APLICACIÓN MÓVIL DE REALIDAD VIRTUAL PARA FORTALECER LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR SEDE SANTO DOMINGO Coordinación de tecnologías de la Información y Diseño

APLICACIÓN MÓVIL DE REALIDAD VIRTUAL PARA FORTALECER LA ENSEÑANZAAPRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE BIOLOGÍA EN LA UNIDAD EDUCATIVA JULIO MORENO ESPINOSA TRABAJO DE TITULACIÓN Previo a la obtención del título Ingeniero de Sistemas y Computación Línea de investigación: Tecnologías de la información y la comunicación

Autoría:

GUZMÁN MONAR OSWALDO WALTER VEGA MERCHÁN JOE PATRICIO

Dirección:

ULLOA MENESES LUIS JAVIER, Mg.

Santo Domingo – Ecuador Marzo, 2022

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR SEDE SANTO DOMINGO Coordinación de tecnologías de la Información y Diseño HOJA DE APROBACIÓN APLICACIÓN MÓVIL DE REALIDAD VIRTUAL PARA FORTALECER LA ENSEÑANZAAPRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE BIOLOGÍA EN LA UNIDAD EDUCATIVA JULIO MORENO ESPINOSA Línea de investigación: Tecnologías de la información y la comunicación

Autoría:

GUZMÁN MONAR OSWALDO WALTER VEGA MERCHÁN JOE PATRICIO

Revisado por: Ulloa Meneses Luis Javier, Mg.

________________________

DIRECTOR DEL TRABAJO DE TITULACIÓN

Orozco Iguasnia Fausto Ernesto, Mg.

________________________

CALIFICADOR

Córdova Galvez Rodolfo Sirilo, Mg.

________________________

CALIFICADOR

Carrasco Ramírez Franklin Andrés, Mg.

________________________

COORDINADOR DE ESCUELA

Apellidos Nombres, Mg.

________________________ Santo Domingo – Ecuador Marzo, 2022

3

DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD Y RESPONSABILIDAD Nosotros, Guzmán Monar Oswaldo Walter, portador de la cédula de ciudadanía 1719338657, y Vega Merchán Joe Patricio, portador de la cédula de ciudadanía 2350567406, declaramos que los resultados obtenidos en la investigación que presentamos como informe final, previo a la obtención del Grado de Ingeniero de Sistemas y Computación son absolutamente originales, auténticos y personales.

En tal virtud, declaramos que el contenido, las conclusiones y los efectos legales y académicos que se desprenden del trabajo propuesto de investigación y luego de la redacción de este documento son y serán de nuestra sola y exclusiva responsabilidad legal y académica.

Igualmente, declaramos que todo resultado académico que se desprenda de esta investigación y que se difunda tendrá como filiación la Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Santo Domingo, reconociendo en las autorías al director del Trabajo de Titulación y demás profesores que amerita.

________________________ Guzmán Monar Oswaldo Walter C.C. 1719338657

________________________ Vega Merchán Joe Patricio C.C. 2350567406

4

INFORME DE TRABAJO DE TITULACIÓN ESCRITO DE GRADO Cano de la Cruz Yullio, Mg.

Dirección de Investigación y Postgrados Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Santo Domingo De mi consideración, Por medio del presente informe en calidad de director del Trabajo de Titulación del Grado de Ingenieria de Sistemas y Computación titulado: APLICACIÓN MÓVIL DE REALIDAD VIRTUAL PARA FORTALECER LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE BIOLOGÍA EN LA UNIDAD EDUCATIVA JULIO MORENO ESPINOSA, realizado por los estudiantes: Guzmán Monar Oswaldo Walter con cédula de ciudadanía 1719338657 y Vega Merchán Joe Patricio con cédula de ciudadanía 2350567406, previo a la obtención del título de Ingeniero de Sistemas y Computación, informo que el presente Trabajo de Titulación escrito se encuentra finalizado conforme a la guía y al formato de la Sede vigente.

Santo Domingo, 08/03/2022.

Atentamente,

Ulloa Meneses Luis Javier, Mg Profesor Principal I

5

RESUMEN La asignatura de Biología es una de las materias que pertenecen al segundo de Bachillerato General Unificado, entre sus contenidos se encuentran temas asociados con el sistema óseo y muscular. Luego de haber analizado las metodologías y procesos empleados para el estudio de la asignatura se encontró que no existen herramientas inmersivas e interactivas provocando una desmotivación en los estudiantes; es por esto que como solución a este problema se desarrolló una aplicación de realidad virtual la cual puede simular las condiciones de un laboratorio, para el desarrollo de esta aplicación se hizo uso de Unity como plataforma de desarrollo, XR Interaction Toolkit el cual facilita la implementación de funcionalidades VR, y el SDK de Firebase para trabajar el lado del backend, además se aplicó como metodología de desarrollo ágil Scrum, brindando flexibilidad a los cambios y organización al trabajo colaborativo. Con un enfoque de carácter mixto se realizó el análisis de las encuestas que fueron aplicadas a los estudiantes y entrevistas a la docente de la asignatura de Biología y rectora de la institución que junto con una investigación de campo y explicativa ayudaron a definir el proceso de enseñanza-aprendizaje y relacionarla con el uso de las TICs de igual manera haciendo uso de un diseño de investigación aplicada para poder identificar el problema. Luego de la implementación de la aplicación móvil de realidad virtual, se llegó a la conclusión de que los estudiantes habían comprendido contenido de la asignatura de forma que al usar las gafas de realidad virtual las habilidades cognitivas como la atención y percepción se incrementaban para asimilar todo lo percibido.

Palabras clave: Interacción hombre-máquina; Realidad Virtual; Biología; Ayuda Educativa; Habilidad Cognitiva.

6

ABSTRACT The subject of Biology is one of the subjects that belong to the second year of the Unified General Baccalaureate, among its contents there are topics associated with the bone and muscle system. After having analyzed the methodologies and processes used for the study of the subject, it was found that there are no immersive and interactive tools causing demotivation in students; this is why as a solution to this problem a virtual reality application was developed which can simulate the conditions of a laboratory, for the development of this application Unity was used as a development platform, XR Interaction Toolkit which facilitates the implementation of VR functionalities, and the Firebase SDK to work on the backend side, it was also applied as an agile Scrum development methodology, providing flexibility to changes and organization to collaborative work. With a mixed approach, the analysis of the surveys that were applied to the students and interviews with the teacher of the Biology subject and rector of the institution was carried out, which together with a field and explanatory investigation helped to define the teaching-learning process and relate it to the use of ICTs in the same way using an applied research design to identify the problem. After the implementation of the virtual reality mobile application, it was concluded that the students had understood the content of the subject when using the virtual reality glasses, the cognitive abilities increased to assimilate everything perceived.

Keywords: Human-machine interaction; Virtual Reality; Biology; Educational aid; Cognitive Ability.

7

ÍNDICE DE CONTENIDOS 1.

INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 13

1.1.

Antecedentes ...................................................................................................... 13

1.2.

Justificación........................................................................................................ 14

1.3.

Planteamiento y delimitación del problema ....................................................... 15

1.4.

Preguntas de investigación ................................................................................. 16

1.4.1.

Pregunta general ................................................................................................. 16

1.4.2.

Preguntas específicas ......................................................................................... 17

1.5.

Objetivos de investigación ................................................................................. 17

1.5.1.

Objetivo general ................................................................................................. 17

1.5.2.

Objetivos específicos ......................................................................................... 17

2. REVISIÓN LITERARIA ................................................................................................ 18 2.1.

Proceso Enseñanza-Aprendizaje ........................................................................ 18

2.1.1.

Perspectivas de enseñanza.................................................................................. 18

2.1.2.

Mediación y sus implicancias para la enseñanza ............................................... 18

2.1.3.

Paradigmas del aprendizaje ................................................................................ 19

2.1.4.

Aprendizaje inmersivo ....................................................................................... 20

2.1.5.

M-learning .......................................................................................................... 21

2.1.6.

Las TICs como herramientas cognitivas ............................................................ 22

2.1.7.

Enseñanza tradicional de Biología ..................................................................... 23

2.1.8.

Realidad virtual en la educación ........................................................................ 23

2.1.9.

Realidad virtual en la enseñanza-aprendizaje de la Biología ............................. 24

2.2.

Tecnologías y metodologías de desarrollo de software ..................................... 25

2.2.1.

Oculus Quest 2 ................................................................................................... 25

2.2.2.

Tracking de Oculus Quest 2 ............................................................................... 26

2.2.3.

Diseño de Oculus Quest 2 .................................................................................. 26

8 2.2.4.

Unity ................................................................................................................... 27

2.2.5.

Soporte en Unity para plataformas de realidad virtual ....................................... 27

2.2.6.

Generación de binarios para otras plataformas .................................................. 28

2.2.7.

Unreal Engine..................................................................................................... 29

2.2.8.

Firebase .............................................................................................................. 29

2.2.9.

Photon ................................................................................................................ 29

2.2.10.

Scrum ................................................................................................................. 29

2.2.10.1.

Equipo Scrum ..................................................................................................... 30

2.2.10.2.

Sprint .................................................................................................................. 30

2.2.10.3.

Artefactos de Scrum ........................................................................................... 30

2.2.10.4.

Eventos de scrum ............................................................................................... 30

2.3.

Aplicativo móvil de realidad virtual .................................................................. 31

2.3.1.

Realidad virtual .................................................................................................. 31

2.3.2.

Características de la RV ..................................................................................... 31

2.3.3.

Tipos de realidad virtual..................................................................................... 32

2.3.4.

Modelo estándar de interacción para entornos virtuales .................................... 33

2.3.5.

Técnicas de interacción en entornos virtuales .................................................... 33

2.3.6.

Visores VR con seguimiento de posición: ......................................................... 36

2.3.7.

Visores VR móviles sin seguimiento de posición: ............................................. 36

3.

METODOLOGÍA ........................................................................................................... 37

3.1.

Enfoque y tipo de investigación ......................................................................... 37

3.2.

Unidades de análisis ........................................................................................... 38

3.3.

Técnicas e instrumentos de investigación .......................................................... 39

3.4.

Técnicas de análisis de datos.............................................................................. 39

4.

4.1.

RESULTADOS ............................................................................................................... 41 Aplicación de nuevas tecnologías en el proceso enseñanza-aprendizaje ........... 41

9 4.1.1.

Resultados encuestas .......................................................................................... 41

4.1.2.

Resultados de la entrevista dirigida a la Rectora de la Unidad Educativa Julio

Moreno Espinosa ..................................................................................................................... 46 4.1.3

Resultados de la entrevista dirigida a la docente de la asignatura de Biología .. 49

4.2.

Metodología, tecnología y herramientas de desarrollo ...................................... 51

4.2.1.

Selección de Metodología de desarrollo ............................................................ 51

4.2.2.

Motor de desarrollo ............................................................................................ 52

4.2.3.

Kit de desarrollo (SDK) ..................................................................................... 54

4.2.4.

Almacenamiento de datos .................................................................................. 54

4.2.5.

Framework multijugador .................................................................................... 57

4.3.

Aplicativo móvil................................................................................................. 58

4.3.1.

Planificación de los Sprints ................................................................................ 58

4.3.2.

Sprint 1 ............................................................................................................... 58

4.3.2.1.

Sprint Review 1 .................................................................................................. 59

4.3.3.

Sprint 2 ............................................................................................................... 59

4.3.3.1.

Sprint Review 2 .................................................................................................. 59

4.3.4.

Sprint 3 ............................................................................................................... 60 60

4.3.4.1.

Sprint Review 3 .................................................................................................. 60

4.3.5.

Sprint 4 ............................................................................................................... 60

4.3.5.1.

Sprint Review 4 .................................................................................................. 61

4.3.6.

Sprint 5 ............................................................................................................... 61

4.3.6.1.

Sprint Review 5 .................................................................................................. 62

4.3.7.

Sprint 6 ............................................................................................................... 62

4.3.7.1.

Sprint Review 6 .................................................................................................. 62

5.

DISCUSIÓN .................................................................................................................... 63

10 6.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................... 67

6.1.

Conclusiones ...................................................................................................... 67

6.2.

Recomendaciones ............................................................................................... 68

7.

REFERENCIAS .............................................................................................................. 69

8.

ANEXOS .......................................................................................................................... 73

11

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Características Oculus Quest 2. ................................................................................. 25 Tabla 2. Población 2do BGU. .................................................................................................. 38 Tabla 3. Resultados de las encuestas. ...................................................................................... 41 Tabla 4. Resultados de la entrevista dirigida a la rectora de la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa. .................................................................................................................................. 47 Tabla 5. Resultados de la entrevista dirigida a la docente de la asignatura de Biología. ........ 49 Tabla 6. Comparativa entre Scrum y Kanban. ......................................................................... 52 Tabla 7. Comparativa entre Unity y Unreal Engine. ............................................................... 53 Tabla 8. Comparativa entre XR Interation Toolkit y Oculus Integration. ............................... 54 Tabla 9. Comparativa entre base de datos SQL y NoSQL. ..................................................... 55 Tabla 10. Comparativa entre Firebase y AWS Amplify. ......................................................... 56 Tabla 11. Comparativa entre Nakama vs Photon..................................................................... 57

12

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Opinión del protagonismo de las TICs en clase ....................................................... 41 Figura 2. Conocimiento de la realidad virtual ......................................................................... 42 Figura 3. Experimentación con un dispositivo de realidad virtual .......................................... 42 Figura 4. Acercamiento de realidad virtual.............................................................................. 43 Figura 5. Uso de las TICs en clases ......................................................................................... 43 Figura 6. Uso de software educativo para la asignatura de Biología ....................................... 44 Figura 7. Categorización del tipo de software educativo ......................................................... 44 Figura 8. Impulsador de interés por medio de software educativo .......................................... 45 Figura 9. Favoritismos al uso de una tecnología...................................................................... 45 Figura 10. Inclinación por el uso de una alternativa didáctica ................................................ 46 Figura 11. Resultados del sprint 1............................................................................................ 58 Figura 12. Resultados del sprint 2............................................................................................ 59 Figura 13. Resultados del sprint 3............................................................................................ 60 Figura 14. Resultados del sprint 4............................................................................................ 61 Figura 15. Resultados del sprint 5............................................................................................ 61 Figura 16. Resultados del sprint 6............................................................................................ 62

13

1.

