Recomendación histórica publicada originalmente el 18 de septiembre de 2023. Se conservan las perspectivas de investigación y el contexto de entonces.
Contenido del artículo
Antecedentes y contexto de investigación
La inteligencia artificial es una tecnología estratégica y un importante motor de una nueva revolución científica y tecnológica y de la transformación industrial, con profundas repercusiones en la sociedad. La educación es uno de sus ámbitos de aplicación fundamentales, aunque las tecnologías inteligentes también plantean nuevos retos. En la comunidad educativa mundial se ha formado un consenso sobre el uso de la IA para transformar la educación, promover la calidad y la equidad, conciliar la formación a gran escala con el desarrollo individual y preparar talento innovador para la futura sociedad inteligente.
El Gobierno chino concede gran importancia al impacto transformador de las tecnologías de la información en la educación. En los últimos años ha publicado diversos documentos de política para impulsar el cambio educativo mediante tecnologías inteligentes. El informe del XX Congreso Nacional del Partido Comunista de China propuso acelerar la construcción de un país fuerte en educación, ciencia y tecnología y talento. La planificación conjunta de estos tres ámbitos constituye una importante decisión estratégica del Comité Central en el contexto de la construcción integral de un país socialista moderno.
Las tecnologías inteligentes pueden ofrecer apoyos adecuados al aprendizaje, mejorar la validez y precisión de la evaluación, impulsar el desarrollo profesional y la transformación del papel docente, crear nuevos entornos de aprendizaje y mejorar la gobernanza educativa y las decisiones de gestión basadas en evidencias. Cómo utilizar una IA confiable para apoyar y orientar la transformación educativa, los entornos inteligentes, nuevos modelos de enseñanza y sistemas educativos modernos es una cuestión que exige mayor investigación. La IA avanza rápidamente y las aplicaciones de grandes modelos, representadas por ChatGPT, penetran cada vez más en la educación. Investigadores de China y de otros países prestan creciente atención al papel y las aportaciones de la IA en la educación futura, con debates amplios y profundos.
Inteligencia artificial y desarrollo de la educación del futuro (título original chino: 人工智能与未来教育发展; Huang Ronghuai y colaboradores, Pekín: Science Press, agosto de 2023) es uno de los resultados principales del proyecto clave de educación del Fondo Nacional de Ciencias Sociales de 2019, Investigación sobre la inteligencia artificial y el desarrollo de la educación del futuro. El profesor Huang Ronghuai, de la Universidad Normal de Pekín, dirigió equipos de esta universidad, la Universidad Normal de China Central, la Universidad del Suroeste, la Universidad Normal de Zhejiang, la Universidad de Deportes de Pekín y otras instituciones universitarias y de investigación.
Diagrama y descripción textual
Mostrar la descripción textual completa del diagrama
El panel izquierdo presenta la IA confiable en educación. Tres paneles centrales abordan el crecimiento del alumnado, el desarrollo docente y los entornos de aprendizaje. El panel derecho presenta la educación en la era inteligente. Las flechas conectan estas zonas de izquierda a derecha. Su texto se recoge a continuación:
- IA confiable en educación
- Aplicaciones de IA en educación
- Problemas derivados de las aplicaciones educativas
- Principios y marcos de gobernanza educativa de la IA
- Tendencias futuras de las aplicaciones educativas
- IA y crecimiento del alumnado
- Desarrollo de competencias fundamentales
- IA que favorece el desarrollo del alumnado
- Aprendizaje personalizado que favorece el desarrollo
- Evaluación del desarrollo basada en IA
- IA y desarrollo docente
- Colaboración entre IA y docentes
- Cambios de los papeles docentes con la IA
- Competencias docentes en la era de la IA
- Colaboración humano-máquina para el aprendizaje profesional docente
- IA y entornos de aprendizaje
- Demandas de la era inteligente sobre los entornos
- Concepto, elementos y características de los entornos inteligentes
- Tipos y marcos de entornos inteligentes
- Motores de computación de los entornos inteligentes
- Educación en la era inteligente
- Análisis histórico de los elementos del sistema educativo
- Sistemas educativos en la era inteligente
- Características de la educación en la era inteligente
- Concepción del conocimiento
- Concepción del aprendizaje
- Concepción del currículo
- Concepción de la enseñanza
Diagrama de la recomendación de la Cátedra de 2023. Se conserva la imagen original; la descripción textual sigue su contenido.
