CARÁTULA
Este sitio presenta una propuesta educativa innovadora enfocada en
mejorar el aprendizaje de las matemáticas en estudiantes de
secundaria en Guanajuato, mediante una sala interactiva basada en la
metodología STEAM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Arte y
Matemáticas) y técnicas de gamificación.
La iniciativa se centra en transformar la percepción negativa de las
matemáticas en los estudiantes integrando recursos tecnológicos,
videojuegos y actividades lúdicas que fomenten el aprendizaje
colaborativo, el razonamiento lógico y la resolución de problemas.
Se diseñaron cinco módulos temáticos que abordan los principales
subtemas de las matemáticas impartidos en secundaria, a través de
retos y narrativas interactivas protagonizadas por tres personajes
principales. Los resultados preliminares apuntan a que la iniciativa
logra enganchar a los estudiantes con problemas matemáticos
relevantes de un modo atractivo y estimulante, acercándolos a
comprender el importante papel de las ecuaciones en la vida diaria.
Keywords:
Matemáticas, Gamificación, STEAM, Educación secundaria,
Innovación educativa, estudiantes.
INTRODUCCIÓN
La innovación requiere ideas nuevas...
La educación tiene
una responsabilidad frente a la tradición. El descubrimiento no
puede planificarse; la invención no puede programarse.
- (Papert, 2018)
Para abordar los desafíos de la situación educativa en Guanajuato, es necesario implementar proyectos innovadores que fortalezcan la comprensión de los conceptos básicos de materias fundamentales y que generan resistencia educativa, como son las matemáticas. Motivando así la permanencia de los estudiantes en sus estudios, mediante recursos y herramientas de comunicación educativa innovadoras, entretenidas y afines a las nuevas generaciones.
Ahí es donde encontramos una valiosa oportunidad para nuestra
empresa, COLEKTOR S.A. DE C.V., empresa
experta en el desarrollo de instalaciones interactivas, con más de
10 años de experiencia lograda en casos de
éxito para museos e instituciones, de colaborar con instituciones
educativas como la Universidad Tecnológica de León y la Secretaría
de Educación del Estado de Guanajuato.
Es fundamental destacar que la colaboración entre las autoridades
educativas, las instituciones y la iniciativa privada es esencial
para la implementación de este tipo de proyectos innovadores y
lograr así una mejora significativa en las condiciones educativas
de Guanajuato, potencializando que los estudiantes tengan un
futuro más próspero y exitoso.
La idea piloto se basa en la producción de un espacio
físico/digital con recursos tecnológicos de última generación para
la presentación y uso de dinámicas educativas colaborativas
basadas en técnicas de gamificación y certificadas bajo
la metodología educativa STEAM (Ciencia, Tecnología,
Ingeniería, Arte y Matemáticas por sus iniciales en inglés).
Esta iniciativa permitirá a los estudiantes cambiar su
percepción de las matemáticas de una manera más entretenida y
práctica.
Con base en la metodología STEAM, el
proyecto nos permite obtener información sobre los usuarios
asistentes a la sala durante todo el proyecto piloto, lo que nos
ayudará tanto realizar implementaciones a la sala como
complementar el proyecto con programas de tutorías para
estudiantes con dificultades de aprendizaje, así como la promoción
de actividades extracurriculares que motiven a los estudiantes a
descubrir sus intereses y habilidades, programas de orientación
vocacional que ayuden a los estudiantes a tomar decisiones
informadas sobre su futuro, y la implementación de medidas para
mejorar el clima escolar.
Por último, consideramos que este proyecto nos ayudará a cambiar
la percepción negativa de las matemáticas y hacer que los
estudiantes comprendan su relevancia en su vida diaria.
Muchos estudiantes tienen una idea equivocada de las matemáticas y
las ven como una materia aburrida y difícil. Sin embargo, si se
les muestra cómo las matemáticas están presentes en su vida diaria
y se les enseña de una manera más práctica y entretenida, es
posible cambiar esta percepción y fomentar su interés.
OBJETIVOS
DEL PROYECTO
Desarrollar el programa piloto de una sala de matemáticas que impacte positivamente en los estudiantes de secundaria pública.
Objetivos Específicos:Implementar un programa interactivo itinerante que integre recursos tecnológicos físicos y digitales con módulos temáticos de matemáticas.
Diseñar actividades lúdicas y gamificadas que refuercen habilidades matemáticas fundamentales tales como aritmética, geometría, álgebra y razonamiento lógico.
Incorporar la metodología STEAM para fomentar el aprendizaje interdisciplinario y la resolución de problemas prácticos.
Promover el trabajo colaborativo y la exploración creativa mediante dinámicas que conecten las matemáticas con contextos de la vida diaria.
Evaluar la participación y el progreso de los estudiantes para identificar áreas de mejora y adaptar futuras implementaciones.
ANTECEDENTES
SITUACIÓN GENERAL DEL NIVEL SECUNDARIA EN GUANAJUATO
Grafica-NSE4
Variación Porcentual de la matricula en
secundaria por ciclo escolar
Estado de Guanajuato. Ciclos escolares 2016-2017 a 2021-2022
Fuente: SEG,2022.
En los últimos años, el sector educativo en Guanajuato ha
enfrentado una serie de desafíos debido a diversos factores
sociales y económicos, incluyendo la pandemia de COVID-19, que
impactó profundamente en los estudiantes de educación básica y sus
familias. La carencia de recursos económicos, baja motivación para
el estudio y las limitaciones para acceder a herramientas
tecnológicas han dificultado el aprendizaje y el desarrollo
académico de muchos niños y jóvenes.
