La gamificación como recurso didáctico en el aprendizaje de las matemáticas

Keywords:

Videogame, experimentation, digital project.

Desde que nacen, el juego está presente en la vida de las personas ayudándolas a aprender y entender el mundo que les rodea. Sin embargo, una vez que son escolarizadas parece que éste toma un carácter lúdico y alejado de la enseñanza, cuando, realmente, sigue teniendo la misma finalidad que anteriormente ya que es una actividad innata del ser humano y así lo representa Edgar Dale (pedagogo estadounidense) en su pirámide del conocimiento donde en la base, y por tanto representando la mayor profundidad de aprendizaje, se encuentra la experiencia propia, es decir, aquello que aprender realizando (Cerem Comunicación, 2019).

Pero ¿qué es un juego? Según la RAE, se refiere al “ejercicio recreativo de competición sometido a reglas, y en el cual se gana o se pierde”. (Real Academia Española, s.m., definición 2).

Por ello, se puede extrapolar las matemáticas como un juego en el que la inteligencia forma parte de él (Guzmán, 1984).

Ya en el siglo XVI en el libro Liber de ludo aleae, Cardano da la teoría sobre juegos de cartas y azar a través del juego (Moyer, 2007). Un siglo después, la teoría de la probabilidad (Pascal y Fermat en el siglo XVIII) fue desarrollada por la necesidad del reparto de apuestas que Meré propuso a Pascal (Ederle, 2009).

Leibniz (también en el siglo XVIII) pronunció las siguientes palabras:

“Nunca es el ser humano más ingenioso que en la intervención de los juegos. El espíritu se encuentra ahí a sus anchas” (Leibniz, s.f., citado en Montero, Ruiz y Días, 2010, p.12)

Todas las materias impartidas comenzaron un proceso de adaptación hacia lo básico, volviendo así al origen del juego como metodología que impulse el aprendizaje del alumnado de forma innata y yo memorizando. Por lo que aquí se hace la distinción entre una gamificación y juego educativo. Siendo este primero atractivo y motivador, a diferencia del segundo (Kapp, 2012).

Según Vassileva (2012), para conseguir esta atracción y motivación por parte del alumnado, se utilizan factores como recompensas, puntos, etc, logrando así la conducta deseada por parte del alumnado. Pero también se fomenta con el reto, cuya finalidad es la influencia en el comportamiento del alumnado, y que es una pieza clave en cualquier videojuego. Según Przybylsk, las personas tienen la necesidad de superarse continuamente, por lo que un reto sería una superación personal (Przybylski, 2010 en Albrecht 2012). Esta teoría es defendida también en La psicología de los videojuegos (Tejeiro y Pelegrina, 2008), donde califican el reto como el pilar de cualquier videojuego y que consigue mantener la expectación del alumnado a lo largo del mismo.

Además de este punto tan importante, Margaret Shotton concluyó que a través de la gamificación se aceleran las vías neuronales, esto permite que aumente el conocimiento (Tejeiro y Pelegrina, 2008).

Adaptarse o morir. Ya en 2010 se realizó el informe What Americans Do Online: Social Media And Games Dominate Activity por parte de Nielsen para comprobar cuáles eran las actividades crecientes en una red que comenzaba a dominar el mundo. Así, el resultado fueron los juegos y con una franja de edad que comprendía a los más jóvenes.

Como todo, en extremo es nocivo. Así, las personas pueden llegar a perder la noción del tiempo una vez que inician su aventura en el juego y el equilibrio entre lo lúdico y lo educativo, a veces, es muy difícil de conseguir. Perdiendo de forma considerable la razón por la que fue creado y quedando exclusivamente la tendencia lúdica. El reto, como se ha mencionado, es el pilar fundamental sobre el que se sustenta, pero una competitividad extrema puede alejar al alumnado de la educación en valores que se quiere enseñar y transmitir. Hasta ahora el alumnado perdía la competencia lingüística, ya que trabajaba sólo frente a una pantalla, pero eso ha sido superado por la adquisición del rol multijugador en los juegos on-line.

El éxito de esta metodología, al ser relativamente reciente, no está comprobado. Así, algunos autores advierten del poco éxito que pueden llegar a tener dentro del aula. Alegando la necesidad de evidencias más empíricas sobre su efecto dentro de la educación y la sociedad (Conaway y Garay, 2014).

