RIDE. Revista Iberoamericana para la Investigación y el Desarrollo Educativo
Análisis sistemático del empleo de la gamificación en el desarrollo de software o aplicaciones educativas de matemáticas
Dec 31 2024
Resumen
En el nuevo milenio ha habido un crecimiento considerable de estudios que abordan la técnica de gamificación para el desarrollo de software que es útil en la educación. La finalidad de este artículo fue hacer una revisión de la literatura, para indicar al lector qué elementos de la gamificación son los que más se emplean en la construcción de software educativo y aplicaciones móviles educativas, y que apoyan a mejorar tanto la motivación como el rendimiento académico de estudiantes que cursan matemáticas. Para llevar a cabo este análisis, se empleó la metodología PRISMA (preferred reporting ítems for systematic reviews and meta-analyses), ya que permitió realizar una búsqueda de artículos, en 4 distintas bases de datos, a partir de palabras clave relacionadas con la gamificación y el software educativo. En una primera revisión se encontraron 437 artículos, después de aplicar los criterios de exclusión, se redujo a 37 artículos científicos. A partir del análisis realizado se concluyó que el 68% de los estudios revisados permitieron aumentar la motivación de sus estudiantes y 49% logró mejorar el rendimiento académico de los mismos. Estos resultados fueron obtenidos con el empleo de diferentes técnicas estadísticas.
Introducción
Las personas han estado en una constante evolución desde el surgimiento de la especie, junto a ellas también han cambiado las herramientas y tecnologías, sin embargo, una constante sin importar el periodo de tiempo en el que nos encontremos ha sido, la necesidad de aprender, acción que se logra a través de observar nuestro mundo, al escuchar las enseñanzas de un maestro y muchas otras maneras. En el mundo actual contamos con dispositivos tecnológicos muy útiles como lo son las computadoras y los dispositivos móviles, los cuales nos permiten realizar una gran cantidad de actividades, como lo es buscar información y encontrarla en cuestión de segundos. Debido a su prominencia en la vida de la mayoría de las personas, desde las últimas dos décadas e incluso un poco antes, se han usado para enseñar y aprender, sin embargo, el aprendizaje no siempre llega a ser sencillo, en algunas ocasiones puede convertirse en una tarea tediosa sin importar el medio, especialmente si se trata de temas complejos como lo son las matemáticas, razón por la cual los profesores buscan motivar a sus alumnos de alguna manera.
Aunque existen muchas formas posibles para motivar a alguien, una que ha tenido especial atención por parte de profesores e investigadores del medio, ha sido la gamificación (Soledispa et al., 2021), ya que ésta resulta entretenida porque incorpora mecánicas, dinámicas y componentes de los videojuegos en otra disciplina, por dicha razón se han desarrollado diversas aplicaciones para dispositivos móviles, las cuales también son conocidas como software educativo, al crearse para computadoras de escritorio, es decir, equipos que no están pensados para ser fácilmente transportables.
Con base en lo revisado en los párrafos previos, el objetivo que se persigue en este documento es analizar, a través de la revisión bibliográfica, cuáles son los elementos de la gamificación que más se emplean al desarrollar software educativo y aplicaciones móviles educativas, referidos a matemáticas, con la finalidad de conocer qué efectos positivos y negativos tienen en el aprendizaje de un estudiante.
Los objetivos particulares se presentan en seguida:
- i) Identificar los elementos de gamificación más usados en el software o aplicaciones educativas de matemáticas.
- ii) Identificar a la gamificación como un apoyo a la motivación de los estudiantes en sus cursos de matemáticas.
- iii) Identificar a la gamificación como un recurso que mejora el rendimiento académico de los estudiantes en alguna asignatura de matemáticas.
- iv) Identificar si la aplicación educativa se adapta a los perfiles de los estudiantes.
En la revisión de la literatura se consideró tanto publicaciones nacionales como internacionales en español e inglés. Enseguida se presentan algunas definiciones referidas a los tópicos con los que se trabajaron.
Gamificación
La gamificación se refiere a usar elementos de diseño de juegos y características de estos en contextos ajenos para obtener un resultado positivo en una actividad, como lo puede ser el aprendizaje (Sánchez et al., 2020).
Algunos elementos de diseño considerados por Dicheva et al. (2015) son los siguientes:
- - Objetivos o metas.
- - Desafíos y misiones.
- - Personalización de la experiencia.
- - Progreso.
Sus mecánicas asociadas son puntos, barras de progreso, niveles, moneda virtual, entre otras.
Sus dinámicas incluyen:
- - Retroalimentación.
- - Competición y trabajo en equipo.
- - Involucra insignias, tablas de liderazgo, niveles y avatares.
- - Estado del jugador visible.
- - Libertad de elección para lograr un objetivo mayor.
- - Narrativa.
- - Límite de tiempo.
