Unidad 3.4. Aplicaciones educativas

Introducción

La Inteligencia Artificial en el ámbito educativo se está convirtiendo en una realidad que está transformando la manera en que enseñamos y aprendemos. A medida que la tecnología avanza, la educación ha comenzado a beneficiarse de las múltiples aplicaciones de la IA, desde sistemas de tutoría personalizada y plataformas de aprendizaje adaptativo hasta herramientas de análisis predictivo que ayudan a los educadores a identificar a estudiantes en riesgo.

La irrupción de herramientas de IA como ChatGPT y otros chatbots ha añadido una dimensión innovadora al panorama educativo. Estos sistemas, diseñados para simular conversaciones humanas, están redefiniendo las formas en que los  agentes educativos  interactúan con el contenido de las distintas materias, proporcionando nuevas oportunidades para profesores, alumnos e instituciones educativas. Al aprovechar la capacidad de estos chatbots para ofrecer respuestas instantáneas y personalizadas, se fomenta un aprendizaje más autónomo y adaptativo. Profesores pueden utilizar estas herramientas para complementar sus métodos de enseñanza tradicionales, brindando a los alumnos recursos adicionales y personalizados. Los alumnos, por su parte, tienen la oportunidad de explorar y profundizar en temas a su propio ritmo, fortaleciendo su comprensión y curiosidad. Las instituciones educativas, al adoptar estas tecnologías, no solo modernizan su enfoque pedagógico, sino que también se posicionan a la vanguardia de la revolución digital en educación, preparándose para los desafíos y oportunidades del futuro.

Descubriremos multitud de herramientas de IA generativa que expandirán nuestras posibilidades como docentes al mismo tiempo que nos permiten ahorrar tiempo de tareas administrativas de carácter recurrente y emplearlo en actividades que aporten valor al proceso de enseñanza-aprendizaje y una mayor atención al aspecto humano en la interacción pedagógica.

Hacemos primero un repaso de las posibilidades genéricas que la IA posibilita a nivel educativo para después exponer ejemplos de aplicaciones concretas que ofrecen distintas funcionalidades.

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Casos de uso en Educación

La irrupción de los chatbots, así como otras herramientas de IA generativa ofrecen multitud de posibilidades, las citamos a nivel genérico. La IA puede:

• Idear situaciones de aprendizaje
• Proponer dinámicas de clase
• Generar problemas numéricos
• Trabajar con textos (mejorar, resumir, expandir, cambiar estilos, hacer preguntas, obtener respuestas)
  
• Corregir tareas y exámenes en base a unos criterios de evaluación y calificación dados (rúbrica) 
• Proporcionar retroalimentación inmediata y personalizada.
• Redactar, traducir textos y así como ayudar en la pronunciación y conversación en diversos idiomas.
• Aportar ideas para gamificación (trivial, cartas, crucigramas, adivinanzas)
• Generar exámenes o cuestionarios a partir de texto propio, páginas web, documentos en diversos formatos, videos de YouTube u otras plataformas...
  
• Crear presentaciones dinámicas, imágenes y videos a partir de texto
• Escribir guiones para podcasts a partir de texto
  
• Crear o mejorar y ampliar apuntes
• Ofrecer tutoría personalizada, adaptando el contenido y la velocidad de enseñanza a cada estudiante. Recomendando recursos adaptados.
• Adaptar materiales para estudiantes con discapacidades visuales o de lectura mediante la conversión de texto en voz y la lectura de texto en voz alta.
• Captar emociones de los estudiantes a través de análisis de voz y expresiones faciales, lo que permite a los educadores adaptar su enfoque y brindar apoyo emocional cuando sea necesario.
• Detectar problemas de aprendizaje en etapas tempranas, permitiendo una pronta intervención por parte de los educadores.
  

Estas son algunas de las aplicaciones educativas que la IA puede facilitar. La mayoría de ellas, son realizables a través de los chatbots como ChatGPT, si bien, esto exige cierto conocimiento y experiencia lo que requiere tiempo para su adquisición. La alternativa práctica la ofrecen herramientas específicas (la mayoría basadas en los propios chatbots u otras herramientas de IA generativa) que facilitan el acceso a algunas o varias de las funciones citadas, mediante interfaces atractivas, indicaciones predefinidas  (prompts)prompts) y sugerencias de aplicación. En el mercado ya existen numerosas opciones en forma de aplicaciones web, programas instalables, plugins o extensiones de navegador. Vemos algunas de ellas en el siguiente apartado.

