Diseño de un videojuego para la enseñanza del movimiento parabólico mediante un proceso de diseño centrado en el usuario
Design of a videogame for projectile motion teaching using a user centered design process
DOI:
https://doi.org/10.22517/23447214.24949Palabras clave:
Enseñanza de física, Movimiento de proyectil, Realidad Virtual, Ambientes virtuales para educaciónResumen
La enseñanza de la física como carrera universitaria presenta diferentes desafíos, entre los cuales la falta de interés y motivación por estudiar física en los estudiantes es uno de los más destacados. Se ha identificado que esta desmotivación se debe a la desconexión que relaciona los fenómenos físicos con la vida cotidiana. Además, la enseñanza tradicional de esta materia enfatiza los aspectos cuantitativos, que la mayoría de los estudiantes temen, y deja de lado el análisis cualitativo. Se ha demostrado que para aprender conceptos científicos de manera significativa y comprender el mundo físico, los estudiantes necesitan construir representaciones mentales adecuadas. Es por ello que algunos autores han propuesto simuladores que presentan en pantalla un modelo del fenómeno estudiado o información y gráficos que se le asocian. En la ultima década, Se han propuesto animaciones y videojuegos en realidad virtual para la enseñanza de la física y otras materias científicas, como la química y la geometría. Varios autores destacan la mejora en la asimilación de contenidos y el rápido crecimiento de la curva de aprendizaje al aplicar entornos virtuales en la educación. Se proponen entornos virtuales ya que motivan a los estudiantes, los acerca a la realidad, permitiéndoles visualizar el fenómeno y modificarlo. Por ello, este trabajo presenta el diseño y resultados preliminares de un videojuego para la enseñanza universitaria del concepto físico denominado Projectile Motion. Esto se hizo a través de una metodología de diseño centrado en el usuario y diseño de videojuegos. Varios autores destacan la mejora en la asimilación de contenidos y el rápido crecimiento de la curva de aprendizaje al aplicar entornos virtuales en la educación. Se proponen entornos virtuales ya que motivan a los estudiantes, los acerca a la realidad, permitiéndoles visualizar el fenómeno y modificarlo. Por ello, este trabajo presenta el diseño y resultados preliminares de un videojuego para la enseñanza universitaria del concepto físico denominado Projectile Motion. Esto se hizo a través de una metodología de diseño centrado en el usuario y diseño de videojuegos. Varios autores destacan la mejora en la asimilación de contenidos y el rápido crecimiento de la curva de aprendizaje al aplicar entornos virtuales en la educación. Se proponen entornos virtuales ya que motivan a los estudiantes, los acerca a la realidad, permitiéndoles visualizar el fenómeno y modificarlo. Por ello, este trabajo presenta el diseño y resultados preliminares de un videojuego para la enseñanza universitaria del concepto físico denominado Projectile Motion. Esto se hizo a través de una metodología de diseño centrado en el usuario y diseño de videojuegos. este trabajo presenta el diseño y resultados preliminares de un videojuego para la enseñanza universitaria del concepto físico llamado Projectile Motion. Esto se hizo a través de una metodología de diseño centrado en el usuario y diseño de videojuegos. este trabajo presenta el diseño y resultados preliminares de un videojuego para la enseñanza universitaria del concepto físico llamado Projectile Motion. Esto se hizo a través de una metodología de diseño centrado en el usuario y diseño de videojuegos.
Descargas
Citas
[2] P. Caspard, «On the Relationship of Theory and History in Pedagogy, An Introduction to the West German Discussion on the Significance of the History of Education (1950-1980).(Studia paedagogica; new series 6)». JSTOR, 1985.
[3] J. L. Docktor, N. E. Strand, J. P. Mestre, y B. H. Ross, «Conceptual problem solving in high school physics», Phys. Rev. Spec. Top.-Phys. Educ. Res., vol. 11, n.o 2, p. 020106, 2015.
[4] L. Bigozzi, C. Tarchi, P. Falsini, y C. Fiorentini, «‘Slow Science’: Building scientific concepts in physics in high school», Int. J. Sci. Educ., vol. 36, n.o 13, pp. 2221-2242, 2014.
[5] S. M. Abubakar y I. M. Danjuma, «Effects Of Explicit Problem-Solving Strategy On StudentsAchievement And Retention In Senior Secondary School Physics», ATBU J. Sci. Technol. Educ., vol. 1, n.o 1, pp. 123-128, 2012.
[6] A. Veloo, R. Nor, y R. Khalid, «Attitude towards physics and additional mathematics achievement towards physics achievement.», Int. Educ. Stud., vol. 8, n.o 3, pp. 35-43, 2015.
[7] C. W. Keys y L. A. Bryan, «Co-constructing inquiry-based science with teachers: Essential research for lasting reform», J. Res. Sci. Teach. Off. J. Natl. Assoc. Res. Sci. Teach., vol. 38, n.o 6, pp. 631-645, 2001.
[8] E. Z. Martínez y I. L. da Vinci, «Aprendizaje con Simuladores. Aplicación a las Redes de Comunicaciones», Quad. Digit. Rev. Nuevas Tecnol. Soc., n.o 42, p. 9, 2006.
