Realidad Aumentada aplicada a la drónica didáctica en el ámbito de las matemáticas

Comunicación y Pedagogía nº 317-318. Realidad Aumentada y Virtual en Educación

Proyecto "Escuadrón Matemático"

El estudio de las matemáticas a menudo conlleva dificultades no sólo de entendimiento sino de motivación. El proyecto "Escuadrón Matemático" aúna diferentes tecnologías como la Realidad Aumentada y la drónica para intentar mitigar estas dificultades a la vez que se presenta como un recurso de garantía en el aprendizaje de los conceptos.

 

 

Desde que tenemos uso de razón, nuestro aprendizaje comienza con la observación de objetos tridimensionales. Aprendemos cuál es la forma de una manzana, un balón, una caja… Gracias a la gente que nos rodea somos capaces casi, desde que nuestra visión nos lo permite, de identificar estos y otros objetos sin dificultad.

Cuando iniciamos nuestro camino educativo, vemos que el aprendizaje se vuelve bidimensional. El uso de libros de texto, la escritura en papel, la observación en pizarra en imágenes y en el mejor de los casos objetos tridimensionales como cubos o prismas. Hacemos que nuestro cerebro desaprenda hasta niveles más que primitivos. Nuestras capacidades se ven reducidas por un acomodo cerebral ante una educación obsoleta.

Pero, ¿por qué debemos de seguir este camino?, ¿por qué no diseñar estrategias que fomenten la mejora de la capacidad visual?, ¿existen alternativas didácticas ante las clases magistrales?, ¿podemos crear un envidiable clima de enseñanza-aprendizaje a través de la emoción?, ¿realmente el trabajo cooperativo genera motivación?

Todas estas preguntas y muchas más se cuestiona un docente a la hora de emprender procesos de innovación en sus aulas. Son tantas las interrogantes que producen un gran vértigo que a menudo genera abandono. En este trabajo se intenta dar respuesta a estas preguntas en un campo muy concreto, las matemáticas.

Desarrollo

El Escuadrón Matemático se enmarca dentro de una metodología de trabajo cooperativo gamificado en la que los alumnos distribuidos en grupos, comparten conocimiento, adquieren destrezas y habilidades necesarias en su proceso de aprendizaje. Para ello se han creado diversos roles que cada grupo seguirá en las sesiones de trabajo.

El entorno de gamificación se presenta en forma de academia de vuelo. Los alumnos deben ir subiendo de grado (cadete, tripulación… ) en función de las actividades realizadas. Los temas que desarrolla este proyecto son; funciones, geometría aplicada, áreas y volúmenes.

Mediante el uso de los drones y la programación conseguimos que el alumno compruebe a través de un trabajo de campo, los conceptos vistos a lo largo de las unidades en las que se centra este proyecto.

Al ser una propuesta de carácter cooperativo gamificado, es necesario que todos los alumnos aporten a cada grupo su conocimiento, trabajo y esfuerzo. Con ello, afianzamos no sólo conceptos sino que mejoramos el clima del aula.

Para llevar a cabo la unión entre la herramienta (el dron) y el contenido desde un punto de vista didáctico, se presenta al alumno el proyecto bajo unas directrices marcadas en las rúbricas.

En ellas se presenta el objetivo diario, obtener segundos de vuelo que permitirán obtener baterías. Cada una de ellas se consigue con 600 segundos. Si no se consigue esta cifra entre todos los miembros del equipo, no se podrán hacer las actividades complementarias del proyecto. Destacamos de este proyecto, el proceso de co-evaluación con el que los grupos asignan los segundos de vuelo conseguidos.

Material inicial del proyecto.

Otro aporte importante es el uso de la Realidad Aumentada (RA) para el desarrollo de las actividades propuestas. Un recurso al servicio del alumno que pretende ayudar al entendimiento de las tareas. La herramienta sobre la que se basa el desarrollo de la RA es el software Aumentaty Creator. Gracias a esta ayuda, el alumno afianza sus conocimientos sobre el dron, la introducción al proyecto o la programación por bloques que incorporan posteriormente a los drones para realizar el vuelo controlado.

La incorporación del proyecto al aula se realizó en diferentes fases. Era necesario realizar un desarrollo de este tipo, ya que la incorporación de este tipo de tecnologías debe ser paulatina y guiada. Evitaremos posibles problemas debido a un mal uso de la herramienta y mejoraremos la seguridad.

El proceso de planificación, adquisición del material y creación de los contenidos para esta primera parte fue de cuatro meses. Se dedicó especial interés al desarrollo evaluativo. Para ello se crearon rúbricas que permitieron al alumno autoevaluarse y co-evaluarse con la finalidad de obtener su nota final.

  • Fase previa. Normativa de seguridad
Normas de seguridad.

A menudo se piensa que un dron es un juguete para divertirse. Aunque esta idea puede ser perfectamente entendible, cuando hablamos de un contexto educativo cambia totalmente la acepción.

No podemos perder de vista que el uso de nuevos recursos conlleva conocer perfectamente los pros y contras.

En nuestro caso, el uso de los drones tiene un hándicap: cambiar el pensamiento del uso exclusivo de los drones para el juego.

Se presentaron las medidas de seguridad a tener en cuenta en todas y cada una de las sesiones de trabajo. En este caso fue una sesión. Algunos de los puntos tratados fueron:

  • Uso de gafas de seguridad por parte de todos los miembros.
  • Delimitación de las pistas de vuelo mediante balizas.
  • Presentación de los roles cooperativos y sus funciones.
  • Conocimiento de la normativa legal sobre el uso de drones.
  • Entrega de las normas de vuelo seguro.
  • Fase 1. Información

En esta fase se hace entrega a los alumnos de la documentación referente a las rúbricas de evaluación, rúbricas de control de notas, hoja de control del tiempo, etc.

