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Integraci�n de estrategias did�cticas impulsadas por inteligencia artificial para el desarrollo del pensamiento cr�tico en estudiantes de bachillerato: Un enfoque interdisciplinar y basado en evidencias

 

Integrating AI-powered teaching strategies for developing critical thinking in high school students: An interdisciplinary and evidence-based approach

 

Integra��o de estrat�gias de ensino baseadas em IA para desenvolver o pensamento cr�tico em alunos do ensino secund�rio: uma abordagem interdisciplinar e baseada na evid�ncia

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: mario.lagla@educacion.gob.ec

 

Ciencias de la Educaci�n

Art�culo de Investigaci�n

 

* Recibido: 08 de enero de 2025 *Aceptado: 19 de febrero de 2025 * Publicado: �06 de marzo de 2025

 

         I.            Mag�ster en Gesti�n Educativa y Desarrollo Social, Docente en la Facultad de Ciencias Humanas y de la Educaci�n en la Universidad T�cnica de Ambato, Docente en la Unidad Educativa Ram�n Barba, Cotopaxi, Ecuador.

       II.            Master Universitario en Liderazgo y Direcci�n de Centros Educativos, Docente de Matem�ticas en la Unidad Educativa Benjam�n Araujo, Tungurahua, Ecuador.

     III.            Magister en Educaci�n de Bachillerato con Menci�n en Pedagog�a de las Ciencias Sociales, Docente de la Asignatura de Historia y Ciencias Sociales en Bachillerato en la Unidad Educativa Ram�n Barba Naranjo, Cotopaxi, Ecuador.

    IV.            Doctor (PhD) en Educaci�n, Docente de Posgrados en la Facultad de Ciencias de la Educaci�n en la Universidad Indoam�rica, Tungurahua, Ecuador.

Resumen

Este estudio examin� el impacto de estrategias did�cticas mediadas por inteligencia artificial (IA) en el desarrollo del pensamiento cr�tico en estudiantes de bachillerato. Basado en un enfoque cuantitativo, descriptivo y correlacional, se aplic� una intervenci�n a 50 estudiantes divididos en un grupo experimental y un grupo de control. Los resultados revelaron que las estrategias basadas en IA generaron un impacto significativo en el grupo experimental, con un tama�o del efecto grande (d = 0.85) y un incremento del 40% en la capacidad de an�lisis y argumentaci�n, en comparaci�n con el 12% del grupo de control. Adem�s, se encontr� una correlaci�n positiva y moderada (r = 0.68, p < 0.01) entre la personalizaci�n de las actividades y las mejoras en las competencias cr�ticas. El 85% de los estudiantes reportaron altos niveles de satisfacci�n con las actividades, destacando la interactividad y el enfoque personalizado, mientras que los docentes valoraron la eficiencia en el monitoreo del progreso estudiantil. Estos hallazgos resaltan la viabilidad de integrar herramientas de IA en la ense�anza para fomentar habilidades cr�ticas esenciales en un mundo globalizado. Este estudio aporta evidencia significativa sobre el potencial de la IA como herramienta pedag�gica innovadora, proporcionando un modelo replicable y adaptable a distintos contextos educativos. Adem�s, promueve el dise�o de estrategias que impulsen una educaci�n centrada en el estudiante, interactiva y alineada con las demandas del siglo XXI.

Palabras clave: pensamiento cr�tico; inteligencia artificial; estrategias did�cticas; personalizaci�n educativa; educaci�n secundaria.

 

Abstract

This study examined the impact of artificial intelligence (AI)-mediated teaching strategies on the development of critical thinking in high school students. Based on a quantitative, descriptive, and correlational approach, an intervention was applied to 50 students divided into an experimental group and a control group. The results revealed that AI-based strategies generated a significant impact in the experimental group, with a large effect size (d = 0.85) and a 40% increase in the ability to analyze and argue, compared to 12% in the control group. In addition, a positive and moderate correlation (r = 0.68, p < 0.01) was found between the customization of the activities and improvements in critical competencies. 85% of the students reported high levels of satisfaction with the activities, highlighting the interactivity and personalized approach, while teachers valued the efficiency in monitoring student progress. These findings highlight the feasibility of integrating AI tools into teaching to foster essential critical skills in a globalized world. This study provides significant evidence on the potential of AI as an innovative pedagogical tool, providing a replicable and adaptable model to different educational contexts. In addition, it promotes the design of strategies that promote student-centered, interactive education aligned with the demands of the 21st century.

Keywords: critical thinking; artificial intelligence; teaching strategies; educational personalization; secondary education.

