Aplicabilidad de la realidad aumentada y las ciencias computacionales en el aula de clase

Contenido principal del artículo

Juan Pablo Betancourt Arango
María Del Carmen Suárez Millán
Yeison Andrés Franco Arango

Resumen

Las nuevas generaciones se han inclinado hacia un mundo de formación y socialización digital donde la educación se ha visto involucrada de manera directa, pues la forma de aprender de los estudiantes ha evolucionado notablemente y está mediada por la integración de tecnologías emergentes. Por lo cual el docente debe implementar nuevas metodologías de enseñanza y articular a ellas dichas tecnologías. De esta forma, se evidencia que el aprendizaje basado en problemas (ABP) y el aprender haciendo (Learning by Doing) como las metodologías más compatibles frente al uso de tecnologías como la realidad aumentada (RA) y las ciencias computacionales (CC) con el fin de incentivar los procesos de enseñanza – aprendizaje frente a conceptos en el área de química en estudiantes de bachillerato, en donde se logra captar en ellos, el interés por aprender la química de una manera innovadora y potencializada a través del uso de la educación 4.0, mejorando las habilidades de resolución de problemas, capacidad de análisis y toma de decisiones, que le servirán al estudiante en un futuro próximo para su desempeño profesional en un mercado laboral globalizado a partir del desarrollo industrial.

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Citas

Acuña, F. (2018). La Química Computacional com a eina per promoure l’aprenentatge basat en modelsen els centres d’educació secundària. Universitat de Les Illes Balears. https://dspace.uib.es/xmlui/bitstream/handle/11201/149407/tfm_2017-18_MFPR_fap012_1741.pdf?sequence=1yisAllowed=y

Bedolla, C. A., y Olvera, C. O. (2009). La química computacional en el salón de clase. Educación Química, 182–186. https://doi.org/10.1016/s0187-893x(18)30025-9

Bennett, S., Maton, K., y Kervin, L. (2008). The “digital natives” debate: A critical review of the evidence. British Journal of Educational Technology, 39(5), 775–786. https://doi.org/10.1111/j.1467-8535.2007.00793.x

Braga da Silva, E. V., Albino, A. O. N., y Josivânia, J. M. D. (2021). O enfoque CTS na educação profissional e tecnológica: uma revisão do campo entre os anos 1995 e 2020. Tecné, Episteme y Didaxis: TED, 50, 237–256. https://doi.org/10.17227/ted.num50-12129

Burgin, S. R., Oramous, J., Kaminski, M., Stocker, L., y Moradi, M. (2018). High school biology students use of visual molecular dynamics as an authentic tool for learning about modeling as a professional scientific practice. Biochemistry and Molecular Biology Education, 46(3), 230–236. https://doi.org/10.1002/bmb.21113

Buj, M. L. R. (2017). Aumentando la realidad química. Modelling in Science Education and Learning, 10(2), 223–238. https://doi.org/10.4995/msel.2017.7056

Caamaño, A. (2011). Enseñar Química mediante la contextualización. la indagación y la modelización. Alambique Didáctica delas Ciencias Experimentales, 69, 21–34.

Camacho, J. (2008). La enseñanza de la química desde el modelo integrado de aprendizaje profundo, MIAP. Fortalezas y debilidades. Tecné, Episteme y Didaxis: TED, 1(23), 115–125. https://doi.org/10.17227/ted.num23-153

Candela, F. y Viafara, R. (2014). Pa-PeR al programa educativo por orientación reflexiva: una propuesta de formación para el profesorado de química. Tecné, Episteme y Didaxis, 35, 89–111. https://doi.org/https://doi.org/10.17227/01213814.35ted89.111

Cappetta, J. E., y Micheli, C. A. (2019). Ejercitación computacional para estudiar reacciones de sustitución nucleofílica aromática bimolecular. Educación Química, 30(1), 80-92. https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2019.1.63867

Carriazo, J., y Saavedra, M. (2004). La didáctica de la química: una disciplina emergente. Tecné, Episteme y Didaxis, 15, 73–84. https://doi.org/https://doi.org/10.17227/ted.num15-5563

Casas, L., y Estop, E. (2015). Virtual and Printed 3D Models for Teaching Crystal Symmetry and Point Groups. Journal of Chemical Education, 92(8), 1338–1343. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.5b00147

Castillo, W., Álamo, L. M., y Rojas, L. (2017). EduQuim, una herramienta computacional para el aprendizaje y la enseñanza de Química en la escuela secundaria. Educere, 21(68), 127–141.