[9] A. García Barneto y M. R. Gil Martín, «Entornos constructivistas de aprendizaje basados en simulaciones informáticas», 2006.
[10] A. Sánchez, J. L. Sierra, S. Martínez, y F. J. Perales Palacios, «El aprendizaje de la Física en Bachillerato: investigación con simuladores informáticos versus aula tradicional», Enseñ. Las Cienc., n.o Extra, pp. 1-4, 2005.
[11] G. Ortega-Zarzosa, H. E. Medellín-Anaya, y J. R. Martínez, «Influencia en el aprendizaje de los alumnos usando simuladores de física», Lat.-Am. J. Phys. Educ., vol. 4, n.o 1, p. 20, 2010.
[12] R. Wang, R. Lowe, S. Newton, y T. Kocaturk, «Task complexity and learning styles in situated virtual learning environments for construction higher education», Autom. Constr., vol. 113, p. 103148, 2020.
[13] M. Tawadrous, D. Rojas, B. Kapralos, A. Hogue, y A. Dubrowski, «The effects of stereoscopic 3D on knowledge retention within a serious gaming environment.», Multimed. Tools Appl., vol. 76, n.o 5, 2017.
[14] G. V. Ocete, J. A. O. Carrillo, y M. Á. B. González, «La realidad virtual y sus posibilidades didácticas», Etic Net Rev. Científica Electrónica Educ. Comun. En Soc. Conoc., n.o 2, p. 12, 2003.
[15] N. Burbules, «El aprendizaje y el entretenimiento ya no son actividades separadas», Recuperado El, vol. 5, pp. 08-12, 2009.
[16] B. There, «Concepts, Effects and Measurements of User Presence in Synthetic Environment». Ios Press, Amsterdam, The Netherlands, 2003.
[17] C. J. Chen, S. C. Toh, y W. M. F. W. Ismail, «Are learning styles relevant to virtual reality?», J. Res. Technol. Educ., vol. 38, n.o 2, pp. 123-141, 2005.
[18] F. Almeida y J. Simoes, «The role of serious games, gamification and Industry 4.0 tools in the Education 4.0 paradigm», Contemp. Educ. Technol., vol. 10, n.o 2, pp. 120-136, 2019.
[19] S. Arnab et al., «Mapping learning and game mechanics for serious games analysis», Br. J. Educ. Technol., vol. 46, n.o 2, pp. 391-411, 2015.
[20] D. A. Kolb y M. B. Goldman, «Toward a typology of learning styles and learning environments: an investigation of the impact of learning styles and discipline demands on the academic performance, social adaptation and career choices of MIT seniors», 1973.
[21] R. M. Bottino, L. Ferlino, M. Ott, y M. Tavella, «Developing strategic and reasoning abilities with computer games at primary school level», Comput. Educ., vol. 49, n.o 4, pp. 1272-1286, 2007.
[22] F. Bellotti et al., «Designing serious games for education: from pedagogical principles to game mechanisms», en Proceedings of the 5th European Conference on Games Based Learning, 2011, pp. 26-34.
[23] A. B. Craig, W. R. Sherman, y J. D. Will, Developing virtual reality applications: Foundations of effective design. Morgan Kaufmann, 2009.
[24] Y. J. Dori, E. Hult, L. Breslow, y J. W. Belcher, «How much have they retained? Making unseen concepts seen in a freshman electromagnetism course at MIT», J. Sci. Educ. Technol., vol. 16, n.o 4, pp. 299-323, 2007.
[25] J. E. Corter, J. V. Nickerson, S. K. Esche, C. Chassapis, S. Im, y J. Ma, «Constructing reality: A study of remote, hands-on, and simulated laboratories», ACM Trans. Comput.-Hum. Interact. TOCHI, vol. 14, n.o 2, pp. 7-es, 2007.
[26] M.-T. Cheng, J.-H. Chen, S.-J. Chu, y S.-Y. Chen, «The use of serious games in science education: a review of selected empirical research from 2002 to 2013», J. Comput. Educ., vol. 2, n.o 3, pp. 353-375, 2015.
[27] S. Bahadoorsingh, R. Dyer, y C. Sharma, «Integrating serious games into the engineering curriculum-a game-based learning approach to power systems analysis», Int. J. Comput. Vis. Robot., vol. 6, n.o 3, pp. 276-289, 2016.
[28] W. Huang, «Evaluating the Effectiveness of Head-Mounted Display Virtual Reality (HMD VR) Environment on Students’ Learning for a Virtual Collaborative Engineering Assembly Task», en 2018 IEEE Conference on Virtual Reality and 3D User Interfaces (VR), 2018, pp. 827-829.
[29] J. Kuhn, P. Lukowicz, M. Hirth, A. Poxrucker, J. Weppner, y J. Younas, «gPhysics—Using smart glasses for head-centered, context-aware learning in physics experiments», IEEE Trans. Learn. Technol., vol. 9, n.o 4, pp. 304-317, 2016.