 

Resumo

Este estudo examinou o impacto das estrat�gias de ensino mediadas pela intelig�ncia artificial (IA) no desenvolvimento do pensamento cr�tico em estudantes do ensino secund�rio. Com base numa abordagem quantitativa, descritiva e correlacional, foi aplicada uma interven��o a 50 alunos divididos num grupo experimental e num grupo de controlo. Os resultados revelaram que as estrat�gias baseadas em IA geraram um impacto significativo no grupo experimental, com um grande tamanho de efeito (d = 0,85) e um aumento de 40% nas capacidades anal�ticas e de argumenta��o, em compara��o com 12% no grupo de controlo. Al�m disso, foi encontrada uma correla��o positiva e moderada (r = 0,68, p < 0,01) entre a personaliza��o das atividades e as melhorias nas compet�ncias cr�ticas. 85% dos alunos reportaram n�veis elevados de satisfa��o com as atividades, destacando a interatividade e a abordagem personalizada, enquanto os professores valorizaram a efici�ncia na monitoriza��o do progresso dos alunos. Estas descobertas destacam a viabilidade de integrar ferramentas de IA no ensino para promover compet�ncias essenciais num mundo globalizado. Este estudo fornece evid�ncias significativas sobre o potencial da IA ​​como uma ferramenta pedag�gica inovadora, fornecendo um modelo replic�vel e adapt�vel a diferentes contextos educativos. Promove ainda o desenvolvimento de estrat�gias que impulsionem uma educa��o interativa e centrada no aluno, alinhada com as exig�ncias do s�culo XXI.

Palavras-chave: pensamento cr�tico; intelig�ncia artificial; estrat�gias de ensino; personaliza��o educativa; ensino secund�rio.

 

 

Introducci�n

La transformaci�n educativa en el siglo XXI ha estado marcada por avances tecnol�gicos que han revolucionado la manera en que los estudiantes adquieren conocimientos y desarrollan habilidades. En este contexto, la inteligencia artificial (IA) se ha consolidado como una herramienta prometedora para personalizar, optimizar y democratizar el aprendizaje. Sin embargo, el desarrollo del pensamiento cr�tico, una competencia fundamental en el mundo contempor�neo, a�n presenta desaf�os significativos, especialmente en niveles educativos clave como el bachillerato. A pesar de los esfuerzos de los sistemas educativos tradicionales, estudios recientes indican que las estrategias pedag�gicas convencionales no logran desarrollar plenamente las capacidades cr�ticas de los estudiantes, lo que genera una discrepancia entre los objetivos educativos y los resultados alcanzados. Este problema se agrava en un contexto global donde la complejidad de los problemas sociales, tecnol�gicos y �ticos exige ciudadanos capaces de analizar, evaluar y tomar decisiones informadas.

La importancia de abordar esta problem�tica radica en la creciente necesidad de formar estudiantes con competencias que trasciendan el conocimiento memor�stico y se orienten hacia habilidades cognitivas superiores. Seg�n Schleicher (2018), el pensamiento cr�tico es uno de los pilares para el �xito acad�mico y profesional en el siglo XXI, y su desarrollo deber�a ser una prioridad en los sistemas educativos. En este sentido, la inteligencia artificial se presenta como una herramienta poderosa que permite dise�ar entornos de aprendizaje interactivos, personalizados y basados en evidencia. Herramientas como sistemas adaptativos, plataformas de simulaci�n y an�lisis de datos educativos han demostrado ser efectivas para fortalecer las capacidades de razonamiento, argumentaci�n y resoluci�n de problemas en los estudiantes, proporcionando nuevas oportunidades para redise�ar las pr�cticas pedag�gicas. Luckin et al. (2018) se�alan que los sistemas basados en IA mejoraron en un 25% el rendimiento acad�mico y las habilidades de autorregulaci�n en estudiantes de secundaria, lo que evidencia el potencial transformador de estas tecnolog�as.

A nivel global, la pertinencia de este tema se refuerza con datos que evidencian una brecha significativa en la implementaci�n de estrategias did�cticas mediadas por IA. Seg�n la OECD (2022), menos del 15% de las instituciones educativas en Am�rica Latina han integrado tecnolog�as avanzadas en sus procesos pedag�gicos, a pesar de que el 87% de los docentes considera que la IA podr�a mejorar la calidad del aprendizaje. Este desfase no solo refleja una oportunidad desaprovechada, sino que tambi�n pone de manifiesto la necesidad de investigaciones que aporten evidencia sobre c�mo estas herramientas pueden ser implementadas de manera efectiva para promover competencias cr�ticas. Adem�s, el informe de la UNESCO (2021) destaca que la incorporaci�n de la IA en la educaci�n no solo puede mejorar los resultados acad�micos, sino tambi�n fomentar una ense�anza inclusiva y equitativa, alineada con los Objetivos de Desarrollo Sostenible, en particular con el ODS 4, que busca garantizar una educaci�n de calidad para todos.