Cataldi, Z., y Dominighini, C. (2015). La generación millennial y la educación superior. Los retos de un nuevo paradigma. Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales, 12(19), 14–21.

Cerrillo, S. R. (2020). Realidad aumentada y aprendizaje en la química orgánica. Universidad de Guadalajara, 12(1), 106–117. https://doi.org/http://dx.doi.org/10.32870/Ap.v12n1.1853

D’Ambruoso, G. D., Cremeens, M. E., y Hendricks, B. R. (2018). Web-Based Animated Tutorials Using Screen Capturing Software for Molecular Modeling and Spectroscopic Acquisition and Processing. Journal of Chemical Education, 95(4), 666–671. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.7b00511

Da Silva, I. M., Branco, W. C., y Carneiro, M. B. (2019). Avaliação da aplicação da metodologia aprendizagem baseada em problemas na disciplina de tecnologia da informação e comunicação no ensino de química. Educacion Quimica, 30(3), 64–78. https://doi.org/10.22201/FQ.18708404E.2019.3.68493

De Souza, A. (2018). O processo de elaboração de peças de teatro científico na formação inicial de professores de química. Tecné Episteme y Didaxis: TED, 44, 185–200. https://doi.org/10.17227/ted.num44-9000

Dominguez, L., Goode, G., y Aguayo, R. (2019). Relaciones cuantitativas estructura-actividad/propiedad en dos dimensiones empleando el programa R. Educación Química, 30(2), 27. https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2019.2.67211

Fernández, C. L., y Aguado, M. I. (2017). Aprendizaje basado en problemas como complemento de la enseñanza tradicional en Fisicoquímica. Educacion Quimica, 28(3), 154–162. https://doi.org/10.1016/j.eq.2017.03.001

Figueroa, M. (2012). Modelo De Objetos De Aprendizaje Con Realidad Aumentada. Revista Internacional de La Educación En Ingeniería, 5(1), 1–7.

Flores, A., Rodríguez, J., y Chávez, G. (2019). La transformación de la educación básica en México desde la perspectiva de la Educación 4.0. Research, Technology and Best Practices in Education, 103–111. https://bit.ly/37zKFyR

Frías, M. V., Arce, C., y Flores, P. (2016). Uso de la plataforma socrative.com para alumnos de Química General. Educación Química, 27(1), 59–66. https://doi.org/10.1016/j.eq.2015.09.003

Hernández, D., Bottner, E., Cataldo, F., y Zaragoza, E. (2021). Aplicación de Realidad Aumentada para Laboratorios de Química. Educación Química, 32(3), 30. https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2021.3.68129

Hoyos, E. A., Acosta, C. A., Aristizabal, J. H., Mesa, M. J., Trujillo, C. A., Rincón, J. A., Gutiérrez, Á., y Jaime, A. (2021). Influencia de un software educativo en la consolidación del aprendizaje de superficies cuádricas. Tecné, Episteme y Didaxis: TED, 49, 123–142. https://doi.org/10.17227/ted.num49-9574

Izquierdo, M., y Adúriz, A. (2003). Epistemological Foundations of School Science. Science y Education, 12, 27–43. https://doi.org/https://doi.org/10.1023/a:1022698205904

Kennedy, D. M., y Fox, B. (2013). ‘Digital natives’: An Asian perspective for using learning technologies. International Journal of Education and Development Using Information and Communication Technology, 9(1), 64–79.

Leiva, E., y Estrin, D. (2011). Simulaciones matemáticas del comportamiento de átomos y moléculas. Química Computacional, 21(124), 50–54.

