INTRODUCCIÓN

El acceso y uso de las TIC se ha extendido de forma amplia por todo el mundo, transformando así estructuras económicas y sociales. De acuerdo con la Unión ^{Internacional de Telecomunicaciones (ITU) (2018)}, en el año 2018 cerca del 51,4 % de la población mundial contaba con acceso a Internet. Sin embargo, este mayor acceso no ha sido homogéneo en términos geográficos y sociodemográficos, por lo que se ha creado una brecha digital entre regiones y países. En los países en vía de desarrollo solo el 45 % de la población tiene acceso a Internet, mientras que en los países menos desarrollados solo uno de cada cinco individuos lo tiene (^{ITU, 2018}).

Esta brecha digital no solo se expresa en términos de acceso, sino también en términos de la capacidad de uso de las TIC. De acuerdo con la ^{Comisión Económica para América Latina y el Caribe (Cepal) (2010)}, una distribución desigual de destrezas y competencias relacionadas con el uso de la información tecnológica puede tener efectos similares a los de una distribución desigual del capital cultural. En el 2016, el porcentaje de personas que no tenía ninguna habilidad básica con las tecnologías de información y comunicación era de menos del 2 % en Suecia y Noruega, de menos del 25 % en Italia y del 35 % en Turquía (^{Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos [OECD], 2016}).

La desigualdad en las capacidades que se puede obtener por el uso diferenciado de las TIC representa una barrera al desarrollo personal y social, lo cual afecta al final el desarrollo de las regiones, además de provocar la exclusión. La brecha digital es un problema de vital importancia que se ha acentuado en el contexto actual generado por la Covid-19. Esta situación pone de manifiesto la falta de acceso a Internet de calidad y la carencia de equipos tecnológicos en los hogares de bajos recursos, lo que tiene un impacto negativo en la educación y fomenta la deserción escolar.

De acuerdo con lo anterior, el avance en las TIC ha generado grandes desafíos para los sistemas educativos en términos de comunicación y transmisión de conocimientos. En general, el impacto de la expansión de las TIC sobre el aprendizaje del estudiante depende no solo del acceso y capacidad de uso de tales tecnologías, sino también de las características particulares de las aplicaciones, de las condiciones sociodemográficas del estudiante, de sus características cognitivas, culturales y de su entorno escolar. De acuerdo con ^{Harris (2015)}, los estudiantes con alto nivel de ingresos usan las TIC para fomentar el desarrollo cognitivo, la creatividad y compresión; mientras que los que cuentan con bajos ingresos no pueden aprovechar esas experiencias por no tener la oportunidad de usar las herramientas tecnológicas.

El presente artículo tiene como objetivo estudiar el efecto de la intensidad en el uso de las TIC sobre el desempeño académico de los estudiantes en las pruebas internacionales PISA en el año 2018. A diferencia de gran parte de la literatura en la que se estudian los efectos del acceso a las TIC sobre el rendimiento académico, este artículo se enfoca en los impactos en la intensidad de uso de dichas tecnologías asociados al nivel de habilidades TIC. Considerando que la capacidad de utilizar las TIC está directamente relacionada con las habilidades académicas (^{OECD, 2015}), se espera que aquellos estudiantes con un mejor desempeño y con algún grado de habilidad TIC, obtengan mejores resultados del uso de las TIC.

Para analizar el efecto que tiene la intensidad de uso y el grado de habilidad de las TIC sobre el desempeño académico, este trabajo utiliza un enfoque de regresión cuantílica que permite estimar econométricamente efectos marginales en diferentes partes de la distribución de puntaje de la prueba. Utilizando la base de datos de las pruebas internacionales PISA 2018 (que tiene información sobre el desempeño de los estudiantes en diferentes países, áreas, y nivel de destreza con las TIC), se estudian los efectos diferenciales del uso de las TIC en estudiantes con alto y bajo desempeño académico en las áreas de lectura y matemáticas.

El documento se estructura de la siguiente forma, aparte de esta introducción, en la sección uno se presenta una revisión de literatura de los estudios sobre el tema; en la sección tres se expone el marco teórico del trabajo; la sección cuatro presenta la metodología y la fuente de datos a utilizar; en la sección cinco se presentan los resultados; y en las secciones seis y siete discuten los resultados y se ofrecen algunas conclusiones.

