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IA en la educación: Personalizando el aprendizaje para los estudiantes

Explorando cómo la IA crea experiencias de aprendizaje atractivas y personalizadas para los estudiantes.

Jeroen Ooge, Arno Vanneste, Maxwell Szymanski, Katrien Verbert

― 8 minilectura


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En los últimos años, las escuelas han estado mezclando tecnología con la enseñanza, especialmente usando inteligencia artificial (IA) para crear experiencias de aprendizaje personalizadas para los estudiantes. Esta tendencia ha generado mucho entusiasmo, especialmente con las plataformas de e-learning que utilizan IA para recomendar ejercicios adaptados a las necesidades de los estudiantes. Pero aunque la IA puede ofrecer sugerencias útiles, todavía hay algunos baches en esta autopista digital que necesitan ser alisados.

Los Desafíos de la IA en la Educación

Las plataformas de e-learning que usan IA han estado recibiendo mucha atención por su potencial para mejorar el aprendizaje. Sin embargo, mucha gente se preocupa por lo claras que son estos programas y cuánto control tienen realmente los estudiantes sobre sus procesos de aprendizaje. Algunas de las herramientas y técnicas que utiliza la IA pueden sentirse como una caja negra: presionas un botón y sucede la magia sin ninguna pista de cómo o por qué.

Por ejemplo, si a un estudiante se le recomienda un conjunto de ejercicios para completar, puede preguntarse: “¿Por qué estos ejercicios? ¿Qué pasa si elijo otro diferente?” Estas preguntas destacan la necesidad de transparencia y un sentido de control para los aprendices, especialmente para los más jóvenes que pueden sentirse abrumados por la tecnología.

¿Qué Son los Modelos de Aprendizaje?

En la educación, los aprendices pueden beneficiarse al ver su propio progreso y cómo se comparan en términos de habilidades. Este concepto se representa en algo llamado "modelos de aprendizaje." Básicamente, estos modelos muestran lo que el sistema educativo sabe sobre el estudiante, incluyendo sus fortalezas, debilidades, preferencias y cómo lo está haciendo en general.

Imagina poder mirar un marcador que no solo dice "Estás ganando", sino que te muestra exactamente cuántos puntos tienes y qué necesitas hacer para mejorar aún más. Eso es lo que los modelos de aprendizaje buscan lograr. Sin embargo, muchas plataformas aún carecen de estas características amigables para el usuario, por lo que los estudiantes a menudo tienen que adivinar qué tan bien lo están haciendo.

El Atractivo de las Explicaciones Visuales

Un enfoque desarrollado para ayudar a entender las recomendaciones de IA es el uso de explicaciones visuales. Piensa en esto como crear un pequeño mapa para los estudiantes, mostrándoles el camino que han recorrido hasta ahora y hacia dónde podrían ir a continuación.

Las explicaciones visuales pueden ser poderosas. Pueden ayudar a los estudiantes a ver la conexión entre los ejercicios en los que están trabajando y su viaje de aprendizaje en general. Por ejemplo, en lugar de que solo se les diga qué ejercicios hacer, un estudiante podría ver un gráfico colorido que les ayude a entender cómo esos ejercicios encajan en su nivel de habilidad y objetivos de aprendizaje.

Por Qué Importan las Explicaciones de 'Por Qué' y 'Qué Pasaría Si'

En este contexto, dos tipos populares de explicaciones destacan: explicaciones de por qué y explicaciones de qué pasaría si.

  • Las explicaciones de por qué le dicen al estudiante por qué se eligió un ejercicio específico para él. Es como una pequeña voz diciendo: "Deberías hacer esto porque te ayudará a mejorar en esa habilidad."

  • Las explicaciones de qué pasaría si son un poco más lúdicas. Permiten a los estudiantes ver qué podría suceder si completan ciertas tareas o si eligen diferentes dificultades. Es como decir: "Si intentas este ejercicio más difícil, ¡podrías mejorar tus habilidades mucho más rápido!"

Este tipo de explicaciones pueden hacer que la experiencia de aprendizaje se sienta más atractiva y menos como una tarea.

Involucrando Mentes Jóvenes

Cuando se trata de los aprendices más jóvenes, la motivación es clave. Los niños a menudo necesitan un empujón para superar las frustraciones que conlleva aprender algo nuevo. Ahí es donde combinar control y motivación realmente puede ayudar.

Imagina que estás en un videojuego donde puedes elegir el nivel de dificultad. Si eliges un nivel más fácil, podrías disfrutar del juego, pero el desafío te ayudará a mejorar. Los educadores están descubriendo que dar a los estudiantes un control similar en entornos de e-learning puede alentarlos a tomar la iniciativa y tomar sus propias decisiones.

Al permitir que los estudiantes decidan la dificultad de sus ejercicios, se involucran más en el proceso de aprendizaje. Podrían estar más emocionados de interactuar con el contenido, sabiendo que tienen voz en su aventura educativa.

El Proceso de Diseño para Mejores Herramientas de Aprendizaje

Para aprovechar al máximo estas ideas prometedoras, los investigadores y desarrolladores han estado trabajando de cerca con estudiantes, profesores y expertos en educación. Su objetivo es averiguar qué es lo que los estudiantes realmente quieren y necesitan de estas plataformas de e-learning.

El proceso implica varios pasos, a menudo incluyendo prototipos y ciclos de retroalimentación. En las etapas iniciales, los profesionales de la educación discuten ideas, esbozan características y recopilan opiniones de los estudiantes. Esta colaboración lleva a diseños que están mucho más en sintonía con lo que los aprendices realmente quieren.

