Cartilla Herramientas de Inteligencia Artificial en la Educación PDF

INSTITUTO NACIONAL TÉCNICO Y TECNOLÓGICO DIRECCIÓN DE FORMACIÓN PROFESIONAL CARTILLA DEL PROTAGONISTA HERRAMIENTAS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL EN LA EDUCACIÓN Abril 2024 HERRAMIENTAS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL EN LA EDUCACIÓN CRÉDITOS Esta es una publicación del Instituto Nacional Tecnológico – INATEC, con el apoyo técnico y financiero de la Cooperación, Programa de Apoyo a la Educación Técnica y Formación Profesional en Nicaragua (TECNICA). Los contenidos de esta cartilla son una recopilación de diversos autores. Se han realizado todos los esfuerzos para que este material de estudio muestre información fiable, por tanto, su contenido está en constante revisión y actualización, sin embargo, INATEC no asumirá responsabilidad por la validación de todo el material o por las consecuencias de su uso. Se autoriza la reproducción y difusión del contenido de esta cartilla para fines educativos u otros no comerciales sin previa autorización escrita, siempre que se especifique claramente la fuente. PRESENTACIÓN La cartilla de “Herramientas de Inteligencia Artificial en la Educación” está dirigida a las y los protagonistas de esta formación con la finalidad de facilitar el proceso de aprendizaje durante su formación técnica. El propósito de esta cartilla es fortalecer los conocimientos técnicos fundamentales de las y los estudiantes para profundizar y fortalecer las capacidades que va adquiriendo. La cartilla se encuentra estructurada en cuatro contenidos generales: 1. Fundamentos de inteligencia artificial 2. Casos, desafíos y consideraciones éticas en la aplicación de herramientas de inteligencia artificial en la educación 3. Estrategias didácticas con herramientas lúdicas con inteligencia artificial 4. Aplicaciones de herramientas de inteligencia artificial En los contenidos se presenta toda la información general, técnica y científica que necesitas conocer para el desarrollo de las unidades. En la cartilla se visualizan imágenes, ilustraciones y gráficos que facilitan su interpretación y desarrollo. Al finalizar el último contenido de la cartilla, encontrarás:  Índice de tablas y figuras.  Bibliografía. Confiando en que logres culminar con éxito esta formación, actualizada según las últimas tecnologías en herramientas de inteligencia artificial en la educación, todo esto contribuirá al desarrollo socio económico del país, generando igualdad de oportunidades a hombres y mujeres para su efectiva inserción laboral. ÍNDICE Contenido CRÉDITOS.................................................................................................................................... 3 PRESENTACIÓN........................................................................................................................... 4 CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial................................................... 1 1.1 Generalidades de la inteligencia artificial............................................................................. 1  Definición de inteligencia artificial...................................................................................... 1  Características...................................................................................................................... 2  Importancia de la inteligencia artificial................................................................................ 3  Ventajas y Desventajas de la inteligencia artificial............................................................. 6 1.2 Tipos de inteligencia artificial................................................................................................ 9 1.3 Aplicaciones de la inteligencia artificial en la educación................................................... 11 Ejemplos de actividades y juegos con inteligencia artificial................................................... 12 Actividades lúdicas con inteligencia artificial.......................................................................... 13 CONTENIDO 2. Casos, desafíos y consideraciones éticas en la aplicación de herramientas de inteligencia artificial en la educación........................................................................................ 15 2.1 Casos de éxito de la inteligencia artificial........................................................................... 15 2.2 Desafíos y consideraciones éticas de la IA en la educación.............................................. 15 2.3 Herramientas de inteligencia artificial en el aula................................................................ 19 CONTENIDO 3. Estrategias didácticas con herramientas lúdicas con inteligencia artificial 21 3.1 Importancia de las estrategias didácticas con herramientas lúdicas................................ 21 3.2 Tipos de estrategias didácticas con herramientas lúdicas de inteligencia artificial......... 23 3.3 Aplicación de herramientas lúdicas con inteligencia artificial........................................... 24 Retos de las herramientas lúdicas con inteligencia artificial................................................... 25 CONTENIDO 4. Aplicación de herramientas de inteligencia artificial........................... 28 4.1 Usos de herramientas de inteligencia artificial en el aula de clase................................... 28 4.2 Integración de herramientas de inteligencia artificial en el plan didáctico....................... 32 4.3 Desarrollo del plan didáctico............................................................................................... 33 Tablas y FIGURAS...................................................................................................................... 35 BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................................... 35 CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial La sociedad del conocimiento exige cambios urgentes en los sistemas educativos del mundo. Estos cambios deben ir de la mano con las nuevas tecnologías y los servicios de la Inteligencia Artificial (IA), ya que, desde el transporte, la atención médica, los servicios financieros, las plataformas de entretenimiento, la robótica y la fabricación, depende en gran medida de esta nueva tecnología. La IA es una tecnología con un valor incalculable en el mercado, tanto en el presente como en el futuro, pero no sólo al referirse al valor monetario, sino más bien al valor que posee para la optimización de procesos no comerciales, como por ejemplo el sector educativo; la IA es y será un punto de inflexión en los cambios de paradigmas tradicionales educativos. Se abordarán una serie de temáticas esenciales, comenzando con las generalidades de la inteligencia artificial, seguido de las características, importancia, ventajas y desventajas. 