1. REVISIÓN DE LITERATURA

En general, el impacto del uso de las TIC sobre el rendimiento académico en el ámbito de país depende de cuatro factores: del contexto en el que se utilice (hogar o escuela), de la finalidad del uso (académico u ocioso), de la frecuencia con que se utilizan dichas herramientas tecnológicas y del grado de destreza o habilidad con las TIC del estudiante. Aunque en principio las TIC pueden mejorar el desempeño académico (dado que permiten el acceso a más información y facilitan la adquisición de nuevos conocimientos y habilidades), es la configuración de estos cuatro factores los que definen la dirección y la intensidad del efecto. En general, la evidencia empírica con relación a dichos efectos es mixta.

Los primeros trabajos que utilizaron pruebas PISA realizadas entre 2000 y 2009 encontraron efectos positivos del uso de las TIC en el hogar (y en menor medida en la escuela) sobre el rendimiento académico, principalmente en lectura y matemáticas, en todos los países participantes (^{Fuchs y Woessmann, 2004}; ^{Spiezia, 2010}; ^{Gamboa y Garcia, 2011}). De acuerdo con ^{Spiezia (2010)}, utilizar computador todos los días respecto de utilizarlo una vez a la semana tiene efectos diferenciales sobre el puntaje a lo largo de los países. Dentro del grupo de países que reporta los mayores efectos diferenciales se encuentra República Checa y Chile, con más de cincuenta puntos, mientras que dentro del grupo que reporta los menores efectos se encuentran Nueva Zelanda, Irlanda y Polonia, con diez puntos o menos.

Una segunda ola de estudios que utilizó las pruebas PISA de 2012 encontró, para todos los países participantes, efectos negativos del uso en la escuela y del uso en el hogar para trabajo escolar y efectos positivos del uso en el hogar para entretenimiento (^{Skryabin et al., 2015}; ^{Mediavilla y Escardíbul, 2015}; ^{Zhang y Liu, 2016}; ^{Petko et al., 2016}). Para quince países de la Unión Europea, ^{Agasisti et al. (2020)} encontraron efectos negativos del uso en el hogar para trabajo escolar mientras que ^{Eickelmann et al. (2016)} reportaron efectos positivos en la escuela en matemáticas para Australia, Alemania, Países Bajos, Noruega y Singapur.

En esta misma línea y utilizando las pruebas PISA 2012, ^{Posso (2016)} estudia el caso de Australia, y encuentra que el uso en el hogar para entretenimiento tiene efectos positivos para videojuegos y negativos para redes sociales, mientras que ^{Alderete et al. (2017)}, para España, encuentra efectos negativos en la escuela y positivos en el hogar con relación al trabajo escolar. En el caso de Argentina, ^{Alderete y Formichella (2017)} encuentran efectos positivos en los dos contextos.

Por último, existe una serie de estudios que evalúan el efecto en las pruebas PISA 2015. Considerando cuarenta y cuatro países, ^{Hu et al. (2018)} encuentran efectos negativos tanto en la escuela como en el hogar del uso para trabajo escolar, mientras que reportaron efectos positivos para uso en el hogar para entretenimiento y para autonomía con las TIC. En el caso de Uruguay, ^{Formichella y Alderete (2018)} encuentran efectos positivos en los dos contextos mientras que ^{Martínez-Garrido (2018)} para España encuentra solo efectos positivos en la escuela para trabajo escolar. ^{Gubbels et al. (2020)} encuentra para los países bajos efectos positivos para el uso en escuela y hogar para trabajo escolar y negativo con el nivel de competencias TIC.

De acuerdo con lo anterior, en un inicio el impacto de las TIC sobre el desempeño académico fue positivo para los estudios que utilizaron las pruebas PISA de principios de la década del 2000. Sin embargo, la literatura más reciente reporta efectos mixtos en el ámbito de países o regiones una vez se considera más en detalle el lugar de acceso, la finalidad y el grado de competencia en el manejo de dichas tecnologías.

Este trabajo pretende contribuir a esta literatura brindando evidencia sobre dichos efectos a partir de las pruebas PISA de 2018.

