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Mauricio Toro Cea

  • (casi casi) PhD en Estadística, PUC
  • Académico Jornada Parcial, Facultad de Matemáticas, PUC

 

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Isidora González

  • Profesora de Educación General Básica mención Matemática, PUC
  • Colegio Sagrado Corazón de la Reina, Región Metropolitana

 

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Javiera Castillo

  • Profesora de Educación General Básica mención Matemática, PUC
  • Colegio Inmaculada Concepción de San Fernando, Región de O'Higgins

Introducción

Necesidad de la innovación

MA06 OA 23 - Conjeturar acerca de la tendencia de resultados obtenidos en repeticiones de un mismo experimento con dados, monedas u otros, de manera manual y/o usando software educativo (Ministerio de Educación de Chile, 2024).

Necesidad de la innovación

Software educativo permite:

Automatización

Miles de repeticiones
Tablas y gráficos automáticos

🧠

Interpretación

Enfoque total en el
análisis de datos

Necesidad de la innovación

  • 💀 Enlaces rotos: referencias en textos caídas o desactualizadas (ej. Osorio Angarita et al., 2013)
  • 💻 Conocimientos de programación: Su uso puede exigir manejar código (ej. R, Python, GeoGebra)
  • ⚙️ Applets existentes difíciles de modificar/personalizar

Necesidad de la innovación

  • Accesible
    💲 🏫
    👨‍🏫 🧑‍🎓 ️
  • Fácil de Usar
    🖱️
  • Interactiva
    💡

Idea: usar una Inteligencia Artificial (IA) generativa como alternativa.

Pregunta de Innovación

¿Puede la IA generativa favorecer la comprensión de los conceptos abstractos de frecuencia relativa, probabilidad teórica, variabilidad y tendencia?

Aspectos Metodológicos

Conceptos Estadísticos

  • Experimento (aleatorio): Es cualquier experiencia que tiene más de un resultado posible y que, al ser realizada, no se sabe cuál de sus resultados va ocurrir pues ello es producto del azar (Ministerio de Educación de Chile, 2019b).
  • Espacio Muestral: Conjunto de todos los resultados posibles de un experimento aleatorio (Ministerio de Educación de Chile, 2019b). \[\Omega = \{ ⚀, ⚁ ,⚂ ,⚃ ,⚄, ⚅ \}\]
  • Evento elemental: Elemento del Espacio Muestral. Es uno de los resultados posibles de un experimento aleatorio.

Conceptos Estadísticos

  • Datos: Resultados obtenidos al repetir un experimento aleatorio.
  • Frecuencia absoluta: Es el número de veces que se repite cada dato (Ministerio de Educación de Chile, 2019a).
  • Frecuencia relativa: Es el cociente de la frecuencia absoluta por el total de repeticiones del experimento aleatorio.

🎲 ➔ 📊

Conceptos Estadísticos

  • Probabilidad de un evento elemental: Valor que varía de 0 a 1 que corresponde al valor hacia el cual se observa que la frecuencia relativa tiende a estabilizarse, cuando se realiza el experimento aleatorio una gran cantidad de veces (Ministerio de Educación de Chile, 2019b).
  • Regla de Laplace: Si los eventos elementales tienen igual probabilidad, entonces la probabilidad de cada resultado posible es \[ \frac{1}{\text{Número total de casos posibles}} \]

COPISI

La actividad fue diseñada, siguiendo el modelo COPISI (Bruner, 1966), en tres fases:

  • Fase concreta: Los estudiantes recogen datos mediante experimentos físicos (lanzamiento de dados).
  • Fase pictórica (Potenciada por IA): El docente usa IA para generar un gráfico de barras con los datos recolectados.
  • Fase simbólica/abstracta: Con la IA se simulan miles de repeticiones del experimento y se presenta su gráfico correspondiente. Discusión guiada sobre: relación entre frecuencias experimental y teórica; frecuencias relativas ante muchísimas repeticiones.

Inteligencia Artificial (IA) generativa
Conceptos

  • IA generativa 🤖
    Modelo de Inteligencia Artificial (IA) capaz de producir contenido nuevo —como texto, imágenes o código— (Harvard University Information Technology, s. f.).