Diez ideas centrales
Partiendo de las principales necesidades reales de la reforma y el desarrollo educativos de China, el libro examina las tendencias de la IA a medio y largo plazo y las preocupaciones centrales de la educación futura desde perspectivas históricas y globales. En torno a las necesidades de talento, el crecimiento del alumnado, el desarrollo docente y los entornos de aprendizaje, estudia la relación entre IA y educación futura, los mecanismos de transformación educativa y los posibles riesgos y su gobernanza. Sus ideas centrales pueden resumirse en diez puntos.
1. La IA educativa pasará de centrarse en las aplicaciones tecnológicas al desarrollo de sistemas de colaboración entre personas e IA, con una tendencia de la IA débil hacia la IA fuerte.
La nueva generación científica y tecnológica, representada por la IA, transforma el trabajo, la vida, el aprendizaje y los entornos humanos, impulsando un cambio social profundo y una rápida transición hacia la inteligencia. En este proceso surgen demandas relacionadas con la incertidumbre, la complejidad y la inteligencia, en ámbitos como la equidad social, el desarrollo económico, la sostenibilidad de los recursos y el cambio climático. Las tendencias de los distintos subcampos de la IA educativa muestran un desplazamiento desde la aplicación tecnológica aislada hacia sistemas de colaboración humano-máquina. En su evolución temporal, la IA educativa tenderá a pasar de débil a fuerte.
2. Cambiarán las concepciones educativas de la era inteligente: conocimiento cocreado y compartido, aprendizaje mediante construcción conectada inteligentemente, currículo integrado y abierto y enseñanza colaborativa entre personas e IA.
- En primer lugar, el conocimiento será cocreado y compartido. En la era inteligente es una construcción generativa de información y significado que personas e IA adquieren al interactuar con otros aprendices, agentes y entornos en contextos socioculturales concretos. Ello expresa la cocreación. Mediante redes e interacciones, personas y máquinas pueden formar actividades altamente organizadas, producir conocimiento conjuntamente y utilizarlo para decidir y resolver problemas, manifestando su carácter compartido.
- En segundo lugar, el aprendizaje se basará en una construcción conectada inteligentemente. En un entorno social configurado por internet, el internet de las cosas y las redes de inteligencia, los aprendices interactúan con compañeros, docentes, otras personas y agentes interconectados. Al participar en la construcción colaborativa adquieren conocimientos, habilidades y actitudes. El conocimiento fragmentado, ubicuo y dinámico desafía las formas anteriores de aprender; el aprendizaje futuro será, por ello, significativo, activo y profundo.
- En tercer lugar, el currículo será integrado y abierto. Adoptará estructuras en red y cursos integrados en torno a grandes conceptos disciplinares, formando un sistema más completo, conectado y coherente. Así se favorecerán la transferencia y la comprensión profunda entre tiempos, espacios, culturas y contextos.
- En cuarto lugar, la enseñanza incorporará colaboración humano-máquina. Su estructura evolucionará hacia un sistema de máquinas inteligentes, docentes, contenidos, estudiantes y medios. Las tecnologías inteligentes apoyarán el aprendizaje colaborativo entre personas y entre personas y máquinas y ampliarán las capacidades docentes. El alumnado podrá superar al profesorado en campos concretos, generando aprendizaje recíproco. Surgirán nuevos papeles docentes, como facilitador, organizador y orientador del aprendizaje.
3. Además de habilidades básicas para vivir y trabajar, se necesitarán especialmente alfabetización digital, aprendizaje profundo, indagación y creatividad, colaboración con otras personas y máquinas inteligentes y participación activa en los procesos sociales, con adaptabilidad y flexibilidad ante un futuro desconocido y cambiante.
Para la vida y el trabajo futuros hacen falta alfabetización y competencias digitales, comprensión y uso de grandes volúmenes de conocimiento e información, aprendizaje profundo, activo y permanente y autogestión eficaz. También se requieren capacidades cognitivas superiores: pensamiento computacional, razonamiento reflexivo y crítico, indagación, creación de significado y resolución de problemas complejos, para adaptarse con flexibilidad a un mundo cambiante. La formación social y cívica permite participar de forma activa, dinámica y constructiva, vivir y trabajar sosteniblemente, respetar a los demás y defender los derechos cívicos. La comunicación y colaboración entre personas y con máquinas deben expresar valores humanísticos y humanidad.
4. El profesorado debe adaptarse gradualmente a la enseñanza colaborativa con IA. Necesita conocimiento disciplinar y capacidad para seguir sus avances; conocimiento pedagógico y apoyo al aprendizaje en diversos contextos; conocimiento tecnológico y aplicación innovadora; conciencia de crecimiento y desarrollo profesional; y colaboración y adaptación a las situaciones docentes.