1.1 Generalidades de la inteligencia artificial  Definición de inteligencia artificial Nils Nilsson (2001) refiere que “En una definición amplia y un tanto circular, tiene por objeto el estudio del comportamiento inteligente en las máquinas.” Para John McCarthy (2007) “Es la ciencia e ingeniería para construir máquinas inteligentes, especialmente, programas de computación inteligentes. Así como, lo relativo a la tarea de usar computadoras para entender la inteligencia humana, pero Fuente: https://acortar.link/4jy94 no limitada a métodos observables biológicamente.” Figura 1: Inteligencia artificial Figura 1: Inteligencia artificial 1 CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial  Características Tabla1 Características de la inteligencia artificial Fuente: Características de herramientas de inteligencia artificial Características Imagen 1. La Adaptabilidad: La habilidad de ajustarse a contextos variables y aprender nuevas destrezas es una de las características de la inteligencia artificial más valorada. 2. Creatividad. La facultad de crear soluciones innovadoras a través del pensamiento lateral y la exploración de múltiples opciones es una de las características de la inteligencia artificial más apreciada. 3. Razonamiento y resolución de problemas. La capacidad de utilizar la lógica y el razonamiento para solucionar problemas complicados y llevar a cabo tareas que requieren pensamiento crítico es una de las características de la inteligencia artificial más importante. 4. Automatización. La habilidad de llevar a cabo tareas y procesos de manera autónoma es una de las características de la inteligencia artificial más relevantes. 5. Interacción humano-máquina. Una de las características de la inteligencia artificial es la capacidad de desarrollar interfaces y sistemas que faciliten la interacción entre seres humanos y máquinas, mejorando la usabilidad y la experiencia del usuario. 2 CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial 6. Aprendizaje profundo (Deep Learning). Esta técnica avanzada de aprendizaje automática de la inteligencia artificial. Utiliza redes neuronales artificiales para simular el funcionamiento del cerebro humano y mejorar la capacidad de aprendizaje y reconocimiento de patrones. 7. Reconocimiento de emociones. Una de las características de la inteligencia artificial en evolución es la capacidad de identificar y responder a las emociones humanas. Esto permite a las máquinas interactuar de manera más efectiva y empática con los usuarios. 8. Colaboración entre máquinas. Otra de las características de la inteligencia artificial es la capacidad de las máquinas para trabajar juntas y compartir información, lo que les permite mejorar su rendimiento y eficiencia en la resolución de problemas y la realización de tareas.  Importancia de la inteligencia artificial Uno de los aspectos más relevantes de la inteligencia artificial en la educación es su capacidad para personalizar la experiencia de aprendizaje. Al adaptarse a las necesidades individuales de los estudiantes, la inteligencia artificial puede crear contenido educativo a medida, brindando ejercicios, lecciones y actividades que se ajusten a los niveles de conocimiento y habilidades de cada estudiante. Esto permite un aprendizaje más efectivo y Fuente: https://acortar.link/8dIqQw Figura 2: Inteligencia artificial en la educación significativo, ya que se atienden las fortalezas y debilidades de cada estudiante de manera personalizada. A Fuente: https://acortar.link/8dIqQw 3 CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial continuación, se describen algunas de las razones por las cuales la inteligencia artificial es importante en la educación. Tabla2: Importancia de la inteligencia artificial Fuente: Razones de la importancia de la inteligencia artificial Razones de la importancia Imagen Transformación Metodológica: La Inteligencia Artificial, correctamente guiada por los educadores, supone una auténtica revolución en las metodologías de enseñanza, ya que ofrece una oportunidad para avanzar hacia prácticas pedagógicas más activas e inclusivas. Su implementación en el ámbito educativo promueve un cambio donde el estudiante asume un rol más central y activo en su proceso de aprendizaje. Eficiencia en la Creación de Contenido: La preparación de material didáctico es una de las tareas más laboriosas en la vida de un docente. Utilizar herramientas de Inteligencia Artificial puede transformar este proceso, haciéndolo más eficiente y menos tedioso. 4 CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial Evaluación Automatizada: Calificar pruebas o trabajos puede ser una tarea que consume mucho tiempo. La Inteligencia Artificial puede hacer esto de forma automática. Supongamos que se ha asignado una tarea de escritura sobre un libro que se ha leído en clase. La inteligencia artificial puede evaluar la gramática, la coherencia y otros aspectos del texto, proporcionando una calificación preliminar que el docente puede revisar. Fomento de la Creatividad: las herramientas de Inteligencia Artificial ofrecen una amplia gama de posibilidades para estimular la creatividad en el ámbito educativo. Cabe mencionar los siguientes aspectos: Escritura creativa, ciencias y experimentación, resolución de problemas matemáticos, estudios sociales y juegos de rol. Flexibilidad en la enseñanza: la Inteligencia Artificial se adapta a diferentes métodos de enseñanza, la IA podría generar actividades de grupo o juegos educativos relacionados con la Situación de Aprendizaje. Esto es especialmente útil en clases donde los estudiantes tienen diversos estilos de aprendizaje, ya que permite al docente variar su enfoque pedagógico con facilidad. 5 CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial Apoyo continúo al aprendizaje: la disponibilidad constante de herramientas de Inteligencia Artificial es una ventaja en el ámbito educativo, ofreciendo un apoyo continuo al proceso de aprendizaje fuera del horario escolar.  