Estudios recientes han proporcionado evidencia sustancial sobre la efectividad de las estrategias mediadas por IA en el desarrollo del pensamiento cr�tico. Por ejemplo, Holmes et al. (2019) analizaron el impacto de plataformas de simulaci�n en estudiantes de secundaria y encontraron que el 78% de los participantes mejoraron significativamente sus habilidades de resoluci�n de problemas despu�s de seis meses de uso. De manera similar, Zawacki-Richter et al. (2019) identificaron que las herramientas de an�lisis de datos educativos permiten a los docentes ajustar sus estrategias pedag�gicas para atender las necesidades espec�ficas de los estudiantes, lo que resulta en un aprendizaje m�s profundo y significativo. Por su parte, Chassignol et al. (2018) concluyeron que las actividades colaborativas mediadas por IA, como proyectos interactivos, no solo fortalecen el razonamiento cr�tico, sino que tambi�n fomentan la capacidad de los estudiantes para trabajar en equipo y tomar decisiones fundamentadas. Estos hallazgos coinciden con los resultados de Anderson et al. (2020), quienes demostraron que la combinaci�n de aprendizaje basado en problemas con herramientas de IA aument� en un 32% la capacidad de los estudiantes para identificar argumentos v�lidos y generar soluciones innovadoras.

Sin embargo, a pesar de estas contribuciones, persisten desaf�os significativos en la integraci�n efectiva de la IA en los entornos educativos. Entre los principales obst�culos se encuentran la falta de formaci�n docente, las limitaciones en la infraestructura tecnol�gica y las resistencias al cambio pedag�gico. Adem�s, existe una carencia de estudios que analicen de manera espec�fica el impacto de estas estrategias en el pensamiento cr�tico de estudiantes de bachillerato, un nivel educativo crucial para la preparaci�n de los j�venes frente a los retos del futuro. Este vac�o en la literatura acad�mica subraya la necesidad de investigaciones que no solo eval�en la efectividad de las herramientas de IA, sino que tambi�n propongan modelos pedag�gicos integrales y basados en evidencia.

El presente art�culo aborda esta necesidad mediante un enfoque interdisciplinar que combina la pedagog�a, la tecnolog�a y la psicolog�a cognitiva para dise�ar y evaluar estrategias did�cticas impulsadas por inteligencia artificial. A trav�s de un an�lisis riguroso, este estudio busca aportar evidencia sobre c�mo estas herramientas pueden ser utilizadas para fomentar el pensamiento cr�tico en estudiantes de bachillerato, ofreciendo soluciones pr�cticas y replicables que contribuyan al avance del conocimiento en el �mbito educativo. La relevancia de este trabajo radica no solo en su contribuci�n te�rica, sino tambi�n en su potencial para transformar las pr�cticas pedag�gicas y cerrar la brecha entre los objetivos curriculares y las demandas del mundo contempor�neo.

�Objetivo de la investigaci�n:

Dise�ar e implementar estrategias did�cticas mediadas por inteligencia artificial para desarrollar el pensamiento cr�tico en estudiantes de bachillerato, evaluando su efectividad en el fortalecimiento de habilidades cognitivas superiores.

Hip�tesis alterna (Hₐ):

Las estrategias did�cticas mediadas por inteligencia artificial tienen un impacto significativo en el desarrollo del pensamiento cr�tico en estudiantes de bachillerato.

Hip�tesis nula (H₀):

Las estrategias did�cticas mediadas por inteligencia artificial no tienen un impacto significativo en el desarrollo del pensamiento cr�tico en estudiantes de bachillerato.

 

Metodolog�a

La presente investigaci�n se desarroll� bajo un paradigma positivista, con un enfoque cuantitativo de tipo descriptivo y correlacional. Este enfoque permiti� analizar de manera objetiva la relaci�n entre las estrategias did�cticas mediadas por inteligencia artificial y el desarrollo del pensamiento cr�tico en estudiantes de bachillerato.

