Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Edición Especial
2025
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METODOLOGÍA ACTIVA PARA EL PROCESO ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE
SISTEMAS ELECTRÓNICOS DIGITALES DESDE LA REALIDAD AUMENTADA
ACTIVE METHODOLOGY FOR THE TEACHING-LEARNING PROCESS OF
DIGITAL ELECTRONIC SYSTEMS THROUGH AUGMENTED REALITY
Autores: ¹Andrea Libertad Alarcón Ortiz, ²Amanda Elizabeth Naranjo Villacís, ³Eufemia
Figueroa Corrales y 4Tatiana Tapia Bastidas.
¹ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-1392-0343
²ORCID ID: https://orcid.org/0009-0006-4655-8597
²ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-8306-7854
4ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-9039-5517
¹E-mail de contacto: alalarcono@ube.edu.ec
²E-mail de contacto: aenaranjov@ube.edu.ec
³E-mail de contacto: efigueroac@ube.edu.ec
4E-mail de contacto: ttapia@ube.edu.ec
Afiliación: 1*2*3*4*Universidad Bolivariana del Ecuador, (Ecuador).
Articulo recibido: 1 de mayo del 2025
Articulo revisado: 3 de mayo del 2025
Articulo aprobado: 30 de mayo del 2025
¹Ingeniera en Electrónica y Comunicaciones graduada de la Universidad Técnica de Ambato, (Ecuador). Posee una maestría
en Telecomunicaciones, otorgado por la Universidad Técnica de Ambato, (Ecuador). Actualmente cursando la maestría en
Educación con mención en Pedagogía en Entornos Digitales en la Universidad Bolivariana del Ecuador, (Ecuador).
²Ingeniera en Electrónica y Comunicaciones graduada de la Universidad Técnica de Ambato, (Ecuador). Actualmente cursando
la maestría en Educación con mención en Pedagogía en Entornos Digitales en la Universidad Bolivariana del Ecuador,
(Ecuador).
³Licenciada en Educación, Español y Literatura graduada de la Universidad Pedagógica Santiago de Cuba, (Cuba). Posee una
Maestría en Planeamiento Supervisión y Administración de Sistemas Educativos, otorgado por el Instituto Pedagógico
Latinoamericano y del Caribe, (Cuba). Doctora en Ciencias Pedagógicas otorgado por la Universidad del Oriente, (Cuba).
Graduada en Antropología y Doctrina Social de la Iglesia otorgado por el Instituto Internacional de Teología a Distancia,
(Madrid).
4Licenciada en Sistemas de Información graduada de la Escuela Superior Politécnica del Litoral, (Ecuador). Maestría en
Administración de Empresas otorgado por la Escuela Superior Politécnica del Litoral, (Ecuador). Doctora en Ciencias
Pedagógicas otorgado por la Universidad del Oriente, (Cuba). Analista de Sistemas graduada de la Universidad Escuela
Superior Politécnica del Litoral, (Ecuador).
Resumen
El presente estudio aborda la dificultad que
enfrentan los estudiantes de la carrera de
Electrónica en el Instituto Superior
Tecnológico Tungurahua para comprender
los conceptos fundamentales de los
Sistemas Electrónicos Digitales, debido a
las limitaciones de los métodos
tradicionales de enseñanza. El objetivo fue
diseñar una metodología activa que
integrara la Realidad Aumentada (RA) en
el proceso de enseñanza-aprendizaje de
esta asignatura, con el fin de mejorar la
comprensión de conceptos complejos y
aumentar la participación estudiantil. La
metodología combinó el Aprendizaje
Basado en Problemas (ABP) con la RA,
utilizando la aplicación Physics Lab
V.2.5.0 para simular circuitos electrónicos
en 3D. El estudio utilizó un enfoque mixto
con encuestas a estudiantes y entrevistas a
docentes, además de la validación de la
metodología propuesta mediante el criterio
de especialistas en educación y tecnología.
Los resultados de la validación por parte de
expertos indicaron que la metodología
propuesta fue considerada clara, relevante
y viable para la enseñanza de los Sistemas
Electrónicos Digitales. Los especialistas
destacaron que la integración de RA
facilita la comprensión de conceptos
abstractos, mejora el interés y la
motivación de los estudiantes, y promueve
su participación activa en el aprendizaje.
En conclusión, la metodología validada
por los expertos demostró ser una
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estrategia eficaz para mejorar la
comprensión de los contenidos, la
participación de los estudiantes y su
motivación, siendo una opción viable para
transformar la enseñanza en el ámbito de
los Sistemas Electrónicos Digitales.