Docentes e IA colaborarán en la enseñanza, el aprendizaje, la gestión, la evaluación y las pruebas. Los nuevos papeles humanos se centrarán en facilitar el aprendizaje, integrar recursos, aplicar IA, personalizar la enseñanza y mantener la comunicación emocional, además de orientar la vida del alumnado. Para asumir estos papeles y formas de trabajo se necesitan conocimientos disciplinares y seguimiento de avances; saber pedagógico y facilitación en múltiples contextos; saber tecnológico e innovación; desarrollo profesional y conciencia de crecimiento; y capacidad colaborativa y de adaptación contextual.
5. Sobre infraestructuras inteligentes, la nueva generación de entornos de aprendizaje constituirá ecosistemas dinámicos, abiertos y conectados inteligentemente que integren espacios físicos y virtuales. Sus componentes interoperables podrán percibir, identificar, calcular, analizar y evaluar los contextos y procesos de aprendizaje y las características del alumnado, ofreciendo recursos, servicios y herramientas personalizados.
Los entornos inteligentes pueden percibir, identificar, calcular, analizar y evaluar contextos y procesos de aprendizaje y características del alumnado. Proporcionan recursos personalizados, servicios docentes y herramientas interactivas accesibles, favoreciendo un aprendizaje participativo, cómodo y eficaz mientras se optimizan y evolucionan dinámicamente. Incluyen recursos, agentes inteligentes, herramientas, comunidades de aprendizaje y de enseñanza y formas de aprender y enseñar. Apoyan la interacción y colaboración entre personas y entre personas y máquinas, y tienen como rasgos centrales la accesibilidad ubicua y el diseño universal.
6. La IA favorece el desarrollo del alumnado ampliando los formatos de recursos, distribuyéndolos según las necesidades, ofreciendo recomendaciones y apoyos personalizados, enriqueciendo la interacción y atendiendo necesidades diversas.
- Las aplicaciones educativas de IA diversificarán los recursos, incluidos materiales multimedia en línea, recursos de robótica y materiales de aprendizaje en realidad virtual.
- El modelado de estudiantes, docentes y otros usuarios, la captación de estados en tiempo real y la recogida de datos permiten identificar necesidades. El análisis y las recomendaciones inteligentes pueden distribuir recursos y servicios según cada demanda.
- Internet y la IA amplían la profundidad y el alcance de la educación personalizada. Los sistemas de recomendación que incorporan perfiles de usuario pueden ofrecer recursos adaptados y servicios de aprendizaje precisos.
- La IA enriquece las formas de utilizar los recursos y hace el aprendizaje más interesante mediante lectura interactiva y experiencias virtuales, atendiendo necesidades diversas de desarrollo.
- La IA ya se utiliza ampliamente para responder a necesidades de conocimientos, habilidades y actitudes en programación, biología, física, lenguas, matemáticas y otras disciplinas.
- El análisis de grandes datos puede captar oportunamente patrones de aprendizaje grupal y favorecer la participación social y la interacción mediante indicaciones, preguntas y recomendaciones de compañeros o estrategias de interacción.
- La IA permite evaluaciones y retroalimentación rápidas y precisas, con valoración inmediata que mejora la precisión y la eficiencia de la enseñanza.
7. Un enfoque centrado en evidencias crea situaciones que provocan conductas, extrae datos indicativos de competencias e infiere los logros del alumnado, construyendo un modelo de evaluación del rendimiento académico basado en grandes datos.
- Primero, se elaboran estándares de evaluación de competencias, se recogen y almacenan datos del proceso y se construye un modelo de tareas. Los distintos tipos de tareas provocan respuestas conductuales relacionadas con los indicadores de competencia.
- Después se extraen variables características de las conductas competenciales: se identifican comportamientos significativos, se obtienen variables observables y se verifica su validez.
- A continuación se utilizan redes bayesianas para automatizar la evaluación. Los nuevos datos muestrales actualizan las tablas de probabilidades condicionales y el valor de mayor probabilidad sirve de base para evaluar automáticamente cada registro.
- Por último, se comprueba la eficacia de la evaluación automatizada en la práctica. Su rigor científico y validez deben verificarse mediante investigación empírica.
8. La IA puede conectar la formación inicial y continua del profesorado, acercando la preparación inicial a las situaciones y experiencias docentes reales. Las plataformas inteligentes pueden integrar observación y prácticas con comunidades docentes, vincular la formación personalizada con el desarrollo profesional y permitir el flujo, conexión e intercambio de datos durante todo el proceso.
