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Regionales

Córdoba: usarán inteligencia artificial para enseñar mejor matemáticas

Una investigadora cordobesa y su equipo crearon el método en Estados Unidos. Se aplicará experimentalmente en escuelas de la provincia.

12/11/2018

En agosto del próximo año, seis escuelas cordobesas participarán de un plan piloto de enseñanza de matemáticas basado en las nuevas tecnologías y en el estudio de los estados emocionales de los alumnos a la hora de aprender. Se trata de un sistema de tutorías inteligentes que creó la cordobesa Ivón Arroyo, en Estados Unidos, junto con su equipo en Worcester Polytechnic Institute (WPI), en Massachusetts.

Se trata de un software que aplican desde hace más de 15 años y que evalúa automáticamente las habilidades matemáticas, estados afectivos y metacognitivos de los estudiantes. Es decir, responde en tiempo real a los estados de ánimo de los alumnos que trabajan en computadoras o en dispositivos móviles. De esta manera, el maestro conoce al instante cuáles son las fortalezas y las debilidades de los estudiantes.

Ivón Arroyo es licenciada en Informática, graduada en la universidad Blas Pascal. Se especializa en ciencias del aprendizaje, ciencias de la computación y psicología educativo-cognitiva. Su experiencia se centra en el diseño de nuevas tecnologías para el aprendizaje y en la evaluación de las matemáticas para estudiantes de todo el mundo.

El equipo de Arroyo también trabaja en Wearable Learning, el uso de dispositivos electrónicos móviles para realizar juegos educativos matemáticos en equipo, que implican aprendizaje en movimiento: gestos de medición y ejercicio físico en el interior o al aire libre.

La investigadora traerá a Córdoba ambos programas en agosto de 2019 para aplicar de manera experimental en algunas escuelas de la ciudad de Córdoba. De la experiencia participarán maestrandos de WPI que colaborarán en la utilización de esta herramienta informática denominada “Mathspring” con alumnos de sexto grado.

“Quiero llevar dos proyectos a Córdoba, quiero devolver a Córdoba lo que me ha dado a mí y como parte de esta universidad, que es una politécnica, con desarrollo de mucha tecnología. Los alumnos de la carrera de grado en WPI deben realizar proyectos para aplicar la tecnología a las ciencias sociales, como una colaboración a la sociedad”, explica Arroyo. En este marco, traerá a la provincia, con la ayuda logística de la Blas Pascal, los softwares de matemáticas.

Las emociones importan

Una de las ideas que aplicarán de manera experimental en Córdoba es el de la tutoría inteligente, que funciona con un software que se adapta y se personaliza al estudiante. Usa inteligencia artificial para entender al alumno.

“Lo que es diferente de esta tecnología, y lo que fue mi contribución al mundo científico, es incorporar la parte afectiva. Comprender, tratar de entender al alumno desde la parte emocional, si está frustrado, aburrido, interesado. Y ayudarlo a resolver esos episodios de manera automática”, explica.

El software pregunta a los alumnos cómo se sienten. Lo hace a través de personajes “afectivos” (o “compañeros de aprendizaje”) que aparecen en un rincón de la pantalla y se ponen contentos, tristes o se frustran mostrando empatía por las emociones que siente el alumno.

“Es como un espejo: reflejan la emoción que siente el alumno. Y lo tratan de resolver”, explica la investigadora, quien asegura que todas las experiencias del estudiante en la escuela son importantes a futuro. “Importa si el estudiante se frustra, si está ansioso o aburrido. Importa más de lo que pensábamos”, sostiene.

Es más: una mala experiencia durante las clases de matemáticas en la primaria podrían condicionar, años después, la elección de una carrera universitaria relacionada con las ciencias.

El software se basa en teorías reconocidas a nivel mundial que avalan la idea de que los alumnos aprenden mejor, se comportan mejor y tienen mejores resultados a largo plazo si desarrollan una inteligencia flexible.

“La idea es pensar que todo el mundo puede crecer y mejorar. Eso tiene que ver con la importancia de cometer errores porque hay mitos sobre que no se puede mejorar, que sos bueno o malo. En realidad, tiene que ser un enfoque personal, no en comparación con otro”, plantea Arroyo.

Y agrega: “Esos son los mensajes que dan los personajes que les hablan. De a poco, los comportamientos empiezan a cambiar. Eso es lo que hemos descubierto: que los chicos se enfocan más y piden más ayuda cuando no saben; comportamientos que son productivos para el aprendizaje”.