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Aplicaciones educativas concretas

Actualmente existen varias aplicaciones de IA enfocadas al ámbito educativo. Podríamos agruparlas en función del rango de funcionalidades que abarcan, desde las que están centradas en una o mas de una función específica, como por ejemplo generar cuestionarios, lecciones olecciones, presentaciones, llamaremosetc... Llamaremos a estas herramientas específicas, hasta aquellas que pretenden gestionar y monitorizar el progreso educativo de los alumnos, plataformas educativas. 

Herramientas específicas

Dentro de esta agrupación encontraremos herramientas generativas de distintos modos generativos (texto, audio, imagen, video, código) así cómo las multimodales, que están comenzando a surgir, capaces de incluir en sus funcionalidades mas de un modo.

 Citamos algunas de ellas y ejemplificamos su utilización en el ámbito educativo:

Generación de texto

Las herramientas de generación de texto se refieren a software diseñado específicamente para la creación automática de contenido textual. Estas aplicaciones hacen uso de técnicas basadas en algoritmos y modelos de procesamiento de lenguaje natural para elaborar texto que sea coherente y pertinente desde el punto de vista contextual.

En el ámbito educativo, estas herramientas tienen el potencial de ser utilizadas para generar materiales de estudio, resumir contenidos, responder preguntas y diseñar actividades que se ajusten a los niveles y requerimientos específicos de cada estudiante. Adicionalmente, pueden ofrecer soporte a los estudiantes en la redacción de ensayos, informes y otros trabajos académicos, proporcionando recomendaciones relacionadas con aspectos gramaticalesgramaticales, de estilo y en multitud de estilo.idiomas. Sin embargo, es crucial fomentar el uso crítico de estas herramientas, instando a los estudiantes a analizar cuidadosamente el contenido producido, dado que no toda la información generada es necesariamente confiable. Asimismo, es imperativo promover la adaptación personalizada del contenido para garantizar que este refleje adecuadamente los conocimientos y habilidades individuales de cada estudiante.

Ejemplo didáctico 

Queremos ilustrar el uso de estas herramientas en el aula mediante un caso práctico, para mostrarte cómo la IA puede ser una aliada valiosa en tu labor educativa. Aquí te ofrecemos una solución potencial para facilitarte la creación de una experiencia de aprendizaje enfocada en fomentar prácticas saludables entre los niños y niñas de Educación Infantil. Aunque las situaciones posibles son innumerables, este ejemplo puede servirte de inspiración y brindarte ideas o consejos útiles que podrás adaptar posteriormente a tu contexto educativo específico.

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Hemos realizado el ejemplo con ChatGPT para mostrar una de las posibles aplicaciones de aula, pero son numerosas las herramientas de generación de texto, te mostramos mas las relevantes. Puedes hacer click en cada una para acceder a ellas: 

Dentro de las herramientas de generación de texto, hay algunas cuyo enfoque es específicamente educativo, por ejemplo:

• Quizgecko - Genera automáticamente preguntas para cuestionarios, pruebas y exámenes en línea.
• TutorAI - Introduce el tema del que quieras aprender y TutorAI generara los módulos necesarios para progresar en el aprendizaje.
• Mindsmith - Herramienta de creación de cursos que utiliza IA generativa para facilitar creación y el uso compartido de contenido de aprendizaje. 
• Caktus AI - Enfocada en el estudiante. Herramienta de estudio para hacer crecer tu mente con tu propio asistente de IA asequible diseñado específicamente para tareas y aprendizaje.

  
  

Generación de imagen

Las herramientas generativas de imágenes mediante IA están diseñadas para crear imágenes de forma autónoma en función de nuestras solicitudes. Estas herramientas implementan algoritmos y redes neuronales artificiales, incluyendo redes generativas adversarias (GAN) o modelos de lenguaje, para crear imágenes digitales capaces de representar elementos como objetos, entornos, rostros humanos y demás componentes visuales.

