Aprendizaje digital Basado en Juego

Klopfer, Osterweil y Salen (2009) definen los juegos de aprendizaje digital como aquellos dirigidos a la adquisición de conocimiento, fomentando hábitos mentales y de comprensión que generalmente son útiles dentro de un contexto académico. Además, poseen los mecanismos determinantes para su efectividad pues son portadores de motivación intrínseca y disfrute (Perrotta, Feathersotone, Aston, & Houghton, 2013). Está claro que es interesante el uso de juegos que usan sistemas de posicionamiento global (GPS) porque cambian el paradigma de los jugadores: deben salir a la calle para lograr sus metas y deben caminar para obtener objetos y alcanzar objetivos que les permitan avanzar en el juego. Esto puede combatir los hábitos sedentarios que prevalecen en los jugadores.

Los juegos son capaces de promover el pensamiento de orden superior. La evidencia positiva en varios estudios (Dondlinger, 2007; Steinkuehler & Duncan, 2008) indica que el diseño de juegos con fines educativos debe recomendarse, pues el jugador/estudiante participa en un ambiente en el que puede experimentar con las relaciones entre todos los objetos, resolver un conjunto de problemas, aprender un nuevo alfabetismo de forma activa y facilitar un aprendizaje crítico (Gee, 2004).

Varias investigaciones destacan las ventajas del Aprendizaje Basado en Juego como entorno que promueve la motivación y el compromiso del estudiante (Blunt, 2007; Greenfield, 2010; Slovaček, Zovkić, & Ceković, 2014), lo que nos ha impulsado a su verificación mediante la investigación educativa. A través de estas prácticas, la motivación está presente en los procesos pedagógicos (Aguaded, 2012; Eseryel, Law, Ifenthaler, Ge, & Miller, 2014; Katja, 2012; Liao, 2015). La investigación educativa proporciona hallazgos que ayudan a determinar si es aconsejable adoptar objetivos y fomentar actividades de aprendizaje que sean significativas y motivadoras para los estudiantes.

Explorando la realidad aumentada

Klopfer y Squire (2008) definen ampliamente la RA como una situación en la cual un contexto del mundo real se superpone dinámicamente con una localización coherente o información virtual sensible al contexto. Cabero y Barroso (2016) describen la RA como la combinación en tiempo real de información digital y física a través de diferentes dispositivos tecnológicos. La integración de mundos virtuales y reales a través de la RA crea un escenario enriquecido (Bronack, 2011; Cabero & García, 2016; Fombona, Pascual, & Madeira, 2012; Fombona, 2013 Rico & Agudo, 2016; Squire & Klopfer, 2007). Cabero y Barroso (2016) destacan que cualquier espacio físico puede ser un escenario académico estimulante, y que la RA favorece el aprendizaje ubicuo a través de un ambiente de aprendizaje rico, en el que el estudiante interactúa con objetos y maneja información.

El aprendizaje ubicuo supone la ruptura entre aprendizaje formal e informal, permite un modo más social de aprender, supone el paso del aprendizaje «basado en el currículum» al aprendizaje «basado en problemas» y el marco de referencia es el estudiante.

Algunas experiencias de éxito en las que los alumnos tienen que usar dispositivos portátiles para realizar investigaciones, interpretar datos de ubicación únicos y dar soluciones en un entorno lúdico con RA son: «Environmental Detectives» (Squire & Klopfer, 2007), que es un juego en el que los estudiantes asumen el papel de ingenieros ambientales y tienen que resolver varios problemas en el entorno real. Otra experiencia con la misma dinámica es «Mad City Mystery» (Squire & Jan, 2007), en el que los jugadores tienen que resolver un crimen obteniendo información de su entorno; o el juego «Frequency 1550» desarrollado por The Waag Society para ayudar a los alumnos a conocer la Amsterdam medieval (Akkerman, Admiraal, & Huizenga, 2009). Las ventajas de la RA permiten detectar ubicaciones, el estado de los estudiantes y los recordatorios de tareas. Esta dinámica ofrece alternativas para reenfocar la atención de los estudiantes. La tecnología de la RA es fácil de incorporar a la enseñanza, ya que permite incorporar dispositivos propios de los estudiantes sin necesidad de tecnologías adicionales. Fombona y Vázquez (2017) afirman que los estudiantes ya en la etapa de primaria disponen de equipos susceptibles de realizar tareas apoyadas en los desarrollos de RA, pues el 80% de sus equipos cuentan con el sistema operativo Android y en el 60% de ellos tienen el sistema GPS integrado, lo que les posibilita realizar tareas de geolocalización. Barroso y Cabero (2016) tras una minuciosa investigación concluyen que los objetos de realidad aumentada despiertan gran interés entre los estudiantes, tanto desde el punto de vista técnico y estético, como de su facilidad de utilización.

