DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v6i5.2903
Gamificación y herramientas tecnológicas en la
enseñanza-aprendizaje de las matemáticas
José Ramón Delgado Fernández
https://orcid.org/0000-0002-9176-7666
Universidad Técnica Particular de Loja
Loja - Ecuador
Cristian David Chicaiza Taquire
https://orcid.org/0000-0003-1218-0646
Universidad Técnica Particular de Loja
Loja – Ecuador
RESUMEN
Los avances tecnológicos han trasformado la forma como la sociedad adquiere información y conocimiento. En consecuencia, el ámbito educativo busca una transición pedagógica a las prácticas educativas tradicionales para solventar la falta de motivación estudiantil. Como objetivo de esta revisión sistemática se planteó: analizar el cuerpo literario existente sobre la gamificación y las herramientas tecnológicas para determinar sus principales aportaciones a la enseñanza-aprendizaje de las matemáticas. La metodología aplicada tuvo un enfoque cualitativo de orden bibliográfico, cuyo diseño se enmarcó en la revisión sistemática de literatura y el análisis documental de veinte producciones científicas, publicadas en revistas indexadas a las bases de datos: Scopus, DOAJ, Web of Science y Dialnet. Los principales resultados señalan que la gamificación mediada por herramientas tecnológicas es una excelente estrategia motivacional para innovar la práctica docente y mejorar el rendimiento académico de los estudiantes.
Palabras clave: gamificación; herramientas tecnológicas; matemáticas
Correspondencia: [email protected]
Artículo recibido 15 setiembre 2022 Aceptado para publicación: 15 octubre 2022
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Cómo citar: Delgado Fernández, J. R., & Chicaiza Taquire, C. D. (2022). Gamificación y herramientas tecnológicas en la enseñanza-aprendizaje de las matemáticas. 6(6), 1-16. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v6i5.2903
Gamification and technological tools in the
teaching-learning of mathematics
ABSTRACT
Technological advances have transformed the way in which society acquires information and knowledge. Consequently, the educational field seeks a pedagogical transition to traditional educational practices to solve the lack of student motivation. The objective of this systematic review was: to analyze the existing body of literature on gamification and technological tools to determine their main contributions to the teaching-learning of mathematics. The applied methodology had a qualitative approach of bibliographic order, whose design was framed in the systematic review of literature and the documentary analysis of twenty scientific productions, published in magazines indexed to the databases: Scopus, DOAJ, Web of Science and Dialnet. The main results indicate that gamification mediated by technological tools is an excellent motivational strategy to innovate teaching practice and improve students' academic performance.
Keywords: gamification; technological tools; mathematics
1. INTRODUCCIÓN
1.1. Situación problémica
Actualmente, el avance tecnológico ha abierto un nuevo paradigma social. El uso del internet, las redes sociales y la integración de la tecnología en actividades cotidianas, revoluciona la forma como el ser humano consume, produce, almacena y comparte información. Este cambio sustancial, involucra cada vez más al ámbito educativo que intenta romper con los modelos tradicionales de enseñanza, mediante la adhesión de nuevos enfoques educativos basados en la utilización de tecnologías digitales y el desarrollo de metodologías activas. En este sentido, la educación actual se encuentra en un proceso de innovación que confronta a docentes y estudiantes del siglo XXI. Por un lado, los estudiantes exigen experiencias de aprendizaje conforme su realidad digital, por otro, los docentes buscan una transición pedagógica para satisfacer la demanda de nuevos procesos de enseñanza-aprendizaje que logren motivar a los estudiantes (Manzanares, 2020). En consecuencia, los expertos del ámbito académico y educativo han fijado su atención en las diversas propuestas que vinculan a las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) como estrategias didácticas para mejorar los procesos educativos, según las demandas de las nuevas generaciones.
Desde otra perspectiva, las actividades educativas dentro de las matemáticas siempre han presentado cierta resistencia a desarrollar procesos exitosos de enseñanza-aprendizaje en sus estudiantes, debido a diferentes circunstancias, una de ellas está ligada a la falta de motivación (Calle Chacón et al., 2020). Esta reflexión, determina el valor agregado de la motivación en el estudiante como un factor crucial para el éxito del proceso educativo, ya que lo predispone para el aprendizaje y garantiza su efectividad (Contreras, 2016). Por lo tanto, la solución a esta problemática se plantea de la mano de la gamificación, una nueva propuesta didáctica que pretende subsanar la falta de motivación hacia el aprendizaje. La gamificación utiliza de manera formal las mecánicas del juego como una metodología activa, que propicia el aprendizaje del estudiante, manteniendo su motivación, colaboración y esfuerzo en el proceso educativo (Reyes et al., 2020).
