Tecnología educativa

La tecnología educativa es un término inclusivo que se refiere tanto a las herramientas y los procesos utilizados para apoyar el aprendizaje y la enseñanza, como a los fundamentos teóricos que los sustentan. No se limita a los sistemas digitales modernos; en cambio, abarca cualquier recurso o método que mejore la impartición de la enseñanza, ya sea a través del aprendizaje semipresencial, la enseñanza tradicional presencial o los entornos en línea. ^{[ 13 ]}

Professionals trained in this field are known as educational technologists, responsible for analysing, designing, developing and evaluating learning systems and tools to enhance educational outcomes.^[14] The term learning technologist is commonly used in the United Kingdom, while Canada and several other regions use the term interchangeably.^[15] Educational technology encompasses e-learning, instructional technology, information and communication technology (ICT) in education, edtech, learning technology, multimedia learning, technology-enhanced learning (TEL), computer-based instruction (CBI), computer managed instruction, computer-based training (CBT), computer-assisted instruction or computer-aided instruction (CAI),^[16] internet-based training (IBT), flexible learning, web-based training (WBT), online education, digital educational collaboration, distributed learning, computer-mediated communication, cyber-learning, and multi-modal instruction, virtual education, personal learning environments, networked learning, virtual learning environments (VLE) (which are also called learning platforms), m-learning, and digital education.^[17]

Each of these numerous terms has had its advocates, who point up potential distinctive features.^[18] However, many terms and concepts in educational technology have been defined nebulously. For example, Singh and Thurman cite over 45 definitions for online learning.^[19] Moreover, Moore saw these terminologies as emphasizing particular features such as digitization approaches, components, or delivery methods rather than being fundamentally dissimilar in concept or principle.^[18] For example, m-learningemphasizes mobility, which allows for altered timing, location, accessibility, and context of learning; nevertheless, its purpose and conceptual principles are those of educational technology.^[18]

En la práctica, a medida que la tecnología ha avanzado, el aspecto terminológico particular "definido en sentido estricto" que inicialmente se enfatizó por su nombre se ha fusionado con el campo general de la tecnología educativa. ^{[ 18 ]} Inicialmente, el "aprendizaje virtual", definido en sentido estricto en un sentido semántico , implicaba ingresar a una simulación ambiental dentro de un mundo virtual , por ejemplo, en el tratamiento del trastorno de estrés postraumático (TEPT). ^{[ 20 ] [ 21 ]} En la práctica, un "curso de educación virtual" se refiere a cualquier curso de instrucción en el que todo, o al menos una parte significativa, se imparte a través de Internet . "Virtual" se usa de esa manera más amplia para describir un curso que no se imparte en un aula cara a cara, sino "virtualmente", de modo que las personas no tienen que ir al aula física para aprender. En consecuencia, la educación virtual se refiere a una forma de aprendizaje a distancia en la que el contenido del curso se entrega utilizando varios métodos, tales como aplicaciones de gestión de cursos , recursos multimedia y videoconferencias . ^{[ 22 ]} La educación virtual y el aprendizaje simulado, como los juegos o las disecciones, inspiran a los estudiantes a conectar el contenido del aula con situaciones auténticas. ^{[ 23 ]}

El contenido educativo, omnipresentemente integrado en los objetos, rodea al estudiante, quien puede incluso no ser consciente del proceso de aprendizaje. ^{[ 24 ]} La combinación del aprendizaje adaptativo , que utiliza una interfaz y materiales individualizados que se adaptan a cada persona, quien recibe así una instrucción personalizada, con acceso ubicuo a recursos digitales y oportunidades de aprendizaje en diversos lugares y momentos, se ha denominado aprendizaje inteligente. ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]} El aprendizaje inteligente es un componente del concepto de ciudad inteligente . ^{[ 28 ] [ 29 ]}

Este marco teórico se desarrolló a principios del siglo XX basándose en experimentos de aprendizaje animal realizados por Ivan Pavlov , Edward Thorndike , Edward C. Tolman , Clark L. Hull y B.F. Skinner . Muchos psicólogos utilizaron estos resultados para desarrollar teorías del aprendizaje humano, pero los educadores modernos generalmente consideran el conductismo como un aspecto de una síntesis holística. La enseñanza en el conductismo se ha vinculado con la formación, haciendo hincapié en los experimentos de aprendizaje animal. Dado que el conductismo consiste en enseñar a las personas cómo hacer algo mediante recompensas y castigos, está relacionado con la formación de personas. ^{[ 61 ]}

BF Skinner escribió extensamente sobre mejoras en la enseñanza basadas en su análisis funcional del comportamiento verbal ^{[ 62 ] [ 63 ]} y escribió "La tecnología de la enseñanza" ^{[ 64 ] [ 65 ],} un intento de disipar los mitos subyacentes a la educación contemporánea, así como de promover su sistema, al que llamó instrucción programada . Ogden Lindsley desarrolló un sistema de aprendizaje, llamado Celeration, que se basaba en el análisis del comportamiento, pero difería sustancialmente de los modelos de Keller y Skinner.

