Durante décadas, la relación entre el entorno físico y el aprendizaje ha sido objeto de estudio en campos como la arquitectura escolar, la neurociencia educativa y la psicología ambiental. Sin embargo, un área clave seguía sin explorarse a fondo: la influencia de la luz de color en los procesos cognitivos y emocionales de los estudiantes.
Una investigación reciente, realizada por investigadores de la Universidad Rovira i Virgili de Tarragona, rompe esta inercia y abre un nuevo campo de posibilidades en la intersección entre neuroeducación, inteligencia artificial y diseño lumínico: el uso de luz de color dinámica, controlada mediante IA, para mejorar el aprendizaje en escuelas primarias.
El estudio, realizado a lo largo de tres cursos escolares en centros públicos de Andalucía, se propuso analizar los efectos de diferentes escenarios de luz cromática –específicamente naranja, verde y violeta– en el desarrollo cognitivo, emocional y competencial de alumnos de 10 a 12 años. Con un diseño cuasi-experimental que incluyó grupos de control, mediciones pre y post intervención, y una recolección sistemática de datos, la investigación buscó evidencias empíricas que sustenten la implementación de sistemas de iluminación inteligente adaptativa en entornos escolares.
Los resultados son muy interesantes: los escenarios de luz coloreada mejoraron la atención, la creatividad y el control de impulsos, ademas de impactar positivamente en competencias instrumentales como la lectura y las matemáticas, así como en el bienestar emocional de los estudiantes.
La luz como estímulo cognitivo
Hasta ahora, la mayoría de las investigaciones relacionadas con iluminación en entornos educativos se centraban en la temperatura de color correlacionada (CCT), expresada en grados Kelvin. Se sabía, por ejemplo, que la luz fría favorece la concentración, mientras que la cálida puede inducir a la relajación. Pero este nuevo estudio va más allá, centrándose en el color de la luz como variable independiente, medido en longitudes de onda (nanómetros), y no simplemente en el tono blanco que emiten las luminarias LED.
Se trata de un cambio de paradigma. La luz deja de ser un parámetro uniforme e inerte para convertirse en un estímulo dinámico y personalizado, que interactúa con los procesos cognitivos y emocionales de los alumnos. “La iluminación cromática puede ser tan determinante como el mobiliario o la disposición del aula”, concluyen los autores, quienes consideran que sus resultados permiten comenzar a diseñar entornos educativos sensorialmente inteligentes..
Diseño experimental: luz naranja, verde y violeta frente a luz natural
La investigación tuvo como objetivo, por tanto, analizar el impacto de la iluminación cromática en los procesos cognitivos, afectivos y de aprendizaje instrumental en educación primaria, así como evaluar el potencial del color dinámico y la asistencia de inteligencia artificial en la gestión de la luz del aula. Para ello, se diseñaron tres marcos cuasi-experimentales aplicados durante tres años académicos en seis aulas de tres escuelas públicas andaluzas, combinando entornos rurales y urbanos.
Participaron 129 alumnos de entre 10 y 12 años, distribuidos en grupos experimentales y de control. Las aulas experimentales fueron equipadas con iluminación LED de color (naranja, verde y violeta), y se compararon sus efectos con condiciones estándar de luz natural y blanca artificial. Las mediciones incluyeron luminancia, temperatura de color (CCT) y longitud de onda, y se evaluaron mediante pruebas pre y post intervención.
El diseño buscó superar las limitaciones metodológicas de estudios previos, incluyendo medidas repetidas y grupos comparativos. Se registraron los efectos de cada tipo de luz sobre la atención, la impulsividad, la creatividad, la comprensión lectora, la escritura, la competencia matemática y el estado emocional del alumnado. También se contempló la posibilidad de integrar sistemas de iluminación dinámica gestionados por IA como herramienta pedagógica.
Resultados obtenidos: cada color, un efecto específico
Uno de los hallazgos más destacados del estudio es la mejora de la atención bajo luz violeta. Este resultado fue estadísticamente significativo y consistente a lo largo de los tres escenarios experimentales, con un tamaño del efecto alto (0,972). Se trata de un dato relevante para el diseño de entornos de estudio o trabajo que requieran concentración sostenida.
En cuanto al control de impulsos, también fue la luz violeta la que arrojó los mejores resultados, aunque en este caso los análisis de varianza no alcanzaron significancia estadística. La creatividad, por otro lado, mostró mayor sensibilidad a la luz verde, aunque las medianas favorecieron ligeramente el entorno violeta. El escenario verde también resultó óptimo para tareas que requerían pensamiento figurativo.