Leite, B. S. (2020). Da aula presencial para a aula virtual: relatos de uma experiência no ensino virtual de Química. Educación Química, 31(5), 66. https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2020.5.77097

Martín, J. (2021). Nada es lo que parece: una reflexión sobre las visiones deformadas de la ciencia. Tecné, Episteme y Didaxis: TED, 50, 257–273. https://doi.org/10.17227/ted.num50-9996

Merchán, C. A. (2018). Modelamiento pedagógico de Ambientes Virtuales de Aprendizaje (AVA). Tecné Episteme y Didaxis: TED, 2(44), 51–70. https://doi.org/10.17227/ted.num44-8989

Merino, C., Pino, S., Meyer, E., Garrido, J. M., y Gallardo, F. (2015). Realidad aumentada para el diseño de secuencias de enseñanza-aprendizaje en química. Educación Química, 26(2), 94–99. https://doi.org/10.1016/j.eq.2015.04.004

Meroni, G., Copello, M. I., y Paredes, J. (2015). Enseñar química en contexto. Una dimensión de la innovación didáctica en educación secundaria. Educación Química, 26(4), 275–280. https://doi.org/10.1016/j.eq.2015.07.002

Millán, E., Carvajal, L., y García, J. (2016). Realidad aumentada : Estrategia didáctica para fortalecer los procesos de Enseñanza y Aprendizaje en el programa Ingeniería de Sistemas de la Universidad de la Amazonia. Revista Tecné, Episteme y Didaxis: TED, 1442–1447. https://revistas.pedagogica.edu.co/index.php/TED/article/view/4766

Morales, D. G., y Alfonso, Y. M. D. (2006). La importancia de promover en el aula estrategias de aprendizaje para elevar el nivel académico en los estudiantes de Psicología. Revista Iberoamericana de Educación, 40(1), 1-17. https://doi.org/10.35362/rie4012532

Moreno, N. M., Franco, R., y Franco, A. J. (2018). Augmented reality in chemistry: An experience in secondary education through elements 4D. Journal of Science Education, 19(2), 71–94. http://chinakxjy.com/

Parra, J. G., González, J., Perozo, E., y Iza, P. (2023). Un procedimiento para la obtención de los espectros IR, Raman y RMN de compuestos orgánicos mediante cálculos mecánico-cuánticos con el software ORCA-5.0.3. Educación Química, 34(1), 20–59. https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2023.1.82742

Parra, J. G., Iza, P., y Perozo, E. (2021). Una guía para la estimación de la tensión interfasiales y el espesor de la interface de un sistema agua/hidrocarburo usando el programa gromacs-4.5.4. Educación Química, 32(3), 80. https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2021.3.76027

Palos, A. (2020). Aplicación de realidad aumentada a la docencia de asignaturas de Física y Química de E.S.O. y Bachillerato. Universidad de Salamanca. http://hdl.handle.net/10366/143733

Pérez, P., Rivera, I., y Bolaños, M. (2019). La Educación 4.0 de Forma Simple. Debates En Evaluación y Currículum, Instituto Politécnico Nacional, 5, 133–143. http://posgradoeducacionuatx.org/pdf2019/A002.pdf

Pettersen, E. F., Goddard, T. D., Huang, C. C., Meng, E. C., Couch, G. S., Croll, T. I., Morris, J. H., y Ferrin, T. E. (2021). UCSF ChimeraX: Structure visualization for researchers, educators, and developers. Protein Science, 30(1), 70–82. https://doi.org/10.1002/pro.3943

Pongkendek, J., Marpaung, D., Nurvitasari, E., y Parlindungan, J. (2021). The Use of Chemsketch To Increase Student Learning Outcomes and Motivation In Learning Hydrocarbons. J-PEK (Jurnal Pembelajaran Kimia), 6(1), 9–18. https://doi.org/10.17977/um026v6i12021p009

Prasad, T., Shah, M., Singh, P., y Wani, T. A. (2019). Ab-initio Calculations of Properties for NbB 2 Under High-Pressure Using Quantum ESPRESSO. SSRN Electronic Journal, figure 1, 836–843. https://doi.org/10.2139/ssrn.3355175

Ramírez, R., Rivera, C., y Hernández, J, S. M. (2020). Educación 4.0: Acercamiento a una nueva manera de aprender con herramientas online. Revista Cognosis: Revista de Filosfía, Letras y Ciencias de la Educación, 5(2). 10.33936/cognosis.v5i2.1997

Reina, M., Nava, Z., Francisco, C., González, M., Manuel, J., y Flores, P. (2013). Marcadores para la Realidad Aumentada para fines educativos. ReCIBE, 2(3), IV. https://doi.org/10.32870/recibe.v2i3.17