Los efectos de la pandemia COVID-19 se observan principalmente en:
Estas tendencias coinciden con los ciclos escolares afectados por
el cierre de escuelas y la transición al aprendizaje a distancia
(2020-2021).
Tabla IMM-35.2
Abandono escolar en secundaria por control, según sexo y ciclo
escolar
Estado de Guanajuato. Ciclos escolares 2017-2018 a 2020-2021.
Porcentaje
| Control | Sexo | 2017-2018 | 2018-2019 | 2019-2020 | 2020-2021 |
|---|---|---|---|---|---|
| Privado | Hombres | 1.7 | 3.7 | 7.1 | 0.9 |
| Mujeres | 2.1 | 0.2 | 5.6 | 1.3 | |
| Total | 1.9 | 2.0 | 6.3 | 1.1 | |
| Público | Hombres | 5.6 | 6.5 | 3.3 | 4.7 |
| Mujeres | 3.9 | 4.1 | 1.5 | 3.0 | |
| Total | 4.7 | 5.3 | 2.4 | 3.8 | |
| Total | Hombres | 5.2 | 6.2 | 3.7 | 4.3 |
| Mujeres | 3.7 | 3.7 | 2.0 | 2.8 | |
| Total | 4.4 | 4.9 | 2.8 | 3.6 |
Fuente: SEG,2022.
A nivel secundaria, el abandono escolar se ha convertido en un problema grave en Guanajuato, especialmente para estudiantes de entornos desfavorecidos. La ausencia de instrumentos y recursos educativos adecuados, han afectado el rendimiento académico de los estudiantes.
Las dificultades de aprendizaje son comunes, lo que
puede afectar negativamente la autoestima y el desempeño académico
de los alumnos. Sin embargo, muchas escuelas carecen de
infraestructura y preparación para ayudar a estos estudiantes. La
poca orientación vocacional también ha llevado a decisiones
equivocadas reflejándose en la falta de motivación para muchos
estudiantes.
De acuerdo con (García-Mejía, 2020) uno de los mayores obstáculos
en el estudio de la matemática es la falta de motivación para
hacerlo, lo que se debe fundamentalmente a las actitudes negativas
con la que los estudiantes enfrentan esta disciplina, estas
actitudes pueden deberse entre tantas cosas, a una mala adopción
del estudiante al medio en que se desarrolla su proceso de
aprendizaje.
Paradójicamente, y en una tendencia contraria a los datos
anteriores, del 2017 (2.6%) al 2021 (0.7%) se observa una
tendencia descendente significativa en la reprobación,
posiblemente debido a políticas educativas implementadas durante
la pandemia, como la flexibilización de evaluaciones o la
promoción automática.
Tabla IMM-34.3
Reprobación en secundaria por ciclo escolar, según grado
Estado de Guanajuato. Ciclos escolares 2017-2018 a 2020-2021.
Porcentaje
| Ciclo Escolar | 1° | 2° | 3° | Total |
|---|---|---|---|---|
| 2017-2018 | 5.9 | 3.2 | 1.8 | 2.6 |
| 2018-2019 | 5.9 | 2.8 | 1.5 | 2.3 |
| 2019-2020 | 6.7 | 1.8 | 1.0 | 1.5 |
| 2020-2021 | 2.9 | 0.7 | 0.6 | 0.7 |
Fuente: SEG,2022.
La pandemia agravó los problemas educativos en Guanajuato a nivel
secundaria, el abandono escolar, la desmotivación académica, la
falta de recursos tecnológicos y la dificultad en asignaturas
clave como las matemáticas afectan la formación de los
estudiantes.
Estos datos, que se incrementan considerable en la educación media
superior y en la educación superior generan un clima de
incertidumbre importante en el sector económico e industrial en el
estado, ya que la inestabilidad en la calidad de la formación
educativa y el poco volumen de estudiantes capacitados impactará
en el desarrollo industrial de la región (Villanto, 2018), se verá
reflejado en la oferta de mano de obra técnica para el sector
laboral, que por ende demanda altos estándares para la generación
de empleos en los principales sectores industriales.
Estado de Guanajuato
Principales cifras
Inicio del ciclo escolar 2021-2022
| Tipo o Nivel educativo | Matrícula° | Docentes | Escuelas | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Total | Hombres | Mujeres | Total | Hombres | Mujeres | ||
| Educación básica | 1,236,250 | 625,299 | 610,951 | 54,806 | 15,170 | 39,636 | 10,517 |
| Privado | 121,939 | 61,006 | 60,933 | 8,459 | 1,902 | 6,557 | 1,341 |
| Público | 1,114,311 | 564,293 | 550,018 | 46,347 | 13,268 | 33,079 | 9,176 |
| Educación Inicial | 7,825 | 4,093 | 3,732 | 214 | 1 | 213 | 93 |
| Privado | 6,441 | 3,387 | 3,054 | 134 | - | 134 | 58 |
| Público | 1,384 | 706 | 678 | 80 | 1 | 79 | 35 |
| Preescolar | 225,035 | 113,119 | 111,916 | 10,596 | 236 | 10,360 | 4,183 |
| Privado | 22,952 | 11,422 | 11,530 | 1,801 | 16 | 1,785 | 594 |
| Público | 202,083 | 101,697 | 100,386 | 8,795 | 220 | 8,575 | 3,589 |
| Primaria | 690,596 | 351,245 | 339,351 | 25,789 | 6,610 | 19,179 | 4,372 |
| Privado | 61,596 | 30,964 | 30,632 | 3,093 | 351 | 2,742 | 399 |
| Público | 629,000 | 320,281 | 308,719 | 22,696 | 6,259 | 16,437 | 3,973 |
| Secundaria | 312,794 | 156,842 | 155,952 | 18,207 | 8,323 | 9,884 | 1,869 |
| Privado | 30,950 | 15,233 | 15,717 | 3,431 | 1,535 | 1,896 | 290 |
| Público | 281,844 | 141,609 | 140,235 | 14,776 | 6,788 | 7,988 | 1,579 |
| Educación Media Superior | 229,192 | 107,016 | 122,176 | 19,374 | 9,752 | 9,622 | 1,264 |
| Privado | 45,749 | 21,246 | 24,503 | 6,127 | 2,925 | 3,202 | 425 |
| Público | 183,443 | 85,770 | 97,673 | 13,247 | 6,827 | 6,420 | 839 |
|
Educación Superior (Licencisatura y Postgrado) |
157,922 | 73,512 | 84,410 | 15,155 | 8,492 | 6,663 | 358 |
Fuente: SEG,2022.
