¿Deberían cambiar las aulas de matemáticas en la era de la IA?
La IA podría ayudar a los profesores a adoptar un enfoque más basado en el debate.
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En muchas aulas, instrucción matemática Todo sigue igual. El profesor explica, los alumnos practican, algunos siguen el ritmo, pero muchos no.
Casi el 75% de los jóvenes de 15 años en Latinoamérica Carecen de conocimientos básicos de matemáticas, lo que les dificulta realizar tareas cotidianas como leer un gráfico sencillo o calcular un porcentaje de descuento en una tienda.
“Casi el 75% de los jóvenes de 15 años en América Latina carecen de conocimientos básicos de matemáticas.”
José Rafael Espinosa, Co-Fundador y CEO de MentuLabs, una organización educativa que trabaja en Colombia y la República Dominicana, ha estado abordando este desafío durante años. Según Espinosa, mejorar los resultados del aprendizaje a gran escala en América Latina requiere repensar ¿Qué sucede dentro de las aulas?.
Los estudiantes aprenden más cuando las lecciones de matemáticas se centran en el razonamiento, la discusión y la comprensión conceptual, y no solo en la velocidad y la repetición. Enfoques basados en la evidencia como el de la Universidad de Stanford Iniciativa YouCubed Promover una "mentalidad matemática": la idea de que todos los estudiantes pueden aprender matemáticas cuando en las aulas se valoran las múltiples estrategias de solución y los errores no se consideran una fuente de ansiedad.
Como explica Espinosa, YouCubed “parte de la base de que todos los estudiantes pueden ser buenos en matemáticas. Lo que se necesita es crear un entorno positivo para ello”.
El reto reside en implementar este enfoque en las aulas. Planificar lecciones basadas en el debate lleva tiempo, y facilitarlas requiere confianza. En muchas escuelas, los docentes pueden tener dificultades con clases numerosas, tiempo de preparación limitado y una conexión a internet irregular. En algunas aulas, el único dispositivo fiable es el teléfono inteligente del profesor.
Cómo podrían ser las aulas de matemáticas con IA
Mentu desarrolló una herramienta con soporte de IA llamada chiitaBasándose en el enfoque de YouCubed, se busca ayudar a los docentes con la planificación y la reflexión. En lugar de asignar una larga lista de ejercicios a los estudiantes, se anima a los docentes a realizar "conversaciones matemáticas", que Espinosa define como "conversaciones estructuradas en torno a un problema matemático específico".
“Los estudiantes ven que hay diferentes maneras de hacer matemáticas y que su propio método era realmente bueno o interesante.”
El profesor plantea un problema, como 18 × 5, e invita a los alumnos a pensar en diferentes maneras de resolverlo. Algunos descomponen los números, mientras que otros duplican 5 y dividen 18 por la mitad para llegar a la respuesta 90. El profesor recopila las estrategias y las comenta con la clase. «Los alumnos ven que hay diferentes maneras de resolver problemas matemáticos y que su propia solución era buena o interesante. La comentan y se crea un ambiente muy positivo», explica Espinosa.
El objetivo no es la velocidad ni encontrar un único método correcto, sino hacer que el pensamiento matemático sea visible e inclusivo.
Shaia ayuda a los docentes a planificar estas discusiones, anticipar las respuestas de los estudiantes y reflexionar posteriormente sobre lo que funcionó y lo que no. Sin embargo, Espinosa deja claro que la IA tiene limitaciones en este contexto, señalando que «conocer a los estudiantes no debe delegarse a la IA». Si bien la IA puede ayudar a organizar, sugerir y estructurar, los docentes siguen siendo responsables de las decisiones pedagógicas sobre cómo apoyar a los estudiantes en su proceso de aprendizaje.
Primeras evidencias de las aulas
Para determinar si este enfoque genera mejoras cuantificables, Mentu está llevando a cabo un ensayo controlado aleatorio con 58 escuelas secundarias públicas en Bogotá, Colombia. Los docentes del grupo de intervención tienen acceso a Shaia, además de recibir desarrollo profesional enfocado en la pedagogía de las matemáticas. Los del grupo de control continúan enseñando matemáticas como siempre.
Los resultados preliminares a mitad del ensayo son alentadores. Según Espinosa, parece haber un impacto positivo de moderado a grande en los resultados de aprendizaje en el grupo de intervención, “dependiendo de las diferentes metodologías que los investigadores utilizan para medir el impacto”. También hay indicios tempranos de que Mentu podría reducir la brecha entre niños y niñas en matemáticas.
El estudio continúa en curso y se esperan los resultados finales a finales de este año. Por lo tanto, estos primeros hallazgos deben interpretarse con cautela.
Implementación de la ciencia del aprendizaje con IA
De esta evidencia inicial extraigo varias conclusiones generales. En primer lugar, la IA podría reducir las barreras prácticas para la implementación de prácticas basadas en la evidencia. La herramienta está diseñada para disminuir el esfuerzo de planificación, al tiempo que apoya a los docentes en la facilitación de debates estructurados en el aula sobre conceptos matemáticos.
En segundo lugar, es improbable que la tecnología por sí sola sea suficiente para mejorar las matemáticas a gran escala. En el ensayo, el acceso a la herramienta se combinó con formación profesional que hacía hincapié en la pedagogía subyacente. Esta combinación puede ser fundamental para lograr un cambio sostenido.
En tercer lugar, los primeros datos de Mentu sugieren que, incluso cuando los docentes no utilizan la herramienta de IA de forma constante, su uso ocasional, combinado con la formación adecuada, puede generar cambios duraderos en la práctica docente. Parece que las herramientas digitales no necesitan usarse a diario para tener un impacto.
“La IA puede ser más eficaz no cuando intenta automatizar la enseñanza… sino cuando ayuda a los profesores a aplicar la ciencia del aprendizaje.”
Espinosa está entusiasmada con la IA como herramienta para ayudar a los docentes a integrar las mejores prácticas en sus clases. La IA puede ser más efectiva no cuando intenta automatizar la enseñanza —por ejemplo, proporcionando una larga lista de preguntas de práctica— sino cuando ayuda a los docentes a aplicar la ciencia del aprendizaje.
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