Adaptive learning based strategy with artificial intelligence for learning mathematical functions of high school students: Estrategia basada en aprendizaje adaptativo con Inteligencia Artificial para el aprendizaje de funciones matemáticas de estudiantes de secundaria - (:unkn) unknown (Instituto Tecnológico de Costa Rica, 2026)
Estrategia basada en aprendizaje adaptativo con Inteligencia Artificial para el aprendizaje de funciones matemáticas de estudiantes de secundaria: Adaptive learning based strategy with artificial intelligence for learning mathematical functions of high school students
Technology is revolutionizing teaching and learning at all levels of education, and among others, adaptive learning platforms powered by artificial intelligence (AI) are emerging as a viable alternative, especially in mathematics learning. The aim of the study was to analyze how an adaptive learning strategy based on artificial intelligence improves the learning of mathematical functions in secondary school students. A quantitative, comparative, pretest-posttest methodology was developed for a sample of 192 eleventh grade secondary students from a public school in Costa Rica. They were first given a diagnostic test of their knowledge of mathematical functions and then received interventions using the Smartick adaptive learning platform with AI. Finally, they were given a final assessment test. The students' performance before and after the intervention was compared using the Bayesian factor for group equality, which confirmed the influence of the intervention on academic performance. The results indicated a significant increase in student performance following the implementation of the intervention, with very strong probabilistic evidence supporting the hypothesis of higher performance on the post-test ($BF_{10} > 1$). This result was independent of gender, i.e., the improvement in performance was the same for males and females. After the intervention, males achieved significantly higher performance, suggesting that they benefited more from the adaptive learning activities compared to females. It is concluded that the AI-based adaptive learning platform, Smartick, enhances students' knowledge of mathematical functions and improves their performance. However, the differences in how males and females approach the intervention require further investigation.
La tecnología está revolucionando la forma de llevar a cabo el proceso de enseñanza-aprendizaje en todos los niveles educativos y, entre otras, las plataformas de aprendizaje adaptativo potenciadas con inteligencia artificial (IA) surgen como una alternativa viable, lo que es similar en el aprendizaje de las matemáticas. El objetivo del estudio fue analizar cómo una estrategia basada en aprendizaje adaptativo con inteligencia artificial potencia el aprendizaje de las funciones matemáticas de un estudiantado de secundaria. Se desarrolló una metodología cuantitativa, comparativa y de diseño pretest-postest sobre una muestra de 192 estudiantes de undécimo grado de educación secundaria de un colegio público en Costa Rica. Inicialmente, se les aplicó una prueba diagnóstica sobre el conocimiento de funciones matemáticas y, luego, se les intervino con la plataforma de aprendizaje adaptativo con IA Smartick. Por último, se les aplicó una prueba evaluativa final. Se comparó el rendimiento del estudiantado antes y después de la intervención mediante el factor de Bayes para igualdad de grupos, lo que corroboró la influencia de la intervención en el rendimiento académico. Los resultados indicaron un aumento significativo en el rendimiento del estudiantado tras la aplicación de la intervención, con una evidencia probabilística muy fuerte a favor de la hipótesis de un mayor rendimiento en el postest ($BF_{10} > 1$). Este resultado fue independiente del género, es decir, la mejora en el rendimiento fue igual para hombres y mujeres. Tras la intervención, los hombres obtuvieron un mayor rendimiento significativo, lo que sugiere que aprovecharon mejor las actividades de aprendizaje adaptativo en comparación con las mujeres. Se concluye que la plataforma de aprendizaje adaptativo con IA, Smartick, potencia el conocimiento del estudiantado en funciones matemáticas y mejora su rendimiento. Sin embargo, se debe estudiar más a fondo la diferencia en su abordaje por parte de hombres y mujeres.