1.1.

INTRODUCCIÓN

Antecedentes Según Aznar Díaz et al. (2018) la realidad virtual hoy en día representa una de las

últimas tendencias en el ámbito de la educación, y todo esto se debe a que, en comparación a sus inicios, actualmente no se requiere de una gran cantidad de dispositivos sofisticados, ha surgido la aplicación de la metodología Mobile Learning, en donde la combinación con los dispositivos móviles ha hecho que esta tecnología sea de fácil adquisición e implementación.

Es decir, para su funcionamiento hace falta la integración de un visor RV con un smartphone.

En muchas ocasiones la realidad virtual suele ser confundida con la realidad aumentada, pero son dos cosas totalmente diferentes, la realidad aumentada implica espacio real con el virtual haciendo una combinación de ambos mientras que la realidad virtual es totalmente un mundo nuevo en el que los estudiantes presencian una nueva forma de aprender, siendo también más interactiva y diferente a la manera convencional de aprendizaje que se ven en las instituciones educativas.

En el trabajo realizado por Ruiz Cerrillo (2019) que tiene como objetivo analizar el impacto de la enseñanza con RA y RV, en alumnos de educación media superior en el proceso enseñanza aprendizaje de las asignaturas de Anatomía y Fisiología, cuya investigación tiene un enfoque mixto haciendo uso de una investigación-acción, evidencia como resultado el desarrollo de nuevas habilidades cognitivas y fomenta el progreso de competencias educativas relacionadas con la sociedad del conocimiento. Por otro lado, el enfoque que se le da al presente estudio esta más dirigido a los estudiantes y no tanto a los maestros siendo este un factor primordial para la enseñanza en las aulas.

En el trabajo de Toala-Palma et al. (2020) cuyo objetivo principal es analizar la realidad virtual como herramienta de innovación educativa que usa una metodología de

14 investigación descriptiva – documental y que evidencia como resultado que en los escenarios educativos la aplicación de la realidad virtual genera aspectos positivos como el mejoramiento del rendimiento académico y el desarrollo de inteligencias múltiples cuando se trata de programar o aplicar la realidad virtual con fines pedagógicos; el estado ecuatoriano tiene que invertir en este tipo de tecnologías por sus beneficios. Por otro lado, en este trabajo de investigación se debería mencionar que herramientas se necesitaría para poder incursionar en el mundo del desarrollo de aplicaciones de realidad virtual.

En el trabajo realizado por Villares et al. (2020) cuyo objetivo general es buscar una nueva manera de enseñanza que complemente las clases dentro de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE sede Santo Domingo de los Colorados y usa una metodología de investigación aplicada junto a encuestas a estudiantes de la misma área tecnológica; teniendo como resultados que la mayoría de personas sabe o entiende lo que es la realidad virtual y finalmente un 98% de los encuestados coincidieron que se aplicase esta tecnología durante clases para promover el aprendizaje de las ciencias exactas. Por otro lado, en este trabajo de investigación que busca generar mayor atracción a las ciencias exactas con la implementación de realidad virtual, consideraría que mejor sería hacer uso de gafas de realidad virtual que no dependan de un celular como tal porque este tipo de gafas tiene mejores características para hacer de quien las use se sienta más alejado de la realidad y más presente en la virtualidad.

1.2.

Justificación Dentro de las aulas de la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa, la cátedra de

asignatura como Biología requiere de una enseñanza particular, dado que para su compresión es elemental vincular la teoría con la práctica, tradicionalmente se hace uso de equipamiento especializado para laboratorios el cual tiene un coste elevado en el mercado, es por esto que una alternativa a este impedimento económico es la aplicación de las nuevas tecnologías

15 digitales como lo es la realidad virtual que además fortalece el proceso enseñanzaaprendizaje.

En adición los estudiantes de segundo de bachillerato podrán tener un enfoque real virtualizado de los modelados 3D enfocados a la Biología. Ruiz Cerrillo (2019) menciona que así habrá un progreso en la llamada educación 3.0 que combina la tecnología con el aprendizaje, a la cual los estudiantes consideran llamativa y comprensible. Buscando la armonía en el uso no excesivo de la tecnología con la educación, logrando que los estudiantes estén inmersos en un mundo virtual, en el cual a través de la experiencia adquirirán sus propios conocimientos.

Este trabajo se relaciona con el eje Social: Salud gratuita y de calidad, Objetivo 7 del Plan de Creación de Oportunidades 2021-2025, elaborado por la Secretaría Nacional de Planificación y Desarrollo (Senplades), el cual establece: “Potenciar las capacidades de la ciudadanía y promover una educación innovadora, inclusiva y de calidad en todos los niveles” (Senplades, 2021, pág. 69) Apuntando en el literal 7.2 de las políticas, la menciona: Promover la modernización y eficiencia del modelo educativo por medio de la innovación y el uso de herramientas tecnológicas (Plan de Creación de oportunidades, 2021, p. 69) 1.3.

Planteamiento y delimitación del problema La educación en muchos de los países de Latinoamérica se ha visto estancada debido

a que no cuenta con el impulso necesario en el uso de las nuevas tecnologías como herramienta para reforzar el proceso de enseñanza aprendizaje, siendo este un contraste a la realidad que se vive en países del primer mundo en los cuales se le ha dado prioridad a la

16 innovación tecnológica en las aulas educativas, donde el alumnado se ve motivado debido a que la enseñanza se ha adaptado a las diversas circunstancias que presenta la globalización.

En el Ecuador el uso de la realidad virtual en el área de la educación es casi nulo, la falta de apoyo a este tipo de tecnología y el desconocimiento hace que no se investiguen los beneficios que trae la aplicación de la realidad virtual. Además, el poco interés de los docentes e instituciones en cambiar su manera de enseñar, ocasiona que los estudiantes pierdan interés en aprender.

En la provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas en la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa ubicada en Anillo Vial EX SECAP, Av. Abraham Calazacón, que hasta el año 2021 cuenta con alrededor de 3097 estudiantes y cuya rectora es la Mg. Marcia Palacios, la asignatura de Biología que está presente en la malla curricular del Segundo Bachillerato General Unificado la cual según el análisis a las entrevistas realizadas a la docente y a la rectora, se evidencia que presenta varias deficiencias al momento de que los estudiantes aprendan algo nuevo, debido a que la información que los estudiantes reciben son proyectadas hasta en un ambiente 2D, por lo que en este trabajo de investigación se contemplará mejorar la atención y precepción de los estudiantes haciendo uso de la realidad virtual.

1.4.

Preguntas de investigación 1.4.1. Pregunta general ¿Cómo fortalecer el proceso enseñanza-aprendizaje en la asignatura de Biología de la

Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa?

17 1.4.2. Preguntas específicas ¿Cómo es el proceso de enseñanza-aprendizaje actual de la asignatura de Biología en la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa? ¿Cuáles son las metodologías del desarrollo, tecnologías y herramientas que pueden aplicarse para el proceso de elaboración de la propuesta de intervención? ¿Qué tipo de innovación tecnológica se puede utilizar para la enseñanza-aprendizaje de la asignatura de Biología de la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa?

1.5.

Objetivos de investigación 1.5.1. Objetivo general Implementar una aplicación móvil empleando realidad virtual para el fortalecimiento

de la enseñanza-aprendizaje de la asignatura de Biología del Segundo bachillerato de la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa.

1.5.2. Objetivos específicos Identificar el proceso de enseñanza-aprendizaje dentro de la asignatura de Biología para la aplicación de nuevas tecnologías como estrategias metodológicas utilizadas por el docente.

Seleccionar la metodología de desarrollo, tecnologías y herramientas necesarias para el proceso de elaboración de la propuesta de intervención.

Desarrollar un aplicativo móvil empleando realidad virtual para el apoyo al estudio de la asignatura de Biología.

18 2.

2.1.

REVISIÓN LITERARIA

Proceso Enseñanza-Aprendizaje 2.1.1. Perspectivas de enseñanza Según Sandí Delgado y Cruz Alvarado (2016) las experiencias y el proceso de

enseñanza van a depender del contexto en el que este se desarrolle.

Juan Sandí y Mainor Cruz (2016) mencionan que el aprendizaje significativo es el medio por el cual el profesor y el alumno tienen que interrelacionarse, comenzando por el profesor que tiene que generar las ganas de aprender en el estudiante para que esté en capacidad de adquirir conocimiento sin que haya factores de estrés o desagrado por detrás.

De igual manera Juan Sandí y Mainor Cruz (2016) afirman que el aprendizaje significativo concretamente es cuando el profesor ya no se convierte solo en el que imparte clases porque ya el alumnado tiene conocimientos previos de lo que alguna vez aprendió, es por esto que el profesor debe hallar la manera para que el estudiante ponga empeño y motivación por aprender cosas nuevas.

2.1.2. Mediación y sus implicancias para la enseñanza Según Juan Sandí y Mainor Cruz (2016) la mediación establece la existencia de un vínculo entre el estudiante y el alumnado esto se logra a través de los diferentes recursos, como lo pueden ser acciones y materiales didácticos. Es aquí donde los medios tecnológicos involucran una mayor relevancia debido a que establecen una relación entre el contexto en el cual se está educando determinado por una sociedad globalizada siendo este un punto clave por el cual debe ser utilizada a favor de la educación.

19 Es por esto que desde el punto de vista de Juan Sandí y Mainor Cruz (2016) consideran el surgimiento de una mediación tecnológica, que se interpreta como la intervención de dispositivos y herramientas tecnológicas a favor del conocimiento.

Considerando este tipo de mediación como aquella que es capaz de facilitar al sujeto el entendimiento ante un problema presentado en el proceso de aprendizaje.

2.1.3. Paradigmas del aprendizaje Según Juan Sandí y Mainor Cruz (2016) los paradigmas del aprendizaje son la referencia para las teorías del aprendizaje, en ellos se encuentran las distintas formas y metodologías de aprender; las tecnologías de la información, el conocimiento y la organización social de aprendizaje que cada vez se extiende más debido al internet, se han multiplicado haciendo que el ser humano tenga más información que pueda escoger para aprender y contribuyendo al desarrollo cognitivo de la mente de las personas.

Las teorías de aprendizaje se pueden dividir en: Aprendizaje por asociación, aprendizaje cognitivo, constructivista.

Según Juan Sandí y Mainor Cruz (2016) los paradigmas del aprendizaje son una abstracción de la realidad, que, junto a una buena didáctica de enseñanza, ponen en la mesa una manera innovadora de que el alumnado alcance sus objetivos cognitivos.

-Aprendizaje por asociación: Tiende a relacionar las conductas con las consecuencias que estas desencadenan todo esto con el objetivo de lograr aprender a través de la experiencia.

-Aprendizaje cognitivo: Guía al estudiante a un aprendizaje que se genera por la vivencia, no tan solo de la suya sino de la del resto, siendo gracias a esto donde se pueden encontrar aquellos puntos que generan motivación, atención y mejoran el rendimiento de la memoria.

20 -Aprendizaje constructivista: El constructivismo es la reestructuración de los conocimientos previos que tiene un estudiante, no se trata de reemplazar el conocimiento adquirido sino de orientarlo para que se relacione de mejor manera con lo nuevo que está por aprender. El estudiante adquiere más conocimiento si está dentro de sus intereses.

2.1.4. Aprendizaje inmersivo Según Pezzutti et al. (2020) en la actualidad el conocimiento es potenciado por las nuevas tecnologías, la tecnología unida con la ciencia crea nuevas realidades, es decir, nuevas maneras de sentir lo que vivimos.

Según Ayala et al. (2020) muchas instituciones educativas alrededor del mundo usan entornos completamente virtuales para poder enseñar alguna determinada temática, dentro del mundo virtual se puede interactuar con los objetos que allí se encuentren y sentir que estás dentro de otro mundo.

Ayala et al. (2020) menciona como un ejemplo de mundo virtual un juego llamado Second Life que principalmente fue creado como medio de entretenimiento pero que con el pasar de los años la comunidad ha ido poniendo su granito de arena y convertir este mundo en una manera también de reforzar estudios, aprender algo nuevo, etc.

Según Ayala et al. (2020) el aprendizaje inmersivo tiene actividades, que logra que los usuarios puedan vivir experiencias que en la vida real serían imposibles o complicadas de seguir ya sean por riesgos, costo, o porque son situaciones imposibles.

Según Ayala et al. (2020) en Latinoamérica la educación dentro de mundos virtuales es muy poca comparada con Europa o estados unidos, aun así existen países que tienen proyectos de educación en mundos virtuales como son México, Colombia, Venezuela, Perú y Brasil.

21 Según Ayala et al. (2020) los entornos inmersivos otorgan herramientas para comprender de mejor manera lo teórico y práctico. Combinando los métodos de enseñanza constructivista y los mundos 3D, se logra un plus que claramente no lo tiene el aprendizaje tradicional, a su vez que el uso de elementos virtuales en la educación motiva a los estudiantes.

2.1.5. M-learning Arce & Pegueros (2017) mencionan que hoy en dia con los avances tecnológicos y con la importancia del smartphone en la cotidianidad de las personas, más allá de los múltiples beneficios que se han originado como lo es la comunicación desde cualquier parte del mundo, permitiendo que se dé una nueva modalidad en la educación conocido como “aprendizaje-móvil” (M-Learning). El cual facilita el acceso a contenido educativo sin importar el lugar, y la presencia física.

Rodríguez y Coba (2017) Es por esto que grandes compañías desarrolladoras de software han optado por poner al público un sin número de programas educativos, contribuyendo así en la evolución de la educación. Pero surge un problema el cual radica en el correcto uso de las herramientas para obtener su máximo potencial. En gran parte se debe a que no existe una integración de los diversos componentes educativos como lo puede ser la capacitación de los docentes y la predisposición de los estudiantes a aprender nuevas herramientas que mejoran su educación.