2. MARCO TEÓRICO

Conceptualmente, se parte de una producción educativa que representa la relación teórica entre un conjunto de insumos que contribuyen al proceso educativo y un producto asociado generalmente a un puntaje. Bajo este enfoque, el logro académico resulta de un proceso acumulativo que tiene en cuenta acciones del pasado y es medido principalmente a partir de pruebas estandarizadas.

De acuerdo con ^{Carnoy (2006)}, los insumos de la función de producción se pueden dividir en tres grandes grupos: la escuela y la clase, la familia y el alumnado, y el contexto socio cultural. El primero relaciona la infraestructura física de la escuela, material didáctico y tecnológico, cantidad de alumnos por aula, la cantidad y calidad de docentes, tiempo de enseñanza y los directivos. El segundo involucra variables en el ámbito socioeconómico, cultural y formación de las familias, además de variables que caracterizan a los estudiantes como edad, sexo y raza. El tercero involucra variables relacionadas con el entorno, en donde está ubicada la escuela, que afectan la calidad del proceso educativo.

En el modelo general descrito por ^{Hanushek (1979)}, el logro académico individual está en función de las características familiares, de las características personales, de las características de la institución y de las habilidades innatas del individuo. En este contexto, las TIC hacen parte de los inputs escolares, en la medida que estas necesitan de un proceso de aprendizaje para lograr un mayor aprovechamiento de estas. Las habilidades que resultan del uso de las TIC pueden ser utilizadas para obtener mejores logros académicos. De acuerdo con lo anterior, el modelo teórico de la presente investigación vendría dado por:

Donde la variable dependiente mide el rendimiento académico a través de los resultados en lectura y matemáticas de la prueba PISA 2018 y la principal variable explicativa T _i , es el vector de TIC que mide la intensidad de uso y el grado de habilidad TIC en la escuela y en el hogar. Asimismo, P _i es el vector de características personales, F _i de características familiares, I _i de características de la escuela y E _i hace referencia al entorno del estudiante.

En términos generales, el uso de las TIC tiene efectos positivos sobre el rendimiento académico. No obstante, el uso frecuente de las mismas puede generar efectos negativos dada la sustitución de actividades académicas por actividades de entretenimiento (^{OECD, 2015}). Asimismo, el nivel de habilidad puede establecer diferencias en los efectos en la intensidad de los diferentes tipos de uso de las TIC, donde quienes tengan mayores competencias obtendrán mayores beneficios de las TIC (^{Cepal, 2010}). La evidencia nacional e internacional prueba esta hipótesis y resalta la importancia de este input como predictor del rendimiento académico.

Con relación a los demás inputs, el presente trabajo considera dentro de las características personales y familiares, el sexo del estudiante y un índice que describe el nivel social, económico y cultural de la familia. Dentro de las características de la escuela se incluye la naturaleza del colegio (público-privado), la formación de los profesores (máster), el número de estudiantes de la institución y el número de computadoras disponibles. Por último, el entorno es controlado por la región a la que pertenece el estudiante (Estados Unidos, América Latina, Asia, África o Europa).

Teniendo en cuenta la revisión de literatura, se espera que los hombres obtengan mayores puntajes en el área de matemáticas y que las mujeres sean mejores en lectura, así como lo evidencia ^{Chica et. al. (2012)}. Por otra parte, de acuerdo con diferentes estudios como los realizados por ^{Posada y Mendoza (2014)}, ^{Jola (2011)} y ^{Chica et al. (2012)}, un mayor nivel socioeconómico y cultural de las familias de los estudiantes contribuye en la obtención de mejores resultados de las pruebas. De la misma forma, la literatura muestra que los colegios públicos y los que cuentan con un mayor número de estudiantes obtienen peores resultados (^{Cerquera, 2014}). Además, un mayor nivel de formación de los profesores y una mayor disponibilidad de computadores se traduce en mayores puntajes. Finalmente, se espera que haya diferencias significativas entre regiones dadas las características de estas.

