Resumen 

La innovación educativa tiene como propósito mejorar la calidad de la educación, ya que es un proceso que implica un cambio en las personas, el aprendizaje y la tecnología. Este cambio es fundamental para adaptarse a las necesidades de los alumnos, porque la educación se ha transformado debido a la introducción de las tecnologías de la educación en los centros educativos. En la era digital actual se observa que la generación de nuevas herramientas propicia un proceso de aprendizaje y enseñanza autónomo. La inteligencia artificial (IA), es una de ellas y no sólo ha cambiado la forma en que se enseña y se aprende, sino también está redefiniendo los roles de los educadores y los estudiantes. Los docentes ya no son simples transmisores de conocimiento sino guías del aprendizaje. Por otro lado, los estudiantes son autónomos, capaces de buscar, analizar y sintetizar información por sí mismos. Esto puede resultar en más eficacia del aprendizaje y una mayor motivación por parte de los estudiantes. En este artículo, exploraremos cómo la IA está transformando la educación, desde la forma en que se aprende de manera más autónoma hasta la retroalimentación en tiempo real. También discutiremos los desafíos y las oportunidades que esta transformación presenta para educadores y estudiantes por igual. 

Palabras clave: innovación educativa, inteligencia artificial, aprendizaje, tecnologías de la educación. 

Introducción 

El sistema educativo, las transformaciones sociales, políticas y económicas, así como la globalización, han exigido que la educación requiera un planteamiento de las políticas educativas direccionando a la gestión de nuevas aplicaciones y herramientas tecnológicas que apoyen a las formas de enseñar y aprender. Como piedra angular de la innovación educativa para el cambio educativo se abordan los nuevos modelos de aprendizaje y la forma de acceder al conocimiento, el acelerado cambio tecnológico, como la inteligencia artificial (IA) (Venegas, 2018), plantea retos importantes para la educación. 

En respuesta a los desafíos actuales, la innovación educativa demanda un cambio en el paradigma en tres aspectos importantes. Primero, el modelo centrado en el profesor y en el alumno, donde los estudiantes son vistos como participantes activos en su propio aprendizaje, en lugar de ser simplemente receptores pasivos de la información. Segundo, la integración de las herramientas tecnológicas en las instituciones educativas, lo que proporciona nuevas oportunidades para un aprendizaje interactivo y preparando a un discente para un mundo digitalizado, así como el manejo responsable de éstas. Tercero, los contenidos del currículum, considerando la flexibilidad para adaptarse al cómo y por qué se enseña, así como la organización y el liderazgo como elementos fundamentales para el desarrollo de un ambiente de aprendizaje efectivo y atractivo.  

El éxito de la innovación educativa es que los docentes enseñen y los estudiantes aprendan de otra manera, promoviendo una docencia reflexiva, creativa y crítica en el campo disciplinar en que se encuentre (Mero, 2022). Ante este principio se va desarrollando un escenario formativo que conduzca a un aprendizaje significativo para el alumnado. 

De acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas para la Educación la Ciencia y la Cultura (UNESCO, 2016), la innovación no es sólo la incorporación de nuevas tecnologías o métodos en el aula, sino una transformación que rompe con los esquemas y la cultura que se tiene en la escuela, produciendo un nuevo enfoque en la educación, en el rol del docente y en las estrategias de enseñanza o en la convivencia propia que tiene la institución educativa. Por tanto, constituye un cambio estructural en la mejora de la calidad del aprendizaje o de la enseñanza, tomando aspectos como las capacidades humanas para formar parte de un mundo, se retoma con profundidad alguna tradición y la construcción de los sujetos, como social o histórico, con un sentido crítico. 

La UNESCO (2022) considera que las tecnologías digitales garantizan la educación como un derecho básico, partiendo del antecedente de la pandemia que ocurrió por el Covid-19. Los países no contaban con la infraestructura suficiente ni con sistemas de aprendizaje digital, y se tuvo la necesidad de aliar las tecnologías y los recursos humanos para transformar modelos escolares. De acuerdo con los Objetivos de Desarrollo Sostenible 2015-2030, educación (ODS 4), se plantea inclusión digital y el uso de las tecnologías en el contexto educativo. 

