Sistemas inteligentes de aprendizaje adoptarlos en educación básica y media: revisión sistemática comparativa por regiones geográficas (2014-2024)

dc.contributor.authorCerón Salazar, Edison Marino
dc.creator.degreeMagister en Educación
dc.date.accessioned2026-10-07T20:11:27Z
dc.date.available2026-10-07T20:11:27Z
dc.date.issued2026-02-12
dc.descriptionLos Sistemas Inteligentes de Aprendizaje (SIA) han emergido como tecnologías educativas transformadoras que utilizan algoritmos de inteligencia artificial para personalizar experiencias de aprendizaje en educación básica y media, con potencial para reestructurar paradigmas tradicionales de enseñanza-aprendizaje (Guo et al., 2021). A pesar de su creciente adopción, particularmente acelerada por la pandemia COVID-19 según Holmes et al. (2022), existe fragmentación en la literatura científica sobre su efectividad e implementación práctica, problemática identificada por Son (2024) y Steenbergen-Hu y Cooper (2014). Objetivo: Analizar sistemáticamente la literatura científica sobre Sistemas Inteligentes de Aprendizaje en educación básica y media (2014-2024) para determinar su efectividad académica, identificar patrones regionales de implementación, y categorizar las herramientas tecnológicas utilizadas. Metodología: Se realizó una revisión sistemática siguiendo el protocolo PRISMA 2020 (Page et al., 2021), con búsqueda en Scopus y Web of Science. La calidad metodológica se evaluó mediante la metodología del Joanna Briggs Institute. Resultados: De 3,691 artículos identificados, 72 cumplieron los criterios de inclusión. Se observó crecimiento exponencial post -2020 (72% de publicaciones en 2020-2024), confirmando el efecto catalizador documentado por Holmes et al. (2022). Europa lideró la producción científica (36.1%), seguida por América Latina y América del Norte (20.8% cada una). Los Sistemas de Tutoría Inteligente constituyeron la categoría predominante (46%), validando las predicciones de VanLehn (2023). La tasa global de efectividad alcanzó 89%, superando estimaciones previas de Steenbergen-Hu y Cooper (2014), con variaciones disciplinares: aprendizaje de idiomas y competencias STEM (100%), matemáticas (92%), confirmando hallazgos de Huang et al. (2016) sobre la afinidad entre estructuras de conocimiento formalizadas y modelización algorítmica. Discusión: El crecimiento exponencial confirma el efecto catalizador de COVID-19 identificado por Guo et al. (2021). La alta efectividad sugiere mejoras en diseño e implementación, donde el diseño pedagógico emerge como factor fundamental según VanLehn (2023). Conclusiones: Los SIA han alcanzado madurez tecnológica que justifica su integración sistemática, como argumentan Holmes y Tuomi (2022), especialmente en matemáticas, idiomas y competencias STEM, requiriendo integración con principios pedagógicos sólidos y formación docente especializada (Barrera Castro et al., 2024).
dc.description.abstractIntelligent Learning Systems (ILS) have emerged as transformative educational technologies that utilize artificial intelligence algorithms to personalize learning experiences in primary and secondary education, with potential to restructure traditional teaching-learning paradigms (Guo et al., 2021). Despite their growing adoption, particularly accelerated by the COVID-19 pandemic according to Holmes et al. (2022), there exists fragmentation in the scientific literature regarding their effectiveness and practical implementation, a problem identified by Son (2024) and Steenbergen-Hu and Cooper (2014). Objective: Systematically analyze the scientific literature on Intelligent Learning Systems in primary and secondary education (2014-2024) to determine their academic effectiveness, identify regional implementation patterns, and categorize the technological tools used. Methodology: A systematic review was conducted following the PRISMA 2020 protocol (Page et al., 2021), with searches in Scopus and Web of Science. Methodological quality was assessed using the Joanna Briggs Institute methodology. Results: From 3,691 identified articles, 72 met the inclusion criteria. Exponential growth was observed post-2020 (72% of publications in 2020-2024), confirming the catalyzing effect documented by Holmes et al. (2022). Europe led scientific production (36.1%), followed by Latin America and North America (20.8% each). Intelligent Tutoring Systems constituted the predominant category (46%), validating VanLehn's (2023) predictions. The overall effectiveness rate reached 89%, exceeding previous estimates by Steenbergen-Hu and Cooper (2014), with disciplinary variations: language learning and STEM competencies (100%), mathematics (92%), confirming Huang et al.'s (2016) findings on the affinity between formalized knowledge structures and algorithmic modeling. Discussion: The exponential growth confirms the catalyzing effect of COVID-19 identified by Guo et al. (2021). The high effectiveness suggests improvements in design and implementation, where pedagogical design emerges as a fundamental factor according to VanLehn (2023). Conclusions: ILS have reached technological maturity that justifies their systematic integration, as argued by Holmes and Tuomi (2022), especially in mathematics, languages, and STEM competencies, requiring integration with solid pedagogical principles and specialized teacher training (Barrera Castro et al., 2024).
dc.formatapplication/PDF
dc.format.extent52 paginas
dc.identifier.urihttps://repositorio.usc.edu.co/handle/20.500.12421/9747
dc.language.isoes
dc.publisher.facultyFacultad de Educación
dc.publisher.programMaestría en Educación (Virtual)
dc.pubplace.cityCali
dc.pubplace.stateValle del Cauca
dc.rights.accesoAcceso Privado
dc.rights.ccReconocimiento 4.0 Internacional (CC BY 4.0)
dc.source.institutionUniversidad Santiago de Cali
dc.source.repositoryRepositorio Institucional USC
dc.subjectSistemas Inteligentes de Aprendizaje
dc.subjectTecnología Educativa
dc.subjectAprendizaje Adaptativo
dc.subjectSistemas de Tutoría Inteligente
dc.subjectEducación STEM.
dc.subject.keywordBurbano González; Diana Carolina
dc.titleSistemas inteligentes de aprendizaje adoptarlos en educación básica y media: revisión sistemática comparativa por regiones geográficas (2014-2024)
dc.type.spaArticulo

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