3. MÉTODO

3.1. Regresión cuantílica

Para evaluar el efecto de la intensidad en el uso de las TIC y grado de habilidad TIC sobre el desempeño académico se estima un modelo de Regresión Cuantílica (RC). Este modelo permite evaluar la incidencia que tienen las variables explicativas sobre diferentes partes de la distribución de habilidades y no solo en la media como lo hace el método de Mínimos Cuadrados Ordinarios (MCO). De acuerdo con ^{Koenker y Basset (1978)}, y ^{Koenker y Hallock (2001)}, el impacto heterogéneo a lo largo de la distribución es la principal fortaleza del método, además de que ofrece mayor solidez ante valores atípicos dado que su estimación se basa en la minimización de las desviaciones absolutas ponderadas con pesos asimétricos. En el marco de la RC, el modelo teórico descrito en la ecuación (1) estaría expresado de la siguiente forma:

Donde la variable dependiente Rendimiento PISA hace referencia al puntaje obtenido en la prueba para el cuantil θ; x _¡ representa la matriz de variables explicativas (que incluye la habilidad e intensidad de uso de las TIC por parte del estudiante), ß _θ el vector de efectos de cada variable explicativa sobre el rendimiento académico evaluado en el cuantil θ y ß _{θ j} representa el término de perturbación del modelo. Los coeficientes estimados muestran cómo cambia la distribución condicional del cuantil ante un cambio marginal en una variable explicativa. Este efecto viene dado por:

Por lo tanto, es posible obtener diferentes efectos de la intensidad de uso de las TIC y grado de habilidad TIC para los diferentes cuantiles de la distribución de habilidades. En este caso, se consideran por ejemplo los efectos diferenciales que tienen las TIC en la parte alta y baja de la distribución de puntajes.

4. RESULTADOS

4.1. Estadísticas descriptivas

En la tabla 3 se presentan las estadísticas descriptivas del puntaje obtenido en las áreas de lectura y matemáticas. De acuerdo con esto, el promedio obtenido en estas dos áreas fue de 481 y 472 puntos respectivamente. Al parecer, los estudiantes tienen conocimientos y habilidades heterogéneas en estas áreas dado el nivel de dispersión de los puntajes, existiendo una mayor desviación en lectura que en matemáticas.

Tabla 3 Estadísticas descriptivas de puntajes por áreas 

Variable	Observaciones	Media	Curtosis	Desviación estándar	Mínimo	Máximo
Lectura	190.418	481,2	2,64	102,2	68,3	875,4
Matemáticas	190.418	471,9	2,76	96,0	72,6	883,6

Fuente: elaboración propia.

Con relación al uso de las TIC, los estudiantes declararon utilizar con menor frecuencia dichas herramientas en la escuela, frente al hogar. Para caracterizar el uso que le dan los estudiantes a las TIC en la escuela y fuera de ella, se analiza la frecuencia con la que los estudiantes realizan diferentes actividades a través de diversos dispositivos digitales según su nivel de habilidades relacionadas con el manejo de las TIC. Dichas habilidades representan el nivel de apropiación con el que cuentan los estudiantes y son divididas en tres niveles: alto, medio y bajo. Por su parte, la frecuencia de uso va desde nunca o casi nunca usar, hasta usarlas todos los días, donde se considera uso frecuente usarlas como mínimo una o dos veces a la semana.

En la figura 1, se muestra la relación entre la frecuencia de uso y el grado de habilidad TIC. En general, se observa que son los estudiantes que cuentan con habilidades altas los que las utilizan con mayor frecuencia. Asimismo, se encuentra que los estudiantes utilizan las TIC de manera frecuente para actividades más relacionadas con entretenimiento que para las actividades escolares.

Fuente: elaboración propia.

Figura 1 Uso de las TIC y el grado de habilidad TIC 

En la figura 2 se presenta una caracterización de los estudiantes considerando el uso y habilidad por decil de desempeño académico en las áreas consideradas. De acuerdo con la figura, son los estudiantes con menor desempeño académico los que las utilizan con mayor frecuencia en la escuela y en el hogar para trabajo escolar. De otro lado, el uso en el hogar para entretenimiento muestra tener una relación en forma de colina, es decir, que los estudiantes que más utilizan las TIC con este fin son aquellos con desempeño medio. Con relación al nivel de habilidad, no existen grandes diferencias entre los deciles de desempeño. A pesar de esto, aquellos que tienen mejor desempeño parecen contar con mejores habilidades TIC, reportando mayores efectos en el caso de lectura. Las estimaciones econométricas permitirán definir la importancia de que el estudiante tenga cierto nivel de destreza en el manejo de las TIC.