Es por esto que la secundaria se convierte en el nivel estratégico
para generar un punto de inflexión que cambie los distintos
indicadores planteados anteriormente y aprendan haciendo,
entendiendo no solo la realidad que los rodea sino cómo se
desarrolla el mundo fuera de las aulas de clases como el reflejo
de la realidad donde vivimos (Asinc, 2018).
Esto exige desarrollar formas innovadoras de enseñanza, con
métodos prácticos y relevantes que conecten el aprendizaje con la
vida real y capten así el interés de los jóvenes, mejoren su
aprovechamiento y los preparen para las demandas de un sector
productivo que deberá de ser igualmente innovador, generando un
impacto positivo en los indicadores de desarrollo del estado.
LAS MATEMÁTICAS COMO JUEGO
En el territorio del conocimiento humano, las matemáticas ocupan
un rol fundamental como herramienta clave y lenguaje universal
para describir y entender el mundo que nos rodea. Sin embargo, más
allá de sus aplicaciones prácticas y científicas, las matemáticas
también pueden concebirse como un juego: un campo que integra
creatividad, lógica y exploración, e invita a resolver problemas
con un espíritu lúdico.
El concepto de las matemáticas como juego no es nuevo, grandes
matemáticos como Pierre de Fermat y Blaise Pascal encontraron en
los problemas de probabilidad en los juegos de azar la base para
desarrollar la teoría de probabilidades, mientras que el
legendario matemático Carl Friedrich Gauss hablaba de la “alegría”
que sentía al resolver problemas. Esta perspectiva resalta un
aspecto esencial de las matemáticas: su capacidad para desafiar
nuestra mente mientras nos proporciona satisfacción intelectual.
Desde esta óptica, resolver un problema matemático se asemeja a
participar en un juego con reglas bien definidas, al igual que en
un juego de estrategia o un rompecabezas. Por ejemplo, la
resolución de un sudoku o un cubo de Rubik son actividades
matemáticas que involucran patrones, secuencias y lógica, pero
también son vistas como pasatiempos recreativos.
Un aspecto clave que conecta las matemáticas con el juego es la creatividad. Aunque muchos perciben las matemáticas como un campo rígido y estructurado, también es un ámbito donde la imaginación desempeña un papel clave. Crear nuevas conjeturas, imaginar soluciones novedosas o desarrollar estructuras abstractas son actividades profundamente creativas, comparables al diseño de un juego. Además, las matemáticas como juego pueden desempeñar un papel vital en la educación. Al presentar problemas como retos lúdicos, los estudiantes pueden superar la percepción de las matemáticas como una disciplina intimidante y aprender a disfrutar del proceso de descubrimiento.
En definitiva, las matemáticas como
juego nos invitan a explorar,
experimentar y disfrutar de la belleza intrínseca de esta
disciplina.
como un campo de posibilidades infinitas,
donde el aprendizaje y
la diversión convergen de manera extraordinaria.
METODOLOGÍA
MODELO RETÓRICO
Para el desarrollo del proyecto seguimos pasos del proceso retórico,
ya que este nos permite asegurar que todos los elementos –narrativa,
gamificación y diseño– trabajen de manera coherente para comunicar
un mensaje persuasivo y generar una experiencia significativa, como
la plantea (Rivera, 2007). Al identificar el propósito del juego y a
su audiencia, se construyen mecánicas que no solo entretienen, sino
que persuaden y educan. Además, este enfoque nos permite crear
conexiones emocionales (pathos), credibilidad en el universo del
juego (ethos) y lógica en los sistemas (logos), logrando que los
usuarios se comprometan profundamente con la experiencia. Así, la
retórica transforma un videojuego en un medio efectivo y memorable.
Pasos del modelo retórico:
01 INTELECTIO
Etapa de investigación para definir el hecho comunicativo, por lo
que nos enfocaremos en definir al usuario, así como la definición de
temas y subtemas.
Usuarios
Niños y jóvenes estudiantes de secundarias públicas
(12 a 15
años).
Marco de referencia
Para definir las temáticas a abordar:
Diagnóstico
Se realizó un cuestionario con el objetivo de reunir información
general de los profesores sobre la percepción que tienen de la
relación de sus alumnos de secundaria con las matemáticas.
