¿Los profesores de IA han alcanzado a los profesores humanos? — El "diálogo de 8 minutos antes de la clase" que cambia el aprendizaje

Desde que la IA generativa comenzó a ingresar al ámbito educativo, el debate sobre si la IA reemplazará a los profesores humanos se ha repetido muchas veces. La IA puede explicar de manera individualizada, acompañar a los estudiantes con dificultades tantas veces como sea necesario y responder preguntas incluso a altas horas de la noche. Mientras se destacan estas ventajas, también hay una fuerte oposición que argumenta que el trabajo de un profesor no es solo transmitir conocimientos. Leer las expresiones de los niños, motivarlos, unir al grupo y apoyarlos cuando fracasan son aspectos de la interacción humana que generan dudas sobre si pueden ser delegados a la IA, una cuestión que sigue siendo significativa entre los educadores.

Un nuevo estudio de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong ha aportado material empírico a este debate. El equipo de investigación demostró que una conversación de 8 a 10 minutos con un profesor antes de una clase en línea mejora la sincronización de la actividad cerebral y los resultados de aprendizaje de los estudiantes. Lo más notable es que no hubo una gran diferencia en los resultados de aprendizaje si el interlocutor era un profesor humano o un profesor de IA.

Sin embargo, es prematuro interpretar estos resultados como que "los profesores de IA pueden reemplazar completamente a los profesores humanos". El estudio no muestra que la IA y los humanos lograron los mismos resultados de la misma manera. Más bien, los profesores humanos y los de IA llegaron a resultados de aprendizaje similares a través de diferentes caminos. Aquí radica el interés del estudio.

Lo que se hizo en el estudio

Participaron en el experimento 57 estudiantes universitarios, divididos en tres grupos.

El primero recibió una clase en video sin conversación previa.
El segundo grupo conversó durante 8 a 10 minutos con un profesor humano antes de la clase.
El tercero conversó durante el mismo tiempo con un profesor de IA que tenía una apariencia y voz similares a las de un humano.

Para el profesor de IA se utilizó GPT-4, combinando reconocimiento de voz, generación de contenido, síntesis de voz y visualización de cabeza parlante en tiempo real. Los estudiantes sabían que estaban conversando con una IA, por lo que no se trató de un experimento para hacerles creer que era un humano.

Posteriormente, todos los estudiantes vieron el mismo video de 14 minutos. Lo característico fue que no solo se evaluaron los resultados del test después de la clase, sino que también se midió la actividad cerebral y el movimiento ocular durante la clase. El equipo de investigación utilizó MRI y seguimiento ocular para investigar cómo los estudiantes dirigían su atención y procesaban la información en el cerebro durante la clase.

Una breve conversación puede cambiar la preparación para el aprendizaje

Los resultados fueron interesantes. Tanto los estudiantes que hablaron con un profesor humano como aquellos que hablaron con un profesor de IA mostraron mejores resultados de aprendizaje que los estudiantes sin diálogo previo. El efecto fue particularmente notable en problemas de comprensión difíciles.

Desde la perspectiva de la memoria, comprensión y aplicación del conocimiento, no se observó una gran diferencia entre el grupo de profesores humanos y el grupo de profesores de IA. En otras palabras, al menos bajo las condiciones de este experimento, una breve conversación con un profesor de IA impulsó el aprendizaje de manera similar a una breve conversación con un profesor humano.

Lo importante aquí es que la IA no se encargó de la clase en sí. Solo conversó brevemente con los estudiantes antes de la clase. Aun así, hubo diferencias en los resultados de aprendizaje. Esto sugiere que un breve diálogo antes de la clase desempeña un papel en preparar a los estudiantes para aprender.

En pedagogía, el apoyo que los profesores brindan para que los estudiantes alcancen nuevos conocimientos se llama "andamiaje". Este estudio sugiere que este andamiaje es posible hasta cierto punto no solo para los humanos, sino también para la IA.

Los profesores humanos y los de IA no son lo mismo

Sin embargo, el hecho de que los resultados de aprendizaje fueran similares no significa que los profesores humanos y los de IA sean lo mismo. El estudio también mostró claramente las diferencias entre ambos.

Los estudiantes que conversaron con un profesor humano tendieron a tener movimientos oculares más sincronizados durante la clase. Las miradas de los estudiantes entre sí, o entre los estudiantes y el profesor, se dirigían en direcciones similares, facilitando la atención al mismo material. Esto sugiere que la conversación con el profesor ayudó a organizar socialmente "dónde mirar" y "en qué enfocarse".

Además, la interacción con un profesor humano también se percibió como más cercana social y emocionalmente. La presencia de un profesor humano frente a ellos facilitó que los estudiantes sintieran que "están siendo observados" y "se les presta atención". Estas sensaciones pueden estar relacionadas con la concentración y la persistencia en el aprendizaje.

