Evidencias pedagógicas de gamificación: autoconstrucción y etnoculturalidad de
aprendizajes matemáticos
Pedagogical evidence of gamification: self-construction and ethnocultural
learning of mathematics
Jhon Holguin-Alvarez
1
, Gloria María Villa Córdova
2
, Lizbeth Maricielo Tafur Medrano
3
y
Yasmín Iveth Chávez Álvarez
4
Universidad César Vallejo, Lima, Perú
1234
Orcid ID: https://orcid.org/0000-0001-5786-0763
1
Orcid ID: https://orcid.org/0000-0003-3038-9443
2
Orcid ID: https://orcid.org/0000-0001-7730-6508
3
Orcid ID: https://orcid.org/0000-0002-4097-0621
4
Recibido: 12 de noviembre 2018 Aceptado: 01 de julio 2019
Resumen
Los estudios de gamificación en educación se han incrementado debido a la dificultad del
profesorado para abordar aprendizajes rígidos. En ese sentido, las matemáticas son complejas
para la didáctica en escolaridad. Por ello, en el presente estudio se describen dos estudios de
corte cuantitativo, con diseño experimental, con el propósito de determinar los efectos de dos
tipos de gamificación: a) autoconstructiva y b) etnocultural, a partir de las variables
“aprendizaje de la adición y sustracción” y “resolución de problemas” respectivamente. Se
incluyeron 80 estudiantes de cuarto grado de primaria en el experimento A (M= 10.3 años;
D.E.= 1.54), y en el experimento B se indujo a 36 estudiantes de primer grado (M= 6.4 años;
D.E.= 1.36). Para esta investigación se utilizaron dos instrumentos: Prueba de resolución de
problemas y Prueba de medición para el aprendizaje de la adición y sustracción. Del
experimento A, se concluye que las técnicas etnoculturales desarrollaron la resolución de
problemas con efectos significativos en el grupo experimental; los sujetos de dicho experimento
desarrollaron problemas de comparación e igualación con mejores indicadores estadísticos. Por
su parte, el experimento B concluye que los efectos fueron positivos en el aprendizaje de
operaciones de adición y sustracción, con más beneficios para la representación algorítmica y
simbólica.
1
Correspondencia al autor
E-mail: jhonholguinalvarez@gmail.com
Revista de Investigación Apuntes Universitarios
DOI: https://doi.org/10.17162/au.v9i3.381
Volumen 9 - Número 3 (Setiembre-Diciembre) 2019
ISSN: 2225-7136(impresa)-2304-0335(en línea)
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Palabras claves: gamificación; aprendizaje autónomo; técnica etnocultural; resolución de
problemas; operaciones matemáticas.
Abstract
The studies of gamification in education have increased due to the difficulty of the teaching
staff to tackle rigid learning. In this sense, mathematics is complex for didactics in schooling.
Therefore, this research describes two quantitative studies, with experimental design. The
purpose was to determine the effects of two types of gamification: a) selfconstructive and b)
ethnocultural, in the variables learning of addition and subtraction and problem solving
respectively. We included 80 fourth grade students in experiment A (M = 10.3 years old, SD =
1.54), and in experiment B we induced 36 first grade students (M = 6.4 years old, SD = 1.36).
We used two instruments: Problem Solving Test and Measurement Test for Learning Addition
and Subtraction. From experiment A, we concluded that, ethnocultural techniques developed
the resolution of problems with significant effects in the experimental group, the subjects of
this experiment developed problems of comparison and equalization with better statistical
indicators. Experiment B concluded that the effects were positive in the learning of addition
and subtraction operations; with more benefits for the algorithmic and symbolic representation.
Keywords: gamification; autonomous learning; ethnocultural technique; problem resolution;
mathematical operations.
Introducción
La gamificación en el aula se ha convertido en una tendencia actual en distintos
contextos educativos, ya que su naturaleza plasma un atractivo único, sobre todo para grupos
estudiantiles con dificultades para desarrollar aprendizajes rígidos; es decir, aquellos
aprendizajes complejos que se encuentran determinados por la maduración del sujeto, los
procesos cognitivos y por otros factores como la motivación. El desarrollo de habilidades
cognitivas desde la interacción lúdica empodera los procesos autónomos del aprendizaje desde
distintas fuentes de información procesadas en la práctica constante de la matemática. Algunas
capacidades matemáticas necesitan el desarrollo de procesos cognitivos superiores e inferiores
del aprendizaje, los cuales acompañan determinados procesos poco interactivos (Calsa &
Furtuoso, 2015; Tafarelo & Bonano, 2016; Tadia e D´Amore, 2015), y otros mucho más
interactivos implican el desarrollo de análisis y síntesis, sobre todo entre los 6 y 10 años de
edad, etapa en la cual el estudiante necesita del apoyo condicional para el desarrollo de mayor
interactividad en el pensamiento matemático.
