DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v7i1.5140

Aplicación de la realidad aumentada y aprendizaje de la geometría en el espacio para tercero de bachillerato de la unidad educativa el Empalme

Ing. López Chica Jaime Alfredo

[email protected]

Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Ecuador

Ing. Egas García Jeyson Patricio

https://orcid.org/0000-0002-0064-8638

[email protected]

Universidad Técnica Estatal de Quevedo, Ecuador

Ing. Villacís Montoya Diana Isabel

https://orcid.org/0000-0001-8791-1787

[email protected]

Unidad Educativa “7 de octubre”, Ecuador

Dr. Vizuete Vizueta Franklin Orlando

https://orcid.org/0000-0002-6802-1145

[email protected]

Universidad Estatal de Guayaquil, Ecuador

RESUMEN

La investigación tuvo enfoque cuantitativo, utilizó una investigación aplicada con pre y pos test, la muestra estuvo conformada por 42 estudiantes distribuidos en dos grupos de estudio, experimental y control con 21 estudiantes cada paralelo, quienes se desarrollaron secuencias didácticas con contenidos de geometría en el espacio y sus interrelaciones; el instrumento utilizado consistió en una prueba final de preguntas abiertas para evaluar el nivel de comprensión de los tópicos de geometría en el espacio tratados en las clases virtuales. Los resultados obtenidos demostraron una mejora en el grupo experimental, puesto que el promedio de las calificaciones obtenidas por el grupo experimental fue 7,25 puntos y el grupo control fue de 5,60 puntos en el aprendizaje de la geometría en el espacio. Se concluye que con la aplicación del software GeoGebra 3D como instrumento didáctico en la aplicación de la realidad aumentada mejora el nivel de compresión y desarrollo de capacidades en el aprendizaje de la geometría de los estudiantes, rechazándose la hipótesis nula debido a que el valor absoluto del “estadístico t” es menor que el “valor critico de t”, mostrando diferencias significativas en los promedios de las calificaciones obtenidas por el grupo experimental respecto del grupo de control.

Palabras Clave: realidad aumentada; geogebra 3d; geometría en el espacio; aprendizaje significativo

Correspondencia: [email protected]

Artículo recibido 15 enero 2023 Aceptado para publicación: 15 febrero 2023

Conflictos de Interés: Ninguna que declarar

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Cómo citar: López Chica , J. A., Egas García , J. P., Villacís Montoya , D. I., & Vizuete Vizueta , F. O. (2023). Aplicación de la realidad aumentada y aprendizaje de la geometría en el espacio para tercero de bachillerato de la unidad educativa el Empalme. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 7(1), 9446-9462. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v7i1.5140

Application of augmented reality and learning of

geometry in space for the third year of high school

of the educational unit el Empalme

ABSTRACT

The research had a quantitative approach, it used an applied research with pre and post test, the sample consisted of 42 students distributed in two study groups, experimental and control with 21 students each parallel, who were developed didactic sequences with contents of geometry in space and their interrelationships; the instrument used consisted of a final test of open questions to evaluate the level of understanding of the topics of geometry in space treated in the virtual classes. The results obtained showed an improvement in the experimental group, since the average of the grades obtained by the experimental group was 7.25 points and the control group was 5.60 points in the learning of geometry in space. It is concluded that with the application of GeoGebra 3D software as a didactic instrument in the application of augmented reality improves the level of understanding and development of skills in the learning of geometry of students, rejecting the null hypothesis because the absolute value of the "t statistic" is less than the "critical value of t", showing significant differences in the averages of the grades obtained by the experimental group with respect to the control group.

Keywords: augmented reality; geogebra 3d; geometry in space; meaningful learning.

INTRODUCCIÓN

En la investigación ‘‘Realidad aumentada, una herramienta para la motivación en el aprendizaje de la Geometría’’ de concluye dentro de la enseñanza de tecnología la creación de marcas y el conocimiento de la herramienta puede generar en el sujeto mayor creatividad de la mano de la curiosidad y la motivación, que es importante la creatividad del docente en el proceso de enseñanza dado que con actividades adecuadas el niño logra aprendizajes significativos. (Ovalle Barreto & Fonseca, 2020). Consiste en superponer información digital sobre las imágenes reales captadas por una cámara. Esta información añadida puede ser de naturaleza textual, icónica o de cualquier otro tipo, pero siempre permanece solidaria con alguna referencia a la imagen que registra el aparato, ya sea un teléfono inteligente o Smartphone u otro dispositivo fotográfico o de filmación (Fombona Cadaviaeco & Pascual Sevillano, 2016)

A la hora de enseñar, se requiere la manipulación o visualización de objetos que pueden no ser fácilmente asequibles o tratables, ya sea por su naturaleza abstracta, científica o espacial. Es el caso de la enseñanza de geometría, en donde los recursos tradicionales de los que se ha valido la escuela para enseñar, se ven limitados a la hora de acercar lo abstracto a la realidad. Las TIC ofrecen incontables posibilidades en este aspecto (GÓMEZ CARMONA & LÓPEZ QUINTERO, 2016).