Matemáticas
A partir de reuniones que tuvimos con la academia de
matemáticas de la UTL se definieron los principales temas y
subtemas que debieran abordarse en la instalación, los cuales
corresponden con los conocimientos fundamentales que debe
tener un estudiante de nivel secundaria.
Metodología STEAM
Se realizó una investigación bibliográfica sobre la
metodología STEAM para conocer sus principales principios y
cómo esta puede ayudar a definir prácticas innovadoras en el
proceso de aprendizaje de las matemáticas para los niños de
secundaria.
La propuesta metodológica del STEAM se contrastó y certificó
por Educate·k.
La información de estas 3 fuentes nos permitieron definir "lineas guía" de acción o contenido sobre las que se diseñará la instalación itinerante.
02 INVENTIO
En esta etapa se construyeron los argumentos a partir de premisas
o tópicos extraídos de la intelectio. Con ellos se desarrolló una
estrategia que definió los contenidos creativamente.
Será una historia con forma de cómic, donde cada módulo planteará una parte de la historia de tres personajes protagonistas. Los usuarios se enfrentarán a:
Cada módulo estará conformado por 3 retos que tendrán que ser solucionados.
La experiencia estará conformada por diversas estrategias de gamificación:
03 DISPOSITIO / ELOCUTIO
Etapa para desarrollar la estructura de la instalación y definir
los contenidos de cada módulo, esto se hará mediante guiones. Se
producirá la instalación.
Se desarrollaron 6 módulos, uno para la introducción a la historia y a la experiencia interactiva de la sala y 5 módulos, donde cada uno plantea y desarrolla temáticas particulares.
04 ACTIO
Una vez producida la instalación se puso a prueba como programa
piloto, así que los usuarios interactuaron con ella y a partir de
esta experiencia se obtuvo información para detectar necesidades y
proponer mejoras.
DIAGNÓSTICO
Con el objetivo de entender la problemática que enfrentan los
estudiantes de educación básica, nos propusimos realizar un
análisis. Para ello, consideramos la opinión de 15 maestros de la
Secretaría de Educación de Guanajuato (SEG) y miembros de la
academia de la Universidad Tecnológica de León (UTL). Nos
enfocamos específicamente en las matemáticas, ya que consideramos
que mejorar la calidad de la enseñanza en esta materia es
fundamental para mejorar la calidad educativa en el estado.
A continuación, presentamos los principales hallazgos del estudio,
obtenidos a través de una serie de preguntas enfocadas en la
problemática que estamos abordando:
Este diagnóstico nos permite identificar, a través de la visión y experiencia de sus profesores, que gran parte del desinterés de los estudiantes hacia las matemáticas en secundaria se origina en metodologías poco innovadoras y una desconexión con la vida real. Para revertir esta situación, consideramos fundamental implementar estrategias didácticas creativas y prácticas que hagan las matemáticas más accesibles y significativas. Proyectos de aplicación, actividades lúdicas, gamificación y la integración con otras materias pueden transformar el aprendizaje en una experiencia motivadora y tangible, permitiendo a los estudiantes encontrar utilidad en los conceptos matemáticos para su vida diaria.
STEAM
El acrónimo STEAM, que corresponde en inglés a Ciencia,
Tecnología, Ingeniería, Arte y Matemáticas, representa un enfoque
educativo que busca integrar estas disciplinas para fomentar la
creatividad, el pensamiento crítico y la resolución de problemas.
Originado como una evolución del modelo STEM (sin la inclusión del
Arte), STEAM enfatiza la importancia de la interconexión entre la
ciencia y la creatividad, permitiendo a los estudiantes aplicar
conocimientos en contextos del mundo real y estimular el
aprendizaje interdisciplinario. Según (García-Mejía, 2020) es una
herramienta que llega a potenciar los procesos de enseñanza y
aprendizaje, a partir de la interdisciplinariedad, provocando de
manera intencionada procesos de investigación científica para el
aprendizaje de nuevos conceptos de Matemáticas, Ciencias y
Tecnología, todo esto articulado con aprendizajes basados en
proyectos, buscando potenciar y mejorar la motivación de los
estudiantes hacia el aprendizaje de las áreas básicas.
Una de las aplicaciones más prometedoras del STEAM es su capacidad
para vincular las matemáticas con los videojuegos. Los
videojuegos, concebidos como herramientas lúdicas e inmersivas, se
alinean con los principios del STEAM al integrar programación
(tecnología), diseño (arte), modelado lógico (matemáticas) y
simulaciones físicas (ciencia). Al hacerlo, transforman una
disciplina que a menudo es percibida como abstracta y difícil en
una experiencia accesible y divertida para los estudiantes, sobre
todo los de secundaria.
La naturaleza interactiva de los videojuegos permite a los
estudiantes aprender a través de la práctica, la experimentación y
el error, elementos clave en la metodología STEAM. Además, al
incorporar elementos narrativos y visuales atractivos, los
videojuegos promueven la motivación intrínseca, ayudando a los
estudiantes a superar el miedo o la resistencia hacia las
matemáticas. Estudios como el de (Ke, 2014), publicado en
“Computers & Education”, han demostrado que los videojuegos
educativos pueden mejorar significativamente el rendimiento en
matemáticas, especialmente cuando se diseñan con principios
pedagógicos sólidos.
Este enfoque STEAM no solo conecta las matemáticas con la
tecnología y el arte, sino que permite que los juegos actúen como
puentes entre el aprendizaje y el entretenimiento. Este enfoque
puede revolucionar la forma en que los estudiantes perciben y
aprenden matemáticas, transformándolas de una obligación académica
a una experiencia divertida y significativa.