Evidencias en gamificación auto constructiva del aprendizaje del cálculo
La experiencia de gamificación produce mejores situaciones cognitivas en el sujeto, el
placer por la realización de la actividad interviene en la ejecución de capacidades (Carlson,
Harris & Harris, 2017), como por ejemplo el razonamiento, por lo que se aligera la memoria
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operativa y se produce el refuerzo de determinadas metas académicas. En el intercambio de
información matemática se establecen puentes entre los procesos de operatividad lógica y las
habilidades matemáticas (Bragg & Herbert, 2017; Çelik, 2017; Wong, 2018). Este proceso
placentero que provoca el juego en la operatividad, modifica las estructuras cognitivas
(Feurstein en Alpízar, 2016), ya que el juego posee mecanismos de feedback correctivo ante la
probabilidad del error y asegura la capacidad de supervivencia/latencia del procesamiento
cognitivo de las operaciones durante espacios de tiempo más prolongados, mejora la atención
y disminuye la recarga de la memoria operativa (Groos, 1976; Gross, en Martínez, 2008).
El intercambio de información en cantidades se realiza en el proceso de aprendizaje de
operaciones de cálculo, ya que el sujeto necesita desarrollar procesos de iconicidad,
simbolización y algoritmización (Carrillo et al., 2016; Cañellas y Rassetto, 2013; Mañeru,
2013). En el primer proceso, el sujeto adquiere los esquemas espaciales del contenido numérico
para su representación, en la segunda, el sujeto adiciona una cifra o valor numérico a las
cantidades representadas, con el fin de utilizar pasos específicos en la transformación de
cantidades en el proceso de representación algorítmica.
El proceso de aprendizaje del cálculo también implica la habilidad para resolver
problemas, por lo que son procesos coadyuvantes entre sí, en dicha resolución el estudiante
necesita sentir mayor afecto hacia las tareas cognitivas complejas con el fin de superarlas (Ayal
et al., 2015; Lubis & Nasution, 2017; Ortiz-Colón, Jordán & Agredal, 2018). En este caso, el
proceso de gamificación estimula el proceso de construcción de información desde la
concatenación de otras fuentes información. En otras palabras, los sujetos que resuelven
problemas aplican múltiples procesos cognitivos, de cuya ejecución obtienen información
nueva mediante las distintas operaciones matemáticas.
En el caso de la capacidad de operaciones matemáticas, la gamificación ha demostrado
que la interacción pedagógica mediante el juego permite el desarrollo de variables como el
conteo matemático (Meloni et al., 2017; Yorulmaz & Onal, 2017), las capacidades de
clasificación y numeración (Cánovas, 2016; Siegler & Braithwaite, 2016; Schneider, 2015;
Sungwoong, 2016). Por lo tanto, la gamificación como estrategia pedagógica permite el logro
de habilidades cognitivas en dos de sus competencias matemáticas más complejas de desarrollar
en el aula como lo es el aprendizaje del cálculo numérico y la resolución de problemas, ya que
en ellas intervienen múltiples procesos de desarrollo.
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Evidencias en técnicas etnoculturales para el aprendizaje de resolución de problemas
La presencia de asignaciones etnoculturales en las transacciones pedagógicas, han
permitido el logro de procesos de resolución de problemas como una modalidad de enseñanza
lúdica (Lee, 2016; Lozano, 2017; Viterbori, Traverso & Usai, 2017), en algunos casos, se asume
que la responsabilidad del aprendizaje recae únicamente en la acción pedagógica, sin tomar en
cuenta la culturización, ya que es un elemento primordial de enseñanza, influencia directa en la
construcción de los aprendizajes de determinados grupos escolares, por su calidad de uso,
colores, rasgos ancestrales y significados culturales a los que se enfrentan en su proceso
educativo.