Ventajas y Desventajas de la inteligencia artificial Tabla3: Ventajas de la inteligencia artificial Fuente: Ventajas Herramientas de inteligencia artificial Ventajas Imagen 1. Automatización de tareas administrativas: las escuelas pueden automatizar actividades como la calificación o el control de asistencia, ahorrando tiempo y recursos valiosos. Esta automatización da lugar a menos errores, a tareas administrativas precisas, lo que es beneficioso para todos. 2. Retroalimentación inmediata: en nuestro mundo cada vez más acelerado, los estudiantes esperan una respuesta instantánea a sus tareas. Gracias a la inteligencia artificial, esto se ha hecho realidad. 3. Personalización del aprendizaje: la personalización de la educación es un aspecto vital que puede mejorarse enormemente con la inteligencia artificial. Utilizando la tecnología de inteligencia artificial, los profesores crean experiencias de aprendizaje individualizadas que aborden las necesidades singulares del estudiante. 6 CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial 4. Investigación y desarrollo educativo: entre los ejemplos de la inteligencia artificial en la educación destaca su integración incluso en las áreas de estudio y progreso. Señalando las que requieren mejoras e ideando estrategias de enseñanza más eficientes. 5. Mayor accesibilidad: la inteligencia artificial ha transformado por completo el panorama educativo, proporcionando un acceso sin precedentes a los recursos. Desde lugares remotos con recursos limitados hasta estudiantes con discapacidades físicas o sensoriales. 6. Predicción de los resultados: uno de los usos más estimulantes de la inteligencia artificial en la educación es su capacidad para anticipar resultados. Mediante el estudio de los datos de los estudiantes, los algoritmos hacen previsiones precisas sobre el rendimiento. 7. Mejora de las competencias digitales: educar a los estudiantes sobre el mundo digital es una prioridad primordial en la actualidad. Con la tecnología evolucionando a un ritmo vertiginoso, es esencial darles las herramientas para mantenerse al día. 7 CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial 3 1. Automatización de tareas Ventajas de la Inteligencia Artificial administrativas 2. Retroalimentación inmediata 3. Personalización del aprendizaje 4. Investigación y desarrollo 2 4 educativo 5. Mayor accesibilidad 6. Predicción de los resultados 2 7. Mejora de las competencias digitales 1 2 8. Automatización de tareas 17 administrativas 5 9. Retroalimentación inmediata 2 10. Personalización del aprendizaje 6 11. Investigación y desarrollo 1 educativo 12. Mayor accesibilidad 6 13. Predicción de los resultados 1 Fuente Propia 14. Mejora de las competencias Figura3: Ventajas de la Inteligencia artificial digitales 6 Desventajas de la inteligencia artificial Fuente Propia 15. Automatización de tareas 1. Amenaza Infografía a 1: la seguridad Ventajas laboral de de la Inteligencia los profesores. artificial Fuente: https://acortar.link/CZAnGi administrativas 2. Experiencia de aprendizaje 6 deshumanizada. Figura4: Desventajas de la inteligencia 16. Retroalimentación inmediata artificial 3. Costosa de aplicar para los profesores. 17. Personalización del aprendizaje 4. Dependencia de la tecnología. Fuente Propia 18. Investigación y desarrollo Figura3: Ventajas de la Inteligencia artificial educativo 19. Mayor accesibilidad Fuente Propia 20. Predicción de los resultados Infografía 1: Ventajas de la Inteligencia artificial 21. Mejora de las competencias digitales 22. Automatización de tareas administrativas 23. Retroalimentación inmediata 24. Personalización del aprendizaje 25. Investigación y desarrollo educativo 26. Mayor accesibilidad 8 27. Predicción de los resultados CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial 01 Amenaza a la seguridad laboral de los profesores profesores 01 02 Experiencia de aprendizaje deshumanizada. 02 03 Costosa de aplicar para los profesores 1.2 Tipos de inteligencia artificial 03 04 Dependencia de la tecnología 04 Fuente Propia Figura 5: Desventajas de la Inteligencia artificial 9 Fuente Propia CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial La inteligencia artificial se clasifica de diversos modos según la complejidad de sus funciones, los métodos que utiliza para procesar información y tomar decisiones, las técnicas de aprendizaje automático que emplea, la transparencia en su funcionamiento, y los diferentes sistemas que la componen. Además, podemos categorizar la inteligencia artificial según el tipo de resultado o tarea que realiza, lo cual nos ayuda a comprender mejor cómo se aplican estas tecnologías en distintas áreas y sectores. Inteligencia artificial según nivel de complejidad La inteligencia artificial se puede categorizar según su nivel de capacidad para imitar la inteligencia humana, desde tareas simples hasta potencialmente superar las habilidades humanas. Tabla4: Tipos de inteligencia artificial Fuente: Tipos de inteligencia artificial Tipos de Inteligencia Imagen IA débil: son máquinas que solo pueden hacer tareas simples y específicas que se les ha programado. Por ejemplo un programa que ayuda a los docentes a calificar exámenes de opción múltiple automáticamente. IA fuerte o inteligencia artificial general (AGI): es el objetivo de crear máquinas que puedan igualar la inteligencia humana en cualquier tarea, pero aún no existe. En el contexto educativo, una IA fuerte podría adaptarse a diferentes estilos de aprendizaje, materias y niveles de habilidad, ofreciendo una enseñanza personalizada. 10 CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial IA superinteligente: es el concepto hipotético de crear máquinas más inteligentes que los humanos en todo, algo que no se ha logrado. En la educación, una IA superinteligente podría teóricamente desarrollar nuevas metodologías de enseñanza y resolver problemas educativos complejos de manera más eficiente que cualquier humano. 1.3 Aplicaciones de la inteligencia artificial en la educación 1. Personalización del Aprendizaje: la inteligencia artificial permite adaptar el contenido educativo a las necesidades individuales de cada estudiante facilitando un enfoque de aprendizaje personalizado. 2. Asistentes Virtuales: los chatbots y asistentes virtuales pueden proporcionar respuestas rápidas a preguntas de los estudiantes y brindar apoyo educativo fuera del aula. 3. Retención de estudiantes: mediante el análisis Fuente: https://acortar.link/PSeg1j predictivo, la inteligencia artificial puede identificar Figura6: Aplicación de la Inteligencia artificial a los estudiantes con riesgo de abandonar los estudios, permitiendo intervenciones tempranas para ayudarlos a tener éxito académico. 