Palabras clave: Metodología activa,
Realidad aumentada, Sistemas
electrónicos digitales, Aprendizaje
Basado en Problemas, Validación de
expertos.
Abstract
This study addresses the difficulty faced by
students in the Electronics program at the
Instituto Superior Tecnológico
Tungurahua in understanding the
fundamental concepts of Digital Electronic
Systems, due to the limitations of
traditional teaching methods. The
objective was to design an active
methodology that integrated Augmented
Reality (AR) into the teaching-learning
process of this subject, with the aim of
improving the understanding of complex
concepts and increasing student
participation. The methodology combined
Problem-Based Learning (PBL) with AR,
using the Physics Lab V.2.5.0 application
to simulate 3D electronic circuits. The
study employed a mixed approach with
surveys of students and interviews with
teachers, in addition to validating the
proposed methodology through the
evaluation of education and technology
specialists. The results of the expert
validation indicated that the proposed
methodology was considered clear,
relevant, and feasible for teaching Digital
Electronic Systems. The experts
highlighted that the integration of AR
facilitates the understanding of abstract
concepts, enhances students' interest and
motivation, and promotes their active
participation in learning. In conclusion, the
methodology validated by experts proved
to be an effective strategy for improving
content comprehension, student
participation, and motivation, making it a
viable option to transform teaching in the
field of Digital Electronic Systems.
Keywords: Active methodology,
Augmented reality, Digital electronic
systems, Problem-based learning,
Expert validation.
Sumário
Este estudo aborda a dificuldade
enfrentada pelos estudantes do curso de
Eletrônica do Instituto Superior
Tecnológico Tungurahua em compreender
os conceitos fundamentais dos Sistemas
Eletrônicos Digitais, devido às limitações
dos métodos tradicionais de ensino. O
objetivo foi projetar uma metodologia
ativa que integrasse a Realidade
Aumentada (RA) no processo de ensino-
aprendizagem desta disciplina, com o
intuito de melhorar a compreensão de
conceitos complexos e aumentar a
participação dos estudantes. A
metodologia combinou a Aprendizagem
Baseada em Problemas (ABP) com a RA,
utilizando o aplicativo Physics Lab V.2.5.0
para simular circuitos eletrônicos em 3D.
O estudo adotou uma abordagem mista
com questionários aplicados aos
estudantes e entrevistas com docentes,
além da validação da metodologia proposta
por meio do critério de especialistas em
educação e tecnologia. Os resultados da
validação por parte dos especialistas
indicaram que a metodologia proposta foi
considerada clara, relevante e viável para o
ensino dos Sistemas Eletrônicos Digitais.
Os especialistas destacaram que a
integração da RA facilita a compreensão de
conceitos abstratos, melhora o interesse e a
motivação dos estudantes e promove sua
participação ativa no aprendizado. Em
conclusão, a metodologia validada pelos
especialistas demonstrou ser uma
estratégia eficaz para melhorar a
compreensão dos conteúdos, a participação
dos estudantes e sua motivação, sendo uma
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opção viável para transformar o ensino no
campo dos Sistemas Eletrônicos Digitais.
Palavras-chave: Metodologia ativa,
Realidade aumentada, Sistemas
eletrônicos digitais, Aprendizagem
baseada em problemas (ABP), Validação
de especialistas.
Introducción
En el contexto educativo global actual,
marcado por el acelerado avance de las
tecnologías digitales, se plantea una
necesidad urgente de transformar los
métodos tradicionales de enseñanza-
aprendizaje para adaptarse a las nuevas
demandas académicas y profesionales. Las
clases tradicionales, basadas en la
memorización y con escasa participación
activa, han demostrado ser insuficientes
para fomentar el desarrollo de
competencias esenciales en los estudiantes
(Baque, 2021; Contreras, 2016). Este
fenómeno es especialmente crítico en áreas
técnicas como los Sistemas Electrónicos
Digitales, donde los métodos
convencionales dificultan la comprensión
de conceptos abstractos y complejos, lo que
ha limitado la efectividad de la enseñanza
en este campo (Silva et al., 2017). Este
desafío refleja una tendencia global hacia la
necesidad de actualizar y adaptar los
sistemas educativos a la digitalización y la
creciente importancia de las habilidades
tecnológicas en el mercado laboral.
