Tecnología en la educación

TECNOLOGÍA EN LA EDUCACIÓN ¿Cómo afecta al rendimiento del alumnado?

Lucía Gorjón Ainhoa Osés Sara de la Rica

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TECNOLOGÍA EN LA EDUCACIÓN ¿Cómo afecta al rendimiento del alumnado?

Lucía Gorjón Ainhoa Osés Sara de la Rica

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Resumen ¿Cómo afecta el uso de las tecnologías en las aulas a las competencias del alumnado adolescente? Utilizando los datos de PISA 2018, este estudio proporciona un enfoque innovador para evaluar la relación entre el uso de la tecnología y las competencias académicas. Estudios previos se limitan a explorar si el uso de las tecnologías afecta de manera positiva o negativa al rendimiento del alumnado. Este estudio, en cambio, explora la posibilidad de que esta relación no sea lineal. Es decir, se permite analizar si los usos más intensivos de la tecnología afectan de manera diferente a usos moderados de la tecnología. Para ello, se divide al alumnado según la frecuencia de uso reportada: muy baja, baja, media, intensiva y muy intensiva. Los resultados evidencian que un uso bajo, medio y, en ocasiones, intensivo favorece el rendimiento matemático en comparación con un uso muy bajo. En cambio, un uso muy intensivo conlleva penalizaciones en todos los países y regiones españolas analizadas. En España, en términos de rendimiento matemático, el alumnado que hace un uso muy intensivo se situaría medio curso por debajo de quienes usan las tecnologías con muy baja frecuencia. Esta penalización es, por lo general, aún más negativa para el alumnado de menor nivel socio-económico y para el alumnado femenino, si bien el colectivo femenino es menos numeroso en la categoría de usuarios muy intensivos. El estudio destaca que es el propio sobre-uso (por encima de 1-2 veces por semana) de los dispositivos digitales lo que desfavorece el desempeño del usuario muy intensivo, y no las características propias del alumnado que hace este uso muy intensivo. Por último, se encuentra que la política educativa y los recursos digitales de los centros escolares han propiciado mejoras tímidas en el rendimiento del alumnado, pero quizá no de la magnitud que cabría esperar. En efecto, se encuentra que, incluso en los centros donde estas políticas se implementan, el usuario muy intensivo de la tecnología en el centro educativo sigue teniendo un desempeño menor en matemáticas en comparación con el usuario de muy baja frecuencia.

Créditos

Concepto creativo: Studio Banana

Dirección de arte y diseño: Studio Banana www.studiobanana.com

Agradecimientos Este informe forma parte de la colaboración con la Fundación COTEC para la innovación a través del Programa de Innovación Abierta (PIA). Las autoras quieren agradecer a Ainara Zubillaga, Manuel Area, Ainhoa Vega-Bayo y Lucas Gortázar por sus excelentes comentarios y aportaciones que han contribuido a enriquecer los resultados y conclusiones de este informe.

Esta obra tiene una licencia Creative Commons License. Se permite la reproducción total o parcial, la distribución, la comunicación pública de la obra y la creación de obras derivadas, siempre que no sea con fines comerciales, y siempre que se reconozca la autoría de la obra original.

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01. INTRODUCCIÓN

05. RESULTADOS — Metodología — Internacional: países OCDE — Nacional: Comunidades Autónomas

02. LITERATURA

06. ANÁLISIS DE CAUSALIDAD

03. BASE DE DATOS PISA — Descripción de la base de datos — El cuestionario TIC en PISA

07. LAS POLÍTICAS Y RECURSOS DEL CENTRO ESCOLAR SOBRE USO DE DISPOSITIVOS DIGITALES — Análisis descriptivo — Análisis empírico

08. CONCLUSIONES — Resultados principales — Limitaciones — Implicaciones de los resultados para la política pública

04. ANÁLISIS DESCRIPTIVO — Análisis general de las variables — Perfilado de los usuarios TIC en base a nuevos índices

BIBLIOGRAFÍA APÉNDICES

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INTRODUCCIÓN 01

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Este estudio parte de los microdatos de PISA 2018, una evaluación trienal liderada por la OCDE donde se evalúan las competencias matemáticas, científicas y lectoras del alumnado de 15 años.