Fuente: elaboración propia.

Figura 2 Caracterización de los estudiantes por decil de desempeño 

En conclusión, los estudiantes que presentaron la prueba PISA 2018 exhiben un mejor desempeño en lectura frente a matemáticas. Con relación al uso de las TIC, parece que los estudiantes las utilizan con mayor frecuencia en el hogar comparado con la escuela. Al caracterizar el uso se encuentra que los estudiantes que tienen un menor desempeño son los que las utilizan mayor tiempo en la escuela, mientras que son los que tienen habilidades medias los que más las utilizan en el hogar. Por último, el nivel de habilidad está asociado con el desempeño del estudiante, por lo tanto, a mayor desempeño mayor habilidad en el manejo de las TIC.

5. DISCUSIÓN

Investigaciones previas han evidenciado que el acceso y uso de las TIC tiene efectos positivos sobre el rendimiento académico de los estudiantes. Sin embargo, algunas de ellas no consideran la forma en que son utilizadas las herramientas digitales, o las capacidades necesarias para que los estudiantes se beneficien del uso de las mismas. En el presente estudio se indagó sobre el papel de la frecuencia de uso y el grado de habilidad TIC por parte de los estudiantes en el desempeño en las áreas lectura y matemáticas evaluado en PISA 2018.

Las estimaciones muestran relaciones estadísticamente significativas y permiten evidenciar que los impactos del uso de las TIC están estrechamente relacionados con el grado de habilidad de TIC de los estudiantes. En primer lugar, el uso de las TIC en la escuela tiene efectos negativos sobre el rendimiento en lectura y matemáticas cuando los estudiantes tienen bajas habilidades y positivos cuando tienen altas habilidades.

Estos resultados se encuentran en línea con lo señalado por ^{Gubbels et al. (2020)}, quienes evidencian que la relación entre competencias y desempeño académico es negativa. No obstante, se vuelve positiva cuando los estudiantes cuentan con un alto nivel de competencias TIC. Del mismo modo, de acuerdo con ^{Alderete et al. (2017)}, el efecto negativo puede ser explicado por la educabilidad, donde la brecha digital puede generar una barrera adicional a los estudiantes que están en desventaja social. Por su parte, los impactos positivos están relacionados con lo planteado por la ^{Cepal (2010)}, donde el hecho de contar con un mayor nivel de habilidad TIC refleja un mayor beneficio sobre el rendimiento académico.

Con relación al uso de TIC en el hogar para tareas, los efectos son mixtos para los diferentes grados de habilidad. De acuerdo con ^{Agasisti et al. (2020)}, los efectos negativos pueden explicarse a partir de la obsolescencia de los equipos o software utilizados por los estudiantes, por pautas incorrectas o por la distracción que se puede presentar al momento de realizar la tarea, así como subestimar el tiempo en la realización de la tarea.

Considerando el uso en el hogar para entretenimiento, se encuentran efectos negativos para los extremos, es decir, para los estudiantes que tienen bajas y altas habilidades TIC, y efectos positivos para quienes tienen habilidades medias. El efecto positivo en entretenimiento se encuentra en línea con lo evidenciado por ^{Mediavilla y Escardíbul (2015)}, así como con ^{Posso (2016)}, quienes plantean que usar las TIC para entretenimiento mejora el rendimiento académico dado que la mayor familiaridad y dominio de las TIC desarrolla habilidades que contribuyen a la resolución de problemas y mejora de la memoria. En este caso, contar con habilidades medias en el manejo de las TIC permite aprovechar los beneficios del uso de las herramientas digitales para entretenimiento.

El presente estudio tiene varias limitaciones. Primero, se dificulta la identificación del efecto causal del uso y grado de habilidad TIC sobre el rendimiento académico, puesto que dichos efectos pueden estar mediados por factores inobservables. Segundo, el rendimiento académico en lectura y matemáticas junto con el uso de las TIC y el grado de habilidad TIC pueden ser recíprocos, lo que provoca problemas de simultaneidad. Por último, se presentan problemas de endogeneidad dado que según ^{Spiezia (2010)}, existe la posibilidad de que los estudiantes elijan la frecuencia de uso de las TIC. De acuerdo con lo anterior, los resultados obtenidos son correlaciones entre las variables y no reflejan efectos causales.