De forma similar, Sailer et al. (2017) resaltan la importancia de los elementos mencionados para lograr satisfacer tres necesidades psicológicas básicas, la de autonomía (elemento de libertad), la interacción social (trabajo en equipo y narrativa) y la de competencia (competición y retroalimentación), ya que si una aplicación gamificada cuenta con dichos elementos y logra cumplir dichas necesidades, los usuarios de ésta se sentirán satisfechos y dispuestos, o en otras palabras, estarán motivados e interesados en el tema de la aplicación.
La gamificación es un término que surgió formalmente hasta el año 2010, sin embargo, desde inicios de los años 2000 se empezó a estudiar la viabilidad de implementar juegos en el aprendizaje de estudiantes de cualquier nivel educativo, empezando con juegos licenciados creados explícitamente para enseñar a los niños alguna moraleja, siguiendo con juegos serios cuyo objetivo no es entretener, sino el aprendizaje de algún tema o habilidad en particular, hasta evolucionar en las diversas técnicas que hoy día se analizan e implementan (Simoes, 2013).
Con este esbozo de lo que involucra la gamificación a nivel general, es importante resaltar algunos de los resultados que se han obtenido al usarla en contextos de aprendizaje, además de la forma en la que se han implementado.
Educación y gamificación
Simoes (2013) establece que la gamificación permite a un profesor crear desafíos acordes al nivel de los estudiantes, dar una gama de opciones para el cumplimiento de objetivos intermedios, establecer metas, considerar los fallos como parte del proceso de aprendizaje para así reducir la frustración que estos puedan ocasionar y usar la sana competencia para promover valores. Por otra parte, Sánchez et al. (2020) mencionan que se le aplicó una serie de cuestionarios gamificados en línea a un grupo de control y cuestionarios tradicionales a otro grupo, obteniendo como resultado que los que tomaron la versión gamificada obtuvieron un mejor resultado en un examen posterior, sin embargo, la suposición fue de que los estudiantes automáticamente resolverían más cuestionarios sólo por estar gamificados, lo que pareciera indicar que los efectos positivos de dicha actividad no fueron particularmente duraderos. Lo anterior demuestra que la gamificación en sí misma no basta para motivar, sino que la manera en que se integran dichos elementos gamificados en el aprendizaje es de vital importancia, hecho reforzado por Aguiar et al. (2021), quien establece que el ciclo de la gamificación idealmente se da la siguiente manera: mecanismos gamificados (motivación extrínseca), comportamiento promovido, motivación extrínseca internalizada, y comportamiento autorregulador, el cual ya no depende de la gamificación en sí misma ya que ahora el comportamiento deseado es un hábito propio.
Con relación a las bondades que ofrece la gamificación, Manzano et al. (2022), así como Godoy (2019) comentan que les permite a los estudiantes, aumentar su creatividad, contribuyendo con ello, a la selección de distintas estrategias en la resolución de problemas, y también a la administración de los recursos con los que cuenten y el tiempo del que dispongan.
Reyssier et al. (2022), mencionan que la gamificación debe considerar las características y experiencias que tenga el estudiante con relación a la gamificación, con la finalidad de aumentar la motivación por el aprendizaje del tema que se desee trabajar.
Software educativo
Según palabras de Stanisavljević et al. (2015), el software educativo es aquel programa cuyo objetivo es asistir el aprendizaje al ofrecer una forma distinta de enseñanza, estos programas se implementan en todo tipo de dispositivos, computadoras, tabletas e incluso celulares. Al igual que con la enseñanza tradicional, el software educativo requiere captar la atención de los estudiantes y motivarlos, por ello varios autores lo han estudiado desde una perspectiva gamificada, como es el caso de Rosero y Medina (2021), quienes observaron el efecto de la plataforma en línea classcraft, la cual es similar a Google classroom, pero con la diferencia de que ésta permite que el profesor implemente elementos gamificados, como incluir una historia o narrativa, el que cada estudiante cuente con su avatar, competición individual o en equipo mediante la dinámica de la formulación de preguntas al manipular un instrumento llamado rueda del tiempo, entre otras dinámicas y elementos. Al final del estudio encontraron que dicho software ciertamente permitió a los estudiantes reforzar su conocimiento de matemáticas a comparación de tareas convencionales, sin embargo, resaltaron que sería ideal que los profesores tuvieran una preparación de antemano para poder utilizar la plataforma adecuadamente sin mayor dificultad.
Apoyando el enfoque anterior, Castronovo et al. (2018) diseñaron un simulador virtual y lo aplicaron a un grupo de estudiantes, un juego llamado Simulador de construcción virtual 4, el cual ayudó a los estudiantes a mejorar sus habilidades, aunque basándose en los resultados se estima que, si este aspecto de juego se combina con una auto evaluación de cada estudiante, las ventajas de este software podrían ser aún mayores. Mientras tanto, Plass et al. (2013) resaltan la importancia de que el software no sea sólo de uso individual, sino para obtener un aprendizaje más efectivo, se debe promover la competencia y de cierto modo la cooperación entre el estudiante y alguien más (que bien puede ser otro estudiante o un personaje controlado por la computadora).