La resolución de problemas es una capacidad flexible, por dicha naturaleza se pueden
formular esquemas erróneos en los escolares, con sistemas ajustados a la lógica, pero que dejan
de lado la creatividad analítica (D´Amore e Fandiño, 2013; D´Amore e Fandiño, 2006;
D´Amore, 2006; D´Amore; Fandiño e Marazzani, 2004); si se persiste en retroalimentar
esquemas erróneos de solución, entonces el concepto de solución puede también ser erróneo y
como conocimiento puede perdurar hasta los estudios universitarios (D´Amore e Fandiño,
2013). Por ejemplo, la búsqueda de soluciones esquematizadas por el modelo: datos, operación,
respuesta y comprobación, lo cual actualmente se ha convertido en un sistema vertical de
aprendizaje de solución de problemas muy aplicado por docentes en el Perú. Es preocupación
de la didáctica de la matemática, y sobre todo desde un enfoque lúdico, crear nuevos puentes
entre la pedagogía flexible hacia la complejidad matemática, con el fin de desarrollar el
pensamiento de resolución de problemas como una competencia no rígida en el estudiante. La
resolución de problemas conceptualmente es comprendida como el proceso de utilización de
saberes previos (Flores y Rico, 2015; Segovia y Rico, 2015), aplicados a procesos matemáticos
ergonómicos a una situación problemática determinada, ya sea lingüística o numérica. En dicho
proceso, el sujeto establece modalidades de solución pertinentes a una situación planteada con
el fin de darle objetividad, orden y fin a dicha modalidad de solución. Este proceso suele ser
rígido cuando el sujeto que resuelve busca situaciones directas, verticales, atenuados por la
rapidez, y sin utilizar estrategias de soporte cognitivo, como, por ejemplo, el intercambio de
información, la interacción de su comprensión y el co-análisis de situaciones predictivas.
La gamificación basada en etnoculturalidad ha demostrado que la internalización de
procesos de resolución desde el uso de elementos culturales predispone las estructuras cuando
se aplica la imaginación sensorial y creativa (Wibowo et al., 2017), en algunos casos el material
autóctono proporciona libertad al estudiante, sobretodo porque permite alejarlo del desarrollo
de esquemas de solución tradicional, para utilizar la lenguaje como aspecto sociocultural
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primordial en el desarrollo de problemas en equipo (Planas, 2018; Ru-Fen, 2016), y en otro
casos, se ha encontrado que los materiales didácticas estructurados como el Tangram, multibase
y regletas son más efectivos si se asemejan más al origen cultural de los sujetos que los
manipulan (Murillo, Román y Atrio, 2016).
Por todo lo descrito, es propósito del presente estudio determinar los efectos de dos
experimentaciones pedagógicas basadas en A) técnicas etnoculturales para la resolución de
problemas aditivos y B) gamificación autoconstructiva en el aprendizaje del cálculo de
operaciones, en el nivel primaria de Educación Básica Regular del Perú.
Método
La investigación se desarrolló en el diseño experimental, de corte cuantitativo. En
cuanto a la experimentación A (técnicas etnoculturales), se ha seguido el tipo de diseño cuasi
experimental con dos grupos de medición (grupo control y experimental), y en razón del
experimento B (gamificación autoconstructiva), se ha desarrollado en el tipo de diseño
preexperimental con grupo único de experimentación.
Experimentación A: técnicas etnoculturales.
Sujetos
La muestra fue no probabilística, y se compuso por 80 estudiantes del cuarto grado de
primaria de una institución educativa de Lima. Los estudiantes conformaron dos subgrupos con
el fin de obedecer a un diseño cuasi experimental (grupo experimental
(técnicas etnoculturales)
= 40
sujetos; grupo control
(sin tratamiento)
= 40 sujetos). El rango de edad de los participantes fue de
entre 10 y 11 años (M= 10.3; D.E.= 1.54). En cuanto al género la muestra se distribuyó con
cierta equidad (varones: 56 %; mujeres: 44 %). Todos eran estudiantes de estrato socio
económico bajo. Cabe señalar que se aplicaron criterios de exclusión a sujetos con retraso
mental moderado, y niños con constantes problemas de conducta en los últimos dos meses
anticipados a la investigación. Estos sujetos participaron en el programa experimental, pero sus
datos respecto a la variable se obviaron con el fin de obedecer a dichos criterios. Finalmente,
todos participaron mediante la aceptación del consentimiento informado realizado con
dirección de la institución y los padres de familia.
Materiales y procedimiento.
La Prueba de resolución de problemas – PRPM (ad hoc) es una prueba que consta de
16 ítems de respuesta abierta y posibilidad de codificación dicotómica o politómica. Para la
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investigación se utilizaron tres puntuaciones en la resolución de problemas: logro = 2 puntos;
proceso = 1 puntos; inicio = 0 puntos. Se desarrolla en aproximadamente en una hora, y evalúa
la resolución de problemas de tipo cambio, combinación, comparación e igualación. Esta se
sometió a criterio de jueces, en cuyo proceso participaron 5 jurados evaluadores del contenido
del instrumento, se obtuvo la aceptación de 100 % como resultado. En cuanto a la fiabilidad se
desarrolló el plan de pilotaje con 30 estudiantes del cuarto grado de primaria de instituciones
educativas del distrito de Comas, Lima. Como evidencia de confiabilidad, se obtuvo un índice
Alfa de Cronbach de 0.83 del total de ítems, por lo que se consideró un instrumento confiable
para su aplicación en los grupos del experimento.
