La IA generativa puede desempeñar un papel en la elevación de familias y comunidades en la educación infantil

El uso de tecnología de inteligencia artificial generativa ya está generalizado en las escuelas K-12 y en la educación superior. Ahora, las tecnologías de inteligencia artificial, como los agentes conversacionales y las evaluaciones basadas en tabletas, están comenzando a abrirse camino en la educación infantil.

Una preocupación acerca de la inteligencia artificial en el entorno preescolar es que la tecnología reemplazará o alterará las ricas interacciones y los profundos vínculos relacionales entre los niños y sus cuidadores. Otra preocupación es que los sistemas de IA reproduzcan la discriminación basada en raza, género y estatus socioeconómico, lo que podría reforzar los estereotipos y los prejuicios.

¿Qué pasaría si, en cambio, esta tecnología se utilizara para elevar las voces marginadas en lugar de silenciarlas?

Somos parte de un equipo de psicólogos del desarrollo, científicos del aprendizaje, educadores de la primera infancia y líderes comunitarios que crean herramientas basadas en inteligencia artificial diseñadas para enriquecer las interacciones entre cuidadores y niños. En lugar de reemplazar a los padres, utilizamos la tecnología para involucrarlos en la creación de materiales educativos, permitiéndoles transferir su experiencia al aprendizaje de sus hijos.

Las investigaciones sobre educación infantil temprana muestran que los niños se involucran más profundamente y aprenden más efectivamente cuando los entornos de aprendizaje se basan en sus experiencias y están conectados con las prácticas culturales de sus familias. Nuestro trabajo con inteligencia artificial generativa se basa en un conjunto más amplio de proyectos de investigación en los que diseñamos espacios de aprendizaje temprano con niños y familias.

La cultura en el aprendizaje temprano

Muchas tecnologías marginan a las familias de bajos ingresos, inmigrantes y racialmente marginadas en la educación de sus hijos. Nuestro trabajo está diseñado para hacer lo contrario: amplificar las voces de las familias y empoderarlas para que sean impulsoras del aprendizaje de sus hijos.

Se basa en una asociación a largo plazo entre la Escuela de Educación Irvine de la Universidad de California y la Iniciativa de Aprendizaje Temprano de Santa Ana, o SAELI, una organización de base centrada en la educación temprana dirigida por más de 300 familias en la comunidad predominantemente latina de Santa Ana, California.

En un proyecto reciente, nos asociamos con investigadores de UC Irvine, Harvard y la Universidad de Michigan para diseñar libros electrónicos con familias de SAELI y En Nuestra Lengua, una organización sin fines de lucro que ejecuta programas de educación infantil temprana para hispanohablantes en Michigan. Reunimos a familias de Santa Ana y Michigan y las apoyamos en el uso de inteligencia artificial generativa para producir contenido que sirva como “primer borrador” de un libro electrónico educativo.

Por ejemplo, las familias en nuestras sesiones hablaron sobre cómo sus hijos usan la tecnología para mantenerse conectados con los abuelos que todavía viven en sus hogares. Ese tema inspiró a un grupo de padres a escribir una historia (escribiendo una serie de consultas en ChatGPT usando una computadora portátil) sobre un niño que chatea por video con su abuelo en México para aprender a cultivar maíz. Los padres también utilizaron un generador de imágenes de IA para producir arte conceptual para las historias.

Utilizando la herramienta de inteligencia artificial generativa ChatGPT, el padre redactó una historia sobre un niño hablando con su abuelo en México y una imagen para ilustrarla. Luego, el artista utilizó la imagen borrador como punto de partida para la obra de arte del libro electrónico. Andrés S. Bustamante, CC BI-ND

Después de que las familias miraron las imágenes, resaltaron las razones por las que les gustaron ciertas partes y no y revisaron las instrucciones para hacer imágenes que representaran sus ideas. Nuestro equipo revisó las historias, las vinculó a los estándares de aprendizaje de ciencias de preescolar y luego colaboró ​​con el artista visual Ernesto Domeco Menéndez, quien utilizó imágenes generadas por IA como inspiración para las ilustraciones del libro.

Como parte de otra historia, las familias notaron que el contenido generado por IA podría reflejar una suposición común en los EE. UU.: que “latino” significa “mexicano”. En respuesta, las familias resaltaron la diversidad de América Latina mediante el uso de inteligencia artificial generativa para crear una historia sobre niños de diferentes países que exploran la ciencia de la cocina mientras comparten recetas familiares de gorditas, arepas y pupusas. Para el ojo inexperto, los platos parecen similares, pero las familias resaltaron los diferentes ingredientes, técnicas de preparación y significado detrás de cada uno. Trabajamos con las familias para ajustar el mensaje de IA hasta que estuvieron satisfechos con el resultado del borrador de la historia.

