La Transformación del Aprendizaje con el uso de Tecnologías Educativas

˙ PREAL Blog

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El estado de la educación en América Latina (LATAM) es mixto. Si bien ha habido progresos significativos en términos de cobertura y escolarización, la calidad de la educación aún deja mucho que desear. El Programa Internacional para la Evaluación de Estudiantes (PISA) de la OCDE, que evalúa matemáticas, ciencia y lenguaje, situó a la región en el ranking más bajo de conocimiento y habilidades entre los 72 países participantes a nivel mundial (2015).

Además, estamos en medio de una profunda revolución tecnológica. Increíbles avances en computación, el crecimiento de la inteligencia artificial y el Big Data, están transformando la vida y el trabajo a pasos agigantados, y las habilidades que las personas requieren para entrar en el mercado laboral son distintas y van más allá de las enseñadas por las escuelas tradicionales.

¿Qué debemos hacer para preparar a las próximas generaciones? ¿Cuáles son las habilidades que las personas necesitan desarrollar para participar activamente en la sociedad y competir en el mercado laboral? ¿Cómo debe transformarse la educación y por qué la tecnología, utilizada de forma correcta, es clave en ese proceso?

Este blog busca responder a estas preguntas de manera práctica, haciendo énfasis en la importancia de adoptar la tecnología para transformar el aprendizaje. Para efectos de nuestro argumento, entendemos aquí las tecnologías educativas en sentido amplio: incluyen desde un e-book o videoconferencia, hasta programas de inteligencia artificial y realidad virtual, entre otras. 

El blog comienza enumerando las habilidades del siglo XXI y recoge los cambios principales que la educación requiere para preparar a los estudiantes. Luego menciona varios ejemplos donde la tecnología está jugando un rol importante en programas de mejora y transformación del aprendizaje. El objetivo es darle visibilidad a aquellos programas y tendencias que hoy día están marcando una diferencia notoria con las prácticas tradicionales con el fin que sirvan de inspiración y guía a docentes, hacedores de políticas públicas e interesados en educación.

Las habilidades del siglo XXI

Existen varios estudios y organizaciones que han empezado a investigar en detalle cómo será el futuro del trabajo en LATAM a medida que avanza la transformación digital de la sociedad y se automatizan tareas que antes desarrollaban personas. Organizaciones como el Banco Interamericano de Desarrollo e iniciativas como el Futuro del Trabajo en el Sur Global, buscan entender mejor los riesgos y las oportunidades que existen en este espacio y el tipo de habilidades concretas que la gente va a necesitar. 

De cualquier forma, existe desde hace unos años un consenso general sobre estas habilidades. Conocidas como destrezas del siglo XXI, se refieren a aquellas que niños y adultos necesitan cada vez más para participar en la sociedad del siglo XXI. Las mencionamos aquí:

  1. Conocimiento del contenido y temas del siglo XXI: que se refiere al contenido académico tradicional e importante de matemáticas, lectura y ciencias, al igual que un mejor entendimiento y consciencia sobre temas globales como ambientales, cívicos y de salud.
  2. Habilidades de aprendizaje e innovación: para navegar entornos laborales y de vida que son cada vez más complejos y cambiantes. Estos incluyen pensamiento crítico y resolución de problemas, comunicaciones y colaboración, creatividad e innovación.
  3. Habilidades digitales: para adaptarse a las nuevas tecnologías y a la abundancia de información. Según el Instituto DQ, las habilidades digitales pueden dividirse en tres niveles: (i) ciudadanía digital, o la capacidad de usar tecnología y medios digitales de manera segura, responsable y efectiva; (ii) creatividad digital, o la capacidad de crear contenido nuevo y la transformación de ideas en realidad mediante el uso de herramientas digitales; y (iii) emprendimiento digital, o la capacidad de utilizar tecnologías digitales para resolver desafíos globales o crear nuevas oportunidades.
  4. Habilidades para la vida y el trabajo: para adaptarse a un mundo en constante cambio, interconectado y donde se prevé menos estabilidad laboral. Estos incluyen flexibilidad y adaptabilidad, iniciativa y auto-dirección (agencia), y productividad y responsabilidad.

