Algebraic derivatives with Artificial Intelligence and video tutorials

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33010/ie_rie_rediech.v16i0.2260

Keywords:

algebraic derivatives, mathematical education, artificial intelligence, academic performance, video tutorials

Abstract

In the Mexican educational system, significant deficiencies persist in the logical-mathematical area, as evidenced by various national and international assessments; that impacts social, economic, technological, and financial domains. This research aims to improve the understanding of algebraic derivatives through the use of video tutorials generated by Artificial Intelligence (AI). Using a quantitative research design, a quasi-experiment was conducted with two groups: experimental and control. The non-probabilistic sample included 38 fourth-semester high school students who were evaluated on the topic. The most notable findings revealed that students who used AI-enhanced video tutorials demonstrated a higher level of understanding of the subject and a greater ability to apply it to real-world problem-solving. This research highlights the potential of incorporating innovative and dynamic technologies like AI to address persistent challenges in mathematical education. The described methodology offers a promising alternative to overcome historical deficiencies in contemporary educational systems concerning mathematics.

Author Biographies

Abraham Rocha Gallegos, Universidad Anáhuac Querétaro, México

Es Doctor en Educación y Tecnologías del Aprendizaje, y Maestro en Desarrollo Organizacional y Humano. Su publicación más reciente es “Identificación de factores de riesgo por estrés generado en alumnos de educación media superior bajo la NOM-035-STPS”. Es miembro del Comité de Investigación y Desarrollo Tecnológico Agropecuario y del Mar, CEIDTAM Guanajuato. Fungió como jefe del Departamento de Investigación y Producción de CETAC 06, Celaya, Guanajuato.

Cinhtia Maribel González Segura, Universidad Autónoma de Yucatán, México

(Autora de correspondencia). Doctora en Sistemas y Ambientes Educativos y Maestra en Ciencias de la Computación. Cuenta con el perfil Prodep, es parte del Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores. Entre sus publicaciones recientes se encuentra “Pensamiento computacional mixto con robótica y reciclaje en un proyecto social”. Es miembro de la Red de Tecnología y Educación, de la Red de Docentes de América Latina y el Caribe y de la Academia Mexicana de Computación.

Michel García García, Universidad Autónoma de Yucatán, México

Es Doctor en Educación y Maestro en Ciencias de la Computación. Tiene el reconocimiento al perfil Prodep. Entre sus publicaciones recientes se encuentran “Pensamiento computacional mixto con robótica y reciclaje en un proyecto social” y “Computational thinking through a multidisciplinary escape room with university students”. Es miembro de la Red de Tecnología y Educación y del Cuerpo Académico Tecnología y Educación.

References

Acuña Soto, C. M, y Liern, V. (2020). Modos de enseñanza en los videotutoriales de matemáticas: equilibrio entre eficacia puntual y utilidad formativa. Bolema: Boletim de Educação Matemática, 34(68), 1125-1143. https://doi.org/10.1590/1980-4415v34n68a14

Acuña-Soto, C. M., Liern, V., y Pérez-Gladish, B. (2020). Multiple criteria performance evaluation of YouTube mathematical educational videos by IS-TOPSIS. Operational Research, 20(4), 2017-2039. https://doi.org/10.1007/s12351-018-0405-2

Barrera-Mora, F., y Reyes-Rodríguez, A. (2018). El rol de la tecnología en el desarrollo de entendimiento matemático vía la resolución de problemas. Educatio Siglo XXI, 36(3), 41-72. https://doi.org/10.6018/j/349461

Brousseau, G. P. (1976). Les obstacles épistémologiques et les problèmes en mathématiques. En W. Vanhamme y J. Vanhamme (eds.), La problématique et l’enseignement de la mathématique. Comptes rendus de la XXVIIIe rencontre organisée par la Commission Internationale pour l’Etude et l’Amélioration de l’Enseignement des Mathématiques (pp. 101-117). Louvain-la-neuve. https://hal.science/hal-00516569

Camargo-Uribe, L., Sandoval-Cáceres, I. T., Camargo-Uribe, L., y Sandoval-Cáceres, I. T. (2017). Acceso equitativo al razonamiento científico mediante la tecnología. Revista Colombiana de Educación, (73), 179-211. https://doi.org/10.17227/01203916.73rce177.209

Copur-Gencturk, Y., Li, J., Cohen, A. S., y Orrill, C. H. (2024). The impact of an interactive, personalized computer-based teacher professional development program on student performance: A randomized controlled trial. Computers & Education, 210, 104963. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2023.104963

García Peña, V. R., Mora Marcillo, A. B., y Ávila Ramírez, J. A. (2020). La inteligencia artificial en la educación. Dominio de las Ciencias, 6(3[esp.]), 648-666. http://dx.doi.org/10.23857/dc.v6i3.1421