Una plataforma inteligente que abarque instituciones de formación docente, centros educativos y administraciones puede reconocer dinámicamente el aprendizaje del futuro profesorado y los contextos de quienes ya ejercen, y caracterizar su desarrollo. Los datos profesionales pueden circular entre etapas iniciales y continuas y compartirse entre instituciones y autoridades. La realidad mixta y las plataformas de observación y prácticas que combinan lo presencial y lo virtual y las modalidades en línea y fuera de línea permiten conocer situaciones y problemas reales del aula, experimentar entornos orientados al futuro y adaptarse a esa enseñanza. Además, contenidos próximos a la práctica pueden simular alumnado y entornos diversos y ofrecer enseñanza personalizada, evaluación integral del proceso y gestión basada en datos a lo largo de todo el recorrido.
9. Es necesario reforzar el despliegue inteligente de las redes educativas nacionales, crear entornos de apoyo educativo habilitados por IA y plataformas públicas de educación inteligente y conectar de manera ubicua aulas, laboratorios y bibliotecas. El diseño de las aulas debe favorecer la interacción docente-alumnado, experiencias ricas, atención humanística y cualidades estéticas.
- Primero, los centros de datos en la nube pueden apoyar la programación dinámica del tráfico de las redes educativas inteligentes, su rápida autooptimización y configuración global, con configuración inteligente y equilibrio de carga que aseguren la capacidad y calidad del servicio.
- Segundo, deben construirse entornos de apoyo habilitados por IA y plataformas públicas de educación inteligente. Sus recursos básicos incluyen datos educativos, marcos algorítmicos y capacidad de cálculo. Deben mejorarse la cantidad, calidad y seguridad de los datos, así como la precisión, eficacia y seguridad de los algoritmos.
- Tercero, una red de inteligencia puede impulsar aulas, laboratorios y bibliotecas conectados. La percepción y captación integral de información sobre alumnado, docentes y entornos y el análisis de datos diversos permiten computación inteligente en enseñanza, aprendizaje, práctica, gestión, evaluación y pruebas, con servicios completos, precisos y personalizados.
- Cuarto, deben integrarse espacios de aprendizaje en línea y fuera de línea para ampliar el aula en el tiempo y el espacio, facilitar una interacción flexible y experiencias dinámicas y diversas y aportar atención humanística y estética que favorezcan el crecimiento multidimensional del alumnado.
10. Garantizar los derechos fundamentales compartidos de la humanidad es el punto de partida de una IA confiable. Deben reforzarse la experimentación social educativa y la gobernanza de la IA desde la ética, el derecho, la regulación y la robustez.
Además de sus beneficios educativos, la IA puede generar desigualdad, filtraciones de privacidad y riesgos para la seguridad de los datos. Su desarrollo y gobernanza deben orientarse al desarrollo humano, defender una comunidad de futuro compartido para la humanidad y proteger los derechos fundamentales comunes. Han de seguir principios de transparencia, equidad, no maleficencia, rendición de cuentas y protección de la privacidad. Para mejorar integralmente la gobernanza educativa de la IA se propone elevar la alfabetización informacional de docentes y estudiantes, establecer mecanismos de admisión, regular los usos, proteger privacidad y datos, realizar experimentos sociales educativos y desarrollar y desplegar sistemas inteligentes de gobernanza social en educación.
Reflexiones finales
El libro reúne investigaciones recientes sobre IA y educación. Explora el fortalecimiento de las bases teóricas educativas de la era inteligente, aclara vías prácticas de transformación y estudia las formas básicas de la educación futura. Sus autores esperan que la presentación de problemas clave y difíciles de la integración de IA atraiga una mayor atención social y propicie un debate profundo con especialistas e investigadores. Así se contribuirá a responder a los retos contemporáneos de la educación china, formar talento innovador e impulsar la modernización educativa.
Fuentes e información bibliográfica
Autores: Huang Ronghuai y colaboradores. Editorial: Science Press. Año: 2023. ISBN: 978-7-03-076177-4. Catálogo editorial: 276 páginas. La recomendación original cita agosto de 2023, conforme a los datos CIP; la página de derechos indica por separado primera edición, julio de 2023.
Esta recomendación histórica presenta un libro en chino; no ofrece su texto completo. Las otras cinco versiones lingüísticas traducen esta presentación y no implican ediciones publicadas en esos idiomas. Las ideas del libro se presentan en su contexto histórico.
Enlace original: https://aiedchair.bnu.edu.cn/news-6165-es/