HISTORIA
"Las historias tienen que ver con la humanidad y su propósito. Si
queremos comprender lo que significa ser humano, tenemos que
contar historias." (L’Engle, 1980)
Historia
Un, dos, tres por mi y todos mis cuates
Es la historia de 3 amigos de secundaria: María, Pato y Andy,
quienes se encuentran en situaciones cotidianas en la escuela y
fuera de ella. Cada situación implicará uno o varios retos de
pensamiento matemático con lógica deductiva donde los usuarios
deberán poner en juego sus competencias para resolver problemas
matemáticos que les permita avanzar en la narrativa. Incluye retos
como resolver ecuaciones, explorar paisajes basados en fórmulas
geométricas, o desbloquear habilidades mediante la resolución de
acertijos algebraicos.
De esta forma, el jugador no solo aprende o pone en juego los fundamentos matemáticos, sino que también ve cómo estos conceptos tienen aplicaciones prácticas y creativas en la vida diaria.
Personajes
María
Mujer chaparrita y robusta.
Le gusta el K-pop, es ilustradora y tiene un podcast sobre animales; es aficionada a los deportes, tiene un equipo favorito en cada uno. Es juguetona, cariñosa y buena amiga.
Pato
Hombre alto y delgado.
Le gusta el rock, toca la guitarra y juega en el equipo de fútbol de la escuela. Es desenvuelto, propositivo y le gustan los retos.
Andy
No-binarie, andrógino, usa sudaderas con capucha.
Le gusta ilustrar y programar en computadora; se la vive viendo contenidos en TikTok. Es cerebral, retraide, habla poco pero cuando lo hace es para dar en “el clavo”.
Aritmética - Sala de escape
Un día por la tarde los tres amigos, María, Pato y Andy fueron a divertirse a una sala de escape, buscando resolver los retos para poder salir.
Objetivo educativo
Comprender el concepto de números positivos y negativos, equivalencia, partes iguales con fracciones y decimales y su representación numérica.
Objetivo STEAM
Fomentar el desarrollo sólido de habilidades aritméticas en los participantes, a través de un enfoque interactivo e inmersivo en este módulo. El objetivo es cultivar una comprensión profunda y aplicada de los fundamentos matemáticos básicos, promoviendo la confianza y el entusiasmo por la resolución de problemas numéricos. Se busca establecer una base sólida que facilite la progresión exitosa hacia áreas más avanzadas de matemáticas y disciplinas STEAM, al mismo tiempo que se promueve el pensamiento crítico y la resolución de problemas en el contexto de situaciones del mundo real.
Subtemas
Reto 1
Cada personaje está en un piso diferente dentro del edificio
del escape room. María está en el SÓTANO 4, Pato está en el
PISO y Andy en el SÓTANO 3. Su objetivo es llegar al piso 20,
pero no pueden hacerlo en un solo elevador, ya que el primero
llega al 8 por lo que deberán llegar hasta un piso del
elevador A y de ahí pasar al elevador B, no pueden encontrarse
en el mismo piso ninguno de los tres amigos y solamente pueden
cambiar una vez de elevador.
Reto 2
Los 3 personajes están en el siguiente piso del escape room,
una habitación egipcia, ahora la solicitud es que para salir
de esta habitación deberán colocarse estratégicamente en 3
posiciones para activar la puerta.
Reto 3
Ahora se encuentran en una habitación del futuro donde, para
salir, deberán seleccionar una llave entre 6 que están en un
muro y que tienen formas geométricas distintas. Para encontrar
la llave correcta, se les da una proporción, por lo que los
usuarios podrán utilizar en este reto el chat GPT como si
fuera una calculadora, así que mucho de este reto tiene que
ver con saber hacer las preguntas correctas.
Combinación de números - Parque
Un sábado por la mañana estaban los tres amigos, María, Pato y Andy en el Parque Metropolitano.
Objetivo educativo
Comprender el concepto de números positivos y negativos, y cómo se relacionan entre sí con operaciones aritméticas.
Objetivo STEAM
Adquirir las competencias sólidas en la combinación y análisis de datos numéricos, promoviendo la capacidad para resolver problemas complejos que involucren patrones, secuencias y variaciones. Este módulo aspira a cultivar el pensamiento matemático abstracto y la habilidad para abordar desafíos matemáticos más avanzados en futuras etapas educativas y profesionales.
Subtemas
Reto 1
Los tres personajes deberán iniciar una carrera a lo largo de
la pista de 15 kilómetros. Con base en las características
STEAM
Reto 2
Los 3 amigos están jugando basquetbol y apostaron que quien
más se aleje del porcentaje de canastas que tuvo Lebron James
esta temporada pagaba el desayuno. El usuario deberá
identificar quien pagó el desayuno.
Reto 3
Por la tarde organizan un torneo de fútbol con retas entre 8
equipos y lo organizan en dos bloques considerando el
porcentaje de partidos ganados y goles anotados.
Razones y proporciones - Fiesta
Un viernes por la tarde estaban los tres amigos, María, Pato y Andy organizando una fiesta para esa noche
Objetivo educativo
Comprender el concepto de relación entre dos cantidades, su valor correspondiente con respecto a otra.
Objetivo STEAM
Desarrollar habilidades matemáticas avanzadas que permitan a los jóvenes comprender, analizar y resolver problemas que involucren relaciones cuantitativas. Se busca que los participantes adquieran destrezas para aplicar conceptos de razones y proporciones en contextos prácticos, promoviendo así la capacidad de razonamiento matemático y la resolución efectiva de situaciones del mundo real en diversas disciplinas STEAM y más allá.