Cognitive science underwent significant change in the 1960s and 1970s to the point that some described the period as a "cognitive revolution", particularly in reaction to behaviorism.^[66] While retaining the empirical framework of behaviorism, cognitive psychology theories look beyond behavior to explain brain-based learning by considering how human memory works to promote learning. It refers to learning as "all processes by which the sensory input is transformed, reduced, elaborated, stored, recovered, and used" by the human mind.^[66][67] The Atkinson-Shiffrin memory model and Baddeley's working memory model were established as theoretical frameworks. Computer science and information technology have had a major influence on cognitive science theory. The cognitive concepts of working memory (formerly known as short-term memory) and long-term memory have been facilitated by research and technology from the field of computer science. Another major influence on the field of cognitive science is Noam Chomsky. Today researchers are concentrating on topics like cognitive load, information processing, and media psychology. These theoretical perspectives influence instructional design.^[68]

There are two separate schools of cognitivism, and these are the cognitivist and social cognitivist. The former focuses on the understanding of the thinking or cognitive processes of an individual while the latter includes social processes as influences in learning besides cognition.^[69] These two schools, however, share the view that learning is more than a behavioral change but is rather a mental process used by the learner.^[69]

Educational psychologists distinguish between several types of constructivism: individual (or psychological) constructivism, such as Piaget's theory of cognitive development, and social constructivism. This form of constructivism has a primary focus on how learners construct their own meaning from new information, as they interact with reality and with other learners who bring different perspectives. Constructivist learning environments require students to use their prior knowledge and experiences to formulate new, related, and/or adaptive concepts in learning.^[70] Under this framework, the role of the teacher becomes that of a facilitator, providing guidance so that learners can construct their own knowledge. Constructivist educators must make sure that the prior learning experiences are appropriate and related to the concepts being taught. Jonassen (1997) suggests "well-structured" learning environments are useful for novice learners and that "ill-structured" environments are only useful for more advanced learners.^[2] Educators utilizing a constructivist perspective may emphasize an active learning environment that may incorporate learner-centered problem-based learning, project-based learning, and inquiry-based learning, ideally involving real-world scenarios, in which students are actively engaged in critical thinking activities. An illustrative discussion and example can be found in the 1980s deployment of constructivist cognitive learning in computer literacy, which involved programming as an instrument of learning.^[71]:224LOGO, a programming language, embodied an attempt to integrate Piagetian ideas with computers and technology.^[71][72] Initially there were broad, hopeful claims, including "perhaps the most controversial claim" that it would "improve general problem-solving skills" across disciplines.^[71]:238 However, LOGO programming skills did not consistently yield cognitive benefits.^[71]:238 It was "not as concrete" as advocates claimed, it privileged "one form of reasoning over all others", and it was difficult to apply the thinking activity to non-LOGO-based activities.^[73] By the late 1980s, LOGOy otros lenguajes de programación similares habían perdido su novedad y dominio y fueron gradualmente relegados en medio de críticas. ^{[ 74 ]}

El aprendizaje electrónico puede ser síncrono o asíncrono . El aprendizaje síncrono se produce en tiempo real, con todos los participantes interactuando simultáneamente. En cambio, el aprendizaje asíncrono es a ritmo propio y permite a los participantes intercambiar ideas o información sin depender de la participación simultánea de otros participantes. ^{[ 79 ]}

El aprendizaje sincrónico se refiere al intercambio de ideas e información con uno o más participantes durante el mismo período. Algunos ejemplos son las discusiones presenciales, la instrucción y retroalimentación en tiempo real del profesor en línea, las conversaciones por Skype y las salas de chat o aulas virtuales donde todos están conectados y trabajan en colaboración simultáneamente. Dado que los estudiantes trabajan en colaboración, el aprendizaje sincrónico les ayuda a desarrollar una mentalidad más abierta, ya que deben escuchar activamente y aprender de sus compañeros. El aprendizaje sincrónico fomenta la conciencia digital y mejora las habilidades de escritura de muchos estudiantes. ^{[ 80 ]}

El aprendizaje asíncrono puede utilizar tecnologías como sistemas de gestión del aprendizaje , correo electrónico , blogs , wikis y foros de discusión , así como libros de texto con soporte web , ^{[ 81 ]} documentos de hipertexto , cursos de audio ^{[ 82 ]} video y redes sociales que utilizan la web 2.0 . En el nivel de educación profesional, la capacitación puede incluir quirófanos virtuales . El aprendizaje asíncrono es beneficioso para los estudiantes que tienen problemas de salud o responsabilidades de cuidado infantil. Tienen la oportunidad de completar su trabajo en un entorno de bajo estrés y dentro de un marco de tiempo más flexible. ^{[ 47 ]} En los cursos en línea asíncronos , se permite a los estudiantes la libertad de completar el trabajo a su propio ritmo. Al ser estudiantes no tradicionales, pueden gestionar su vida diaria y la escuela y aún así tener el aspecto social. Las colaboraciones asíncronas permiten al estudiante buscar ayuda cuando la necesita y proporcionar orientación útil, dependiendo de cuánto tiempo les lleve completar la tarea. Muchas de las herramientas utilizadas para estos cursos son, pero no se limitan a: videos, discusiones de clase y proyectos grupales. ^{[ 83 ]}

La formación asistida por ordenador (CBT) se refiere a actividades de aprendizaje a ritmo propio impartidas en un ordenador o dispositivos portátiles como una tableta o un teléfono inteligente. Inicialmente, la CBT impartía contenido a través de CD-ROM y, por lo general, lo presentaba de forma lineal, como si se tratara de leer un libro o manual en línea. ^{[ 84 ]} Por esta razón, la CBT se utiliza a menudo para enseñar procesos estáticos, como el uso de software o la resolución de ecuaciones matemáticas. La formación asistida por ordenador es conceptualmente similar a la formación asistida por web (WBT), que se imparte a través de Internet mediante un navegador web .