Al igual que Facebook, en España instituciones como el INE han revelado la importancia que tiene el juego on-line dentro de la juventud. Pero también advierten del peligro de la publicidad implícita a los posibles usuarios, ya que son una presa fácil dentro de este mercado emergente, alejándose de la realidad para lo que fueron creados (Lee, Ceyhan, Jordan-Cooley, Sung, 2013).

Por todo ello, el juego no sólo sirve para la adquisición de conocimientos, sino para el desarrollo de una serie de habilidades, destrezas, capacidades, competencias, etc, por parte del alumnado (Jackson y Vernon, 1993). En nuestro mismo país, la Universidad Europea de Madrid publicó el 2006 un estudio en el que afirman que los videojuegos ayudan al trabajo en equipo y la superación del alumnado (Pérez-Martín y Ruiz, 2006). La Universidad Complutense de Madrid en 2006 lanzó el videojuego La Odisea, la búsqueda de Ulises. Cuyo objetivo era la compresión de la obra La Odisea de una forma lúdica y a la vez educativa.

Concretamente para la asignatura de matemáticas, García-Gigante en 2009 analizó los múltiples beneficios que tuvo el juego Pokemon diamante como recurso didáctico para la adquisición de habilidades matemáticas.

Se podría decir, entonces, que las matemáticas (sobre todo el bloque es probabilidad y estadística) se encuentra íntimamente relacionado con el juego, la experimentación y descubrimiento. Bishop (1998) afirmó que:

La descontextualización de una idea o de un proceso desde la realidad hasta la abstracción de la realidad es una parte importante de la manera en que s han generado las ideas matemáticas, y por lo que tanto, los juegos de experimentación pueden ser una parte importante de la educación matemática de los estudiantes (p.27).

Son los docentes quienes también defienden esta postura. Gairin (1990) entrevistó a los docentes de 29 centros de Zaragoza tras su experiencia con los juegos como parte de los recursos didácticos. Su conclusión fue que para el 83% de ellos, el juego había sido realmente importante para la preparación de su alumnado. Con importante no se refiere a que sea el único, ya que no pueden basar toda la enseñanza en ello, pero sí que equilibra la balanza entre lo lúdico y lo educativo compartiendo la carga, consiguiendo demostrar con ellos la teoría que el alumnado no llegaría a ver de otra manera (Gairin, 2002).

En el año 2001 a través de la Sociedad Canaria Isaac Newton se vieron los juegos como un recurso que favorece la experimentación y la adquisición de los contenidos matemáticos (Sociedad Canaria Isaac Newton, 2001).

Este trabajo consiste en el diseño y análisis de una propuesta didáctica dirigida a trabajar contenidos del bloque de geometría a través de la gamificación. Proyecto zombie es una actividad de modelización matemática para trabajar la unidad de áreas y perímetros. La actividad está diseñada a través de una propuesta del propio alumnado, lo que convierte en suya la actividad de modelización.

Así, esta propuesta pretende hacer uso de la modelización matemática para resolver problemas que nacen del propio videojuego. Se comienza con la presentación de una situación real, esto es, una situación que lleva consigo ciertas preguntas abiertas que desafían intelectualmente al alumnado. Estas situaciones son susceptibles de ser matematizadas, siendo así convertidas en un modelo matemático que puede ser resuelto.

Esta propuesta se llevó a cabo en 1º E.S.O. durante el curso escolar 2020/2021, por lo que, debido a las normativas de distanciamiento social, no se pudo llevar a cabo completamente.

A lo largo de los siguientes apartados se describirán las características del videojuego creado, su descripción, y, tras ello, se aportará un análisis de la propuesta que se llevó a cabo.

No todos los videojuegos pueden ser considerador como gamificación. Herranz (2013) señala que un juego para que sea considerado gamificación debe tener tres elementos: dinámica, mecánica y los componentes del juego, los cuales son elementos que se encuentran asociados a los anteriores y que pueden variar en número y tipología dependiendo del juego en cuestión, destacando los siguientes:

1. Recompensas que satisfagan las necesidades de los participantes.
2. Avatares.
3. Insignias.
4. Lucha o combate.
5. Desbloqueos de contenidos o niveles.
6. Equipos que fomenten la sociabilización de los componentes y desarrollen la persecución de un objetivo común.
7. Ranking de clasificación y, por lo tanto, reparto y adquisición de puntos.
8. Objetivos y pruebas (Borrás, 2015).

