EL ROL DE LA GAMIFICACIÓN EN CIENCIAS
NATURALES EN LA MEJORA DE LA MOTIVA-
CIÓN Y EL RENDIMIENTO ACADÉMICO EN ES-
TUDIANTES
THE ROLE OF GAMIFICATION IN NATURAL SCIENCES IN IM-
PROVING STUDENT MOTIVATION AND ACADEMIC ACHIEVE-
MENT
Virginia Germania Bajaña Gurumendy
Ministerio de Educación del Ecuador
Selena Mayumi Barreiro Meza
Ministerio de Educación del Ecuador
Elena María Cepeda Lascano
Ministerio de Educación del Ecuador
Cristina Verónica Riquero Arias
Ministerio de Educación del Ecuador
Marlon Mauricio Mayea Macias
Ministerio de Educación del Ecuador
Ivonne Narcisa Morales Coello
Ministerio de Educación del Ecuador
Araseli Alba Troya Ramos
Ministerio de Educación del Ecuador
pág. 6033
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i1.16309
El Rol de la Gamificación en ciencias naturales en la Mejora de la Motivación
y el Rendimiento Académico en Estudiantes
Virginia Germania Bajaña Gurumendy
virginia.bajana@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0000-6136-368X
Ministerio de Educación del Ecuador
Selena Mayumi Barreiro Meza
mayumi.barreiro@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0006-7176-2274
Ministerio de Educación del Ecuador
Elena María Cepeda Lascano
elenam.cepeda@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0001-3009-8403
Ministerio de Educación del Ecuador
Cristina Verónica Riquero Arias
veronica.riquero@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0006-4002-9950
Ministerio de Educación del Ecuador
Marlon Mauricio Mayea Macias
marlon.mayea@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0002-3996-5355
Ministerio de Educación del Ecuador
Ivonne Narcisa Morales Coello
ivonne.morales@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0005-3159-7051
Ministerio de Educación del Ecuador
Araseli Alba Troya Ramos
araseli.troya@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0004-9611-5722
Ministerio de Educación del Ecuador
RESUMEN
El estudio académico denominado "El Rol de la Gamificación en Ciencias Naturales en la Mejora de la
Motivación y el Rendimiento Académico en Estudiantes" analiza el efecto de las estrategias de gamifica-
ción en el contexto de la pedagogía de las ciencias naturales, particularmente en lo que respecta a la moti-
vación y el desempeño académico de los alumnos. Dentro del marco académico contemporáneo, la gami-
ficación emerge como un instrumento innovador que integra componentes y mecanismos de los juegos en
el proceso educativo, con el objetivo de incrementar el compromiso y optimizar los rendimientos académi-
cos. Mediante una metodología mixta, se evaluaron tanto las respuestas cuantitativas como cualitativas de
los estudiantes previo y posterior a la implementación de actividades gamificadas en el entorno académico.
Los hallazgos cuantitativos se adquirieron mediante pruebas pre y post, mientras que los datos cualitativos
se recolectaron a través de entrevistas y grupos focales con estudiantes y educadores. Los descubrimientos
revelaron que la implementación de la gamificación incrementó notablemente la motivación de los alum-
nos, lo cual se evidenció en su mayor implicación en las actividades y en su predisposición para afrontar
los retos académicos. Adicionalmente, se observaron avances en el desempeño académico de los estudian-
tes, particularmente en áreas vinculadas con la asimilación de conceptos científicos y la resolución de pro-
blemas de alta complejidad. La presente investigación también destaca que la incorporación de la gamifi-
cación facilitó una interacción más activa entre los estudiantes y los contenidos de las ciencias naturales,
promoviendo la comprensión de conceptos abstractos mediante simulaciones y juegos. La implementación
de la gamificación, que ofrece retroalimentación inmediata y permite la personalización del proceso de
aprendizaje, ha contribuido significativamente a la optimización de las competencias cognitivas y la reten-
ción de conocimientos. Para concluir, la implementación de la gamificación se revela como una estrategia
pedagógica eficaz para potenciar la motivación y el desempeño académico en el campo de las ciencias
naturales. No obstante, el estudio también detecta obstáculos en su puesta en marcha, tales como la exigen-
cia de formación pedagógica y la adaptación tecnológica, subrayando la relevancia de un enfoque holístico
para su incorporación en el plan de estudios educativos.
Palabras Claves: gamificación, ciencias naturales, motivación estudiantil, rendimiento académico, apren-
dizaje activo
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i1.16309
El Rol de la Gamificación en ciencias naturales en la Mejora de la Motivación
y el Rendimiento Académico en Estudiantes
Virginia Germania Bajaña Gurumendy
virginia.bajana@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0000-6136-368X
Ministerio de Educación del Ecuador
Selena Mayumi Barreiro Meza
mayumi.barreiro@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0006-7176-2274
Ministerio de Educación del Ecuador
Elena María Cepeda Lascano
elenam.cepeda@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0001-3009-8403
Ministerio de Educación del Ecuador
Cristina Verónica Riquero Arias
veronica.riquero@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0006-4002-9950
Ministerio de Educación del Ecuador
Marlon Mauricio Mayea Macias
marlon.mayea@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0002-3996-5355
Ministerio de Educación del Ecuador
Ivonne Narcisa Morales Coello
ivonne.morales@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0005-3159-7051
Ministerio de Educación del Ecuador
Araseli Alba Troya Ramos
araseli.troya@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0004-9611-5722
Ministerio de Educación del Ecuador
RESUMEN
El estudio académico denominado "El Rol de la Gamificación en Ciencias Naturales en la Mejora de la
Motivación y el Rendimiento Académico en Estudiantes" analiza el efecto de las estrategias de gamifica-
ción en el contexto de la pedagogía de las ciencias naturales, particularmente en lo que respecta a la moti-
vación y el desempeño académico de los alumnos. Dentro del marco académico contemporáneo, la gami-
ficación emerge como un instrumento innovador que integra componentes y mecanismos de los juegos en
el proceso educativo, con el objetivo de incrementar el compromiso y optimizar los rendimientos académi-
cos. Mediante una metodología mixta, se evaluaron tanto las respuestas cuantitativas como cualitativas de
los estudiantes previo y posterior a la implementación de actividades gamificadas en el entorno académico.