Subtemas
Reto 1
Los amigos están en el supermercado comprando refrescos para
la fiesta de la noche y es día de descuentos. Invitaron a todo
el salón, pero solamente asistirá el 80%, por lo que quieren
saber cuántos refrescos pueden comprar con $500 pesos.
Reto 2
Ya de regreso a la casa se disponen a realizar el postre para
la noche, van a hacer una carlota de limón con la receta
Nestlé de 10 porciones. ¿Qué cantidad de ingredientes
requieren para 16 porciones?
Reto 3
Teniendo todo listo se dan cuenta que no compraron los globos,
por lo que Pato se lanza a comprarlos. Tienen un tanque de 20
litros de helio con el que se alcanzan a inflar 60 globos de
tamaño chico, pero Pato solamente encuentra medianos, a los
que les cabe un 20% más. ¿Cuántos globos pueden inflar con el
tanque que tienen actualmente?
Geometría - Kermesse
Un domingo estaban los tres amigos, María, Pato y Andy en la kermesse de la escuela.
Objetivo educativo
Comprender el entorno geométrico en el que se compone el universo e identificar las diferentes formas para su análisis.
Objetivo STEAM
Profundizar en el conocimiento de los principios geométricos, desarrollando habilidades para analizar formas, entender las relaciones espaciales y aplicar conceptos geométricos en la resolución de problemas prácticos. Se busca cultivar la capacidad de visualización, el pensamiento abstracto y la apreciación estética de las estructuras geométricas, preparando a los jóvenes para enfrentar desafíos matemáticos y científicos más avanzados en su educación y futuro profesional.
Subtemas
Reto 1
A Pato le tocó organizar un torneo de retas de futbol y
necesitan dividir el patio en 3 canchas del mismo tamaño.
Requieren saber si la cantidad de cinta que tienen les alcanza
para limitar todas las canchas.
Reto 2
En el grupo de María decidieron hacer una venta de pasteles
con forma y tamaño de discos de vinilo (LP’s) de la banda
favorita de María y quieren saber cuántos pasteles les cabrán
en la superficie de las dos mesas rectangulares de exhibición
si una mesa mide 60x120 cm y la otra mide 20 cm menos de
largo.
Reto 3
El grupo de Andy pondrá un estanque para pesca de patos de
hule con premios y lo hará con una hielera que tiene de
medidas interiores 95.5 cms. de largo; 58.5 cms. de ancho y 41
cms. de profundidad. Y una tina de 90 cms. de largo; 60 cms.
de ancho y medio metro de profundidad. El director de
secundaria les pidió utilizar el agua de lluvia del sistema de
captación de la escuela para no gastar agua limpia, el cual es
un tinaco de 750 litros que está a la mitad de su capacidad.
Andy necesita saber si les va a alcanzar para las dos hieleras
y cuánta agua limpia necesitarían poner.
Álgebra - Campamento
Un día estaban los tres amigos, María, Pato y Andy planeando una excursión a la sierra para celebrar el fin de cursos.
Objetivo educativo
Desarrollar el razonamiento y pensamiento algebraico.
Objetivo STEAM
Capacitar a los participantes en la manipulación de expresiones algebraicas, resolver ecuaciones y aplicar conceptos algebraicos en situaciones del mundo real. Se busca fomentar el pensamiento abstracto, la capacidad de modelar problemas y la habilidad para abordar cuestiones matemáticas más avanzadas. Este módulo tiene como meta proporcionar una base sólida en álgebra, preparando a los participantes para el éxito continuo en áreas STEAM y promoviendo la apreciación de la utilidad y la belleza del álgebra en diversas disciplinas.
Subtemas
Reto 1
Andy, Pato, María y amigos están planeando una excursión a la
sierra pero algunos de ellos no pueden pagarlo, así que se
organizan para que todos puedan ir.
Reto 2
Ya en el campamento organizan un concurso para observar
constelaciones de estrellas, quien detecte las constelaciones
con mayor número de estrellas ganará una bolsa de bombones.
Reto 3
En el campamento recolectan leña para la fogata de la segunda
noche y la organizan de acuerdo al tiempo que estará
encendida.
RESULTADOS
El programa piloto se llevó a cabo durante 7 semanas y donde
participaron un total de 1880 alumnos en 7 escuelas de nivel
secundaria en la ciudad de León.
La encuesta refleja una evaluación positiva sobre la implementación de una experiencia matemática interactiva. Con 1,884 respuestas, las tendencias son consistentes en mostrar aceptación y apreciación general.
¿Te gustó la actividad?
En una escala donde 1 es la calificación más baja y 5 la más alta, un 72.7% de los participantes calificó con un 5, lo que indica una alta satisfacción. Sin embargo, existen pequeños porcentajes de disconformidad: el 1.3% calificó con 1 y el 1.4% con 2, lo que podría reflejar desconexión o falta de interés en un grupo reducido. Este resultado sugiere que la actividad logró captar el interés de la mayoría de los estudiantes.
¿Entendiste los retos y las actividades matemáticas?
Un 55.2% de los encuestados seleccionó 4 y 5, mostrando un nivel elevado de comprensión. Sin embargo, cerca del 5.2% calificó con 1, reflejando dificultades en un segmento minoritario. Este resultado sugiere la necesidad de quizás reforzar las instrucciones o diversificar las estrategias didácticas para facilitar la comprensión a todos los estudiantes a los retos.