En cuanto al procedimiento de experimentación, se acordó con la institución educativa
la participación de los estudiantes por cada nómina escolar, se procedió al ajuste de 40
actividades de aprendizaje basadas en técnicas etnoculturales. Estas debían homologarse al plan
curricular de la institución educativa con el fin de minimizar la evidencia del desarrollo del plan
experimental por parte de los estudiantes, ya que sería una fuente de invalidación interna debido
a la predisposición o la negatividad de ellos hacia el programa. Las 40 actividades se basaron
en el enfoque cultural vigotskiano, desarrolladas en cuatro mecanismos de acción establecidos
por semanas (figura 1): a) conocimiento del cálculo incaico, b) adaptación a los materiales del
entorno, c) construcción del conocimiento en operaciones básicas, y d) uso de estrategias. El
total de actividades incluyeron 20 recursos alimenticios (habas, maíz, huevos, frejoles, chicha
de jora, entre otros), como también materiales de alcance didáctico.
A
D
B
E
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C
F
Figura 1. Desarrollo de los mecanismos de acción del programa de técnicas etnoculturales en el grupo
experimental de acuerdo a los recursos y materiales implementados.
Fuente: Recursos de la investigación.
Nota: A y B= mecanismo conocimiento del cálculo incaico (actividades: A= conoce el Quipu; B= medición capa); C=
mecanismo adaptación a los materiales (C= medición Cuchuch); D y E = mecanismo construcción del conocimiento en
operaciones básicas (actividades: D= medición de allpa; E= desarrollo mis operaciones); F = mecanismo uso de estrategias
(actividad: F= utilizo la Yupana).
El desarrollo del programa se complementó en cuatro meses. Una vez recabados los
datos del grupo experimental y control, se comprobó su distribución estadística y si estos se
ajustaban a la normal, por lo que se comprobó que los datos recogidos sobre la variable
resolución de problemas no se ajustaban a la distribución de normalidad (K-S
(pretest)
= ,116; K-
S
(postest)
= ,112; p < .01), y en las dimensiones las significancias también fueron idénticas (sig.
= ,000; p < .01), por cuanto los datos debían analizarse con pruebas estadísticas no paramétricas
para muestras independientes (U de Mann Whitney), en el resultado de contraste general como
también en el especifico, sobre todo, si se contaban con datos de categoría ordinal (logro,
proceso, inicio).
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Resultados
Tabla 1
Promedio y desviación estándar en medición pretest y postest de la resolución de problemas y
las dimensiones tipo cambio, combinación, comparación e igualación entre los grupos control
y experimental (técnicas etnoculturales)
RP
*Resolución tipo…
cambio
combinación
comparación
igualación
4.38 (2.0)
0.975 (1.0)
1.05 (0.9)
1.25 (1.1)
1.1. (1.0)
4.1 (1.4)
1.075 (1.0)
1.05 (1.0)
1 (0.8)
0.975 (0.9)
4.1 (1.4)
1.075 (1.0)
1.05 (1.0)
1 (0.8)
0.975 (0.9)
12.03(3.2)
3.08 (1.2)
3.23 (1.3)
2.85 (1.4)
2.88 (1.4)
Fuente: Base de datos de la investigación.
Nota: *promedio (desviación estándar); RP = resolución de problemas.
Tabla 2
Comparación pretest y postest en la aplicación del programa de técnicas etnoculturales en la
resolución de problemas
Mediciones
Grupos
Rp
Sr
U
Pretest
Control
42,25
1690,00
730,000
Experimental
38,75
1550,00
Postest
Control
22,73
909,00
89,000*
Experimental
58,28
2331,00
Fuente: Base de datos de la investigación.
Nota: *p < .01; Rp = Rango promedio; Sr = Suma de rangos; U = índice de Mann Whitney.
Figura 2. Porcentajes de medición pretest y postest en la resolución de problemas de acuerdo a los niveles inicio,
proceso y logro de los grupos control y experimental (técnicas etnoculturales).
Fuente: Base de datos de la investigación.
82.5
17.5
0
97.5
2.5
0
0
20
40
60
80
100
120
Inicio Proceso Logro
Pretest - G. control (%) Pretest - G. experimental (%)
70
27.5
2.5
5
42.5
52.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Inicio Proceso Logro
Postest - G. control (%) Postest - G. experimental (%)
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Tabla 3
Comparación de las mediciones pretest y postest en la aplicación del programa de técnicas
etnoculturales en la resolución de problemas de tipo cambio, combinación, comparación e
igualación
Tipo de RP
Mediciones
Grupos
Rp
Sr
U
Cambio
Pretest
Control
39,04
1561,50
741,500
Experimental
41,96
1678,50
Postest
Control
26,26
1050,50
230,500
Experimental
54,74
2189,50
Combinación
Pretest
Control
40,55
1622,00
798,000
Experimental
40,45
1618,00
Postest
Control
26,06
1042,50
222,500
Experimental
54,94
2197,50
Comparación
Pretest
Control
42,15
1686,00
734,000
Experimental
38,85
1554,00
Postest
Control
29,44
1177,50
357,500
Experimental
51,56
2062,50
Igualación
Pretest
Control
41,73
1669,00
751,000
Experimental
39,28
1571,00
Postest
Control
28,91
1156,50
336,500
Experimental
52,09
2083,50
Fuente: Base de datos de la investigación.