Por ello, las características que adquirió este videojuego fueron las siguientes:

1. Debe tener un objetivo claro y definido.
2. La forma de aprender del alumnado tiene que venir disgregada en aprendizajes a través del desarrollo de capacidades, conocimientos, habilidades, etc. Se tiene que transformar la manera de aprender en algo divertido.
3. El reto del juego tiene que estar especificado.
4. Tienen que estar establecidas las normas que lo rigen para que el alumnado sepa en todo momento cómo se va a llevar a cabo el juego.
5. Las recompensas son fundamentales.
6. Debe de ser cooperativo y con una competitividad sana y controlada.
7. Los niveles de dificultad deben ser crecientes.

Se pretendió alcanzar los siguientes objetivos:

1. Que aprendan a razonar por qué esas son las fórmulas de las áreas y no se las aprendan de memoria sin un razonamiento previo.
2. Que no sólo sepan calcular áreas, sino encontrar otras incógnitas cambiando los datos.
3. Que aprendan las unidades que se pueden suman entre sí y por qué se configuran así.
4. Que aprendan cómo se calcula el área y el perímetro de cada figura y, en el caso de que sean desconocidas, configurarla como suma de figuras conocidas.

3. Descripción del videojuego

Para el desarrollo de este proyecto la clase se divide en dos equipos: los zombies, cuyas misiones tratan de conseguir invadir el instituto y derrotar a la resistencia; y la resistencia, cuyas misiones tratan de conseguir que el equipo zombie no invada el instituto. El juego se compone de seis pantallas para cada equipo con niveles de dificultad en aumento. Quien consiga sumar más puntos gana recompensas.

Para el proyecto invasión zombie ha sido creada una interfaz, a la cual pueden acceder desde sus respectivos Classroom, donde están todas las misiones ordenadas por su nivel de dificultad (fomentando la Competencia Digital).

Pantalla de inicio

Además, aparecen todas las personas de los equipos caracterizadas con su avatar zombie. Por lo que podrán ver la acumulación de puntos que tienen y en qué posición del ranking se encuentran.

Ranking de posiciones

Una vez resuelta cada misión, tendrán que subir la respuesta en la misma plataforma eligiendo el formato que quieran (pueden mandar una foto de la misión resuelta, se pueden grabar un vídeo contando cómo lo han hecho, etc), fomentando así la imaginación de cada equipo. Para resolver cada misión tendrán que poner en práctica los conocimientos matemáticos que tenga cada equipo, por lo que adquieren la Competencia Matemática y Competencias básicas en Ciencias y Tecnologías (CMCT). Al trabajar en equipo, tienen que estar en continua comunicación entre ellos, estableciendo roles dentro del equipo, fomentando el respeto y la empatía con el alumnado que forma su equipo; adquiriendo así las Competencias Sociales y Cívicas (CSC).

Roles dentro de los equipos

Cada equipo tendrá que medir, tocar, experimentar, investigar, etc, para conseguir resolver su misión, por lo que adquirirán también las competencias de Aprender a aprender (CAA), el sentido de la iniciativa y espíritu emprendedor (CSIEP) y la Competencia Lingüística (CL) (Orden ECD/65/2015, 21 de enero de 2015).

Los puntos se pueden conseguir de las siguientes formas:

1. Ganando el nivel (desde +100 hasta +300)
2. Con aportaciones al grupo (+25)
3. Defendiendo con argumentaciones la actuación de su grupo (+25)
4. Imaginación en la forma de entregar la respuesta (+25)
5. Trabajando colaborativamente y con respeto (+25)

Por cada 200 puntos individuales, esa persona podrá obtener la recompensa de salir 5 minutos antes. Por cada 100 puntos individuales, esa persona podrá ir al baño una vez sin pedir permiso.

Por cada nivel superado, el equipo recibirá una insignia:

1. Misión 1. Nivel muy fácil. Insignia de preparador (+100 puntos)
2. Misión 2. Nivel fácil. Insignia del mejor calculista (+125 puntos).
3. Misión 3. Nivel moderado. Insignia al más rápido (+150 puntos).
4. Misión 4. Nivel difícil. Insignia del mejor estratega (+175 puntos).
5. Misión 5. Nivel muy difícil. Insignia de mejor diseñador (+200 puntos).
6. Misión 6. Nivel legendario. Insignia de capitán de nave (+300 puntos).

