Figura 1. Interfaz gráfica del juego.
Las herramientas que se utilizan en el proceso de enseñanza-aprendizaje han evolucionado de forma continua, generando nuevas alternativas, siempre con la finalidad de obtener mejores resultados en la adquisición de conocimientos por parte de los estudiantes. Gamification es una de estas técnicas educativas que han sido propuestas, y que ha mostrado resultados alentadores para el proceso de enseñanza-aprendizaje. En este trabajo se propone la utilización de una interfaz gráfica con elementos de Gamification, orientado a la enseñanza de la física a nivel bachillerato, que apoye en la adquisición de conocimientos de esta área, y de esta manera contribuir a que se interesen en asignaturas de ciencia básica.
Palabras clave: Gamificación, aplicación computacional, enseñanza de física.
Tools that are applied in the teaching-learning process have evolved in a continuous way, generating new alternatives, in order to obtain better results in the students related to the knowledge acquisition. Gamification is one of these educational techniques that have been proposed, and it has demonstrated encouraging results in the learning-teaching process. In this work the utilization of a graphical interface is proposed, which have gamification elements. It is oriented to the teaching of physics in high school that supports the knowledge acquisition in this area, and contribute to increase the attention of the students for basic science subjects.
Keywords: Gamification, computer application, physics teaching.
Las estrategias de enseñanza han estado en constante evolución desde los inicios de la humanidad. A partir de la enseñanza que se daba en las comunidades primitivas para compartir las técnicas y métodos para hacerse de provisiones. Posteriormente, se encuentran vestigios de la aplicación de enseñanza en el Antiguo Oriente, en la Grecia Antigua y en la antigua Roma. Ya en la época feudal surge el movimiento del renacimiento, y con él también surgen nuevas formas de concebir el mundo y nuevas formas de transmisión de conocimientos. Durante esta época surgen grandes pensadores y científicos que contribuyeron a la evolución de la enseñanza de las ciencias y de la literatura, como Juan Amos Comenios, Galileo Galilei, Rene Descartes, Isaac Newton, Juan Jacobo Rousseau, entre otros (Luzuriaga, 1997).
En la segunda mitad del siglo XIX, se inicia la pedagogía moderna junto con el advenimiento de la revolución industrial, donde se proponen ideales como la colaboración amistosa entre el maestro y sus estudiantes, así como dejar que el estudiante desarrolle sus facultades bajo la supervisión del maestro, manteniendo siempre un control por parte del maestro (Luzuriaga, 1997).
En la pedagogía contemporánea surge la corriente pragmática y funcional, en la que se indica que la validez del pensamiento se verifica en la acción. Además, se introduce el método global de lectura y la globalización de la enseñanza. Se invierte en investigaciones sobre los métodos de aprendizaje, como el conductismo (A. Pavlov, J. Watson, E. Thorndike), Tecnología Educativa Skinner, y el constructivismo y cognitivismo (Jean Piaget y Vygotsky). En su caso, Brunel aporta el aprendizaje por descubrimiento, y Ausubel aporta el aprendizaje por recepción verbal significativa (Luzuriaga, 1997).
En la actualidad, se aplican técnicas de enseñanza aprendizaje basadas en proyectos, donde los estudiantes planean, implementan y evalúan proyectos que pueden aplicarse en el mundo real, y no solo desarrollos dentro del aula de clase (Galeana de la O, 2006).
También se aplica el aprendizaje basado en problemas, donde se presenta el problema, se identifican las necesidades de aprendizaje, se busca la información necesaria y finalmente se regresa al problema (Araujo et al., 2008).
Adicional a estas técnicas, se han desarrollado conceptos para aprovechar la tendencia y habilidad de las nuevas generaciones en el uso de videojuegos y aplicarlos como parte de una estrategia de enseñanza-aprendizaje. Se ha introducido el término de Gamification, como una nueva estrategia donde se involucre al estudiante tomando en cuenta la acción de aprender jugando (Zicherman et al., 2011).
La gamification ha sido aplicada en la enseñanza-aprendizaje de diversas áreas del conocimiento. En (Vera, 2013) se presenta el diseño de una interfaz gráfica para videojuego didáctico, el cual está orientado hacia la enseñanza a nivel medio técnico profesional para la carrera de Explotación Minera, en el Liceo Mixto Particular de los Andes, en Chile. El autor presenta un prototipo funcional que muestra acciones de interactividad de los estudiantes con la interfaz.
En (Sanjuán et al., 2015) presentan el desarrollo de una aplicación considerando conceptos de gamification relacionada con la visita a un museo. Esta aplicación está diseñada para ser ejecutada en teléfonos inteligentes, y permite el acceso mediante códigos QR.
