Secuencia didáctica: ¿cuánta autonomía tiene la IA?

Datos generales

• Nivel: Educación secundaria, 12 a 15 años.
• Área y asignatura: Matemáticas, Aritmética.
• Duración total: 120 minutos, distribuidos en una sesión de dos horas.
• Meta de aprendizaje: Clasifica aplicaciones de inteligencia artificial según su nivel o grado de autonomía y justifica la clasificación mediante el análisis de reglas, reconocimiento de patrones y predicciones basadas en datos.
• Metodología: Gamificación, trabajo cooperativo y análisis de datos.
• Producto final: Tabla de clasificación con conteos, porcentajes sencillos y una justificación argumentada.

Propósito de la secuencia

El estudiantado analizará ejemplos cotidianos para diferenciar una herramienta digital común de una aplicación que incorpora inteligencia artificial. Después clasificará las aplicaciones según el mecanismo predominante que utilizan: reglas, reconocimiento de patrones o predicciones. Finalmente, organizará datos numéricos, calculará porcentajes y defenderá sus decisiones con evidencias.

Conceptos de referencia para el docente

Precisión conceptual: una misma aplicación puede combinar reglas, patrones y predicciones. En esta secuencia se clasificará según la función predominante en la situación presentada. “Autonomía” no significa que la aplicación piense como una persona; indica cuánto decide o actúa sin instrucciones específicas para cada caso.

Materiales y preparación

• Tarjetas recortadas con situaciones de uso de tecnología e inteligencia artificial.
• Una hoja de registro por equipo.
• Hojas cuadriculadas, lápices, marcadores y cinta adhesiva.
• Pizarra o papelógrafo.
• Calculadora básica opcional; las operaciones pueden realizarse mentalmente o por escrito.
• Celulares opcionales para consultar una calculadora, tomar una fotografía del trabajo o registrar resultados. La actividad no depende de internet ni de celulares.
• Un sobre o recipiente por equipo para guardar las tarjetas.

Organización gamificada

Presente la clase como la misión “Consejo escolar para clasificar la IA”. Los equipos deben entregar un informe que ayude a la comunidad escolar a comprender qué tipo de inteligencia artificial aparece en distintas situaciones.

• Forme equipos de 3 o 4 integrantes.
• Asigne roles: lector o lectora de tarjetas, secretario o secretaria de datos, verificador o verificadora de cálculos y portavoz. En equipos de tres, una persona puede asumir dos roles.
• Otorgue puntos durante la secuencia:
• 1 punto por cada clasificación coherente.
• 2 puntos por cada justificación que mencione una evidencia concreta de la situación.
• 2 puntos por una tabla completa y ordenada.
• 3 puntos por porcentajes correctos y una conclusión basada en los datos.
• El reconocimiento final puede ser simbólico: “Equipo analista de datos”, “Equipo con mejor evidencia” o “Equipo que detectó mejor los límites de la IA”.

Actividad 1. Detectives de la autonomía

Objetivo parcial

Distinguir aplicaciones digitales comunes de situaciones que incorporan inteligencia artificial y clasificarlas inicialmente según el uso predominante de reglas, patrones o predicciones.

Materiales

Un conjunto de tarjetas por equipo, hojas de registro y marcadores.

Tiempo

30 minutos.

Pasos

1. Presentación del reto, 5 minutos.

   Acción del docente: Explique: “Hoy no clasificaremos por si algo es moderno, digital o tiene forma de robot. Observaremos qué hace con los datos y cuánto decide por sí mismo”. Muestre un ejemplo: una calculadora realiza operaciones, pero no necesariamente utiliza inteligencia artificial; una aplicación que reconoce una voz entre muchas voces analiza patrones.

   Acción del estudiante: Escuche, plantee ejemplos conocidos y registre las tres categorías: reglas, patrones y predicciones.

2. Clasificación cooperativa de tarjetas, 15 minutos.

   Acción del docente: Entregue las tarjetas y solicite que cada equipo las coloque en cuatro grupos: reglas, reconoce patrones, realiza predicciones y no es necesariamente IA. Indique que deben escribir una razón breve junto a cada tarjeta.

   Acción del estudiante: Lee cada situación, conversa con su equipo, clasifica la tarjeta y escribe una evidencia textual. Si existe duda, la coloca temporalmente en la zona “por verificar”.

3. Revisión rápida entre equipos, 10 minutos.

   Acción del docente: Pida que un equipo compare dos tarjetas con otro equipo. Solicite que no cambien una respuesta sin escuchar primero la justificación. Registre en la pizarra los casos que generen desacuerdo.