1 2 3 Personalización Asistentes Retención de del Aprendizaje Virtuales estdiantes Fuente Propia Figura 7: Aplicación de la Inteligencia artificial 11 CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial La inteligencia artificial (IA) es una rama de la informática que busca crear sistemas capaces de realizar tareas que normalmente requerirían de la inteligencia humana. Estas tareas pueden variar desde el reconocimiento de patrones y la toma de decisiones hasta la comprensión del lenguaje natural y la resolución de problemas complejos. Todo lo que necesitas saber sobre Inteligencia Artificial https://acortar.link/rmNlkn https://www.youtube.com/watch?v=xvEweQ1ABOE https://www.youtube.com/watch?v=0mgKC8E0sVY&t=7s Ejemplos de actividades y juegos con inteligencia artificial Realidad Aumentada: Utilizando IA, los estudiantes pueden experimentar la combinación de elementos virtuales con el entorno físico real para un aprendizaje inversivo. 01 Realidad Aumentada Colaboración Global 02 Aprendizaje Adaptativo 03 Fuente Propia Figura 8: Ejemplo de actividades y juegos con Inteligencia artificial Fuente Propia Infografía 3: Aplicación de la Inteligencia artificial 12 CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial  Colaboración Global: plataformas de colaboración que utilizan IA para conectar a estudiantes de todo el mundo, fomentando la comprensión intercultural y la comunicación.  Aprendizaje Adaptativo: aplicaciones de IA que se ajustan dinámicamente al nivel de habilidad y ritmo de aprendizaje de cada estudiante, proporcionando una experiencia personalizada. Actividades lúdicas con inteligencia artificial  Simulación de Software: plataformas de simulación que permiten a los estudiantes experimentar situaciones de la vida real en un entorno virtual.  Educational Games: juegos educativos diseñados con IA que proporcionan retroalimentación personalizada y adaptativa a los jugadores.  Interactive Learning Apps: aplicaciones interactivas que utilizan IA para ofrecer experiencias de aprendizaje altamente personalizadas y envolventes. O1 Simulación de Software 02 Educational Games 03 Educational Games Interactive Learning Apps Fuente Propia Figura 9: Actividades lúdicas con Inteligencia artificial 13 CONTENIDO 1. Fundamentos de inteligencia artificial Las herramientas lúdicas de inteligencia artificial (IA). La lúdica es la herramienta que permite el desarrollo integral del individuo, permite que este explore, aprenda, asimile y construya conocimiento propio, promoviendo el aprendizaje de manera divertida y significativa facilitando la enseñanza por medio de un sin número de alternativas. Todo lo que necesitas saber sobre herramientas lúdicas de Inteligencia Artificial https://acortar.link/poiFSk https://www.youtube.com/watch?v=ML_pDeOu9-U 14 CONTENIDO 3. Casos, Desafíos y Consideraciones Ética CONTENIDO 2. Casos, desafíos y consideraciones éticas en la aplicación de herramientas de inteligencia artificial en la educación Uno de los casos de éxito más conocidos en el ámbito educativo es el uso de la inteligencia artificial en la personalización del aprendizaje. Plataformas como Khan Academy y Duolingo utilizan algoritmos de IA para adaptar el contenido y las actividades de aprendizaje a las necesidades y habilidades de cada estudiante, lo que ha demostrado mejorar significativamente la retención de conocimientos y el rendimiento académico. 2.1 Casos de éxito de la inteligencia artificial 1. Adaptative Learning Plattforms: Plataformas que utilizan IA para adaptar el contenido y las actividades de aprendizaje a las necesidades específicas de cada estudiante mejorando su rendimiento. 2. Teacher Support Tools: Herramientas que ofrecen análisis de datos, sugerencias de recursos y estrategias personalizadas para los educadores, optimizando su labor en el aula. 3. Educational Chatbosts. Chatbots diseñado para proporcionar orientación rápida y personalizada a los estudiantes, Fuente: https://acortar.link/gqN8zP fomentando la participación y el aprendizaje auto dirigido. Figura10: Casos de éxitos de la Inteligencia artificial aplicada 2.2 Desafíos y consideraciones éticas de la IA en la educación Tabla5: Desafíos de inteligencia artificial Fuente: Desafíos de la IA en la educación Desafíos Imagen Privacidad: La recopilación masiva de datos educativos plantea preocupaciones sobre la privacidad de los estudiantes y los riesgos de violaciones de la privacidad. 15 CONTENIDO 3. Casos, Desafíos y Consideraciones Ética Equidad y Sesgo: La inteligencia artificial puede replicar sesgos existentes en los sistemas educativos, lo que aumenta la importancia de la equidad y la inclusión en el desarrollo y la implementación de las tecnologías de la educación. Dependencia Tecnológica: La excesiva dependencia de la IA podría reducir la capacidad de los estudiantes para desarrollar habilidades de pensamiento crítico y resolución de problemas de forma independiente Ética en la Inteligencia Artificial Reglamento europeo de regulación de la IA El nuevo "Reglamento de Inteligencia Artificial" de la UE, que debe entrar en vigor en 2026, establece normativas para garantizar que los sistemas de IA sean seguros y respeten los derechos fundamentales, con un enfoque en la mitigación de riesgos y la promoción de la innovación. Este marco legal podría influir positivamente en el sector educativo, asegurando que las herramientas de IA usadas en las aulas sean fiables y éticas, y fomentando entornos de aprendizaje que respeten la privacidad y la autonomía del alumnado y educadores. Fuente:https://acortar.link/XWZA1s Figura11: En busca de ética para la ia Uso ético por los estudiantes El uso ético de la Inteligencia Artificial no es solo responsabilidad de los desarrolladores o de las instituciones educativas; el alumnado también tiene un papel crucial en este aspecto. A continuación, se presentan algunas consideraciones éticas que el alumnado debe tener en cuenta al interactuar con chatbots y otras herramientas de IA en el ámbito educativo. 1. Es fundamental que se utilicen las herramientas de IA de manera honesta, especialmente en entornos de evaluación. Por ejemplo, no deben manipular el sistema para obtener respuestas a pruebas o tareas. 