La necesidad de transformar el aprendizaje y el rol de la tecnología

El modelo de enseñanza tradicional de la educación no permite desarrollar muchas de las destrezas del siglo XXI. Concebido para otra época, se basa en gran parte en el aprendizaje de memoria, en la instrucción activa por parte del docente, y la recepción pasiva de conocimientos de parte del estudiante. En este modelo los estudiantes son poco proclives a desarrollar iniciativa propia, su creatividad y aprender a colaborar con otros, por sólo mencionar algunas cosas. 

Para preparar a los ciudadanos del siglo XXI se requiere un cambio de paradigma que empieza por darle más prioridad al estudiante, le permita aprender a su ritmo, y hacerlo de forma más activa y de acuerdo con su contexto. El cuadro de abajo recoge algunas de las ideas más prominentes del tipo de cambios que se proponen para hacer esta transformación posible.

Educación Tradicional vs Educación del Futuro

La tecnología para la transformación educativa

El uso de la tecnología educativa es fundamental en esta transformación principalmente por tres razones. La primera, porque la tecnología está cada día más presente en el mundo, y los trabajos de hoy y del futuro están cada vez más ligados a ella. Es a través de la tecnología, y sólo a través de su uso, que las personas pueden desarrollar sus habilidades digitales. Además, las nuevas generaciones son parte de esta revolución tecnológica, crecen con tecnologías, y por ende de su contexto educativo.

En segundo lugar, porque la tecnología democratiza el acceso al contenido y la instrucción al romper barreras como la escasez de maestros, los altos costos o la ubicación. En otras palabras, permite el aprendizaje en todas partes y en cualquier momento. 

Y, en tercer lugar, porque usada de forma correcta la tecnología fomenta el aprendizaje personalizado y activo, da continuidad al aprendizaje fuera de los contextos formales, y facilita el desarrollo de nuevas competencias y habilidades afines a las necesidades del mundo de hoy y del futuro.

Si bien existen resultados mixtos acerca de programas de tecnología en educación, exponemos aquí unos que han sido exitosos en escala y resultados, y otros que, sin tener evaluaciones rigurosas, creemos que demuestran algunas tendencias claras y el potencial de adoptar la tecnología exitosamente en programas destinados a transformar el aprendizaje.

No vemos como una opción la transformación educativa sin el uso de la tecnología. Si bien siempre existe el riesgo de que haya programas que fracasaron, una conclusión apresurada y errónea sería decir que la ausencia de tecnología es una mejor opción. Los programas con uso de tecnologías fracasan, en la mayoría de los casos, no por la tecnología en sí, que es una herramienta, sino por defectos en su diseño, implementación y desarrollo. Por ende, la pregunta fundamental que deben hacerse docentes, directores de escuela y hacedores de políticas públicas es cuál es el objetivo último que están buscando y de ahí empezar a pensar cómo la tecnología puede utilizarse para apoyar cambios en la enseñanza y mejorías y transformación en los aprendizajes.

Democratización del contenido y acceso a bienes culturales

La tecnología puede mejorar la experiencia de aprendizaje tradicional al democratizar el acceso al contenido y la instrucción, al romper barreras como la escasez de maestros, los altos costos o la ubicación distante.

El estado del Amazonas en Brasil lanzó un programa conocido como Ensino Presencial com Mediação Tecnológica, que actualmente atiende a más de 40,000 niños en 3,000 comunidades remotas que hasta hace poco no tenían acceso a la escuela primaria y secundaria. Las clases se imparten en vivo y virtualmente utilizando herramientas de videoconferencia del Centro de Mídias en la ciudad de Manaus. Los estudiantes asisten a un aula local equipada con un video y una conexión a Internet que les permite interactuar directamente con el docente remoto en Manaus como si estuviera presente.