La evaluación del aprendizaje en una TCC se realiza a menudo mediante evaluaciones que pueden ser calificadas fácilmente por una computadora, como preguntas de opción múltiple, arrastrar y soltar, botones de opción, simulaciones u otros medios interactivos. Las evaluaciones se califican y registran fácilmente a través de software en línea, lo que proporciona retroalimentación inmediata al usuario final y el estado de finalización. Los usuarios suelen poder imprimir los registros de finalización en forma de certificados. ^{[ 84 ]}

Las CBT proporcionan estímulos de aprendizaje que van más allá de la metodología de aprendizaje tradicional, como los libros de texto, los manuales o la instrucción en el aula. Las CBT pueden ser una buena alternativa a los materiales de aprendizaje impresos, ya que se pueden incorporar recursos multimedia, como vídeos o animaciones, para mejorar el aprendizaje. ^{[ 84 ]}

However, CBTs pose some learning challenges. Typically, creating effective CBTs requires enormous resources. The software for developing CBTs is often more complex than what a subject matter expert or teacher is able to use.^[84]

Computer-supported collaborative learning (CSCL) uses instructional methods designed to encourage or require students to work together on learning tasks, allowing social learning. CSCL is similar in concept to the terminology, "e-learning 2.0" and "networked collaborative learning" (NCL).^[85] With Web 2.0 advances, sharing information between multiple people in a network has become much easier and use has increased.^{[84][86]:1[87]} One of the main reasons cited for its usage is that it serves as "a breeding ground for creative and engaging educational endeavors."^[86]:2 Learning takes place through conversations about content and grounded interaction about problems and actions. This collaborative learning differs from instruction in which the instructor is the principal source of knowledge and skills.^[84] The neologism "e-learning 1.0" refers to direct instruction used in early computer-based learning and training systems (CBL). In contrast to that linear delivery of content, often directly from the instructor's material, CSCL uses social software such as blogs, social media, wikis, podcasts, cloud-based document portals, discussion groups and virtual worlds.^[88] This phenomenon has been described as "long-tail learning".^[89] Advocates of social learning claim that one of the best ways to learn something is to teach it to others.^[89] Social networks have been used to foster online learning communities around subjects as diverse as test preparation and language education. Mobile-assisted language learning (MALL) is the use of handheld computers or cell phones to assist in language learning.

Collaborative apps allow students and teachers to interact while studying. Apps are designed after games, which provide a fun way to revise. When the experience is enjoyable, the students become more engaged. Games also usually come with a sense of progression, which can help keep students motivated and consistent while trying to improve.^[90]

Classroom 2.0 refers to online multi-user virtual environments (MUVEs) that connect schools across geographical frontiers. Known as "eTwinning", computer-supported collaborative learning (CSCL) allows learners in one school to communicate with learners in another that they would not get to know otherwise,^[91][92] enhancing educational outcomes^[93] and cultural integration.

Further, many researchers distinguish between collaborative and cooperative approaches to group learning. For example, Roschelle and Teasley (1995) argue that "cooperation is accomplished by the division of labor among participants, as an activity where each person is responsible for a portion of the problem solving", in contrast with collaboration that involves the "mutual engagement of participants in a coordinated effort to solve the problem together."^[94]

Social technology, and social media specifically, provides avenues for student learning that would not be available otherwise. For example, it provides ordinary students a chance to exist in the same room as, and share a dialogue with researchers, politicians, and activists. This is because it vaporizes the geographical barriers that would otherwise separate people.^[95] Simplified, social media gives students a reach that provides them with opportunities and conversations that allow them to grow as communicators.^[96]

Social technologies like Twitter can provide students with an archive of free data that goes back multiple decades. Many classrooms and educators are already taking advantage of this free resource—for example, researchers and educators at the University of Central Florida in 2011 used Tweets posted relating to emergencies like Hurricane Irene as data points, in order to teach their students how to code data.^[97][98] Social media technologies also allow instructors the ability to show students how professional networks facilitate work on a technical level.^[99]

This is an instructional strategy where the majority of the initial learning occurs first at home using technology. Then, students will engage with higher-order learning tasks in the classroom with the teacher. Often, online tools are used for the individual at-home learning, such as: educational videos, learning management systems, interactive tools, and other web-based resources.^[100][101] Some advantages of flipped learning include improved learning performance, enhanced student satisfaction and engagement, flexibility in learning, and increased interaction opportunities between students and instructors.^{[102][103][104]} On the other hand, the disadvantages of flipped learning involve challenges related to student motivation, internet accessibility, quality of videos, and increased workload for teachers.^[105][106]

Video technology^[111] has included VHS tapes and DVDs, as well as on-demand and synchronous methods with digital video via server or web-based options such as streamed video and webcams. Videotelephony can connect with speakers and other experts. Interactive digital video games are being used at K-12 and higher education institutions.^[112]

Screencasting allows users to share their screens directly from their browser and make the video available online so that other viewers can stream the video directly.^[113]

Webcams and webcasting have enabled the creation of virtual classrooms and virtual learning environments.^[114][115] Webcams are also being used to counter plagiarism and other forms of academic dishonesty that might occur in an e-learning environment.