[30] J. Kuhn, P. Lukowicz, M. Hirth, A. Poxrucker, J. Weppner, y J. Younas, «gPhysics—Using smart glasses for head-centered, context-aware learning in physics experiments», IEEE Trans. Learn. Technol., vol. 9, n.o 4, pp. 304-317, 2016.
[31] T. G. i Saltiveri, MPIu+ a. Una metodología que integra la Ingeniería del Software, la Interacción Persona-Ordenador y la Accesibilidad en el contexto de equipos de desarrollo multidisciplinares. Universitat de Lleida, 2007.
[32] M. Baran, A. Maskan, y S. Yasar, «Learning Physics through Project-Based Learning Game Techniques.», Int. J. Instr., vol. 11, n.o 2, pp. 221-234, 2018.
[33] M. T. A. Ghani et al., «A questionnaire-based approach on technology acceptance model for mobile digital game-based learning», J. Glob. Bus. Soc. Entrep. GBSE, vol. 5, n.o 14, pp. 11-21, 2019.
[34] G. Aşıksoy, «The effects of the gamified flipped classroom environment (GFCE) on students’ motivation, learning achievements and perception in a physics course», Qual. Quant., vol. 52, n.o 1, pp. 129-145, 2018.
[35] S. M. Glynn, P. Brickman, N. Armstrong, y G. Taasoobshirazi, «Science motivation questionnaire II: Validation with science majors and nonscience majors», J. Res. Sci. Teach., vol. 48, n.o 10, pp. 1159-1176, 2011.
[36] R. E. Freeman, Strategic management: A stakeholder approach. Cambridge university press, 2010.
[37] A. Pouloudi, «Stakeholder analysis as a front-end to knowledge elicitation», AI Soc., vol. 11, n.o 1-2, pp. 122-137, 1997.
[38] K. Holtzblatt y H. Beyer, Contextual design: defining customer-centered systems. Elsevier, 1997.
[39] C. Ghaoui, Encyclopedia of human computer interaction. IGI Global, 2005.
[40] A. Canossa y A. Drachen, «Patterns of Play: Play-Personas in User-Centred Game Development.», 2009.
[41] J. Linowes, Unity Virtual Reality Projects: Learn Virtual Reality by Developing More Than 10 Engaging Projects with Unity 2018. Packt Publishing Ltd, 2018.
[42] Y. Rogers, H. Sharp, y J. Preece, Interaction design: beyond human-computer interaction. John Wiley & Sons, 2011.
[43] J. Schell, The Art of Game Design: A book of lenses. AK Peters/CRC Press, 2014.
[44] A. Dix, «Human-computer interaction», en Encyclopedia of database systems, Springer, 2009, pp. 1327-1331.
[45] V. Sinarcas y J. Solbes, «Dificultades en el aprendizaje y la enseñanza de la Física Cuántica en el bachillerato», Enseñ. Las Cienc. Rev. Investig. Exp. Didácticas, pp. 9-25, 2013.
[46] L. Nielsen, M. S. Personas, y R. F. Dam, «The Encyclopedia of Human-Computer Interaction», Interact. Des. Found. Aarhus Den. Available Httpwww Interact.-Des. Orgencyclopediapersonas Html, 2013.
Descargas
-
Vistas(Views): 602
- PDF Descargas(Downloads): 395
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2022 Scientia et Technica
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Derechos de autor y licencias
La revista es de acceso abierto gratuito y sus artículos se publican bajo la licencia Creative Commons Atribución/Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajo los mismos términos 4.0 Internacional — CC BY-NC-SA 4.0.
Los autores de un artículo aceptado para publicación cederán la totalidad de los derechos patrimoniales a la Universidad Tecnológica de Pereira de manera gratuita, teniendo en cuenta lo siguiente: En caso de que el trabajo presentado sea aprobado para su publicación, los autores deben autorizar de manera ilimitada en el tiempo, a la revista para que pueda reproducirlo, editarlo, distribuirlo, exhibirlo y comunicarlo en cualquier lugar, ya sea por medios impresos, electrónicos, bases de datos, repositorios, discos ópticos, Internet o cualquier otro medio requerido.
Los cedentes mediante contrato CESIÓN DE DERECHOS PATRIMONIALES declaran que todo el material que forma parte del artículo está totalmente libre de derechos de autor de terceros y, por lo tanto, se hacen responsables de cualquier litigio o reclamación relacionada o reclamación relacionada con derechos de propiedad intelectual, exonerando de toda responsabilidad a la Universidad Tecnológica de Pereira (entidad editora) y a su revista Scientia et Technica. De igual forma, los autores aceptan que el trabajo que se presenta sea distribuido en acceso abierto gratuito, resguardando los derechos de autor bajo la licencia Creative Commons Atribución/Reconocimiento-No Comercial- Compartir bajo los mismos términos 4.0 Internacional — CC BY-NC-SA 4.0.
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
A los autores, la revista Scientia et Technica tiene la obligación de respetarle los derechos morales (artículo 30 de la Ley 23 de 1982 del Gobierno Colombiano) que se les debe reconocen a estos la paternidad de la obra, el derecho a la integridad y el derecho de divulgación. Estos no se pueden ceder ni renunciar.