Rodríguez y Coba (2017) Además se menciona que el uso de teléfonos móviles puede incentivar a que los alumnos se interesen en el proceso siendo este otro factor positivo que genera el m-learning. Pero más allá de eso lo que genera es que el estudiante pueda despejar sus dudas en cuestión de segundos, y ya no tenga que relacionar cualquier incertidumbre en algún tema con algo tedioso difícil de comprender.

22 2.1.6. Las TICs como herramientas cognitivas Según Aparicio (2018) la adquisición de nuevo conocimiento es un proceso constructivo, en donde se hace uso de herramientas cognitivas para que el estudiante acceda a una gran variedad de interpretaciones incluyendo aquellas que provienen del uso de la tecnología, dado que facilitan experiencias de aprendizaje en donde se explora, comprueba y valida concepciones.

Tipologías de herramientas cognitivas Existen una variedad de herramientas cognitivas por computador según la función del tipo de actividad que fomentan, estas son: Herramientas de interpretación de información: Facilitan la visualización y representación modelos mentales en imágenes, entre los ejemplos están laboratorios virtuales y simuladores.

Herramientas de modelado dinámico: Permite establecer relaciones entre los objetos que se está observando, con el fin de organizar los datos y los manipulen entre los ejemplos destacan las hojas de cálculo.

Herramientas de construcción del conocimiento: Son medios electrónicos, que permiten la visualización y reproducción de texto, video y sonidos. Algunos ejemplos serian aplicaciones como YouTube, Flickr, Scooch.

Herramientas de comunicación y colaboración: Permiten un aprendizaje colaborativo, haciendo uso de un computador y redes sociales.

23 Herramientas de organización: Facilitan el análisis y la organización debido a que permiten estructurar la información, algunas aplicaciones que encajarían en este tipo son: CMapTools, Xmind y FlowChart 2.1.7. Enseñanza tradicional de Biología El trabajo de investigación de Caicedo Perlaza et al. (2017) plantea que el estudiante tiene que ser el actor principal en el proceso enseñanza-aprendizaje, para ello se lo nutrirá desde muy pequeño de metodologías y estrategias que hagan que el estudiante tenga deseos de investigar, estudiar, y lo más importante comprender. La enseñanza tradicional de la Biología es monótona y aburrida, por eso en los últimos años ha tomado más una forma constructivista.

Para Caicedo Perlaza et al (2017) Biología al ser una ciencia teórica-cualitativa necesita de imágenes o recursos visuales para que se comprenda lo que el docente explica por lo que una enseñanza tradicional haría que el estudiante perdiera motivación en aprender, ya que las nuevas generaciones muestran mayor interés cuando la tecnología se involucra en la educación, está evolución hace que cada vez existan más estrategias para que el estudiante pueda usar o el profesor haga usar a los estudiantes en su trayectoria por adquirir conocimientos de Biología.

2.1.8. Realidad virtual en la educación Gutiérrez et al (2019) menciona primordialmente la ventaja de la realidad virtual que la pone por encima de los libros de texto, es la inmersividad. Dentro del mundo virtual, es decir, ya puestas las gafas, los estudiantes sentirán que se han trasladado a otro mundo porque también el sonido y lo que está viendo está fuera de su realidad real. Al ser un mundo virtual el estudiante podrá ver imágenes que no es muy común verlas sin estar en la virtualidad.

24 Según Gutiérrez et al. (2019) los escenarios mostrados a través de las gafas incluso desafían las leyes del tiempo, porque los estudiantes presencian sucesos del pasado o sucesos que aún no suceden (futuro), básicamente la tecnología de realidad virtual se convierte a lo más cercano de una máquina del tiempo en nuestros días. Con esto el estudiante podrá aprender de una manera que sin esta tecnología sería imposible. Escenarios arqueológicos, objetos antiguos que son de difícil acceso podrían ser accesibles con la tecnología de la realidad virtual. Abriendo todo un mundo nuevo en áreas como el turismo.

Gutiérrez et al. (2019) menciona que la RV sumerge a los estudiantes en un mundo interactivo, que le permite desarrollar múltiples funcionalidades incentivando a una investigación activa, esto gracias a que se dispone de una serie de gráficos de buena calidad que se asemejan a nuestro entorno real. Este autor asimila que el uso de la RV mejora tres aspectos los cuales son: múltiples perspectivas, aprendizaje localizado y mejoría de trasferencia de conocimientos. Además, destaca que busca que el alumnado sea el protagonista del aprendizaje, debido a que la mayor parte del conocimiento se dará gracias a la experiencia directa. Un factor determinante por medio de esta tecnología es la disposición de los estudiantes, gracias a que muestran interés y curiosidad por esta nueva forma de aprender.

2.1.9. Realidad virtual en la enseñanza-aprendizaje de la Biología Según Nieves (2017) Plantea que hacer uso de la realidad virtual como una alternativa didáctica permite a los estudiantes potenciar la interiorización de conceptos biológicos, de igual manera lograr captar su atención, debido a que se sienten atraídos por aprender cosas nuevas, esto es una buena causa por salir del tradicionalismo que existen en las clases. El autor sugiere que los docentes tienen realizar más dinámicas que transformen

25 las formas de enseñar las temáticas de cada área siendo el uso de realidad virtual unas de las alternativas recomendadas permitiendo enriquecer las practicas pedagógicas.

2.2.

Tecnologías y metodologías de desarrollo de software 2.2.1. Oculus Quest 2 Según Oculus ESP | Gafas, Equipos y Juegos VR (s. f.) Oculus Quest 2 es una de las

gafas más populares del mercado actual, de la mano con Meta (anteriormente Facebook) dirigida a dos tipos de públicos, a aquellos iniciantes o principiantes en el mundo de la virtualidad y para los más experimentados, su precio y características hacen que destaquen por encima de sus competidoras ya que es inalámbrica y su tecnología tiene un mayor nivel de inmersividad.

Tabla 1.

Características Oculus Quest 2

Resolución (por

LCD de 1832 x 1920 píxeles a 72Hz.

ojo):

(actualizable a 90 Hz )

FOV:

110º.

Procesador:

Snapdragon XR2.

RAM:

6 GB.

Batería:

De litio con duración de 2-3 horas.

26 Sensores:

6 DoF ( Seis grados de libertad ).

Sensor de movimiento de nuestras manos.

Peso:

503 gramos.

Almacenamiento: 64 GB o 256 GB

Nota: Adaptado de (Oculus ESP | Gafas, Equipos y Juegos VR, s. f.). Recuperado de https://www.oculus.com/?locale=es_ES

2.2.2. Tracking de Oculus Quest 2 Según Holzwarth et al. (2021) El tracking que utiliza Oculus Quest 2 es desarrollado por Meta, este tracking se denomina “Oculus Insight” la primera vez que se usó fue en Oculus Rift S, unas gafas que necesitaban estar conectadas al computador.

Oculus Insight realiza el tracking únicamente de sus gafas y de sus dos mandos o controles. Las cámaras de las gafas son gestionadas por este tracking, con el fin de establecer un espacio de juego o uso por parte del usuario, también detecta objetos con los que se podría chocar.

2.2.3. Diseño de Oculus Quest 2 Lynch (2021) menciona que las gafas de oculus Quest se usan de manera similar a las gafas de buceo, pero en su interior tiene una capa acolchonada que estará siempre en contacto con la frente de la persona que utilice las gafas, cuenta con los lentes que harán contacto con los ojos y así poder experimentar el mundo de la realidad virtual.

27 Según Lynch (2021) cuenta con 4 cámaras para el tracking del lugar y consigo mismo (gafas y mandos). Comparándolo con su predecesor el Oculus Quest, en cuanto a nivel de procesamiento este nuevo dispositivo ha mejorado, ahora teniendo una RAM de 6GB y un chipset Qualcomm Snapdragon XR2.

La duración de la batería es la misma que su predecesora, sin embargo, termina siendo mejor por las notables características superiores que ofrece el Oculus Quest 2. Los mandos han experimentado un cambio que permite descansar los pulgares, haciendo más cómodo para el usuario su uso por varias horas.

2.2.4. Unity Según Technologies (s. f.-a) es la plataforma líder en el mundo para el desarrollo y la operación de contenido 3D interactivo en tiempo real. Proporciona las herramientas para crear juegos increíbles y publicarlos en una gran variedad de dispositivos. La plataforma básica de Unity permite que equipos creativos enteros sean más productivos en el trabajo conjunto.

2.2.5. Soporte en Unity para plataformas de realidad virtual Según Technologies (s. f.-a) Unity permite desarrollar aplicaciones de realidad virtual para las principales plataformas actuales. La plataforma destaca la capacidad del motor para conseguir un renderizado optimizado y altas tasas de refresco, variedad entre las distintas plataformas mediante el uso de herramientas de desarrollo específicas (SDKs), como lo son: Oculus rift, Google Cardboard, Daydream, Steam VR/HTC Vive, PlayStation VR, Samsung Gear VR, Microsoft HoloLens.

28 2.2.6. Generación de binarios para otras plataformas •

Windows, MacOS y GNU/Linux

Selma García (2017) menciona que unity le permite crear ejecutables para los tres sistemas operativos principales que se encuentran en el mercado. En el caso de Windows, la herramienta puede utilizar las API de gráficos Direct3D, OpenGL y Vulkan.

•

WebGL

Selma García (2017) menciona que WebGL es una API, destinada a generar ejecutables en la web, a través de la compilación del código de .NET, C# y UnityScript en ficheros en C++, que finalmente se transforman en el código Javascript el cual corre en la web.

•

iOS

Según Selma García (2017) en el caso concreto de Unity para iOS hay otras diferencias. Al utilizar código JavaScript surgen inconvenientes con tipado dinámico el cual estará desactivado, debido a que así mejora su rendimiento. Esto desencadena en errores al importar que puede resolverse declarando el tipo de variable. Por otra parte, al importar ficheros de audio, vídeo o texturas, se aplica una conversión a tipos de archivo soportados por la plataforma, si es posible. Aunque algunos formatos no serán soportados en IOS. •

Android

Según Selma García (2017) Android es un sistema operativo de código abierto el cual surge de Linux. Hoy en día es uno de los sistemas más populares en dispositivos móviles y

29 Unity permite desarrollar aplicaciones nativas para él, además de permitir el desarrollo de aplicaciones de realidad virtual para plataformas como Oculus, GoogleCard, entre otras.

2.2.7. Unreal Engine Según Unreal Engine | The Most Powerful Real-Time 3D Creation Platform (s. f.) es la herramienta de creación 3D en tiempo real más abierta y avanzada del mundo.

Continuamente evolucionando para cumplir no solo su propósito original como motor de juego de última generación, hoy brinda a los creadores de todas las industrias la libertad y el control para ofrecer contenido de vanguardia, experiencias interactivas y mundos virtuales inmersivos.

2.2.8. Firebase Según Firebase (s. f.) plataforma que brinda compilación y ejecución de apps, acelerando el desarrollo backend gracias a que ofrece una infraestructura completa, solucionando problemas comunes y sin la necesidad de administrar servidores, además de contar servicios como firestore, realtime database, autentication, entre otros.

2.2.9. Photon Según photon (s. f.) es un framework que facilita el desarrollo de videojuegos multijugador, ofrece servidores que tienen instalada una aplicación denominada PhotonServer haciendo usos de estos servidores nos facilita la creación de salas virtuales con multijugadores.

2.2.10. Scrum Según Inicio | Guías de Scrum (s. f.) es una metodología de desarrollo ágil que se basa en sprints, reuniones de corta duración diarias y comunicación por parte del equipo

30 desarrollador del software. Según el análisis previo de las metodologías nos decidimos por Scrum porque cumple con una serie de características para desarrollar el proyecto de manera óptima.

2.2.10.1. Equipo Scrum De acuerdo a Schawaber & Sutherland (2020) Lo primordial en Scrum es un pequeño equipo de personas, el cual está conformado por un Scrum Master, un Propietario del Producto y Desarrolladoras, los cuales conforman un grupo típicamente de hasta 10 personas o menos, cada uno de los miembros son multifuncionales, lo cual facilita una mejor comunicación y aumenta la productividad.

2.2.10.2. Sprint Schawaber & Sutherland (2020) afirman que son eventos con una duración menor a un mes, en el cual al finalizar genera un valor al producto, de igual manera al culminar cada Sprint inicia inmediatamente el siguiente, para poder cumplir con la meta de cada Sprint es necesario de un Sprint Planning, Daily Scrum, Sprint Review y Sprint Retrospective.

2.2.10.3. Artefactos de Scrum Según Schawaber & Sutherland (2020) los artefactos representan valor y están diseñados para proporcionar transparencia, entre los más importantes se encuentran: Product Backlog, Sprint Backlog e Incremento, estos están relacionados directamente con el compromiso, lo que facilita la transparencia permitiendo medir el avance.

2.2.10.4. Eventos de scrum En el trabajo de Schawaber & Sutherland (2020) se considera a cada evento como una oportunidad para inspeccionar y relacionarlos con los artefactos de Scrum, entre los cuales

31 están: Sprint Planning, Spring Goal, Daily Scrum, Sprint Review y Sprint Retrospective. Que comparten un fin el cual es evitar reuniones no definidas y generar mejoras constantes.

2.3.

Aplicativo móvil de realidad virtual 2.3.1. Realidad virtual Según Aznar-Díaz. I y otros (2018) la realidad virtual es la tecnología que por medio

de gafas de realidad virtual permite movernos a otros sitios que pueden ser reales, o totalmente virtuales, la característica inmersiva es lo que diferencia a la realidad virtual de otras tecnologías, en la actualidad la realidad virtual no inmersiva pierde el sentido de ser llamado realidad virtual cuando no se usa al menos gafas de realidad virtual para ser llamado como tal.

Aznar-Díaz. I y otros (2018) mencionaron que frecuentemente se confunde la realidad aumentada con la realidad virtual pero no son lo mismo, la realidad aumentada utiliza combinaciones de elementos del mundo real y elementos virtuales, el cual funciona con sistemas de posicionamiento de las imágenes que se pueden ver a través de la cámara móvil de un smartphone. Por lo que la principal diferencia es que la realidad virtual genera un mundo totalmente virtualizado mientras que la realidad aumentada agrega objetos virtuales dentro de un mundo real.