Del mismo modo, algunos países de la región han estado experimentando para que hablantes nativos de países de habla inglesa enseñen idiomas por videoconferencia debido a la falta de maestros locales calificados, como es el caso del programa Ceibal en Inglés de Uruguay. El programa llega a 80.000 niños y niñas de 4º, 5º y 6º año de escuela en educación primaria, y a más de 17.000 estudiantes de 1º a 6º de educación media y sus resultados han sido muy positivos. En este caso, el docente remoto no reemplaza al docente del salón de clase, sino que hay una transformación de sus roles. El docente local juega un papel importante más allá de manejar la conducta de la clase, al modelar cómo aprender y por esa vía guiar a sus estudiantes en su proceso de aprendizaje.

Por último, la tecnología permite el acceso a los bienes culturales, o aquellos que tienen relevancia histórica, científica, simbólica o estética. A nivel global, un ejemplo importante es Google Arts and Culture, que permite a cualquier persona acceder a un vasto catálogo global de arte y cultura relevantes en nuestra sociedad. Ver algunas de las fotografías de las obras allí seleccionadas, y el nivel de detalle, es probablemente una experiencia comparable a la vivencial. La Biblioteca País en Uruguay, permite el acceso a más de 5,000 libros de literatura para niños, jóvenes y adultos, entre los cuales hay muchos autores latinoamericanos que marcaron un hito en la historia de la región.

Personalización, flexibilidad y aprendizaje fuera de contextos formales

La tecnología, en especial la inteligencia artificial, permite identificar las brechas de conocimiento y/o mal entendimientos conceptuales con precisión, se adapta a las necesidades de estudiantes y puede ser utilizada dentro y fuera de contextos formales de aprendizaje. 

El Programa Adaptativo de Matemáticas en Uruguay, conocido como PAM, es un buen ejemplo de esto. Este programa, cuyo contenido está alineado al currículo nacional, ofrece apoyos personalizados de acuerdo con el nivel de habilidad de cada estudiante. PAM se implementa desde el 2013 en las escuelas públicas y su uso ha venido incrementado. En el 2016 la mitad de los alumnos entre 3 grado y 6 grado de primaria lo estaban utilizando tanto dentro como fuera del salón de clase. Una reciente evaluación demostró efectos positivos de 0.2 de desviación estándar en los puntajes en las pruebas de matemáticas y determinó que el impacto aumenta a medida que disminuye el estatus socioeconómico de los estudiantes.

Mindspark en India ofrece otro ejemplo exitoso. Este es un software de aprendizaje que se adapta a los niveles de aprendizaje individuales de los estudiantes en lenguaje y matemáticas. El programa se administra fuera de la escuela tradicional en centros de cómputo. Los niños tienen sesiones diarias de 90 minutos: 45 minutos de trabajo individual en computadores y 45 minutos en grupos pequeños con un asistente que les da instrucciones. Mindspark diagnostica los conceptos erróneos de estudiantes y proporciona contenido individualizado para ayudar a los niños a aprender y ha llegado a más de 400,000 estudiantes de todos los niveles socioeconómicos.

Una evaluación desplegada en los centros independientes en escuelas gubernamentales indias de bajos ingresos, realizada por J-PAL, encontró que el programa tuvo un impacto significativo en los estudiantes en todos los niveles de la distribución de logros y proporcionó más del doble de valor agregado en comparación con un grupo de control (+0.37 desviación estándar). 