  • LLM (Large Language Model) 🧠
    Modelo de IA entrenado con enormes volúmenes de texto para predecir la siguiente unidad de texto (token) dentro de una secuencia. Gracias a su escala, datos y arquitectura —generalmente basada en transformers— los LLMs pueden responder preguntas, redactar textos, traducir, resumir y realizar muchas otras tareas lingüísticas gracias a patrones aprendidos durante su entrenamiento.

Inteligencia Artificial (IA) generativa
Conceptos

Inteligencia Artificial (IA) generativa
Conceptos

  • Alucinación ⚠️
    Situación en la que el modelo produce información incorrecta, inexistente o inventada, aunque suene plausible. Es un comportamiento esperado en modelos generativos y requiere supervisión crítica del usuario (MIT Sloan Teaching & Learning Technologies, s. f.-b; University of Illinois at Urbana-Champaign, 2025).

  • Markdown 🧾
    Es un sistema sencillo para escribir texto que luego puede mostrarse con formato —títulos, listas, negritas o tablas— usando solo caracteres comunes. Muchos visores de chats de IA generativas interpretan Markdown para dar estilo y estructura a sus respuestas (Gruber, John, s. f.).

Inteligencia Artificial (IA) generativa
Uso ético

Inteligencia Artificial (IA) generativa
Simulación computacional

  • Simulación computacional 💻
    Proceso de modelar y reproducir fenómenos del mundo real mediante algoritmos y programas de computadora (Purdue University, s. f.).

  • Semilla (seed) 🎲
    Valor que permite “congelar” la aleatoriedad de una simulación, de modo que cada vez que se ejecute se obtengan los mismos resultados. En Python, el comando para fijar una semilla es numpy.random.seed(valor) (NumPy Development Team, s. f.).

Diseño de la Actividad
Aspectos clave para elegir herramienta IA

  • Privacidad: Preferir herramientas de IA que pueden ser usadas sin autenticación.
  • Replicabilidad: Considerar solo herramientas capaces de generar y ejecutar código Python.
  • Visualización de resultados: Preferir herramientas capaces de incluir en el chat, en sus respuestas, tablas y gráficos generados por Python.

Diseño de la Actividad
Elección de herramienta IA

A la fecha (noviembre de 2025), la única IA generativa que cumple los criterios de privacidad, replicabilidad y visualización es Copilot.

Tabla 1. Comparación de herramientas de IA que permiten hacer consultas sin autenticación. Información actualizada a noviembre de 2025.

 

Herramienta Modelo Base Comentarios
ChatGPT GPT-5 mini ❌ Genera código Python, pero no lo ejecuta.
Grok Auto (Grok 4 Fast) ❌ Genera código Python, pero no lo ejecuta.
❌ Presenta tabla de frecuencia con números no simulados (alucinación).
Grok Grok 4.1 (Beta) ✅ Genera y ejectuta código Python.
✅ Presenta tablas en el chat.
❌ Gráfico generado no disponible en el chat.
Copilot Copilot Smart (GPT-5) ✅ Genera y ejecuta código Python.
✅ Presenta tablas y gráficos en el chat.
⚠️ Problemas al mostrar ecuaciones en navegadores basados en Gecko (Firefox y derivados).
✅ Uso sin límite de consultas.
Gemini 2.5 Pro ✅ Genera y ejectuta código Python.
✅ Presenta tablas en el chat.
⚠️ No muestra gráficos en el chat. Se debe abrir desde un menú.
⚠️ Modelo 2.5 Pro limitado a 5 consultas; luego se puede acceder solo al modelo Flash, que no ejecuta código Python.

Diseño de la Actividad
Criterios de Diseño del Prompt

  • lo más conciso posible;
  • comprensible para los estudiantes; e
  • incluir vocabulario técnico solo cuando es indispensable.

Diseño de la Actividad
Prompt Engineering

Para comprobar la replicabilidad de las respuestas:

  • Incluir en el prompt la especificación explícita de la semilla a utilizar.
  • Verificar que las respuestas del modelo coincidan con las que deberían generarse usando esa semilla.
  • Cuando sea necesario, ejecutar el código Python generado por la IA (de manera local o en Google Colab).