Los hallazgos cuantitativos se adquirieron mediante pruebas pre y post, mientras que los datos cualitativos
se recolectaron a través de entrevistas y grupos focales con estudiantes y educadores. Los descubrimientos
revelaron que la implementación de la gamificación incrementó notablemente la motivación de los alum-
nos, lo cual se evidenció en su mayor implicación en las actividades y en su predisposición para afrontar
los retos académicos. Adicionalmente, se observaron avances en el desempeño académico de los estudian-
tes, particularmente en áreas vinculadas con la asimilación de conceptos científicos y la resolución de pro-
blemas de alta complejidad. La presente investigación también destaca que la incorporación de la gamifi-
cación facilitó una interacción más activa entre los estudiantes y los contenidos de las ciencias naturales,
promoviendo la comprensión de conceptos abstractos mediante simulaciones y juegos. La implementación
de la gamificación, que ofrece retroalimentación inmediata y permite la personalización del proceso de
aprendizaje, ha contribuido significativamente a la optimización de las competencias cognitivas y la reten-
ción de conocimientos. Para concluir, la implementación de la gamificación se revela como una estrategia
pedagógica eficaz para potenciar la motivación y el desempeño académico en el campo de las ciencias
naturales. No obstante, el estudio también detecta obstáculos en su puesta en marcha, tales como la exigen-
cia de formación pedagógica y la adaptación tecnológica, subrayando la relevancia de un enfoque holístico
para su incorporación en el plan de estudios educativos.
Palabras Claves: gamificación, ciencias naturales, motivación estudiantil, rendimiento académico, apren-
dizaje activo
pág. 6034
The Role of Gamification in Natural Sciences in Improving Student Motivation
and Academic Achievement
ABSTRACT
The academic study titled "The Role of Gamification in Natural Sciences in Enhancing Motivation and
Academic Performance in Students" analyzes the effect of gamification strategies in the context of natural
science pedagogy, particularly regarding student motivation and academic performance. Within the con-
temporary academic framework, gamification emerges as an innovative tool that integrates game compo-
nents and mechanisms into the educational process, aiming to increase engagement and optimize academic
outcomes. Through a mixed-methods approach, both quantitative and qualitative student responses were
evaluated before and after the implementation of gamified activities in the academic setting. Quantitative
findings were obtained through pre- and post-tests, while qualitative data were collected via interviews and
focus groups with students and educators. The findings revealed that the implementation of gamification
significantly increased student motivation, as evidenced by greater engagement in activities and a higher
willingness to face academic challenges. Additionally, improvements in academic performance were ob-
served, particularly in areas related to the assimilation of scientific concepts and the resolution of complex
problems. This research also highlights that the incorporation of gamification facilitated more active inter-
action between students and natural science content, promoting the understanding of abstract concepts
through simulations and games. The implementation of gamification, which provides immediate feedback
and allows for the personalization of the learning process, has significantly contributed to optimizing cog-
nitive skills and knowledge retention. In conclusion, the implementation of gamification emerges as an
effective pedagogical strategy to enhance motivation and academic performance in the field of natural sci-
ences. However, the study also identifies challenges in its implementation, such as the need for pedagogical
training and technological adaptation, underscoring the importance of a holistic approach for its integration
into the educational curriculum.
Keywords: gamification, natural sciences, student motivation, academic performance, active learning
Artículo recibido 06 enero 2025
Aceptado para publicación: 15 febrero 2025
The Role of Gamification in Natural Sciences in Improving Student Motivation
and Academic Achievement
ABSTRACT
The academic study titled "The Role of Gamification in Natural Sciences in Enhancing Motivation and
Academic Performance in Students" analyzes the effect of gamification strategies in the context of natural
science pedagogy, particularly regarding student motivation and academic performance. Within the con-
temporary academic framework, gamification emerges as an innovative tool that integrates game compo-
nents and mechanisms into the educational process, aiming to increase engagement and optimize academic
outcomes. Through a mixed-methods approach, both quantitative and qualitative student responses were
evaluated before and after the implementation of gamified activities in the academic setting. Quantitative
findings were obtained through pre- and post-tests, while qualitative data were collected via interviews and
focus groups with students and educators. The findings revealed that the implementation of gamification
significantly increased student motivation, as evidenced by greater engagement in activities and a higher
willingness to face academic challenges. Additionally, improvements in academic performance were ob-
served, particularly in areas related to the assimilation of scientific concepts and the resolution of complex
problems. This research also highlights that the incorporation of gamification facilitated more active inter-
action between students and natural science content, promoting the understanding of abstract concepts
through simulations and games. The implementation of gamification, which provides immediate feedback
and allows for the personalization of the learning process, has significantly contributed to optimizing cog-
nitive skills and knowledge retention. In conclusion, the implementation of gamification emerges as an
effective pedagogical strategy to enhance motivation and academic performance in the field of natural sci-
ences. However, the study also identifies challenges in its implementation, such as the need for pedagogical
training and technological adaptation, underscoring the importance of a holistic approach for its integration
into the educational curriculum.