Las evaluaciones de los alumnos demuestran que mejoran su rendimiento con estas herramientas. “Tenemos resultados muy positivos. Cuando reciben más este tipo de mensajes relacionados con las emociones, sus comportamientos cambian y las devoluciones también. Todo mejora”, dice Arroyo.

Aprendizaje en movimiento

La investigadora también traerá a Córdoba un proyecto de aprendizaje de la matemática en movimiento. Para ello, no sólo se utilizan juegos en computadora, sino también situaciones que implican ejercicio físico. Los chicos de nivel primario (que saben leer) llevan un celular en la mano o montado en el brazo y realizan actividades al estilo “búsqueda del tesoro” o carreras de posta de matemáticas.

En el primer caso, el celular indica, por ejemplo, que tienen que buscar un cubo de una altura de 12 centímetros. Al llegar al lugar, verán cubos de diversos tamaños. Los alumnos tendrán un solo elemento, una regla de 30 centímetros sin ninguna marca, con lo cual deberán desarrollar su pensamiento matemático: realizar estimaciones, plantear cuál es la mitad o el tercio de determinado cubo y hacer cálculos mentales.

Suelen ser trabajos en equipo, en los que todos tienen que superar determinadas pruebas para pasar al nivel siguiente. Cuando encuentran el objeto, el celular le indica si es correcto o no a través de un código de barras. Si no se logra el objetivo, el dispositivo da una ayuda. El apoyo del software es fundamental.

Posteriormente, se evalúa el beneficio de la tecnología y del apoyo emocional en el rendimiento matemático. Y también, el impacto del movimiento físico.

Algunos de los juegos son ideados por los investigadores, pero también se promueve que los alumnos creen sus propios juegos para aprender un tema de matemáticas: números negativos o fracciones, por ejemplo.

“Se les ocurren cosas fantásticas porque es un nivel de imaginación que nosotros hemos perdido. Trabajan en bloques de papel grande, dibujan, y una vez que tienen una idea clara del juego, deciden si hay equipos o no y definen las reglas de juego. Todo eso es un pensamiento informático. Eso se llama ‘pensamiento computacional’. Y es una idea temprana de la informática en los niños, de armar la lógica de un sistema a través de un juego”, cuenta Arroyo.

En 2019 se estrenará un nuevo método educativo en el país

“Enseñar menos y aprender más”. Esa es la filosofía del nuevo método para enseñar matemáticas que comenzará a implementarse en el país a partir del año próximo, por decisión de los ministros de todas las jurisdicciones, reunidos en el Consejo Federal.

La idea se inspira en las estrategias de enseñanza de Singapur, líder en el rendimiento matemático de sus alumnos en todas las evaluaciones internacionales.

El cambio en la Argentina se aceleró luego de observar en las pruebas Aprender 2017 que los resultados académicos en matemáticas son muy pobres y no mejoran año tras año. Además, el 40 por ciento de los docentes aseguran que no les alcanza el ciclo lectivo para dar la totalidad del programa de esta materia.

El Ministerio de Educación de la Nación definió cuáles serán a partir de ahora los nuevos núcleos de aprendizaje prioritarios (NAP) en matemáticas, desde primer grado de la primaria hasta el último de la secundaria. Los NAP incluyen menos temas, aunque se enseñarán con más profundidad y se dará prioridad a la práctica.

Cada provincia debe definir ahora los contenidos, conforme a su contexto y realidad. La cartera educativa de Córdoba no dio precisiones sobre cuáles serán los cambios en las escuelas provinciales.

El rol clave del docente

En los dos softwares desarrollados por el equipo de WPI, el rol del docente es fundamental.

Los maestros deben estar entrenados para poder manipular el juego y facilitar que los estudiantes lo utilicen. También se promueve que los docentes aprendan a hacer juegos para sus alumnos y, de esta manera, actúen como facilitadores del proceso de creación.

“En uno de los softwares hay una herramienta para que los maestros elijan el material que les van a dar a los chicos. Además, el docente puede acceder a un informe en el que ve cuáles son las fortalezas y las debilidades de la clase y de cada alumno individual de manera automática, de acuerdo con el comportamiento”, explica Arroyo. Es decir que sirve como una herramienta de evaluación.

“El rol del maestro cambia. En vez de ser el que enseña frente de la clase, se convierte en un tutor que va caminando alrededor del aula, enfocándose en el alumno que tiene más dificultades. En vez de manejar toda la clase al mismo tiempo, puede abocarse más a aquellos que lo necesiten”, agrega.

Fuente: La Voz