Así como Mindspark y PAM ayudan a personalizar el aprendizaje de estudiantes en matemáticas y lenguaje, las tecnologías puede ser muy útiles para mejorar la atención de la población con necesidades especiales. Las aplicaciones personalizadas, así como el uso de realidad virtual (VR) pueden proporcionar beneficios al moldear el proceso de aprendizaje de personas que, debido a diferentes tipos de discapacidad y razones (opiniones negativas y estereotipos, falta de acceso físico a espacios de aprendizaje, dificultades para los profesores de enfocarse en unos alumnos, etc), tienen dificultades en desarrollar habilidades cognitivas, de comportamiento, comunicación y relaciones con su entorno. Si bien no encontramos evaluaciones de impacto, existen experimentos que ya tienen resultados positivos como es el caso de Picaa en España, una aplicación desarrollada para niños con autismo, que demostró mejorías en lenguaje, matemáticas, autonomía y disposiciones sociales.

Apostándole a los beneficios de la tecnología en esta área, el Departamento de Educación de los Estados Unidos anunció en el 2018 una inversión de $ 2.5 millones de dólares para un nuevo programa que utilizará la realidad virtual para fomentar las habilidades sociales en estudiantes con discapacidades. Esta es una extensión de un programa que desde el 2011 viene desarrollando tecnologías para estudiantes con necesidades especiales en computadores y tabletas. Cabe resaltar que parte de esta inversión tiene como objetivo evaluar los programas para poder mejorar su diseño e implementación.

Aprendizaje 100% virtual

Un ejemplo muy interesante de cómo la tecnología ayuda que el aprendizaje suceda en cualquier parte, pero sobre todo fuera de contextos tradicionales como la escuela, es el caso de homeschooling, o educación en el hogar, en los Estados Unidos. Hoy en día hay casi dos millones de estudiantes, equivalente a aproximadamente cuatro por ciento de la población estudiantil, que aprenden y avanzan de grado desde su casa. En los últimos años, esta población ha aumentado gracias a las oportunidades que ha abierto la tecnología. Veintiséis de los cincuenta Estados Americanos tienen hoy día varios modelos de escuelas virtuales aprobados e integrados en el sistema público. Si bien en algunos casos el aprendizaje es híbrido, es decir el estudiante aprende en línea, pero va a la escuela para hacer pruebas o diferentes proyectos, en otros casos es 100% virtual.

Desarrollo de habilidades socioemocionales

La tecnología también facilita la motivación del aprendizaje y desarrolla la autoestima y agencia por medio de juegos (gamificación) o aplicaciones interactivas. En Chile, por ejemplo, un programa llamado ConectaIdeas, rastrea cuántos ejercicios realizan los estudiantes en la plataforma y presenta diferentes tipos de competencias individuales y grupales para promover la motivación de los estudiantes. El programa se viene implementando desde el 2013 y se administra en laboratorios de computación de colegios públicos en cuarto grado.

Una reciente evaluación del programa demostró efectos positivos en el aprendizaje matemático— 0.27 desviación estándar en el examen estandarizado nacional. Pero el programa también tuvo resultados tanto positivos como negativos no académicos. Por un lado, logró aumentar “la preferencia y motivación de los estudiantes hacia el uso de la tecnología para el aprendizaje de las matemáticas y promovió la idea entre los estudiantes de que el esfuerzo de estudio puede aumentar la inteligencia” (mentalidad de crecimiento). Entre los efectos menos positivos, se vio un aumento de la ansiedad matemática y una reducción en la preferencia de los estudiantes de trabajo en equipo. Los resultados sugieren que la gamificación puede ser una herramienta importante para generar motivación, autoestima y agencia, pero también hay que estar atento a consecuencias no deseadas que deben tenerse en cuenta para el diseño, desarrollo y continuidad de este tipo de programas.

Idiomas extranjeros

El aumento de la motivación no termina con los programas de juegos interactivos en matemáticas. En idiomas extranjeros, por ejemplo, Duolingo es un ejemplo de una aplicación que aumenta el compromiso individual con el aprendizaje, al mismo tiempo que permite democratizar el acceso al contenido y la instrucción.