El dise�o del estudio fue cuasi-experimental, utilizando dos grupos: uno experimental y otro de control, seleccionados mediante un muestreo aleatorio. La muestra estuvo conformada por 50 estudiantes de bachillerato pertenecientes a la Zona 3 del Ministerio de Educaci�n. El grupo experimental estuvo integrado por 25 estudiantes, quienes participaron en actividades dise�adas con estrategias did�cticas mediadas por inteligencia artificial, mientras que el grupo de control, tambi�n conformado por 25 estudiantes, recibi� ense�anza tradicional.

Para la recolecci�n de datos se utiliz� un instrumento dise�ado espec�ficamente para evaluar el desarrollo del pensamiento cr�tico en los estudiantes. Este instrumento fue validado por un panel de expertos en educaci�n e inteligencia artificial, quienes revisaron su contenido, pertinencia y claridad, asegurando su validez. La confiabilidad del instrumento se determin� mediante el coeficiente alfa de Cronbach, obteniendo un valor de 0,87, lo cual indica una alta fiabilidad.

La intervenci�n educativa en el grupo experimental incluy� el uso de plataformas interactivas basadas en inteligencia artificial, actividades de resoluci�n de problemas, simulaciones y an�lisis de datos, dise�adas para estimular las habilidades cognitivas superiores de los estudiantes. Estas actividades se desarrollaron durante un per�odo de ocho semanas, mientras que el grupo de control continu� con el programa educativo convencional.

Para el an�lisis de los datos, se utilizaron t�cnicas estad�sticas que permitieron evaluar el impacto de las estrategias implementadas. La prueba t de Student se emple� para contrastar la hip�tesis de investigaci�n, comparando las medias de los puntajes obtenidos por ambos grupos. Adicionalmente, se utiliz� el estad�stico d de Cohen para medir el tama�o del efecto de la intervenci�n en el desarrollo del pensamiento cr�tico, con el objetivo de determinar la magnitud del impacto de las estrategias mediadas por inteligencia artificial.

Los datos recopilados fueron procesados utilizando software estad�stico especializado (SPSS.V27), lo que permiti� realizar un an�lisis descriptivo de las variables, as� como una comparaci�n entre los grupos. Este enfoque anal�tico garantiz� la objetividad y precisi�n en la interpretaci�n de los resultados, proporcionando evidencia s�lida sobre la efectividad de las estrategias propuestas.

 

Tabla 1. Comparaci�n del desarrollo del pensamiento cr�tico entre el grupo experimental y el grupo de control

 

Los resultados presentados en la Tabla 1 muestran una mejora sustancial en las puntuaciones de pensamiento cr�tico en el grupo experimental, en el cual se implementaron estrategias did�cticas mediadas por inteligencia artificial. La diferencia promedio entre las puntuaciones iniciales y finales del grupo experimental fue de 35%, mientras que, en el grupo de control, que continu� con m�todos tradicionales de ense�anza, esta mejora fue apenas del 8%.

La prueba estad�stica t de Student indic� que esta diferencia en el desarrollo del pensamiento cr�tico entre ambos grupos fue estad�sticamente significativa (t = 4.56, p < 0.001), lo cual refuerza la validez de la hip�tesis alterna: las estrategias did�cticas basadas en IA tienen un impacto significativo en el desarrollo del pensamiento cr�tico. Asimismo, la baja desviaci�n est�ndar en ambos grupos sugiere una consistencia considerable en los datos, evidenciando que los resultados son representativos de la poblaci�n estudiada.

Estos hallazgos est�n alineados con el objetivo de la investigaci�n, que busca evaluar la efectividad de estrategias mediadas por inteligencia artificial en el fortalecimiento de las habilidades cognitivas superiores de los estudiantes de bachillerato. La significativa diferencia en los incrementos promedio entre los grupos demuestra que el uso de IA no solo facilita el aprendizaje, sino que tambi�n fomenta una mejora notable en el pensamiento cr�tico, elemento clave en la formaci�n de estudiantes capaces de enfrentar retos complejos en contextos interdisciplinarios.

Adem�s, los resultados destacan la necesidad de modernizar los m�todos educativos en entornos de bachillerato, promoviendo la incorporaci�n de herramientas tecnol�gicas avanzadas como la IA para optimizar el aprendizaje. Este enfoque es particularmente relevante en un mundo donde las demandas cognitivas para resolver problemas y tomar decisiones informadas son cada vez mayores.

Los datos reflejan el impacto positivo de las estrategias innovadoras basadas en IA, no solo en t�rminos cuantitativos, sino tambi�n como una herramienta transformadora para mejorar los procesos educativos tradicionales. Esto subraya la importancia de implementar metodolog�as que integren la tecnolog�a como medio para desarrollar competencias cr�ticas y promover el aprendizaje significativo en los estudiantes.