Aplicaciones móviles educativas
Una aplicación móvil es aquel software o programa que se ejecuta en un dispositivo móvil como lo es un celular, cabe destacar que existe software móvil que también cuenta con una versión de escritorio e incluso web, pero por convención sólo la versión móvil es a la que comúnmente se le denomina aplicación, o más comúnmente, app. Ahora bien, la gran mayoría de personas tienen acceso a un celular con Internet, por lo que se ha buscado llevar la educación a estos dispositivos, los cuales pueden utilizarse en cualquier lugar y en cualquier tiempo, gracias a su portabilidad y tamaño, aunque cabe destacar que estos tienen menores recursos que una computadora, lo cual es un importante factor para tomarse en cuenta al desarrollar aplicaciones móviles.
Wei (2023) comenta sobre el uso de una aplicación móvil para ayudar a adolescentes a aprender vocabulario, al realizar dicho estudio encontró cuatro factores principales que pueden ayudar a los estudiantes en su aprendizaje móvil autónomo: enlaces directos a las actividades, retroalimentación inmediata al resolver un ejercicio, comunicación con el profesor y compañeros y soporte emocional, es decir, fomento de emociones positivas, lo cual se complementa muy bien con lo ya mencionado acerca del enfoque gamificado.
La gamificación como estrategia didáctica
Una estrategia didáctica es un procedimiento que apoya al docente en la planeación de sus actividades, y en general en sus acciones, cuyo propósito, es que el estudiante tenga un aprendizaje acorde a las metas educativas predeterminadas. Como parte de las acciones que lleva a cabo el profesor en su planificación, se encuentran las técnicas, recursos y contenidos que empleará en sus clases, y por esta razón la gamificación, al ser una técnica que se emplea para involucrar al estudiante en las tareas a realizar y, con ello aumentar su motivación e interés en su resolución, puede ser considerada como una estrategia didáctica (Area y González, 2015; Villegas et al., 2017).
Elementos de la gamificación
La gamificación está integrada por mecánicas, dinámicas y componentes.
Las mecánicas se consideran todas aquellas acciones, mecanismos y aspectos, que en general permiten a una actividad llevarse a cabo como si se tratara de un juego, lo que posibilita lograr un ambiente que a los ojos del estudiante es atractivo y de fácil incorporación para él. Algunas de las mecánicas son: los avatares con los roles que tienen dentro de la actividad, los desafíos, las escalas definidas para las puntuaciones y los logros, entre otros (Acosta et al., 2020)
Las dinámicas incluyen las reglas del juego y en general las metas hacia donde se quiere llegar con la actividad (Borrás, 2015). Incluye aquellos aspectos que permite a las mecánicas llevarse a cabo y que están relacionadas con la motivación de los usuarios, que en este caso serían los estudiantes (Coello, 2019). Algunas de las dinámicas son: narrativa o historia en la que se desarrolla la actividad gamificada, establecimiento de reglas, progresión de las acciones, etc.
Los componentes, se refieren a aquellas herramientas que se emplean para llevar a cabo las actividades dentro del juego (Reyes, 2018). Por ejemplo, serían los premios que se dan a los participantes, las insignias, las tablas de liderato. Para (Hernández y Legañoa, 2016) los componentes representan las recompensas por la ejecución de las dinámicas y mecánicas del juego.
Materiales y métodos
En este apartado se mencionan los materiales y métodos empleados para el desarrollo de esta investigación; en primer lugar se comentan los materiales utilizados, y en la segunda parte se muestran los métodos aplicados.
Materiales
Se consideraron cinco de las bases de datos reconocidas y que son consultadas por muchos investigadores, para hacer la selección de artículos que tienen que ver con el desarrollo de software gamificado y que es empleado en Matemáticas para nivel superior. Las tres bases con las que se trabajaron fueron: IEEE Xplorer, Scopus, Science Direct, Web of Science y Scielo, cuya selección fue del periodo 2019 a 2023, con la finalidad de revisar estudios llevados a cabo recientemente y que se encuentran vigentes, lo que puede ser útil a varios profesores que imparten clases de Matemáticas en cualquier nivel educativo y requieren conocer los elementos de gamificación que contiene el software educativo.
Con esta selección, también se pretendió presentar los hallazgos encontrados por especialistas en los campos de Tecnología educativa, Educación, Matemática Educativa, Cómputo educativo, uso de TICS en la educación, lo que muestra el escenario diversificado de los esfuerzos de los investigadores y académicos.