Keywords: gamification, natural sciences, student motivation, academic performance, active learning
Artículo recibido 06 enero 2025
Aceptado para publicación: 15 febrero 2025
pág. 6035
INTRODUCCIÓN
La educación en ciencias naturales enfrenta numerosos desafíos para mantener el interés de los estudiantes
y asegurar una comprensión profunda de los conceptos complejos que abarca. Tradicionalmente, el enfoque
de enseñanza ha sido teórico, lo que puede dificultar la conexión de los estudiantes con el material y su
motivación para participar activamente en el proceso de aprendizaje (Gee, 2003). En este contexto, la ga-
mificación ha emergido como una estrategia pedagógica innovadora, diseñada para fomentar la motivación,
el compromiso y el rendimiento académico al incorporar elementos de juegos en el aula (Deterding et al.,
2011).
Contextualización del tema
La gamificación, definida como la implementación de dinámicas y mecanismos de juego en escenarios no
lúdicos, ha experimentado un crecimiento significativo en diversos dominios educativos, especialmente en
la instrucción de ciencias naturales (Papastergiou, 2009; González & Sánchez, 2021). Esta metodología
fomenta la implicación activa de los alumnos, proporcionando experiencias de aprendizaje interactivas y
atractivas, lo cual potencia la asimilación de conceptos abstractos y potencia el aprendizaje significativo
(Ryan & Deci, 2020). La implementación de la gamificación en el campo de las ciencias naturales facilita
la interacción práctica y lúdica de los estudiantes con fenómenos científicos que, de otra manera, resultarían
desafiantes de conceptualizar en un contexto convencional (Sweller, 2021; Pérez et al., 2022).
Revisión de los antecedentes
Numerosos estudios han registrado las ventajas de la implementación de la gamificación en el ámbito edu-
cativo, subrayando su potencial para potenciar la motivación de los estudiantes, incrementar su implicación
y optimizar el desempeño académico (López & González, 2022; Serrano & Pérez, 2022). En el ámbito de
las ciencias naturales, estudios anteriores han postulado que la gamificación potencia la comprensión de
conceptos complejos mediante la facilitación de experimentación virtual, simulaciones interactivas y retos
que posibilitan a los estudiantes un aprendizaje más pragmático (González & Sánchez, 2021; Martínez et
al., 2022). Adicionalmente, se ha asociado la gamificación con un incremento en la autonomía y el apren-
dizaje colaborativo, elementos fundamentales en la instrucción de las ciencias experimentales (Ryan &
Deci, 2000; López & Martínez, 2023). La gamificación ha adquirido relevancia en años recientes como una
innovadora estrategia pedagógica que incorpora mecánicas de juegos en entornos educativos con el objetivo
INTRODUCCIÓN
La educación en ciencias naturales enfrenta numerosos desafíos para mantener el interés de los estudiantes
y asegurar una comprensión profunda de los conceptos complejos que abarca. Tradicionalmente, el enfoque
de enseñanza ha sido teórico, lo que puede dificultar la conexión de los estudiantes con el material y su
motivación para participar activamente en el proceso de aprendizaje (Gee, 2003). En este contexto, la ga-
mificación ha emergido como una estrategia pedagógica innovadora, diseñada para fomentar la motivación,
el compromiso y el rendimiento académico al incorporar elementos de juegos en el aula (Deterding et al.,
2011).
Contextualización del tema
La gamificación, definida como la implementación de dinámicas y mecanismos de juego en escenarios no
lúdicos, ha experimentado un crecimiento significativo en diversos dominios educativos, especialmente en
la instrucción de ciencias naturales (Papastergiou, 2009; González & Sánchez, 2021). Esta metodología
fomenta la implicación activa de los alumnos, proporcionando experiencias de aprendizaje interactivas y
atractivas, lo cual potencia la asimilación de conceptos abstractos y potencia el aprendizaje significativo
(Ryan & Deci, 2020). La implementación de la gamificación en el campo de las ciencias naturales facilita
la interacción práctica y lúdica de los estudiantes con fenómenos científicos que, de otra manera, resultarían
desafiantes de conceptualizar en un contexto convencional (Sweller, 2021; Pérez et al., 2022).
Revisión de los antecedentes
Numerosos estudios han registrado las ventajas de la implementación de la gamificación en el ámbito edu-
cativo, subrayando su potencial para potenciar la motivación de los estudiantes, incrementar su implicación
y optimizar el desempeño académico (López & González, 2022; Serrano & Pérez, 2022). En el ámbito de
las ciencias naturales, estudios anteriores han postulado que la gamificación potencia la comprensión de
conceptos complejos mediante la facilitación de experimentación virtual, simulaciones interactivas y retos
que posibilitan a los estudiantes un aprendizaje más pragmático (González & Sánchez, 2021; Martínez et
al., 2022). Adicionalmente, se ha asociado la gamificación con un incremento en la autonomía y el apren-
dizaje colaborativo, elementos fundamentales en la instrucción de las ciencias experimentales (Ryan &
Deci, 2000; López & Martínez, 2023). La gamificación ha adquirido relevancia en años recientes como una
innovadora estrategia pedagógica que incorpora mecánicas de juegos en entornos educativos con el objetivo
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de fomentar la participación activa de los alumnos y optimizar su desempeño académico. Dentro del campo
de las ciencias naturales, la aplicación de la gamificación ha evidenciado su eficacia en el incremento de la
motivación estudiantil y la facilitación de su entendimiento de conceptos científicos de alta complejidad.
De acuerdo con una investigación de Bernal Parraga et al. (2025), la implementación de la gamificación en
la enseñanza de diversas disciplinas, incluyendo los estudios sociales, ha demostrado ser efectiva con el
propósito de fomentar un aprendizaje significativo. Los autores llegan a la conclusión de que la implemen-
tación de herramientas gamificadas contribuye de manera significativa al incremento del compromiso es-
tudiantil, lo cual se manifiesta en una mayor implicación en las actividades de aprendizaje y en una com-
prensión más profunda de los contenidos.