¿Te parecieron más fáciles las matemáticas?
Aquí, las respuestas son más dispersas: el 23.3% seleccionó 3 y 4, mientras que solo el 22.3% eligió 5. Esto indica que, aunque la experiencia mejoró la percepción de facilidad en algunos estudiantes, aún no logró un impacto generalizado. Es un área de mejora que podría ajustarse mediante enfoques más personalizados.
¿Te resultó divertida la experiencia?
Una mayoría contundente, 76.4%, calificó con 5, destacando la efectividad de gamificación y dinámicas interactivas. Solo un 1.5% dio la calificación más baja, reflejando que la experiencia lúdica fue ampliamente exitosa.
¿Te gustarían más dinámicas así en tu escuela?
El 86.1% respondió con un 5, demostrando una alta demanda por experiencias similares. Este dato valida la relevancia de integrar actividades innovadoras en el currículo educativo.
¿Qué campos de aplicación relacionados con matemáticas te gustaría explorar?
En la búsqueda de la identificación de ciertos campos laborales que pudieran significar un interés para los estudiantes, las respuestas indican preferencia por robótica (56.8%), física (39.3%), química (33.6%).
En conclusión, la actividad fue exitosa en términos de satisfacción y entretenimiento, aunque aún existen áreas de mejora para que se traduzcan en estrategias de fortalecimiento del aprendizaje matemático.
ANÁLISIS DEL PERFIL
DE RETOS BASADO EN STEAM
| Módulo/Reto | 
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| Áreas que favorece STEAM | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 |
| Pensamiento lógico matemático |  |
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| Pensamiento crítico |  |
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| Trabajo creativo |  |
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| Trabajo en equipo |  |
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| Análisis bajo perspectivas diferentes |  |
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| Desarrollo de la confianza en sí mismo |  |
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| Capacidad de adaptación |  |
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Como parte de los datos resultantes que genera la Sala de
Matemáticas sobre los perfiles de los usuarios, estos se organizan
por módulos y retos en términos de las áreas STEAM (Ciencia,
Tecnología, Ingeniería, Arte y Matemáticas), evaluando competencias
fundamentales como pensamiento lógico-matemático, pensamiento
crítico, trabajo creativo y trabajo en equipo.
A continuación, se muestra en un caso real cómo cada competencia evaluada se alinea con los principios de STEAM y contribuye a la construcción de un perfil de usuario.
Pensamiento lógico-matemático
Este elemento es fundamental en la metodología STEAM,
especialmente en la categoría de Matemáticas y Tecnología.
Los módulos y retos presentados exigen que los estudiantes
resuelvan problemas lógicos, apliquen operaciones
matemáticas y construyan soluciones precisas.
Cumplimiento STEAM:
La resolución de problemas con un enfoque lógico fomenta la
capacidad de análisis y la estructura mental. El uso de
retos como ecuaciones, proporciones o secuencias en los
módulos facilita la comprensión matemática en contextos
aplicados.
Perfil construido:
Aquellos estudiantes que logran completarlo muestran
fortalezas en el razonamiento lógico y la precisión
numérica, capacidades necesarias para carreras relacionadas
con ingeniería, tecnología o ciencias exactas.
Pensamiento crítico
El pensamiento crítico permite a los estudiantes evaluar
situaciones, cuestionar supuestos y proponer soluciones
basadas en el análisis.
Cumplimiento STEAM:
La metodología STEAM promueve problemas que requieren
observación, reflexión y solución creativa. Los retos de los
módulos demandan analizar contextos, identificar patrones y
proponer respuestas adecuadas, vinculando el aprendizaje con
escenarios prácticos.
Perfil construido:
Los participantes que destacan en esta competencia muestran
habilidades de análisis y juicio, lo cual es valioso en
disciplinas científicas y tecnológicas, donde resolver
problemas complejos es fundamental.
Trabajo creativo
La creatividad, representada por la "A" en STEAM (Arte), es
crucial para encontrar soluciones innovadoras. Los retos,
diseñados con dinámicas gamificadas, requieren que los
estudiantes exploren ideas fuera de lo convencional.
Cumplimiento STEAM:
La creación de soluciones en forma de actividades lúdicas
permite que los estudiantes visualicen conceptos matemáticos
y científicos en un entorno artístico. El uso de historias,
gráficos y actividades interactivas fomenta la integración
del pensamiento visual con el lógico.
Perfil construido:
Los usuarios que sobresalen en este aspecto tienen la
capacidad de innovar y crear, habilidades necesarias para
campos interdisciplinarios como diseño de videojuegos,
arquitectura o ingeniería creativa.
Trabajo en equipo
El trabajo colaborativo refleja la habilidad de comunicarse,
compartir ideas y resolver retos en conjunto. La metodología
STEAM enfatiza la importancia del trabajo en equipo como
pilar del aprendizaje.
Cumplimiento STEAM:
Los módulos, al plantear retos grupales, permiten que los
participantes desarrollen habilidades de comunicación,
liderazgo y colaboración. El hecho de requerir soluciones
compartidas fortalece el aprendizaje entre pares.
Perfil construido:
El sistema no da resultados de este punto ya que los
trabajos de colaboración y gestión de resultados no puede
ser evaluado al no ser en línea.
Análisis bajo perspectivas diferentes
Implica que los estudiantes sean capaces de abordar
problemas desde múltiples enfoques y buscar soluciones
alternativas. Esto se relaciona directamente con el
pensamiento crítico y la interdisciplinariedad, que son
pilares fundamentales del enfoque STEAM.