La digitalización de las aulas ha sido una apuesta firme para la modernización del sistema educativo, así como la reducción de la “brecha digital” y la adquisición de habilidades digitales del alumnado. Estas competencias juegan un papel fundamental en la actualidad, no sólo en el ámbito laboral, sino también en términos de participación ciudadana (como en el acceso a la información). En las últimas décadas, el acceso a las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) se ha visto incrementado a nivel global y en las aulas en particular. Por ello, una de las cuestiones clave, ahora, radica en evaluar hasta qué punto el uso de las TIC —más que el propio acceso a las mismas— impacta en las competencias del alumnado. El presente estudio trata de dar respuesta a esta cuestión, incorporando un enfoque innovador a la literatura previa. En primer lugar, se parte de la premisa de que un aumento en la frecuencia de uso de la tecnología podría tener un impacto diferente en el rendimiento del alumnado dependiendo del grado de uso que se realice. Es decir, podría suceder que un uso extremo tenga efectos negativos, pero que un uso medio sea más beneficioso que uno nulo, como sugiere la OCDE (2015). Esto contrasta con la metodología de la mayoría de estudios previos, donde no se contemplan estas posibles relaciones no lineales. En segundo lugar, se ofrece un análisis granular para identificar posibles impactos desiguales por colectivos (género y nivel socio-económico) y zonas geográficas (países de la OCDE y regiones españolas). En tercer lugar, se aplica un enfoque innovador para identificar si los resultados en PISA vienen determinados por el uso desigual de las TIC o si, por el contrario, son las características del alumnado que las usa las que determinan el resultado. Por primera vez en este contexto se aplica la técnica de Inverse Probability Weighting para poder dar respuesta a esta cuestión. Por último, se analiza si las políticas y recursos de los centros educativos centradas en el uso de dispositivos digitales tienen un impacto en el rendimiento académico del alumnado. Este estudio parte de los microdatos de PISA 2018, una evaluación trienal liderada por la OCDE donde se evalúan las competencias matemáticas, científicas y lectoras del alumnado de 15 años. La base de datos proporciona información detallada sobre el perfil socio- demográfico del alumnado, entre otros aspectos. Asimismo, la OCDE, consciente de la necesidad de conocimiento sobre el alcance y

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«UNA DE LAS CUESTIONES CLAVE, AHORA, RADICA EN EVALUAR HASTA QUÉ PUNTO EL USO DE LAS TIC —MÁS QUE EL PROPIO ACCESO A LAS MISMAS— IMPACTA EN LAS COMPETENCIAS DEL ALUMNADO»

disparidades en competencias digitales, incluye un cuestionario TIC con preguntas sobre el uso de dispositivos digitales desde su ola inicial en el año 2000. Por lo tanto, toda esta información permite identificar diferentes perfiles de usuarios de dispositivos digitales y relacionarlos con su rendimiento. En particular, este estudio se centra principalmente en identificar el impacto del uso de las TIC —por parte de los adolescentes participantes en PISA— en la puntuación obtenida en matemáticas. Utilizando la base de datos de PISA, diversos estudios han tratado de dar respuesta a esta cuestión, cuantificando el impacto que el uso de dispositivos podría tener en el desempeño académico de los estudiantes. No obstante, no existe evidencia unánime sobre la dirección del impacto, si bien los estudios encuentran con mayor frecuencia una asociación negativa en el uso de las TIC en las aulas y el rendimiento del alumnado. En efecto, la OCDE (2015) resalta que el grado de integración de las TIC en las aulas es, todavía, limitado. Esto sugiere que no es únicamente la cantidad de dispositivos digitales lo que beneficia el desempeño del alumnado, sino más bien la calidad en la que éstos se integren en las aulas. El resto del documento se organiza de la siguiente manera: la Sección 2 resume la literatura relacionada con el impacto de las TIC en el desempeño académico, tanto en el marco de PISA como para otro tipo de estudios; la Sección 3 describe la base de datos PISA; la Sección 4 muestra un análisis descriptivo de las variables de interés; la Sección 5 detalla la metodología de estimación y los principales resultados del modelo; la Sección 6 ofrece un análisis de causalidad; la Sección 7 ofrece un análisis del impacto de las políticas educativas de los centros escolares (en materia de las TIC) en el rendimiento matemático del alumnado; y la Sección 8 analiza las principales conclusiones y limitaciones del análisis y finaliza con una propuesta de recomendaciones de política pública. Esto sugiere que no es únicamente la cantidad de dispositivos digitales lo que beneficia el desempeño del alumnado, sino más bien la calidad en la que éstos se integren en las aulas.

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LITERATURA 02

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Una diferencia de 40 puntos equivale a un curso académico completo

