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CatMat, videojuego para aprender matemáticas

Por Armando Bonilla

Ciudad de México. 15 de junio de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- De acuerdo con los resultados de la última prueba de PISA, el nivel de los niños y jóvenes mexicanos en las materias relacionadas con el quehacer científico está muy por debajo de los estándares internacionales.

La más reciente evaluación reveló que México obtuvo solo 416 puntos en ciencias, 423 en lectura y tan solo 408 puntos en matemáticas. Para esta última área, es decir, las matemáticas, trascendió que pese a ser la de menor puntaje, el promedio mejoró cinco puntos por cada tres años para el periodo comprendido entre 2003 y 2015.

En ese contexto, cualquier esfuerzo complementario en favor de la enseñanza de ciencias duras a nivel básico es de suma importancia, sobre todo si se trata de reforzar las materias donde los resultados son más desalentadores, tales como las matemáticas.

Entre esos esfuerzos se encuentra la aplicación CatMat, un videojuego orientado al aprendizaje de las operaciones: sumas, restas, multiplicación y divisiones de fracciones, que fue desarrollado por alumnos que participaron en la más reciente edición del Programa Delfín —esfuerzo que busca fortalecer la cultura científica y tecnológica entre los jóvenes mexicanos— asesorados por expertos en el desarrollo de juegos serios (educativos).

¿Cómo surge CatMat?

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, José Alfredo Jiménez Murillo, asesor del proyecto, explicó que como parte del Programa Delfín, un grupo de jóvenes se dio a la tarea de desarrollar un videojuego que permitiera a los niños de cuarto y quinto grado de primaria aprender operaciones básicas de matemáticas.

“El objetivo es que a través del videojuego aprendan operaciones de suma, resta, multiplicación y división de fracciones (…) Se trata de un proyecto muy importante porque se apega a las temáticas de cuarto y quinto de primaria, grados en los que se ha comprobado que los niños comienzan a sentir miedo de esa materia”.

Jiménez Murillo, quien también se desempeña como docente de tiempo completo en el Departamento de Sistemas y Computación del Instituto Tecnológico de Morelia —que pertenece al Tecnológico Nacional de México (Tecnm)—, dijo también que el proyecto se concluyó con éxito y actualmente se encuentra en fase de prueba.

“Hasta ahora solo lo hemos probado en una escuela primaria, pero eventualmente buscaremos el apoyo de la Secretaría de Educación Pública para que podamos compartirlo con más escuelas primarias (…) El objetivo es que los alumnos prueben el videojuego y el proyecto avance a una nueva etapa de investigación que consistiría en medir su impacto educativo”.

Las etapas del proyecto

Eréndira Jiménez, Giovanni Silva, José Alfredo, Juan Ángel Pastor, Laura Parra y Kevin Román.

Sobre cuáles fueron las etapas que atravesó el proyecto, el investigador dijo que el primer paso consistió en investigar y estudiar las opciones de software para programar el videojuego y documentarse también acerca de los procesos de enseñanza para operaciones con fracciones.

“La primera etapa consistió en investigar cuáles podrían ser las opciones tecnológicas para desarrollar un videojuego. Después se hicieron varios programas de prueba —utilizando Unity 5.1—, para dominar el uso del motor de videojuegos”.

La siguiente fase consistió en el diseño del storyboard y, una vez que se concretó, comenzó la programación del videojuego. “Los estudiantes se concentraron de lleno y estuvieron programando desde la mañana hasta tarde, durante un lapso de siete semanas, para concluir su proyecto a tiempo”.

Ciencia en CatMat

Aun cuando el tiempo fue poco, es decir, el proyecto tomó las siete semanas que comprende el Programa Delfín, el desarrollo del videojuego tuvo como base un proyecto de investigación de largo plazo, el cual estuvo a cargo de la maestra Eréndira Miriam Jiménez Hernández.