2.3.2. Características de la RV Según Marotta et al. (2020) existen tres particularidades de la realidad virtual: •

Inmersión: El usuario percibe estímulos creados por el entorno virtual.

•

Interacción: Permite la interacción con el entorno virtual.

32 •

Imaginación: Es capaz de crear realidades que solo existen en nuestra imaginación.

2.3.3. Tipos de realidad virtual Para Marotta y Gastón (2020) en su tema de investigación “Simulaciones con realidad

inmersiva semi-inmersiva y no inmersiva” divide la clasificación de la RV en tres tipos de acuerdo a su grado de inmersión.

•

Sistema Inmersivo: Mayormente usado en aplicaciones de entretenimiento o capacitación, aísla al usuario del mundo real, sumergiéndolo en un entorno virtual, el cual puede ser semejante a la realidad o puede ser fruto de la imaginación, para poder lograr esto es necesario hacer uso de accesorios tecnológicos, como guantes , trajes especiales, visores o cascos, aunque en la actualidad este sin número de complementos se ha visto reemplazado por el uso de cascos que vienen integrados con todos estos tipos de tecnologías con el fin de mejorar la experiencia del usuario.

•

Sistema semi inmersivo: El usuario mantiene contacto con el entorno real, y a su vez interactúa con el entorno virtual, gracias a la ayuda de varios monitores, los cuales están posicionados de una manera en la cual se tenga una vista del mundo virtual de diferentes ángulos. Además, hace uso de diferentes accesorios para para poder interactuar con el entorno virtual los varían de acuerdo a la aplicación que se le esté dando.

•

Sistema no inmersivo: Requiere de una pantalla, y accesorios para su interacción con el mundo virtual como lo pueden ser: el teclado, mouse, joystick entre otros, Puede ser una alternativa inicial para experimentar con la realidad virtual debido a su costo que contrasta a los otros tipos de VR.

33 2.3.4. Modelo estándar de interacción para entornos virtuales Según Forte et al. (2018) dentro de la realidad virtual, existen varias maneras de poder interactuar con el entorno virtual, en la educación usan varios métodos, en los videojuegos la manera de interactuar dentro del mundo virtual puede ser determinante de que un juego sea exitoso o de que no.

Para lograr la interacción en la realidad virtual se usan dos grandes categorías que pueden también subdividirse en: Técnicas egocéntricas y técnicas exocéntricas.

Según Berenguel et. al. (2018) las técnicas egocéntricas contienen procedimientos que permiten al usuario sentirse parte del mundo virtual, ya sea permitiendo al usuario una manipulación directa con los elementos, un control físico de su entorno y un control virtual de lo que está experimentando en ese momento.

Las técnicas exocéntricas contienen procedimientos que hacen que el usuario no sienta que es parte de ese mundo virtual, y que no tenga sensaciones de que realmente está allí dentro de lo que ve, si no que el usuario noto que en realidad está como un espectador.

2.3.5. Técnicas de interacción en entornos virtuales Las técnicas de interacción son un punto clave para mejorar la usabilidad de la aplicación. y generar una óptima experiencia en el usuario.

Berenguel et. al. (2018) menciona que dividen las interacciones en dos grupos: interacciones avanzadas e interacciones básicas.

•

Interacciones básicas: Son la interacción con los menús virtuales por medio de eventos comunes.

34 •

Interacciones avanzadas: Es la unión de interacciones básicas dentro de un mismo espacio virtual.

•

Selección: Es la acción de seleccionar algo con un propósito específico, dentro de la realidad virtual, el proceso sería primero identificar el objeto que queremos seleccionar para luego si seleccionarlo; el sistema debería señalar haciendo algún cambio visual cuando un objeto se ha seleccionado

•

Manipulación: Hace referencia a la orientación y posición del objeto que se ha seleccionado, para esto es necesario controlar tres aspectos: cambio de posición, orientación y el centro de rotación, para poder lograr esto usualmente se hace uso de manos virtuales que simulan el agarre al presionar un botón, permitiendo así posicionar el objeto en el lugar deseado.

•

Escalamiento: Es la modificación del tamaño de un objeto dentro del mundo virtual, aquí intervienen dos parámetros que son el centro de escala y el factor de escala.

Berenguel et. al. (2018) menciona que el centro de escala es el punto por el núcleo por el cual se va a escalar, haciendo que cuando se disminuya el tamaño del objeto los demás puntos se acerquen al centro de escala y cuando se aumente el tamaño se alejen del centro de escala, al igual que pasaba con el centro de rotación el centro de escala puede ser el centro del objeto o puede ser cualquier otro punto determinado por el usuario.

Según Berenguel et. al. (2018) el factor de escala es el factor de crecimiento en unidades de pixeles, cm, mm, según la que determinen los programadores, que son utilizados en es escalamiento para disminuir o aumentar el tamaño de un objeto; necesariamente no tiene que guardar una relación 1:1 con el mundo real.

35 •

Navegación: Consiste en seguir un curso mediante movimientos dirigidos esto relacionado directamente con el concepto de wayfinding (localización de camino).

Este punto es fundamental debido a que, a diferencia de la navegación en la realidad aumentada, en la realidad virtual puede suponer un problema debido a que puede ocasionar mareos e incluso vómitos. Para poder alcanzar una navegación efectiva es necesario tener en cuenta algunos factores como lo son: el entorno, usuario, tarea, estrategia de navegación, ayudas a navegación y controles de movimientos. ➢

Entorno: Depende del tipo de aplicación, la cual suele variar en características para representar el entorno, como el tamaño de la estructura del mundo virtual y el grado de abstracción.

➢

Usuario: Define las características que tiene el usuario.

➢

Tarea: Define el propósito que pretende conseguir el usuario con la aplicación.

➢

Estrategia de navegación: Relaciona conceptos que se usan en la navegación, como buscar, navegación vectorial y navegación posicional.

➢

Ayudas a la navegación: ayudan al usuario determinar su posicionamiento y la dirección de navegación.

➢

Controles de movimientos: Se involucra la parte del hardware y software para poder realizar la navegación.

•

Interacción con menús virtuales y widgets: Los menús virtuales son generalmente desarrollados en dimensiones: 2D y 3D, según las dimensiones que se trabaje pueden surgir situaciones o problemas que tienen que ver con la complejidad, las

36 posibilidades de interacción, la manera de acceder a este menú (mediante gestos, comandos de voz, botón de mando, etc).

2.3.6. Visores VR con seguimiento de posición: Blázquez Luego et al. (2017) mencionan que se caracterizan por ofrecer al usuario la posibilidad de navegar en el entorno virtual ya sea interactuando con objetos como desplazarse en este. Entre los visores más destacados se encuentran HTC VIVE, Oculus Quest 2, Sony PlayStation VR, Windows Mixed Reality, todos estos dispositivos son considerados de alta gama tanto por ofrecer controladores y lograr mejorar la experiencia del usuario, debido a que cuenta con un sin número de componentes integrados, lo que brinda comodidad y portabilidad.

2.3.7. Visores VR móviles sin seguimiento de posición: Este tipo de visores pueden resultar beneficiosos cuando se tiene en mente un proyecto el cual requiere llegar a un gran número de usuarios esto a su bajo costo, pero de igual manera supone una debilidad porque no cuenta con seguimiento de posición esto quiere decir que el usuario no tendrá la posibilidad de desplazarse en el entorno virtual. Algunos de los productos mayormente conocidos son: Google Daydream, Samsung Gear VR, Oculus, Go, Google Cardboard, cabe mencionar que todos estos a diferencia del último permiten interactuar con el entorno debido a que vienen equipados con controles y cuentan con un sistema integrado de rotación lo que puede resultar útil según el propósito que tenga la aplicación.

37

3.

3.1.

METODOLOGÍA

Enfoque y tipo de investigación El trabajo de titulación propuesto tiene un enfoque mixto (cuantitativo y cualitativo)

porque se han tomado en cuenta perspectivas objetiva y subjetiva que para (Hernández Sampieri y Mendoza, 2014) “Los métodos mixtos representan un conjunto de procesos sistemáticos, empíricos y críticos de investigación e implican la recolección y el análisis de datos cuantitativos y cualitativos, así como su integración y discusión conjunta”.

Por un lado, es cuantitativo porque se generaliza el estudio realizado en una muestra para toda la población, con el fin de saber si el desarrollo de la aplicación de realidad virtual es o no necesaria, mientras que por otra parte es cualitativo porque se aplican entrevistas al docente de la asignatura y al rector de la institución educativa con el objetivo de comprobar cómo el poco uso de herramientas didácticas afecta al proceso enseñanza-aprendizaje de la asignatura de Biología. Además, el diseño es no experimental ya que no se manipularon las variables, sino que se recogió información para su posterior análisis.

Se usó la investigación aplicada porque se identificó como problemática la deficiencia del uso de TICs en el proceso de la enseñanza-aprendizaje en los alumnos de 2do BGU de la Unidad Educativa “Julio Moreno Espinosa” obsérvese el anexo 4.

Se empleó la investigación de campo, en donde se le preguntó al docente de la asignatura y al rector de la institución como es el proceso de enseñanza-aprendizaje actual, también se revisó el contenido de la asignatura a lo largo de un periodo académico para tener el enfoque y conocimientos adecuados para realizar un buen estudio.

38 3.2.

Unidades de análisis Para el estudio de este apartado se definió una población la misma que está

constituida por los estudiantes de la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa que se encuentran cursando la asignatura de Biología a quienes serán aplicadas las encuestas, y la docente y rectora a quienes se les realizará una entrevista.

Tabla 2.

Población 2do BGU

Bachillerato General Unificado Segundo de Bachillerato Biología Número Paralelo Total, Estudiantes Total, Docentes Total, administrativos 1 A 45 2

B

45

3

C

45

4

D

45

5

E

45

6

F

45

7

G

45

Subtotal 7 Total 317

1

1

315

1

1

Nota: Información obtenida en Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa

Para el cálculo de la muestra se ha determinado aplicar un muestreo aleatorio simple (MAS) (𝒁) * 𝑷 * 𝑸 * 𝑵 𝒏 = 𝑵𝒆 + (𝒁) * 𝑷 * 𝑸 𝟐

𝟐

𝟐

n=Muestra N=Población=317 P=Nivel de ocurrencia=50%(50/100)=0.5 Q=Nivel de no ocurrencia=50%(50/100)=0.5 e=Nivel de significancia o margen de error=5%(5/100)=0.05

39 Z=Nivel de confiabilidad=95%=0.95

𝑛=

(1.96) ∗ 0.5 ∗ 0.5 ∗ 317 317 ∗ 0.052 + 1.962 ∗ 0.5 ∗ 0.5

n=304.4468/1.7529 n=173.6817≈174

3.3.

Técnicas e instrumentos de investigación Se realizaron entrevistas a la docente de Biología y a la rectora de la institución con el

fin de saber cómo lleva a cabo la enseñanza de la asignatura y cómo percibe la motivación de los alumnos en el proceso, para ello se ha utilizado una grabadora con el fin de captar las respuestas de los entrevistados.

Por otra parte, se ha realizado una encuesta a los estudiantes con el propósito de conocer el grado de aceptación del uso de las TICs en la asignatura de Biología, para ello se ha utilizado el instrumento de formularios de Google.

3.4.

Técnicas de análisis de datos Después de haber recolectado los datos, comienza el proceso de análisis de datos

como las encuestas fueron hechas a través de Google formularios, este ya viene con funcionalidades para la representación de los datos recolectados lo que facilita el proceso de interpretación.

Por otro lado, se realizó una entrevista tanto a la docente de la asignatura de Biología como a la rectora de la institución en la cual se aplicó análisis cualitativo para cada una de las

40 respuestas generadas, este análisis subjetivo nos permitió conocer del uso de TICs en el proceso actual de enseñanza-aprendizaje de la asignatura de Biología.

41

4.

4.1.

RESULTADOS

Aplicación de nuevas tecnologías en el proceso enseñanza-aprendizaje 4.1.1. Resultados encuestas

Tabla 3.

Resultados de las encuestas

PREGUNTA

Pregunta 1. Considera el uso de las TICs en clase:

RESULTADO GRÁFICO ESTADÍSTICO

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Figura 1 En base a la información evidenciada en la Figura Opinión del protagonismo de las TICs en clase

1, se muestra que el 47.7% de los estudiantes considera a las TICs como una herramienta de apoyo alternativa para la enseñanza de los diversos contenidos, 36.2% está de acuerdo con que el uso de las TICs es un factor determinante en el aprendizaje de los estudiantes, el 19% coincide que

Nota. La figura representa la elección de los estudiantes acerca del uso de TICs en clase.

Tomado de: Encuesta aplicada a los estudiantes de segundo BGU de la UE Julio Moreno Espinosa.

las TICs son un recurso importante para mejorar la enseñanza, 17.8% asimila que promueve el interés y la motivación, 13.8% considera que facilita el trabajo en grupo, la colaboración y la inclusión, 12.6% afirma que es una moda dada la era tecnológica en la que vivimos, 5.2% está de acuerdo con que es una alternativa que no necesariamente influye en el aprendizaje de los estudiantes y finalmente el 4.6% considera que es una herramienta totalmente prescindible. De este modo se determina que la mayoría de los estudiantes están de acuerdo con las afirmaciones positivas del uso de nuevas tecnologías en el

42 proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura de Biología.

Figura 2 Pregunta 2. ¿Usted

De acuerdo a la información establecida en la Conocimiento de la realidad virtual

conoce acerca de la

Figura 2, se determina que el 75,3% de los

tecnología de realidad

estudiantes conocen la tecnología de realidad

virtual?

virtual, por otro lado, el 24,7% evidencia un desconocimiento acerca de esta. De este modo se determina que el uso de la realidad virtual será beneficioso debido a que se aprovechará este Nota. La figura representa el conocimiento de la realidad virtual por parte de los estudiantes. Tomado de: Encuesta aplicada a los estudiantes de segundo BGU de la UE Julio Moreno Espinosa

conocimiento a través del uso de una aplicación educativa de realidad virtual.