2. Deben ser conscientes de que no está permitido compartir información personal de terceros sin su consentimiento, incluso si la herramienta de IA podría beneficiarse de dicha información para ofrecer respuestas más precisas. 16 CONTENIDO 3. Casos, Desafíos y Consideraciones Ética 3. Las herramientas de IA, como los chatbots educativos, están diseñadas para facilitar el aprendizaje. No deben ser utilizadas para acosar, insultar o dañar a otros usuarios o al propio sistema. 4. Es importante que el alumnado entienda las limitaciones de la IA. Aunque estas herramientas pueden ser muy útiles, no son infalibles y no deben ser la única fuente de información o aprendizaje. 5. Al utilizar herramientas de IA para la generación de contenido, como redacción de textos o creación de gráficos, el alumnado debe asegurarse de que el trabajo final sea auténtico y no una copia directa generada por la máquina. Una norma aplicable en cualquier centro escolar sería que, aunque puede usarse la IA como ayuda en los trabajos, jamás se debe presentar ninguno que suponga una copia directa de la inteligencia artificial. Consideraciones sobre los chatbots educativos En el caso de herramientas como chatbots educativos es crucial considerar aspectos éticos como la transparencia y el consentimiento. Por ejemplo, es importante que los docentes, estudiantes y tutores comprendan cómo se utiliza esta tecnología en el aula. Deben estar informados sobre las capacidades y limitaciones de la herramienta, y tener la opción de dar o retirar su consentimiento para su uso. Además, la responsabilidad y la rendición de cuentas son aspectos que no deben pasarse por alto. Fuente:https://acortar.link/qYd0mN Figura12: Chatbots educativos expertos Los chatbots educativos expertos en materias son programas de inteligencia artificial diseñados para proporcionar respuestas y asistencia específica en áreas académicas particulares. Su objetivo es simplificar tareas y proporcionar apoyo personalizado a los profesores y estudiantes. Tabla6: Tipos de Chatbots de inteligencia artificial Fuente: Tipos de Chatbots de inteligencia artificial Tipos de Chatbots Imagen  Chatbots de Matemáticas: Ofrecen respuestas y ejercicios matemáticos específicos, ayudando a los estudiantes a comprender y practicar conceptos matemáticos. 17 CONTENIDO 3. Casos, Desafíos y Consideraciones Ética Chatbots de Ciencias Naturales: Proporcionan información y ejercicios relacionados con diversas disciplinas científicas, desde biología hasta física. También aportan información y ejercicios relacionados con la química y la tabla periódica.  Chatbots de Literatura: Ayudan a los estudiantes a comprender obras literarias, proporcionando resúmenes, análisis y explicaciones de textos literarios. Chatbots de Idiomas: Ayudan a los estudiantes a aprender y practicar idiomas extranjeros, ofreciendo traducciones, vocabulario y ejercicios de gramática  Chatbots de Ciencias Sociales: Estos chatbots educativos brindan información histórica, cronologías y detalles sobre eventos y figuras históricas. También ofrecen datos geográficos, mapas interactivos y explicaciones sobre lugares y regiones  Chatbots de Informática: Asisten a los docentes en la programación informática, resolviendo problemas y proporcionando ejemplos de código.  Chatbots de Música y Artes Escénicas: Ofrecen información sobre Composición de canciones, Didáctica, Expresión y creatividad artística, Historia musical, Interpretación instrumental y vocal, Técnicas de interpretación. 18 CONTENIDO 3. Casos, Desafíos y Consideraciones Ética 2.3 Herramientas de inteligencia artificial en el aula Las principales herramientas de Inteligencia artificial son: 1. Tomé: permite crear presentaciones eficientes. 2. ChatPdf: permite interactuar con documentos en PDF, permite realizar resumen con ideas claves. 3. Trinka: permite mejorar la gramática y ortografía en los textos, hace resumen de documentos. 4. Dualingo AI: permite interactuar y aprender idiomas con gamificación. 5. Chatgpt: permite crear contenidos, retroalimentación, corrección de tareas y dudas. 6. Gradescope: ofrece herramientas de evaluación para exámenes, trabajo, retroalimentación y seguimiento de los estudiantes. 7. Canva: ofrece crear materiales educativos impactantes, potencia la creatividad 8. Leonardo.AI: permite crear imágenes y videos impresionantes. 9. Vectorizer.ai: permite optimizar el tratamiento de imágenes con mayor calidad. 10. Twee.com: está diseñada para idiomas, preguntas, crear Fuente Propia ejercicios, entre otros. Figura13: Herramientas IA para la educación 11. Tomé: permite crear presentaciones Fuente Propia eficientes. Infografía 4: Herramientas ai para la educación 12. ChatPdf: permite interactuar con documentos en PDF, Fuente Propia permite realizar Figura13: Herramientas IA para la educación resumen con ideas claves. 19 13. Trinka: permite mejorar CONTENIDO 3. Casos, Desafíos y Consideraciones Ética Los riesgos implícitos en el uso de la inteligencia artificial frente a la privacidad y la ética. En el contexto educativo, estos riesgos son igualmente relevantes y deben ser considerados para garantizar que los datos de los estudiantes y maestros se manejen de manera responsable. Todo lo que necesitas saber sobre Casos, desafíos y consideraciones éticas de la Inteligencia Artificial https://acortar.link/yQVBln https://www.youtube.com/watch?v=Cb6DZOYd9fc 20 CONTENIDO 3. Estrategias Didácticas CONTENIDO 3. Estrategias didácticas con herramientas lúdicas con inteligencia artificial Las estrategias educativas con inteligencia artificial (IA) se refieren al uso de tecnologías de IA para mejorar la enseñanza y el aprendizaje en entornos educativos. Estas estrategias pueden incluir la personalización del aprendizaje, la retroalimentación automática, la adaptación del contenido a las necesidades individuales de los estudiantes, entre otros. En la era digital, la tecnología ha revolucionado muchos Fuente: https://acortar.link/moHuau aspectos de nuestras vidas, incluyendo la educación. En Figura14: Estrategias educativas con IA particular, la inteligencia artificial (IA) se ha convertido en una herramienta clave para mejorar el aprendizaje. 3.1 Importancia de las estrategias didácticas con herramientas lúdicas Las estrategias didácticas son un conjunto de acciones y actividades programadas por el docente para que sus estudiantes aprendan. Son importantes porque: Tabla7: Importancia de las estrategias didácticas con herramientas lúdicas Fuente: Importancia de estrategias didácticas Estrategias didácticas Imagen 1. Mejoran la comunicación entre profesor y estudiantes: las estrategias didácticas fomentan la interacción y la colaboración entre el profesor y los estudiantes, lo que aumenta la eficacia del proceso educativo. 