En charla con la Agencia Informativa Conacyt, la maestra, que actualmente cursa su doctorado en el Posgrado de Ciencia e Ingeniería de la Computación de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), dijo que actualmente trabaja en un proyecto denominado Methodology to construct educational video games in software engineering, cuyo objetivo es facilitar el aprendizaje de prácticas de ingeniería de software a través de juegos serios, es decir, aquellos que cuentan con elementos educativos.

Al respecto, detalló que como parte de ese trabajo diseñó, con el apoyo de la doctora Hanna Oktaba (UNAM), el doctor Mario Piattini (Universidad de Castilla-La Mancha, UCLM) y la doctora Frida Díaz (UNAM), una metodología para construir juego serios, la cual sirvió como base para crear el plan de trabajo que siguieron los alumnos y sus asesores en el desarrollo del videojuego.

“Desde el diseño, la planeación y el análisis, trabajé directamente con los asesores para concretar un calendario de trabajo, donde día a día se planificaron las cosas que se tenían que hacer y cómo se tenían que realizar”.

Respecto a la metodología que siguieron los alumnos para concretar el videojuego en tan solo siete semanas, la maestra Jiménez Hernández dijo que se constituye de tres fases principales que son preproducción, producción y posproducción. “Asimismo, tres procesos que tienen que ver con la administración del proyecto, la implementación pedagógica y la implementación de software; se trata de una metodología muy ágil que busca optimizar el número de elementos para la construcción de juegos serios”.

El trabajo de los estudiantes

Entrevistado también por la Agencia Informativa Conacyt, Giovanni Sinaí Silva Barragán, estudiante de octavo semestre de la carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales del Instituto Tecnológico de Lázaro Cárdenas, Michoacán (también del Tecnm), y uno de los integrantes del equipo que desarrolló el videojuego, comentó que el proyecto desarrollado como parte del Programa Delfín tomó como eje temático la resolución de operaciones con fracciones porque son un elemento de las matemáticas cuyo aprendizaje se complica en niños de primaria (4o y 5o grados).

Se trata de un videojuego en tercera dimensión que parte de la metodología generada por la maestra Eréndira Miriam, lo que les permitió concluir el videojuego en tan solo cinco semanas y destinar dos más de ellas a las pruebas de operación y realizar adecuaciones.

Al referir los principales retos a los que se enfrentaron durante el desarrollo del proyecto, dijo que el principal fue la falta de conocimiento sobre el entorno para programar, seguido de las técnicas de enseñanza particulares para las operaciones con fracciones.

“Nosotros nos preocupamos porque el contenido estuviera referenciado incluso a contenidos que los alumnos ven diariamente como parte de sus programas de clase y no nos limitamos, como ocurre en otros videojuegos de este tipo, a presentar respuestas aleatorias”, concluyó.

El futuro del proyecto

Debido a que tanto los asesores del proyecto como los jóvenes involucrados en el desarrollo de CatMat consideran que se trata de una herramienta con elevado potencial educativo, los involucrados tienen proyectado darle continuidad más allá del Programa Delfín, así lo reveló el doctor Octavio Ortiz Ortiz, docente investigador en el Instituto Tecnológico de Morelia.

“Básicamente los estoy apoyando en la siguiente fase que radica en la aplicación con un grupo de prueba, un grupo de experimentación, tras lo cual nos daremos a la tarea de recopilar resultados que nos indiquen si el juego genera una motivación adicional en los niños para el aprendizaje de las operaciones y también si existe una mejora en el rendimiento académico”.

Añadió que para esta nueva etapa se elaborarán tests para medir la motivación en los alumnos y, a su vez, los resultados académicos. “Ya es una ventaja que los muchachos jueguen a las matemáticas, pero si tenemos un resultado académico que demuestre una diferencia significativa entre el grupo experimental (que usa el videojuego paralelamente a las clases que recibe en el aula)  y el de control (que no lo usa), estaríamos ante la oportunidad de extrapolar esta herramienta a otras áreas de la educación”, concluyó.

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