En tal sentido, el uso de la gamificación y las herramientas tecnológicas surge como una estrategia didáctica para motivar el desarrollo de nuevos procesos de enseñanza-aprendizaje en el ámbito educativo. Donde la participación activa de los estudiantes toma relevancia; trasformando la práctica pedagógica tradicional, en una nueva, que considera las necesidades educativas de la generación presente. Para ello, es necesario abordar actividades que requieren el uso de redes sociales, el planteamiento de foros de discusión y búsquedas por internet como una forma de estimular la motivación de los discentes (Soto del Águila, 2018). Cabe resaltar que implantar la gamificación y las herramientas tecnológicas en el ámbito educativo, implica el dominio de ciertas competencias digitales en docentes y estudiantes.
1.2. Antecedentes
Para Reyes et al. (2020) la gamificación “es el empleo de estrategias de juego en entornos no lúdicos, con el fin de modificar el comportamiento de individuos para conseguir objetivos concretos a través de la motivación” (p. 165). En tal sentido, la gamificación podría ser la respuesta a dos grandes problemáticas educacionales, relacionadas a la motivación y el cumplimiento de tareas. Se sabe que una de las fortalezas de la gamificación es motivar al estudiante para el aprendizaje, ya que incorpora los principios del juego y sus dinámicas en el diseño de actividades pedagógicas para generar motivación y compromiso en los estudiantes, quienes presentan una mejor actitud frente al proceso de enseñanza-aprendizaje y, por ende, un mejoramiento en su rendimiento académico (Dichev y Dicheva, 2017). Las propuestas de gamificación deben ser cuidadosamente diseñadas, para enfocarse en el planteamiento de retos y objetivos que produzcan desequilibrio cognitivo en los alumnos, captando su atención e interés.
Por otro lado, el análisis unificado desde la perspectiva de varios autores, establece el estudio de la gamificación desde tres elementos, a saber: dinámicas, mecánicas y componentes. De esta manera, se conceptualizan a las dinámicas como las necesidades propias de cada jugador (recompensas, competición, estatus, cooperación y solidaridad); las mecánicas son el reflejo de esas necesidades (colección, puntos, ranking, nivel o progresión); y, por último, los componentes son la materialización de las mecánicas (logros, avatares, insignias, desbloqueos o regalos). Estos elementos se conjugan para cumplir los objetivos de fidelización, motivación y optimización de cualquier actividad dentro del ámbito de la ludificación (Reyes et al., 2020).
Además, es importante puntualizar que la gamificación es una estrategia didáctica en desarrollo, por lo que es importante conocer sus beneficios y limitaciones de aplicación. Entre los beneficios que aporta al ámbito educativo se tiene que: motiva el aprendizaje y el cumplimiento de objetivos, presenta el aprendizaje de un modo divertido, aporta autonomía al estudiante, favorece la socialización y colaboración, permite una retroalimentación constante y continua, e incentiva la experimentación y la solución de problemas. En contraste, sus limitaciones radican en: la dificultad al diseñar actividades gamificadas que respondan a las necesidades educativas reales; alta inversión de tiempo docente para el diseño, construcción y desarrollo de actividades ludificadas; exigencia en la priorización de contenidos, y riesgo de que los estudiantes olviden el objetivo educativo para el cual se creó la actividad (Cobos Sánchez et al., 2021). Estas consideraciones tienen que ser analizadas, pues la gamificación no solo busca el entretenimiento del usuario, implica un desarrollo interdisciplinario para presentar una actividad motivadora con fines pedagógicos (Huotari y Hamari, 2017).
Referente a las herramientas tecnológicas, según Sierra Lledo y Juste Martí (2018) estiman que la mejor manera de adentrarse en la gamificación es a través de las TIC. Así entonces, se entiende como tecnologías digitales a los programas, herramientas y soportes multimedia que facilitan el proceso de gestión y creación de materiales gamificados (Trejo González, 2019). Su función en la actividad docente radica en la posibilidad de integrar materiales de alto contenido interactivo y lúdico, sin la necesidad de tener conocimientos especializados de diseño y programación. Dada su importancia en la consolidación del proceso de gamificación es necesario conocer algunas de las principales herramientas tecnológicas, según su tipo y descripción (Tabla 1). El aspecto lúdico proporcionado por la gamificación se materializa mediante la utilización de herramientas TIC, permitiendo diversificar actividades didácticas y generar espacios de aprendizaje interesantes y atractivos (Trejo González, 2019). Es tarea del docente investigar las funciones, ventajas y desventajas de las diferentes herramientas tecnológicas, para lograr mediante su combinación una propuesta integral de gamificación en las diferentes fases del proceso didáctico.