Nota: *p < .01; RP = Resolución de problemas; Rp = Rango promedio; Sr = Suma de rangos; U = índice de Mann Whitney.
Experimentación B: gamificación autoconstructiva.
Sujetos
La muestra de esta experimentación fue de tipo no probabilística, de única
experimentación en la modalidad de diseño pre experimental, con mediciones pretest y postest.
El total de participantes fue de 36 estudiantes del primer grado de una institución educativa de
Lima. La distribución por género fue equitativa (varones: 50 %; mujeres: 50 %), la edad se
encontró entre el rango de 6 a 7 años de edad (M= 6.4; D.E.= 1.36). Ninguno de los estudiantes
implicados en el estudio presentaron diferencias a nivel cognitivo, afectivo y conductual, por
lo que se consideró la participación de todos los sujetos en el programa de gamificación
autoconstructiva. Todos los sujetos del estudio fueron considerados como participantes del
estudio luego de que sus padres aceptasen el trabajo con sus hijos. Este proceso se realizó
mediante la gestión del consentimiento informado.
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Materiales y procedimiento
La Prueba de medición para el aprendizaje de la adición y sustracción – PMAAS (ad
hoc) es un instrumento de tipo cuantitativo, construido con un total de 12 ítems con medición
de aciertos (1 punto), y errores (0 puntos) en la respuesta de cada ítem, se resuelve entre 45 y
60 minutos. El PMAAS mide el aprendizaje de operaciones de adición y sustracción en tres
procesos cognitivos: representación icónica, simbólica y algorítmica; y fue sometido a
evaluación mediante el procedimiento de juicio de expertos, en cuyo proceso participaron 5
evaluadores especialistas en didáctica de la matemática, evaluación y aprendizajes, como
también metodólogos de investigación. La aprobación en validez de contenido fue mayor a 97
% del total de ítems. Una vez validada la prueba de evaluación, se procedió a la realización de
un plan piloto con 20 estudiantes de primer grado de primaria de instituciones educativas de
Lima, tras el cálculo de confiabilidad Kuder-Richardson, se obtuvo un índice de consistencia
de 0.91, por lo que la estructura general del dicho instrumento fue aceptable para el estudio.
El procedimiento de experimentación se realizó luego de elaborar 45 actividades
pedagógicas basadas en el enfoque de autoconstrucción de los aprendizajes lúdicos, cuya
naturaleza teórica provenía de las propuestas de Groos sobre el juego instruccional. En la
elaboración del programa se consideraron utilizar un total de 154 recursos y materiales
relacionados al entorno de los participantes (chapas, latas, hojas de papel, plumones, lapiceros;
etcétera), los cuales sirvieron para recrear distintos momentos del programa de gamificación
autoconstructiva con los participantes.
G
I
H
J
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Figura 3. Desarrollo de los mecanismos de acción del programa de gamificación autoconstructiva en el grupo de
experimentación.
Fuente: Recursos de la investigación.
Nota: G = fase de distribución, actividades chapitas de colores; H = Fase de ejecución, la tiendita; I = fase de ejecución,
actividad tumbalatas; J = fase de logro, actividad los lapiceros viajan.
Las fases del programa se plantearon de acuerdo a tres mecanismos de trabajo
desarrollados en el aula, los cuales fueron denominados como: primera fase = distribución,
segunda fase = ejecución; y tercera fase = logro. A su vez, en estas fases se utilizaron los
recursos antes mencionados (figura 2). Cabe señalar que estas fases del programa se
desarrollaron por igual en las 45 actividades a desarrollar, ya que los sujetos recién se
encontraban en etapa de formación escolar (6 a 7 años de edad) y debían seguir pasos muy
similares a los de la programación curricular de primer grado; de esa forma se evitaría que
percibiesen el cambio entre las distintas etapas del programa. Finalmente, las 45 actividades se
desarrollaron en un aproximado de 5 meses con total normalidad. Una vez recogidos los datos
de las mediciones pretest y postest, estos se analizaron con el fin de saber si se distribuían con
criterio de normalidad. Para esto, se utilizó la prueba Kolmogorov-Smirnov (n > 30 individuos),
de cuyo análisis se obtuvieron distribuciones no ajustadas a la normalidad (tabla 4), lo cual
sugirió que los resultados se analizaran con la prueba de los signos. De igual modo se comprobó
la distribución de normalidad por la prueba Shapiro-Wilk.