Métodos
La revisión bibliográfica se llevó a cabo en concordancia con lo establecido por la versión de 2020 del marco de trabajo PRISMA (Moher et al., 2009), cuyas siglas significan Preferred Reporting Items for Systematic reviews and Meta-Analyses, que se puede traducir cómo Elementos de Informe Preferidos para Revisiones Sistemáticas y Meta-Análisis; el cual ofrece un enfoque de secuencia para recopilar, identificar, excluir y seleccionar aquellos artículos que guardan relación con el objeto de estudio, es decir, no se centra en contenidos sino en cómo fue desarrollada la búsqueda, tal como se presenta. El propósito de este método es apoyar a los autores en la presentación de reportes de revisiones sistemáticas y metaanálisis. De forma muy sintetizada en apego a la declaración de Page et al. (2021) en la Figura 1 se muestra el flujo establecido por PRISMA y adaptado a la presente investigación.
Formulación de preguntas
Para llevar a cabo la revisión bibliográfica se requiere formular una o más preguntas que representen el hilo conductor que guiará la investigación. Para el presente artículo se plantearon 4 preguntas, que son las siguientes: ¿cuáles son los elementos de la gamificación más empleados por el software educativo y las aplicaciones móviles educativas? ¿El software gamificado mejora la motivación en el estudiante? ¿El software gamificado, mejora el rendimiento académico en matemáticas? ¿El software educativo se adapta a los perfiles de los estudiantes?
Búsqueda en bases de datos
Para realizar la búsqueda de los artículos se anotan en los buscadores respectivos los términos que van en concordancia con el tema y la pregunta formulada. En el caso de este trabajo, los términos empleados fueron:
- - Software gamificado de matemáticas
- - Elementos de la gamificación en el software gamificado de matemáticas.
Las siguientes bases fueron incluidas en el proceso de recuperación sistemática:
- - IEEE Xplore
- - Scopus
- - Science Direct
- - Web of Science
- - Scielo
El periodo incluido en el proceso de recuperación sistemática fue del 2019 al 2023.
Criterios de exclusión
Una vez llevada a cabo la búsqueda en las tres bases de datos seleccionadas, e identificados los artículos potencialmente elegibles, debido a que contienen los términos previamente establecidos; se descargaron los artículos y de cada uno de ellos se analizó su título, resumen y conclusiones, con base en los criterios de exclusión, lo que permitió descartar varios artículos. En la sección de resultados se presentan los artículos que fueron considerados en el estudio, una vez que se eliminaron aquellos que no cumplieron con las condiciones requeridas. Los criterios de exclusión fueron los siguientes:
- El artículo no está escrito en inglés.
- El artículo no está escrito en español.
- El software o la aplicación móvil educativa no es de matemáticas
- El software no es gamificado
- No se especifican los elementos de gamificación que se emplearon en el software
Extracción de datos
En esta sección se lleva a cabo el análisis de los artículos seleccionados, con base en los factores que inciden en el objeto de estudio, que en el caso que nos ocupa se refiere a los elementos de gamificación que son empleados por el software educativo de Matemáticas, la mejora que pueda darse en la motivación y/o rendimiento académico de los estudiantes, así como si se adapta a los perfiles de los estudiantes. En la Fig. 2 se aprecia el proceso sistemático empleado.
Resultados
En este apartado se exponen los resultados del análisis de revisión de literatura con la metodología descrita en el capítulo anterior.
Es necesario mencionar que los repositorios de búsqueda consultados fueron IEEE eXplore, Scopus, Science Direct, Web of Science y Scielo. Para iniciar la revisión de la literatura se introdujo la palabra clave Software gamificado de matemáticas en español y en inglés Gamified mathematics software, se emplearon ambos idiomas para ver la cantidad de artículos publicados durante los últimos 5 años (de 2019 a 2023), acerca del tema en cada repositorio, verificando si algún artículo se encontraba simultáneamente en al menos dos de estos.
Se eligió la base de datos Scopus por su reconocido prestigio, amplia cobertura histórica y número de publicaciones, tal y como señalan García et al. (2020). La búsqueda y análisis se realizó durante el mes de diciembre de 2023, para determinar la tendencia en este momento, utilizando los datos de los últimos 5 años (2019-2023). Se propuso un metaanálisis para aumentar la fiabilidad y especificidad, limitando los resultados a la producción científica en el área de las ciencias sociales, educación y tecnología (Gabriel, 2018), ya que el objetivo del estudio era analizar qué elementos de la gamificación son los más empleados en la construcción de software educativo y aplicaciones móviles educativas en el área de matemáticas, así como revisar cómo la gamificación ha permitido un incremento de la motivación de los estudiantes en sus cursos de matemáticas y si ha habido una mejora en su rendimiento académico.
En la Tabla 1 se presentan los resultados de dichas consultas, hasta el mes de diciembre de 2023.
Criterios de exclusión
Gracias a los criterios de exclusión, se redujeron los artículos elegibles y en la Tabla 2 se muestran los resultados una vez aplicados estos criterios.