Tabla 1
Principales herramientas tecnológicas para la gamificación
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Tipo |
Herramienta tecnológica |
Descripción |
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Plataforma para gestión de juegos de rol y comportamiento |
Classcraft |
Gestiona un juego de rol. Los estudiantes pueden representar diversos personajes. |
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ClassDojo |
Gestiona el comportamiento. Los estudiantes reciben retroalimentación en tiempo real. |
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Play Brighter |
Crea entornos de aprendizaje on-line. El docente puede crear misiones y retos personificados. |
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Edmodo |
Es una red social. Permite la comunicación entre docentes y estudiantes. |
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Plataforma de diseño de material didáctico |
Brainscape |
Busca, crear y compartir flashcards. |
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Pear Deck |
Crea presentaciones y material de apoyo. |
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Quizlet |
Crea y comparte flashcards, juegos y herramientas. |
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Genially |
Crea contenido interactivo, infografías y presentaciones. |
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Test interactivo |
Kahoot |
Crea cuestionarios de evaluación gamificados. |
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Quizizz |
Crea cuestionarios de evaluación gamificados. |
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Trivinet |
Permite jugar al trivial en línea. |
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Socrative |
Crea cuestionarios de evaluación gamificados. |
Nota. En esta tabla se observa las principales herramientas tecnológicas para la gamificación y una rápida descripción. Fuente: Elaboración propia basado en Trejo González (2019).
En el campo de las matemáticas, la utilización de la gamificación dentro del entorno educativo, dará apertura a una mejor adquisición de conocimientos, manejo de algoritmos y aplicación de propiedades numéricas (Sánchez-Pacheco, 2021). Este efecto se produce, cuando al estudiante se le presentan problemas concretos o metas complejas mediante actividades gamificadas, logrando acrecentar su atracción e interés hacia las actividades o tareas a desarrollar (Hamari et al., 2016). Esta realidad vislumbra la importancia de la motivación en el ámbito educativo, al ser responsable de la participación y la creación de conocimiento compartido.
En concordancia, la motivación se entiende como un impulso intrínseco o extrínseco que moviliza al ser humano en la consecución de objetivos. En el campo educativo, la motivación mantiene y promueve la conducta de forma natural hacia el aprendizaje.
Mientras la motivación intrínseca, se relaciona con las aspiraciones internas y gratificaciones personales; la motivación extrínseca, representa incentivos, recompensas o factores externos que condicionan la ejecución de una determinada tarea. El proceso de enseñanza-aprendizaje interacciona con esta dualidad motivacional, donde la gamificación al utilizar el juego como un recurso pedagógico, encontraría su razón de ser, al propiciar contextos de aprendizaje donde el estudiante logra satisfacer sus necesidades motivacionales y se consolida como partícipe de su propio desarrollo intelectual.
2. METODOLOGÍA
El presente estudio es una revisión sistemática de literatura sobre la gamificación y las herramientas tecnológicas aplicadas en la enseñanza-aprendizaje de las matemáticas. Una revisión sistemática es una síntesis estructurada que expone resultados de múltiples estudios de orden primario, está orientada a responder preguntas de investigación como resultado de la recolección, selección y análisis crítico de fuentes documentales (Moreno et al., 2018). En este sentido, este trabajo tuvo un enfoque cualitativo de orden bibliográfico, cuyo diseño se enmarcó en la revisión sistemática de literatura y el análisis documental de artículos científicos relacionados a la gamificación en el ámbito educativo de las matemáticas.
La unidad de análisis de esta investigación, se basó en las producciones científicas publicadas entre los años 2015 y 2022 en revistas indexadas a las bases de datos: Scopus, DOAJ, Web of Science y Dialnet. Mediante la aplicación de estrategias de búsqueda avanzada, se logró localizar inicialmente 133 artículos científicos, mismos que abordaban la temática de la gamificación desde diversas perspectivas, posteriormente, se aplicó criterios de inclusión y exclusión hasta determinar una muestra de 20 artículos científicos (Figura 1), mismos que fueron leídos y analizados a texto completo, identificando las aportaciones más relevantes a la comprensión de la gamificación como estrategia didáctica.
Figura 1 Diagrama de flujo PRISMA
Diagrama de flujo PRISMA
Nota. La figura indica los resultados del proceso de selección de estudios.
Fuente: Elaboración propia.
La investigación documental utiliza diversas técnicas e instrumentos como estrategias de recopilación de información; permitiendo inferir, interpretar y explicar de manera detallada un fenómeno de estudio (Sánchez et al., 2021). Por consiguiente, en el desarrollo de este trabajo se aplicó la técnica de revisión sistemática de literatura para determinar el número de investigaciones científicas disponibles en las diferentes bases de datos; este procedimiento se respaldó en el diagrama de flujo PRISMA como instrumento (Figura 1). De forma análoga, se utilizó la técnica de análisis documental para analizar, interpretar y cotejar la información de los diferentes artículos científicos estudiados, usando como instrumento el cuadro de registro (Tabla 2).