   Acción del estudiante: Explica una clasificación, formula preguntas a otro equipo y modifica su respuesta solo cuando encuentra una evidencia más sólida.

Tarjetas listas para utilizar

Transición a la actividad 2

Antes de pasar a la siguiente actividad, verifica que: cada equipo pueda explicar al menos una diferencia entre “seguir una regla” y “reconocer un patrón”; haya separado las herramientas digitales comunes de las aplicaciones que analizan patrones o realizan predicciones; y comprenda que un robot o un programa no es automáticamente inteligencia artificial.

Actividad 2. La IA en números

Objetivo parcial

Organizar datos de aplicaciones de IA en una tabla de conteo y calcular porcentajes para comparar la presencia de reglas, reconocimiento de patrones y predicciones.

Materiales

Hoja de datos, hoja cuadriculada, lápiz, marcadores y calculadora opcional.

Tiempo

40 minutos.

Situación problemática

El consejo escolar preguntó a 20 estudiantes qué aplicación de IA habían observado o utilizado con mayor frecuencia durante la última semana. Para analizar los resultados, cada respuesta ya fue clasificada por su función predominante.

Pasos

1. Construcción de la tabla, 12 minutos.

   Acción del docente: Entregue la situación y recuerde que el total de respuestas es 20. Modele cómo realizar marcas de conteo de cinco en cinco.

   Acción del estudiante: Cuenta cuántas respuestas corresponden a cada categoría y completa una tabla con las columnas: categoría, conteo, fracción sobre 20, porcentaje y representación gráfica.

2. Cálculo de porcentajes, 13 minutos.

   Acción del docente: Recuerde la relación: porcentaje = cantidad ÷ total × 100. Pregunte: “Si hay 7 respuestas de un total de 20, ¿qué parte representan?”. Acompañe a quienes necesiten convertir primero la fracción a decimal.

   Acción del estudiante: Calcula los porcentajes y verifica que la suma sea 100 %.

3. Gráfico sencillo, 10 minutos.

   Acción del docente: Solicite un gráfico de barras con una escala de 1 cuadro por cada respuesta. Indique que deben rotular los ejes y escribir el título.

   Acción del estudiante: Representa los conteos, compara las barras y escribe una conclusión numérica.

4. Interpretación, 5 minutos.

   Acción del docente: Pida que completen la frase: “En este grupo, la categoría más frecuente fue ___, con ___ respuestas, que equivalen a ___ %”.

   Acción del estudiante: Interpreta los datos sin confundir frecuencia absoluta con porcentaje.

Resultados esperados

Transición a la actividad 3

Antes de pasar a la siguiente actividad, verifica que: los conteos sumen 20; los porcentajes sumen 100 %; el gráfico coincida con la tabla; y cada equipo pueda explicar qué categoría fue más frecuente sin afirmar que “más frecuente” significa automáticamente “mejor” o “más autónoma”.

Actividad 3. Desafío: defiende tu clasificación

Objetivo parcial

Justificar una clasificación de inteligencia artificial utilizando evidencias de la situación y datos aritméticos correctamente interpretados.

Materiales

Tarjetas de desafío, tablas y gráficos elaborados en la actividad anterior.

Tiempo

35 minutos.

Pasos

1. Asignación del desafío, 5 minutos.

   Acción del docente: Entregue a cada equipo una situación y pida que prepare una defensa de un minuto. La defensa debe incluir: categoría, nivel de autonomía aproximado, evidencia de la situación y un dato numérico.

   Acción del estudiante: Lee el desafío y distribuye las tareas de argumentación.

2. Preparación de la defensa, 12 minutos.

   Acción del docente: Circule y formule preguntas: “¿Qué hace la aplicación con los datos?”, “¿Sigue una instrucción o encuentra semejanzas?”, “¿Está describiendo el presente o anticipando el futuro?”, “¿Qué porcentaje representa esta categoría en la encuesta?”.

   Acción del estudiante: Construye una explicación usando el modelo: “La clasificamos como ___ porque ___. Su autonomía es ___ porque ___. En los datos representa ___ de 20, es decir, ___ %”.

3. Puesta en común, 13 minutos.

   Acción del docente: Invite a cada equipo a presentar. Después de cada intervención, permita una pregunta de otro equipo y asigne puntos por la calidad de la evidencia, no por coincidir con la respuesta mayoritaria.