Extracción de datos
A partir de la información obtenida de las consultas, en la Tabla 3 se muestran los 21 países principales de donde provienen la mayoría de las contribuciones.
De la tabla 3 se observa que el 38% de los artículos corresponden a investigaciones realizadas en países asiáticos, el 30% corresponde a países de habla hispana, el 27% a artículos de investigaciones europeas, 2.5 % corresponde a estudios realizados por investigadores africanos y el 2.5% a América del Norte.
También se puede observar que el país hispanohablante que más ha aportado a estas investigaciones en general ha sido Perú, mientras que el repositorio donde más se encontró información fue IEEE Xplorer. Al considerar estos datos se puede notar que el estudio acerca del software gamificado ha ido tomando cada vez más interés en el ojo público, esto en concordancia con el crecimiento exponencial del uso de la tecnología que se ha dado desde el inicio del nuevo milenio.
Interpretación de datos
Para poder llevar a cabo el análisis de los temas y aspectos abordados en los estudios revisados y, con ello, dar respuesta a las 4 preguntas formuladas, se identificaron las palabras clave de los 37 estudios. Se encontraron 43 palabras clave contenidas en los 37 artículos, con un total de 153 menciones, lo que se muestra en la Tabla 5.
Se observa que las diez palabras clave con mayor número de menciones son “Gamificación”, “Matemáticas”, “juego”, “aplicaciones móviles”, “educación”, “aprendizaje basado en juegos”, “motivación”, “software educativo”, “elementos del juego” y “educación infantil". Estos hallazgos iniciales sugieren una gama de factores para ser analizados con mayor detalle dentro del curso de esta investigación.
La tabla 4 contiene el detalle de las 153 menciones de las palabras clave identificadas en los 37 artículos revisados.
Las palabras clave se agruparon en dos dimensiones, de acuerdo con aspectos afines, con la finalidad de establecer relaciones entre ellas.
Las dimensiones propuestas son las siguientes:
- Educación y aspectos del proceso enseñanza-aprendizaje en alguna asignatura de Matemáticas. En esta dimensión se consideraron como aspectos a la motivación, a la retroalimentación y al rendimiento académico, también se incluyó lo relacionado a la percepción, memoria, atención, que son procesos cognitivos que se presentan en la realización de actividades llevadas a cabo dentro de la clase. Las asignaturas consideradas por los investigadores fueron: Aritmética que predomina en la educación básica, Álgebra, Geometría, que se incluye en educación secundaria, o Ecuaciones diferenciales y Cálculo que se trabaja en el nivel superior.
- Enfoque de gamificación, elementos, mecánicas, juegos y componentes lúdicos usando tecnología. En ésta se contempló al término de gamificación, visto como un enfoque o una metodología empleada en el estudio revisado, así como los elementos, las mecánicas y dinámicas que lo componen, de acuerdo con lo especificado por Dicheva et al. (2015), mismos que se encontraban integrados en el software o aplicación educativa empleada.
En la tabla 5 se muestran el total de menciones de acuerdo con las dos dimensiones propuestas.
Con base en las dimensiones obtenidas se encontró que el 58.8% de los estudios revisados incluyeron más palabras clave referidas a algún aspecto del proceso enseñanza-aprendizaje en algún curso de Matemáticas, como es la motivación, la retroalimentación y el rendimiento académico, así como la memoria de trabajo o algún componente educativo; lo que permitió identificar que estos estudios se enfocaron más en revisar si se había dado alguna mejora en al menos uno de los procesos mencionados. En consecuencia, se percibe que el uso de estrategias gamificadas proporcionan resultados pertinentes para promover nuevos escenarios que apoyen al aprendizaje y fomenten la motivación del estudiante, así como su compromiso y mejoran su rendimiento académico. En este sentido, se resalta que el 11.1% de los artículos que se ubican en esta primera dimensión, incluyen las palabras claves de motivación y rendimiento académico y manifiestan un beneficio positivo o mejora de la motivación de forma explícita. A pesar de ello, hay trabajos que se revisaron y que emplean otros términos que pueden considerarse como sinónimos al término motivación, los cuales son: interés, satisfacción, gusto y entusiasmo. Así como sinónimos a rendimiento académico como: eficiencia del estudiante y aprendizaje obtenido. En este sentido, el porcentaje de artículos que relacionan positivamente la gamificación con la motivación es 68%, es decir, un 57% con respecto al anterior. Y el porcentaje que se ocupa del rendimiento obtenido por el alumno constituyó el 49%. Como una parte de este porcentaje también se ocupó de la motivación, se tiene que el 92% de los artículos, que sí tenían como objetivo investigar la relación entre la gamificación y la motivación, constatan que la gamificación fomenta la motivación tanto intrínseca, en ausencia de otros reforzadores, como extrínseca cuando, además, se refuerza su desempeño externamente mediante diferentes sistemas de refuerzos de logros.