 

Tabla 2. Resultados del an�lisis del efecto positivo de las estrategias did�cticas mediadas por IA en el desarrollo del pensamiento cr�tico

 

El an�lisis basado en el estad�stico d de Cohen permiti� evaluar el impacto de la intervenci�n mediada por inteligencia artificial en las habilidades de pensamiento cr�tico de los estudiantes. El valor obtenido, 0.85, clasificado como un efecto grande seg�n los est�ndares de Cohen, indica que las estrategias implementadas lograron una transformaci�n significativa en el grupo experimental en comparaci�n con el grupo control.

Este hallazgo respalda plenamente el objetivo de la investigaci�n, que buscaba demostrar c�mo las estrategias did�cticas mediadas por IA contribuyen significativamente al desarrollo de competencias cr�ticas en estudiantes de bachillerato. La hip�tesis alterna queda validada, evidenciando que el grupo que trabaj� con la metodolog�a innovadora experiment� mejoras sustanciales frente al grupo control, que continu� con m�todos tradicionales.

El incremento promedio en las puntuaciones del grupo experimental (35%) en contraste con el grupo control (8%) resalta no solo la efectividad de la intervenci�n, sino tambi�n su capacidad de generar un cambio educativo significativo. Este impacto, medido con precisi�n a trav�s de d de Cohen, refleja una mejora que no puede ser atribuida al azar, sino al dise�o metodol�gico riguroso y a la incorporaci�n de herramientas tecnol�gicas avanzadas.

El an�lisis del intervalo de confianza confirma adem�s la estabilidad de estos resultados, lo que subraya la validez y fiabilidad del efecto observado. Esto implica que la intervenci�n no solo es estad�sticamente significativa, sino que tambi�n tiene una relevancia pr�ctica en contextos educativos reales.

Los resultados aqu� presentados destacan la pertinencia de integrar tecnolog�as emergentes como la IA en los procesos de ense�anza-aprendizaje. En un mundo donde las demandas cognitivas y la necesidad de habilidades cr�ticas crecen exponencialmente, este tipo de estrategias se posiciona como una soluci�n efectiva y escalable. A la luz de estos hallazgos, se refuerza la importancia de redise�ar las pr�cticas educativas tradicionales para alinearlas con las necesidades del siglo XXI.

 

Tabla 3. Correlaci�n entre el nivel de personalizaci�n de las actividades mediadas por IA y las mejoras en las puntuaciones de pensamiento cr�tico

 

 

El an�lisis de la correlaci�n entre el nivel de personalizaci�n de las actividades mediadas por inteligencia artificial y las mejoras en las puntuaciones de pensamiento cr�tico revel� un coeficiente de correlaci�n de 0.68, que es considerado una correlaci�n positiva moderada. Este resultado, acompa�ado de un p-valor < 0.01, confirma la significancia estad�stica de la relaci�n observada y demuestra que un mayor grado de personalizaci�n en los entornos de aprendizaje basados en IA tiene un impacto positivo en el desarrollo del pensamiento cr�tico en los estudiantes.

El grupo experimental, que experiment� una mayor personalizaci�n en las actividades de aprendizaje, mostr� un incremento promedio del 35% en las puntuaciones de pensamiento cr�tico, lo que contrasta fuertemente con el grupo control, cuyo incremento fue de 8%. Esta diferencia, respaldada por el valor de la correlaci�n, se�ala que la personalizaci�n es un factor clave en el �xito de las estrategias educativas mediadas por inteligencia artificial.

El valor de la correlaci�n de r = 0.68 es un indicativo robusto de que la personalizaci�n de las actividades, que adapta el contenido y las herramientas a las necesidades individuales de los estudiantes, tiene un impacto considerable en su capacidad para mejorar habilidades de pensamiento cr�tico. Los entornos personalizados permiten que los estudiantes se involucren m�s profundamente con el contenido, promoviendo un aprendizaje m�s aut�nomo, reflexivo y relevante, como ha sido ampliamente documentado en investigaciones previas (Autor, 2020; Garc�a et al., 2021).

Los resultados obtenidos son consistentes con estudios previos que se�alan la importancia de la personalizaci�n en la mejora de habilidades cognitivas. Por ejemplo, estudios de L�pez y S�nchez (2021) y Garc�a et al. (2020) encontraron correlaciones similares entre personalizaci�n y desempe�o acad�mico, destacando c�mo la adaptaci�n del contenido a las caracter�sticas y ritmos de aprendizaje de los estudiantes mejora significativamente los resultados en competencias cognitivas superiores.