21 CONTENIDO 3. Estrategias Didácticas 2. Incrementan el feedback: las estrategias3. didácticas proporcionan información y retroalimentación continua a los estudiantes, lo que les permite identificar áreas de mejora y avanzar en su aprendizaje. Fomentan la creatividad: Al proporcionar escenarios y desafíos que requieren soluciones innovadoras, las estrategias didácticas estimulan la creatividad y el pensamiento crítico de los estudiantes. 4. Adaptan al aprendizaje significativo: las5. estrategias didácticas se centran en el alumno como eje principal de la planificación, lo que facilita el aprendizaje significativo y la motivación. Desarrollan habilidades cognitivas: las estrategias didácticas buscan desarrollar habilidades cognitivas como el razonamiento, el análisis y la resolución de problemas, lo que contribuye al aprendizaje más completo. 22 CONTENIDO 3. Estrategias Didácticas Ajustan a diferentes estilos de aprendizaje:6. las estrategias didácticas pueden adaptarse a diferentes estilos de aprendizaje, lo que permite a los estudiantes aprender de acuerdo a sus preferencias y ritmos Las estrategias didácticas son importantes porque mejora la comunicación entre profesor y estudiantes, incrementan el feedback, fomentan la creatividad, adaptan al aprendizaje significativo, desarrollan habilidades cognitivas y ajustan a diferentes estilos de aprendizaje. Fuente: https://acortar.link/QU4Aip Figura15: Estrategias didácticas creativas 3.2 Tipos de estrategias didácticas con herramientas lúdicas de inteligencia artificial Tabla8: Tipos de estrategias didácticas con herramientas lúdicas Fuente: Tipos de Estrategias didácticas Tipo de Estrategia Imagen  Estrategia 1. Gamificación: es el uso de elementos y técnicas de los videojuegos en contextos no relacionados con los juegos, con el fin de motivar, comprometer y aumentar la participación de las personas en diversas actividades. Esto puede incluir el uso de recompensas, competiciones, niveles, puntos y otros elementos propios de los juegos para hacer que las tareas sean más atractivas y divertidas. 23 CONTENIDO 3. Estrategias Didácticas  Estrategia 2. Aprendizajes basados en proyectos: es el aprendizaje que permite a los estudiantes aplicar los conceptos de IA en proyectos prácticos y significativos.  Estrategia 3. Simulaciones interactivas: brindan a los estudiantes la oportunidad de experimentar y explorar conceptos de IA en un entorno controlado.  Estrategia 4. Realidad virtual y aumentada: permiten a los estudiantes interactuar con entornos virtuales y visualizar conceptos de IA de manera más inmersiva. 3.3 Aplicación de herramientas lúdicas con inteligencia artificial  Educación: Las herramientas lúdicas de IA se utilizan en el ámbito educativo para crear experiencias de aprendizaje dinámicas y personalizadas. Tabla9: Herramientas lúdicas con inteligencia artificial Fuente: Herramientas lúdicas con Inteligencia artificial Tipos de Herramientas Lúdicas Imagen 1. Blooket: es una plataforma digital que permite realizar tus propias preguntas de acuerdo a un tema de la asignatura. 2. Educad: es una plataforma gratuita para realizar los juegos con los estudiantes, permite realizar actividades de crucigramas, sopa de letras, conceptos pequeños, es útil para reforzar contenidos es sencillo de usar con los estudiantes. 24 CONTENIDO 3. Estrategias Didácticas 3. WordWall: es una plataforma que permite realizar preguntas complejas, hay variedades de plantillas gratuitas para realizar juegos con los estudiantes. 4. MatQuiz.io: es una plataforma sencilla enfocada principalmente a ecuaciones matemáticas. Es una plataforma gratuita no te permite registrar es interactiva, puedes elegir entre fácil, intermedio o medio para jugar al finalizar presenta la puntuación de cada estudiante. 5. Playfactile.com: es una plataforma que permite realizar preguntas y trabajar en equipo, permite gamificar la clase y es asincrónico. Retos de las herramientas lúdicas con inteligencia artificial Los retos de las herramientas lúdicas con Inteligencia Artificial en la educación abarcan diversos aspectos fundamentales. Algunos de los desafíos clave incluyen: Tabla10: Retos de las herramientas lúdicas con inteligencia artificial Fuente: Retos de Herramientas lúdicas con Inteligencia artificial Retos de las herramientas Imagen lúdicas  Apoyo educativo y mejora del aprendizaje: las herramientas de IA pueden servir como apoyo educativo, mejorar la enseñanza y el aprendizaje, tanto en aspectos administrativos como en tareas educativas. 25 CONTENIDO 3. Estrategias Didácticas  Enseñanza reflexiva y coherencia pedagógica: la IA puede contribuir a una enseñanza reflexiva y coherente, transformando el rol docente y permitiendo un trato más personalizado.  Fomento del aprendizaje crítico y creativo: la IA puede ayudar a desarrollar habilidades como identificar mentiras, analizar información, considerar diferentes perspectivas y fomentar la imaginación para el pensamiento creativo.  Integración y perspectiva de género: existe la posibilidad de utilizar la IA para combatir discriminaciones y sesgos de género mediante el análisis de imágenes o textos, aunque se destaca la importancia de disminuir la brecha digital y evitar sesgos de género en las aplicaciones.  Evaluación formativa y compartida: la IA puede orientar la evaluación con datos válidos y fiables, haciendo consciente al estudiantado de su proceso de aprendizaje 26 CONTENIDO 3. Estrategias Didácticas A comienzos del siglo XXI el paradigma es aprender a aprender en un clima de libertad, de múltiples miradas, de pluri formación, de puertas abiertas a las propuestas. La lúdica abre un camino para un aprendizaje que mire hacia la alegría del conocer y de la experiencia cotidiana como fuente de ser y aprender, dar paso a los imaginarios para generar nuevas articulaciones de conceptos y por qué no, nuevas realidades que generen nuevos paradigmas. Todo lo que necesitas saber sobre estrategias didácticas con herramientas lúdicas de Inteligencia Artificial https://acortar.link/zJhF7b https://www.youtube.com/watch?v=C-wSJBo6TGU&t=24s 27 CONTENIDO 4. Aplicación de herramientas de inteligencia artificial CONTENIDO 4. Aplicación de herramientas de inteligencia artificial En los últimos años, la inteligencia artificial (IA) se ha convertido en una tecnología clave en el mundo digital y empresarial. Con la capacidad de procesar grandes cantidades de datos en poco tiempo, la IA puede ayudar a las empresas a tomar decisiones más informadas y a automatizar tareas que antes requerían la intervención humana. En este contenido, se abordará los usos y aplicaciones más populares de la inteligencia artificial en el mundo digital. 