Esta investigación tuvo por objetivo: analizar el cuerpo literario existente sobre la gamificación y las herramientas tecnológicas, para determinar sus principales aportaciones a la enseñanza-aprendizaje de las matemáticas. En este sentido, para su desarrollo se aplicó un protocolo de revisión sistemática conformado por cinco fases: 1) Formular preguntas de investigación, 2) Determinar estrategias de búsqueda, 3) Seleccionar Estudios, 4) Extraer información, y 5) Resumir resultados (Biolchini et al., 2005; Holguín et al., 2020; Kitchenham, 2007). La Figura 2, ilustra el diagrama de flujo aplicado en el proceso de revisión sistemática de literatura y el análisis documental.
Figura 2 Protocolo de revisión sistemática
Protocolo de revisión sistemática
Nota. La figura muestra el protocolo de revisión sistemática desarrollado. Fuente: Elaboración propia basado en Biolchini et al., 2005; Holguín et al., 2020; Kitchenham, 2007.
Según Ramos-Galarza (2016) la pregunta de investigación constituye el eje principal de un estudio, permite al investigador establecer una estrategia organizada y lógica para el abordaje del conocimiento desde la perspectiva científica. Considerando este antecedente, para el cumplimento del objetivo de esta investigación se plantearon cuatro preguntas específicas, a saber:
1. ¿Por qué la gamificación se ha convertido en una estrategia favorable para la enseñanza-aprendizaje de las matemáticas?
2. ¿Qué función cumplen las herramientas tecnológicas en el proceso de gamificación de actividades?
3. ¿Qué herramientas tecnológicas pueden vincularse como apoyo a la gamificación para contribuir al proceso de enseñanza-aprendizaje de las matemáticas?
4. ¿Qué beneficios aporta el uso de la gamificación y las herramientas tecnológicas al desarrollo docente y al rendimiento académico de los estudiantes?
Para el efecto de determinar las estrategias de búsqueda, se estableció cadenas de texto mediante el uso de las palabras claves: gamificación, matemáticas, estrategias didácticas y herramientas tecnológicas, del mismo modo sus combinaciones mediante operadores booleanos AND y OR en las secciones de títulos, resúmenes y palabras clave en español e inglés como opción de búsqueda avanzada en las bases de datos seleccionadas.
Por otra parte, para la selección de estudios se establecieron tres criterios de inclusión: 1) artículos científicos publicados en los últimos siete años, 2) que pertenezcan a revistas indexadas a las bases de datos establecidas, y 3) estén escritas en idioma español o inglés. Esto permitió el cribado de 133 artículos, hasta consolidar una muestra de 20 artículos científicos que conformaron la unidad de análisis de esta revisión sistemática de literatura (Figura 1).
Finalmente, para la extracción de información y el análisis de resultados se aplicó la técnica de análisis documental, considerando aquella información que permitiera responder a las preguntas de investigación y contribuyera a cumplir con el objetivo de estudio planteado. Además, es importante reflexionar que la gamificación es una estrategia didáctica que ha ganado popularidad en las últimas décadas; y que es imperativo estudiar su funcionalidad en el ámbito educativo, más aún, en el campo de las matemáticas y las ciencias experimentales, asignaturas que se han distinguido por la aplicación de metodologías tradicionales.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El análisis documental detallado de los veinte artículos científicos seleccionados, abordó el tema de la gamificación aplicada a la enseñanza-aprendizaje de las matemáticas desde los siguientes tópicos:
1. exposición teórica de gamificación desde el punto de vista educativo,
2. aplicación experimental de la gamificación en las matemáticas,
3. exploración de los mecanismos de gamificación en actividades de aprendizaje apoyadas en herramientas tecnológicas, y
4. incidencia de la gamificación en la enseñanza de las matemáticas y las ciencias.
Por otra parte, las principales aportaciones obtenidas en respuesta a las preguntas de investigación, se resumen en la Tabla 2. Las producciones científicas se organizaron en grupos de cinco, así entonces: del 01 al 05, detallan la contribución de la gamificación como estrategia favorable para la enseñanza-aprendizaje de las matemáticas; del 06 al 10; exponen la función de las herramientas tecnológicas en el proceso de gamificación; del 11 al 15, puntualizan algunas herramientas tecnológicas que pueden vincularse como apoyo a la gamificación y su importancia; y finalmente del 16 al 20, destacan los beneficios del uso de la gamificación y las herramientas tecnológicas para el docente y los estudiantes.