A continuación, se presenta literatura relevante sobre el uso de la tecnología utilizando datos de PISA, así como otros estudios basados en experimentos naturales o basados en evaluaciones comparables a PISA, como TIMSS (donde se evalúan de habilidades matemáticas y científicas para el alumnado de entre 10 y 14 años) o PIRLS (cuyo enfoque se centra en las capacidades lectoras del alumnado de 10 años). En las siete ediciones del informe PISA, la inclusión del cuestionario relativo al uso de la tecnología ha posibilitado, desde sus inicios, la evaluación del impacto de diferentes variables tecnológicas en los resultados académicos. La evidencia es mixta, especialmente atendiendo al tipo de variable TIC que se considere en el estudio. En los casos en los que la variable TIC recoge la frecuencia de uso, la mayoría de estas evaluaciones apuntan a una correlación negativa con el desempeño académico del alumnado (OCDE, 2015). Otros estudios se centran en aspectos como el acceso o la disponibilidad de recursos TIC, sin considerar la frecuencia de uso, para evaluar su impacto sobre el rendimiento del alumnado. En lo que respecta a la frecuencia de uso de las TIC, el cuestionario permite distinguir entre el uso educativo en casa y en el colegio, así como el uso para ocio. Comenzando por el uso educativo en la escuela, Hu et al. (2018) señalan que un mayor uso tiene un impacto negativo en el rendimiento académico de entre 10 y 13 puntos en las tres pruebas, de media, en los 44 países analizados con datos de PISA 2015. Por contexto, la OCDE estima que una diferencia de 40 puntos equivale a un curso académico completo. De forma similar, Zhang et al. (2016) utilizan datos de diferentes olas de PISA (de 2000 a 2012) para explorar el impacto del uso de las TIC en las competencias lectoras, matemáticas y científicas. El estudio sugiere que un aumento de la frecuencia de uso de las TIC en la escuela tiene un impacto negativo, de la escala de 9 puntos, tanto en matemáticas como en ciencias. Basándose en la ola de PISA 2012, Petko et al. (2017) también encuentran una asociación negativa entre el uso educativo de las TIC en el aula y los resultados de PISA. Skryabin et al. (2015) plantean si esta cuestión difiere por curso, usando datos de TIMSS 2011 y PIRLS 2011 (primaria, grado 4) y PISA 2012

el contrario, Petko et al. (2017) encuentran una relación positiva entre el uso educativo de TIC en casa y el desempeño académico del alumnado de PISA 2012. Estos resultados se muestran en la línea de Skryabin et al. (2015), quienes encuentran un impacto positivo cercano a 6-7 puntos en el alumnado de secundaria, y un impacto de 4-5 puntos en el alumnado de primaria. Parte de la literatura también se ha concentrado en el estudio del uso de las TIC con finalidades de ocio. En el caso de Hu et al. (2018), se halla una relación positiva, pero débil en magnitud (cercana a 3), entre el uso de las TIC para ocio y las capacidades lectoras y científicas. Estos resultados están en línea con Skryabin et al. (2015), que estiman un impacto positivo del uso educativo y de ocio en casa sobre las tres principales áreas de evaluación de PISA. No obstante, estos resultados contrastan con el análisis de Petko et al. (2017), quienes encuentran un impacto negativo en el uso de las TIC para ocio. Por lo tanto, los diferentes análisis internacionales que utilizan la frecuencia de uso de las TIC como principal objeto de estudio apuntan, en general, a una relación negativa entre uso de las TIC en el colegio y los resultados de las evaluaciones. No obstante, el impacto es mixto en el caso del uso de TIC fuera del colegio. Si se atiende a una perspectiva nacional, Gumus et al. (2011) sugieren que el uso de ordenadores con fines educativos en Turquía tiene un impacto negativo en las capacidades lectoras del alumnado, mientras que el uso para ocio impacta de manera positiva en las mismas. Para Italia, Ferraro (2018) estudia el impacto del uso de las TIC en los resultados de matemáticas del alumnado italiano con datos de PISA 2012. El estudio estima que utilizar al menos un dispositivo digital (ordenador de mesa, ordenador portátil o tablet) tiene un impacto positivo del orden de 16 puntos, de media, en la prueba matemática 2 . En el contexto de España, Gómez-Fernández et al. (2018) encuentran un impacto negativo del uso de las TIC en el colegio y en casa —para fines educativos—sobre las tres áreas de evaluación, basándose en datos de PISA

(secundaria, grado 8). En cuanto al uso de las TIC en las aulas, encuentran un impacto negativo para los alumnos de secundaria (de entre 13 y 15 puntos para las tres áreas de PISA), pero positivo para los de primaria (cuya magnitud se encuentra entre los 5 y 7 puntos dependiendo del área). Otro aspecto de especial atención en la literatura se refiere al impacto de la frecuencia de uso de las TIC con fines educativos fuera de la escuela. Hu et al. (2018), en su análisis para los 44 países participantes en el cuestionario TIC en PISA 2015, muestran una relación negativa entre el uso de las TIC en casa para fines educativos y los resultados en las pruebas lectoras y científicas de alrededor de 5 puntos. De modo muy similar, Zhang et al. (2016) muestran que un aumento del uso de las TIC en la escuela puede tener un impacto negativo de entre 4 y 5 puntos en matemáticas y ciencias, utilizando diferentes olas de PISA 1 . Por

1– Estos impactos estimados hacen referencia a la ola de 2009. El estudio también muestra estimaciones para la ola de 2010, pero éstos son cercanos a cero y no son significativos en ninguna de las dos áreas de evaluación.