Este sistema permite trabajar en tiempo real con comentarios y proporciona información para fomentar la sensación de inmediatez de los participantes. Los medios mencionados relativos a la RA proporcionan interacciones con un sentido de inmersión, que es «la impresión subjetiva de que uno se está involucrando en una experiencia global y realista» (Dede, 2009: 66). Y todo ello desde un aprendizaje ubicuo, expandido a través de medios digitales móviles que permiten la construcción e intercambio de conocimiento entre lo virtual y lo presencial (Díez & Díaz, 2018). El aprendizaje ubicuo supone la ruptura entre aprendizaje formal e informal, permite un modo más social de aprender, supone el paso del aprendizaje «basado en el currículum» al aprendizaje «basado en problemas» y el marco de referencia es el estudiante (Burbules, 2014).

Destacamos diferentes subconjuntos de RA, la RA móvil, la RA basada en jugabilidad y la RA multijugador, que ofrecen diferentes posibilidades para apoyar la implementación de estas perspectivas. Con base en las características más sobresalientes de estos planteamientos, clasificamos los enfoques de instrucción en tres categorías principales: enfoques que enfatizan la participación de los estudiantes en «roles», las interacciones de los estudiantes con ubicaciones físicas (ubicuidad, colaboración, aprendizaje situado, aprendizaje informal) y el diseño de tareas de aprendizaje (aprendizaje en perspectivas 3D, visualización de lo invisible). El presente estudio se centra en una intervención que enfatiza tareas de aprendizaje, ubicuidad, colaboración y aprendizaje situado, con el uso de localización y con programas como «WallaMe».

Diseño de la investigación

Partimos de un diseño cuasi experimental con grupo experimental y grupo control y con pretest y postest. A partir de este enfoque, el objetivo principal es analizar el impacto que tiene sobre el aprendizaje la integración educativa de los enfoques de juego ubicuo con RA. Para ello, las variables a analizar son: el rendimiento académico, las habilidades de búsqueda y análisis de información, el grado de diversión y la colaboración establecida entre los alumnos. Las hipótesis formuladas son: el uso ubicuo de la RA mejora el rendimiento académico (H1); la utilización de la RA mejora la búsqueda y análisis de información (H2); la integración de la RA mejora la motivación y diversión (H3); la utilización de la RA y ubicuidad propicia la colaboración(H4). La investigación está estructurada en las siguientes dimensiones, con indicadores e instrumentos en cada una de ellas (Tabla 1).

Participantes

El estudio se ha llevado a cabo en un centro público de Educación Primaria de la Comunidad de Madrid y se ha aplicado a la totalidad de alumnos de sexto curso (91 estudiantes), en el área de Educación Artística. El grupo experimental está conformado por 69 estudiantes que han realizado búsquedas de información con medios tecnológicos (Dimensión 1) y han integrado la aplicación «WallaMe» en cinco sesiones de la unidad didáctica «Arte en Europa» (Dimensión 2). El grupo de control está constituido por los 22 alumnos de una clase que desarrollan la misma unidad didáctica con un libro de texto y de una manera «tradicional» con enfoques expositivos y una metodología centrada en el profesor. La muestra es no probabilística e intencional. En cuanto a las características de la muestra, el grupo experimental cuenta con 34 niñas y 35 niños. Y el grupo control con 13 niñas y 9 niños. El control de pretest en conocimientos de «Arte en Europa» en ambos grupos nos permite afirmar que tienen el mismo nivel de conocimientos.

Proceso de intervención

Con base en la delimitación conceptual detallada en la sección teórica anteriormente expuesta (Mathews, 2010; Rosenbaum, Klopfer, & Perry, 2007; Squire & Jan, 2007; Squire & Klopfer, 2007), el análisis de las herramientas y la intervención se centra en una aplicación de aprendizaje basada en juegos, y aprendizaje basado en el lugar. Las categorías en las que se enmarcan el análisis y la aplicación son:

• Enfoques que enfatizan las interacciones de los estudiantes con ubicaciones físicas.