   Acción del estudiante: Presenta, escucha, formula preguntas y puede defender o revisar su clasificación.

4. Votación argumentada, 5 minutos.

   Acción del docente: Pida que cada estudiante vote por la defensa más clara y escriba qué evidencia le resultó convincente.

   Acción del estudiante: Vota justificadamente y reconoce que una clasificación debe apoyarse en criterios, no solo en opiniones.

Tarjetas de desafío

• Desafío A: Una aplicación recomienda canciones porque compara los gustos de una persona con los de miles de usuarios. Clasifícala y explica si su función principal es aplicar una regla, reconocer patrones o predecir.
• Desafío B: Un chatbot escolar responde únicamente cuando el estudiante selecciona una de cuatro opciones. Clasifícalo y explica por qué no debe confundirse con un sistema que comprende cualquier pregunta.
• Desafío C: Una aplicación reconoce si una fotografía contiene una bicicleta, aunque la bicicleta aparezca desde distintos ángulos. Clasifícala y explica qué patrones utiliza.
• Desafío D: Un sistema calcula cuántos pasajeros habrá mañana en una ruta usando los datos de los últimos seis meses. Clasifícalo y explica por qué se relaciona con una predicción.

Transición al cierre

Antes de cerrar la secuencia, verifica que: cada equipo haya usado una evidencia concreta, diferencie reglas de patrones y predicciones, y pueda relacionar el grado de autonomía con la cantidad de decisiones que la aplicación toma sin instrucciones específicas para cada caso.

Actividad 4. Salida individual y metacognición

Objetivo parcial

Comprobar individualmente que cada estudiante puede clasificar y justificar una aplicación de IA sin depender de la respuesta de su equipo.

Materiales

Media hoja o cuaderno.

Tiempo

15 minutos.

Consigna de salida

Responde individualmente:

1. Una plataforma estima qué video probablemente verás después. ¿Usa principalmente reglas, reconocimiento de patrones o predicciones? Explica.
2. En una encuesta de 20 respuestas, 8 corresponden a reconocimiento de patrones. ¿Qué porcentaje representan?
3. Completa: “Antes pensaba que cualquier robot era IA. Ahora sé que debo observar ___”.

Respuestas esperadas: 1) Predicciones, porque estima una opción futura a partir de datos anteriores. 2) 40 %, porque 8 ÷ 20 × 100 = 40. 3) Se espera una idea relacionada con la función, los datos, las reglas, los patrones o las predicciones.

Evaluación formativa

Lista de cotejo rápida para el docente

• 2 puntos: clasifica correctamente y justifica con evidencia.
• 1 punto: clasifica correctamente, pero la explicación es incompleta.
• 0 puntos: clasifica sin relación con la situación o confunde las categorías.
• 2 puntos: conteos y porcentajes correctos.
• 1 punto: presenta un error aritmético menor, pero el procedimiento es comprensible.
• 0 puntos: no relaciona el porcentaje con el total de datos.
• 2 puntos: relaciona autonomía con el tipo de decisión que toma el sistema.
• 1 punto: menciona autonomía, pero la confunde con “ser un robot” o “ser moderno”.
• 0 puntos: no establece relación entre autonomía y decisiones.

Atención a errores frecuentes

• “Todo programa es IA”. Pregunte si el sistema solo ejecuta una operación o si analiza datos para reconocer, clasificar o predecir.
• “Si es un robot, es IA”. Explique que un robot puede seguir instrucciones fijas. La forma del dispositivo no determina el tipo de inteligencia artificial.
• “Reconocer un patrón es lo mismo que predecir”. Señale que reconocer busca identificar o clasificar algo presente, mientras que predecir estima lo que podría ocurrir después.
• “El porcentaje es el número de casos”. Recuerde que el conteo indica cuántos casos hay y el porcentaje indica qué parte representan del total.
• “La categoría con mayor porcentaje es la más autónoma”. Aclare que frecuencia y autonomía son criterios distintos: una aplicación puede ser muy frecuente y tener baja autonomía.

Adaptación ante fallas de conectividad o desigualdad en el uso de celulares

Los celulares no son requisito para ninguna actividad. Si están disponibles, pueden utilizarse únicamente para calcular porcentajes, fotografiar tablas o registrar la presentación. Si no hay conectividad, entregue las tarjetas y tablas impresas, use la pizarra para mostrar el procedimiento cantidad ÷ total × 100 y permita el cálculo escrito o con calculadora básica. Para asegurar la participación, los roles se mantienen aunque algunos estudiantes no tengan dispositivo.