La repercusión positiva de la gamificación en la pedagogía de las ciencias naturales también ha sido regis-
trada por numerosos académicos. Estos han constatado que la incorporación de dichas dinámicas en el
entorno académico promueve la asimilación de conocimientos, particularmente aquellos que demandan un
enfoque práctico y proactivo. La implementación de la gamificación posibilita una interacción más visual
y dinámica entre los estudiantes y los conceptos, lo cual promueve su comprensión y retención (Papaster-
giou, 2009). Adicionalmente, tal como indican las investigaciones de Bernal Parraga et al. (2025), la im-
plementación de la gamificación promueve la colaboración estudiantil, potenciando competencias tales
como la resolución de problemas y la colaboración, elementos fundamentales en el aprendizaje de las cien-
cias naturales.
En su totalidad, estas investigaciones consolidan la noción de que la gamificación constituye un instrumento
potente en la pedagogía de las ciencias naturales, dado que no solo potencia la motivación y el desempeño
académico, sino que también fomenta una participación activa y el fomento de habilidades cognitivas y
sociales que son fundamentales para el aprendizaje en el siglo XXI.
Planteamiento del problema
Pese a los progresos en la implementación de la gamificación, aún subsisten obstáculos para su incorpora-
ción eficaz en el aula de ciencias naturales. Estos retos incluyen la ausencia de formación pedagógica apro-
piada, el acceso restringido a las tecnologías y las dificultades para adaptar los contenidos a un formato
gamificado (Fernández et al., 2020; Rodríguez & Pérez, 2023). Adicionalmente, a pesar de la creciente
evidencia acerca de los beneficios de la gamificación en la motivación y el desempeño académico, se
de fomentar la participación activa de los alumnos y optimizar su desempeño académico. Dentro del campo
de las ciencias naturales, la aplicación de la gamificación ha evidenciado su eficacia en el incremento de la
motivación estudiantil y la facilitación de su entendimiento de conceptos científicos de alta complejidad.
De acuerdo con una investigación de Bernal Parraga et al. (2025), la implementación de la gamificación en
la enseñanza de diversas disciplinas, incluyendo los estudios sociales, ha demostrado ser efectiva con el
propósito de fomentar un aprendizaje significativo. Los autores llegan a la conclusión de que la implemen-
tación de herramientas gamificadas contribuye de manera significativa al incremento del compromiso es-
tudiantil, lo cual se manifiesta en una mayor implicación en las actividades de aprendizaje y en una com-
prensión más profunda de los contenidos.
La repercusión positiva de la gamificación en la pedagogía de las ciencias naturales también ha sido regis-
trada por numerosos académicos. Estos han constatado que la incorporación de dichas dinámicas en el
entorno académico promueve la asimilación de conocimientos, particularmente aquellos que demandan un
enfoque práctico y proactivo. La implementación de la gamificación posibilita una interacción más visual
y dinámica entre los estudiantes y los conceptos, lo cual promueve su comprensión y retención (Papaster-
giou, 2009). Adicionalmente, tal como indican las investigaciones de Bernal Parraga et al. (2025), la im-
plementación de la gamificación promueve la colaboración estudiantil, potenciando competencias tales
como la resolución de problemas y la colaboración, elementos fundamentales en el aprendizaje de las cien-
cias naturales.
En su totalidad, estas investigaciones consolidan la noción de que la gamificación constituye un instrumento
potente en la pedagogía de las ciencias naturales, dado que no solo potencia la motivación y el desempeño
académico, sino que también fomenta una participación activa y el fomento de habilidades cognitivas y
sociales que son fundamentales para el aprendizaje en el siglo XXI.
Planteamiento del problema
Pese a los progresos en la implementación de la gamificación, aún subsisten obstáculos para su incorpora-
ción eficaz en el aula de ciencias naturales. Estos retos incluyen la ausencia de formación pedagógica apro-
piada, el acceso restringido a las tecnologías y las dificultades para adaptar los contenidos a un formato
gamificado (Fernández et al., 2020; Rodríguez & Pérez, 2023). Adicionalmente, a pesar de la creciente
evidencia acerca de los beneficios de la gamificación en la motivación y el desempeño académico, se
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necesitan investigaciones más detalladas que eluciden cómo este enfoque incide específicamente en las
competencias científicas y las habilidades cognitivas de los estudiantes en escenarios de ciencias naturales
(Hattie & Timperley, 2007; Bernal Parraga et al., 2024).
Fundamentación del estudio
Esta investigación se fundamenta en las teorías del aprendizaje constructivista y la teoría de la motivación,
las cuales postulan que el aprendizaje significativo se produce cuando los alumnos interactúan de manera
activa con el contenido y reciben retroalimentación constante (Vygotsky, 2022; Ryan & Deci, 2000) La
gamificación se alinea con dichas teorías al proporcionar experiencias educativas que implican a los estu-
diantes de forma activa, fomentando la resolución de problemas, el razonamiento crítico y el aprendizaje
colaborativo (Sweller, 2021; Talan & Işık, 2021). La incorporación de estos componentes en el marco de
las ciencias naturales puede modificar la manera en que los alumnos abordan los conceptos científicos y
optimizar de manera significativa su desempeño académico (Papastergiou, 2009; Zimmermann & Cun-
ningham, 2011).
Propósito y objetivos del estudio
El propósito primordial de esta investigación es examinar la repercusión de la gamificación en la motiva-
ción y el desempeño académico de los estudiantes en el campo de las ciencias naturales. Con el fin de
alcanzar este propósito, se proponen los siguientes objetivos específicos:
Evaluar del impacto de la gamificación en la comprensión de conceptos de ciencia.
Analizar de cómo la gamificación incide en la motivación y el compromiso estudiantil en el aprendizaje de
las ciencias naturales.
Determinar los obstáculos que obstaculizan la implementación de la gamificación en el entorno educativo.