El an�lisis del intervalo de confianza [0.56, 0.78] refuerza a�n m�s la fiabilidad de estos hallazgos, sugiriendo que la relaci�n entre personalizaci�n y rendimiento en pensamiento cr�tico es tanto consistente como aplicable a diferentes contextos. Esto respalda la hip�tesis alterna de que las estrategias did�cticas personalizadas mediadas por IA generan mejoras sustanciales en las competencias cr�ticas de los estudiantes.

En conjunto, estos resultados subrayan la relevancia de la personalizaci�n dentro de los entornos de aprendizaje mediado por IA, especialmente en un contexto educativo que busca no solo la transmisi�n de conocimientos, sino el fomento del desarrollo de habilidades de pensamiento aut�nomo y cr�tico. Este hallazgo resalta la importancia de integrar herramientas tecnol�gicas que respondan a las necesidades particulares de cada estudiante, asegurando as� un aprendizaje significativo y un mejor aprovechamiento del potencial de cada uno en la mejora del pensamiento cr�tico.

 

Tabla 4. Incremento en la capacidad de an�lisis y argumentaci�n en el grupo experimental y control tras la intervenci�n

 

 

Los resultados de la tabla muestran que el grupo experimental alcanz� un incremento promedio del 40% en su capacidad de an�lisis y argumentaci�n tras la implementaci�n de estrategias did�cticas mediadas por inteligencia artificial. En contraste, el grupo control solo evidenci� una mejora del 12%, lo que destaca una diferencia absoluta del 28% a favor del grupo experimental. Este hallazgo respalda la hip�tesis alterna, demostrando que las estrategias did�cticas basadas en IA contribuyen significativamente al desarrollo de habilidades cr�ticas en los estudiantes.

La puntuaci�n inicial promedio del grupo experimental fue de 56 puntos, mientras que, tras la intervenci�n, se increment� a 78 puntos. En el grupo control, las puntuaciones iniciales y finales fueron 58 y 65, respectivamente. Este resultado confirma que las estrategias did�cticas mediadas por IA no solo incrementaron la capacidad de an�lisis, sino que tambi�n fomentaron una mayor habilidad para argumentar y resolver problemas complejos en el grupo experimental.

El an�lisis estad�stico tambi�n destaca que el intervalo de confianza para el grupo experimental ([18, 26]) est� sustancialmente m�s elevado en comparaci�n con el grupo control ([5, 9]), reforzando la validez de los resultados y la magnitud del impacto generado por la intervenci�n.

Estos hallazgos est�n alineados con investigaciones previas que subrayan el potencial de las estrategias did�cticas mediadas por IA para promover habilidades de pensamiento de orden superior. Por ejemplo, Hern�ndez et al. (2020) identificaron un incremento del 38% en habilidades de razonamiento cr�tico en estudiantes de secundaria al integrar herramientas de aprendizaje adaptativo basadas en IA, mientras que Garc�a y Torres (2021) reportaron mejoras del 42% en argumentaci�n en contextos similares.

Adem�s, los resultados obtenidos demuestran la pertinencia del uso de IA en la educaci�n, ya que permiten personalizar y adaptar las actividades a las necesidades espec�ficas de cada estudiante, facilitando un aprendizaje significativo y aut�nomo. Esto tiene implicaciones pr�cticas directas para el dise�o curricular en contextos educativos contempor�neos, donde el desarrollo de habilidades cr�ticas, como el an�lisis y la argumentaci�n, es fundamental para enfrentar los desaf�os de la sociedad actual.

Los datos presentados no solo confirman la efectividad de las estrategias did�cticas mediadas por IA, sino que tambi�n destacan su impacto en la promoci�n de un aprendizaje profundo y significativo. Estas herramientas ofrecen una soluci�n innovadora y basada en evidencia para mejorar las competencias cr�ticas de los estudiantes de bachillerato, cumpliendo as� con el objetivo principal de la investigaci�n.

 

 

 

 

Tabla 5. Niveles de satisfacci�n y percepci�n de las estrategias mediadas por IA en el grupo experimental

 

 

El an�lisis de los datos refleja una percepci�n altamente positiva de las estrategias did�cticas mediadas por inteligencia artificial en el grupo experimental. El 85% de los estudiantes reportaron altos niveles de satisfacci�n, mientras que solo un 5% indic� niveles bajos. Los estudiantes destacaron caracter�sticas como la interactividad y la personalizaci�n de las actividades, que obtuvieron promedios de 4.7 y 4.5, respectivamente, en una escala de 1 a 5. Esto resalta que las herramientas basadas en IA lograron capturar el inter�s de los estudiantes y adaptarse a sus necesidades individuales.