Insignias

3.1. Misiones

El alumnado tiene misiones diferentes en función del equipo al que pertenezcan:

3.1.1. Equipo zombie

Visualización de las misiones del equipo zombie

Aquí pueden dividirse en subgrupos que analicen cada uno de los puntos débiles para poder aportar en asamblea la mayor información posible, trabajando cada uno por separado, y tras ello, todos juntos para elegir y debatir.

En principio, los puntos débiles (es decir, las puertas) que tiene el Centro, son cuatro, situándose tres en la entrada y una en el patio. El ejercicio, al ser un proyecto está abierto a la investigación de cada grupo, pudiendo dar una respuesta alternativa que pudiese ser igual de correcta.

En primer lugar, el alumnado debe buscar circunferencias en el Centro que puedan servir como pista de aterrizaje. Esta primera parte está indicada para que la haga el miembro del equipo con adaptación significativa.

En esta misión ya se encuentran dentro del Centro, pero sabiendo que son el mismo número de zombies que de resistencia, ¿podrán ganar? En primer lugar deberán investigar sobre las posibilidades de ganar o no, intentando por parte del docente guiar la investigación hacia la conclusión de que van a necesitar refuerzos.

Su misión será que sabiendo que cada zombie ocupa 0.5 metros cuadrados, ¿cuántos refuerzos podrán traer hasta llenar el patio?

En primer lugar, tendrán que hacer una abstracción del patio convirtiéndolo en un trapecio al que deberán quitarle las áreas de las edificaciones que se encuentran dentro de él. Ésta será la misión de la persona con adaptación significativa (conseguir visualizar el trapecio y los rectángulos de su interior). Para calcular el trapecio podrán medirlo ellos mismos o utilizar la herramienta Google Earth.

La división del trabajo en equipo es fundamental para poder terminar la misión a tiempo, ya que mientras unos miden el trapecio, otros medirán las edificaciones interiores y, más tarde otros realizarán los cálculos para poder dar una respuesta.

3.1.2. Equipo resistencia

Visualización de las misiones del equipo resistencia

Una vez que han analizado todos los puntos débiles (mayoritariamente las puertas de acceso al mismo, las cuales son tres delanteras y una lateral), deberán investigar formas de impedir que accedan a través de ellas. Se les proponen investigar sobre materiales sellantes (para encauzar la investigación hacia la necesidad de calcular el perímetro) y qué necesitan saber de cada una de las puertas para poder aplicarlo.

Una vez finalice dicha investigación, el alumnado tendrá que explorar las mismas para averiguar las medidas que necesita. Así como medirlas y obtener los datos.

Deberán analizar el Centro para saber cuáles son los lugares donde pueden refugiarse y, por lo tanto, calcular el área de refugio que tienen.

Podrán utilizar herramientas como Google Earth para calcular las longitudes del edificio más grande, mientras que pueden medir, a través de la manipulación, las de los más pequeños.

En asamblea tendrán que debatir qué es para el equipo un lugar seguro y, por lo tanto, un refugio. Y qué herramientas usar para ser lo más rápido posible y que el equipo zombie no los atrapen por ser más rápidos.

Podrán encontrarse en esta misión hasta que consigan encontrar un lugar seguro siendo más rápidos que el equipo zombie en atacar.

Primero tendrán que investigar sobre cómo quieren defenderse y qué necesitan para ello. Es decir, las dimensiones de estos accesorios para saber la cantidad de material que necesitan y cuál será el material elegido que, en asamblea, piensen que tiene mejores propiedades para sobrevivir a una invasión zombie.

Una vez que sepan qué necesitan y cuánto material, podrán construirlos.

Misión 5: Investigar la salida

Una vez que se encuentran en un lugar seguro y equipado con los accesorios que acaban de construir, deberán investigar cómo salir de allí sin que los conviertan en zombies. ¿Cuál será el mejor lugar del Centro para investigar sobre una salida de este?

El equipo tendrá que reflexionar sobre las instalaciones del Centro y debatir dónde podrán encontrar la solución a su misión.

Una vez la tengan, el aula que hayan elegido (biblioteca, TIC, etc), tendrá una cerradura hexagonal que les impedirá la entrada, ¿cómo pueden entrar entonces?