Figura 3 Pregunta 3. ¿En qué situación ha

Según la Figura 3 se determina que el 52.7% de los Experimentación con un dispositivo de realidad virtual

estudiantes que conocen acerca de la realidad

experimentado con un

virtual, han tenido una experiencia en el ámbito de

dispositivo de realidad

entretenimiento, y el 34.4% lo ha experimentado en

virtual?

una situación académica. Mientras que el 13% no ha experimentado con esta tecnología. De esta manera concluimos que la mayoría de los Nota. La figura representa la experiencia de los estudiantes con la realidad virtual.

Tomado de: Encuesta aplicada a los estudiantes de segundo BGU de la UE Julio Moreno Espinosa

estudiantes que ya han experimentado con esta tecnología, desconocen de su aplicación en el ámbito académico por lo cual será factible, trasladar este interés a su proceso de enseñanza aprendizaje.

43 Figura 4 Pregunta 4. ¿En qué

De acuerdo a la Figura 4, se muestra que el 45% de Acercamiento a la realidad virtual

porcentaje considera

los estudiantes que conocen acerca de la tecnología

que el uso de una

de realidad virtual, considera que la utilización de

aplicación realidad

una aplicación de realidad virtual genera interés del

virtual generará

50% al 75% al estudiante en el proceso de

interés al estudiante

enseñanza aprendizaje, el 27.5% de los estudiantes

en el proceso de

considera que el porcentaje de este interés es del

enseñanzaaprendizaje?

75% al 100%, el 22.9% entre el 25% y 50%, por Nota. La figura representa el porcentaje de interés que generará en los estudiantes.

Tomado de: Encuesta aplicada a los estudiantes de segundo BGU de la UE Julio Moreno Espinosa

último el 4.6 % considera que la utilización de TIC en clases es del 0% al 25% , De este modo se determina que un 72.5% percibe un aumento del interés por encima del 50%, por lo tanto la mayoría de los estudiantes encuestados consideran esta propuesta como atractiva para aumentar su atención dentro de la asignatura de Biología.

Figura 5 Pregunta 5. ¿Entre qué

De acuerdo a la Figura 5, se detalla que el 37.4% de Uso de las TICs en clases

porcentaje considera

los estudiantes considera que la utilización de TIC

usted que utiliza las

en clases a excepción de videollamadas es entre el

TIC en sus clases? (a

25% y 50%,el 32.8% entre el 50% y 75%, el 16,7%

excepción de

entre el 75% y el 100%, por último el 13.2%

videoconferencias)

considera que la utilización de TIC en clases es del 0% al 25% , De este modo podemos concluir que un 46% se inclinó por un nivel de uso de TIC Nota. La figura representa el porcentaje de uso de TIC por parte de los estudiantes dentro de clases. Tomado de: Encuesta aplicada a los estudiantes de segundo BGU de la UE Julio Moreno Espinosa

inferior al 50% por lo cual se debería fortalecer esta percepción con el uso de nuevas herramientas tecnológicas.

44 Figura 6 Pregunta 6. ¿Hace uso de alguna aplicación o

En base a lo presentado en la Figura 6, se determina Uso de software educativo para la asignatura de Biología

que el 63.8% de los estudiantes consideró que no

programa educativo

hacen uso de una aplicación exclusiva para la

exclusivo para el

asignatura de Biología, por otro lado, el 36.2%

estudio de la

opinó lo contrario. Por lo cual implementar una

asignatura de

aplicación educativa para fortalecer la enseñanza

Biología?

aprendizaje de la asignatura de Biología es viable.

Nota. La figura representa el uso de aplicaciones educativas para la asignatura de Biología. Tomado de: Encuesta aplicada a los estudiantes de segundo BGU de la UE Julio Moreno Espinosa Figura 7 Pregunta 7. ¿En qué apartado consideras

De acuerdo a la Figura 7, se determina que del total Categorización del tipo de software educativo

de estudiantes que hacen uso de una aplicación para

que encajaría esta

el estudio de la asignatura de biología, el 36.5% de

aplicación? (En caso

los estudiantes hacen uso de una aplicación móvil,

de responder con una

por otro lado, el 23.8% hace uso de una aplicación

afirmación la pregunta

web, el 19% usa una aplicación de realidad virtual,

6).

por último, el 20.6% usa una aplicación de escritorio. De este modo se concluye que la mayoría Nota. La figura representa el tipo de aplicación educativa usada por los estudiantes. Tomado de: Encuesta aplicada a los estudiantes de segundo BGU de la UE Julio Moreno Espinosa

de estudiantes que hacen uso de una aplicación para el estudio de la asignatura de Biología, no han experimentado con el uso de la realidad virtual por lo cual sería algo novedoso y llamativo poder adquirir nuevos conocimientos gracias a las realidades inmersivas.

45 Figura 8 Pregunta 8. ¿Consideraría que la

Según lo detallado en la Figura 8, el 86.8% de los Impulsador de interés por medio de software educativo

estudiantes encuestados están de acuerdo que el uso

utilización de Apps

app educativas para aumentar su interés en la

educativas aportaría

asignatura de Biología, por otro lado, el resto

mayor interés en el

considera lo contrario. De este modo se concluye

aprendizaje de la

que implementar una app con fines educativos

asignatura de

tendría buena aceptación por parte de los

Biología?

estudiantes Nota. La figura representa el interés generado por uso de APPs dentro de la asignatura de Biología. Tomado de: Encuesta aplicada a los estudiantes de segundo BGU de la UE Julio Moreno Espinosa Figura 9

Pregunta 9. ¿Desde su

En base a los datos establecidos en la Figura 9, el Favoritismo al uso de una tecnología

óptica estudiantil, que

92.8% de los estudiantes considera que les genera

recursos tecnológicos

mayor atención las gafas de realidad virtual como

le llamaría más la

recurso para fortalecer su aprendizaje dentro de la

atención para

asignatura de Biología, el 4.1% se inclina por el uso

fortalecer su

de videos, el 1,8% creen que el uso de video

aprendizaje dentro de

digitales, y el 1,3% consideran el uso de la

la asignatura de Biología?

Nota. La figura representa la inclinación por ciertos recursos tecnológicos por parte de los estudiantes. Tomado de: Encuesta aplicada a los estudiantes de segundo BGU de la UE Julio Moreno Espinosa

plataforma estudiantil. Por último, se establece que, debido a la gran aceptación, es ventajoso hacer uso de gafas de realidad virtual como herramienta tecnológica para fortalecer la enseñanza aprendizaje.

46 Figura 10 Pregunta 10. ¿Qué tipo de alternativa

De acuerdo a la información detallada en la Figura Inclinación por el uso de una alternativa didáctica

didáctica prefiere?

10, el 70.5% de los estudiantes encuestados considera que asimilaría mejor los conocimientos haciendo uso de recursos didácticos inmersivos junto con la explicación del docente, el 19.1% asimilaría mejor los conocimientos solamente con el uso de recursos didácticos inmersivos mientras que el 10.4% prefiere una metodología tradicional.

Nota. La figura representa el tipo de alternativa didáctica que prefieren los estudiantes. Tomado de: Encuesta aplicada a los estudiantes de segundo BGU de la UE Julio Moreno Espinosa

Finalmente establecemos que el uso de recursos inmersivos tiene una gran aceptación para ser para ser un complementa a la catedra del docente.

Nota: Información obtenida de los estudiantes del Segundo de Bachillerato General Unificado

4.1.2. Resultados de la entrevista dirigida a la Rectora de la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa Esta entrevista ha sido aplicada a la Rectora de la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa, Msc. Marcia Palacios, la cual nos ha brindado información sustancial sobre el proceso de enseñanza-aprendizaje, destacando el tema de las TICs, Los resultados se detallan a continuación.

47 Tabla 4.

Resultados de la entrevista dirigida a la Rectora de la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa

PREGUNTA

RESPUESTA

ANÁLISIS

Pregunta 1. ¿Con qué

Actualmente, contamos con plataformas

Cuentan con recursos tecnológicos para clases

recursos tecnológicos

como Google Meet, Emicareno que nos

virtuales como: Google Meet: una herramienta

cuenta la institución

permite realizar trabajos, además de

para las videollamadas que se ha vuelto esencial

para la enseñanza-

elementos audiovisuales de internet como

por la pandemia, su propia plataforma llamada

aprendizaje de las

videos, diapositivas y documentos.

“Emicareno” la cual permite subir contenido por

asignaturas de

asignatura y trabajos realizados por los

segundo de

estudiantes; De este modo se evidencia que las

bachillerato?

herramientas tecnológicas usadas en clase no salen de lo convencional por lo que hacer uso de una aplicación de realidad virtual sería una alternativa a lo que actualmente se usa.

Pregunta 2.

En estos dos últimos años, no habido otra

Debido al origen de la COVID-19 en esta

¿Considera que en la

forma de poder incursionar en la parte

institución el uso de las TICs se volvió prioridad

educación de hoy en

educativa de no ser por las herramientas

al punto que sin ellas no se podría sostener una

día el uso de las TICs

tecnológicas, Algunas veces tenemos una

clase. Finalmente, como las clases presenciales se

es una herramienta

educación bastante tradicional y lo que ha

reanudarán en cualquier momento la institución

primordial dentro del

sucedido nos ha llevado a descubrir estas

contara también con tecnología de realidad virtual

proceso de enseñanza-

nuevas formas de poder dar clases.

para fortalecer la enseñanza-aprendizaje en la

aprendizaje? ¿Por

asignatura de Biología.

qué?

Pregunta 3. ¿En qué

En todas, hace algunos años atrás dictábamos

Las TICs son importantes a día de hoy, no usarlas

áreas considera usted

una asignatura denominada Informática

sería no querer ver progreso en el área de la

que es necesaria la

aplicada a la educación, pero actualmente el

Educación, la rectora indicó que incluso se ha

48 aplicación de nuevas

ministerio de educación ha promovido como

implementado las TICs en los deportes y es que,

tecnologías con el fin

eje transversal que en todas las asignaturas

debido a la pandemia, esto tuvo que forzarse más

de fortalecer el

que se imparten debe estar presente el tema

rápido de lo que se preveía. Debido a esto la

proceso de enseñanza-

de las TICs. Inclusive hasta en asignaturas

asignatura de Biología deberá contar con más

aprendizaje?

deportivas no se hace exclusión del uso de la

recursos que fortalezcan su aprendizaje.

tecnología.

Pregunta 4. ¿Estaría

Actualmente se vuelve algo no opcional sino

Un profesional nunca tiene que dejar de aprender,

de acuerdo con que un

obligatorio, si bien es cierto, hay diferentes

un docente tiene que aprender nuevas

docente deba utilizar

realidades, al menos en la zona urbana se ha

metodologías de enseñanza-aprendizaje,

TICs, aunque sea unos

vuelto algo ineludible. Además, para que el

metodologías que combinen y se acoplen con las

mínimos requeridos

docente en la sociedad actual no maneje el

tecnologías de último momento; a las nuevas

en la impartición de su

tema de TICs lo deja en un retroceso no solo

generaciones incluso les llama o les motiva más

asignatura? Explique

a él, sino también a las personas que él está

trabajar con TICs que sin ellos, porque la mayoría

el motivo.

tratando de educar. A pesar de que para

de estudiantes vienen incluso desde sus hogares

muchos ha sido complicado formar parte de

teniendo esa cultura tecnológica, que a fin de

esta revolución tecnológica, pero entendemos

cuentas sirve para lo que les espera en el futuro.

que como docentes tenemos que adaptarnos a

Por tanto, los estudiantes tienen que conocer las

estas nuevas realidades, son estas las que nos

tendencias tecnológicas y que mejor manera de

van hacer llegar a los estudiantes.

usarlas en la educación con la realidad virtual.

Pregunta 5. ¿Qué

Cuando uno adopta algo nuevo siempre

Cuando se implementa el uso de una nueva

resultados esperaría

espera un resultado positivo, un plus

herramienta, se espera que esta tenga un aporte

tener después de la

adicional, que genere interés en los

tanto dentro como fuera de la institución, el

implementación de

estudiantes, no solo la parte teórica, sino que

conocimiento adquirido en el colegio les servirá

nuevas tecnologías

adquieran el conocimiento de herramientas

para enfrentar la vida misma. Por lo tanto, la

para fortalecer el

para su uso, no solo de nivel secundario, al

implementación de una aplicación tecnológica es

proceso de enseñanza-

contrario que les sirva para su vida estudiantil

vista positivamente.

aprendizaje?

49 a lo mejor de tercer nivel o en su vida laboral, es decir que les genere un valor adicional.

Nota: Información obtenida de Msc. Marcia Palacios

4.1.3 Resultados de la entrevista dirigida a la docente de la asignatura de Biología Esta entrevista ha sido aplicada a la Docente de Biología del segundo de Bachillerato de la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa, Mg. Magdalena Culqui, la cual nos ha brindado información sustancial sobre el proceso de enseñanza-aprendizaje, destacando el tema de las TICs, Los resultados se detallan a continuación.

Tabla 5.

Resultados de la entrevista dirigida a la docente de la asignatura de Biología

PREGUNTA

RESPUESTA

ANÁLISIS

Pregunta 1.

Realmente hemos utilizado programas de

Debido al contraste del cambio generacional de la

¿Consideraría el uso

acuerdo a la facilidad del docente porque para

docente con respecto a sus estudiantes, manifiesta

de las TICs al

muchos se nos dificulta, pero en estos últimos

que le ha costado un poco acoplarse a las TICs

momento de impartir

años hemos hecho uso de lo fundamental, de

pero que de todas formas lo hace para brindar una

su asignatura? ¿Por

igual manera los estudiantes manejan muy

educación que esté al margen de lo que cualquier

qué?

bien la tecnología. Lógicamente hoy en día es

estudiante pueda usar a nivel tecnológico. Con el

algo indispensable y tratamos de estar al tanto

uso de las gafas de realidad virtual, la docente y

de los últimos cambios para poder ejercer la

los estudiantes descubrirán nuevas experiencias y

docencia de la mejor manera.

formas para fortalecer la enseñanza-aprendizaje.