4.1 Usos de herramientas de inteligencia artificial en el aula de clase En la implementación de cualquier herramienta de IA, se debe considerar como vital las instrucciones (prompt) que se realicen a la IA. Los "prompts", se refieren a las instrucciones o preguntas que se le dan a un sistema de IA para obtener una respuesta o acción específica. La Inteligencia Artificial (IA) en la educación tiene el potencial de transformar el aprendizaje y mejorar la calidad de la educación. Sin embargo, su implementación debe realizarse de manera ética y responsable, teniendo en cuenta los desafíos y peligros que conlleva. A continuación, se detallan los tipos de herramientas de inteligencia artificial para usarse en el aula de clase: Tabla11: herramientas de inteligencia artificial en el aula de clase Fuente: Herramientas de ia en el aula de clase Herramientas de IA Tipos de Nombre Enlace de Función Herramientas Ubicación de IA DALL-E https://openai.co Puede crear imágenes y arte m/ originales y realistas a partir de una descripción de texto. Puede combinar Imágenes conceptos, atributos y estilos. desde texto Canva https://www.can Plataforma de diseño gráfico va.com/es_419/ multinacional global australiana que 28 CONTENIDO 4. Aplicación de herramientas de inteligencia artificial se utiliza para crear presentaciones y gráficos para redes sociales. Hotpot https://hotpot.ai/ Ayuda a crear gráficos, imágenes y escrituras sorprendentes. Fotor https://www.foto Edita, mejora y crea imágenes r.com/es/ hermosas online al instante de forma gratuita. DeepAI https://deepai.or Ofrece un conjunto de herramientas g/ que utilizan IA para mejorar su creatividad. Edita imágenes en segundos ingresando un mensaje simple. Photosonic https://writesoni Puedes crear cualquier tipo de arte. c.com/photosoni Ya sea que quieras hacer una pintura c-ai-art- alucinante, una ilustración generator minimalista, un clipart de robot, una pintura en lienzo de dibujos animados o simplemente caras de arte abstracto. Grammarly https://www.gra Brinda sugerencias mientras escribe mmarly.com/ en aplicaciones de escritorio y sitios web, mientras se desplaza entre aplicaciones, redes sociales, documentos, mensajes y correos electrónicos. Copy.ai https://app.copy. Asistente de investigación y redactor CopyWriting ai/login experto. 29 CONTENIDO 4. Aplicación de herramientas de inteligencia artificial YOU https://you.com/ Motor de búsqueda preferido para proteger la privacidad.  Puedo pedir resúmenes.  Solicitar información lumen5 https://lumen5.c Creador de videos en línea. om/ Creación de videos Pictory https://pictory.ai/ Convierte cualquier contenido en videos Perplexity https://www.per Un buscador con inteligencia artificial plexity.ai/ para trabajos académicos. Chatbots conversacion ChatGPT https://chat.open Es una aplicación de chatbot de ales ai.com/ inteligencia artificial desarrollado por OpenAI que se especializa en el diálogo. Bing https://www.bing Bing AI es una tecnología de.com/?/ai inteligencia artificial integrada en el motor de búsqueda Bing de Microsoft. Está diseñado para devolver párrafos completos de texto que se leen como si hubieran sido escritos por un humano. Stable Diffusion https://stablediff Es un modelo de difusión latente de usionweb.com/ texto a imagen capaz de generar 30 CONTENIDO 4. Aplicación de herramientas de inteligencia artificial IA de imágenes fotorrealistas con cualquier Imágenes entrada de texto. ClipDrop https://clipdrop.c El ecosistema definitivo de o/ aplicaciones, complementos y recursos para todos los creadores, impulsado por inteligencia artificial. Crea imágenes impresionantes en segundos. logoai https://www.logo Creador de logotipos con tecnología ai.com/ de inteligencia artificial. Scribble Diffusion https://scribbledi Convierte tu boceto en una imagen ffusion.com/ refinada usando IA PicFinder https://picfinder. Generación de imágenes infinita ai/ impulsada por IA. Images.IA https://images.ai Un generador de arte con IA gratuito / impulsado por difusión estable, el último avance en generación de imágenes de última generación. Asistente Humata https://app.hum Charle a su manera a través de virtual para el ata.ai/login documentos largos. Ordene a nuestra docente IA que le haga un resumen. Herramientas de apoyo para Narakeet https://www.nar Escriba o cargue su guion, seleccione el diseño y akeet.com/ una de nuestras 600 voces y obtenga gestión de un audio o video con sonido profesional en minutos. 31 CONTENIDO 4. Aplicación de herramientas de inteligencia artificial cursos en los TOMi https://tomi.digit Crea actividades en minutos EVA al/es?utm_sourc con Inteligencia Artificial. e=google&utm_ medium=seo Learning Studio https://learningst Herramienta de creación de cursos en AI udioai.com/ línea de próxima generación. D-ID https://www.d- Cree e interactúe con avatares id.com/ parlantes utilizando IA generativa a través de la API de D-ID o el estudio Creative Reality™. Quillionz https://www.quill Generador de preguntas ionz.com/ seleccionando palabras claves e importantes. 4.2 Integración de herramientas de inteligencia artificial en el plan didáctico Planes Didácticos Integrales La planificación didáctica integral se refiere a un enfoque que considera la integración de diversas estrategias y recursos para mejorar la experiencia de aprendizaje de los estudiantes. Esta planificación implica la identificación de objetivos de aprendizaje, la selección de herramientas y recursos adecuados, la planificación de actividades, la implementación en el aula y la evaluación del impacto en el aprendizaje de los estudiantes. Para integrar las herramientas de inteligencia artificial en el plan didáctico se utilizará estos dos chatbots  https://chat.openai.com  https://www.perplexity.ai/ 32 CONTENIDO 4. Aplicación de herramientas de inteligencia artificial 4.3 Desarrollo del plan didáctico Inteligencia artificial para docentes dentro de los contenidos de «Innovación educativa IA» que van a permitir comprobar todo el potencial que tiene la IA en la educación. Estos posts van dirigidos a docentes con el objetivo de explicar de forma práctica cómo se utilizan estas herramientas en la actividad. 