El 41.2% incorporó como palabras clave principales elementos de la gamificación, o algún componente lúdico, tomando en cuenta la tecnología, en particular algún programa o software educativo. Esto muestra que el interés de estas investigaciones estaba más inclinado en identificar qué mecánicas, dinámicas o componentes de la gamificación impactaron más en sus estudiantes al trabajar en su curso de matemáticas.
Para conocer a mayor profundidad las investigaciones llevadas a cabo, se efectuó la lectura de los 37 artículos científicos, lo que permitió analizar cada estudio reportado en función de la finalidad de la presente investigación que es dar respuesta a las 4 preguntas formuladas al inicio de la metodología PRISMA y que corresponden a los 4 objetivos específicos planteados en la introducción del presente artículo.
Después de haber llevado a cabo la lectura y análisis de los artículos científicos elegidos, la información se organizó en una tabla resaltando los factores identificados con relación a las 4 preguntas formuladas. La primera columna contiene el número progresivo del artículo científico revisado, en la segunda aparece el primer autor del artículo y el año de publicación, la tercera columna corresponde a los elementos de gamificación, es decir, mecánicas, dinámicas, o componentes empleados en el software o aplicaciones educativas de matemáticas abordadas en el estudio reportado. La cuarta columna contempla aquellos estudios que se enfocaron en revisar si la aplicación, con los elementos de gamificación incluidos en ella, logró mejorar la motivación de los estudiantes de la muestra con los que trabajaron. En la quinta columna se muestran aquellos estudios que reportaron si hubo una mejora, ya sea en el rendimiento académico de los estudiantes, o, una mejora en su aprendizaje. La sexta columna se refiere a si el software gamificado empleado, permitió adaptarse al perfil de los estudiantes, propiciando un aprendizaje personalizado. En la Tabla 6 se muestra la organización descrita.
Se observa de la tabla 6 que 68% de las investigaciones reportadas se enfocaron en revisar si la gamificación permitió aumentar la motivación de los estudiantes con los que trabajaron en sus cursos de matemáticas, con el empleo de software o aplicaciones educativas, lo que coincide con el primer análisis realizado en torno a las dos dimensiones establecidas con base en las palabras clave. En su totalidad, los estudios concluyeron que la motivación había mejorado o aumentado en sus estudiantes gracias a las estrategias de gamificación empleadas. Del 68% de las investigaciones mencionadas, 27.2% empleó las mecánicas especificadas por Acosta, et al. (2020) y que se refieren ya sea a usar un ambiente virtual atractivo al estudiante, o, emplear avatares, así como definir escalas para puntuaciones y logros en el software educativo empleado. El 16.32% empleó como dinámicas en el software o aplicación, una historia o narrativa, la formulación de misiones o retos y en general el establecimiento de reglas de acuerdo con lo señalado por Coello (2019). El 25.84% empleó como componentes de la gamificación, puntos, premios, recompensas, trofeos, insignias y tablas de liderato, conforme a lo expresado por Manzano et al. (2022). Cabe aclarar que la suma de los porcentajes no da el 68% debido a que en un mismo estudio se emplearon tanto mecánicas, como dinámicas y componentes.
Llamó la atención el hecho de que varias de las historias que incluía el software se relacionaba con ambientes y personajes de la literatura japonesa. Al respecto Godínez et al. (2018) comentan que Asia es un país que tiene gran influencia en el desarrollo de videojuegos, en donde predomina la época de los samuráis, así como el empleo de las artes marciales en los combates, también la ciencia ficción donde aparecen dragones y otros seres míticos, lo que utilizan muchos desarrolladores de software y videojuegos en sus historias. Es posible que algunas de las investigaciones realizadas sobre los elementos que se emplean de la gamificación guardan relación con aspectos de la cultura asiática debido a la gran cantidad de películas y series que abundan en las plataformas de streaming, pues en la actualidad el mercado de películas y series que incluyen el anime, tiene una gran influencia por ejemplo en la moda de los adolescentes y jóvenes.