Rúbrica de evaluación.

Esta fase es muy importante porque es donde los alumnos aprenden a co-evaluarse y autoevaluarse en función de las rúbricas proporcionadas.

Hoja de control del tiempo.

Durante esta sesión se orientó a los alumnos cómo debían utilizar estas fichas adecuadamente con el fin de conseguir los segundos de vuelo necesarios para realizar las actividades.

  • Fase 2. Presentación del proyecto

Llegados a esta fase, el alumno ya tiene todas las herramientas necesarias para desarrollar de forma cooperativa su trabajo en el aula. Conocen las normas de seguridad, conocen la herramienta, los mecanismos de evaluación y los objetivos del proyecto. Ahora es el momento de contextualizar el trabajo que se desarrollará en los siguientes meses. El aprendizaje a través de la gamificación está demostrado que mejora la motivación y el aprendizaje en el alumno. En nuestro caso, utilizamos un contexto gamificado en el que todo el trabajo se desarrolla en una academia de vuelo.

Para presentar el contexto, se proporciona una ficha enriquecida con Realidad Aumentada (RA) en el que aparece el Comandante de la academia de vuelo.

El siguiente paso es repartir los roles que cada grupo formado por 5 alumnos deberá de repartir. En la siguiente imagen se pueden ver los roles propuestos para esta actividad:

Roles de la academia.

Estos roles son lo que se tendrán en cuenta a la hora de realizar las actividades propuestas con los drones. Además son rotativos, con lo que todos los alumnos pasan por ellos.

  • Fase 3. Prácticas de vuelo y programación

Esta fase está dedicada a la preparación de los alumnos para el desarrollo de las actividades basadas en los drones.

Como hemos podido ver a lo largo de las fases anteriores, es necesario introducir el uso de los drones, de forma paulatina y con gran control de la seguridad.

En esta ocasión, las herramientas necesarias para el desarrollo de la fase aplicada al contexto de las matemáticas son el control del dron en vuelo y la programación de los mismos. Esta programación está basada en bloques. El programa utilizado ha sido Tynker.

Las diferentes actividades realizadas para el aprendizaje del vuelo con el dron se pueden ver escaneando el siguiente código:

Acceso a la muestra de fichas de aprendizaje de vuelo.

Las actividades encaminadas al aprendizaje de la programación se pueden ver escaneando el siguiente código:

Acceso a la muestra de fichas de programación.

Una vez finalizada esta fase, los grupos están preparados para utilizar esta herramienta de forma controlada. La duración de todo este proceso fue de 3 sesiones.

  • Fase 4. Incorporación de los drones al temario

Esta última fase está destinada al desarrollo de los contenidos didácticos de la programación. Llegados a este punto los grupos ya se encuentran muy motivados con el uso del dron. Es por ello que, en el día a día del aula, la rúbrica del tiempo se tiene continuamente. Los grupos participan activamente en las clases, realizan las tareas personales o ayudan a sus compañeros todo con la finalidad de conseguir los segundos de vuelo. Éstos se transformarán en las baterías de 600s de vuelo necesarias para la realización de las actividades propuestas.

Acceso a la información del tema de las Funciones.

El primero de los temas que se trabajó son las funciones. Un tema que a nivel espacial siempre ha tenido numerosos problemas tanto de desarrollo como de entendimiento. En la figura de arriba se muestran algunos de los materiales utilizados en las diferentes sesiones. El escenario en el que se desarrollaron fue tanto en interior como en exterior, con lo que los alumnos tenían más posibilidades de actuación.

El siguiente tema que se trabajó fueron las áreas. Para ello, se utilizaron escenarios exteriores, tal y como se puede ver en el escaneo de la siguiente figura.

Acceso a la información del tema de las Áreas.

Este trabajo de campo ha ayudado a los alumnos a conocer en mayor profundidad los contenidos vistos en la asignatura de matemáticas.

Conclusiones

La búsqueda de la emoción y motivación ha sido siempre un elemento importante a tener en cuenta a la hora de crear una experiencia o innovar en el aula. Aunque no podemos perder de vista la necesidad de un aprendizaje duradero, la emoción es la llave del posible éxito. En este sentido la herramienta utilizada, el dron, nos muestra el camino.

La característica principal del Escuadrón Matemático, es que a través de su rúbrica de actuación conseguimos que los alumnos estén “enganchados” en las clases con el fin de conseguir segundos de vuelo. Estos segundos se transforman en baterías que después son utilizadas para la realización de las actividades con los drones.

Destacamos por tanto un recurso poco utilizado en el ámbito educativo y con alto contenido didáctico como una herramienta metodológica que pretende facilitar la asimilación de los conceptos presentes en Geometría.

Los resultados obtenidos después de la experiencia fueron muy satisfactorios, donde los alumnos apostaron por una continuidad en los cursos próximos. También destacaron la viabilidad de ser usado para los alumnos que pasaran de curso. Con ello damos por cumplido los objetivos personales: emoción, entusiasmo, aprendizaje y continuidad.

En resumen, una experiencia innovadora que permitirá al docente ayudarse de ella para profundizar sus contenidos de aula y para el alumno un plus de motivación mejorando el entendimiento de los conceptos geométricos.

 

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Ibán de la Horra Villacé

Autor: Ibán de la Horra Villacé

Ibán de la Horra Villacé. Profesor investigador en Tecnología Educativa. Director de www.citecmat.com. Valladolid. España.

 

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