Rodenbough, P. P., Vanti, W. B., y Chan, S. W. (2015). 3D-Printing Crystallographic Unit Cells for Learning Materials Science and Engineering. Journal of Chemical Education, 92(11), 1960–1962. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.5b00597

Rodríguez, R., Augusto, J., Mateus, C., Esperanza, D., y Cárdenas, M. (2020). Laboratorio de química bajo contexto: insumo para el desarrollo de habilidades de pensamiento crítico. TED: Tecné, Episteme y Didaxis, 47, 33–52. doi.org/10.17227/ted.num47-11334

Saldívar, F., Prieto, F. D., y Medina, J. L. (2017). Descubrimiento y desarrollo de fármacos: un enfoque computacional. Educacion Quimica, 28(1), 51–58. https://doi.org/10.1016/j.eq.2016.06.002

Sahin, D., y Yilmaz, R. M. (2020). The effect of Augmented Reality Technology on middle school students achievements and attitudes towards science education. Computers and Education, 144, 103710. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.103710

Salica, M., Almirón, M., y Porro, S. (2020). Modelos de conocimiento didáctico del contenido científico y tecnológico en docentes de Química y Física. Tecné, Episteme y Didaxis: TED, 48, 127–141. https://doi.org/10.17227/ted.num48-12384

Sanabria, L. B. (2018). Tecnologías de hoy : perspectivas y desafíos de la educación en la era digital. Tecné Episteme y Didaxis: TED, 2(44), 7–12. https://revistas.pedagogica.edu.co/index.php/TED/article/view/8985

Selwyn, N. (2009). The digital native - myth and reality. Aslib Proceedings: New Information Perspectives, 61(4), 364–379. https://doi.org/10.1108/00012530910973776

Sevilla, A. (2015). Realidad Aumentada en Educación. Universidad Politécnica de Madrid Gabinete de Tele-Educación, 1–39.

Smith, T. J. (1995). MOLView: A program for analyzing and displaying atomic structures on the Macintosh personal computer. Journal of Molecular Graphics, 13(2), 122–125. https://doi.org/10.1016/0263-7855(94)00019-O

Suárez, M. del C., y Betancourt, J. P. (2023). La Química Computacional como mediación pedagógica para el aprendizaje de conceptos inorgánicos. Educación Química. 34(1), 70–85. https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2023.1.77684

Taylor, M. L. (2006). Generation NeXT Comes to College: 2006 Updates and Emerging Issues. A Collection of Papers on Self Study and Institutional Improvement, 2, 48–55. http://www.taylorprograms.org/images/Gen_NeXt_article_HLC_06.pdf

Torres, C., Varela, P., Frías, M. V., y Flores, P. (2017). Implementación de Avogadro como visualizador y constructor de moléculas para alumnos de primer año de Odontología en la asignatura Química General y Orgánica. Educación Química, 28(1), 22–29. https://doi.org/10.1016/j.eq.2016.09.003

Valenceja, R. (2021). Metodología learning by doing aplicada a science en educación primaria. Universidad de Valladolid. https://uvadoc.uva.es/bitstream/handle/10324/51006/TFG-L3111.pdf?sequence=1yisAllowed=y

Valera, R. K., y Padilla, K. (2022). Comprendiendo el enfoque 3D (conceptos centrales (DCI’s), conceptos transversales (CCC’s) y prácticas científicas (SEP’s)): Una propuesta de enseñanza para la química. Educación Química, 33(4), 123–142. https://doi.org/10.22201/fq.18708404e.2022.4.0.81803

Vega, Y. P., y Callejas, M. M. (2020). Compuestos inorgánicos en el ambiente. Secuencia de enseñanza y aprendizaje (SEA) para desarrollar pensamiento crítico en su aprendizaje. Tecné, Episteme y Didaxis: TED, 48, 181–202. https://doi.org/10.17227/ted.num48-12387

Velásquez, T., Flórez, L., y Castro, H. F. (2022). Pedagogías emergentes y educación 4.0: hacia un modelo de enseñanza holístico. Revista Boletín Redipe, 11(1), 551–564. https://doi.org/10.36260/rbr.v11i1.1662

Villaveces, J. L. (2001). La Enseñanza De La Estructura De Los Átomos Y De Las Moléculas. TED: Tecné, Episteme y Didaxis, 9. https://doi.org/10.17227/ted.num9-5628