El empleo de los distintos elementos gamificados mejoró la motivación del estudiante hacia los contenidos de matemáticas trabajados, lo cual en gran parte fue debido a la forma en que el docente planeaba sus clases para llevarlas a cabo como lo señalan Espinoza et al. (2023), y Guevara et al. (2023), al diseñar una historia con el uso de avatares y retos cognitivos, que le resultaron interesantes a sus estudiantes, además de hacer un monitoreo constante de su desempeño con el software. Con ello se infiere que el papel del docente es fundamental, no le podemos dejar todo el trabajo al software o a la app, por el hecho de que en su diseño contenga aspectos de gamificación, más bien, es la labor del profesor y acciones llevadas a cabo en el aula para involucrar al estudiante en un trabajo interesante y competitivo. Por ejemplo, para Moya (2023) es fundamental que el profesor pueda usar los distintos registros de representación al trabajar temas de Cálculo como cuando se requiere analizar una función u obtener límite de una función, no solo se debe trabajar con el registro algebraico, sino con el icónico, el gráfico y el tabular, para que el estudiante pueda moverse entre ellos y llegar a la consolidación del concepto. El alumno puede construir las gráficas con el software y verificar que lo que obtuvo con lápiz y papel es lo mismo, además cuando se incluye un contexto que rodea a una situación problemática que debe resolver el alumno, lo hace más interesante y atrayente al estudiante, y, más si hay una historia o narrativa de por medio y el alumno puede adoptar un avatar. Todo en su conjunto va propiciando un escenario motivante al estudiante. Esto implica que el profesor debe capacitarse en el conocimiento y uso de herramientas lúdicas o gamificadas y pueda combinar aspectos de contenido de la materia que esté impartiendo, con estrategias didácticas y metacognitivas, para lograr un mayor beneficio del uso del software educativo.
El 49 % de los estudios revisados, se enfocaron en analizar si la gamificación había permitido a sus estudiantes aumentar su rendimiento académico, encontrando que este enfoque de gamificación o para algunos considerado como metodología, logró mejorar su rendimiento o su aprendizaje. Pero como el rendimiento académico y el aprendizaje son aspectos complejos de abordar por ser procesos multifactoriales, estos artículos revisados se enfocaron en cómo la gamificación permite el desarrollo del aspecto cognitivo del estudiante, su nivel de involucramiento mediante su participación y en las estrategias empleadas por el profesor. Así, dentro de los aspectos cognitivos que intervinieron al usar el software, consideraron como funciones cognitivas empleadas por el estudiante al usar el software gamificado: a la memoria, la atención o la comprensión, así como estrategias que permiten influir de forma positiva al involucrar al estudiante con su participación activa y estrategias metacognitivas empleadas por el profesor, como la retroalimentación. Para comprobar que hubo mejora en el rendimiento del estudiante, el 10.6 % empleó la técnica de pretest y postest, el 22.51% llevó a cabo un monitoreo constante del trabajo de los estudiantes, midiendo con cuestionarios el avance obtenido. El 15.9% aplicó un examen como parte del curso y el profesor encargado de la asignatura hizo un comparativo entre las calificaciones obtenidas antes del trabajo con el software gamificado y después de su uso.
El 18.91% de los estudios revisados reportó que la aplicación educativa que emplearon, tenía como características el ser personalizada, gracias a los elementos de gamificación incorporados en ella, permitiendo adaptarse a los distintos perfiles de sus estudiantes.
Se pudo observar en los resultados encontrados por los estudios analizados, que el software o aplicación que permitía el desarrollo cognitivo, social, afectivo y motriz, de los estudiantes (Kumar, 2021, Beltrán, et al., 2020 y Americo, et al., 2023) influía de manera positiva en la participación del estudiante y en su desarrollo cognitivo y socio-afectivo, ya que presentaba retos cognitivos, trabajo colaborativo y contenía refuerzos positivos, como puntos de experiencia, niveles, logros, trofeos, lo que despertaba el interés del estudiante, además de presentar un nuevo enfoque del aprendizaje, proporcionando una retroalimentación, tanto en términos de calificaciones, participación y asistencia, como en la actitud de los alumnos hacia el aprendizaje. En consecuencia, se percibe que un ambiente de aprendizaje, basado en las distintas formas del juego, resulta una estrategia adecuada.
En la misma línea los autores Hernández y Salinas (2019) encontraron en su estudio que aquellos estudiantes introvertidos lograron participar en su equipo para conseguir los puntos que requerían, es decir, la competencia ayudó a desinhibir a los estudiantes. De acuerdo con los resultados que obtuvieron se puede decir que los estudiantes se involucran de una manera más fácil en circunstancias sociales en comparación con su participación individual, que es la forma más empleada en diseños no gamificados.
Discusión
A través de los artículos científicos revisados, se exploraron las bases teóricas de la gamificación y su relación con el aprendizaje, y varios estudios demostraron mediante técnicas estadísticas, cómo estos principios se pueden aplicar de una forma eficaz en un ambiente virtual para fomentar un mayor compromiso y motivación de los estudiantes.
Todos los estudios revisados emplearon algún software o aplicación educativa para matemáticas, el cual hacía uso de alguna mecánica, dinámica o componente de la gamificación, de acuerdo con lo especificado por Dicheva et al. (2015). En el 68% de los estudios revisados, los investigadores tuvieron como propósito analizar si la gamificación ayudaba a que la motivación o el interés de los estudiantes aumentara en el curso de matemáticas que se estaba trabajando, y se encontró que en efecto captó su atención e interés en los temas abordados, lo que coincide con lo señalado por Rosero y Medina (2021), quienes comentan la gran utilidad educativa que se ha encontrado en la gamificación. El análisis efectuado indicó que lo que más se utiliza de la gamificación son las recompensas, trofeos, insignias, puntos o premios, así como la competición que se genera, lo que sirve de estímulo al estudiante para continuar en su trabajo académico.
