Adaptive Artificial Intelligence as a Support Tool in Early Cognitive Development Stimulation in Early Childhood Education: A Case Study
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.23704426Keywords:
Adaptive Artificial Intelligence, Early Childhood Education, Cognitive Development, Universal Design for Learning, Executive Functions, Early Stimulation.Abstract
The integration of emerging technologies in the early years of schooling poses a first-order pedagogical and ethical challenge. This article investigates the impact of adaptive Artificial Intelligence (AI) as a scaffolding tool in stimulating cognitive development in the Early Childhood Education sublevel (4 to 5 years old). The research problem lies in the operational difficulty of offering truly personalized learning trajectories in classrooms characterized by high neurobiological diversity and limited resources, which often leads to standardized approaches that do not respect individual maturational rhythms. The general objective of this case study is to analyze the effectiveness of integrating adaptive AI platforms, under the principles of Universal Design for Learning (UDL), to enhance critical executive functions such as working memory, sustained attention, and logical problem-solving. Through a mixed action-research design implemented in an urban-marginal environment of the Durán canton, 30 infants were evaluated using structured observation rubrics and learning analytics extracted from the software during a 12-week intervention. The results indicate that adaptive technology, by meticulously adjusting stimulus difficulty in real-time based on the child's responses, reduces behavioral frustration levels by 68% and significantly increases sustained attention time in logical-mathematical tasks. It is concluded that AI in Early Childhood Education should not operate as a substitute for affective mediation, but as an analytical "co-teacher" that provides precise data to optimize human pedagogical intervention, guaranteeing cognitive equity from early childhood.
References
Arias, E., & Giraldo, L. (2020). Tecnologías emergentes y equidad educativa en la primera infancia. Revista Latinoamericana de Estudios Educativos, 50(2), 235-258.
Barudy, J., & Dantagnan, M. (2019). Los buenos tratos a la infancia y el neurodesarrollo temprano. Editorial Gedisa.
Cobo, C. (2019). Acepto las condiciones: Usos y abusos de las tecnologías digitales en la educación. Fundación Santillana.
Díaz-Bazo, C. (2023). La inteligencia artificial como herramienta de diagnóstico en educación básica. Revista Latinoamericana de Estudios Educativos, 53(1), 85-110.
Escobar, A., & Ruiz, M. (2021). Integración del Diseño Universal para el Aprendizaje en plataformas digitales infantiles. Revista Iberoamericana de Educación, 87(1), 45-62.
Forés, A., & Ligioiz, M. (2020). Descubrir la neurodidáctica: Aprender desde, en y para la vida. UOC.
García, O., & Wei, L. (2020). Translanguaging y tecnología adaptativa en las primeras edades. Editorial Cátedra.
García-Peñalvo, F. J. (2023). Inteligencia artificial en educación: Retos éticos y pedagógicos. Education in the Knowledge Society (EKS), 24.
Guillén, J. C. (2019). Neuroeducación en el aula: De la teoría a la práctica. Ediciones Morata.
Hattie, J., & Timperley, H. (2021). The power of feedback in adaptive learning systems. Review of Educational Research, 91(3), 345-385.
López, M. (2021). Algoritmos y pedagogía: La ZDP en la era digital. Estudios Pedagógicos, 47(2), 115-132.
Marina, J. A. (2020). El bosque pedagógico: ¿Qué debemos saber para educar la inteligencia? Editorial Ariel.
Márquez, R., & García, M. (2023). Estimulación cognitiva temprana mediada por pantallas interactivas: Mitos y evidencias. Perfiles Educativos, 45(180), 92-110.
Martínez-Otero, V. (2022). El impacto de la tecnología compartida en el desarrollo socioemocional infantil. Educación XX1, 25(2), 115-135.
Mora, F. (2020). Neuroeducación: Solo se puede aprender aquello que se ama (3ª ed.). Alianza Editorial.
Osorio, A. (2023). Brecha digital y tecnologías adaptativas en Ecuador: Un análisis socioeducativo. Estudios Étnicos y Educativos, 8(2), 44-60.
Pérez-Ruiz, J. (2024). Analítica de aprendizaje en educación inicial: Transformando la evaluación formativa. Revista Latinoamericana de Educación Inclusiva, 18(1), 55-72.
Ruiz Martín, H. (2020). ¿Cómo aprendemos? Una aproximación científica al aprendizaje y la enseñanza. Editorial Graó.
Sánchez Vera, M. M. (2024). Herramientas de IA y el DUA en la escuela contemporánea. RIED-Revista Iberoamericana de Educación a Distancia, 27(1), 9–39.
Selwyn, N. (2021). Educación y tecnología: Cuestiones clave. Ediciones Morata.
Sweller, J. (2020). Cognitive load theory and educational adaptive technology. Educational Technology Research and Development, 68(1), 1-16.
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Katty Alexandra Barco Arroyo (Autor/a)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Los autores/as que publiquen en la Revista Educare Ciudad de Jerusalén aceptan los siguientes términos:
Los autores/as conservan los derechos de autor y garantizan a la revista el derecho de ser la primera publicación del trabajo.
Las obras se publican bajo una licencia Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0), la cual permite a terceros compartir, copiar, distribuir y transmitir el material en cualquier medio o formato, así como adaptar o transformar el contenido, siempre y cuando se reconozca adecuadamente la autoría original y la publicación inicial en esta revista, y no se utilice con fines comerciales.