Ejecutar el prompt varias veces en distintos chats sin iniciar sesión (idealmente usando el navegador en modo incógnito).

Diseño de la Actividad
Proceso de validación

 

flowchart LR A["1. Ejecutar prompt
en un chat nuevo
(modo incógnito)"] A --> B{"¿Éxito?"} subgraph Proceso de Validación direction LR B -- "No" --> C["2. Modificar prompt"] C --> A B -- "Sí" --> D["3. Ejecutar prompt en
10 chats independientes
(modo incógnito)"] D --> E{"¿Éxito?"} E -- "No" --> C end E -- "Sí" --> F["Prompt validado"] style A fill:#e6f7ff,stroke:#1890ff,stroke-width:2px,color:#1890ff style D fill:#fff7e6,stroke:#ffa940,stroke-width:2px,color:#ffa940 style F fill:#f6ffed,stroke:#52c41a,stroke-width:2px,color:#52c41a style C fill:#fff2e8,stroke:#ff7a45,stroke-width:2px,color:#ff7a45 style B fill:#f0f0f0,stroke:#8c8c8c,stroke-width:2px style E fill:#f0f0f0,stroke:#8c8c8c,stroke-width:2px

 

  • Genera y ejecuta código Python.
  • Datos son simulados usando la semilla especificada.
  • Muestra tabla y gráfico en chat.

Diseño de la Actividad
Ejemplo de prompt validado

Simula 1000 lanzamientos de un dado justo de 6 caras. Usa Python con semilla 42. 
En tu respuesta incluye una tabla Markdown con columnas: Número | Frecuencia | Frecuencia relativa | Probabilidad teórica. 
Genera un gráfico de barras con la frecuencia relativa por número. Incrusta el gráfico en tu respuesta.
  • El prompt incluye semilla 42 para verificar la reproductibilidad de los resultados.
  • Se especifica que genere una tabla en formato Markdown para evitar alucinaciones.

Diseño de la Actividad
Ejemplo de prompt validado

Captura de pantalla de Copilot.

Actividad diseñada

Etapas de la actividad

  1. Definición y repaso de conceptos claves
  2. Actividad 1: Lanzamiento manual de un Dado
    • Cálculo y reflexión sobre la probabilidad teórica
  3. Actividad 2: Simulación con Inteligencia Artificial
    • 100 lanzamientos
    • 1000 lanzamientos
    • 10000 lanzamientos
  4. Análisis y conjetura con IA
  5. Cierre de la actividad

Documentación

Aplicación

Detalle cursos

Fecha aplicación Colegio Curso N° alumnos N° participantes
26-11-2025 Colegio Sagrado Corazón de la Reina, Región Metropolitana. 6°A 💻 45 44
26-11-2025 Colegio Sagrado Corazón de la Reina, Región Metropolitana. 6°B 💻 45 43
03-12-2025 Colegio Inmaculada Concepción de San Fernando, Región de O’Higgins. 6°A 📱 40 10
04-12-2025 Colegio Inmaculada Concepción de San Fernando, Región de O’Higgins. 6°B 💻 40 10

Fotos

Concluye y comparte

Concluye y comparte

¿Conclusión propia o frase cursi de la IA?

Concluye y comparte

Variabilidad llevada al extremo…

Resultados

¡Vamos a usar la IA para que nos ayude a aprender más!

¿Cómo ven la IA los estudiantes?

  • ¡Les gusta mucho la IA! 🤖
  • Usar IA en el colegio… era casi un pecado ☠️.
  • ➔ 🙏 Tendencia a pedir permiso para escribir más prompts.

Computador versus teléfono: el tamaño de la pantalla importa

  • 📱 Pantalla pequeña ➔ gráficos pequeños ➔ no todos pueden ver
  • 💻 Pantalla grande ➔ mejor visión ➔ facilita el trabajo en equipo

Resultados

La comparación de simulaciones con las frecuencias relativas de los lanzamientos manuales ayudó a que identificaran la tendencia en las frecuencias relativas.

  • Estudiantes de colegio 1 no sabían qué es un experimento (aleatorio)
  • Costó más generar orden en la sala de computación.

Resultados

Nunca nos habían hecho usar la IA en clases.