Proponer la implementación de estrategias pedagógicas para optimizar la implementación de la gamifica-
ción en la instrucción de las ciencias naturales (Papastergiou, 2009; Zichermann & Cunningham, 2011).
METODOLOGÍA Y MATERIALES
Enfoque y Diseño de la Investigación
La investigación adoptó una metodología mixta, integrando enfoques cualitativos y cuantitativos para eva-
luar el efecto de la gamificación en la motivación y el desempeño académico en el campo de las ciencias
naturales. El componente cuantitativo implicó la implementación de evaluaciones pre y post intervención
necesitan investigaciones más detalladas que eluciden cómo este enfoque incide específicamente en las
competencias científicas y las habilidades cognitivas de los estudiantes en escenarios de ciencias naturales
(Hattie & Timperley, 2007; Bernal Parraga et al., 2024).
Fundamentación del estudio
Esta investigación se fundamenta en las teorías del aprendizaje constructivista y la teoría de la motivación,
las cuales postulan que el aprendizaje significativo se produce cuando los alumnos interactúan de manera
activa con el contenido y reciben retroalimentación constante (Vygotsky, 2022; Ryan & Deci, 2000) La
gamificación se alinea con dichas teorías al proporcionar experiencias educativas que implican a los estu-
diantes de forma activa, fomentando la resolución de problemas, el razonamiento crítico y el aprendizaje
colaborativo (Sweller, 2021; Talan & Işık, 2021). La incorporación de estos componentes en el marco de
las ciencias naturales puede modificar la manera en que los alumnos abordan los conceptos científicos y
optimizar de manera significativa su desempeño académico (Papastergiou, 2009; Zimmermann & Cun-
ningham, 2011).
Propósito y objetivos del estudio
El propósito primordial de esta investigación es examinar la repercusión de la gamificación en la motiva-
ción y el desempeño académico de los estudiantes en el campo de las ciencias naturales. Con el fin de
alcanzar este propósito, se proponen los siguientes objetivos específicos:
Evaluar del impacto de la gamificación en la comprensión de conceptos de ciencia.
Analizar de cómo la gamificación incide en la motivación y el compromiso estudiantil en el aprendizaje de
las ciencias naturales.
Determinar los obstáculos que obstaculizan la implementación de la gamificación en el entorno educativo.
Proponer la implementación de estrategias pedagógicas para optimizar la implementación de la gamifica-
ción en la instrucción de las ciencias naturales (Papastergiou, 2009; Zichermann & Cunningham, 2011).
METODOLOGÍA Y MATERIALES
Enfoque y Diseño de la Investigación
La investigación adoptó una metodología mixta, integrando enfoques cualitativos y cuantitativos para eva-
luar el efecto de la gamificación en la motivación y el desempeño académico en el campo de las ciencias
naturales. El componente cuantitativo implicó la implementación de evaluaciones pre y post intervención
pág. 6038
con el objetivo de cuantificar el desempeño académico de los estudiantes previo y posterior a la interven-
ción. En relación con el componente cualitativo, se llevaron a cabo entrevistas semiestructuradas y grupos
focales con el objetivo de recopilar las percepciones de estudiantes y docentes respecto a la implementación
de la gamificación en el entorno académico. Esta perspectiva combinada facilitó una evaluación holística
de los efectos de la gamificación, teniendo en cuenta tanto los resultados numéricos como las experiencias
subjetivas de los participantes (Deterding et al., 2011; Gee, 2003).
Población Considerada
La población estudiada consistió en 120 alumnos de nivel secundario que estudiaban ciencias naturales en
dos instituciones educativas ubicadas en Quito. La elección de los participantes se llevó a cabo a través de
un muestreo no probabilístico de conveniencia, asegurando la diversidad en aspectos como el género, el
nivel educativo y los antecedentes socioeconómicos. Los alumnos se segmentaron en dos conjuntos: un
conjunto experimental que empleó la gamificación como instrumento de aprendizaje y un conjunto control
que adoptó el enfoque convencional de enseñanza de las ciencias (Ryan & Deci, 2020; Papastergiou, 2009).
La muestra también incluyó a 10 educadores que participaron en la ejecución de las actividades de apren-
dizaje basado en la comunidad.
Herramientas Tecnológicas Empleadas
El conjunto experimental empleó plataformas y aplicaciones de gamificación, ¡tales como Kahoot!, Quizlet
y Duolingo. Estas fueron seleccionadas por su habilidad para ofrecer retroalimentación inmediata y adaptar
el contenido a las necesidades específicas de los estudiantes (Talan & Işık, 2021; González & Sánchez,
2021). Estas plataformas facilitaron la generación de actividades interactivas que promovieron la asimila-
ción de conceptos abstractos en las ciencias naturales a través de simulaciones y cuestionarios. Adicional-
mente, se utilizaron plataformas como Google Classroom para la organización del contenido académico y
Padlet para promover la colaboración entre los alumnos (Zichermann & Cunningham, 2011; Hernández &
García, 2022).
Procedimiento
La implementación de la intervención se realizó durante un periodo de doce semanas. A lo largo de este
período, el grupo experimental se involucró en actividades gamificadas, que abarcaron simulaciones vir-
tuales, resolución de problemas interactivos y desafíos fundamentados en juegos. Se llevaron a cabo
con el objetivo de cuantificar el desempeño académico de los estudiantes previo y posterior a la interven-
ción. En relación con el componente cualitativo, se llevaron a cabo entrevistas semiestructuradas y grupos
focales con el objetivo de recopilar las percepciones de estudiantes y docentes respecto a la implementación
de la gamificación en el entorno académico. Esta perspectiva combinada facilitó una evaluación holística
de los efectos de la gamificación, teniendo en cuenta tanto los resultados numéricos como las experiencias
subjetivas de los participantes (Deterding et al., 2011; Gee, 2003).