Piensa en la posibilidad de usar una herramienta que te facilite generar imágenes en base a instrucciones específicas (prompt). Estás imágenes pueden ser utilizadas entre otras cosas para enriquecer presentaciones, ilustrar comics o visualizar conceptos abstractos. De igual manera, los estudiantes podrían emplear estas herramientas para elaborar infografías, esquemas conceptuales y representaciones visuales de procesos complejos, favoreciendo así la comprensión y el intercambio de ideas.

Ejemplo didáctico

Exponemos un ejemplo práctico. Puedes imaginar otras maneras en que la IA puede ser de utilidad en tu ejercicio docente. En este escenario, te presentamos una alternativa posible que facilitaría la creación de un personaje para una actividad gamificada destinada a estudiantes de Educación Secundaria. A pesar de que las posibilidades son vastas, esta instancia podría inspirarte y proporcionarte ideas o consejos que, eventualmente, podrías personalizar y aplicar en tu propio entorno educativo.

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Dentro del conjunto de herramientas que hemos presentado, hemos seleccionado Leonardo.Ai para ilustrar una de las múltiples aplicaciones en el aula que podrías considerar. Sin embargo, es importante recordar que existen también otras alternativas disponibles para la creación de imágenes:

• Nostalgia Photos - Devuelve la vida a las fotos antiguas con la última inteligencia artificial de vanguardia.
• DALL·E3 - Texto a imagen. 
• Bing Image Creator - Texto a imagen. 
• Adobe Firefly - Texto a imagen, relleno generativo, efectos de texto, generación de colores de reemplazo, 3D a imagen y ampliar imagen. 
• Canva - De texto a imagen: puedes crear ilustraciones, fotografías e imágenes a partir de prompts descriptivos. 
• CHARL-E - Texto a imagen. 
• Draw anyone - Retratos generados por IA. 
• DreamStudio - Texto a imagen y edición de imagen. 
• Microsoft Designer - Crea y edita diferentes tipos de recursos visuales: gráficos, infografías, posters, vídeos, etc. 
• Recraft.ai - Texto a imagen. 
• Scribble Diffusion - De dibujo a imagen. 
• Vectorizer.AI - Permite vectorizar imágenes.

Generación de audio

Las herramientas generadoras de audio basadas en inteligencia artificial están diseñadas para generar o modificar contenido de audio de forma autónoma. Mediante algoritmos avanzados y modelos de aprendizaje profundo son capaces de producir un abanico de sonidos, melodías, voces y efectos sonoros, así como de eliminar sonidos no deseados. Estas acciones son realizadas en base a las instrucciones introducidas mediante texto, pero también desde muestras de audio previas o incluso imágenes o parámetros específicos.

En el ámbito educativo, estas herramientas presentan numerosas posibilidades. Por ejemplo, pueden utilizarse para crear ejemplos de diferentes géneros musicales, enriqueciendo así la experiencia educativa de los estudiantes en música. Además, pueden funcionar como banda sonora para proyectos multimedia, aportando una capa auditiva a presentaciones y trabajos escolares. También son eficaces para facilitar la comprensión de conceptos musicales abstractos, ofreciendo ejemplos sonoros tangibles. Además, las herramientas de generación de audio pueden emplearse para desarrollar materiales didácticos interactivos, como narraciones para lecciones online o contenido sonoro personalizado que se adapte a las necesidades específicas de los estudiantes.

Ejemplo didáctico

Para mostrarte cómo puedes aplicar estas herramientas en la educación, te proponemos un ejemplo práctico que ilustra cómo la IA puede ser una valiosa aliada en tu labor docente. Aquí te presentamos una solución posible destinada a mejorar las habilidades lingüísticas y fomentar la creatividad en estudiantes de Educación Secundaria. Aunque las situaciones pueden ser muy variadas, este ejemplo puede inspirarte y brindarte ideas o sugerencias que posteriormente podrás adaptar a tu contexto educativo particular.

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Dentro del amplio abanico de herramientas, hemos optado por destacar Murf.ai para demostrar una de las diversas maneras en las que se puede aplicar en el entorno educativo. También tienes a tu disposición las siguientes aplicaciones diseñadas específicamente para la creación de música:

• MusicLM - Genera música a partir de prompts.
• Beatoven - Genera música a partir de prompts.
• Podcastle - Ayuda en generación de podcast.

