Zeidy Margarita Barraza García
Maestra en Enseñanza de las Matemáticas
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En el presente trabajo se describe el uso de la inteligencia artificial generativa (IAG), específicamente de ChatGPT, en el desarrollo de proyectos terminales que estudiantes de la Licenciatura en Enseñanza de las Matemáticas realizan durante el 7° y 8° semestre y cuya edad promedio es de 42 años. Estos proyectos terminales constituyen un trabajo académico y de investigación, y tienen por objetivo que los estudiantes aborden una problemática en educación matemática dentro de una institución educativa del nivel medio superior y superior.
Con finalidad de optimizar los procesos relacionados con los proyectos terminales, se ha diseñado un Seminario de Investigación en Educación Matemática en el que participan los estudiantes de estos últimos semestres, así como una investigación centrada en la identificación y atención de las necesidades que surgen en torno a los proyectos terminales. Los resultados obtenidos tanto en el seminario como en la investigación han sido relevantes para explorar la integración de la inteligencia artificial en el último módulo de formación de los estudiantes de esta licenciatura.
Inteligencia artificial generativa (IAG)
De acuerdo con Michele-Villareal et al. (2023), la IAG emplea modelos de aprendizaje profundo para crear contenido similar al humano en respuesta a instrucciones complejas. Específicamente ChatGPT (Chat Generative Pre-Trained Transformer), es un chatbot impulsado por la IAG que ofrece a los estudiantes la posibilidad de mejorar la eficiencia y calidad en los desafíos asociados a los procesos de investigación y de redacción al facilitar la generación de ideas (Dempere et al., 2023). Actualmente, ChatGPT ha sido objeto de varios estudios en educación, pues es una herramienta útil tanto para los estudiantes como para los docentes (Chávez-Solís, 2023).
Sin embargo, junto con estas ventajas, surge también una responsabilidad ética en torno al uso excesivo de estas herramientas durante las actividades y trabajos académicos. En consecuencia, un desafío para las instituciones educativas es la integración de estas herramientas en la práctica estudiantil y la promoción de actitudes reflexivas y críticas sobre la originalidad, confiabilidad y el uso ético de estas (Michele-Villareal et al., 2023).
Promoción del uso de ChatGPT en la generación de problemas matemáticos
La integración de ChatGPT se ha incorporado de forma crítica en el Seminario de Investigación en Educación Matemática en la Licenciatura en Enseñanza de las Matemáticas. Una de las actividades del seminario consistió en que los estudiantes solicitaran a ChatGPT el diseño de un problema matemático con ciertas características. El prompt (instrucción para que la IA genere la respuesta) debía incluir una estructura detallada, como se muestra en el ejemplo proporcionado por una estudiante durante esta actividad:
Dame cinco ideas de problemas aplicados al área agrícola, producción de jitomate en invernadero y a cielo abierto para el tema de medidas de tendencia central y medidas de dispersión en la asignatura de Estadística dirigidas a estudiantes del nivel medio superior, de tercer semestre, entre 17 y 18 años, de una escuela rural mexicana, usando la metodología de un Entorno de Aprendizaje de Razonamiento Estadístico (SRLE), propuesto por Garfield y Ben-Zvi, que tiene por objetivo que los estudiantes fortalezcan su razonamiento estadístico a través de la aplicación práctica y contextualizada de las medidas de tendencia central y medidas de dispersión.
Esta actividad pretende promover la toma de decisiones sobre el tema, el contexto de aplicación de la matemática y la metodología de aprendizaje en propuestas didácticas para el aprendizaje de las matemáticas. Y, además, se intenta propiciar un pensamiento crítico mediante la selección de problemas coherentes generados por esta herramienta. Posteriormente, se pide que elijan uno, lo resuelvan y realicen una secuencia didáctica alrededor de éste.
La discusión generada en el seminario abordó la falta de coherencia de algunos problemas generados por la IAG; los estudiantes indicaron que en algunos faltaban datos o que el problema no podía resolverse. Por ejemplo, el problema elegido por la estudiante que brindó la instrucción anterior fue el siguiente:
Los jitomates en el invernadero y a cielo abierto se miden cada semana para registrar su diámetro. Se han recopilado datos de 50 jitomates al azar de cada método durante 8 semanas. (a) Calcular la media y la mediana del diámetro de los jitomates en cada método durante las 8 semanas. (b) Determinar cuál método presenta mayor consistencia en el crecimiento de los jitomates usando la desviación estándar. (c) Discutir cómo los factores ambientales podrían influir en los resultados.