Tal es el caso de la herramienta utilizada en la actualidad denomina Inteligencia Artificial (IA), que tiene la capacidad de innovar las prácticas de enseñanza y aprendizaje, lo que implica un reto más en la demarcación de políticas educativas, los marcos reglamentarios y la transformación del profesor en apropiarse de ésta como una herramienta útil para el aprendizaje, lo que permite sea personalizado y dinámico, porque la interacción virtual, regulada por la IA facilita los aprendizajes, independientemente del tiempo y espacio del usuario (Ocaña, Valenzuela y Garro, 2019). El apartado anterior pretende repensar el proceso de enseñanza-aprendizaje a partir del marco de una educación adaptativa que tenga un impacto significativo en los estudiantes usando la tecnología como apoyo para tener un aprendizaje personalizado, flexible y efectivo.

Metodología 

Innovación educativa

La innovación educativa se crea con la finalidad de mejorar las competencias en y desde la educación, con el propósito principal de analizar la relación que existe entre ella y el desarrollo de los aprendizajes. Esto trae consigo diversificación en las prácticas pedagógicas, estrategias educativas y didácticas, concepciones modelos y métodos formativos que responde a una sociedad compleja, dinámica y globalizada (Palacios, Toribio y Deroncele, 2021).

Como consecuencia de la pandemia por Covid-19 se ha tenido la necesidad de ampliar la educación presencial a virtual usando las tecnologías de la información y la comunicación (TIC). Por consiguiente, se han dinamizado los procesos de innovación educativa con énfasis en las competencias digitales y los entornos virtuales de enseñanza-aprendizaje (Cepal-UNESCO, 2020).

Para que se lleve a cabo la innovación y se observe el cambio en la enseñanza, es necesario trabajar en los siguientes cuatro elementos (EDUCO, 2021):

1. Personas. Tiene que ver con los roles que juega el profesor y el alumnado, cambiando de un aprendizaje tradicionalista a uno constructivista y significativo donde ellos sean los protagonistas. Los profesores toman el rol de ser facilitadores que apoyan el encontrar su propio camino y el desarrollar habilidades de pensamiento crítico y la resolución de problemas. El alumno ya no es un receptor pasivo sino partícipe activo explorando, experimentando y aprendiendo de forma autónoma, usando las herramientas disponibles pueden realizar trabajos colaborativos adquiriendo, así, otras habilidades. 
2. Conocimientos. Implica nuevos cambios en los métodos, contenidos o en el contexto. Son las adaptaciones o reorganizaciones propias que se realizan o a los contenidos ya existentes, de forma novedosa.  
3. Procesos. Se basa en las nuevas metodologías de enseñanza-aprendizaje, y la adaptación de nuevos procesos con base en las necesidades que se tienen. 
4. Tecnología. Son importantes, porque apoyan, mejoran y transforman la enseñanza y el aprendizaje, a partir de plataformas de aprendizaje en línea y lo que está en la actualidad: la Inteligencia artificial.  

Retomando estos cuatro elementos de la innovación educativa, se tendría que observar un cambio significativo en los procesos de enseñanza-aprendizaje, donde todos los participantes son activos, tienen un compromiso en el proceso y están relacionados con la calidad, la aportación del valor y de la relevancia. 

Aprendizaje autónomo 

El aprendizaje es un proceso complejo y multifactorial (depende de habilidades emocionales, culturales, sociales y físicas), que el sujeto desarrolla al momento de involucrar las experiencias vividas y los factores externos. No sólo es la adquisición de conocimientos sino un proceso dinámico y cíclico que se desarrolla a lo largo de la vida. Se parte de las experiencias vividas, sean positivas o negativas, que contribuyen a generar un aprendizaje, por ende, se desarrollan nuevas habilidades y actitudes que ayudan a la adaptación y los desafíos. Es personal y se construye por el propio individuo. 

El aprendizaje académico se basa en las ideas previas, ya que los estudiantes interpretan, seleccionan, organizan y relacionan los nuevos conocimientos, y los integran a su estructura mental, porque no son simples receptores pasivos de la información, por lo que procesan la información de forma activa, la relacionan con lo que ya saben, y la reorganizan de manera que tenga sentido para ellos. Con el fin de que el aprendizaje sea significativo, es indispensable que lo aprendido sea funcional para ellos y sea útil cuando lo necesiten. Se trate de un proceso activo y constructivo; es decir, esté orientado a la construcción de significados para el propio sujeto, es fundamental la relación de los conocimientos previos con los nuevos y la motivación para un nuevo aprendizaje útil y relevante (Crispín, Esquivel, Loyola y Fregoso, 2011). 