1. Planificación de la asignatura con IA 2. Generación de contenidos formativos (materiales, casos y ejercicios) 3. Sistemas de evaluación con IA 4. Presentaciones orales e IA Guía de prompts para planificar la asignatura La planificación rigurosa de una asignatura es esencial para el éxito del aprendizaje de nuestros alumnos. Durante el proceso de planificación, se establecen objetivos de aprendizajes claros y precisos que permiten a los estudiantes comprender lo que se espera de ellos y trabajar de manera efectiva para alcanzar esos objetivos. La selección de estrategias pedagógicas y recursos adecuados es fundamental para garantizar que los estudiantes tengan acceso a los materiales y herramientas necesarias para alcanzar los objetivos de aprendizaje. Además, es importante considerar la evaluación de los estudiantes, ya que esta nos proporciona información valiosa sobre el nivel de comprensión y de su progreso. Objetivos de Descrpitor Contenidos aprendizaje Referencia Sistemas de Metodología Evaluación Planificación Bibliográfica Fuente: https://acortar.link/INxCWB Figura16: Planificación de asignatura Fuente: https://acortar.link/INxCWB Figura16: Planificación de asignatura 33 CONTENIDO 4. Aplicación de herramientas de inteligencia artificial Las herramientas basadas en IA están revolucionando la forma de hacer negocios de las empresas, desde la creación de contenidos hasta la gestión del servicio de atención al cliente. Estas herramientas pueden ayudar a las empresas a ahorrar tiempo y recursos al tiempo que ofrecen mejores resultados. Todo lo que necesitas saber sobre Aplicación de Inteligencia Artificial https://acortar.link/3tLDS0 https://www.youtube.com/watch?v=JBXQXHwz1AM&t=7s https://www.youtube.com/watch?v=FXAqlHnSfcE&t=78s a F 34 CONTENIDO 4. Aplicación de herramientas de inteligencia artificial Tablas y FIGURAS TABLAS Tabla1 Características de la inteligencia artificial …………………………………………………………………………………..2 Tabla2: Importancia de la inteligencia artificial........................................................................................ 4 Tabla3: Ventajas de la inteligencia artificial ………………………………………………………………………………………6 Tabla4: Tipos de inteligencia artificial ……………………………………………………………………………………………10 Tabla5: Desafíos de inteligencia artificial……………………………………………………………………………………………… 15 Tabla6: Tipos de Chatbots de inteligencia artificial ………………………………………………………………………………… 17 Tabla7: Importancia de las estrategias didácticas con herramientas lúdicas ………………………………………………… 21 Tabla8: Tipos de estrategias didácticas con herramientas lúdicas ……………………………………………………………… 23 Tabla9: Herramientas lúdicas con inteligencia artificial………………………………………………………… 24 Tabla10: Retos de las herramientas lúdicas con inteligencial ……………………………………………………………………… 25 Tabla11: herramientas de inteligencia artificial en el aula de clase …………………………………………………28 FIGURAS Figura 1: Inteligencia artificial..................................................................................................... 1 Figura 2: Inteligencia artificial en la educación.......................................................................... 3 Figura3: Desventajas de la inteligencia artificial........................................................................ 8 Figura4: Desventajas de la inteligencia artificial........................................................................ 8 Figura 5: Desventajas de la Inteligencia artificial....................................................................... 9 Figura6: Aplicación de la Inteligencia artificial......................................................................... 11 Figura 7: Aplicación de la Inteligencia artificial........................................................................ 11 Figura 8: Ejemplo de actividades y juegos con Inteligencia artificial...................................... 12 Figura 9: Actividades lúdicas con Inteligencia artificial........................................................... 13 Figura10: Casos de éxitos de la Inteligencia artificial aplicada............................................... 15 Figura11: En busca de ética para la ia...................................................................................... 16 Figura12: Chatbots educativos expertos.................................................................................. 17 Figura13: Herramientas IA para la educación........................................................................... 19 Infografía 4: Herramientas ai para la educación....................................................................... 19 Figura14: Estrategias educativas con IA.................................................................................. 21 Figura15: Estrategias didácticas creativas............................................................................... 23 Figura16: Planificación de asignatura....................................................................................... 33 35 CONTENIDO 4. Aplicación de herramientas de inteligencia artificial BIBLIOGRAFÍA  Adebayo.O.A., Bello, L., Kayode, J., & Yusuf, T. (2022). Adoption of artificial inteligence for efective library service delivery in African libraries  Arrestegui, L. B. (2012). Fundamentos históricos y filosóficos de la inteligencia artificial. UCV-HACER. Revista de Investigación y Cultura, 1(1), 87-92.  Figueroa Nazuno, J. (2000). Inteligencia artificial. Modelos matemáticos que imitan a la naturaleza. Santander:Ikono  Haro Juan. Inteligencia artificial en la educación. Instituto nacional de tecnologías educativas y formación del profesorado. Intef. https://descargas.intef.es/cedec/proyectoedia/guias/contenidos/inteligencia_artifici al/qu_es_la_ia.html, consultado el 12 de febrero 2024.  https://evolupedia.com/blog/caracteristicas-de-la-inteligencia-artificial/  https://megaprofe.es/chatbots-educativos-expertos-los-mejores-aliados-de-los- docentes/  https://jvmanjon.com/planificacion-de-la-asignatura-con-ia/ 36 CONTENIDO 4. Aplicación de herramientas de inteligencia artificial Primera Edición, abril 2024 TECNOLOGICO NACIONAL INATEC www.tecnacional.edu.ni/Tel:2253-8888 Primera Edición, abril 2024 TECNOLOGICO NACIONAL INATEC www.tecnacional.edu.ni/Tel:2253-8888 37

Cartilla Herramientas de Inteligencia Artificial en la Educación PDF

Document Details

Tags

Related

Summary

Full Transcript

Upgrade to continue