Computers and tablets enable learners and educators to access websites as well as applications. Many mobile devices support m-learning.^[116]

Mobile devices such as clickers and smartphones can be used for interactive audience response feedback.^[117] Mobile learning can provide performance support for checking the time, setting reminders, retrieving worksheets, and instruction manuals.^[118][119]

Such devices as iPads are used for helping disabled (visually impaired or with multiple disabilities) children in communication development as well as in improving physiological activity, according to the stimulation Practice Report.^[120]

Studies in pre-school (early learning), primary and secondary education have explored how digital devices are used to enable effective learning outcomes, and create systems that can support teachers.^[121] Digital technology can improve teaching and learning by motivating students with engaging, interactive, and fun learning environments. These online interactions enable further opportunities to develop digital literacy, 21st century skills, and digital citizenship.^[121]

Las computadoras de placa única integradas y los microcontroladores como Raspberry Pi , Arduino y BeagleBone son fáciles de programar; algunos pueden ejecutar Linux y conectarse a dispositivos como sensores, pantallas, LED y robótica. Son dispositivos informáticos económicos, ideales para aprender a programar, que funcionan con la computación en la nube y el Internet de las Cosas. El Internet de las Cosas se refiere a un tipo de red que conecta cualquier cosa a Internet mediante protocolos estipulados, a través de equipos de detección de información para realizar intercambios de información y comunicaciones que permitan el reconocimiento, posicionamiento, seguimiento, monitorización y administración inteligentes. ^{[ 122 ]} Estos dispositivos forman parte de la cultura Maker , que fomenta la experimentación con la electrónica y la programación para lograr soluciones de software y hardware. La cultura Maker implica una gran cantidad de formación y soporte disponibles. ^{[ 123 ]}

Las páginas web grupales, los blogs , las wikis y Twitter permiten a los estudiantes y educadores publicar pensamientos, ideas y comentarios en un sitio web en un entorno de aprendizaje interactivo. ^{[ 124 ] [ 125 ]} Los sitios de redes sociales son comunidades virtuales para personas interesadas en un tema en particular para comunicarse por voz, chat, mensajería instantánea, videoconferencia o blogs. ^{[ 126 ]} La Asociación Nacional de Juntas Escolares descubrió que el 96 % de los estudiantes con acceso a Internet han utilizado tecnologías de redes sociales y más del 50 % hablan en línea sobre tareas escolares. Las redes sociales fomentan la colaboración y la participación ^{[ 127 ]} y pueden ser una herramienta motivacional para la autoeficacia entre los estudiantes. ^{[ 128 ]}

There are three types of whiteboards.^[129] The initial whiteboards, analogous to blackboards, date from the late 1950s. The term whiteboard is also used metaphorically to refer to virtual whiteboards in which computer software applications simulate whiteboards by allowing writing or drawing. This is a common feature of groupware for virtual meetings, collaboration, and instant messaging. Interactive whiteboards allow learners and instructors to write on the touch screen. The screen markup can be on either a blank whiteboard or any computer screen content. Depending on permission settings, this visual learning can be interactive and participatory, including writing and manipulating images on the interactive whiteboard.^[129]

A virtual learning environment (VLE), also known as a learning platform, simulates a virtual classroom or meeting by simultaneously mixing several communication technologies.^[130]Web conferencing software enables students and instructors to communicate with each other via webcam, microphone, and real-time chatting in a group setting. Participants can raise their hands, answer polls, or take tests. Students can whiteboard and screencast when given rights by the instructor, who sets permission levels for text notes, microphone rights, and mouse control.^[131]

A virtual classroom provides an opportunity for students to receive direct instruction from a qualified teacher in an interactive environment.^[132] Learners can have direct and immediate access to their instructor for instant feedback and direction. The virtual classroom provides a structured schedule of classes, which can be helpful for students who may find the freedom of asynchronous learning to be overwhelming. Besides, the virtual classroom provides a social learning environment that replicates the traditional "brick and mortar" classroom.^[133] In addition to formal virtual classrooms, students may use online platforms such as StudySoup to access and share class notes and study guides.^[134][135]

In higher education especially, a virtual learning environment (VLE) is sometimes combined with a management information system (MIS) to create a managed learning environment, in which all aspects of a course are handled through a consistent user interface throughout the institution.^[136] Physical universities and newer online-only colleges offer to select academic degrees and certificate programs via the Internet. Some programs require students to attend some campus classes or orientations, but many are delivered completely online. Several universities offer online student support services, such as online advising and registration, e-counseling, online textbook purchases, student governments, and student newspapers.^[137]

Due to the COVID-19 pandemic, many schools have been forced to move online. As of April 2020, an estimated 90% of high-income countries are offering online learning, with only 25% of low-income countries offering the same.^[138]