El aprendizaje autónomo es un enfoque de la educación que pone al estudiante en el centro del proceso del aprendizaje. En éste, el estudiante asume la responsabilidad de su aprendizaje, al establecer sus propios objetivos, gestionando su tiempo y sus recursos para evaluar su progreso. En este caso, la pedagogía se enfoca en enseñar a los alumnos a cuestionar, revisar, planificar, controlar y evaluar sus propias acciones de aprendizaje en lugar de sólo resolver una tarea.

La autorregulación es un componente clave para el aprendizaje autónomo. Los estudiantes que se autorregulan son capaces de tener conciencia de su proceso cognitivo y socioafectivo al establecer metas claras (planifican), y ajustar sus estrategias de aprendizaje en función de su progreso. Se desarrolla a través de observar en acción las propias conductas adoptadas para aprender. El sujeto no sólo observa sino también es monitor (comprende cómo se está realizando), controla su comportamiento para lograr un aprendizaje más efectivo, y valora la eficacia y eficiencia con las que se desarrollan las actividades de aprendizaje (Crispín, Caudillo, Doria y Esquivel, 2011) 

Para que el aprendizaje autónomo sea viable y efectivo, es esencial que cuente con tres elementos: 

Tecnológicos. Las tecnologías de la información y la comunicación promueven y simplifican la interacción, permitiendo el desarrollo de habilidades y destrezas necesarias para interpretar códigos desde un lenguaje personalizado. Es esencial que el acceso a las fuentes de información sea rápido y eficiente. Se aprende de forma colaborativa sin importar el espacio ni el tiempo, lo que permite consensuar y entrenarse en el desempeño de roles. 

 

Investigativo. Es crucial en el proceso de aprendizaje y desarrollo del conocimiento. Se basa en la aplicación del método científico con la técnica de ensayo-error, para explorar, entender y expandir el entendimiento al mundo. La investigación permite a los estudiantes romper su dependencia hacia el docente como la única fuente de conocimiento, fomentando la autonomía y la iniciativa personal. Al investigar, aprenden a pensar por sí mismos, a crear sus propios textos y conocimientos, y a innovar basándose en evidencia obtenidas a través de la investigación y la documentación, desarrollando habilidades, como el pensamiento crítico, la resolución de problemas y la capacidad de trabajar de manera independiente. 

 

Contenido significativo. En el aprendizaje autónomo, los textos son herramientas que permiten mejorar las habilidades de los estudiantes y fortalecer su pensamiento crítico, los contenidos a estudiar deben reflejar la disciplina o ciencia que se aborda y tener una aplicabilidad en la realidad del entorno (Sierra, 2005).

Inteligencia artificial (IA) en la educación 

Desde 1943, la inteligencia artificial (IA) comenzó a desempeñar un papel cada vez más importante en nuestras vidas. Ese año marcó el inicio de los avances significativos en este campo de la ciencia de la computación, que prometía revolucionar la forma en que procesamos la información y abordamos la vida. 

La IA ha dejado de ser un concepto de ciencia ficción para convertirse en una parte integral de nuestra vida cotidiana. Su aplicabilidad en diversos sectores de la sociedad, como la salud, la economía, el transporte y la educación, ha desencadenado una nueva revolución digital, en la que se espera que las máquinas emulen la inteligencia humana. Su impacto ha sido tan grande que ya existen países que han promulgado leyes para regular sus usos. 

La IA es definida por Schalkoff (1990) como un área de estudio que busca entender y replicar el comportamiento inteligente a través de procesos computacionales. Por otro lado, Luger y Stubblefield (1993) la describen como una disciplina de la ciencia de la computación que se dedica a la automatización del comportamiento inteligente (citado en Carbonell, Burgos, Calderón y Paredes, 2023).

Es crucial destacar que la IA depende de componentes para su operación, y que son imprescindibles. Con base en Amit Modi, la IA se compone de tres elementos principales:

1. aprendizaje automático. 
2. aprendizaje profundo. 
3. aprendizaje por refuerzo. 

El primer componente se refiere a los algoritmos que permiten a las máquinas operar a través de datos y acciones previas. El segundo se inspira en la estructura y función del cerebro humano para realizar tareas más avanzadas. Mientras que la tercera implica que la máquina tome decisiones secuenciales basadas en lo que se quiere maximizar, dependiendo de los comandos de entrada y salida (Carbonell, Burgos, Calderón y Paredes, 2023). Lo anterior hace repensar en cómo se puede utilizar la IA en la educación; por ejemplo, en la evaluación del rendimiento tiende hacer más eficiente y precisa donde los estudiantes pueden proporcionarse retroalimentación personalizada para su mejora; en el apoyo a la enseñanza, utilizando sistemas que originen materiales de aprendizaje personalizado, que sería su tercera utilidad, adaptándose al ritmo de los estudiantes, a sus necesidades y los estilos de aprendizaje de cada individuo.  