Población Considerada
La población estudiada consistió en 120 alumnos de nivel secundario que estudiaban ciencias naturales en
dos instituciones educativas ubicadas en Quito. La elección de los participantes se llevó a cabo a través de
un muestreo no probabilístico de conveniencia, asegurando la diversidad en aspectos como el género, el
nivel educativo y los antecedentes socioeconómicos. Los alumnos se segmentaron en dos conjuntos: un
conjunto experimental que empleó la gamificación como instrumento de aprendizaje y un conjunto control
que adoptó el enfoque convencional de enseñanza de las ciencias (Ryan & Deci, 2020; Papastergiou, 2009).
La muestra también incluyó a 10 educadores que participaron en la ejecución de las actividades de apren-
dizaje basado en la comunidad.
Herramientas Tecnológicas Empleadas
El conjunto experimental empleó plataformas y aplicaciones de gamificación, ¡tales como Kahoot!, Quizlet
y Duolingo. Estas fueron seleccionadas por su habilidad para ofrecer retroalimentación inmediata y adaptar
el contenido a las necesidades específicas de los estudiantes (Talan & Işık, 2021; González & Sánchez,
2021). Estas plataformas facilitaron la generación de actividades interactivas que promovieron la asimila-
ción de conceptos abstractos en las ciencias naturales a través de simulaciones y cuestionarios. Adicional-
mente, se utilizaron plataformas como Google Classroom para la organización del contenido académico y
Padlet para promover la colaboración entre los alumnos (Zichermann & Cunningham, 2011; Hernández &
García, 2022).
Procedimiento
La implementación de la intervención se realizó durante un periodo de doce semanas. A lo largo de este
período, el grupo experimental se involucró en actividades gamificadas, que abarcaron simulaciones vir-
tuales, resolución de problemas interactivos y desafíos fundamentados en juegos. Se llevaron a cabo
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sesiones de gamificación tres veces por semana, con una duración estimada de 45 minutos por sesión. Por
su parte, el grupo de control mantuvo la aplicación de las clases convencionales de ciencias naturales, las
cuales se basaban en lecturas, debates y ejercicios prácticos. Se implementaron evaluaciones pre y post
intervención en ambos grupos previo al inicio de la intervención y al término del período de 12 semanas
con el objetivo de evaluar el desempeño académico (López & González, 2022; Martínez & Silva, 2022).
Instrumentos de Recolección de Datos
Se implementaron múltiples herramientas para la recopilación de datos. Las evaluaciones pre y post se
diseñaron con el objetivo de valorar el desempeño académico en las áreas de comprensión lectora, resolu-
ción de problemas y conocimiento conceptual en el campo de las ciencias naturales. Estas evaluaciones
fueron corroboradas mediante un análisis de expertos en el campo de las ciencias educativas (Hattie &
Timperley, 2007). Adicionalmente, se llevaron a cabo entrevistas semiestructuradas y grupos focales con
alumnos y docentes con el objetivo de recolectar datos cualitativos acerca de la motivación, el compromiso
y las percepciones respecto a las actividades gamificadas (Ryan & Deci, 2000; Pérez et al., 2022) Los datos
cualitativos fueron codificados y examinados utilizando el software NVivo.
Análisis de Datos
Se realizó un análisis de los datos cuantitativos mediante el uso de estadística descriptiva y pruebas de
muestras relacionadas, con el objetivo de contrastar las medias de los resultados de las pruebas pre y post
en ambos grupos. Adicionalmente, se efectuó un análisis de varianza (ANOVA) con el objetivo de deter-
minar si las discrepancias en los resultados entre el grupo experimental y el grupo control poseían una
significancia estadística. El análisis de los datos cualitativos se realizó mediante el uso de análisis temático,
lo que permitió identificar patrones comunes en las respuestas de los participantes respecto a su experiencia
con la gamificación en el aula (Vygotsky, 2022; González & Rodríguez, 2021). Esta metodología facilitó
la triangulación de los hallazgos para adquirir una perspectiva más integral de los efectos de la gamifica-
ción.
Consideraciones Éticas
La presente investigación se adhirió a los principios éticos establecidos para la investigación educativa. El
consentimiento informado fue adquirido de todos los participantes, tanto estudiantes como docentes, ga-
rantizando su voluntariedad y entendimiento del objetivo del estudio. Se aseguró la confidencialidad y el
sesiones de gamificación tres veces por semana, con una duración estimada de 45 minutos por sesión. Por
su parte, el grupo de control mantuvo la aplicación de las clases convencionales de ciencias naturales, las
cuales se basaban en lecturas, debates y ejercicios prácticos. Se implementaron evaluaciones pre y post
intervención en ambos grupos previo al inicio de la intervención y al término del período de 12 semanas
con el objetivo de evaluar el desempeño académico (López & González, 2022; Martínez & Silva, 2022).
Instrumentos de Recolección de Datos
Se implementaron múltiples herramientas para la recopilación de datos. Las evaluaciones pre y post se
diseñaron con el objetivo de valorar el desempeño académico en las áreas de comprensión lectora, resolu-
ción de problemas y conocimiento conceptual en el campo de las ciencias naturales. Estas evaluaciones
fueron corroboradas mediante un análisis de expertos en el campo de las ciencias educativas (Hattie &
Timperley, 2007). Adicionalmente, se llevaron a cabo entrevistas semiestructuradas y grupos focales con
alumnos y docentes con el objetivo de recolectar datos cualitativos acerca de la motivación, el compromiso
y las percepciones respecto a las actividades gamificadas (Ryan & Deci, 2000; Pérez et al., 2022) Los datos
cualitativos fueron codificados y examinados utilizando el software NVivo.