• Enfoques que enfatizan el diseño de tareas de aprendizaje.

En la Dimensión 1 se analizan la posibilidad de búsqueda, selección y análisis de información por parte de los estudiantes con el teléfono móvil. Por tanto, con un aprendizaje ubicuo. Las 5 sesiones en Educación Artística están orientadas al aprendizaje del arte, en concreto obras pictóricas en Europa. Se organizan los estudiantes individualmente y después en grupo para realizar búsquedas de información de las obras de los distintos países, analizando los estilos artísticos, el contexto histórico, los autores y la repercusión social y cultural (Figura 1).

En la Dimensión 2, se aplica una intervención en cinco sesiones de la unidad didáctica «Arte en Europa». En la intervención, los estudiantes deben conectarse a su dispositivo móvil a través de la aplicación gratuita «WallaMe» (Figura 2). Los estudiantes en grupos van a buscar en el patio del centro educativo imágenes de algunas de las obras pictóricas más importantes de Europa.

Una vez se han obtenido las imágenes, deben trabajar en grupos para descubrir los siguientes datos: título de cada obra pictórica, autor, país, contexto histórico, contexto social de la época, estilo pictórico, descripción del estilo e interpretación de la obra artística. Se proporcionan diferentes indicaciones y materiales para ayudar a los estudiantes a estructurar su tarea y trabajar con ordenadores con conexión a Internet en el aula. Una vez que han terminado, en la última sesión se realiza una puesta en común para evaluar la exactitud de las preguntas (trabajo, autor, estilo) y para recopilar las contribuciones de los estudiantes con respecto a la interpretación de las diferentes obras. Trabajamos con conceptos históricos y artísticos de gran interés, mientras aprendemos la geografía de Europa y desarrollamos la competencia digital en una tarea de búsqueda continua de información.

Una vez que los dos grupos han recibido las cinco sesiones, se somete a ambos al postest que permitirá evaluar el rendimiento académico del alumnado en relación a los contenidos impartidos de la unidad didáctica. Además, se aplica un cuestionario de escala Likert de uno a cinco para analizar las variables de motivación, compromiso, diversión y colaboración en ambos grupos.

En ambas dimensiones se analiza y busca información relativa a los contenidos artísticos trabajados. La estructura curricular es coherente con la legislación vigente: contenidos, criterios de evaluación y estándares de aprendizaje. Como contenidos se destaca el proceso creativo: Propósito de la obra, búsqueda de información (bibliográfica e Internet), planificación, trabajo a desarrollar analizando obras artísticas de diversos países.

Como criterios de evaluación se destacan: 1) Distinguir las diferencias fundamentales entre las imágenes fijas y en movimiento clasificándolas siguiendo patrones aprendidos; 2) Aproximarse a la lectura, análisis e interpretación del arte y las imágenes fijas y en movimiento en sus contextos culturales e históricos comprendiendo de manera crítica su significado y función social, siendo capaz de elaborar composiciones visuales nuevas a partir de los conocimientos adquiridos; 3) Utilizar las tecnologías de la información y la comunicación de manera responsable para la búsqueda, creación y difusión de imágenes fijas y en movimiento.

Como estándares de aprendizaje se establecieron los siguientes: clasifica imágenes fijas y en movimiento atendiendo a diversos criterios; Valora críticamente los mensajes que trasmiten las imágenes; desarrolla hábitos de orden, uso correcto, y adecuado mantenimiento de los materiales e instrumentos utilizados en sus creaciones artísticas; muestra creatividad e iniciativa en sus producciones artísticas; participa activamente en tareas de grupo; valora con respeto las composiciones realizadas; maneja programas informáticos sencillos de sonido y tratamiento de imágenes digitales (tamaño, brillo, color, contraste…) que le sirva para el desarrollo del proceso creativo.

Dimensión 1: Búsqueda y análisis de información y obras artísticas

Una vez que comparamos los datos del grupo control y grupo experimental, se detallan los resultados de los estudiantes que buscan información desde un planteamiento convencional con el libro de texto, y estudiantes que usan los recursos electrónicos y recursos con el teléfono móvil y la RA.