A learning management system (LMS) is software used for delivering, tracking, and managing training and education. It tracks data about attendance, time on task, and student progress. Educators can post announcements, grade assignments, check on course activities, and participate in class discussions. Students can submit their work, read and respond to discussion questions, and take quizzes.^[124] An LMS may allow teachers, administrators, and students, and permitted additional parties (such as parents, if appropriate) to track various metrics. LMSs range from systems for managing training/educational records to software for distributing courses over the Internet and offering features for online collaboration. The creation and maintenance of comprehensive learning content require substantial initial and ongoing investments in human labor. Effective translation into other languages and cultural contexts requires even more investment by knowledgeable personnel.^[140]

• List of iPads and Magic Keyboard for iPad
• Comparison of music education software
• Comparison of tablet computers
• Chromebooks
• List of laptops
• GPU workstations
• List of music software
• List of guitar tablature software and List of piano software
• Comparison of scorewriters
• Digital audio workstations and music studio
• Electronic drum set and modern electronic musical instruments
• Graphics tablets and stylus
• List of 3D modeling software and List of 3D rendering software
• Lists of mathematical software and List of open-source software for mathematics
• List of computational writing software
• List of computational art software
• List of online integrated development environments
• Digital textbooks, e-book software, and audiobooks
• Comparación de lectores electrónicos , comparación de software para lectores electrónicos en iOS y comparación de software para lectores electrónicos en Android.

Los problemas de arquitectura de contenido y diseño incluyen la pedagogía y la reutilización de objetos de aprendizaje . Un enfoque examina cinco aspectos: ^{[ 143 ]}

• Dato: información única (por ejemplo, símbolos para fórmulas de Excel o las partes que componen un objetivo de aprendizaje ).
• Concepto: una categoría que incluye múltiples ejemplos (por ejemplo, fórmulas de Excel o los diversos tipos/teorías del diseño instruccional ).
• Proceso: un flujo de eventos o actividades (por ejemplo, cómo funciona una hoja de cálculo o las cinco fases del modelo ADDIE).
• Procedimiento: tarea paso a paso (por ejemplo, introducir una fórmula en una hoja de cálculo o los pasos que deben seguirse dentro de una fase en ADDIE).
• Principio estratégico: una tarea que se realiza adaptando directrices (por ejemplo, haciendo una proyección financiera en una hoja de cálculo o utilizando un marco para diseñar entornos de aprendizaje).

El estudio académico y el desarrollo de la inteligencia artificial se remontan al menos a 1956 , cuando los científicos cognitivos comenzaron a investigar los procesos de pensamiento y aprendizaje en humanos y máquinas. Los primeros usos de la IA en la educación se pueden rastrear al desarrollo de sistemas de tutoría inteligente (ITS) y su aplicación para mejorar las experiencias educativas. ^{[ 144 ]} Están diseñados para proporcionar retroalimentación inmediata y personalizada a los estudiantes. ^{[ 145 ]} El incentivo para desarrollar ITS proviene de estudios educativos que muestran que la tutoría individual es mucho más efectiva que la enseñanza grupal, ^{[ 146 ] [ 147 ]} además de la necesidad de promover el aprendizaje a mayor escala. A lo largo de los años, una combinación de ciencia cognitiva y técnicas basadas en datos han mejorado las capacidades de los ITS, permitiéndoles modelar una amplia gama de características de los estudiantes, como el conocimiento, ^{[ 148 ]} la emoción, ^{[ 149 ] [ 150 ]} el comportamiento fuera de la tarea, ^{[ 151 ]} y el giro de la rueda. ^{[ 152 ]} Hay amplia evidencia de que los ITS son altamente efectivos para ayudar a los estudiantes a aprender. ^{[ 153 ]} Los sistemas de tutoría inteligente (ITS) pueden utilizarse para mantener a los estudiantes en la zona de desarrollo próximo (ZDP): el espacio en el que los estudiantes pueden aprender con guía. Dichos sistemas pueden guiar a los estudiantes a través de tareas ligeramente superiores a su nivel de habilidad. ^{[ 154 ]}

Generative artificial intelligence (GenAI) gained widespread public attention with the introduction of ChatGPT in November 2022.^[155] This caused alarm among K-12 and higher education institutions,^[156] with a few large school districts quickly banning GenAI,^[157] due to concerns about potential academic misconduct.^[158] However, as the debate developed,^[159] these bans were largely reversed within a few months.^[160] To combat academic misconduct, detection tools have been developed, but their accuracy is limited.^[161][162]

There have been various use cases in education, including providing personalized feedback, brainstorming classroom activities, support for students with special needs, streamlining administrative tasks, and simplifying assessment processes.^[163] However, GenAI can output incorrect information, also known as hallucination.^[155] Its outputs can also be biased,^[164] leading to calls for transparency regarding the data used to train GenAI models and their use.^[155][165] Providing professional development for teachers and developing policies and regulations can help mitigate the ethical concerns of GenAI.^[155][164] And while AI systems can provide individualized instruction and adaptive feedback to students, they have the potential to impact students' sense of classroom community.