Específicamente en el Instituto Superior
Tecnológico Tungurahua, se han
identificado dificultades significativas en el
proceso de enseñanza-aprendizaje de la
asignatura de Sistemas Electrónicos
Digitales. Los estudiantes de la carrera de
Electrónica enfrentan barreras en su
comprensión de los temas debido a la
predominancia de métodos teóricos sobre
prácticos, lo cual dificulta la interacción
directa con los conceptos. Además, la falta
de componentes electrónicos como
circuitos integrados y pantallas en las aulas
limita las oportunidades para experimentar
y aplicar los conocimientos adquiridos.
Este contexto resalta la necesidad urgente
de implementar metodologías innovadoras
y herramientas tecnológicas que favorezcan
un aprendizaje activo y práctico. Los
estudiantes de primer semestre de la carrera
de Electrónica presentan un rendimiento
académico promedio de 6.1 sobre 10, lo que
evidencia la dificultad en la comprensión de
conceptos fundamentales, como las
compuertas lógicas y los circuitos digitales.
A través de entrevistas con docentes, se ha
identificado que solo el 10% de los
estudiantes participa activamente en las
actividades del aula. Esta baja participación
refleja un problema a nivel individual de los
estudiantes, quienes requieren de un
enfoque pedagógico más dinámico que
fomente su motivación e interés por los
contenidos, que son claves para su
formación profesional futura.
El problema de investigación se encuentra
en la dificultad que enfrentan los
estudiantes del Instituto Superior
Tecnológico Tungurahua para comprender
los principios fundamentales de los
Sistemas Electrónicos Digitales. Las
metodologías tradicionales, como las clases
magistrales, han resultado ineficaces para
fomentar una comprensión profunda y
activa de los temas tratados. El alcance del
problema se limita al contexto de la carrera
de Electrónica en el Instituto. Este estudio
no solo se centra en mejorar la comprensión
académica, sino también en incrementar la
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participación activa de los estudiantes en el
aula, un factor crucial para el aprendizaje en
áreas técnicas. Este estudio se centra
específicamente en la implementación de la
Realidad Aumentada como una
herramienta pedagógica innovadora para
transformar el proceso de enseñanza-
aprendizaje de los Sistemas Electrónicos
Digitales. A través de esta tecnología, se
busca mejorar la comprensión de conceptos
complejos, como las compuertas lógicas y
los circuitos digitales, mediante actividades
interactivas que fomenten la participación
activa de los estudiantes. El objetivo
principal es diseñar una metodología activa
que integre la realidad aumentada (RA) en
el proceso de enseñanza-aprendizaje de la
asignatura de Sistemas Electrónicos
Digitales en la carrera de Electrónica del
Instituto Superior Tecnológico
Tungurahua.
La realidad aumentada ha demostrado tener
un gran potencial para mejorar la
comprensión de temas complejos a través
de entornos de aprendizaje interactivos y
visuales (Cárdenas et al., 2024; Villalobos,
2024). La RA permite a los estudiantes
visualizar y manipular representaciones
virtuales de circuitos electrónicos,
facilitando la comprensión de conceptos
abstractos de manera práctica y visual. Este
enfoque es particularmente adecuado en el
campo de la electrónica, donde la
visualización y la interacción con los
conceptos son esenciales para un
aprendizaje efectivo. El objeto de la
investigación es el proceso de enseñanza-
aprendizaje de la asignatura de Sistemas
Electrónicos Digitales en la carrera de
Electrónica, con el enfoque específico en la
integración de la Realidad Aumentada
como herramienta pedagógica. Este estudio
no solo aborda las barreras relacionadas con
la comprensión académica de los
estudiantes, sino también la necesidad de
transformar las metodologías de enseñanza
en el ámbito institucional. La
implementación de la RA no solo tiene el
potencial de mejorar el rendimiento
académico, sino que también incrementa la
participación activa de los estudiantes, lo
cual es crucial para su aprendizaje en áreas
técnicas complejas.
Diversos estudios destacan el impacto de la
Realidad Aumentada como herramienta
educativa innovadora. Maciel (2024)
empleó una metodología de investigación-
acción, utilizando la RA para evaluar
conocimientos. Los resultados de este
estudio mostraron un aumento del 34% en
la comprensión de contenidos y un
incremento del 47% en la participación de
los estudiantes, evidenciando el potencial
de esta tecnología para hacer las
evaluaciones más interactivas y efectivas.
En el Instituto Tecnológico Superior de
Jerez, Hernández et al. (2023)
implementaron aplicaciones de RA para
enseñar cálculo diferencial e integral.