Promoción de la participación:

  • 💡 Estudiantes familiarizados con la IA supieron pedir más gráficos sin ayuda.
  • 📝 En clases normales alumnos hacen cualquier cosa en su cuaderno.
  • ✅ En esta actividad, todos contestaron la guía completa.
  • Aspecto negativo: algunos grupos se lo tomaron como un juego 🎮. No se centraron en la guía.

Conclusiones

Conclusiones

🧑‍🎓

Fomentó que aprendieran por sí solos.

🔭

Niños compararon, analizaron y tuvieron una visión más amplia con las simulaciones.

Referencias

Bruner, J. (1966). Toward a Theory of Instruction. Harvard University Press.

Gruber, John. (s. f.). Markdown Syntax Documentation. Recuperado 1 de diciembre de 2025, de https://daringfireball.net/projects/markdown/syntax

Harvard University Information Technology. (s. f.). Generative Artificial Intelligence (AI). Recuperado 1 de diciembre de 2025, de https://www.huit.harvard.edu/ai

Miao, F., & Holmes, W. (2024). Guía para el uso de IA generativa en educación e investigación. UNESCO. https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000386696

Ministerio de Educación, Centro de Innovación. (2025). PotencIA el aprendizaje: Preguntas para la reflexión y práctica de la Inteligencia Artificial generativa en contextos educativos. Ciudadanía Digital. https://ciudadaniadigital.mineduc.cl/potencia-el-aprendizaje-ia-en-educacion/

Ministerio de Educación de Chile. (2019a). Guía de Aprendizaje N°5: Estadística en la vida de hoy. https://epja.mineduc.cl/wp-content/uploads/sites/43/2019/06/Guía-N°-5-Matemática-Estadística-en-la-vida-de-hoy.pdf.

Ministerio de Educación de Chile. (2019b). Guía de Aprendizaje N°6: Azar y Probabilidad. https://epja.mineduc.cl/wp-content/uploads/sites/43/2019/06/Guía-N°-6-Matemática-Azar-y-probabilidad.pdf.

Ministerio de Educación de Chile. (2024). Bases Curriculares Primero a Sexto Básico. MINEDUC.

MIT Sloan Teaching & Learning Technologies. (s. f.-a). Effective Prompts for AI: The Essentials. Recuperado 1 de diciembre de 2025, de https://mitsloanedtech.mit.edu/ai/basics/effective-prompts/

MIT Sloan Teaching & Learning Technologies. (s. f.-b). When AI Gets It Wrong: Addressing AI Hallucinations and Bias. Recuperado 1 de diciembre de 2025, de https://mitsloanedtech.mit.edu/ai/basics/addressing-ai-hallucinations-and-bias/

NumPy Development Team. (s. f.). NumPy Documentation — numpy.random.seed. https://numpy.org/doc/stable/reference/random/generated/numpy.random.seed.html.

Osorio Angarita, M. A., Suárez Parra, A., & Uribe Sandoval, C. C. (2013). Revisión de alternativas propuestas para mejorar el aprendizaje de la Probabilidad. Revista Virtual Universidad Católica del Norte. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=194225730010

Purdue University. (s. f.). Week 13 - Simulation. Recuperado 1 de diciembre de 2025, de https://engineering.purdue.edu/~engelb/abe565/week13.htm

Stanford University. (2024). AI Demystified: What is Prompt Engineering? https://uit.stanford.edu/service/techtraining/ai-demystified/prompt-engineering

University of Illinois at Urbana-Champaign. (2025). Hallucinations - Introduction to Generative AI - LibGuides at University of Illinois at Urbana-Champaign. https://guides.library.illinois.edu/generativeAI/hallucinations

University of Texas at Austin. (2025). Prompt Engineering - Artificial Intelligence (AI) - LibGuides at University of Texas at Austin. https://guides.lib.utexas.edu/AI/prompt-engineering

Logos

Repetición de experimentos con estudiantes de 6° básico e Inteligencia Artificial Generativa

Mauricio Toro (torocea@ uc.cl), Isidora González y Javiera Castillo
Jornadas Nacionales de Educación Estadística
15 y 16 de diciembre 2025, Valparaíso, Chile