Various forms of electronic media can be a feature of preschool life.^[166] Although parents report a positive experience, the impact of such use has not been systematically assessed.^[166]

The age when a given child might start using a particular technology, such as a cellphone or computer, might depend on matching a technological resource to the recipient's developmental capabilities, such as the age-anticipated stages labeled by Swiss psychologist, Jean Piaget.^[167] Parameters, such as age-appropriateness, coherence with sought-after values, and concurrent entertainment and educational aspects, have been suggested for choosing media.^[168]

At the preschool level, technology can be introduced in several ways. At the most basic is the use of computers, tablets, and audio and video resources in classrooms.^[169] Additionally, there are many resources available for parents and educators to introduce technology to young children or to use technology to augment lessons and enhance learning. Some options that are age-appropriate are video- or audio-recording of their creations, introducing them to the use of the internet through browsing age-appropriate websites, providing assistive technology to allow disabled children to participate with the rest of their peers,^[170] educational apps, electronic books, and educational videos.^[171] There are many free and paid educational website and apps that are directly targeting the educational needs of preschool children. These include Starfall, ABC mouse,^[171] PBS Kids Video, Teach me, and Montessori crosswords.^[172] Educational technology in the form of electronic books [109] offer preschool children the option to store and retrieve several books on one device, thus bringing together the traditional action of reading along with the use of educational technology. Educational technology is also thought to improve hand-eye coordination, language skills, visual attention, and motivation to complete educational tasks, and allows children to experience things they otherwise would not.^[121] There are several keys to making the most educational use of introducing technology at the preschool level: technology must be used appropriately, should allow access to learning opportunities, should include the interaction of parents and other adults with the preschool children, and should be developmentally appropriate.^[173] Allowing access to learning opportunities especially for allowing disabled children to have access to learning opportunities, giving bilingual children the opportunity to communicate and learn in more than one language, bringing in more information about STEM subjects, and bringing in images of diversity that may be lacking in the child's immediate environment.^[173]

La programación también se está incorporando al currículo de aprendizaje temprano, y los niños en edad preescolar pueden beneficiarse de experiencias que les enseñen habilidades de programación incluso sin pantallas. Existen actividades y juegos que enseñan habilidades prácticas de programación, preparando a los estudiantes para los conceptos que encontrarán y utilizarán en el futuro. ^{[ 174 ]} Minecraft y Roblox son dos aplicaciones populares de programación que están siendo adoptadas por instituciones que ofrecen acceso gratuito o a bajo costo. ^{[ 174 ]}

El aprendizaje electrónico se utiliza cada vez más por estudiantes que no desean asistir a escuelas tradicionales debido a alergias graves u otros problemas médicos, temor a la violencia y el acoso escolar , y por estudiantes cuyos padres desean educarlos en casa pero no se sienten capacitados. ^{[ 175 ]} Las escuelas en línea crean un entorno seguro para que los estudiantes reciban una educación de calidad, evitando casi por completo estos problemas comunes. Además, las escuelas chárter en línea a menudo no están limitadas por la ubicación, el nivel de ingresos o el tamaño de las clases, como sí lo están las escuelas chárter tradicionales. ^{[ 176 ]}

El aprendizaje electrónico también ha ido en aumento como complemento del aula tradicional. Los estudiantes con talentos o intereses especiales que van más allá de los planes de estudio disponibles utilizan el aprendizaje electrónico para desarrollar sus habilidades o superar las limitaciones de su grado escolar. ^{[ 177 ]}

La educación virtual en la enseñanza primaria y secundaria suele referirse a escuelas virtuales , y en la educación superior a universidades virtuales . Las escuelas virtuales son " escuelas autónomas cibernéticas " ^{[ 178 ]} con modelos administrativos innovadores y tecnología para la impartición de cursos. ^{[ 178 ]}

La tecnología educativa también parece ser un método interesante para involucrar a jóvenes superdotados que no reciben suficiente estimulación en su programa educativo actual. ^{[ 179 ]} Esto se puede lograr con programas extraescolares o incluso currículos integrados tecnológicamente . Los cursos integrados de impresión 3D (3dPIC) también pueden brindar a los jóvenes la estimulación que necesitan en su trayectoria educativa. ^{[ 180 ]} El Projet SEUR de la Université de Montréal ^{[ 181 ]} en colaboración con Collège Mont-Royal y La Variable está desarrollando intensamente este campo. ^{[ 182 ]}

La matrícula en cursos universitarios en línea ha experimentado un aumento del 29%, con casi un tercio de todos los estudiantes universitarios, o aproximadamente 6,7  millones de estudiantes, actualmente matriculados en clases en línea. ^{[ 183 ] [ 184 ]} En 2009, el 44% de los estudiantes de educación superior en los EE. UU. tomaban algunos o todos sus cursos en línea, cifra que se proyectaba que aumentaría al 81% para 2014. ^{[ 185 ]}

Aunque una gran proporción de instituciones de educación superior con fines de lucro ahora ofrecen clases en línea, solo alrededor de la mitad de las escuelas privadas sin fines de lucro lo hacen. Es posible que las instituciones privadas se involucren más en presentaciones en línea a medida que disminuyan los costos. También es necesario contratar personal debidamente capacitado para trabajar con los estudiantes en línea. ^{[ 186 ]} Estos miembros del personal deben comprender el área de contenido y también estar altamente capacitados en el uso de la computadora e Internet. La educación en línea está creciendo rápidamente, e incluso se han desarrollado programas de doctorado en línea en universidades de investigación líderes. ^{[ 187 ]}