Aunque hacen falta los 200 datos del registro de los diámetros de los tomates, a partir de esta idea generada por ChatGPT, la estudiante construyó una secuencia didáctica completa con 20 preguntas y actividades de inicio, desarrollo y cierre. Es decir, la respuesta de ChatGPT constituyó una parte de la tarea, pero esta fue fortalecida por los conocimientos e ideas de la estudiante.
Análisis del uso de ChatGPT durante la construcción de proyectos terminales
Al finalizar la licenciatura durante el ciclo 2024-1, ocho estudiantes de un total de 35 fueron seleccionados para participar en entrevistas semiestructuradas sobre los procesos que los condujeron a concluir con éxito las cuatro etapas del proyecto y, por tanto, la culminación de la licenciatura. Durante estas entrevistas, cuatro de los ocho estudiantes destacaron la utilidad de esta herramienta en la realización de su proyecto terminal. A continuación, se muestran fragmentos de transcripciones de las respuestas más destacas con respecto al uso que le dieron a esta herramienta:
Estudiante 1: “Me siento a plantear un problema y utilizo ChatGPT para que la solución no sea congruente. Por ejemplo, el problema tenía que dar [un] número positivo porque se hablaba de áreas y yo pedía a ChatGPT que me diera una redacción en donde resultara un número negativo. Así los estudiantes tenían que modificarlo para que fuera coherente, [lo que promovía] un pensamiento crítico.”
Estudiante 2: “Yo le decía a mi amiga Gracie [a ChatGPT] ‘pero ¿por qué esto? o esto qué quiere decir?, pero si yo quiero hacer esto, ¿cuál es la metodología precisa?, pero yo tengo un problema con 14 niños, ¿cómo lo resuelvo?’ Y de ahí salió mi normalización y cosas así [metodológicas y del diseño de la propuesta].”
El enfoque creativo del estudiante 1 se destaca porque propone una perspectiva didáctica innovadora, él en lugar de solicitar problemas coherentes a ChatGPT, decidió que esta IAG diseñara problemas con errores para que los estudiantes tuvieran que utilizar su creatividad e ingenio al identificar los elementos que necesitaban modificarse para el problema tuviera una solución coherente.
Por otra parte, en la respuesta del estudiante 2 se identifica cómo ChatGPT no solo es una herramienta tecnológica que brinda información o ideas, sino se relaciona con ésta como un compañero o tutor que la guía en su proceso de construcción tanto para el diseño de su propuesta como para los aspectos metodológicos. Situación que se alinea con la afirmación de Michele-Villareal et al. (2023), quienes argumentan que ChatGPT no debería estudiarse como un objeto, sino como un sujeto que interactúa activamente con sus usuarios.
En general, los resultados de las entrevistas confirman que el uso de la IAG fortalece el desempeño de los estudiantes, más no sustituye su quehacer en el desarrollo de sus proyectos terminales. Incluso, podría verse a ChatGPT como un colaborador con el cual se puede generar una discusión sobre temas relacionados con sus proyectos. Esta perspectiva inicial de la investigación sugiere que en las próximas generaciones de estudiantes se debe continuar promoviendo el uso y estudio de la IAG para el diseño de propuestas didácticas.
Referencias
Chávez-Solís, M. E., Labrada-Martínez, E., Carbajal-Degante, E., Pineda-Godoy, E. y Alatristre-Martínez, Y. (2023). Inteligencia artificial generativa para fortalecer la educación superior. LATAM Revista Latinoamericana De Ciencias Sociales y Humanidades, 4(3), pp. 767–784. https://doi.org/10.56712/latam.v4i3.1113
Dempere, J., Modugu, K., Hesham, A. y Ramasamy, L. (2023) The impact of ChatGPT on higher education. Frontiers in Education, 8:1206936. https://doi.org/10.3389/feduc.2023.1206936
Michel-Villarreal, R., Vilalta-Perdomo, E., Salinas-Navarro, D. E., Thierry-Aguilera, R. y Gerardou, F.S. (2023). Challenges and Opportunities of Generative AI for Higher Education as Explained by ChatGPT. Education Sciences. 13(9), 856. https://doi.org/10.3390/educsci13090856