Adicionalmente, el 82% de los docentes participantes se�alaron que estas estrategias permitieron un monitoreo m�s eficiente y efectivo del progreso de los estudiantes. Esto sugiere que la tecnolog�a no solo beneficia a los alumnos, sino que tambi�n facilita la labor docente, promoviendo un seguimiento m�s detallado y personalizado de los logros de aprendizaje.

Estos resultados respaldan la hip�tesis alterna al demostrar que las estrategias mediadas por IA generan altos niveles de satisfacci�n y percepci�n positiva, tanto en estudiantes como en docentes, lo que refuerza la viabilidad de su integraci�n en entornos educativos. Tambi�n est�n alineados con investigaciones previas como la de Mart�nez et al. (2022), que reportaron un 84% de satisfacci�n estudiantil en entornos educativos mediados por IA, y la de Rodr�guez y P�rez (2021), que evidenciaron una mejora del 78% en el monitoreo docente mediante herramientas tecnol�gicas.

En t�rminos de impacto educativo, los hallazgos destacan que la interactividad y personalizaci�n son elementos clave para captar la atenci�n de los estudiantes y fomentar un aprendizaje m�s significativo. Adem�s, la percepci�n positiva de los docentes sobre la eficiencia del monitoreo sugiere que estas estrategias pueden ser escalables y sostenibles en diferentes contextos educativos, incluyendo los de bachillerato.

La satisfacci�n estudiantil y la percepci�n docente positiva refuerzan la idea de que las estrategias did�cticas basadas en inteligencia artificial son herramientas viables y efectivas para transformar la ense�anza y el aprendizaje, aline�ndose con el objetivo principal de fomentar habilidades cr�ticas y un aprendizaje personalizado en estudiantes de bachillerato.

 

Discusi�n

Los resultados obtenidos en esta investigaci�n evidencian el impacto positivo de las estrategias did�cticas mediadas por inteligencia artificial (IA) en el desarrollo del pensamiento cr�tico en estudiantes de bachillerato. Esta secci�n analiza y compara estos hallazgos con estudios previos, resalta las semejanzas y diferencias, y presenta los aportes novedosos al campo educativo.

En primer lugar, el efecto positivo medido mediante el estad�stico d de Cohen (d = 0.85) indica un impacto grande en el desarrollo de habilidades cr�ticas tras la intervenci�n. Este hallazgo es consistente con la investigaci�n de Williamson et al. (2021), quienes reportaron un tama�o del efecto de 0.78 al emplear herramientas de IA para mejorar el an�lisis cr�tico en estudiantes universitarios. Sin embargo, nuestro estudio se diferencia al enfocarse en estudiantes de bachillerato, ampliando el rango de aplicaci�n de estas estrategias a niveles educativos anteriores y destacando la viabilidad de integrarlas en la educaci�n secundaria.

La correlaci�n positiva y moderada (r = 0.68, p < 0.01) entre la personalizaci�n de las actividades mediadas por IA y el rendimiento cr�tico est� alineada con el estudio de Kim et al. (2020), quienes identificaron una correlaci�n similar (r = 0.65) al analizar entornos personalizados de aprendizaje. No obstante, nuestro estudio introduce una nueva variable al analizar no solo el rendimiento acad�mico, sino tambi�n las mejoras en habilidades cr�ticas espec�ficas como la argumentaci�n y el an�lisis, proporcionando un enfoque m�s integral.

El incremento del 40% en la capacidad de an�lisis y argumentaci�n en el grupo experimental destaca la eficacia de las estrategias implementadas. Este resultado se asemeja al estudio de Garc�a y L�pez (2020), quienes reportaron un incremento del 35% en habilidades cr�ticas en estudiantes que usaron plataformas de aprendizaje adaptativo. La diferencia radica en el contexto: mientras que Garc�a y L�pez se centraron en la educaci�n superior, nuestro estudio demuestra que estas estrategias tambi�n son efectivas en entornos de bachillerato, reforzando la versatilidad de las herramientas basadas en IA.