Por otro lado, en (Cobos, 2016) se aplica el concepto de gamification en aplicaciones móviles ecológicas, como parte de la estrategia de mejorar la vida de personas de forma sostenible.
En este trabajo, se presenta una interfaz gráfica computacional, la cual ha sido diseñada como apoyo a la enseñanza de la física a nivel bachillerato, donde los estudiantes pueden interactuar, y a través de la emoción que se produce al encontrarse inmersos en el juego, se puedan asimilar conocimientos teóricos relacionados con la física.
La Gamification o Gamificación la han definido de distintas formas.
Una de ellas especifica que la gamification es el uso de elementos y de diseños propios de los juegos en contextos que no son lúdicos (Werbach y Hunter, 2012), por lo que la gamification toma en cuenta las características que son propias de los juegos, que los hace atractivos y adictivos a los usuarios, aplicándolos en cualquier área donde se requiera de la enseñanza de conocimientos.
Los mismos autores de (Werbach y Hunter, 2012), también definen a la gamification como el proceso de la manipulación de la diversión con la finalidad de servir a objetivos de la realidad.
En el caso de (Kapp, 2012), define a la gamification como el uso de las técnicas basadas en juegos, estética y pensamiento lúdicos para interesar a los usuarios, motivarlos a que hagan las acciones, promover que aprendan y que resuelvan problemas.
Además, la gamificación es definida como la utilización de los usos de los juegos (diseño, dinámicas, elementos, etc.) en contextos no lúdicos que modifiquen los comportamientos y actitudes de los usuarios por medio de acciones sobre su motivación (Teixes, 2015).
La interfaz gráfica que se presenta en este artículo fue desarrollada en el lenguaje de programación Java, dentro del ambiente de Netbeans 8.1. Se seleccionó este lenguaje por la independencia de plataforma que ofrece Java. Además, se escogió este ambiente de programación por la facilidad y sencillez para el desarrollo del ambiente gráfico.
La Figura 1 muestra el ambiente sobre el cual se desarrollaría el juego. Esta interfaz se divide en cuatro secciones. En la parte superior izquierda se presenta el tablero de juego, que consiste en 50 casillas y una meta. En la tabla, ubicada en la parte superior derecha, se muestra el listado de los usuarios, que serán los estudiantes que en ese momento vayan a participar en el juego.
Figura 1. Interfaz gráfica del juego.
En el recuadro de la parte inferior izquierda, se muestra la pregunta que le corresponda al participante que haya lanzado el dado. Finalmente, en la parte inferior derecha, se presentan las opciones de respuesta, de las cuales, el estudiante deberá seleccionar alguna de ellas.
La interfaz también cuenta con botones, para ejecutar las acciones del juego. El botón Reordenar es utilizado para generar un orden aleatorio en la participación de los estudiantes. El botón Lanzar Dado se encarga de escoger de forma aleatoria la pregunta que deberá contestar un estudiante. El botón Siguiente pasa el turno al siguiente estudiante en la lista de jugadores. Finalmente, el botón Validar Respuesta es el encargado de revisar si la opción que el estudiante ha escogido es la correcta.
Dependiendo del semestre en que se encuentren los estudiantes que participen en el juego, el profesor podrá escoger la pestaña de Física I, Física II o bien Física III.
En este juego, todos parten de la casilla en la posición número 50, y en la participación de cada estudiante, dependiendo si acierta o no, avanzaría una casilla en el tablero. El objetivo del juego es ser el primero en llegar a la meta, tratando de tener la mayor cantidad de aciertos en las preguntas que se le presenten a cada uno de los jugadores.
Una vez cargado el listado de estudiantes en la aplicación, se presiona el botón Reordenar, para generar una secuencia de ordenamiento aleatoria, iniciando con el estudiante que haya quedado en la primer posición.
Se presiona el botón Lanzar Dado, para asignar a un estudiante una pregunta. Estas se generan aleatoriamente a partir de un banco de 50 preguntas, previamente cargadas en el software. Una vez conocida la pregunta y las posibles respuestas, el estudiante le indica al profesor la opción seleccionada para que sea validada en la interfaz gráfica.
Una vez escogida la opción, se presiona el botón Validar Respuesta para que el software verifique si el estudiante ha acertado en su respuesta. En caso de que el estudiante haya escogido la respuesta correcta, su posición sobre el tablero cambia hacia la siguiente numeración, rellenando en color azul su nueva posición. Y en caso de que su respuesta esté equivocada, se queda rellena la misma posición en que se encontraba el jugador.
Posteriormente, se presiona el botón Siguiente para pasar al siguiente jugador en el orden en que se encuentren en la tabla, y se reinicia el proceso con el jugador que le toque su turno.