Tabla 4
Distribuciones en los datos y significancias de las pruebas Kolmogorov-Smirnov y Shapiro-
Wilk en el análisis de los datos de variable y dimensiones
Medición
Dimensiones o variable
Kolmogorov-Smirnov
a
Shapiro-Wilk
Estadístico
Gl
Sig.
Estadístico
gl
Sig.
Pretest
Representación icónica
,295
36
,000
,792
36
,000
Representación simbólica
,245
36
,000
,835
36
,000
Representación algorítmica
,368
36
,000
,722
36
,000
Aprendizaje de sustracción y adición
,212
36
,000
,922
36
,015
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Postest
Representación icónica
,257
36
,000
,806
36
,000
Representación simbólica
,279
36
,000
,781
36
,000
Representación algorítmica
,283
36
,000
,769
36
,000
Aprendizaje de sustracción y adición
,203
36
,001
,901
36
,004
Fuente: Base de datos de la investigación.
Nota: a. Corrección de significación de Lilierfors.; gl = grados de libertad; sig. = significancia o p-valor.
Resultados
Aprendizaje de la sustracción y adición
En cuanto a las diferencias entre las medidas pretest y postest, se han encontrado
diferencias significativas (d (+) = 36; Z = -5,833; sig. = ,000), de igual modo, en las evidencias
por cada dimensión (tabla 5); se evidenciaron los beneficios de la gamificación autoconstructiva
entre las mediciones pretest y postest, como también en su perspectiva descriptiva (figura 4).
Tabla 5
Comparación de las mediciones pretest y postest en la representación icónica, simbólica y
algorítmica de la adición y sustracción
Representación
Diferencias positivas
Empates
Z
Sig.
Icónica
34
2
-5,659
,000
Simbólica
33
3
-5,570
,000
Algorítmica
34
2
-5,659
,000
Fuente: Base de datos de la investigación.
Nota: Z = Distribución; Sig. = significancia o p-valor.
Representación icónica
Representación simbólica
80.6
19.4
0
8.3
52.8
38.9
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Inicio Proceso Logro
Medición pretest (%) Medición postest (%)
58.3
41.7
00
55.6
44.4
0
10
20
30
40
50
60
70
Inicio Proceso Logro
Medición pretest (%) Medición postest (%)
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Representación algorítmica
Figura 4. Porcentajes de las mediciones pretest y postest en el aprendizaje de la sustracción y adición en su
modalidad representación icónica, simbólica y algorítmica.
Fuente: Base de datos de la investigación.
Discusión
El primer objetivo de investigación se centró en determinar los efectos de las técnicas
etnoculturales en la resolución de problemas de 40 niños y niñas que recibieron el programa de
experimentación. Los primeros hallazgos basados en la igualdad encontrada en la variable
resolución de problemas antes de ejecutar el programa (U
(medición pretest)
= 730,000; Z = - ,685; p
>.01), expresó la estabilidad o equilibrio encontrado entre los grupos experimental y control.
Sin embargo, luego de la realización del programa se encontraron diferencias que establecieron
la efectividad de dichas técnicas (U
(medición postest)
= 89,000; Z = - ,6862; p < .01), lo que demostró
que las técnicas etnoculturales fueron efectivas en el 50 % de estudiantes que llegaron a nivel
de logro en el grupo experimental (figura 2). Estos resultados han sido similares a los
encontrados en experiencias sobre el desarrollo de procesos cognitivos relacionados con la
resolución de problemas, y de los cuales resaltan los trabajos sobre interactividad con el
profesor (Calsa & Furtuoso, 2015; Tafarelo & Bonano, 2016). Debido a la recarga cognitiva
que implica la resolución de una operación o de un problema, es necesario acompañar el
aprendizaje con estrategias de anclaje, es decir, con apoyo del docente en paralelo a los tiempos
de resolución que el estudiante realiza en la búsqueda de soluciones, sobretodo, en niños y niñas
menores de 10 años de edad como se implementó en el procedimiento del experimento.