Pregunta 2. ¿Qué

Las metodologías de enseñanza que involucra

La docente menciona que su metodología es

metodologías de

la cuestión analítica, para que los chicos

analítica, esto con el fin de que el estudiante no

enseñanza-aprendizaje

aprendan a sintetizar y analizar los temas,

solo espere a que la docente de la clase, sino que,

50 utiliza para las clases

nosotros hacemos uso de crucigramas,

el estudiante pueda aplicar o adquirir

de la asignatura de

infografías, organizadores gráficos. Todo esto

conocimiento resolviendo crucigramas o

Biología?

con el fin de que el estudiante aprenda de la

interpretando infografías. Una metodología que

mejor forma.

vaya de la mano con las nuevas tendencias como la realidad virtual hará que los estudiantes incluso se motiven más en aprender, ya que se utilizarán las manos dentro de la aplicación.

Pregunta 3. ¿Cree que

Creo si mejoran la enseñanza, pero no

La postura de la docente es abierta, porque

el uso de TICs

totalmente, tiene que ir de la mano con el

menciona que se necesita un docente para que

mejoraría el proceso

maestro, posiblemente en internet va

guie al estudiante y esto más se da porque, los

de enseñanza? ¿Por

encontrar información, pero va faltar esa

estudiantes son de bachillerato entonces muchos

qué?

calidez al trabajar con un docente, ese trato

de ellos necesitan guía para aprender, a su vez

de persona. Sin duda el uso de herramientas

reconoce que con la ayuda de la tecnología el

tecnológicas favorece en la enseñanza debido

estudiante comprende mejor los procesos

que existen asignaturas en las cuales gracias

biológicos que se da en el ser humano, por lo que

al uso de la tecnología se puede evidenciar el

la implementación de la aplicación de realidad

proceso biológico, físico, químico

virtual ayudaría a fortalecer la enseñanza-

permitiendo una mejor comprensión por parte

aprendizaje en biología.

del alumno.

Pregunta 4. ¿Qué

Generalmente utilizamos videos,

Existe un déficit en el uso de la tecnología por

métodos tecnológicos

presentaciones en PowerPoint, páginas

parte de los estudiantes, por ello la docente usa

usa con frecuencia

interactivas que nos permiten hacer

métodos tecnológicos que a día de hoy son algo

para impartir la

evaluaciones, juegos educativos, entre los

convencionales, pero como el aprendizaje no se

asignatura? ¿Por qué?

docentes nos compartimos recursos que nos

detiene y lo nuevo siempre llama la atención, los

parecen interesantes aplicar en el aula.

estudiantes encontrarán en la realidad virtual una

Estamos pendientes de encontrar material

nueva forma de aprender mientras descubren

didáctico que facilite el aprendizaje del

tecnologías poco frecuentes en Latinoamérica.

estudiante. Herramientas sencillas debido a

51 que también hay alumnos que se les hace difícil manejar estas aplicaciones, porque hoy en día más aplican ese interés en otras áreas como videojuegos.

Pregunta 5.

Hoy en día que estamos en la virtualidad

La docente menciona que en la virtualidad las

¿Considera usted que

todas las actividades que se realizan con el

TICs son irremplazables, mientras que en la

las nuevas tecnologías

estudiante son gracias al uso de las TICs, ya

presencialidad manifiesta que ha habido

pueden reemplazar a

en la presencialidad obviamente sería

problemas ya que solamente se cuenta con pocas

los materiales

beneficioso hacer uso de las ultimas

salas con proyectores, dando como resultado un

didácticos

herramientas tecnológicas como las pantallas

déficit de materiales tecnológicos, con las gafas

tradicionales? ¿Por

táctiles, pero el problema es que la institución

de realidad virtual que son tecnología de última

qué?

no cuenta con esos recursos, se dispone de un

generación, los estudiantes incluso podrán

proyector y una sala de audiovisuales que

estudiar sin que haya un docente que los guíe.

toca compartir entre todos los docentes.

Nota: Información obtenida de Mg. Magdalena Culqui

4.2.

Metodología, tecnología y herramientas de desarrollo 4.2.1. Selección de Metodología de desarrollo Para la selección de la metodología de desarrollo, se ha tomado en cuenta marcos de

trabajo ágiles, en la tabla 6 se muestra la comparativa entre dos de ellas.

52 Tabla 6.

Comparativa entre Scrum y Kanban Metodologia Cadencia Entrega de valor Roles Métricas

Scrum Sprints regulares de duración limitada (2-4 semanas) Al final de cada Sprint con la aprobación del Product Owner Product Owner, Scrum Master, Dev Team

Kanban Flujo continuo

Velocidad

Tiempo Ciclado

Entrega continua o discreción del equipo No hay roles. Algunos equipos incluyen un Agile Coach

Nota: Adaptado de (Kanban vs. Scrum, s. f.). Recuperado de https://www2.deloitte.com/es/es/pages/technology/articles/kanban-vs-scrum.html

De acuerdo a características analizadas para cada metodología, se ha optado por hacer uso de Scrum, esto debido a que a nuestra apreciación hacer uso de roles dentro del equipo permite una organización efectiva, además el hecho de trabajar con Sprints y poder hacer entregas solo al finalizar estos, nos facilita enfocarnos en culminar con el objetivo del Sprint.

4.2.2. Motor de desarrollo En el desarrollo de aplicaciones de realidad virtual se tomaron en cuenta tecnologías que dominen el mercado actual. (Ver Tabla 7)

53 Tabla 7.

Comparativa entre Unity y Unreal Engine Carateristicas Precio

Unity Personal/gratis Plus 399/año Pro 1800/año Entrerprise 4000/mes

Unreal engine Personal/gratis (en caso de monetizar 5% en regalías).

Creadores: gratis (libre de regalías, proyectos sin fines de lucro)

Documentación Plataformas soportadas

Amplia, comunidad alta AR/VR Gear VR, Google Cardboard, Google Daydream, Microsoft Hololens, Playstation VR, Oculus Rift, Oculus Quest, Steam VR/Vive

Amplia, comunidad media AR/VR Microsoft HoleLens, Vive, magic leap, PS VR, Leapmotion, Oculus, Windows Mixed Reality.

Lenguajes de programación Curva de aprendizaje Recursos adicionales IDEs/Editores de código

C# Baja/media Asset store Visual Studio, Visual Studio Code, JetBrains Rider

C++/Blueprints Media/alta Marketplace JetBrains Rider

Nota: Adaptado de (Pros y contras de programar en Unity vs. en Unreal Engine | Deusto Formación, s. f.).

Recuperado de https://www.deustoformacion.com/blog/diseno-produccion-audiovisual/pros-contras-programarunity-vs-unreal-engine

Debido que ambas opciones cuentan con similitudes como lo son hacer uso de su versión gratuita, el soporte de desarrollo en multiplataformas. Se ha hecho la elección de Unity por sobre Unreal Engine meritoriamente a nuestro parecer porque su curva de aprendizaje es menor en comparación a Unreal Engine en la cual se requiere de mayor esfuerzo para familiarizarse con el motor.

54 4.2.3. Kit de desarrollo (SDK) Dentro de Unity existen 2 alternativas disponibles para desarrollar en realidad virtual.

(Ver Tabla 8) Tabla 8.

Comparativa entre XR Interaction Toolkit y Oculus Integration

Plataformas soportadas Problemas conocidos

Funcionalidades

XR Interaction Toolkit Multiplataforma No registra problemas sin solución hasta la fecha

Sistema de gestos AR para mapear toques de pantalla a eventos de gestos AR Interactable puede colocar objetos virtuales en el mundo real. lnteractor de gestos AR e interactivos para traducir gesto como colocar, seleccionar, traducir, rotar y escalar en manipulación de objetos.

Oculus Integration Exclusivo de Oculus Problemas al ejecutar compilación ARM7 en Oculus Quest, si esta utilizando el ultimo OVR Plugin y el XR esta desactualizado.

Administrador de audio· contiene secuencias de comandos para administrar todos los efectos de audio y sonido en su aplicación.

Avatar. contiene los scnpts y la prefabricadas para agregar Oculus Avatars.

LipSync: Lipsync contiene un conjunto de complementos y scripts que se pueden usar para sincronizar los movimientos de los labios del avatar con los sonidos del habla

Nota: Adaptado de (Technologies, s. f.-b). Recuperado de https://docs.unity3d.com/Manual/index.html

Un factor determinante para hacer uso de XR Interaction Toolkit fue el hecho de que nos permite desarrollar aplicaciones multiplataforma y no exclusivamente para Oculus como es el caso de Oculus Integration. Consideramos esta ventaja como primordial debido a que independiente de la marca del dispositivo se podrá hacer uso de la aplicación.

4.2.4. Almacenamiento de datos Se ha optado por el uso de base de datos NoSQL debido a la flexibilidad para adaptarse a necesidades de proyectos con menos en comparación a bases de datos SQL. (Ver Tabla 9)

55 Tabla 9.

Comparativa entre Base de datos SQL y NoSQL Base de datos SQL

Base de datos NoSQL

Tipo

Una base de datos para todo.

Distintos modelos de base de datos, como, por ejemplo, de documentos, grafos, clave-valor y columnas.

Almacenamiento de datos

Los datos individuales (p. ej., “títulos de libros”) se almacenan en líneas de una tabla y se asignan a determinados atributos (p. ej., “autor”, “año de publicación”, etc.).

Los juegos de datos se guardan en tablas separadas y el sistema las une en caso de consultas de búsqueda complejas.

Las bases de datos NoSQL no usan tablas, sino documentos enteros, claves y valores, grafos o columnas, en función del tipo.

Esquemas

El tipo y la estructura de los datos se determinan previamente. Para almacenar información nueva, hay que adaptar toda la base de datos (y para ello debe desconectarse de la red).

Flexibilidad. Los nuevos grupos de datos se pueden añadir inmediatamente.

Los datos estructurados, semiestructurados y no estructurados se pueden almacenar juntos, sin necesidad de una conversión previa.

Escalamiento

Escalamiento vertical. Un único servidor debe soportar el rendimiento de todo el sistema de base de datos, lo que implica una reducción del rendimiento con grandes volúmenes de datos.

Escalamiento horizontal. Cada administrador puede añadir un nuevo servidor de nube o base, la base de datos NoSQL envía los datos automáticamente a todos los servidores.

Modelo de desarrollo

Código abierto (p. ej., MySQL) o software de pago (Oracle Database).

Código abierto o software de pago.

Características ACID: Atomicity, Consistency, Isolation, Durability

En las bases de datos SQL se dan todas las características ACID.

Para que las bases de datos NoSQL se mantengan flexibles y horizontales, no suelen ser compatibles con transacciones ACID. En su lugar, se usa el modelo BASE (Basically Available, Soft State, Eventually Consistant). Dicho modelo consiste en lo siguiente: disponibilidad antes que consistencia.

Rendimiento

Utilidad en caso de índices de grandes volúmenes de datos. Para aumentar el rendimiento de los sistemas SQL, hay que optimizar las consultas, los índices y la estructura.

Gracias al uso de servidores de nube y clústeres de hardware, las bases de datos NoSQL cuentan con una capacidad de rendimiento notablemente superior.

API

Las consultas para el almacenamiento y el acceso a los datos se transmiten mediante SQL (Structured Query Language).

Los datos se almacenan y se consultan a través de los API basados en objetos.

Nota: Adaptado de (Vergara, 2015). Recuperado de https://www.facilcloud.com/noticias/sql-vs-nosql-whichone-should-i-use/

56 Se ha optado por hacer uso de base de datos NoSQL debido a la flexibilidad en cuanto al almacenamiento de datos, dado que la información no se encuentra almacenada en tablas, sino que se estructuran en documentos lo que permite que diferentes tipos de datos se almacenen en un solo documento, de igual manera otra ventaja dadas las características del proyecto es que nos permite disponibilidad por encima de consistencia.

Tabla 10.

Comparativa entre Firebase y AWS Amplify

Fundación Plataforma Compañía matriz Nube API Base de datos

Sincronización fuera de línea Plataformas compatibles Capacidades en tiempo real Almacenamiento Consola Repositorios

AWS Amplify Iniciado en 2018 Marco de código abierto Respaldado por Amazon Integrado con AWS API REST y GraphQL La forma en que AWS está estructurado le permite integrar el marco con bases de datos relacionales y no relacionales.

Almacenamiento de datos en el dispositivo

Firebase Iniciado en 2011 Tecnología patentada Respaldado por Google Integrado con GCP Solo API REST Google Firestore es una base de datos NoSQL.

iOS, Android de forma nativa o mediante marcos de trabajo Sí, a través de PubSub

iOS, Android de forma nativa o mediante marcos de trabajo Sí, a través de Firestore o base de datos en tiempo real Almacenamiento en la nube de Google Consola con una experiencia integrada perfecta Hay que configurar Google Cloud Build

Directamente en S3 Proporciona otros servicios de AWS a través de CLI Se conecta a Github, Gitlab y Bitbucket

Datos en caché

Nota: Adaptado de («Comparación entre AWS Amplify y Google Firebase», 2020) . Recuperado de

https://blog.back4app.com/es/comparacion-entre-aws-amplify-y-google-firebase/ Entre algunas las características por las que hemos tenido preferencia por Firebase es que de acuerdo a nuestra elección anterior sobre el uso de una base de datos NoSQL, Firebase se enfoca en el uso exclusivo de este tipo de base de datos siendo Firestore y Firebase RealTime, es por esto que priorizamos que sea una plataforma de ámbito especifico a NoSQL y no de ámbito general como lo es AWS Amplify.

57 4.2.5. Framework multijugador Para el desarrollo de funcionalidades multijugador se ha tomado en cuenta frameworks debido a que cuentan con el backend necesario para implementar fácilmente características de un videojuego multijugador, para lo cual se ha realizado una comparativa entre las siguientes tecnologías. (Ver tabla 11) Tabla 11

Comparativa entre Nakama vs Photon Característica/Capa cidad Motor multijugador

Nakama

Photon

Por turnos y en tiempo real. El motor en sí es en tiempo real y funciona como intermediario de mensajes. Los juegos por turnos tienen su estado administrado en memoria en el servidor.

