Avanza UC 2025: estos son los proyectos en IA que académicos de la Facultad de Matemáticas UC impulsarán para conectar educación, investigación y neurociencia


2026-04-17
  • Se trata de iniciativas que exploran el uso de inteligencia artificial en la formación docente, la investigación matemática y el estudio del aprendizaje.
El pasado 6 de abril, en el auditorio del Centro de Innovación UC, se realizó la ceremonia de adjudicación del nuevo fondo interno de investigación, Avanza UC, instancia encabezada por el rector Juan Carlos de la De Llera, y donde fueron reconocidos los académicos de la Facultad de Matemáticas UC Mahsa Allahbakhshi, Raimundo Briceño, Mircea Petrache y Carlos Rojas, quienes lideran como investigadores responsables los proyectos seleccionados en esta primera convocatoria del programa. 

Avanza UC es una iniciativa inédita en el sistema universitario chileno, tanto por la magnitud de sus recursos como por el uso de financiamiento institucional propio. El fondo forma parte del Plan Estratégico UC 2026 - 2030, y busca impulsar investigación de alto impacto, promoviendo el desarrollo de ideas disruptivas e interdisciplinarias orientadas a aportar soluciones a desafíos complejos del país.

En este contexto, los proyectos adjudicados a las y los profesores de la Facultad de Matemáticas UC destacan por abordar desde la formación inicial de profesores y el diseño de herramientas pedagógicas basadas en IA, hasta la creación de marcos metodológicos para la investigación matemática asistida por tecnología y el estudio de los procesos cognitivos en entornos digitales de aprendizaje.

En línea con ello, el director de Investigación y Postgrado de la Facultad de Matemáticas UC, Jorge González, explicó que “estos proyectos muestran cómo la inteligencia artificial puede transformar, tanto la investigación matemática como la educación cuando se desarrolla sobre bases sólidas y con una mirada interdisciplinaria. Desde la Facultad de Matemáticas UC, estamos impulsando iniciativas que combinan teoría, aplicaciones y colaboración con otras áreas para generar conocimiento de frontera con impacto real en la sociedad”. 

LOS PROYECTOS

Diseño de un modelo de IA pedagógica para la formación de profesores de matemática: un asistente para ensayar, analizar y mejorar la práctica docente antes de entrar a la sala

El uso de inteligencia artificial generativa en educación se ha expandido rápidamente, pero aún carece de un enfoque pedagógico estratégico, especialmente en la Formación Inicial Docente (FID). Frente a este desafío, el proyecto “Diseño de un Modelo de IA Pedagógica”, liderado por Mahsa Allahbakhshi, busca desarrollar un asistente que promueva la práctica reflexiva en la formación de futuros profesores de matemática.

La iniciativa propone situar la IA al servicio de un modelo pedagógico sólido, a través de una colaboración interdisciplinaria entre Matemáticas y Educación: “El objetivo es diseñar, validar y analizar un asistente capaz de apoyar el desarrollo del conocimiento matemático para la enseñanza y las prácticas profesionales docentes”, dijo Allahbakhshi.

El proyecto se desarrollará mediante un enfoque de Investigación-Acción en cuatro etapas: diseño del modelo, desarrollo y entrenamiento del asistente, validación con formadores y pilotaje con estudiantes. Como resultado, se espera generar un prototipo funcional, un corpus especializado y un paquete de implementación bilingüe. “La propuesta busca aportar una solución escalable para fortalecer la formación docente en Chile y avanzar hacia un modelo transferible a nivel internacional, en colaboración con universidades de España y Estados Unidos”, sostuvo la profesora.

Ejemplo:

Una estudiante de pedagogía diseña una pregunta para evaluar un tema de matemática. El asistente de IA examina su calidad pedagógica y le muestra si esa pregunta permite reconocer cómo están pensando los estudiantes y qué dificultades conceptuales pueden estar detrás de sus respuestas.

Después, al observar cómo responden sus pares, la futura profesora obtiene evidencias para revisar y mejorar su diseño. Así, aprende a evaluar con mayor sentido pedagógico antes de entrar al aula, lo que a largo plazo puede contribuir a una enseñanza más atenta a los procesos de aprendizaje.



Matemáticos se alían con la IA: el “copiloto” que podría descubrir nuevos teoremas

La investigación matemática se encuentra ante un cambio metodológico global y la Facultad de Matemáticas de la UC busca liderar este avance. En esa línea, el proyecto liderado por Raimundo Briceño propone integrar herramientas digitales avanzadas en el trabajo científico.

La iniciativa busca desarrollar un marco metodológico que combine Modelos de Lenguaje de Gran Escala (LLM), software de cómputo y sistemas de verificación formal. “El objetivo es sistematizar las etapas clave de la investigación, desde la revisión bibliográfica y la formulación de conjeturas hasta su validación, uniendo el razonamiento teórico humano con la asistencia digital”, explicó el investigador.

Para poner a prueba este modelo, el equipo abordará un problema de teoría ergódica no aditiva. Este desafío permitirá evaluar cómo la interacción entre el conocimiento experto, la capacidad de integración de la IA y el rigor numérico-simbólico puede generar nuevos descubrimientos teóricos.