Durante estas discusiones, quedó claro que la mayoría de los jóvenes aprendices no solo buscan razones detrás de sus recomendaciones. Quieren experiencias que los motiven y hagan que aprender se sienta gratificante. Si un estudiante puede ver cómo completar ejercicios puede llevar a un progreso tangible, es más probable que se mantenga involucrado.

Juntando Todo: Control se Encuentra con Motivación

En un estudio notable, el equipo de diseño creó una interfaz de usuario para una plataforma de e-learning que permitía a los estudiantes indicar su nivel de dificultad preferido para las próximas series de ejercicios. Piensa en ello como mover un control deslizante en una mesa de mezcla para ajustar el volumen de tu canción favorita. A medida que los aprendices movían el control, los ejercicios cambiaban en consecuencia, y también lo hacía la retroalimentación motivacional que los acompañaba.

Los resultados fueron prometedores. A los estudiantes les gustó tener ese control, y muchos encontraron útiles los mensajes motivacionales. En lugar de solo ver una lista de ejercicios, podían ver su progreso potencial, lo que los hacía más propensos a enfrentar desafíos más difíciles.

Experimentando: Estudios de Usuarios

Para asegurarse de que estas ideas realmente funcionaran, el equipo de diseño llevó a cabo múltiples estudios de usuarios con estudiantes reales, profesores y profesionales de la tecnología educativa. Utilizaron diferentes métodos, incluyendo discusiones grupales, sesiones de retroalimentación y procesos de pensamiento en voz alta donde los estudiantes articulaban sus pensamientos mientras usaban la plataforma.

Estos estudios resaltaron varias lecciones:

  1. Los estudiantes a menudo luchan con demasiado texto o visuales confusos.
  2. Integrar explicaciones estrechamente con los ejercicios puede llevar a una mejor comprensión.
  3. Los aprendices desean fuertemente control sobre sus caminos de aprendizaje.
  4. La retroalimentación motivacional puede ser efectiva para alentar a los estudiantes a asumir desafíos más difíciles.

Revolucionando la Analítica del Aprendizaje

A medida que se desarrollaban estos estudios, quedó claro que combinar explicaciones visuales con control del aprendiz podría llevar a muchos beneficios. No solo los estudiantes podrían sentirse más involucrados, sino que también podrían desarrollar mejores habilidades en autorregulación y metacognición. Esencialmente, comienzan a reflexionar sobre su propio pensamiento.

Resulta que, cuando los estudiantes entienden cómo aprenden y pueden tomar decisiones sobre sus caminos de aprendizaje, es más probable que se mantengan en la senda. Y eso es una victoria para todos los involucrados.

Direcciones Futuras

Aunque este enfoque muestra promesas, aún quedan muchas preguntas sin respuesta. Por ejemplo, ¿cómo se pueden adaptar estas técnicas para diferentes grupos de edad o estilos de aprendizaje? ¿Cómo aseguramos que los aspectos motivacionales no lleven a los estudiantes a sentirse abrumados o desanimados?

Además, estudios futuros podrían explorar cómo optimizar estas plataformas aún más probándolas en aulas reales. Tamaños de muestra más grandes podrían ayudar a verificar si este enfoque conduce a mejoras en los resultados de aprendizaje, motivación y confianza general en los sistemas de IA.

Conclusión: El Camino por Delante

En resumen, la introducción de plataformas de e-learning apoyadas por IA ofrece posibilidades emocionantes para la educación, especialmente para los aprendices más jóvenes. Al centrarse en el control del aprendiz y la motivación a través de explicaciones visuales efectivas, los educadores pueden crear una experiencia mejorada que va más allá de los métodos tradicionales.

El objetivo es hacer que aprender sea una aventura atractiva en lugar de una tarea, asegurando que los estudiantes no solo aprendan el material, sino que también disfruten el proceso. ¿Y quién sabe? Tal vez un día, navegar por el mundo del e-learning sea tan fácil como jugar un divertido videojuego.

¡Después de todo, aprender debería ser gratificante, atractivo y tal vez solo un poquito divertido!

Fuente original

Título: Designing Visual Explanations and Learner Controls to Engage Adolescents in AI-Supported Exercise Selection

Resumen: E-learning platforms that personalise content selection with AI are often criticised for lacking transparency and controllability. Researchers have therefore proposed solutions such as open learner models and letting learners select from ranked recommendations, which engage learners before or after the AI-supported selection process. However, little research has explored how learners - especially adolescents - could engage during such AI-supported decision-making. To address this open challenge, we iteratively designed and implemented a control mechanism that enables learners to steer the difficulty of AI-compiled exercise series before practice, while interactively analysing their control's impact in a 'what-if' visualisation. We evaluated our prototypes through four qualitative studies involving adolescents, teachers, EdTech professionals, and pedagogical experts, focusing on different types of visual explanations for recommendations. Our findings suggest that 'why' explanations do not always meet the explainability needs of young learners but can benefit teachers. Additionally, 'what-if' explanations were well-received for their potential to boost motivation. Overall, our work illustrates how combining learner control and visual explanations can be operationalised on e-learning platforms for adolescents. Future research can build upon our designs for 'why' and 'what-if' explanations and verify our preliminary findings.

Autores: Jeroen Ooge, Arno Vanneste, Maxwell Szymanski, Katrien Verbert

Última actualización: Dec 20, 2024

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2412.16034

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.16034

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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