Inteligencia Artificial en la Educación 

La importancia de aprender los fundamentos de la inteligencia artificial, desde edades tempranas, en Ecuador. 

Luis Chamba Eras – Docente e Investigador, Universidad Nacional de Loja.

La acelerada llegada de la transformación digital al sistema educativo de Ecuador exige un cambio de paradigma y mentalidad en la forma en la que se debe preparar a los niños, niñas y adolescentes para un futuro saturado de soluciones inteligentes. Sin duda, conocer, comprender y aprender los fundamentos de la inteligencia artificial (IA) nos permitirá empoderar a los ciudadanos sobre cómo funciona y usarla para resolver problemas con un fin social y de manera ética. 

Pero ¿de qué se trata la IA? La IA es una rama novel de las Ciencias de la Computación. No existe una definición universalmente aceptada, pero trata de emular ciertas características de la inteligencia humana/animal, implementada por medio de modelos, tanto en software, hardware, o mixto, que nos permiten resolver problemas, que los algoritmos tradicionales no pueden¹.  

Su origen se remonta a Alan Turing, quien planteó la interrogante: «Can machines think?»² y sentó las bases de esta nueva y prometedora área de investigación. Posteriormente en 1956, John McCarthy acuñó el término en una conferencia celebrada en el Dartmouth Collegue. 

En Ecuador, normalmente los conocimientos en IA se abordan en las carreras técnicas en las instituciones de educación superior (IES); pero, en 1971 los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), Papert y Soloman en su trabajo³ mostraron que algunos niños —por medio del lenguaje de programación llamado LOGO— codificaron algoritmos para resolver problemas relacionados a la IA.  

Posteriormente; Kahn, en uno de sus trabajos⁴, confirma el trabajo de Papert y Soloman⁵. Es decir, que sí, que es posible enseñar los conceptos básicos de la IA a niños y adolescentes. Así abrió con ello un camino prometedor para la formación de talentos para las profesiones del futuro. En esta misma línea, el «World Economic Forum» cuantifica en 58 millones los nuevos trabajos vinculados a la IA que serán creados entre 2018 y 2022⁶. 

La UNESCO destaca que la integración sistemática de la «IA para todos» en la educación, tiene el potencial enorme para hacer frente a los desafíos de prácticas de enseñanza – aprendizaje innovadoras, en la lucha contra las desigualdades actuales en materia de acceso al saber y en la investigación y la diversidad de las expresiones culturales.  

Además, la UNESCO impulsa la enseñanza y aprendizaje de la IA desde edades tempranas; para ello propone una hoja de ruta, considerando tres ámbitos holísticos: aprender con la IA, aprender sobre la IA y prepararse para la IA⁷.  

La Real Sociedad Matemática Española y la Sociedad Científica Informática de España manifiestan que existen muchos países consumidores de tecnología –entre ellos Ecuador, especialmente de la IA, ya que el talento humano no se encuentra capacitado para crearla, posiblemente por los sistemas educativos caducos que no han tenido esa visión a largo plazo. Entonces, plantean repensar la educación desde edades tempranas –escuelas, colegios– con docentes y estudiantes capacitados según los tres ámbitos holísticos de la UNESCO.  

Durante el 2021, se ejecutó el proyecto de investigación «Democratización del aprendizaje de la inteligencia artificial desde edades tempranas en Ecuador (DIA4K12)», financiado por la Corporación Ecuatoriana para el Desarrollo de la Investigación y la Academia (CEDIA)⁸, en la convocatoria CEPRA XV y liderado por la Universidad Nacional de Loja, Universidad Estatal de Bolívar, Universidad Técnica Particular de Loja y Universidad Internacional del Ecuador. 

DIA4K12 se desarrolló bajo la modalidad virtual. Impartimos cuatro cursos, con un total de 197 beneficiarios: «La Inteligencia Artificial en el Proceso de Enseñanza-Aprendizaje en Primaria y Secundaria», «Inteligencia Artificial para Niños», «Inteligencia Artificial para Docentes y Padres de Familia» e «Inteligencia Artificial para Docentes TIC». 

Entre las principales fortalezas identificadas en DIA4K12, que sostienen la importancia de aprender o enseñar los fundamentos de la IA desde edades tempranas en Ecuador, tenemos: 

• Los niños, niñas y jóvenes están en la capacidad de aprender y crear tecnología, por medio de herramientas como PictoBlox⁹, LearningML¹⁰, Scratch¹¹, MIT App Inventor¹², con la guía de los maestros, que previamente son capacitados de manera continua. 

• La imaginación y creatividad se ve reflejada a la hora de realizar proyectos de IA. 
• Todo el mundo debe conocer cómo funciona la tecnología y prepararse para un uso ético, sustentable y responsable. 
• La modalidad virtual tiene mayor alcance que la formación presencial y con ello, es posible capacitar a personas de diferentes lugares. 

Para que Ecuador, sea pionero en el contexto de la IA en la educación, se identifican tres campos de acción:  

1. Las IES, deben liderar los nuevos proyectos de investigación, vinculación o innovación internos o externos; además, los trabajos de grado o posgrado.  