6. CONCLUSIONES

Las TIC han tenido efectos importantes en el proceso educativo. La incorporación de las TIC en la escuela como herramienta que modifica la enseñanza ha jugado un papel importante en el aprendizaje y el logro académico de los estudiantes. En este nuevo contexto surgen estrategias de política que permiten proveer a todos los estudiantes herramientas tecnológicas como fuente de acceso de oportunidades. Sin embargo, el simple acceso no garantiza el goce de dichas oportunidades puesto que es el uso de las TIC el que permite obtener beneficios de las mismas.

Considerando que los estudiantes tienen diferentes niveles de destreza en el manejo de las TIC, el presente trabajo evaluó el efecto de la intensidad de uso de las TIC en la escuela y en el hogar sobre el rendimiento académico en las áreas de lectura y matemáticas de los estudiantes que presentaron la prueba PISA 2018. La principal contribución del artículo es brindar evidencia empírica sobre el efecto diferencial que tienen las TIC en sobre el desempeño escolar, teniendo en cuenta el lugar de acceso y nivel de destreza en estas tecnologías con base en las pruebas PISA 2018. La estimación del efecto se realizó mediante un modelo de RC en el que se estudió el efecto de la intensidad de uso a lo largo de la distribución de habilidades para diferentes niveles de habilidad en las TIC.

De acuerdo con los resultados, los estudiantes que presentaron la prueba PISA 2018 muestran un mejor desempeño en el área de lectura respecto de matemáticas. Con relación al uso de las TIC, los estudiantes utilizan las TIC de forma más frecuente en el hogar en comparación con el uso en la escuela. El uso de las TIC en la escuela se caracteriza por enviar mensajes en línea, navegar por trabajo escolar y usar el correo electrónico. De otro lado, el uso de las TIC en el hogar se divide en el uso para entretenimiento y para trabajo escolar, realizando principalmente actividades como uso de redes sociales y actividades asociadas a la realización de la tarea respectivamente.

Los resultados econométricos sugieren efectos diferenciales de la intensidad de uso de acuerdo con el nivel de destreza TIC del estudiante. Para los estudiantes con bajas habilidades en el manejo de las TIC el uso para tareas tiene un efecto positivo pequeño, mientras que el uso para entretenimiento está asociado con efectos negativos grandes. En el caso de estudiantes con habilidades medias en el manejo de TIC, el uso para tareas tiene efectos nulos o negativos sobre el desempeño, pero positivos cuando se utilizan para entretenimiento. Finalmente, para los estudiantes con altas habilidades en el manejo de las TIC, el uso para tareas en la escuela reporta resultados positivos mientras que exhibe resultados negativos cuando se usan para entretenimiento.

En términos de líneas de acción, se hace necesaria la implementación de estrategias pedagógicas que permitan la apropiación de las TIC por parte de los estudiantes, las cuales deben estar acompañadas de la labor docente, donde estos actores se deben caracterizar por tener completo conocimiento y apropiación de dichas herramientas, además de utilizarlas para la práctica o extensión de los contenidos temáticos de las diferentes áreas del conocimiento. Puesto que, como evidencia ^{Sierra (2017)}, la apropiación de las TIC por parte de los docentes, en especial el uso pedagógico, genera mejoras en el rendimiento académico de los estudiantes.

En esa misma línea, es necesaria la incorporación de programas que permitan que las TIC complementen la enseñanza tradicional en lugar de sustituirla. Donde se ofrezca una instrucción guiada, con el fin de evitar que la libertad de uso de las TIC impida la obtención de beneficios esperados por parte de estas herramientas. ^{Linden (2008)}, muestra que cuando un programa se enfoca en incorporar las TIC como complemento de la clase, se obtienen mejoras en el desempeño académico dado que dichas herramientas refuerzan los temas vistos en clase y da paso a la práctica de lo aprendido. Por su parte ^{Fang et al. (2008)} sugieren que existen mayores efectos de los programas tecnológicos sobre el rendimiento académico si la instrucción es orientada por profesores capacitados en dichos programas.