Cumplimiento STEAM:
Los retos obligan a los estudiantes a abordar problemas
desde diferentes enfoques, considerando variables y
restricciones para resolverlos creativamente.
Perfil construido:
Desarrolla habilidades analíticas y flexibilidad mental,
valiosas para resolver problemas complejos en ciencia,
tecnología y arte.
Desarrollo de la confianza en sí mismo
La confianza en sí mismo es una habilidad transversal que se
potencia en un entorno lúdico y gamificado. Resolver los
retos con éxito proporciona a los estudiantes una
retroalimentación positiva y promueve su autoconfianza.
Cumplimiento STEAM:
La gamificación refuerza la autoconfianza al celebrar logros
y fomentar la perseverancia mediante el ensayo y error.
Perfil construido:
Promueve resiliencia y autonomía, habilidades clave para
enfrentar desafíos en disciplinas técnicas y científicas.
Capacidad de adaptación
La capacidad de adaptación es una competencia crítica en el
mundo moderno. En el contexto de STEAM, se fomenta al requerir
que los estudiantes se ajusten a dinámicas cambiantes y
resuelvan problemas en circunstancias distintas.
Cumplimiento STEAM:
: Los retos dinámicos y el uso de herramientas tecnológicas
requieren que los estudiantes ajusten su enfoque rápidamente.
Perfil construido:
Fomenta la flexibilidad y la capacidad de respuesta,
competencias esenciales en entornos cambiantes e innovadores.
El perfil construido a partir de estos resultados evalúa competencias interrelacionadas con el enfoque STEAM, permitiendo identificar habilidades específicas como pensamiento lógico, creatividad y colaboración.
Este enfoque no solo refuerza el aprendizaje matemático y científico, sino que también prepara a los estudiantes con herramientas prácticas para resolver problemas reales, alineando su desarrollo con las demandas del siglo XXI. Las competencias identificadas permiten orientar vocaciones, sugerir áreas de mejora y fortalecer el vínculo entre educación y aplicaciones tecnológicas o artísticas.
CONCLUSIONES
La implementación de la sala interactiva de matemáticas, basada en la metodología STEAM, presenta un enfoque innovador y efectivo para transformar la percepción tradicional de las matemáticas en estudiantes de secundaria.
Este proyecto no solo responde a la problemática educativa en Guanajuato, caracterizada por el desinterés, el abandono escolar y la percepción negativa hacia asignaturas complejas, sino que también ofrece una solución lúdica y práctica para mejorar el aprendizaje.
Una de las principales contribuciones de esta propuesta es su carácter lúdico, el cual
convierte las matemáticas, una asignatura frecuentemente considerada difícil y abstracta, en
una experiencia interactiva y divertida. La integración de historias, retos y dinámicas basadas
en videojuegos permite que los estudiantes se involucren emocionalmente y cognitivamente,
incentivando su curiosidad y motivación intrínseca. Esta transformación es clave, ya que el
aprendizaje significativo ocurre cuando los alumnos encuentran una relación directa con su
vida diaria y perciben la utilidad del conocimiento adquirido.
Los cinco módulos desarrollados abordan los subtemas esenciales de matemáticas –
aritmética, razones y proporciones, geometría y álgebra– a través de narrativas cotidianas que
humanizan los problemas matemáticos. Por ejemplo, situaciones como organizar una fiesta,
resolver acertijos en una sala de escape o calcular medidas en una kermesse reflejan
aplicaciones prácticas de los conceptos matemáticos. Estas actividades no solo refuerzan el
razonamiento lógico y el pensamiento crítico, sino que también fomenta
En términos de resultados, el proyecto ha demostrado un impacto significativo en los estudiantes. Un 72.7% calificó con la nota más alta la experiencia, destacando su atractivo y efectividad. La diversión resultante del carácter gamificado, con un 76.4% de aprobación, muestra que es posible derribar la percepción negativa de las matemáticas. No obstante, el 22.3% que no percibió un cambio significativo en la facilidad de los conceptos indica que todavía existen áreas de mejora, como la adaptación de las dinámicas a distintos ritmos de aprendizaje y la inclusión de apoyos adicionales para estudiantes con dificultades. El carácter colaborativo del proyecto también merece especial atención. El trabajo en equipo, presente en cada módulo, promueve la comunicación y la construcción colectiva del conocimiento, habilidades esenciales en la formación académica y profesional de los estudiantes. La incorporación de recursos tecnológicos y mecánicas de juego, como el desbloqueo de cartas digitales y el uso de inteligencia artificial, moderniza las prácticas educativas y responde a las demandas del siglo XXI.
El proyecto no solo ofrece una solución para mejorar el desempeño académico en matemáticas, sino que redefine la manera en que los estudiantes interactúan con esta disciplina. Al transformar las matemáticas en un juego, la propuesta logra equilibrar el rigor académico con el disfrute del proceso de aprendizaje, generando un impacto positivo en la motivación, las competencias y la permanencia escolar. A futuro, es fundamental expandir esta iniciativa, integrar ajustes basados en los resultados obtenidos y consolidar un modelo escalable que pueda replicarse en otras regiones educativas.
REFERENCIAS
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STEAM como enfoque interdisciplinario e inclusivo para desarrollar las potencialidades y competencias actuales, 6.
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An implementation of design-based learning through creating educational computer games: A case study on mathematics learning during design and computing. Computers & Education. 73. 38. 10.1016/j.compedu.2013.12.010.
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