En el estudio realizado por Ayuso del Puerto y Gutiérrez-Esteban (2022), se destacó la utilidad de la IA en la educación. Los resultados mostraron que ésta puede aumentar la motivación, el desarrollo de habilidades de resolución de problemas y la creatividad en los estudiantes. Los profesores valoraron la flexibilidad de esta herramienta, porque permite personalizar el aprendizaje y crear recursos educativos inclusivos. Este estudio también resalta la necesidad de cambiar el papel del profesor de ser sólo un instructor a ser un guía en el proceso de creación de recursos. 

Resultados y discusión 

Roles de los educadores y estudiantes

Con anterioridad, los profesores requerían evidencia de lo que habían aprendido sus estudiantes, en este caso se les pedían trabajos de redacción sobre libros que debían leer. Ahora, por medio de la IA, esto se puede realizar en cuestión de minutos. Dadas las circunstancias, hay dos posturas: oponerse a la IA o usarla con base en las edades, el curso, el momento y que sea conveniente para los alumnos. Así, el papel del docente se transforma de ser un transmisor de conocimiento a un orientador en la toma de decisiones. Se le considera facilitador, utiliza la IA para asumir tareas rutinarias permitiéndose ser más creativo, emocional o social en el aprendizaje.

Innovador. Puede apoyarse en la IA para crear materiales didácticos, novedosos y herramientas de evaluación o análisis. 

Por otro lado, los estudiantes se convierten en partícipes activos, considerando su posibilidad de aprendizaje. 

Autónomos. Ya que la IA ofrece retroalimentación inmediata y personalizada permitiendo a los estudiantes tener un mayor control sobre su aprendizaje. 

Desafíos y oportunidades de la IA en la educación 

La Inteligencia Artificial (IA) está revolucionando nuestro mundo, pero también plantea importantes dilemas éticos.

Protección de datos y privacidad. La IA puede recolectar, guardar y analizar enormes volúmenes de información personal. Esto puede generar inquietudes sobre la seguridad de dichos datos y su uso. Además, la recolección de datos quizá dé lugar a una vigilancia a gran escala, amenazando el derecho a la privacidad.

Vigilancia. Con el progreso de la IA, las tecnologías de vigilancia están más avanzadas. Esto resulta en un incremento de la vigilancia a gran escala y la pérdida de privacidad. Aunque estas tecnologías tienen beneficios, como la prevención del delito, también pueden usarse para fines perjudiciales, como la represión política.

Políticas y regulaciones. Cada país tiene sus propias políticas y regulaciones respecto a la IA, y varían considerablemente, además de tener un impacto significativo en cómo se utiliza; por ejemplo, algunos países tienen regulaciones estrictas que limitan el uso de la IA, mientras que otros crearon políticas más permisivas. Esto puede generar desafíos en términos de estándares globales y la implementación de la IA de manera ética y responsable.

Consideraciones finales

La innovación educativa no sólo es una herramienta para mejorar la calidad de la educación, sino también un medio para fomentar un liderazgo distribuido, promover la participación y responder de manera efectiva a las nuevas necesidades y potencialidades formativas. En última instancia, tiene el potencial de transformar las instituciones educativas haciéndolas más receptivas, inclusivas y eficaces. 

Por consiguiente, se toma al aprendizaje autónomo como un proceso mental organizado y objetivo donde el individuo aplica estrategias cognitivas y metacognitivas para adquirir conocimientos estratégicos. Este proceso se basa en principios, como el interés que impulsa las acciones deliberadas, el reconocimiento de experiencias de aprendizaje previas, la creación de nuevas conexiones entre el aprendizaje y el trabajo de la vida cotidiana, la identificación de la motivación intrínseca y el desarrollo de la autorregulación. 

Esto conlleva a utilizar la IA a manera de herramienta de enseñanza y aprendizaje para potenciar el conocimiento de los estudiantes, personalizando su aprendizaje, retroalimentación inmediata, colaboración en espacio y tiempo indefinido, así como la inclusión y accesibilidad. Asimismo, plantea significativos desafíos éticos, como la privacidad de la información, vigilancia y políticas que apoyen el uso correcto de esta herramienta.