Usando ChatGPT, los padres crean una imagen para ayudar a los niños pequeños a aprender sobre los alimentos de su cultura y las diferencias nacionales que existen para platos similares, en este caso, gorditas, pupusas y arepas. Utilizando esa imagen borrador, el ilustrador crea la imagen final del libro electrónico en armonía con las demás imágenes del libro. ChatGPT y Ernesto Domeck Menéndez, autor proporcionado (no reutilizado)

En conjunto, estos ejemplos muestran cómo combinar la colaboración comunitaria con herramientas de inteligencia artificial puede crear contenido educativo temprano que refleje las experiencias de las familias y las presente como quieren que las vean. Cuando los niños y las familias se ven a sí mismos y a sus comunidades representados en las experiencias de aprendizaje STEM, se puede fomentar una identidad positiva y la autoeficacia en los dominios STEM.

La IA como interlocutor en el aprendizaje

Este proyecto se basa en trabajos anteriores que integraron agentes conversacionales de IA, como Siri o Alexa, en los medios infantiles para que el personaje principal de la historia pudiera hacer preguntas a los niños para reforzar el aprendizaje.

Estamos incorporando la misma tecnología en estos libros electrónicos para que los personajes de la historia puedan hacer preguntas a los niños en momentos clave de aprendizaje y entablar conversaciones de ida y vuelta para reforzar los grandes objetivos de aprendizaje de las ciencias.

Este enfoque se basa en una larga historia de investigaciones sobre el desarrollo que muestran que hacer preguntas estratégicamente durante la lectura de libros conduce a un mayor aprendizaje y mejoras en las habilidades lingüísticas de los niños.

Aprender y conectarse en la comunidad

También hemos implementado este enfoque en una clínica de salud comunitaria. En un proyecto en curso, estamos colaborando con familias de SAELI e investigadores de UC Irvine, Boston College y la Universidad de Illinois en Chicago para incorporar actividades de aprendizaje lúdico en las salas de espera del Hospital Infantil del Condado de Orange.

En las sesiones de codiseño con familias y proveedores, uno de los principales temas que surgieron fue el deseo de construir un fuerte sentido de comunidad en la clínica. Una familia sugirió que diseñáramos un “chismografo” o “cuaderno de chismes” comunitario, que fue popular en América Latina en los años 1990 y principios de los 2000. En esas sesiones, los proveedores también compartieron las tensiones de querer conectarse con las familias y establecer una buena relación, pero también la necesidad de minimizar los tiempos de espera.

En respuesta, planeamos utilizar una plataforma de inteligencia artificial simple para alentar a las familias que esperan ver a su pediatra a dictar en una tableta las formas en que cocinan, juegan y se relajan antes de acostarse. La IA resumirá la información que comparten las familias y creará artefactos similares a insignias que se pueden exhibir en la clínica “chismografo” para que las familias puedan aprender unas de otras.

La IA también proporcionará un resumen al pediatra para que pueda conocer a la familia y entablar una conversación sobre dieta, actividad física y rutinas de sueño basadas en las prácticas diarias de la familia. De esta manera, la IA se utiliza como herramienta para mejorar la comunicación y la conexión entre familias y proveedores.

Personalización y escalado

Si bien los ejemplos proporcionados aquí son exclusivos de las comunidades que los diseñaron y es posible que no resuenen de la misma manera en otros lugares, la IA ofrece una plataforma para que los educadores y las familias creen sus propios recursos y experiencias.

Este enfoque aborda una tensión importante en la investigación educativa: la cocreación de recursos educativos con las personas a las que sirven aumenta la usabilidad, el significado y la eficacia. Sin embargo, cuando adapta o personaliza un recurso para una comunidad o población en particular, puede volverse menos utilizable en otros lugares. La IA generativa se puede utilizar para diseñar y adaptar continuamente recursos de aprendizaje temprano, adaptándolos a diferentes comunidades.

Fundamentalmente, este trabajo se realiza mejor en asociación entre familias, educadores, investigadores del aprendizaje temprano, artistas y diseñadores de tecnología cuya experiencia colectiva conduce a productos que ninguno de ellos podría fabricar por sí solo.