Por otro lado, los estudiantes que conversaron con un profesor de IA no mostraron el mismo grado de cercanía social o sincronización de miradas que con un profesor humano. Sin embargo, los resultados de aprendizaje fueron similares a los del grupo de profesores humanos. Esto indica que la IA puede apoyar el aprendizaje a través de un mecanismo diferente, sin necesidad de establecer exactamente las mismas relaciones sociales que los humanos.

Se considera que el profesor de IA preparó a los estudiantes desde un aspecto más cognitivo, mediante la organización del contenido de aprendizaje, preguntas, orientación de la atención y respuestas individualizadas. Es decir, los profesores humanos utilizaron fuertemente la ruta social y emocional, mientras que los profesores de IA centraron su efectividad en el apoyo cognitivo.

No se trata de que la IA reemplace a los profesores

Al observar este estudio, algunos pueden pensar que "la IA puede reemplazar a los profesores". Sin embargo, se debe tener precaución.

Este experimento se realizó bajo condiciones relativamente limitadas, con 57 estudiantes universitarios como sujetos. Los sujetos eran universitarios, no estudiantes de primaria o secundaria. La clase fue un video de 14 minutos, y la IA no apoyó a los estudiantes a largo plazo. Tampoco fue un estudio que comparara el amplio papel de los profesores, como la gestión del aula, la orientación vocacional, el asesoramiento de vida o el cuidado emocional.

Por lo tanto, concluir que "los profesores de IA hacen innecesarios a los profesores humanos" a partir de estos resultados sería un salto. Más bien, este estudio debe verse como material para considerar en qué situaciones la IA puede complementar el trabajo de los profesores, en lugar de si la IA puede reemplazarlos.

En particular, en el aprendizaje en línea, los estudiantes tienden a aislarse. Simplemente reproducir material en video no mantiene la concentración. No saben en qué enfocarse. No están preparados emocionalmente para aprender. Estos problemas han sido señalados durante mucho tiempo en los MOOC y las clases remotas.

Si la IA puede hablar brevemente antes de la clase, organizar el contenido del día, recoger las dudas de los estudiantes y captar su interés, podría compensar las debilidades de la educación en línea. El valor de los profesores de IA no está en reemplazar completamente, sino en actuar como un asistente en la entrada del aprendizaje.

Expectativas y preocupaciones visibles en las redes sociales

Este tema también es objeto de debate en las redes sociales. Aunque la reacción masiva al artículo en sí aún es limitada, al observar los debates públicos sobre los profesores de IA y la educación con IA, las reacciones generalmente se dividen en tres.

La primera es la expectativa hacia la IA.
La IA puede adaptar sus explicaciones a cada estudiante. No se enoja por preguntas repetidas. Puede explicar contenido difícil con diferentes metáforas. En regiones donde hay escasez de profesores o donde los niños no pueden recibir suficiente apoyo educativo en casa, la IA podría ser de gran ayuda. Estas opiniones son comunes en comunidades que ven con buenos ojos a la IA.

De hecho, entre los usuarios que comparten sus experiencias de aprendizaje de matemáticas o idiomas con IA, hay reacciones como "entendí por primera vez un contenido que no comprendía en la escuela gracias a la explicación de la IA". Estas voces valoran la capacidad de la IA para adaptar sus explicaciones al ritmo del estudiante.

La segunda es la postura cautelosa que enfatiza el papel del profesor.
En las redes sociales educativas, hay muchas reacciones que dicen "el trabajo del profesor no es solo transmitir información". Hay estudiantes que no pueden concentrarse en el aula. Estudiantes que no quieren aprender por sí mismos. Estudiantes que tienen problemas. Los profesores sostienen la base antes del aprendizaje, observando el estado de cada uno de ellos.

En las redes sociales se pueden ver opiniones como "la escuela no es solo un lugar para aprender conocimientos", "los profesores también enseñan relaciones humanas y habilidades sociales", "solo con IA es difícil hacer que los niños se sienten y se concentren". Esto coincide con la fortaleza social y emocional de los profesores humanos que mostró el estudio.

La tercera es la postura que considera la colaboración en lugar del reemplazo.
Esta postura considera que la IA no elimina a los profesores, sino que es una herramienta que ellos pueden usar. Por ejemplo, la preparación de clases, la asistencia en la corrección, la creación de materiales, la elaboración de rúbricas y la respuesta inicial a preguntas individuales son áreas en las que la IA se destaca. Los profesores pueden dedicar más tiempo al diálogo con los estudiantes, la verificación de una comprensión profunda y la creación de un ambiente de clase.

Este estudio también es compatible con este modelo de colaboración. La IA se encarga del breve diálogo antes del aprendizaje, y los profesores humanos asumen un apoyo más complejo. O bien, la IA organiza previamente el nivel de comprensión y las dificultades de los estudiantes, y los profesores ajustan la clase en consecuencia. Usada de esta manera, la IA no es un competidor de los profesores, sino una línea de apoyo para mejorar la calidad educativa.