Tendrán que investigar sobre maneras de entrar en el aula. Se les ofrecerá la pista de: ¿y si construyeseis una, cuánto material os haría falta? Se pretende encauzar la investigación hacia la construcción de una nueva llave hexagonal que les permita abrir la puerta. Para ello, habrán tenido que averiguar cuánto material les ha hecho falta (área de un polígono regular).

La investigación se guiará sobre la posibilidad de construir una nave para poder salir del Centro. Una vez que debatan sobre cómo tendrá que ser la nave, se les pedirá que extrapolen dicha información haciendo una maqueta sobre una botella de plástico, indicando las dimensiones de cada pieza y el área de material total que han usado para su construcción.

La nave tendrá un cuerpo interior vacío para poder albergar la mezcla de vinagre con bicarbonato, lo que creará una reacción química que impulsará la nave. Esta puesta en escena de las naves se llevará a cabo durante la última sesión previa al examen y como conclusión del proyecto.

El proyecto de gamificación al ser trasladado al aula y debido a las normas de distanciamiento social por el COVID-19, perdió sus características fundamentales y no tuvo una gran acogida en el alumnado. En sus inicios, el 100% del mismo participó en la creación de sus avatares, sin embargo, al finalizar el proyecto, sólo el 25% había conseguido seguir jugando. Muchas de las tareas estaban entregadas en blanco o con la frase: “no entiendo lo que tengo que hacer”.

Las misiones no se podían realizar en equipo y pasaron a ser videos individualizados que podían descargarse del Classroom. Tampoco se podía trabajar en el patio ni cambiar al aula TIC para buscar información.

Así, tras la intervención llevada a cabo en el aula durante el curso escolar, se realizó una reflexión crítica donde se observaron bloques de elementos a mejorar:

1. Conseguir la motivación del alumnado perdido.
2. Conseguir que trabajen y aprendan en grupos y de forma cooperativa.

La mejora de los elementos sigue persiguiendo los mismos objetivos originales, tales como:

1. Determinar el perímetro de un polígono.
2. Calcular la longitud de una circunferencia.
3. Hallar la longitud de un arco de circunferencia cuya amplitud viene expresada en grados.
4. Obtener el área de cualquier triángulo.
5. Hallar el área de un círculo.
6. Obtener el área de un sector circular expresado en grados.

La nueva propuesta pretende alcanzar estos objetivos a través de la mejora de los bloques de elementos descritos. Para ello se basa en una metodología compartida entre clase magistral y gamificación, donde esta última toma protagonismo frente a la primera, ya que es el propio alumnado el que, a través de los videojuegos, va descubriendo y poniendo en práctica los conocimientos y habilidades aprendidos, trabajando a su vez en equipos. Al poner en valor una temática elegida por el alumnado y un sistema de retos por equipos en los que ganan recompensas canjeables en su vida cotidiana, se pretende que aumente la motivación y el índice de participación en el aula. Trabajando, además, la cooperación y el aprendizaje a través de la experiencia por equipos.

Conclusiones

Realmente la adaptación de videojuegos a las aulas es muy escasa ya que hasta hace poco se consideraban enemigos de la educación, siendo los informes de éstos, negativos ya que trabajaban bajo el supuesto de que inculcaban la agresividad y la violencia en sus jugadores (Gonzáles y Blanco, 2011). Pero realmente, García-Gigante (2009) afirmó que:

Esta variedad de resultados nos permite inducir a pensar que el efecto de la utilización de videojuegos violentos y/o agresivos, no se traduce automáticamente en agresividad o violencia. Depende de la persona, de su entorno, de sus condicionamientos sociales, de sus circunstancias (p.147).

Otro de los aspectos manifestados por sus detractores es su posible adicción. Pero al igual que la condición anterior, ha quedado manifestado que es el ambiente del alumnado el que propicia los efectos negativos que pueda tener el videojuego en esa persona y no el propio juego en sí (Moreno-Ruiz, Estévez-Lopez, Murgui-Pérez y Musitu-Ochoa, 2009).

Se puede concluir, por tanto, que los videojuegos ofrecen un gran abanico de posibilidades dentro del aula, pero también de inconvenientes que tienen que ser adaptados por parte del equipo docente para explicar al máximo los beneficios que éstos pueden inculcar en el alumnado sin que ellos, realmente, estén siendo consciente de ello.

REFERENCIAS

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