Los recursos digitales ofrecen nuevas oportunidades en los procesos de enseñanza y aprendizaje al incorporar la imagen, el sonido y la interactividad como elementos que refuerzan la comprensión y motivación de los estudiantes. Recursos audiovisuales como el vídeo y televisión digital, los videojuegos y procesos de gamificación, la realidad aumentada, los dispositivos móviles, las tecnologías interactivas como pizarras digitales, mesas multicontacto, robótica… se pueden convertir en importantes fuentes de información y aprendizaje para atender las necesidades de los estudiantes. El impacto de estos recursos en los resultados de aprendizaje ha sido foco de interés de la investigación educativa en las últimas décadas. (Muñoz & Ana, 2016)

El desarrollo de las Tecnologías de Información y Comunicación dentro del entorno educativo ofrecen nuevas herramientas, recursos y entornos de trabajo como software aplicados a distintas materias, sin embargo, aún se requiere mucha investigación y estrategias para hacerla una herramienta efectiva para el aprendizaje de los estudiantes, una de las materias que requiere el uso de las TIC es la matemática, es necesario contar con nuevas posibilidades para producir aprendizajes valiosos y significativos haciéndolos más ricos, más atractivos los contenidos para los estudiantes (VILCA PACCO, 2019).

La realidad aumentada (RA) es una tecnología emergente que combina la información física con la información virtual para crear una nueva realidad, esto permite ampliar lo que nuestros sentidos captan permitiendo generar imágenes tridimensionales. Por tal razón se convierte en una gran alternativa de aprendizaje en diferentes áreas del conocimiento, siendo el puente entre el conocimiento teórico y la práctica (LÓPEZ PULIDO, HORMECHEA JIMÉNEZ, GONZÁLEZ RODRÍGUEZ, & CAMELO QUINTERO, 2019).

(Jara Reinoso, 2020), en su trabajo de investigación ‘‘Realidad aumentada aplicada a la enseñanza de la física de primero de bachillerato’’ cuyo objetivo planteado fue el de elaborar una propuesta de innovación educativa que mejore las aptitudes y conocimientos de la física en los alumnos de primero de bachillerato mediante la Realidad Aumentada, concluye que la inserción de las nuevas tecnologías en el aprendizaje ha favorecido a la educación, dotándola de un componente motivador que permite a los estudiantes comprometerse en sus procesos cognitivos

Es preciso que antes de definir lo que son las tecnologías de información y comunicación (TIC´s) se analice el concepto de tecnología, información y comunicación; ‘‘La tecnología es un conjunto de conocimientos acerca de técnicas que pueden abarcar tanto el conocimiento en sí como su materialización tangible en un proceso productivo, en un sistema operativo o en la maquinaria y el equipo físico de producción; la información es un conjunto de datos que conforman un mensaje sobre un determinado fenómeno, mientras que la comunicación es el proceso mediante el cual se transmite un mensaje con un propósito específico, a través de un canal determinado y un código reconocido entre emisor y receptor’’ (Torres Garibay, 2016). En este sentido para (Guillén Cabal, 2019), ‘‘las tecnologías de información y comunicación son un conjunto de herramientas virtuales (plataformas, redes sociales, blogs, dispositivos móviles) que dinamizan y permiten el intercambio de información entre usuarios que en ocasiones puede requerir de internet’’

Las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC’s) es una representación general de la tecnología que va utilizar un hardware, software y telecomunicaciones con todos estos aspectos se logra diseñar, almacenar, intercambiar y distribuir dicha información que se presenta en diferentes formas. Las TIC es un instrumento importante en la construcción de herramientas para el aprendizaje y del desarrollo de habilidades en los individuos (Gonzales Parra, 2017). Los recursos informáticos son medios de comunicación diseñados para interactuar con el usuario, la utilización de estos recursos didácticos supone un gran avance en la didáctica general, son recursos que permiten procesos de aprendizaje autónomos en los que se consolidan los principios del ‘‘aprender a aprender’’, siendo el alumno partícipe directo o guía de su propia formación. (Moya Martinez, 2010)