El esquema de culturización de la resolución de problemas ha cambiado rotundamente
los esquemas de solución que utilizan los estudiantes en el aula: recojo de datos-operación-
respuesta (D´Amore e Fandiño, 2013; Lozano, 2017; Viterbori et al., 2017). Este tipo de
evidencias se relacionan con lo encontrado en este estudio, ya que los rasgos culturales como
69.4
30.6
0
2.8
50
47.2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Inicio Proceso Logro
Medición pretest (%) Medición postest (%)
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colores, uso de figuras planas como en volumen, uso del espacio, forma y otros extraídos de
recursos incaicos como en el programa de técnica etnoculturales (figura 1), han sido
determinantes para que los estudiantes desarrollen con menor probabilidad de fracaso los
diferentes problemas de evaluación. En cierta medida, estos rasgos etnoculturales han brindado
mejor adaptabilidad al problema (Lee, 2016; Viterbori et al., 2017), debido al potencial lúdico
que representa desarrollar un problema desde el medio o recurso intercultural, lo que
incrementó la posibilidad de aciertos luego del desarrollo del programa. En este caso, la
flexibilidad cognitiva ha sido posible por el desarrollo de la capacidad de análisis en los niños
del grupo experimental, lo cual confirma la teoría antepuesta sobre resolución de operaciones
(D´Amore e Fandiño, 2013; D´Amore e Fandiño, 2006; D´Amore, 2006), y se ha influenciado
en el pensamiento del estudiante con el fin de incrementar su imaginación sensorial y creativa
para desarrollar soluciones inesperadas o lograr obtener resultados con mecanismos sin
verticalidad (Wibowo et al., 2017).
Esta última apreciación se pudo observar en un número considerable de estudiantes del
grupo experimental, pues en la resolución de problemas de tipo cambio: el 67.5 % que se ubicó
en nivel de inicio, 30 % en nivel de proceso, y 2.5 % en nivel de logro en la medición pretest,
disminuyó en el nivel de inicio a 15 %, aumentó en el nivel de proceso a 32.5 %, y a 52.5 % en
el nivel de logro, comparado con los resultados en el grupo control. En cuanto a la resolución
de problemas de tipo combinación: el 62.5 % de nivel de inicio se redujo al 15 % en la medición
postest, y del 37.5 al 20 % en el nivel de proceso, como también aumentó del 0 al 65 % de
estudiantes del grupo experimental ubicados en el nivel de logro. En cuanto a los problemas de
comparación: el nivel de proceso aumentó de 30 a 32.5 %, y del 0 al 45 % en el nivel de logro.
Finalmente, en la resolución de problemas de igualación, el incremento fue de 50 % en
el nivel de logro del grupo experimental. Esto confirma que el programa es útil en otros aspectos
desarrollados para cada tipo de resolución de problemas, de lo cual se infiere que la libertad en
la resolución de ejercicios que el estudiante desarrolla, es necesaria para que se mejore el uso
de otros recursos cognitivos, como el mejor procesamiento a nivel de memoria operativa, y así
desestimar el desgaste o recarga cognitiva por cada paso que implica la búsqueda de soluciones;
esto también se ha evidenciado en otros estudios y propuestas (Flores y Rico, 2015; Murillo et
al., 2016; Planas, 2018; Ru-Fen, 2016). No obstante, es importante profundizar en otros estudios
el análisis de esta efectividad por cada tipo de problema, sus estructuras y los métodos
cognitivos que el estudiante realiza.
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Otra dirección del estudio fue verificar si el programa de gamificación autoconstructiva
desarrollaba el aprendizaje de la adición y sustracción en estudiantes de primer grado de
primaria en un método preexperimental, de lo cual se obtuvieron resultados favorables al
programa. Los resultados en este tipo de aprendizaje fueron significativos (Z = -5,833; p <.01),
y se evidenció sus beneficios al reducirse la cantidad de niños y niñas en un 80.6 % ubicados
en el nivel de inicio al 2.8 %, y el incremento de 0 a 77.8 % de sujetos en el nivel de logro.
Estos resultados son coherentes con lo hallado en investigaciones que introdujeron la lúdica en
los procesos de enseñanza del profesor ante el aprendizaje de las matemáticas (Carlson et al.,
2017; Çelik, 2017; Wong, 2018). En cierta medida, aunque no es del todo determinante, la
efectividad del programa ha establecido que el juego autónomo en las matemáticas desarrolla
el aprendizaje de autoconstrucción en los niños y niñas gracias a que predispone el proceso
atencional del estudiante ante la tarea operativa (Carlson et al., 2017; Groos, 1976; Gross, en
Martínez, 2008), y se genera mejor predisposición para el alcance progresivo del resultado de
alguna operación.
Como el programa lo ha demostrado, resulta importante para el estudio entender que en
el pensamiento del estudiante se ejecutan distintos procesos de operación, con distintos modelos
de ejecución a la par, lo cual es un factor importante para que el estudiante alcance resultados
con menor tiempo, y con más posibilidades de crear tipos de respuesta asertivos con la
operación. Gran número de estudiantes antes de llegar al tercer o cuarto grado de primaria (ciclo
IV), necesitan establecer herramientas cognitivas de corrección como un medio de meta-
operacionalidad, esto deviene de la posibilidad de lograr la modificación de estructuras
cognitivas o flexibilizarlas en el estudiante como un operador y constante supervisor de sus
mecanismos de operacionalidad (Feurstein en Alpízar, 2016); ello ha ocurrido en algunos
estudiantes que lograron desarrollar operaciones bajo representaciones icónicas (d (+) = 34; e.