Aunque los cursos online masivos y abiertos (MOOC) pueden tener limitaciones que les impiden reemplazar por completo la educación universitaria, ^{[ 188 ]} estos programas se han expandido significativamente. El MIT , Stanford y la Universidad de Princeton ofrecen clases a una audiencia global, pero no para obtener créditos universitarios. ^{[ 189 ]} Los programas de nivel universitario, como edX, fundado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts y la Universidad de Harvard , ofrecen una amplia gama de disciplinas sin costo alguno, mientras que otros permiten a los estudiantes asistir a un curso como oyentes sin costo, pero requieren una pequeña tarifa para la acreditación. Los MOOC no han tenido un impacto significativo en la educación superior y disminuyeron después de la expansión inicial, pero se espera que permanezcan de alguna forma. ^{[ 190 ]} Últimamente, las universidades más pequeñas utilizan los MOOC para promocionarse con cursos altamente especializados para audiencias con intereses específicos, como por ejemplo en un curso sobre cumplimiento de la privacidad tecnológica. ^{[ 191 ]}

Se ha observado que los MOOC pierden a la mayoría de sus participantes iniciales. En un estudio realizado por las universidades de Cornell y Stanford, las tasas de abandono estudiantil en los MOOC se atribuyeron al anonimato del estudiante, la soledad de la experiencia de aprendizaje y la falta de interacción con compañeros y profesores. ^{[ 192 ]} Las medidas efectivas de participación estudiantil que reducen el abandono son las interacciones en foros y la presencia virtual de profesores o asistentes de enseñanza; medidas que generan costos de personal que aumentan con el número de estudiantes participantes.

Las empresas utilizan el aprendizaje electrónico para impartir formación obligatoria sobre cumplimiento normativo y actualizaciones sobre cumplimiento regulatorio , formación en habilidades interpersonales y de TI, desarrollo profesional continuo (DPC) y otras habilidades valiosas para el entorno laboral. ^{[ 193 ]} Las empresas con cadenas de distribución dispersas utilizan el aprendizaje electrónico para proporcionar información sobre los últimos desarrollos de productos . La mayor parte del aprendizaje electrónico corporativo es asíncrono y se imparte y gestiona a través de sistemas de gestión del aprendizaje . ^{[ 194 ]} El gran reto del aprendizaje electrónico corporativo es involucrar al personal, especialmente en temas de cumplimiento normativo para los que la ley o las normativas exigen formación periódica del personal. ^{[ 193 ]}

Educational technology is used by governmental bodies to train staff and civil service. Government agencies also have an interest in promoting digital technology use, and improving skills amongst the people they serve.

Los dispositivos electrónicos como los teléfonos celulares y las computadoras facilitan el acceso rápido a un flujo constante de fuentes, cada una de las cuales puede recibir una atención superficial. Michel Rich, profesor asociado de la Facultad de Medicina de Harvard y director ejecutivo del Centro de Medios y Salud Infantil en Boston, dijo sobre la generación digital: "Sus cerebros son recompensados ​​no por mantenerse concentrados en la tarea, sino por pasar a la siguiente. La preocupación es que estamos criando una generación de niños frente a pantallas cuyos cerebros estarán conectados de manera diferente". ^{[ 227 ]} Los estudiantes siempre se han enfrentado a distracciones; las computadoras y los teléfonos celulares representan un desafío particular porque el flujo de datos puede interferir con la concentración y el aprendizaje. Si bien estas tecnologías también afectan a los adultos, los jóvenes pueden verse más influenciados por ellas, ya que sus cerebros en desarrollo pueden habituarse fácilmente a cambiar de tarea y desacostumbrarse a mantener la atención. ^{[ 227 ]} Demasiada información, que llega demasiado rápido, puede abrumar el pensamiento. ^{[ 228 ]}

La tecnología está "alterando rápida y profundamente nuestros cerebros". ^{[ 229 ]} Los altos niveles de exposición estimulan la alteración de las células cerebrales y liberan neurotransmisores, lo que provoca el fortalecimiento de algunas vías neuronales y el debilitamiento de otras. Esto conduce a mayores niveles de estrés en el cerebro que, al principio, aumentan los niveles de energía, pero, con el tiempo, en realidad aumentan la memoria, deterioran la cognición, conducen a la depresión y alteran los circuitos neuronales del hipocampo, la amígdala y la corteza prefrontal. Estas son las regiones cerebrales que controlan el estado de ánimo y el pensamiento. Si no se controla, la estructura subyacente del cerebro podría alterarse. ^{[ 227 ] [ 229 ]} La sobreestimulación debido a la tecnología puede comenzar demasiado pronto. Cuando los niños se exponen antes de los siete años, pueden retrasarse tareas importantes del desarrollo y pueden desarrollar malos hábitos de aprendizaje, lo que "priva a los niños de la exploración y el juego que necesitan para desarrollarse". ^{[ 230 ]} La psicología de los medios es un campo de especialización emergente que abarca los dispositivos electrónicos y los comportamientos sensoriales que se producen por el uso de la tecnología educativa en el aprendizaje.