Análisis de Datos
Se realizó un análisis de los datos cuantitativos mediante el uso de estadística descriptiva y pruebas de
muestras relacionadas, con el objetivo de contrastar las medias de los resultados de las pruebas pre y post
en ambos grupos. Adicionalmente, se efectuó un análisis de varianza (ANOVA) con el objetivo de deter-
minar si las discrepancias en los resultados entre el grupo experimental y el grupo control poseían una
significancia estadística. El análisis de los datos cualitativos se realizó mediante el uso de análisis temático,
lo que permitió identificar patrones comunes en las respuestas de los participantes respecto a su experiencia
con la gamificación en el aula (Vygotsky, 2022; González & Rodríguez, 2021). Esta metodología facilitó
la triangulación de los hallazgos para adquirir una perspectiva más integral de los efectos de la gamifica-
ción.
Consideraciones Éticas
La presente investigación se adhirió a los principios éticos establecidos para la investigación educativa. El
consentimiento informado fue adquirido de todos los participantes, tanto estudiantes como docentes, ga-
rantizando su voluntariedad y entendimiento del objetivo del estudio. Se aseguró la confidencialidad y el
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anonimato de la información recopilada, y los hallazgos se presentaron de forma agregada para salvaguar-
dar la identidad de los participantes. La investigación recibió la aprobación del comité ético de la institución
educativa (Freire, 2021; Serrano & Pérez, 2022)..
Limitaciones del Estudio
Una de las principales restricciones de esta investigación radica en el tamaño de la muestra, limitada a dos
instituciones educativas en una misma ciudad, lo que restringe la extrapolación de los hallazgos a otros
contextos educativos. Adicionalmente, el periodo de intervención de 12 semanas podría haber resultado
inadecuado para evaluar los efectos a largo plazo de la gamificación en el rendimiento académico. Se de-
tectaron también restricciones tecnológicas, dado que ciertos estudiantes carecían de acceso adecuado a
dispositivos o internet en su hogar, lo que podría haber influido en su participación en actividades gamifi-
cadas fuera del aula (González & Rodríguez, 2022; Papastergiou, 2009).
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Resultados Cuantitativos:
Los hallazgos cuantitativos muestran mejoras significativas en la motivación y el rendimiento académico
de los estudiantes después de la implementación de actividades gamificadas en las clases de ciencias natu-
rales. Las prepruebas y postpruebas se aplicaron a los estudiantes antes y después de la intervención gami-
ficada, respectivamente, con el objetivo de evaluar el impacto en su rendimiento académico.
Tabla 1: Comparativa de Medias de Preprueba y Postprueba en Variables Evaluadas
Variable
Media Pre-
prueba
Media Post-
prueba
Diferencia Me-
dia
Significación
(p)
Motivación 3.2 4.6 1.4 0.001
Participación 3.5 4.7 1.2 0.002
Comprensión de Con-
ceptos
3.1 4.5 1.4 0.001
Resolución de Problemas 3.4 4.6 1.2 0.003
anonimato de la información recopilada, y los hallazgos se presentaron de forma agregada para salvaguar-
dar la identidad de los participantes. La investigación recibió la aprobación del comité ético de la institución
educativa (Freire, 2021; Serrano & Pérez, 2022)..
Limitaciones del Estudio
Una de las principales restricciones de esta investigación radica en el tamaño de la muestra, limitada a dos
instituciones educativas en una misma ciudad, lo que restringe la extrapolación de los hallazgos a otros
contextos educativos. Adicionalmente, el periodo de intervención de 12 semanas podría haber resultado
inadecuado para evaluar los efectos a largo plazo de la gamificación en el rendimiento académico. Se de-
tectaron también restricciones tecnológicas, dado que ciertos estudiantes carecían de acceso adecuado a
dispositivos o internet en su hogar, lo que podría haber influido en su participación en actividades gamifi-
cadas fuera del aula (González & Rodríguez, 2022; Papastergiou, 2009).
RESULTADOS Y ANÁLISIS
Resultados Cuantitativos:
Los hallazgos cuantitativos muestran mejoras significativas en la motivación y el rendimiento académico
de los estudiantes después de la implementación de actividades gamificadas en las clases de ciencias natu-
rales. Las prepruebas y postpruebas se aplicaron a los estudiantes antes y después de la intervención gami-
ficada, respectivamente, con el objetivo de evaluar el impacto en su rendimiento académico.
Tabla 1: Comparativa de Medias de Preprueba y Postprueba en Variables Evaluadas
Variable
Media Pre-
prueba
Media Post-
prueba
Diferencia Me-
dia
Significación
(p)
Motivación 3.2 4.6 1.4 0.001
Participación 3.5 4.7 1.2 0.002
Comprensión de Con-
ceptos
3.1 4.5 1.4 0.001
Resolución de Problemas 3.4 4.6 1.2 0.003
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Gráfico 1: Comparación de Medias de Preprueba y Postprueba en Variables Evaluadas
La representación gráfica subsiguiente ilustra la discrepancia notable entre las puntuaciones de preprueba
y postprueba en cada una de las variables evaluadas, lo que evidencia una mejora significativa en todas las
áreas analizadas.
Evaluación Cuantitativa: Los hallazgos cuantitativos evidencian un incremento evidente en las calificacio-
nes postintervención para todas las variables. La motivación, la implicación, la comprensión de conceptos
y la solución de problemas mejoraron de manera significativa, con p-values inferiores a 0.05. Esto indica
que las actividades gamificadas ejercieron un efecto positivo y estadísticamente significativo en el desem-
peño académico de los alumnos.
Resultados Cualitativos
Los hallazgos cualitativos se derivaron de entrevistas y grupos de discusión con estudiantes y educadores.
Los sujetos de estudio aportaron observaciones acerca de su experiencia con la gamificación, enfocándose
en elementos como la motivación, la participación y el aprendizaje colaborativo.