= 2; p <.01), que es el menor nivel de complejidad en el desarrollo de operaciones matemáticas,
lo más difícil para ellos ha sido llegar a la simbolización, y mucho más la algoritmización como
en otras propuestas se ha planteado (Lubis & Nasution, 2017; Ortiz-Colón et al., 2018). Sin
embargo, aunque esto no es el propósito de la investigación, es importante señalar que casi un
estándar del 45 % del total de sujetos del grupo de experimentación han obtenido nivel de logro
en todos los tipos de representación (dimensiones), lo cual es indicativo que en muchos de los
estudiantes también se han desarrollado los procesos de representación simbólica y algorítmica,
pero con mejor predisposición para la representación icónica de adición y sustracción (Carrillo
et al., 2016; Cañellas y Rassetto, 2013). Estos resultados indican que es importante el logro de
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operaciones más complejas en estudiantes de 6 a 8 años de edad, solo si su sistema de desarrollo
cognitivo lo permite en dicha edad.
Finalmente, el estudio ha contribuido en descubrir que las técnicas etnoculturales
implementadas por recursos propios del contexto andino, en este caso con temática incaica, han
permitido que los problemas abordados por los estudiantes del grupo experimental se
desarrollasen con mayor efectividad gracias a los rasgos culturales desarrollados en los recursos
didácticos, ya que estos desarrollaron mejor interacción entre el profesor y el alumno, y mejor
interacción entre el estudiante y el problema, y los efectos etnoculturales de las técnicas
aplicadas redujeron la recarga cognitiva en la búsqueda de soluciones gracias al componente
lúdico de cada técnica y recurso aplicado; esto pone de manifiesto que la técnicas etnoculturales
desde el proceso de gamificación es efectivo para aprendizajes rígidos, verticales o complejos.
En cuanto a la gamificación autoconstructiva, el principal aporte en el aprendizaje de la
adición y sustracción es que los componentes lúdicos y autonomía generada en el estudiante,
permiten que otros factores como la felicidad, predisposición atencional y motivaciones
intrínsecas hayan influenciado en la búsqueda de respuestas a operaciones con determinada
complejidad. La gamificación autoconstructiva, entonces, se ha comportado como una variable
estratégica de amplificación del sentido perceptivo y constructivo en los estudiantes, que brinda
libertad en la búsqueda de respuestas a distintos tipos de operación.
Conclusiones
1. Los efectos de las técnicas etnoculturales han beneficiado la resolución de problemas
luego de verificar las diferencias significativas en favor al grupo experimental (U =
89,000; Z = -6,862; p <.01), a comparación del grupo control. Esto se comprobó en el
52.5 % del total de sujetos del grupo experimental a comparación del 2.5 % del grupo
control.
2. Las diferencias en los resultados de la resolución de los cuatro tipos de problemas entre
las mediciones pretest y postest: cambio (U = 230,500; p <.01), combinación (U =
222,500; p <.01), comparación (U = 357,500; p <.01), igualación (U = 336,500; p <.01),
revelaron la efectividad de las técnicas etnoculturales luego de aplicar el programa de
experimentación.
3. El programa de gamificación autoconstructiva también fue efectivo en el aprendizaje de
adición y sustracción de 36 sujetos de experimentación, luego de comparar los
resultados de las evaluaciones pretest y postest (Z = - 5,833; p <.01). Esto se determinó
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en el incremento del 0 al 77.8 % de estudiantes que presentaron nivel de logro luego de
la aplicación de dicho programa.
4. La gamificación autoconstructiva también logró beneficios en los tipos de
representación del aprendizaje de adición y sustracción con significancia menor al 1 %
de probabilidad (icónica: d (+) = 34; p < .01; simbólica: d (+) = 33; p < .01; algorítmica:
d (+) = 34; p < .01).
5. La eficiencia del programa de gamificación autoconstructiva han permitido deducir que
la mejora del aprendizaje de adición y sustracción se ha expuesto en los tres tipos de
representación con un promediado de aproximadamente el 50 % de sujetos ubicados en
el nivel de logro (r. icónica = 38.9 %; r. simbólica = 44.4 %; r. algorítmica = 47.2 %).
Estos estudiantes lograron efectivizar sus capacidades para agrupar elementos a un
conjunto o sustraerlos, asignar elementos gráficos a cierto grupo de elementos, y
descomponer o secuencializarlos de acuerdo a cantidades específicas.
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