2–Es importante destacar que el estudio no recoge la frecuencia de uso.

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Mientras que un uso limitado de dispositivos en la escuela puede ser mejor que un uso nulo, su utilización por encima de la media de la OCDE podría conllevar resultados académicos significativamente peores

2015. En lo referente al colegio, los autores sugieren que la falta de preparación del profesorado en términos de competencias digitales puede explicar parte del resultado. En términos más generales, la OCDE (2015) destaca que en los países donde la metodología matemática se centra en formular y resolver problemas reales, el alumnado tiende a reportar un mayor uso de ordenadores por parte de los profesores en las aulas. Según los alumnos, aquellos docentes que implementan prácticas de enseñanza más orientadas al estudiante (como el trabajo en equipo) también tienden a hacer un mayor uso de las herramientas digitales. No obstante, el impacto académico de estas iniciativas dependerá de la calidad de su implementación (OCDE, 2015). La OCDE (2015) sugiere que el siguiente patrón podría darse en diferentes países: mientras que un uso limitado de ordenadores en la escuela puede ser mejor que un uso nulo, su utilización por encima de la media de la OCDE podría conllevar resultados académicos significativamente peores 3 . El presente estudio parte de esta premisa, a diferencia de la mayoría de la literatura en este contexto (una excepción reciente es el estudio de Gubbels et al. (2020), centrado en el caso de Holanda, donde se confirma esta hipótesis). El informe (OCDE, 2015) también concluye que la tecnología puede ayudar a mejorar la enseñanza siempre que ésta esté asentada sobre una base sólida; no obstante, la tecnología no puede sustituir a métodos de enseñanza que carezcan de una sólida fundamentación. Más allá de PISA, diversos estudios tratan de captar la relación entre uso de tecnologías y resultados académicos mediante “experimentos naturales”. En ellos, se comparan dos grupos de similares características: el grupo de control o referencia, y el grupo de tratamiento, al cual se le asignan recursos TIC específicos para estimar 3– Únicamente en ciertos contextos se puede concluir que el uso de las TIC conlleva mejores resultados; por ejemplo, cuando el software y la conexión a internet ayudan a incrementar el tiempo de estudio y la práctica. Una posible interpretación de estos resultados es que al profesorado le lleva tiempo y esfuerzo aprender a utilizar la tecnología en la educación y, a su vez, mantener el ritmo de enseñanza (OCDE, 2015).

su impacto en el ámbito educativo. La mayoría de estudios encuentran que el uso de ordenadores en las escuelas “tratadas” aumenta, pero esto no se traduce en mejores resultados (OCDE, 2015). De hecho, estudios realizados en Israel (Angrist et al., 2012), Holanda (Leuven et al., 2007), California (Goolsbee et al., 2006) y Perú (Cristia et al., 2014) coinciden en el limitado, y a veces negativo, impacto en indicadores tradicionales de desempeño (como notas en exámenes nacionales o la incidencia del abandono escolar). Otros estudios en el ámbito experimental se han enfocado en evaluar el impacto de usos específicos de las TIC en los resultados académicos. Por ejemplo, las evaluaciones experimentales del uso de ordenadores con fines instructivos (como software educativo) tienden a reportar, con mayor frecuencia, impactos positivos. Hattie (2013), en su meta- análisis donde revisa 81 estudios realizados para las últimas tres décadas, encuentra que el efecto es parecido a otras iniciativas de enseñanza que están bien fundamentadas. Es decir, si el uso de ordenadores reemplaza otros métodos que son igual de efectivos, el efecto neto será cercano a cero. Asimismo, Hattie et al. (2013) encuentran efectos más fuertes cuando los ordenadores se usan de manera complementaria a los métodos tradicionales de enseñanza, en vez de ser implementados como alternativa. Es decir, el impacto positivo se da cuando el uso de los ordenadores (1) genera mayor tiempo de estudio y práctica, (2) permite que los estudiantes tomen el control de la situación de aprendizaje (por ejemplo, individualizando el ritmo de introducción de nuevo material), y (3) impulsa un aprendizaje colaborativo. En resumen, a pesar de que un gran número de estudios han tratado de dar respuesta al impacto del uso de la tecnología en las competencias del alumnado, la evidencia sobre la dirección del impacto es mixta. En general, este patrón inconcluso se da especialmente en los estudios que analizan el impacto del uso educativo de la tecnología en el ámbito del hogar. En cambio, cuando se analiza el uso educativo de las TIC en el contexto de las aulas, los estudios encuentran con mayor frecuencia una asociación negativa entre este tipo de uso de las TIC y el rendimiento académico del alumnado.

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