George Reyes, C. E. (2020). Reducción de obstáculos de aprendizaje en matemáticas con el uso de las TIC. IE Revista de Investigación Educativa de la REDIECH, 11, e697. https://doi.org/10.33010/ie_rie_rediech.v11i0.697

Giró-Gracia, X., y Sancho-Gil, J. M. (2022). La inteligencia artificial en la educación: Big data, cajas negras y solucionismo tecnológico. Revista Latinoamericana de Tecnología Educativa - Relatec, 21(1), 129-145. https://doi.org/10.17398/1695-288X.21.1.129

Grisales-Aguirre, A. M. (2018). Uso de recursos TIC en la enseñanza de las matemáticas: retos y perspectivas. Entramado, 14(2), 198-214. http://dx.doi.org/10.18041/1900-3803/entramado.2.4751

INEGI [Instituto Nacional de Estadística y Geografía] (2020). Censo de Población y Vivienda 2020. Síntesis metodológica y conceptual. https://www.inegi.org.mx/contenidos/productos/prod_serv/contenidos/espanol/bvinegi/productos/nueva_estruc/702825197537.pdf

Jara, I., y Ochoa, J. M. (2020). Usos y efectos de la inteligencia artificial en educación. IDB Publications. https://doi.org/10.18235/0002380

Juárez, B., y Limón, O. (2013). Las matemáticas y el entorno socioeconómico como causa de deserción escolar en el nivel medio superior en México. Revista Multidisciplina. http://www.revistas.unam.mx/

Ocaña-Fernández, Y., Valenzuela-Fernández, L. A., y Garro-Aburto, L. L. (2019). Inteligencia artificial y sus implicaciones en la educación superior. Propósitos y Representaciones, 7(2). https://doi.org/10.20511/pyr2019.v7n2.274

OECD [Organisation for Economic Co-operation and Development] (2023). The state of implementation of the OECD AI principles four years on (OECD Artificial Intelligence Papers, vol. 3). https://doi.org/10.1787/835641c9-en

O’Neil, C. (2016). Weapons of math destruction: How big data increases inequality and threatens democracy. Crown Publishing Group.

Peña, A. A. (2023). La enseñanza y la inteligencia artificial. Prolegómenos, 26(52), 9-10. https://doi.org/10.18359/prole.7098

Pérez Istúriz, M., Diego Mantecón, J. M., Polo Blanco, I., y González López, M. J. (2019). Causas de los errores en la resolución de ecucaciones lineales con una incógnita. PNA. Revsta en Didáctica de la Matemática, 13(2). https://doi.org/10.30827/pna.v13i2.7613

Rocha, A. (2023a). Desbloquea el poder de la derivada algebraica. La derivada presente en tu vida diaria. Video 2 [Video]. https://www.youtube.com/watch?v=sNLMi_mhEU4

Rocha, A. (2023b). Desbloquea el poder de la derivada algebraica. Video 1 [Video]. https://www.youtube.com/watch?v=IadU-5hZC88

Rocha, A. (2023c, mayo 27). Desbloquea el poder de la Derivada Regla del producto. Video 4 [Video]. https://www.youtube.com/watch?v=qJj1zvQ79QY

Rocha, A. (2023d, mayo 27). Desbloquea el poder de la Derivada Regla de la Cadena Video 6 [Video]. https://www.youtube.com/watch?v=tADQV6ubt6A

Rocha, A. (2023e, mayo 27). Desbloquea el poder de la Derivada Regla de la potencia Video 3 [Video]. https://www.youtube.com/watch?v=Ymj_5ySUomQ

Rocha, A. (2023f, mayo 27). Desbloquea el poder de la Derivada Regla del Cociente Video 5 [Video]. https://www.youtube.com/watch?v=h4dTrrJfg6k

Rouhiainen, L. (2018). Inteligencia artificial: 101 cosas que debes saber hoy sobre nuestro futuro. Alienta.

Santos, J. A. (2018). Valoración de videotutoriales de matemáticas disponibles en internet. Nuevos instrumentos para el análisis de los procesos educativos [Tesis de doctorado]. Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional. http://enfoqueontosemiotico.ugr.es/tesis/tesis_Santos.pdf

UNESCO [Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura] (2024, may. 17). El uso de la IA en la educación: decidir el futuro que queremos. https://www.unesco.org/es/articles/el-uso-de-la-ia-en-la-educacion-decidir-el-futuro-que-queremos

Published

2025-03-24

How to Cite

Rocha Gallegos, A., González Segura, C. M., & García García, M. (2025). Algebraic derivatives with Artificial Intelligence and video tutorials. IE Revista De Investigación Educativa De La REDIECH, 16, e2260. https://doi.org/10.33010/ie_rie_rediech.v16i0.2260