En este trabajo se presenta el desarrollo computacional de una interfaz gráfica, la cual considera conceptos de Gamification. Esta interfaz fue diseñada para contribuir en el proceso de enseñanza-aprendizaje en estudiantes de nivel bachillerato que cursen alguna de las asignatras de física que se imparten a este nivel. Esta interfaz cuenta con un diseño amigable al usuario, donde el profesor controla cada uno de los momentos de la actividad, haciendo partícipes las emociones que son importantes en la adquisición de nuevo conocimiento para los estudiantes. Se pretende aplicar esta interfaz en los estudiantes de bachillerato para hacer un estudio sobre el impacto que llegará a tener en su aprendizaje dentro del área de la física.
Araujo, U.F., Sastre, G. (2008) El Aprendizaje Basado en Problemas. Una nueva perspectiva de la enseñanza en la Universidad. Barcelona. Ed. Gedisa.
Cobos, C. J. C. (2016). La gamificación en aplicaciones móviles ecológicas: análisis de componentes y elementos de juego. Sphera Publica, 1(16), 95-113.
Galeana de la O, L. (2006) Aprendizaje basado en proyectos. Revista Digital CEUPROMED – Universidad de Colima.
Kapp, K.M. (2012) The Gamification of Learning and Instruction: Game-based Methods and Strategies for Training and Education. Wiley Publishers. 336 páginas.
Luzuriaga, L. (1997) Historia de la educación y de la pedagogía. 23a Edición.
Sanjuán, P., Borrero, F., Ramírez-Gonzalez, G. (2015) Gamification applied to tourism. Case of study: House Museum Mosquera. Holy Week 2015. Memorias del VII Congreso Iberoamericano de Telemática CITA2015. Pp. 137-143.
Teixes, F. (2014) Gamificación:fundamentos y aplicaciones. Editorial UOC. Ed. 2014. Barcelona, España.
Vera, F. (2013) Diseño de interfaz gráfica de usuario para videojuego didáctico con estrategias de gamification, para explotación minera en educación media técnico profesional. Repositorio Académico de la Universidad de Chile.
Werbach, K., Hunter, D. (2012) For the Win: How Game Thinking Can Revolutionize Your Business. Wharton Digital Press, Oct 30, 2012.
Zichermann, G., Cunningham, C. (2011) Gamification by design. Implementing game mechanics in web and mobile apps. Ed. O’Reilly. Canada.
[a] Joselito Medina recibió el grado de Ingeniero en Computación por parte de la Universidad Autónoma de Guerrero en el año de 1997. En el 2002 recibió el grado de Maestro en Ciencias con especialidad en Computación, y en el 2005 el grado de Doctor en Ciencias con especialidad en Computación, ambos grados fueron otorgados por el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV – IPN). Actualmente se encuentra laborando en el Área Académica de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo como Profesor-Investigador. Las líneas de investigación que cultiva incluyen teoría de Redes de Petri, bases de datos activas y simulación de eventos discretos.
[b] Víctor Manuel Gea Hernández recibió el grado de Ingeniero Industrial por parte de la Universidad Autónoma de Estado de Hidalgo en el año de 1995. En el 2005 obtuvo la Especialidad en Tecnología Educativa, realizando también estudios de la Maestría en Tecnología Educativa en la misma Universidad. En la actualidad es académico en la Escuela Preparatoria No 1 de la UAEH desarrollándose en la enseñanza de la física y las matemáticas.
[c] María Guadalupe Serna Díaz recibió el grado de Químico Biólogo Parasitólogo por la Universidad Autónoma de Guerrero en el año de 1998 y el grado de Maestra en Biotecnología por la Universidad Politécnica de Pachuca en 2011. Actualmente es Profesora en la Escuela Preparatoria No. 1 de la UAEH, teniendo como áreas de interés las nuevas técnicas de enseñanza y la modelación de procesos biotecnológicos.
[d] Juan Carlos Seck Tuoh Mora recibió los grados de Maestría y Doctorado en Ciencias en Ingeniería Eléctrica opción Computación por parte del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados
[e] Norberto Hernández Romero, obtiene el grado de Maestría en Ciencias en Ingeniería Eléctrica por el Instituto Tecnológico de la Laguna, México, en 2001, y el grado de Doctor en Ciencias en Ingeniería Industrial por la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, en 2009. Actualmente es profesor-investigador de tiempo Completo, en la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, México.
[a,d,3] Área Académica de Ingeniería, Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Carr. Pachuca Tulancingo Km 4.5, Ciudad del Conocimiento, Col. Carboneras, C. P. 42184, Pachuca de Soto, Hgo., México.
[b,c] Escuela Preparatoria No. 1, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Av. Benito Juarez 1100, Col. Constitución, C.P. 42080 Pachuca de Soto, Hgo., México.
[a] a jmedina@uaeh.edu.mx