Activar la persistencia de datos

Si.

Emparejamiento automático Emparejamiento manual Chat en el juego

Si.

Por turnos y en tiempo real. El motor es en tiempo real, funciona como un intermediario de mensajes con diferentes límites establecidos para los juegos por turnos. El código autorizado del servidor se puede escribir en C++ o C#. No está claro cómo el servidor administra el estado del juego.

No. Al igual que un intermediario de mensajes, los mensajes se envían a todos los participantes conectados. Si un participante pierde su conexión, no hay una forma integrada de volver a sincronizar.

No disponible en el servidor local.

Si.

Filtros y listas de habitaciones arbitrarias.

Chat 1 a 1, grupal y basado en salas. Disponible como parte del servidor de Nakama y puede ser autohospedado.

Historial de chat persistente, se puede mantener tan largo o corto como lo requiera el estudio.

Cualquier nube de su elección, local o bare metal.

Windows, macOS y Linux.

Los datos se envían a los clientes a través de un socket de fondo. El servidor conserva los datos y se realiza un seguimiento del estado, por lo que los clientes que pierden la conectividad de la red pueden volver a unirse en un momento posterior.

No disponible en el servidor local.

Historial de chat

alojado autohospedable Comportamiento de sincronización

Historial de chat efímero con un búfer de mensajes temporal.

Máquinas virtuales solo de Windows y locales o bare metal.

Solo ventanas.

Se espera que la devolución de llamada de sondeo obligatoria se active al menos entre 10 y 50 veces por segundo. No mantener las tarifas esperadas puede provocar la desconexión de los clientes. Debido a que las salas no tienen estado, los clientes que vuelven a unirse a las salas después de una pérdida de conexión no pueden ponerse al día de forma predeterminada.

Nota: Adaptado de (Labs, s. f.). Recuperado de https://heroiclabs.com/comparison/photon/

58 Para la elección del framework multijugador se ha optado por Photon tomando en cuenta algunas características como el hecho de que haga uso del lenguaje C# debido a que ofrece mayor compatibilidad con el motor de desarrollo Unity, de igual manera se ha analizó que entre las funcionalidades requeridas para la aplicación no presenta alguna desventaja alguna frente a Nakama.

4.3.

Aplicativo móvil 4.3.1. Planificación de los Sprints Para la planificación de cada Sprint de acuerdo a nuestro Product Backlog obsérvese

anexo 11 ,

en el que se establece la prioridad de cada historia de usuario y las estimaciones de

las mismas haciendo uso de la técnica Plannig Poker. Se puede apreciar en nuestra hoja de ruta generada mostrada en el anexo 10, la planificación para cada Sprint, la cual detalla las historias de usuario resueltas en el respectivo Sprint.

4.3.2. Sprint 1 Objetivo: Implementar escenario, assets de Biología y movilización dentro del entorno Figura 11 Resultados de sprint 1

59 4.3.2.1.

Sprint Review 1

En el primer sprint se implementó el escenario, usando Unity se importó un escenario y órganos del cuerpo humano directamente de la tienda de Assets del mismo, también se optimizó el proyecto para que pueda ser utilizado en Oculus quest como una aplicación de realidad virtual corrigiendo los problemas de compatibilidad con los diferentes Assets y finalmente se añadió la funcionalidad de movilización por el escenario mediante Joystick y teletransportación.

4.3.3. Sprint 2 Objetivo: Implementar manos virtuales y funcionalidad de interacción con los objetos Figura 12 Resultados de sprint 2

4.3.3.1.

Sprint Review 2

Dada la implementación del escenario y los Assets de Biología, se procedió a la creación de interactividad con los objetos mostrados, creando las funcionalidades de agarrar y soltar, además para poder asimilar al mundo real se creyó oportuno la creación de unas manos virtuales, logrando una mejor experiencia de usuario.

60 4.3.4. Sprint 3 Objetivo: Realizar la interfaz de inicio de sesión y registro de autenticación.

Figura 13 Resultados del sprint 3

4.3.4.1.

Sprint Review 3

En este sprint se realizó la interfaz con la ayuda del entorno de Unity: Tres paneles, la primera donde el usuario elige si entrar anónimamente o loguearse, el segundo donde pone sus credenciales y el tercer panel para el registro de una nueva cuenta; además se codificaron scripts en C# para validar la información, a su vez que los datos ingresados eran enviados, almacenados y validados por Firebase.

4.3.5. Sprint 4 Objetivo: Desarrollar panel interactivo de selección de huesos y despliegue de información por cada hueso.

61 Figura 14 Resultados del sprint 4

4.3.5.1.

Sprint Review 4

Se realizó la interfaz del panel principal interactivo, el cual despliega la sección de huesos seleccionada, además, se desarrolló la funcionalidad de selección de cada uno de los huesos, en donde al hacer hover se muestra el nombre de este hueso, para poder lograr esto se hizo uso del paquete XR Interaction Toolkit, ocupando específicamente la clase XRTintInteractable.

4.3.6. Sprint 5 Objetivo: Añadir funcionalidades de manipulación (rotar, desplazar y seleccionar) de cada hueso.

Figura 15 Resultados del sprint 5

62 4.3.6.1.

Sprint Review 5

Con el fin de poder lograr una mejor apreciación desde distintos ángulos de cada uno de los huesos, se desarrolló las funcionalidades de rotación, selección y desplazamiento del hueso seleccionado, haciendo uso una vez más del paquete XR Interaction Toolkit, en este caso añadiendo la clase XRGrabbable, se estableció una posición estática, la cual es cambiada, al igual que su rotación a través de su selección al pulsar y tener presionado el trigger del mando izquierdo.

4.3.7. Sprint 6 Objetivo: Implementar un Quiz que verifique los conocimientos sobre los huesos del cuerpo humano Figura 16 Resultados del sprint 6

4.3.7.1.

Sprint Review 6

Finalmente se implementó un Quiz, como metodología de estudio para el estudiante que use la aplicación, este quiz se lo hizo con preguntas basadas en lo que se pueda aprender dentro de la aplicación; para hacerlo tuvimos que gestionarlo dentro del entorno de Unity en adición con scripts codificados en C#.

63

5.

DISCUSIÓN

De acuerdo al estudio elaborado sobre el proceso de enseñanza aprendizaje actual en la asignatura de Biología perteneciente al segundo de Bachillerato General Unificado y a través de la recolección de datos de distintas fuentes, se da a conocer la problemática que se plantea en la investigación.

Al igual que los diversos estudios evidenciados en artículos, revistas en los cuales concluyen que el uso de la realidad virtual permite a los estudiantes desarrollar nuevas habilidades, aumenta su motivación en el proceso de enseñanza-aprendizaje además es una alternativa didáctica que permite potenciar la interiorización de nuevos conceptos, esto se vio demostrado al implementar la aplicación dentro de la asignatura de Biología donde los estudiantes al principio tuvieron algunos inconvenientes ya que era nuevo para ellos pero bastaron pocos minutos para la adaptación a esta tecnología de igual forma se mostraban predispuestos a la hora de participar en clase, quedando así evidenciado que el uso de nuevas tecnologías genera interés dentro de las aulas.

La asignatura de Biología se encuentra dentro de la malla del segundo de Bachillerato General Unificado, por ende, las nuevas tecnologías son importantes para la adquisición de conocimientos, sin embargo, la rectora de la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa expuso que se deberá capacitar a los docentes y estudiantes para que puedan utilizar la tecnología de realidad virtual, por otro lado, si es necesaria la aplicación de las nuevas tecnologías haciendo que los estudiantes salgan preparados competitivamente y de esta manera su adecuación en su nueva etapa como estudiante universitario o directamente como trabajador sea menos complicada.

64 Según la información obtenida de las encuestas a los estudiantes y las entrevistas a la Rectora de la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa, se pudieron conocer las metodologías aplicadas para la enseñanza-aprendizaje de los estudiantes, siendo primordiales para conocer los procesos en la actualidad que se ven involucradas en las mismas, tomando en cuenta que es necesario el uso de una herramienta inmersiva que permita fortalecer los procesos, demostrando que la implementación de la aplicación móvil de realidad virtual posibilitó que los estudiantes mejoren en su adquisición de conocimiento de la asignatura.

Se eligieron las herramientas y tecnologías en base a comparaciones y análisis previos al desarrollo en función a una mejor adaptación con el desarrollo de la aplicación móvil de realidad virtual que permita solucionar de una manera óptima el problema, se hizo uso de la Realidad Virtual (VR), que es una tecnología novedosa que permite que una persona esté aislada de los sentidos de la vista en un mundo virtual a través de unas Gafas y controles (Oculus quest 2) construidos con ese fin, por otra parte las herramientas de software para desarrollar fueron Unity como entorno de desarrollo (IDE), XR Interaction Toolkit un paquete especialmente construido para utilizarlo dentro de Unity que facilita el desarrollo de aplicaciones VR y Firebase como plataforma de Backend la cual brinda Firestore Database como Base de Datos No Relacional, el uso de estas herramientas de software permiten generar aplicaciones inmersivas que influyan de manera positiva en el proceso de enseñanzaaprendizaje de la asignatura de Biología.

Para tener una planificación de la elaboración de la aplicación móvil de realidad virtual se hicieron comparaciones de metodologías ágiles y se escogió, concretamente SCRUM, la cual en base a sus distintos artefactos como: el producto backlog, sprint backlog e incremento se logró una mejor organización de los requerimientos funcionales, así como dar una correcta retroalimentación en las reuniones diarias.

65 En el proceso de la codificación de los distintos y similares componentes de la aplicación, se hallaron varias dificultades, por lo que se incurrió a investigar en las respectivas documentaciones de cada una de las herramientas asociadas que cuentan con una comunidad sólida o la revisión de foros como StackOverflow, para obtener ideas con el fin de solucionar los inconvenientes.

Haciendo un contraste con las investigaciones mencionadas en la presente investigación, donde los diferentes autores afirman que la VR es una nueva forma de adquirir conocimientos, la cual favorece en el proceso de enseñanza debido a la percepción de planos 3D, se demuestra que efectivamente el uso de realidad virtual potenció el desarrollo de nuevas habilidades cognitivas como lo son la atención, y percepción de los estudiantes. Por otro lado, falta enfatizar en el hecho de que no solo los estudiantes se ven beneficiados de estas habilidades cognitivas puesto que el docente también es parte del proceso aprendizaje.

Este trabajo de investigación y específicamente la aplicación de realidad virtual en un escenario real dentro de una Unidad Educativa de la ciudad de Santo Domingo, Ecuador, enfocada a la asignatura de Biología servirá de un apoyo a más trabajos de esta temática que no es muy común aún en nuestros días. Este trabajo se diferencia de los trabajos citados anteriormente en que se usó tecnología de la más alta gama, gafas especialmente diseñadas para este fin y no una adaptación de un celular con una carcasa sostenida a los ojos, subiendo las posibilidades de que los estudiantes puedan sentir estar dentro de un mundo virtual y contribuyendo en el desarrollo de sus habilidades cognitivas; algo que destacar es que dentro del ámbito local y nacional es la primera disertación de grado enfocada a la Biología y que a su vez usa la tecnología de realidad virtual.

El principal inconveniente que surgió fue al momento de adquirir la tecnología de realidad virtual, concretamente las gafas “Oculus Quest 2”, en el país solo había de segunda

66 mano, por lo que necesariamente se tuvo que comprar por internet a través de Mercado Libre Ecuador, hallamos una persona que nos ayudó con la compra que tardó dos semanas en estar en nuestras manos. La principal facilidad que se tuvo en el proyecto fue que se encontraba mucha información por internet para ayudarnos a resolver algún problema que surgía a lo largo del desarrollo, y esto en parte tenía que ver en la marca que concretamente habíamos escogido ya que al ser perteneciente a una empresa grande como Facebook, contaba con mucha información y foros en los que otros usuarios tenían dudas similares a las que alguna vez se tuvo en todo el proceso de la fase de desarrollo.

67

6.

6.1.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones •

Dentro del proceso de enseñanza-aprendizaje no se cuenta con medios tecnológicos inmersivos, dado que comúnmente se dispone de herramientas tecnológicas tradicionales, esto se debe a que disponer de equipos inmersivos es costoso, sumado al poco conocimiento de estas tecnologías emergentes, pero lo más importante es que sin usar la realidad virtual se pierden nuevas experiencias para adquirir conocimiento.

•

En cuanto al uso de herramientas tecnológicas empleadas para la elaboración de la aplicación, de acuerdo al análisis comparativo se ha optado por emplear aquellas que hoy en día tienen gran aceptación por parte de los desarrolladores de VR como Unity, Firebase y Photon, esto debido a que cuenta con la documentación necesaria, y además el hecho de que sea tan popular en este entorno de desarrollo da a entender de las múltiples ventajas que ofrecen. De igual manera este análisis nos ha inclinado por una metodología de desarrollo de software como SCRUM, que se adapta a un proceso de desarrollo ágil, organizado y permitiéndonos flexibilidad a la hora de manejar cambios.

•

En consecuencia, el desarrollo e implementación de la app de VR “JOSWAL VR” tuvo una gran aceptación por parte de los estudiantes y docentes, esto debido a lo novedoso que es el uso de la realidad virtual siendo en la asignatura de Biología donde se aprende más en un ambiente inmersivo de un mundo virtual generando interés y desarrollando algunas habilidades cognitivas como comprensión, atención y motivación por hacer uso de esta aplicación lo que conlleva a la adquisición de nuevos conocimientos.

68 6.2.

Recomendaciones •

Aplicar nuevas tecnologías en el ámbito educacional traerá beneficios para los estudiantes porque estarán ya acostumbrados a usar esa tecnología desde antes de terminar su fase como estudiante de colegio, posesionándolos en el mercado laboral por encima de personas que no utilizaron tecnologías emergentes cuando adquirían conocimientos, por lo que se recomienda a las instituciones la inversión de capital para proveer a los estudiantes de nuevas tecnologías para así mejorar en todo el ámbito educativo.