Generación de video

Las herramientas de generación de video permiten la creación y edición de contenido audiovisual de manera automatizada a través de IA. Estas aplicaciones son capaces de transformar imágenes estáticas en videos, convertir texto en animaciones, mejorar la resolución de los videos y producir contenido personalizado. Es crucial ser consciente de que la calidad y las funcionalidades de estas herramientas pueden variar significativamente, y es necesario abordar las cuestiones éticas y respetar los derechos de autor al hacer uso de ellas.

En el contexto educativo, estas herramientas ofrecen valiosas oportunidades para la elaboración de materiales audiovisuales que ayuden a explicar conceptos complejos. Los educadores pueden hacer uso de estas aplicaciones para crear animaciones educativas, visualizaciones de experimentos científicos o análisis interactivos de textos literarios, facilitando así un aprendizaje más atractivo y accesible para los estudiantes.

Ejemplo didáctico

Con el objetivo de ilustrar cómo se pueden integrar estas herramientas en la enseñanza, exponemos el siguiente ejemplo práctico que permitirá explorar las maneras en que la IA puede ser útil en tu labor docente. En este particular escenario, te ofrecemos una solución viable que podría asistirte en la creación de una experiencia educativa basada en el enfoque del Diseño Universal para el Aprendizaje (DUA), dirigida a estudiantes de Educación Primaria. A pesar de que las situaciones específicas pueden ser muy diversas, este ejemplo podría proporcionar inspiración y consejos prácticos adaptables y susceptibles de aplicar en diversas realidades educativa.

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Hemos elegido D-ID para mostrar una de las posibles aplicaciones de aula, pero como en el resto de modos de generación podemos encontrar varias herramientas para generar vídeo, por ejemplo:

• Canva - Animador mágico: puedes dibujar la trayectoria de desplazamiento de cualquier elemento de las composiciones multimedia que presenta y, gracias a la IA, generará automáticamente tanto el movimiento como los efectos correspondientes. 
• Rephrase.ai - Texto a video con avatar
• Vidyo.ai - Corta videos largos en segundos
• Wonder Studio - Permite generar efectos especiales, insertar y eliminar personajes de cualquier escena.

Generación de código

Las herramientas de generación de código son herramientas basadas en inteligencia artificial que están empezando a adquirir protagonismo en el desarrollo y optimización de código de programación. Son capaces de crear algoritmos, segmentos de código y solucionar problemas de programación de manera automática o con asistencia, proporcionando una herramienta práctica tanto para profesionales como para docentes como para estudiantes en el proceso de aprendizaje y práctica de programación.

En el entorno educativo, estas herramientas de generación de código pueden suponer un cambio significativo. Los estudiantes pueden emplear estas herramientas de IA generativa para explorar y entender conceptos de programación de forma más eficaz, obteniendo ejemplos prácticos y funcionales de código para resolver problemas específicos. Los profesores, por otro lado, pueden utilizar estas herramientas para crear ejercicios y proyectos de programación más retadores y diversos, ofreciendo a los estudiantes una experiencia de aprendizaje más completa. Además, estas herramientas pueden facilitar el desarrollo de software dentro del sector educativo, permitiendo a las instituciones crear aplicaciones a medida para fines docentes y gestión de datos académicos.

Ejemplo didáctico

Para ilustrar la aplicación de estas herramientas en el aula, queremos mostrarte un ejemplo práctico que te permitirá ver cómo la inteligencia artificial puede ser una aliada en tu labor docente. En este particular, te ofrecemos una solución potencial que podría ayudarte a estructurar una experiencia educativa utilizando el enfoque del Diseño Universal para el Aprendizaje (DUA), destinada a estudiantes de Educación Primaria. Aunque las situaciones específicas pueden ser extremadamente variadas, este ejemplo debería proporcionarte inspiración y sugerencias útiles que podrás implementar y adaptar a tu contexto educativo particular.

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Entre la multitud de herramientas de generación de código, hemos elegido ChatGPT para el ejemplo planteado, si bien, aquí se presentan otras posibilidades:

• Adrenaline
• Cosine 
• Amazon CodeWhisperer
• Code GPT

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Wolfram ResearchResearch, es una empresa conocida principalmente por desarrollar productos de software matemático.tico, Aquíque tetambién dejoincluye un resumendesarrollos de suIA. páginaDentro webde yesta susplataforma ofertas:distinguimos.