Las preguntas directrices que se plantearon en el presente estudio fueron: ¿cuál es el efecto de la Realidad Aumentada asistida con GeoGebra 3D en el aprendizaje de geometría en el espacio en estudiantes del tercer año del Bachillerato General?, ¿en qué medida la realidad aumentada asistida con GeoGebra 3D como tecnología emergente favorece la comprensión de los tópicos de geometría en el espacio, plano, recta, punto y sus interrelaciones en estudiantes del tercer año del Bachillerato General?, ¿de qué manera el uso de la realidad aumentada asistida con el software educativo

GeoGebra 3D influye en la capacidad de aplicación de estrategias y procedimientos para medir y orientarse en el espacio del aprendizaje de geometría en el espacio en estudiantes del tercer año del Bachillerato General?, ¿cómo influye el uso de la realidad aumentada asistida con el software educativo GeoGebra 3D en la capacidad de argumentación de afirmaciones sobre relaciones geométricas del aprendizaje de geometría en el espacio en estudiantes del tercer año del Bachillerato General?, ¿puede la Realidad Aumentada asistida con GeoGebra 3D potencializar un aprendizaje significativo de la geometría en el espacio en estudiantes del tercer año del Bachillerato General Unificado de la Unidad Educativa “El Empalme”?.

El software GeoGebra es un sistema de Geometría Dinámica. Permite realizar construcciones tanto con puntos, vectores, segmentos, rectas, secciones cónicas y funciones que se pueden modificar dinámicamente, además de utilizar un repertorio de comandos propios del análisis matemático. (García López & Orozco Martínez, 2019).

Por otra parte, el software GeoGebra ‘‘brinda la posibilidad de variar los problemas de manera que los estudiantes puedan explorar y aprender de manera autónoma, ellos pueden buscar la relación entre las expresiones matemáticas y sus gráficas. Esta herramienta matemática podría estrechar la relación de los alumnos con la matemática’’ (Calderón Zambrano, 2017)

En tal sentido, el presente estudio cumple con el requisito de justificación práctica, ya que los resultados que se deriven servirán como insumo para la toma de decisiones por parte de las autoridades y personal académico de la Unidad Educativa “El Empalme” del Cantón El Empalme de la Provincia del Guayas; adicionalmente, tiene una justificación teórica porque aporta un nuevo conocimiento sobre la implementación de la realidad aumentada por medio del software GeoGebra 3D en el aprendizaje de las matemáticas, específicamente de la geometría en el espacio. El objetivo de la presente investigación fue aplicar la realidad aumentada y aprendizaje de la geometría en el espacio para estudiantes de tercero de bachillerato de la Unidad Educativa “El Empalme”.

MATERIALES Y MÉTODOS.

El enfoque de la presente investigación fue cuantitativo; de tipo aplicada y nivel descriptivo, con el propósito de recolectar y analizar datos para conocer el nivel de compresión que tienen los estudiantes sobre los temas de geometría en el espacio.

El diseño de la investigación fue cuasi experimental, se utilizó un diseño con prueba de conocimiento (pre test y post test). Se trabajó con 2 grupos de estudiantes; la prueba de diagnóstico se la realizó a los dos grupos (A y B), y la prueba final se realizó por separado, un grupo fue de control en la manera tradicional (A) y otro grupo (B) se les aplicó con el software GeoGebra 3D.

La población de estudio para el desarrollo de la investigación fueron los estudiantes del Tercero de Bachillerato de la Unidad Educativa “El Empalme” del cantón El Empalme, provincia del Guayas, un total de 42estudiantes pertenecientes a los paralelos A y B con 21 estudiantes cada uno.

Para validar si existe diferencias entre las medias de las calificaciones obtenidas por los dos grupos (A y B), primero se verificó el comportamiento de los datos de cada grupo a través de pruebas de normalidad de los mismos, se procedió a verificar la distribución de frecuencias, el test de Shapiro-Wilks para confirmar la normalidad, la prueba F para la comparación de varianzas y posteriormente se aplicó la Prueba t Student para comprobar la diferencia significativa entre los datos.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN.

En la tabla 1-3 se muestra los resultados en escala cualitativa del pre test (evaluación diagnóstica) realizada a los estudiantes de bachillerato grupo A para conocer el nivel de comprensión que tienen respecto a la geometría en el espacio.

Tabla 1-3: Resultados cualitativos del pre test (evaluación diagnóstica) grupo A.