Lanzada en 2012, Duolingo actualmente tiene 30 millones de usuarios mensualmente activos, dispersos en 180 países y aprendiendo 22 idiomas. La mayor parte de ellos son usuarios sin membresía; de hecho, solo 1.75% de ellos pagan por la versión sin anuncios. La plataforma está diseñada principalmente para usuarios con conexión móvil, y si bien es utilizada en las escuelas (existe Duolingo para escuelas, que permite a los profesores monitorear los avances de los estudiantes, mientras la plataforma personaliza ejercicios para cada alumno) principalmente es utilizada fuera de los salones de clase.

Aunque existe bastante información en diarios sobre el impacto de esta aplicación en el aprendizaje de idiomas, las fuentes académicas solo ofrecen estudios con muestras pequeñas que permiten identificar ciertos impactos. Tanto para Duolingo, como para otras plataformas de aprendizaje en línea (como Kahoot!), se ha observado que hay poca diferencia en los aprendizajes entre quienes están expuestos a las plataformas y los que no. Sin embargo, se evidencia que hay percepciones muy positivas en cuanto a la forma de aprendizaje en línea, su disfrute, y su nivel de dificultad. Evidentemente, se necesita más investigación al respecto.

Pensamiento computacional

Existen varias plataformas tecnológicas que promueven el desarrollo de las habilidades digitales. Code.org y Scratch, por ejemplo, han visto el número de usuarios multiplicarse exponencialmente en el mundo, incluyendo en LATAM, y se utilizan para enseñar pensamiento computacional, una materia que ha ido creciendo en importancia en el mundo entero.

El pensamiento computacional no es sinónimo de programación. Según los autores de El pensamiento computacional y las nuevas ecologías del aprendizaje, es una competencia básica que permite desenvolverse mejor en la sociedad digital. En esencia, es un proceso de solución de problemas que incluye formular problemas que permitan usar la tecnología, organizar datos de manera lógica y analizarlos, representar esos datos mediante abstracciones, e identificar e implementar las soluciones correspondientes. Si lo vemos así, el pensamiento computacional no es una habilidad técnica, sino una forma creativa de aproximarse y resolver problemas reales en el mundo actual.

Transformación del aprendizaje

El uso de la tecnología facilita la transformación de procesos de aprendizaje que permiten centrarse más en cada alumno y desarrollar competencias y habilidades del siglo XXI.

Dr. Ruben Puentedura, Ph.D. http://www.hippasus.com/rrpweblog/

Es el caso, por ejemplo, del aprendizaje basado en proyectos, donde estudiantes van mucho más allá de la adquisición de conocimientos desarrollando habilidades de trabajo en equipo, comunicación y iniciativa, entre otros.

¿Cómo asegurarnos de que la tecnología se incorpore de manera efectiva para que esto suceda?

Una manera simple de hacerlo es utilizando el marco SAMR, desarrollado por Ruben R. Puentedura. El marco es una herramienta útil para evaluar la forma en que se utiliza la tecnología y las formas de aprovecharla de manera significativa.

SAMR es un acrónimo que se divide en cuatro componentes: sustitución, aumento, modificación y redefinición. Las dos primeras se consideran experiencias de mejora, donde la tecnología sustituye ciertas tareas o funciones con posibles mejoras funcionales. Los dos últimos son vistos como transformadores, lo que sucede cuando el uso de la tecnología permite rediseñar tareas y funciones, y crear otras nuevas que antes no eran posibles. Es importante destacar que el marco se aplica a las formas en que se utilizan las tecnologías, y no a ellas en sí mismas.

Sustituciones y aumento: mejoras en la educación

La sustitución y el aumento, los dos primeros tipos de uso de tecnología, mejoran la práctica educativa real. Por ejemplo, reemplazar un libro de texto por un libro electrónico (e-Book) es un ejemplo clásico de sustitución. Si un e-Book puede descargar contenido de Internet de una manera que permita a los estudiantes elegir o complementar sus tareas con diferentes materiales, hay una mejoría. Lo mismo con docentes que utilizan los videos gratuitos de Khan Academy que pueden complementar las lecciones en diversas materias.