• Wolfram|Alpha: Es un motor de cálculo computacional y respuesta a preguntas. Puedes hacerle preguntas en lenguaje natural y te dará respuestas detalladas. Es como un "Google"ChatGPT" paraespecializado en matemáticas y ciencia.

• Mathematica: Es un software líder en cálculo simbólico y numérico, utilizado ampliamente en investigación y educación para realizar cálculos matemáticos, análisis de datos, visualización y desarrollo de algoritmos.

• Wolfram Language: Un lenguaje de programación de alto nivel que alimenta a Mathematica y Wolfram|Alpha. Es conocido por su capacidad de integración y por tener funciones incorporadas para muchas tareas.

Plataformas

educativas

KhanLas Academyplataformas educativas tienen vocación de abarcar mayor espacio en el proceso educativo, gestionando y monitorizando el progreso de los alumnos implicando en el mismo diferentes herramientas entre las que pueden estar algunas de las herramientas específicas vistas y otras que recopilen la información personalizada surgida del propio proceso con el fin de analizar la evolución de cada estudiante y proporcionarle los recursos específicos adaptados a su necesidad en cada momento.

Algunas de estas plataformas ya han sido adaptadas por sistemas educativos a nivel institucional, como  Eduten   

Eduten es una organización educativa sin finesplataforma de lucroaprendizaje digital finlandesa que ofrece leccionesejercicios y juegos personalizados para estudiantes de primaria y secundaria. La plataforma está disponible en líneainglés gratuitasy español. Los servicios de la plataforma son contratables para cualquier institución educativa interesada.

Su funcionamiento se basa en unaun variedadalgoritmo de temas.aprendizaje Aquíautomático tepara presentopersonalizar unel resumen de su página webcontenido y susla ofertas:

1. Lecciones en Video: Khan Academy es famosa por sus videos educativos que cubren una amplia gama de temas, desde matemáticas hasta historia del arte.

2. Ejercicios Interactivos: Ademásdificultad de los videos, ofrecen ejercicios prácticosa paralas quenecesidades de cada estudiante. Esto ayuda a los estudiantes puedan practicar y consolidar su aprendizaje.

3. Plataforma Personalizada: Los estudiantes puedena aprender a su propio ritmo, repasar temas que encuentren desafiantesritmo y acelerara endominar áreaslos donde se sientan cómodos.

4. Informesconceptos de Progreso:forma Los educadores y padres pueden rastrear el progreso del estudiante y ver dónde podrían necesitar ayuda adicional.efectiva.

5. Recursos para Educadores: Khan Academy ofrece herramientas para que los maestros asignen tareas, monitoreen el progreso del estudiante y personalicen la instrucción.

Eduten es unaLa plataforma educativa que se centra en mejorar el aprendizaje de matemáticas para estudiantes. Aquí te presento un resumen basado en la información generalmente disponible sobre Eduten:

1. Enfoque en Matemáticas: Eduten se especializa en matemáticas y ofrece una amplia gama de ejercicios y tareasjuegos, incluyendo:

   • Matemáticas: Ejercicios de matemáticas para estudiantesaprender y practicar conceptos básicos y avanzados.
   • Lengua y literatura: Ejercicios de diferentescomprensión niveles.
     lectora, escritura y gramática.
   • Ciencias: Ejercicios de ciencias para aprender sobre el mundo natural.
   • Historia: Ejercicios de historia para aprender sobre eventos y personajes históricos.
   • Geografía: Ejercicios de geografía para aprender sobre el mundo y sus culturas.

   Pero sobre todo ofrece Adaptabilidadanálisis de aprendizaje :para Laque plataformalos adaptaprofesores puedan monitorear el progreso de sus alumnos. Estos análisis incluyen información sobre el tiempo que los estudiantes pasan en la plataforma, las tareas que completan y su rendimiento en las tareas.

   Aquí hay algunos de los beneficios de utilizar Eduten:

   • Aprendizaje personalizado: Adapta el contenido segúny la dificultad de los ejercicios a las necesidades de cada estudiante. Esto ayuda a los estudiantes a aprender a su propio ritmo y habilidadesa deldominar estudiante,los permitiendoconceptos unde aprendizajeforma personalizado.
     efectiva.