•

Hacer uso de herramientas con funcionalidades libres permitirá que las instituciones no tengan que incurrir en gastos por licencias, además estás herramientas son sostenidas por una comunidad que soporta una vasta documentación con el fin de solventar problemas, dudas o inquietudes a la hora de desarrollar una aplicación. Por otro lado, se recomienda el uso de metodologías ágiles de desarrollo por la flexibilidad que brinda a la hora de planificar el desarrollo de un software.

•

La implementación de nuevas tecnologías dentro de la asignatura de Biología, con el fin de poder fortalecer temas que requieran de algún equipo adicional para su explicación y comprensión, como es el uso de un laboratorio físico el cual no siempre está a disposición de los estudiantes o no cuenta con los recursos necesarios siendo está aplicación una solución a este tipo de inconvenientes, de igual manera se debe aprovechar las herramientas tecnológicas que para los estudiantes tornan la clase llamativa y generan su interés.

69

7.

REFERENCIAS

Aparicio, O. (2018). Las TIC como herramientas cognitivas. Revista interamericana de investigación, educación y pedagogía, 11(1), 67-80.

Arce, J. R., & Pegueros, J. P. C. J. (2017). Impacto del m-learning en el proceso de aprendizaje: Habilidades y conocimiento / The Impact Of m-learning On The Learning Process: Skills and Knowledge. RIDE Revista Iberoamericana para la Investigación y el Desarrollo Educativo, 8(15), 363-386. https://doi.org/10.23913/ride.v8i15.303 Aznar Díaz, I., Romero-Rodríguez, J. M., & Rodríguez-García, A. M. (2018). La tecnología móvil de Realidad Virtual en educación: Una revisión del estado de la literatura científica

en

España.

Edmetic

7(1),

256-274

(2018).

http://helvia.uco.es/xmlui/handle/10396/17044 Blázquez Luego, A., Casado González, C., Palacios Galván, J. A., Blázquez Luego, A., Casado González, C., & Palacios Galván, J. A. (2017). Producción de un videojuego en realidad virtual con seguimiento de movimiento en visor y controladores manuales utilizando

metodología

Ágil

[Trabajo

Fin

de

Grado].

https://eprints.ucm.es/id/eprint/44686/ Caicedo Perlaza, L., Valverde Medina, L., & Estupiñan, I. (2017). Polo del Conocimiento. https://polodelconocimiento.com/ojs/index.php/es/article/view/205/pdf# Comparación entre AWS Amplify y Google Firebase. (2020, octubre 3). Back4App Blog. https://blog.back4app.com/es/comparacion-entre-aws-amplify-y-google-firebase/ Firebase. (s. f.). Recuperado 22 de noviembre de 2021, de https://firebase.google.com/

70 Forte, J. L. B., Vela, F. L. G., Rodríguez, P. P., & Gázquez, D. P. (2018). Desarrollo de un modelo estándar de interacción para entornos virtuales. XVIII Conferencia de la Asociación Española para la Inteligencia Artificial (CAEPIA 2018) 23-26 de octubre de 2018 Granada, España, 2018, ISBN 978-84-09-05643-9, págs. 1083-1088, 10831088. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=7373949 Gutiérrez, R. C., Somoza, J. A. G.-C., Taranilla, R. V., & Armero, J. M. M. (2019). Análisis de la motivación ante el uso de la realidad virtual en la enseñanza de la historia en futuros maestros. Edutec. Revista Electrónica de Tecnología Educativa, 68, 1-14. https://doi.org/10.21556/edutec.2019.68.1315 Holzwarth, V., Gisler, J., Hirt, C., & Kunz, A. (2021). Comparing the Accuracy and Precision of SteamVR Tracking 2.0 and Oculus Quest 2 in a Room Scale Setup. https://doi.org/10.1145/3463914.3463921 Kanban vs. Scrum. (s. f.). Deloitte Spain. Recuperado 6 de diciembre de 2021, de https://www2.deloitte.com/es/es/pages/technology/articles/kanban-vs-scrum.html Labs, H. (s. f.). Nakama vs Photon. Heroic Labs. Recuperado 5 de febrero de 2022, de https://heroiclabs.com/comparison/photon/ Lynch,

G.

(2021,

julio

26).

Oculus

Quest

2

review.

TechRadar.

https://www.techradar.com/reviews/oculus-quest-2-review Marotta, F., Oca, J. A. M. de, & Addati, G. A. (2020). Simulaciones con realidad inmersiva, semi inmersiva y no inmersiva. En CEMA Working Papers: Serie Documentos de Trabajo. (N.o 740; CEMA Working Papers: Serie Documentos de Trabajo.).

Universidad del CEMA. https://ideas.repec.org/p/cem/doctra/740.html

71 Nieves, J. D. P. (2017). Construcción de conceptos en biología mediante la realidad virtual (VR), una propuesta alternativa. Bio-grafía, 1137-1148. https://doi.org/10.17227/biografia.extra2017-7284 Oculus ESP | Gafas, Equipos y Juegos VR. (s. f.). Recuperado 28 de noviembre de 2021, de https://www.oculus.com/?locale=es_ES Pezzutti, R. J. A., Cárdenas, C. M. L., Mesías, C. D. E., Lira, L. A. N., & Dumont, J. R. D. (2020). Mundos virtuales y el aprendizaje inmersivo en educación superior. Propósitos y Representaciones, 8(1), 430. https://doi.org/10.20511/pyr2020.v8n1.430 photon. (s. f.). Multiplayer Game Development Made Easy | Photon Engine. Recuperado 5 de febrero de 2022, de https://www.photonengine.com/ Pros y contras de programar en Unity vs. En Unreal Engine | Deusto Formación. (s. f.).

Recuperado

6

de

diciembre

de

2021,

de

https://www.deustoformacion.com/blog/diseno-produccion-audiovisual/pros-contrasprogramar-unity-vs-unreal-engine Ruiz Cerrillo, S. (2019). Enseñanza de la anatomía y la fisiología a través de las realidades aumentada y virtual. Innovación educativa (México, DF), 19(79), 57-76.

Sandí Delgado, J. C., & Cruz Alvarado, M. A. (2016). Propuesta metodológica de enseñanza y aprendizaje para innovar la educación superior. InterSedes, 17(36), 153-189. https://doi.org/10.15517/isucr.v17i36.27100 Selma García, A. (2017). Desarrollo de aplicaciones para múltiples plataformas y uso de realidad virtual con Unity 3D [Proyecto/Trabajo fin de carrera/grado, Universitat Politècnica de València]. https://riunet.upv.es/handle/10251/84815

72 Technologies, U. (s. f.-a). Creador y editor de juegos 2D y 3D | Software de realidad aumentada/virtual | Motor de juegos | Unity. Recuperado 8 de febrero de 2021, de https://unity.com/es/products/unity-platform Technologies, U. (s. f.-b). Unity - Manual: Manual del usuario de Unity 2020.3 (LTS).

Recuperado 6 de diciembre de 2021, de https://docs.unity3d.com/Manual/index.html Toala-Palma, J. K., Arteaga-Mera, J. L., Quintana-Loor, J. M., & Santana-Vergara, M. I. (2020). La Realidad Virtual como herramienta de innovación educativa. EPISTEME KOINONIA, 3(5), 270-286.

Unreal Engine | The most powerful real-time 3D creation platform. (s. f.). Unreal Engine.

Recuperado 8 de febrero de 2021, de https://www.unrealengine.com/en-US/ Vergara, A. (2015, octubre 26). SQL vs NoSQL ¿Cuál debo usar? Tech blog for developers | Facilcloud. https://www.facilcloud.com/noticias/sql-vs-nosql-which-one-should-i-use/ Villares, J., Sánchez, J., Ruiz, J., & Andrade, T. (2020). Realidad virtual aplicada al mejoramiento del aprendizaje de las ciencias exactas | MUNDO RECURSIVO. https://www.atlantic.edu.ec/ojs/index.php/mundor/article/view/17

73

8.

8.1.

ANEXOS

Anexo 1. Documento de actividades dentro de la institución

74 8.2.

Anexo 2. Carta de impacto

75 8.3.

Anexo 3. Acta de entrega

76 8.4.

Anexo 4. Árbol del problema

77 8.5.

Anexo 5. Cronograma

78 8.6.

Anexo 6. Tabla de recursos

Recursos GASTOS Humano Estudiantes Costos operacionales (materiales) Copias Transporte Inversiones (tecnológicos) Oculus Quest 2 Pendrive Computadora Gestión (año) Internet Sprint 1 Herramientas de desarrollo (versión libre) Gestión de base de datos(versión gratuita) Sprint 2 Herramientas de desarrollo (versión libre) Gestión de base de datos(versión gratuita) Sprint 3 Herramientas de desarrollo (versión libre) Gestión de base de datos(versión gratuita) Sprint 4 Herramientas de desarrollo (versión libre) Modelado 3D Gestión de base de datos(versión gratuita) Sprint 5 Herramientas de desarrollo (versión libre) Gestión de base de datos(versión gratuita) Sprint 6 Herramientas de desarrollo (versión libre) Gestión de base de datos(versión gratuita)

Cantidad

Valor unitario

Valor total

2

1200

2400

50 20

0,1 0,3

5 6

1 2 2

425 10 1200

425 20 2400

12

65

2 1

0 0

2 1

0 0

2 1

0 0

2 1 1

0 152 0

2 1

0 0

2 1

0 0

780 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 152 0 0 0 0 0 0 0

Subtotal Imprevistos 4% Total

6188 247,52 6435,52

Ingresos Fuente de ingresos Recursos propios IECE Total

6435,52 6435,52

79 8.7.

Anexo 7. Modelo de encuesta Encuesta dirigida a los estudiantes que cursan la asignatura de Biología del segundo de bachillerato en la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa 1. ¿Considera que el uso de las TIC en clases?

• Es un factor determinante en el aprendizaje de los estudiantes • Es una moda dada la era tecnológica en la que vivimos.

• Es una herramienta de apoyo alternativa para la enseñanza de los diversos contenidos • Es una herramienta totalmente prescindible • Es una alternativa que no necesariamente influye en el aprendizaje de los estudiantes • Es un recurso importante para mejorar la enseñanza.

• Promueve el interés y la motivación.

• Facilita el trabajo en grupo, la colaboración y la inclusión.

2. ¿Usted conoce acerca de la tecnología de realidad virtual?

• Si • No 3.

• • •

¿En qué situación ha experimentado con un dispositivo de realidad virtual?

Entretenimiento Académico Ninguna

4. ¿En qué porcentaje considera que el uso de una aplicación realidad virtual generará interés al estudiante en el proceso de enseñanza-aprendizaje?

• • • •

Entre el 0 y 25% Entre 25% y 50% Entre el 50% y 75% Entre el 75% y 100%

5. ¿Entre qué porcentaje considera usted que utiliza las TIC en sus clases? (a excepción de videoconferencias) • • • •

Entre el 0 y 25% Entre 25% y 50% Entre el 50% y 75% Entre el 75% y 100%

6. ¿Hace uso de alguna aplicación o programa exclusivo para el estudio de la asignatura de Biología?

• Si • No

80 7.

• • • •

¿En qué apartado consideras que encajaría esta aplicación?

Aplicación móvil Aplicación de escritorio Aplicación web Aplicación de realidad virtual

8.

¿Consideraría que la utilización de Apps educativas aportaría mayor interés en el aprendizaje de la asignatura de Biología?

Si No

• • 9.

¿Desde su óptica estudiantil, que recursos tecnológicos le llamaría más la atención para fortalecer su aprendizaje dentro de la asignatura de Biología?

• Videos • Documentos digitales • Gafas de realidad virtual • Plataforma estudiantil 10. ¿Qué tipo de alternativa didáctica prefiere?

• Tradicionales • Uso de realidades inmersivas (Realidad Virtual) • Ambas

81 8.8.

Anexo 8. Modelo de entrevista

Entrevista dirigida a la rectora de la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa 1. ¿Con qué recursos tecnológicos cuenta la institución para la enseñanza-aprendizaje de las asignaturas de segundo de bachillerato?

2. ¿Considera que en la educación de hoy en día el uso de las TICs es una herramienta primordial dentro del proceso de enseñanza-aprendizaje? ¿Por qué?

3. ¿En qué áreas considera usted que es necesaria la aplicación de nuevas tecnologías con el fin de fortalecer el proceso de enseñanza-aprendizaje?

4. ¿Estaría de acuerdo con que un docente deba utilizar TICs, aunque sea unos mínimos requeridos en la impartición de su asignatura? Explique el motivo.

5. ¿Qué resultados esperaría tener después de la implementación de nuevas tecnologías para fortalecer el proceso de enseñanza-aprendizaje?

Entrevista dirigida al docente que imparte la asignatura de Biología en la Unidad Educativa Julio Moreno Espinosa 1. ¿Consideraría el uso de las TICs al momento de impartir su asignatura? ¿Por qué?

2. ¿Qué metodologías de enseñanza-aprendizaje utiliza para las clases de la asignatura de Biología?

3. ¿Cree que el uso de TICs mejoraría el proceso de enseñanza? ¿Por qué?

4. ¿Qué métodos tecnológicos usa con frecuencia para impartir la asignatura? ¿Por qué?

5. ¿Considera usted que las nuevas tecnologías pueden reemplazar a los materiales didácticos tradicionales? ¿Por qué?

82 8.9.

Anexo 9. Roles de Scrum Rol

Persona

Área

Scrum Master

Joe Vega

Product Owner

Mg. Magdalena Culqui

Docente Unidad Educativa

Developer

Oswaldo Guzmán

Backend, Frontend, Tester

Developer

Joe Vega

Backend, Frontend, Tester

83 8.10. Anexo 10. Hoja de ruta

84 8.11. Anexo 11. Product Backlog:

85 8.12. Anexo 12. Historias de usuario

86

87

88

89

90

91

92

93 8.13. Anexo 13. Pruebas de aceptación

94

95

96 8.14. Anexo 14. Evidencias de entrega y capacitación

97 8.15. Anexo 15. Manual de usuario

98

99

100 8.16. Anexo 16. Manual técnico

101

102

103 8.17. Anexo 17. Retrospectiva de los Sprints

104