También hay desconfianza hacia el negocio educativo

Por otro lado, en las redes sociales también hay una fuerte desconfianza hacia la educación con IA. Especialmente cuando las empresas dicen que "la IA puede hacer la educación más eficiente", muchas personas se muestran cautelosas. ¿Se está utilizando la IA no para mejorar la calidad de la educación, sino para reducir los costos de personal? ¿Se está menospreciando el trabajo de los profesores? ¿Están los estudiantes siendo captados por los servicios de las empresas? Estas son las dudas.

En los debates sobre aplicaciones de idiomas o de aprendizaje, también hay voces que cuestionan si la introducción de la IA es para el beneficio de los estudiantes o para la monetización. La idea de la personalización del aprendizaje es atractiva, pero cuando se vincula con publicidad, pagos y recopilación de datos, la confianza en la educación se ve socavada.

Por eso, al introducir profesores de IA, no solo se debe preguntar "si es efectivo", sino "para quién se utiliza". ¿Es para profundizar la comprensión de los estudiantes? ¿Para aliviar la carga de los profesores? ¿O para reducir costos? Dependiendo del propósito, el significado de la tecnología de IA en el ámbito educativo cambia significativamente.

¿Es necesaria la "humanidad" en los profesores de IA?

Lo particularmente interesante de este estudio es que los profesores de IA lograron resultados sin imitar completamente a los profesores humanos. Esto tiene implicaciones importantes para el diseño de la educación con IA.

Muchos servicios educativos de IA intentan aumentar su humanidad. Voz natural, expresiones, asentimientos, personajes amigables. Por supuesto, estos elementos pueden contribuir a la sensación de seguridad del estudiante. Sin embargo, es posible que hacer que parezca humano no sea la clave del efecto educativo.

Lo que se requiere de la IA no es una copia completa del profesor humano, sino diseñar sus fortalezas únicas de manera educativa. Por ejemplo, cambiar las preguntas según el nivel de comprensión del estudiante. Estimar dificultades a partir de respuestas pasadas. Proporcionar explicaciones en múltiples formatos. Confirmar los objetivos de aprendizaje antes de la clase. Identificar lagunas de comprensión después de la clase. Estas son áreas en las que la IA se destaca.

Los profesores humanos tienen la capacidad de construir relaciones que solo los humanos pueden. La IA tiene flexibilidad y escalabilidad únicas. Al combinar estos dos elementos, el aprendizaje en línea podría fortalecerse.

¿Cómo se puede utilizar en el ámbito educativo japonés?

En Japón, las clases en línea, los materiales en video, las aplicaciones de aprendizaje y los ejercicios de IA ya están bastante extendidos. Sin embargo, en muchos casos, se enfatiza la distribución de materiales o la resolución de problemas. Lo que este estudio ha demostrado es la importancia del "diálogo" que precede al material.

Por ejemplo, antes de comenzar una clase en video, la IA podría hablar con los estudiantes de la siguiente manera:
"¿Qué tanto sabes sobre el tema de hoy?"
"¿Hay algo del contenido anterior que te preocupe?"
"En esta clase, intentemos enfocarnos primero en este punto."
"Después de ver el video, intenta responder a esta pregunta."

Incluso con un diálogo breve como este, la atención del estudiante podría cambiar. En lugar de simplemente reproducir un video, se establece una actitud de aprendizaje antes de comenzar la clase. Este enfoque puede aplicarse no solo a la educación escolar, sino también a la capacitación empresarial, el aprendizaje para certificaciones, el reskilling y las clases universitarias a demanda.

En particular, en Japón, la sobrecarga de trabajo de los docentes es un gran problema. Si la IA se encarga del diálogo previo y la verificación de la comprensión, los profesores pueden concentrarse en un apoyo más humano. Si la IA se utiliza no para reducir el número de profesores, sino para que los profesores vuelvan a su trabajo original, es más probable que sea aceptada en el campo.

Conclusión: El valor de los profesores de IA no está en "reemplazar a los docentes", sino en "ser la puerta de entrada al aprendizaje"

Este estudio profundiza el debate sobre los profesores de IA.
La IA tiene el potencial de mejorar los resultados de aprendizaje de manera similar a los profesores humanos bajo ciertas condiciones. Sin embargo, esto no significa que los profesores humanos se vuelvan innecesarios. Los profesores humanos y los de IA tienen fortalezas diferentes.

Los profesores humanos apoyan a los estudiantes a través de miradas, expresiones, el ambiente y relaciones de confianza.
Los profesores de IA apoyan a los estudiantes a través de la individualización, la repetición, la respuesta inmediata y la organización cognitiva.

Lo importante no es quién gana, sino en qué situaciones se utilizan las fortalezas de cada uno.

Los desafíos de la educación en línea no se limitan a la falta de materiales. Los estudiantes se aíslan, pierden la concentración y no están preparados para aprender. Este estudio ha mostrado una solución simple para este problema: "un breve diálogo antes de la clase". Y ha demostrado que la IA también tiene potencial como interlocutor en ese diálogo