   • Retroalimentación Inmediata: Los estudiantes reciben retroalimentación inmediata sobre sus respuestas, lo que les ayuda a comprender y corregir errores al instante.

   • Motivación:

     Utiliza ejercicios y juegos atractivos para mantener a los estudiantes motivados. Esto ayuda a los estudiantes a participar en el aprendizaje y a retener la información.

   • Análisis ede informesaprendizaje:: Los educadores tienen acceso aProporciona análisis detalladosde delaprendizaje para que los profesores puedan monitorear el progreso delde estudiante,sus loalumnos. queEsto lesayuda permitea los profesores a identificar las áreas de mejora y adaptara la enseñanza según sea necesario.

   • Juegos y Motivación: Eduten incorpora elementos de juego para motivarproporcionar a los estudiantes la ayuda que necesitan.

   Otras, son  plataformas web como Khanmigo.  Khanmigo es un chatbot de aprendizaje personalizado desarrollado por Khan Academy. Khanmigo utiliza el modelo de lenguaje GPT-4 de OpenAI para proporcionar a los estudiantes un aprendizaje individualizado y hacerrelevante. quePuede personalizar el aprendizaje seade los estudiantes de varias maneras; 

   • Adaptando el contenido: adapta el contenido a las necesidades y preferencias de los estudiantes. Por ejemplo, si un estudiante tiene dificultades con un concepto, Khanmigo puede proporcionarle más atractivo.
     explicaciones o ejemplos.

Proporcionar

Hay muchas más, entre ellas:

 Duolingo: Duolingo utiliza la IA para ofrecer cursos de idiomas altamente interactivos y personalizados. La aplicacióretroalimentación adaptapersonalizada: las lecciones según el progreso del estudiante y proporciona retroalimentación instantáneapersonalizada a los estudiantes sobre pronunciaciónsu ytrabajo. gramática

Coursera: Coursera utiliza la IA para ofrecer cursos en línea de universidades de renombre en todo el mundo. La plataforma utiliza la evaluación automática y laEsta retroalimentación para mejorar la experiencia de aprendizaje en línea.

ScribeSense: Esta herramienta utiliza la IA para transcribir automáticamente las clases y presentaciones grabadas en texto, lo que facilita la búsqueda y la revisión de contenido.

Grammarly: Grammarly emplea la IA parapuede ayudar a los estudiantes a mejoraridentificar lasus gramáticaáreas de mejora y laa redaccióndesarrollar en inglés. Proporciona sugerencias de corrección gramatical y de estilo en tiempo real.

SMART Learning Suite: SMART Learning Suite utiliza la IA para crear experienciasestrategias de aprendizaje interactivasefectivas.

en

Crear elun aula.plan Lade plataformaaprendizaje incluyeindividualizado: pizarraspuede digitalescrear inteligentesun yplan actividadesde queaprendizaje exclusivo para cada estudiante. Este plan se adaptanbasa aen las necesidades dey los estudiantes.

Pearson's Aida: Aida es un asistente virtualobjetivos de aprendizaje basadodel enestudiante.

IA que ofrece apoyo a los estudiantes en tiempo real. Responde preguntas, proporciona tutoría y ayuda a los estudiantes a entender conceptos complicados.

DreamBoxLearning utiliza la IA para proporcionar matemáticas adaptativas a estudiantes de primaria. La plataforma se adapta al nivel de habilidad de cada estudiante y ofrece ejercicios personalizados.

Labster ofrece simulaciones de laboratorio virtual basadas en IA para estudiantes de ciencias. Los estudiantes pueden realizar experimentos en un entorno virtual seguro.

ReadSpeaker utiliza la IA para convertir texto en voz y facilitar la lectura en línea para personas con discapacidades visuales o de lectura.

Brainly es una plataforma de aprendizaje social que utiliza la IA para conectar a estudiantes con otros que pueden ayudar a responder preguntas y resolver problemas.

Estas son solo algunas de las aplicaciones concretas de IA en el ámbito educativo que están transformando la forma en que los estudiantes aprenden y los educadores enseñan.