En América Latina, el uso actual de las tecnologías educativas corresponde principalmente en la categoría de mejoras, como vimos por ejemplo con programas como Ceibal en Inglés y Ensino Presencial en Manaus.

Modificación y redefinición: la experiencia de la transformación educativa

Ahora bien, ¿qué pasa cuando la tecnología se usa para transformar el aprendizaje tradicional y preparar mejor a los niños? ¿Pueden los docentes, por ejemplo, utilizar la tecnología para rediseñar las tareas tradicionales y crear otras nuevas que antes no eran posibles o concebibles anteriormente? En las categorías de modificación y redefinición que define Puentedura, la tecnología no se utiliza simplemente para modificar o mejorar una tarea existente, sino como una herramienta que permite la transformación educativa.

Continuemos con el ejemplo del e-Book para ver cómo sería. Supongamos que una escuela tiene el objetivo de desarrollar habilidades del siglo XXI relacionadas con la colaboración, la creatividad y el pensamiento crítico. Para hacer eso, deciden renunciar a una parte de la instrucción en el aula y, en cambio, les pide a los niños que preparen lecciones fuera del aula usando el libro electrónico, que además puede contener programas de aprendizaje adaptativos, y que vengan a clase listos para discutir y trabajar en grupos lo que han aprendido. Esto se llama un aula invertida (flipped classroom), una modalidad de aprendizaje semi-presencial (blended learning). Al dejar de enfocarse en la instrucción, el docente diseña experiencias en el aula que involucran a los estudiantes activamente y en grupos. Si deseara ir más lejos, el docente podría también diseñar experiencias más allá del trabajo en su aula, conectando a los estudiantes con otros estudiantes de diferentes escuelas, inclusive países, para desarrollar proyectos.

La red de Innova Schools en Perú, una de las redes de colegios privados más innovadoras de LATAM, viene desarrollando este modelo desde su concepción en 2011. Con 54 escuelas en Perú y atendiendo a 43,000 alumnos, el 70% del tiempo en aula de los estudiantes es para trabajo en grupo, por lo general basado en proyectos, y el 30% restante es para auto-aprendizaje, que se da a través de plataformas como Kahn Academy y otras. El rol del docente en estas escuelas es más el de un facilitador que guía las discusiones y actividades en el aula, y el de un acompañante que vela y retroalimenta el proceso de aprendizaje de cada alumno.

Por otro lado, en el 2014 Uruguay se unió a la Red Global de Aprendizajes (Nueva Pedagogías para el Aprendizaje Profundo), una asociación global que construye conocimiento y prácticas para desarrollar el aprendizaje profundo y transformar la educación. Se espera que a través del aprendizaje basado en proyectos los estudiantes tengan mayor motivación y el conocimiento de diferentes disciplinas académicas se vincule mucho más con sus experiencias de la vida real. Las tecnologías educativas son una parte intrínseca de este proceso transformador ya que permiten a los docentes experimentar sus roles de manera diferente, similar a los de Innova Schools.

Conclusiones

La revolución tecnológica seguirá trayendo cambios muy rápidos en nuestra sociedad y el mundo laboral. Para que las personas puedan aprovechar las oportunidades en este nuevo mundo, su capacidad de adaptación, su iniciativa y persistencia para adquirir habilidades y conocimientos durante sus vidas será fundamental.

Si bien la responsabilidad de los sistemas educativos es preparar a los estudiantes para esta realidad, hay pocos ejemplos en Latinoamérica donde esto esté pasando. El movimiento hacia una educación más centrada en el alumno, personalizada, que permita desarrollar todas las competencias y habilidades del siglo XXI tiene que convertirse en el objetivo principal de todos los actores involucrados, incluyendo el Estado, los docentes, y el sector privado. Y para facilitar esta transformación el uso de diferentes tecnologías será fundamental. Ellas son una herramienta crítica que genera oportunidades para democratizar el acceso a la educación, personalizarla, y transformar los procesos de enseñanza y de aprendizaje.