“Mediante la creación de protocolos reproducibles de colaboración humano-IA, el proyecto busca posicionar a la UC como un referente regional en la transformación digital de las matemáticas, situándose en la frontera de la innovación científica mundial”, concluyó Briceño.

Ejemplo:

Un investigador está tratando de demostrar una conjetura.

Antes:

Revisaba cientos de papers manualmente.

Ahora:

La IA le resume investigaciones clave en segundos, le propone posibles caminos para resolver el problema, y revisa si su demostración tiene errores.

Es como pasar de trabajar solo, a tener un equipo digital que piensa contigo.



Desde Villarrica a Las Cruces: un proyecto para construir, desde las comunidades educativas, el uso de la inteligencia artificial en la práctica docente en matemáticas

Hoy, la formación docente enfrenta el desafío de integrar la inteligencia artificial desde una perspectiva crítica, ética y situada. En este contexto, el proyecto “Docencia, comunidad y tecnología”, presentado por el profesor Carlos Rojas, busca articular la formación de profesores con procesos de co-creación junto a comunidades educativas.

“La iniciativa propone desarrollar y validar un modelo educativo que integra dimensiones disciplinares, didácticae, éticas y socioculturales, orientado a la alfabetización crítica en IA. Para ello, el equipo trabajará de forma colaborativa, desde un enfoque transdisciplinar, con comunidades educativas de Villarrica (CEDEL UC) y Las Cruces (ECIM UC)”, indicó Rojas.

El proyecto se desarrollará en tres etapas: una fase inicial de diseño compartido, centrada en la construcción de principios y prototipos formativos; una segunda fase de co-creación territorial, que contempla jornadas presenciales y trabajo colaborativo con las comunidades; y una fase final de síntesis y validación, que permitirá consolidar los resultados y generar productos como una guía metodológica, un artículo académico y un seminario nacional de cierre.

“Buscamos construir un modelo situado que dialogue con los contextos locales y fortalezca la formación docente en inteligencia artificial desde una perspectiva crítica, interdisciplinaria y transdisciplinaria. La idea es que las propias comunidades puedan cuestionar y romper la lógica vertical con que hoy se imponen muchas políticas y lineamientos centralizados”, explicó el profesor.

En esa línea, la propuesta tiene como objetivo contribuir tanto a la mejora de las prácticas educativas como a la actualización de la formación docente y de las políticas públicas vinculadas al área, fortaleciendo capacidades institucionales. Al mismo tiempo, apunta a promover una integración ética, pedagógica y culturalmente situada de la inteligencia artificial en educación.

Ejemplo:

Un profesor de matemática puede recurrir a inteligencia artificial para elaborar una actividad, pero su incorporación al aula no se decide de manera automática.

La propuesta se somete a juicio docente: se analiza su pertinencia didáctica y disciplinar, su adecuación al contexto de los estudiantes, el tipo de razonamiento que promueve y los posibles sesgos que pueda contener. Así, aun cuando existan orientaciones o lineamientos institucionales, la decisión final no queda en la herramienta, sino en la capacidad profesional de los docentes para adaptar, tensionar o redefinir su uso según las necesidades del contexto.


¿Tu cerebro se apaga con el chatbot? Proyecto estudiará cómo interactúan los estudiantes con chatbots para entender cuándo realmente están aprendiendo… y cuándo solo están delegando esfuerzos a la IA

Liderado por el académico Mircea Petrache junto con la profesora del Laboratorio de Neurociencias Cognitivas UC, Marcela Peña, el proyecto aplica neurociencias al estudio de interacción humano-IA, y busca cuantificar y mejorar el rol de chatbots educativos para apoyar el procesamiento de ideas abstractas en estudiantes.

La iniciativa propone levantar y aplicar evidencia científica sobre patrones cerebrales presentes cuando las personas piensan y aprenden, en el contexto de interacción con inteligencia artificial, con el objetivo de desarrollar sistemas más informados y efectivos en el acompañamiento educativo.

El estudio se desarrollará en tres fases: una primera orientada a la recolección de datos multimodales de participantes resolviendo problemas con la ayuda de IA; una segunda que suma mediciones mediante EEG; y una tercera destinada a incorporar los entendimientos desde el EEG y evaluar una nueva versión del chatbot optimizado.

Como resultado, se espera identificar indicadores cognitivos clave para detectar niveles de pasividad o actividad durante la interacción, que permitan mejorar el diseño de estos sistemas. El proyecto busca abrir una nueva línea de investigación que conecte las neurociencias cognitivas con el desarrollo de herramientas de IA educativas.

Ejemplo:

Un estudiante quiere resolver un problema difícil usando una IA educacional.

Caso 1: El chatbot formula la respuesta sin diálogo, en pasos rígidos → Estudiante en “modo pasivo”, patrones cerebrales débiles.

Caso 2: El chatbot detecta bloqueos y dificultades del estudiante desde su postura, expresión y voz. Hace preguntas, da indicios, corrige, reformula → Mantiene el estudiante en “modo activo”.

Los investigadores, incluso, medirán actividad cerebral (EEG) para detectar esto y conectarlo a los datos de voz y expresión facial. La idea es crear un chatbot que reconozca patrones de pensamiento y se dé cuenta de las dificultades del estudiante en tiempo real.