2. Las instituciones educativas deben definir estrategias para vincular más participantes en actividades de innovación, ya sean estudiantes, docentes o padres de familia. Bajo el soporte y mentoría de investigadores de IES, por medio de la figura de prácticas laborales o de servicio comunitario, es posible seguir el camino de los casos de éxito, como la «Escuela de Pensamiento computacional e Inteligencia Artificial» del Instituto Nacional de Tecnologías Educativas y de Formación del Profesorado (INTEF, España)¹³, el proyecto ERASMUS+ «Fostering Artificial Intelligence at Schools»¹⁴, la iniciativa «The Artificial Intelligence (AI) for K-12 (AI4K12)»¹⁵ con sus 5 grandes ideas sobre la IA, la comunidad Programamos¹⁶, entre otras. 

3. El Ministerio de Educación, acompañado por las IES, deberá innovar en Tecnología Educativa, considerando la guía para las personas a cargo de formular políticas en IA que propone la UNESCO¹⁷, además de las recomendaciones sobre la ética de la IA¹⁸. 

A modo de conclusión, hoy en día, es indiscutible que la IA está integrada en todos los aspectos de nuestras vidas, pero aún pocos entienden la tecnología que hay detrás. Esto sin duda plantea nuevos retos para ampliar el aprendizaje de la IA, desde edades tempranas, con el fin de ayudar a los estudiantes a comprender su potencial y sus límites y capacitarlos para convertirse en creadores de soluciones inteligentes.  

La necesidad de formalizar prácticas educativas innovadoras —que aceleren la consecución de una educación de calidad, de acuerdo con los ODS—, en donde la IA va ganando espacio, es uno de los mayores desafíos que enfrentan los profesores hoy en día. 

 Los programas de formación, orientados al desarrollo de las capacidades de los instructores¹⁹, están destinados a enfrentar inevitablemente al fenómeno de la Industria y Educación 4.0. Es decir, los profesores del mañana necesitan formarse desde ya, articulando su proceso de enseñanza-aprendizaje a la creación, adaptación y seguimiento de actividades con ayuda de máquinas inteligentes, mediante la aplicación de la IA, bajo la tutoría de docentes capacitados en Tecnología Educativa y conscientes de la necesidad imperiosa de la formación del talento humano para las profesiones del futuro²⁰. 

Las competencias pedagógico-digitales que hoy en día deben constar en el perfil de los docentes deben incluir habilidades necesarias para trabajar en el ámbito de la IA, ya que la niñez y juventud actualmente crecen en un mundo rodeado de IA. Se espera que al comprender mejor cómo se crean los algoritmos y cómo afectan a la sociedad, éstos puedan convertirse en usuarios más críticos con la IA. 

Finalmente, existen dos razones fundamentales para enseñar o aprender IA desde edades tempranas. Primero, en el plano económico, diversos estudios han demostrado que exponer a los niños, niñas y jóvenes a conceptos técnicos, estimula sus habilidades de resolución de problemas y su pensamiento crítico/computacional. Esto puede prepararlos para aprender destrezas computacionales de forma más rápida a lo largo de su vida. 

En segundo lugar, hay un argumento social. Los años en Educación Inicial y en Educación General Básica son particularmente importantes en la formación y el desarrollo de la identidad, además, enseñar tecnología a las niñas a esta edad, puede prepararlas para estudiar en el futuro carreras STEM²¹/STEAM²² y con ello garantizar la equidad de género²³. 

¹ Niebles, «Inteligencia artificial en todo y para todos».
² Turing, «Computing machinery and intelligence in “Mind”, vol».
³ Papert et al., «Twenty things to do with a computer».
⁴ Kahn, «Three interactions between AI and education». 
⁵ Solomon et al., «History of logo».
⁶ https://conexionintal.iadb.org/2018/02/27/la-proxima-generacion-de-empleo/
⁷ https://es.unesco.org/themes/tic-educacion/inteligencia-artificial
⁸ http://dia4k12.cedia.org.ec/ 
⁹ https://thestempedia.com/product/pictoblox/ 
¹⁰ https://web.learningml.org/ 
¹¹ https://scratch.mit.edu/ 
¹² https://appinventor.mit.edu/ 
¹³ https://intef.es/tecnologia-educativa/pensamiento-computacional/ 
¹⁴ https://fosteringai.github.io/ 
¹⁵ https://ai4k12.org/
¹⁶ https://programamos.es/
¹⁷ https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000379376
¹⁸ https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000380455_spa
¹⁹ https://plus.google.com/+UNESCO, «La Inteligencia Artificial En La Educación».
²⁰ Sánchez Guzmán, «Industria y educación 4.0 en México: un estudio exploratorio». 
²¹ Ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas.
²² Ciencia, tecnología, ingeniería, artes y matemáticas.
²³ https://www.technologyreview.es//s/11469/por-que-los-ninos-deben-comprender-la-ia-para-usarla-mejor