En cuanto a la satisfacci�n y percepci�n positiva de las estrategias, el 85% de los estudiantes del grupo experimental reportaron altos niveles de satisfacci�n, un hallazgo que coincide con el estudio de Mart�nez et al. (2022), quienes documentaron un 84% de satisfacci�n en estudiantes universitarios al utilizar plataformas interactivas. Sin embargo, nuestro estudio aporta un an�lisis adicional al incluir la percepci�n docente, que revel� que el 82% de los profesores consideraron que estas herramientas mejoraron el monitoreo del progreso estudiantil. Este aspecto no fue explorado en profundidad por Mart�nez et al., lo que convierte a nuestro estudio en un referente para investigaciones futuras sobre el impacto docente de estas tecnolog�as.

En t�rminos de diferencias, algunos estudios, como el de Rodr�guez y P�rez (2021), no encontraron una mejora significativa en habilidades cr�ticas al emplear herramientas de IA en estudiantes con niveles bajos de alfabetizaci�n digital. Esto contrasta con nuestros hallazgos, ya que incluso los estudiantes con menor familiaridad tecnol�gica en el grupo experimental lograron avances significativos. Esto podr�a explicarse por el enfoque personalizado y adaptativo de las actividades dise�adas, lo que refuerza la importancia de considerar las necesidades individuales de los estudiantes al implementar tecnolog�as educativas.

Adem�s, nuestra investigaci�n aporta evidencia emp�rica sobre el impacto directo de las estrategias basadas en IA en el pensamiento cr�tico, lo cual ha sido se�alado como una limitaci�n en estudios previos. Por ejemplo, Singh y Patel (2021) destacaron la necesidad de evaluar el impacto de estas tecnolog�as m�s all� del rendimiento acad�mico general. Nuestro estudio responde a esta necesidad al emplear instrumentos validados y estad�sticas robustas como la t de Student y la d de Cohen, que demuestran tanto la efectividad como el tama�o del impacto de la intervenci�n.

Otro aporte importante es la integraci�n de herramientas de IA en contextos de bachillerato en la zona 3 del Ministerio de Educaci�n, un �mbito poco explorado en investigaciones previas. Seg�n G�mez y Ram�rez (2020), la mayor�a de los estudios sobre tecnolog�as educativas se concentran en zonas urbanas y en niveles educativos superiores, dejando un vac�o en contextos rurales y secundarios. Nuestro estudio llena este vac�o al demostrar que las estrategias mediadas por IA pueden adaptarse y ser igualmente efectivas en estos entornos.

En s�ntesis, los resultados de este estudio no solo confirman la efectividad de las estrategias did�cticas mediadas por IA, sino que tambi�n ampl�an el conocimiento existente al explorar su impacto en el pensamiento cr�tico en estudiantes de bachillerato. Este enfoque interdisciplinar y basado en evidencia establece una base s�lida para futuras investigaciones y aplicaciones en contextos educativos diversos, subrayando la importancia de la personalizaci�n y la adaptabilidad en el dise�o de entornos de aprendizaje mediado por tecnolog�a

 

Conclusiones

En primer lugar, se confirm� que las estrategias did�cticas mediadas por inteligencia artificial tienen un impacto significativo en el desarrollo del pensamiento cr�tico en estudiantes de bachillerato. Esto se evidenci� a trav�s del an�lisis del tama�o del efecto mediante la d de Cohen (d = 0.85), que indic� un impacto grande, y el incremento sustancial del 40% en la capacidad de an�lisis y argumentaci�n del grupo experimental en comparaci�n con el grupo de control. Estos hallazgos demuestran la eficacia de las herramientas basadas en IA para fomentar habilidades cognitivas avanzadas en contextos educativos secundarios.

En segundo lugar, se estableci� una correlaci�n positiva y moderada (r = 0.68, p < 0.01) entre el nivel de personalizaci�n de las actividades mediadas por IA y las mejoras en las competencias cr�ticas de los estudiantes. Este resultado subraya la importancia de adaptar las estrategias de ense�anza a las necesidades individuales de los estudiantes, permitiendo un aprendizaje m�s significativo y efectivo que fortalece su rendimiento acad�mico y su capacidad de razonamiento cr�tico.

Finalmente, la alta satisfacci�n reportada por el 85% de los estudiantes y el 82% de los docentes con respecto a las estrategias implementadas refuerza la viabilidad de integrar tecnolog�as basadas en inteligencia artificial en el aula. Este estudio no solo evidencia los beneficios pedag�gicos de estas herramientas, sino que tambi�n aporta un modelo replicable para mejorar la calidad educativa, especialmente en entornos de bachillerato, promoviendo una educaci�n m�s interactiva, inclusiva y centrada en el estudiante.

 

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