En el plano de la competencia matemática, la luz violeta volvió a demostrar un efecto superior, si bien la diferencia con respecto a los escenarios naranja y verde no fue abrumadora. En lectura y escritura, los mejores desempeños se registraron bajo luz naranja, con significancia estadística clara en la variable de expresión escrita (p ≤ 0,001) y un tamaño del efecto muy elevado (1,298).
La dimensión afectiva, que incluye la percepción de energía, placer, confort y estado emocional general, encontró en la luz naranja su mejor aliada. Los alumnos mostraron mayor satisfacción, energía y estado de ánimo positivo bajo este entorno cromático, seguido de cerca por la luz violeta.
Estos resultados no solo confirman la eficacia de la luz coloreada sobre parámetros académicos y emocionales, sino que sugieren un modelo de aplicación dinámica: distintos colores para distintas actividades, momentos del día o estados de ánimo del alumnado.
Inteligencia artificial y luz dinámica: el aula como sistema adaptativo
Un componente clave de la investigación reside en su propuesta de integración con sistemas de inteligencia artificial. Dado que ningún color es óptimo para todas las variables, la clave estaría en diseñar sistemas de iluminación adaptativos que modifiquen la luz del aula en función del tipo de tarea o del estado fisiológico y emocional de los estudiantes.
Aquí es donde entra en juego la IA como asistente pedagógico. Ya existen algoritmos capaces de detectar patrones de comportamiento, medir niveles de atención mediante sensores o incluso interpretar expresiones faciales. Integrar estas tecnologías con luminarias LED RGB permitiría automatizar el cambio cromático en tiempo real, personalizando la experiencia de aprendizaje como nunca antes.
El estudio cita investigaciones recientes en las que la IA ya se está utilizando para mejorar el rendimiento estudiantil mediante el diseño del entorno de aula, incluyendo variables como la temperatura de color. Además, se destaca la posibilidad de integrar herramientas de learning analytics y asistentes virtuales capaces de adaptar el entorno lumínico según parámetros personalizados.
Eso sí, los investigadores subrayan que la decisión última debe recaer en el docente, no en la máquina. La IA puede ayudar a tomar decisiones más informadas, pero nunca sustituir el criterio pedagógico. “La luz es un recurso didáctico más, como la pizarra o los libros”, apuntan. “Pero ahora, con capacidad para pensar y adaptarse”.
Conclusiones
De todo lo anterior, los investigadores, a modo de conclusión, proponen diferentes recomendaciones prácticas orientadas a facilitar la aplicación real de las conclusiones del estudio.
Con el fin de mejorar el desarrollo cognitivo de los estudiantes, se recomienda dar prioridad al uso de iluminación verde y violeta en las aulas. Estas condiciones de iluminación han demostrado ser efectivas para promover procesos cognitivos, mientras que el uso exclusivo de la luz natural ha demostrado un rendimiento inferior en todas las dimensiones evaluadas. Además, es esencial utilizar sistemas de iluminación inteligentes que permitan la adaptación dinámica de los colores de acuerdo con la actividad y las necesidades individuales de los alumnos.
La aplicación de la iluminación de color en actividades que requieren atención sostenida y creatividad figurativa es esencial. Se ha demostrado que esta práctica mejora estas habilidades, siempre que los niveles de iluminación se monitoreen para mantener un equilibrio adecuado entre la estimulación visual y la comodidad ocular. El control de impulsos en los estudiantes puede beneficiarse del uso de la iluminación violeta.
La iluminación de color también puede mejorar el aprendizaje instrumental en las actividades de escritura y competencia matemática. En este contexto, la iluminación naranja podría ser una opción viable para apoyar la comprensión lectora, aunque no se ha observado ninguna mejora significativa en esta área. El bienestar emocional y la energía de los estudiantes se pueden mejorar mediante el uso de la iluminación en el espectro naranja. Adaptar las condiciones de iluminación a las necesidades específicas de cada grupo de estudiantes es esencial, por tanto, para garantizar un entorno de aprendizaje cómodo y estimulante.
Puede acceder al paper completo de la investigación a través del siguiente enlace:
https://www.mdpi.com/2076-3417/15/7/3657
Fuente de imágenes: Freepik. Imágenes procedentes de bancos de recurso gráficos que no pertenecen a la investigación.
