Corre la segunda semana del año escolar en el colegio particular subvencionado Teniente Dagoberto Godoy, en la comuna de Lo Prado. Suena la campana y 25 alumnos de cuarto básico entran a una sala, donde reciben una contraseña individual. Cada uno se sienta frente a un computador y se pone unos audífonos.

—¡Qué bueno verte Marcela! ¡Te extrañé mucho! —le dice a una niña una especie de avatar, con voz femenina, que se llama “Brainy”. Le pide que le asigne forma corporal para que puedan conversar mejor. La niña le elige un cuerpo femenino, y le pinta el pelo y los ojos café. “Seremos buenos amigos y haremos cosas importantes”, le promete. El avatar, ya con un cuerpo y ropa de mujer, baila durante unos segundos. Los niños ríen. Luego empieza a hacerles preguntas generales: ¿qué tienen en común un plátano y una manzana?, ¿y una vela y una lámpara?, ¿qué te gusta más? (Les expone imágenes de un bosque y de una playa). A medida que los alumnos responden en voz alta por sus micrófonos, Brainy los va alentando: ¡Qué interesante!, ¡Excelente!

La clase es de ciencias naturales, pero se aleja totalmente de una sesión normal. Y eso es lo que tuvo a los niños concentrados durante toda la hora, sin saber que estaban ante uno de los proyectos más innovadores que se están implementando en Chile en educación. Se trata de un sistema de inteligencia artificial —capacidad de las máquinas de aprender y razonar como los humanos—, que está transformando la manera de enseñar y de aprender. Mediante fórmulas de algoritmos que replican el lenguaje y razonamiento humano, se define el perfil sico— cognitivo del niño, ayudando a llenar los vacíos que deja la dificultad de enseñar ante salas masivas.

"Los investigadores coinciden en que hoy los niños son nativos digitales, por lo que su cerebro es distinto. Viven en medio de estímulos inmediatos, y la atención es frágil.

—La educación del futuro va a ser la inteligencia artificial, donde buena parte del conocimiento va a ser personalizado —dice Jorge Mujica, gerente de tecnología de la consultora chilena Cognitiva, socio estratégico de IBM, que desarrolla la plataforma de inteligencia artificial Watson en Latinoamérica, y que creó el proyecto Brainy. Gracias a una alianza con la institución educativa Red Crecemos, hoy llega a 560 alumnos en colegios de La Granja y El Bosque. Lo que aquí es un piloto, en el mundo ya es tendencia, especialmente en Estados Unidos, Inglaterra y algunos países asiáticos.

Investigadores de inteligencia artificial en la educación en Estados Unidos y Europa utilizaron las ciencias cognitivas para entender la naturaleza del aprendizaje y la enseñanza, y construyeron sistemas para ayudar a los estudiantes a dominar nuevas habilidades o entender nuevos conceptos, de la misma forma en la que un profesor particular humano calificado lo haría. La académica Beverly Woods, una de las pioneras en inteligencia artificial en educación y que recibió el premio Presidential Innovation Fellow de manos del ex presidente Barack Obama, sostiene que los alumnos que han pasado por este tipo de aprendizaje pasan con un puntaje 10% más alto en las pruebas estandarizadas.

—Tenemos evidencia de que esto funciona. Cuando los niños hacen la tarea desde sus casas no saben si respondieron bien las preguntas hasta el próximo día en clases. En cambio, con esto el feedback es inmediato, lo hacen mejor y les gusta más —recalca desde EE.UU.

Mientras, en Inglaterra, Tim Hoover se dio cuenta de que en Londres no había profesores para los sectores vulnerables. Y la tecnología podía ser ese puente. Con la ayuda de la University College London, le dieron forma a un sistema que conecta a 6.000 estudiantes de Londres con 300 profesores radicados en India, aplicando inteligencia artificial. Así nació Third Space Learning.

—Nuestra meta es crear una comunidad global de educación —dice el director ejecutivo de la empresa desde Londres.

En 2016, Rising Stars, la mayor editorial de matemáticas de las escuelas primarias, midió el desempeño de los estudiantes con pruebas independientes (PUMA) antes, durante y después del programa. “En 14 semanas progresaron lo que hubiera tomado 7 meses”, dice.

Un sistema que aprende

Las preguntas que hacía Brainy tenían un propósito clave: alimentarse de los gustos e intereses de esos alumnos, para luego digerir esos volúmenes de información y ajustar las estrategias pedagógicas a la personalidad de cada estudiante.

—Cuando te preguntan en qué se parece una linterna a una vela, para nosotros es obvio que iluminan. Pero algunos niños respondieron que dan calor. Esas respuestas representan vocaciones diferentes —explica Mujica, líder del equipo conformado por un sicólogo, un sociólogo e historiadores e informáticos.

