Aplicación de inteligencia artificial y gamificación para fortalecer el aprendizaje en estudiantes de básica en contextos rurales

Abstract

El presente estudio analiza el impacto de la integración de inteligencia artificial (IA) y estrategias de gamificación en el fortalecimiento del aprendizaje en estudiantes de educación básica en contextos rurales. La investigación se desarrolló en las escuelas Prócer Nicasio González, Juan Benigno Vela y Franklin Roosevelt, ubicadas en los cantones Echeandía y Guaranda, provincia de Bolívar, Ecuador. Se empleó un enfoque metodológico mixto, compuesto por un diseño cuasiexperimental con mediciones pretest y postest, así como un análisis cualitativo a partir de entrevistas semiestructuradas y diarios de campo. El grupo experimental utilizó una plataforma educativa con algoritmos de IA adaptativa y componentes gamificados durante ocho semanas, mientras que el grupo de control siguió una metodología tradicional. Los resultados cuantitativos evidenciaron mejoras estadísticamente significativas en comprensión lectora, resolución de problemas matemáticos y motivación intrínseca en el grupo experimental. Los hallazgos cualitativos destacaron una aceptación positiva del modelo, un aumento en la autonomía del aprendizaje y la percepción de mayor control sobre el propio proceso formativo. Pese a los desafíos vinculados a la infraestructura tecnológica, los resultados sugieren que la combinación de IA y gamificación constituye una estrategia eficaz, replicable y adaptativa para mejorar la calidad educativa en zonas rurales con limitaciones de recursos.This study analyzes the impact of integrating artificial intelligence (AI) and gamification strategies to strengthen learning among basic education students in rural contexts. The research was conducted in Procer Nicasio Gonzalez, Juan Benigno Vela, and Franklin Roosevelt schools, located in the cantons of Echeandía and Guaranda, Bolívar province, Ecuador. A mixed-methods approach was employed, combining a quasi-experimental design with pretest and posttest evaluations and a qualitative analysis based on semi-structured interviews and field diaries. The experimental group used an educational platform with adaptive AI algorithms and gamified components over eight weeks, while the control group followed traditional methodologies. Quantitative results showed statistically significant improvements in reading comprehension, mathematical problem-solving, and intrinsic motivation in the experimental group. Qualitative findings revealed positive acceptance of the model, increased learning autonomy, and a greater sense of control over the educational process. Despite challenges related to technological infrastructure, the results suggest that the combination of AI and gamification is an effective, replicable, and adaptable strategy to enhance educational quality in resource-limited rural areas.