Tabla 2: Resumen de Respuestas Cualitativas de Estudiantes y Docentes
Categoría Estudiantes (n=30) Docentes (n=10) Total (%)
Aumento de la motivación 25 8 35%
Mayor participación 22 7 30%
Mejora en comprensión 18 6 25%
Aprendizaje colaborativo 10 3 10%
Dificultades iniciales 5 2 5%
3,2
3,5
3,1
3,4
4,6
4,7
4,5
4,6
1,4
1,2
1,4
1,2
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5
Motivación
Participación
Comprensión de Conceptos
Resolución de Problemas
Comparación de Medias de Preprueba y Postprueba en Variables Evaluadas
Significación (p) Diferencia Media Media Postprueba Media Preprueba
Gráfico 1: Comparación de Medias de Preprueba y Postprueba en Variables Evaluadas
La representación gráfica subsiguiente ilustra la discrepancia notable entre las puntuaciones de preprueba
y postprueba en cada una de las variables evaluadas, lo que evidencia una mejora significativa en todas las
áreas analizadas.
Evaluación Cuantitativa: Los hallazgos cuantitativos evidencian un incremento evidente en las calificacio-
nes postintervención para todas las variables. La motivación, la implicación, la comprensión de conceptos
y la solución de problemas mejoraron de manera significativa, con p-values inferiores a 0.05. Esto indica
que las actividades gamificadas ejercieron un efecto positivo y estadísticamente significativo en el desem-
peño académico de los alumnos.
Resultados Cualitativos
Los hallazgos cualitativos se derivaron de entrevistas y grupos de discusión con estudiantes y educadores.
Los sujetos de estudio aportaron observaciones acerca de su experiencia con la gamificación, enfocándose
en elementos como la motivación, la participación y el aprendizaje colaborativo.
Tabla 2: Resumen de Respuestas Cualitativas de Estudiantes y Docentes
Categoría Estudiantes (n=30) Docentes (n=10) Total (%)
Aumento de la motivación 25 8 35%
Mayor participación 22 7 30%
Mejora en comprensión 18 6 25%
Aprendizaje colaborativo 10 3 10%
Dificultades iniciales 5 2 5%
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1,4
1,2
1,4
1,2
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5
Motivación
Participación
Comprensión de Conceptos
Resolución de Problemas
Comparación de Medias de Preprueba y Postprueba en Variables Evaluadas
Significación (p) Diferencia Media Media Postprueba Media Preprueba
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Gráfico 2: Distribución de Respuestas Cualitativas sobre la Gamificación
Evaluación Cualitativa: Los resultados cualitativos validan los descubrimientos cuantitativos. Un incre-
mento notable en la motivación fue reportado por el 35% de los estudiantes y el 80% de los docentes,
mientras que más del 30% de los estudiantes y el 70% de los docentes subrayaron mejoras en la participa-
ción y la comprensión. No obstante, se detectaron también ciertos retos asociados con la adaptación inicial
a las herramientas gamificadas.
Análisis Comparativo de Ambos Resultados
El estudio comparativo entre los hallazgos cuantitativos y cualitativos evidencia una correlación significa-
tiva. Las mejoras en la motivación y el desempeño académico, detectadas durante las evaluaciones pre y
post, se manifiestan en las declaraciones de estudiantes y docentes. Los alumnos evidenciaron un incre-
mento en su interés y participación en las actividades relacionadas con las ciencias naturales, lo cual se
reflejó en una predisposición más pronunciada para enfrentar tareas académicas de alta complejidad. La
implementación de la gamificación parece haber incentivado una interacción más activa entre los estudian-
tes y los contenidos, lo cual ha potenciado su entendimiento de conceptos científicos.
Síntesis de los Resultados
En síntesis, los descubrimientos tanto cuantitativos como cualitativos corroboran la hipótesis de que la
gamificación potencia la motivación, la implicación y el rendimiento académico en el campo de las ciencias
naturales. Las optimizaciones detectadas en los puntajes de pre y post prueba, así como en las respuestas
cualitativas, evidencian un impacto positivo y sustancial de las estrategias de gamificación. Los alumnos
manifestaron un incremento en su disposición para involucrarse en el proceso educativo, lo que también se
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Gráfico 2: Distribución de Respuestas Cualitativas sobre la Gamificación
Evaluación Cualitativa: Los resultados cualitativos validan los descubrimientos cuantitativos. Un incre-
mento notable en la motivación fue reportado por el 35% de los estudiantes y el 80% de los docentes,
mientras que más del 30% de los estudiantes y el 70% de los docentes subrayaron mejoras en la participa-
ción y la comprensión. No obstante, se detectaron también ciertos retos asociados con la adaptación inicial
a las herramientas gamificadas.
Análisis Comparativo de Ambos Resultados
El estudio comparativo entre los hallazgos cuantitativos y cualitativos evidencia una correlación significa-
tiva. Las mejoras en la motivación y el desempeño académico, detectadas durante las evaluaciones pre y
post, se manifiestan en las declaraciones de estudiantes y docentes. Los alumnos evidenciaron un incre-
mento en su interés y participación en las actividades relacionadas con las ciencias naturales, lo cual se
reflejó en una predisposición más pronunciada para enfrentar tareas académicas de alta complejidad. La
implementación de la gamificación parece haber incentivado una interacción más activa entre los estudian-
tes y los contenidos, lo cual ha potenciado su entendimiento de conceptos científicos.
Síntesis de los Resultados
En síntesis, los descubrimientos tanto cuantitativos como cualitativos corroboran la hipótesis de que la
gamificación potencia la motivación, la implicación y el rendimiento académico en el campo de las ciencias
naturales. Las optimizaciones detectadas en los puntajes de pre y post prueba, así como en las respuestas
cualitativas, evidencian un impacto positivo y sustancial de las estrategias de gamificación. Los alumnos
manifestaron un incremento en su disposición para involucrarse en el proceso educativo, lo que también se
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