—Curiosamente, los niños que dijeron que dan calor son extraordinarios para las matemáticas. Cuando te das cuenta de ese patrón, te preguntas, ¿sabíamos eso?

Cognitiva propone una nueva forma de enseñar a los niños, clasificándolos en arquetipos de personalidad y recreando el contenido que exige el Ministerio de Educación, adaptándolo a cada perfil.

—Si un estudiante es deportista, los casos que propongamos para explicar lo que es la célula se van a ajustar a sus intereses. Por ejemplo, si se trata de las mitocondrias, que son las que nos dan la energía, el sistema le va a decir: “es lo que le permite a Alexis Sánchez correr los 90 minutos en el partido” —agrega Mujica.

La inteligencia artificial es un campo que se viene estudiando desde hace décadas y hoy son varias las áreas de la economía que están viviendo el impacto, desde las finanzas hasta la salud. Pero la educación ha quedado rezagada. Sin embargo, desde hace sólo unos años que se hacen esfuerzos para que traspase las paredes de los laboratorios y se interne en las salas de clases. Ya son decenas de miles de colegios en el mundo que utilizan algún software pedagógico de IA que aprende de la sicología cognitiva. Incluso, hay algunos que reconocen las emociones de los alumnos a través de sensores y cámaras para grabar sus expresiones.

El impacto en Recoleta

Los investigadores coinciden en que hoy los niños son nativos digitales, por lo que su cerebro se desarrolla de otra forma que en las generaciones anteriores. Viven en medio de una avalancha de información y estímulos inmediatos, por lo que la atención es frágil.

Flavio, un niño de 11 años, está concentrado en resolver un problema de razones y proporciones en un computador. Son las 13.30 horas y 40 niños están en el taller de matemáticas en el colegio particular subvencionado Santa Juliana, en Recoleta. Le piden que construya una proporción entre el número de lirios plantados y el total de flores. Después, que simplifique la fracción. La primera parte la resuelve con éxito, pero luego se queda pensando más rato del que quisiera, en cómo resolver la segunda.

No puede pedir ayuda a sus compañeros, porque todos tienen ejercicios diferentes. No encontrará la respuesta en internet. Tampoco quiere hacer lo que está por hacer, porque lo demorará más al sumarle ejercicios extras, pero no tiene otra alternativa: hace clic en el botón “pista”, que es como un comodín en forma de un dibujo animado, y una mujer joven aparece en su pantalla y le dice que tiene que buscar el mínimo común múltiplo. Flavio divide la fracción con ese número, y logra pasar a la siguiente etapa. Si hubiera respondido incorrectamente, el programa le habría planteado un problema diferente.

—Es como un juego, dice con entusiasmo.

Mientras todo esto ocurre, la profesora Tamara Herrera monitorea el porcentaje de avance de cada estudiante. Mediante un sistema de inteligencia artificial que registra el número de errores que cometió cada niño, las veces que recurrió a la opción “pistas” y el tiempo que demoró en cada ejercicio, Tamara obtiene los datos para saber, de forma precisa, a quién debe reforzarle qué área, y cuántos de sus alumnos no han cumplido con los objetivos de aprendizaje.

El Tutor Cognitivo en Matemáticas (TCM) es otro de los 10 tipos de software de IA que existen en educación en el mundo, y nació en los laboratorios de la Carnegie Mellon University, líder en esta tema en el mundo y que cuenta con una red de 5.000 colegios en EE.UU. Lo trajo la facultad de Ingeniería de la Universidad Católica hace diez años, y fue el primer proyecto de IA en Chile, que hoy se implementa en 10 colegios en el país.

En 2014 las facultades de Educación e Ingeniería de la UC evaluaron a 1.304 alumnos de seis colegios, antes y después del uso del sistema cognitivo. Los resultados arrojaron mejoras significativas en todos los cursos, pero el grupo que progresó más fue el de los alumnos que obtuvieron resultados bajo la media en la primera prueba. De los 13 cursos en que se hizo la evaluación en esos colegios, solo en uno se obtuvo menos de 0,3 puntos de avance. En 4 de los 6 colegios, este grupo obtuvo más de 0,5 puntos, que es considerado muy bueno.

 —Esto ayuda a eliminar las desigualdades dentro de la sala de clases, porque les da más oportunidades y tiempo a los que saben menos — asegura Ignacio Casas, académico de la Facultad de Ingeniería de la UC y encargado del proyecto TCM.

Suena la campana y se escucha un reclamo general. Los niños del Santa Juliana no quieren que se termine la clase. El juego se interrumpe, pero no quieren quedarse atrás.