Según Lai, «el entorno de aprendizaje es un sistema complejo donde la interacción de muchos elementos influye en el resultado del aprendizaje». ^{[ 215 ]} Cuando se introduce la tecnología en un entorno educativo, el contexto pedagógico cambia, ya que la enseñanza impulsada por la tecnología puede modificar por completo el significado de una actividad sin una validación adecuada mediante la investigación. Si la tecnología monopoliza una actividad, los estudiantes pueden llegar a pensar que «la vida sería prácticamente inconcebible sin la tecnología». ^{[ 231 ]}

Leo Marx consideraba problemática la palabra «tecnología» en sí misma, ^{[ 232 ]} susceptible de reificación y «objetividad fantasma», que oculta su naturaleza fundamental como algo valioso únicamente en la medida en que beneficia la condición humana. En última instancia, la tecnología afecta las relaciones entre las personas, pero esta noción se oscurece cuando se la trata como una noción abstracta desprovista de bien y mal. Langdon Winner plantea una idea similar al argumentar que el subdesarrollo de la filosofía de la tecnología nos lleva a una reducción excesivamente simplista de nuestro discurso a las supuestas nociones dicotómicas de «creación» frente a «usos» de las nuevas tecnologías, y que un enfoque limitado en el «uso» nos lleva a creer que todas las tecnologías son moralmente neutrales. ^{[ 231 ] : ix–39}

Winner consideraba la tecnología como una "forma de vida" que no solo facilita la actividad humana, sino que también representa una fuerza poderosa para remodelar dicha actividad y su significado. ^{[ 231 ] : ix–39}

La mayor libertad de elección existe, sin duda, la primera vez que se introduce un instrumento, sistema o técnica en particular. Dado que las decisiones tienden a quedar firmemente arraigadas en el equipamiento, la inversión económica y las costumbres sociales, la flexibilidad inicial desaparece prácticamente una vez que se asumen los compromisos iniciales. En ese sentido, las innovaciones tecnológicas son similares a las leyes o resoluciones políticas que establecen un marco de orden público que perdurará durante muchas generaciones. (p. 29)

Al adoptar nuevas tecnologías, puede haber una única oportunidad para "hacerlo bien". Seymour Papert (p.  32) señala un buen ejemplo de una elección (mala) que se ha arraigado profundamente en los hábitos sociales y el equipamiento material: nuestra "elección" de usar el teclado QWERTY . ^{[ 233 ]}

Neil Postman respaldó la idea de que la tecnología impacta las culturas humanas, incluida la cultura de las aulas, y que esta es una consideración incluso más importante que considerar la eficiencia de la nueva tecnología como herramienta para la enseñanza. ^{[ 216 ]} Con respecto al impacto de la computadora en la educación, Postman escribe (p.  19):

Lo que debemos considerar sobre la computadora no tiene nada que ver con su eficacia como herramienta de enseñanza. Necesitamos saber de qué maneras está alterando nuestra concepción del aprendizaje y cómo, junto con la televisión, socava la antigua idea de la escuela.

Se suele asumir que la tecnología es inherentemente interesante y, por lo tanto, debe ser útil en la educación; sin embargo, según la investigación de Daniel Willingham, esto no siempre es así. Willingham argumenta que no necesariamente importa cuál sea el medio tecnológico, sino si el contenido es atractivo y si utiliza dicho medio de manera beneficiosa. ^{[ 234 ]}

Según un informe de la Electronic Frontier Foundation , en Estados Unidos se recopilan grandes cantidades de datos personales de niños mediante dispositivos electrónicos distribuidos en escuelas. A menudo, se recopila, carga y almacena indefinidamente mucha más información de la necesaria. Además del nombre y la fecha de nacimiento, esta información puede incluir el historial de navegación del niño, términos de búsqueda, datos de ubicación, listas de contactos e información sobre su comportamiento. ^{[ 237 ] : 5} Los padres no son informados o, si lo son, tienen pocas opciones. ^{[ 237 ] : 6} Según el informe, esta vigilancia constante derivada de la tecnología educativa puede "distorsionar las expectativas de privacidad de los niños, llevarlos a autocensurarse y limitar su creatividad". ^{[ 237 ] : 7} En un anuncio de servicio público de 2018 , el FBI advirtió que la recopilación generalizada de información de los estudiantes mediante tecnologías educativas, incluyendo el historial de navegación web , el progreso académico, la información médica y los datos biométricos , creaba el potencial de amenazas a la privacidad y la seguridad si dichos datos se veían comprometidos o explotados. ^{[ 238 ]}

La transición del aprendizaje presencial a la educación a distancia en la educación superior debido a la pandemia de COVID-19 ha propiciado una mayor extracción de datos estudiantiles gracias a complejas infraestructuras de datos. Estas infraestructuras recopilan información como inicios de sesión en sistemas de gestión del aprendizaje, métricas de bibliotecas, mediciones de impacto, marcos de evaluación docente, sistemas de evaluación, seguimientos analíticos del aprendizaje, resultados longitudinales de los graduados, registros de asistencia, actividad en redes sociales, etc. La gran cantidad de información recopilada se cuantifica para la mercantilización de la educación superior, utilizando estos datos como medio para demostrar y comparar el rendimiento estudiantil entre instituciones y así atraer a futuros estudiantes, reflejando la noción capitalista de garantizar un funcionamiento eficiente del mercado y una mejora constante mediante la medición. ^{[ 239 ]} Este afán de datos ha impulsado la explotación de la educación superior por parte de empresas de plataformas y proveedores de servicios de datos subcontratados por las instituciones. La monetización de los datos estudiantiles para integrar modelos corporativos de mercantilización empuja aún más a la educación superior, ampliamente considerada un bien público, hacia un sector comercial privatizado. ^{[ 240 ]}