En varios estudios revisados, se encontró que se requiere de la participación del docente ya sea en la planeación como en el desarrollo de sus actividades, las cuales incluyen el uso de la gamificación, por lo que se afirma que en sí misma la gamificación no es suficiente para motivar al estudiante, sino que la forma en cómo se incorporan los elementos gamificados en el proceso de enseñanza-aprendizaje es fundamental, lo que coincide con lo señalado por Aguiar et al. (2021).
También, en la gamificación se encontró un apoyo para mejorar el rendimiento académico de los estudiantes y en el 49% de los estudios revisados se consideró como su propósito fundamental. Por ejemplo, en el estudio de Beltrán et al. (2020) para determinar si la plataforma gamificada usada con estudiantes universitarios en su curso de matemáticas mejoró su rendimiento, evaluaron las diferencias entre grupos haciendo uso de la prueba t-Student en el caso de contar con una distribución normal y la prueba no paramétrica U-Mann-Whitney para el caso de no normalidad. Los nueve grupos experimentales que utilizaron la metodología gamificada se compararon a través de la prueba de Kruskal-Wallis y el medio para k muestras. Concluyendo que el rendimiento académico se había mejorado.
En cuanto a la educación personalizada se refiere, el 18.91% de las investigaciones analizadas, se interesó en trabajar con aplicaciones gamificadas que tuvieran un grado de personalización, ya sea que la información estuviera presentada de diferente forma, o que los problemas a resolver, los retos y las misiones tuvieran distinto grado de complejidad, para que se pudiera adaptar a los distintos niveles de conocimiento de los estudiantes. Contar con software personalizado ayuda mucho al profesor, debido a que los grupos de alumnos son heterogéneos y no se cuenta con el tiempo necesario para que el profesor adapte los temas a los diferentes niveles de conocimiento de los estudiantes o a los diferentes estilos de aprendizaje que tengan.
Conclusiones
Después de realizar este estudio acerca del software gamificado, sus plataformas, y los componentes que suele abarcar, se puede concluir que utilizar elementos de los juegos en otro campo, como es el de la educación, con la finalidad de apoyar el proceso enseñanza-aprendizaje, es una técnica que dependiendo la forma en que la empleé el profesor, así como las actividades que diseñe y aplique en su grupo como parte de la gamificación, es lo que permite aumentar la motivación, así como la mejora en el rendimiento académico del estudiante.
Como resultado de la revisión de los artículos científicos se afirma que la gamificación en el recurso digital empleado en los distintos estudios, mantuvo a los estudiantes interesados en los temas trabajados de matemáticas, provocando que los estudiantes se comprometieran a alcanzar sus logros, lo que les permitió, por un lado reforzar sus conocimientos y por otro, mejorar su rendimiento académico. El recurso digital gamificado también, permitió a los estudiantes, repasar conceptos y aplicarlos en la resolución de problemas. El ambiente virtual de los recursos, ofreció un entorno emocionante e interactivo.
La gamificación ha sido considerada dentro del ámbito educativo desde hace más de dos décadas y con el paso del tiempo ha ido adaptándose a las personas de la sociedad actual y a la tecnología que nos rodea. Esta adaptación implica poder enseñar a niños pequeños y a jóvenes adultos utilizando los mismos conceptos base, razón por la cual se hace uso de elementos como puntuación, competencia, insignias, narrativa y retroalimentación, ya que sin importa la edad, toda persona se siente a gusto consigo misma al ver que obtiene resultados positivos y es reconocido por ello, además de que todos pueden verse inmersos en una historia.
Futuras líneas de investigación
Se contempla ampliar la investigación considerando nuevas preguntas que permitan conocer más beneficios del uso de la gamificación, no solo en cursos de matemáticas, sino de otras asignaturas, con la finalidad de ofrecerle al lector distintas opciones con las que se puede contar para apoyar sus clases ya sea a distancia o de forma presencial. También se tiene considerado construir herramientas tecnológicas gamificadas, validarlas con estudios de caso y técnicas estadísticas para poder mostrarlas a docentes que impartan la asignatura de Cálculo ya sea a nivel medio superior o universitario.
Resumen
Introducción
Gamificación
Educación y gamificación
Software educativo
Aplicaciones móviles educativas
La gamificación como estrategia didáctica
Elementos de la gamificación
Materiales y métodos
Materiales
Métodos
Formulación de preguntas
Búsqueda en bases de datos
Criterios de exclusión
Extracción de datos
Resultados
Criterios de exclusión
Extracción de datos
Interpretación de datos
Discusión
Conclusiones
Futuras líneas de investigación