Pretest y postest. Prueba de Wilcoxon y prueba de los signos

Partiendo de que los estudiantes en ambos grupos tienen los mismos niveles iniciales, es esencial analizar la prueba posterior (postest) donde un aumento en las puntuaciones puso de relieve diferencias significativas en los valores obtenidos de acuerdo con el tratamiento utilizado. Se destaca que, según los resultados alcanzados en la prueba de Wilcoxon y en la prueba de signos con una significación de 0,01, existe una mejoría estadísticamente significativa en varios factores, por lo que aceptamos la hipótesis de investigación sobre un incremento en el rendimiento académico, búsqueda de información, análisis de información, diversión y colaboración (Tabla 2).

Grupo de control y grupo experimental

Por otra parte, se detalla un aumento en los puntajes de los estudiantes después de aplicar los tratamientos asignados, con una mejora estadísticamente significativa del grupo experimental en relación con el grupo de control. Los estudiantes que realizaron la actividad a través de recursos electrónicos y aprendizaje ubicuo obtuvieron mejores resultados en las variables analizadas que el grupo de control que trabajó con el libro de texto (Tabla 3).

Dimensión 2: Integración educativa de «WallaMe»: un caso en la Educación Primaria

En esta dimensión, analizamos la intervención llevada a cabo con la aplicación «WallaMe» en el área de Educación Artística. Se lleva a cabo un diseño cuasi experimental, ya que no es posible trabajar con una muestra aleatoria debido a la ética y a la logística. Se aplica en el grupo experimental un pretest (O1), un programa (X) y un postest (O2). En el grupo de control se aplica el pretest (O1) y el postest (O2). Este diseño garantiza el control de la mayoría de las fuentes y es más accesible en entornos educativos. En resumen, se realizan una prueba previa (pretest) y una prueba posterior (posest), y también hay un grupo de control, por lo que se realizan varias pruebas no paramétricas, debido a una propuesta de investigación cautelosa.

Se dispone de un grupo experimental de 69 estudiantes de tres centros que han integrado la aplicación «WallaMe» en cinco sesiones de la unidad didáctica «Arte en Europa». También hay un grupo de control con 22 estudiantes que desarrollan la misma unidad didáctica con un libro de texto y de una manera «tradicional». La muestra no es probabilística e intencional, por lo que se trata de un diseño cuasi experimental. Aunque se supone que el número de estudiantes en el grupo experimental es suficiente para asumir normalidad, se adopta una posición conservadora y se aplican pruebas no paramétricas (prueba de Wilcoxon y prueba U de Mann-Whitney) con un nivel de significación (α) de 0,01.

Pretest y postest: Prueba de Wilcoxon y prueba de los signos

Se realizó un análisis exploratorio de los datos. Los valores inferiores en la prueba preliminar sugieren que los estudiantes en ambos grupos tienen los mismos niveles iniciales. Fue en la prueba posterior (postest) donde un aumento en las puntuaciones indica diferencias significativas en los valores obtenidos de acuerdo con el tratamiento utilizado. Se destaca que, según los valores obtenidos en la prueba de Wilcoxon y en la prueba de signos con una significación de 0.01, existe una mejoría estadísticamente significativa, por lo que aceptamos la hipótesis de investigación sobre un incremento en los resultados académicos, motivación, diversión, búsqueda de información y colaboración (Tabla 4).

Grupo de control y grupo experimental

Además de los datos que establecen que existe una variación con un aumento en los puntajes de los estudiantes después de aplicar los tratamientos asignados, también se detalla una mejora estadísticamente significativa del grupo experimental en relación con el grupo de control.

Los estudiantes que realizaron la actividad con la aplicación «WallaMe» obtuvieron mejores resultados en las variables analizadas que el grupo de control, que trabajó con el libro de texto y a través de instrucción directa (Tabla 5).

Se observa una mejoría estadísticamente significativa en las variables dependientes analizadas, con una mayor incidencia en motivación y diversión que destaca la naturaleza activa de la intervención aplicada (Figura 3). La mejora en el rendimiento académico obtenida en la prueba de la unidad didáctica en el área de Educación Artística, se aprecia con los valores del grupo de control de 3,32 en el pretest y 3,59 en el postest, mientras que en el grupo experimental se obtiene 3,39 en el pretest (similar al grupo GC) y 4,01 en el postest (una mejora respecto al GC). En definitiva, se comienza con valores similares en el pretest, pero en el postest hay una mejora debido a los procesos de aprendizaje, con una eficiencia especial en la calificación del grupo experimental, que supera el valor de 4. A partir de los datos del análisis, la tendencia y la mejora son estadísticamente significativas al aplicar la intervención objeto de estudio.