Aunque no se observaron diferencias
significativas en los resultados académicos
entre el grupo experimental y el de control,
el 81.8% de los estudiantes del grupo
experimental señaló que la RA mejoró su
atención e interés en clase, demostrando su
capacidad para hacer el aprendizaje más
dinámico y motivador. Por otro lado, Rupay
et al. (2023) exploraron la implementación
de la RA junto con el Aprendizaje Basado
en Problemas (ABP) para mejorar la
enseñanza de Historia, una asignatura en la
que las estrategias tradicionales habían
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mostrado ser ineficaces. El análisis
demostró que esta solución aumentó tanto
el interés como la motivación de los
estudiantes, destacando la capacidad de la
RA para captar la atención mediante
perspectivas explorables y la calidad del
diseño de los modelos. Además, la RA ha
sido utilizada como recurso didáctico en la
enseñanza de la asignatura de Arquitectura
de Computadoras en la Universidad de
Ciego de Ávila. Aunque el 88.5% de los
estudiantes no tenía experiencia previa con
esta tecnología, el 86.8% destacó sus
amplias posibilidades educativas, y el
88.5% señaló su capacidad para crear
escenarios de aprendizaje enriquecidos.
Este estudio concluyó que la RA
incrementa la motivación y fomenta la
adquisición de habilidades, contribuyendo
al mejor desempeño académico (Pina y
Núñez, 2021). Estos estudios subrayan el
potencial de la RA para transformar el
aprendizaje al hacerlo más dinámico,
interactivo y motivador, lo que la convierte
en una herramienta valiosa para la
enseñanza de los Sistemas Electrónicos
Digitales.
Este estudio adopta un enfoque mixto
dentro del paradigma socio-crítico, con un
diseño evaluativo transversal, con el
objetivo de valorar la propuesta
metodológica a través del criterio de
especialistas. Este enfoque permite analizar
la viabilidad y pertinencia de la
metodología basada en la Realidad
Aumentada para optimizar el rendimiento
académico de los estudiantes y mejorar la
calidad educativa en la carrera de
Electrónica. Para este estudio se emplean
diversos métodos que permiten un análisis
integral del uso de la Realidad Aumentada
en la enseñanza de los sistemas
electrónicos. Se utilizan los métodos
teóricos de análisis y síntesis para examinar
el impacto de la RA en educación y su
aplicación en la enseñanza de la
electrónica. Además, se aplica el método
inductivo-deductivo y el histórico-lógico
para evaluar la evolución de las estrategias
pedagógicas y su transición hacia
metodologías activas con RA. Se
emplearon métodos empíricos como
encuestas y valoraciones por criterio de
especialistas para obtener datos reales y
objetivos sobre la viabilidad y efectividad
de la RA en la enseñanza de Sistemas
Electrónicos Digitales. Se utiliza estadística
descriptiva y estadística inferencial para
analizar los datos recopilados, además de
medir el grado de acuerdo entre los
especialistas y evaluando la fiabilidad de
los juicios por medio del coeficiente de
concordancia de Kendall (W).
Materiales y Métodos
La metodología propuesta se enmarca en un
paradigma socio-crítico, el cual, según
Hernández et al. (2018), promueve un
enfoque de enseñanza-aprendizaje
orientado a transformar las realidades
sociales y educativas a través de la
reflexión crítica, la participación activa y el
compromiso de los estudiantes con su
entorno. Este paradigma se basa en la
construcción colectiva del conocimiento y
en la aplicación de metodologías que
fomenten la autonomía de los estudiantes,
permitiéndoles convertirse en agentes de
cambio dentro de su propio proceso
educativo. El enfoque adoptado es de
naturaleza mixta, combinando
componentes cuantitativos y cualitativos.
En el aspecto cuantitativo, como señalan
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Arias y Covinos (2021), se utiliza la
medición de variables numéricas para
comprobar hipótesis mediante técnicas
estadísticas. Por otro lado, el enfoque
cualitativo, según Flick (2018), se centra en
la exploración de fenómenos complejos a
través de la interpretación, observación y
comprensión profunda del contexto, así
como de las experiencias de los estudiantes.
La integración de ambos enfoques permite
una visión más completa e integral del
proceso de enseñanza-aprendizaje,
enriqueciendo la investigación y
proporcionando una comprensión más
detallada de los resultados obtenidos.
El diseño del estudio es descriptivo, con un
enfoque específico en la integración de la
Realidad Aumentada (RA) en la enseñanza
de la asignatura de Sistemas Electrónicos
Digitales en la carrera de Electrónica del
Instituto Superior Tecnológico
Tungurahua. Este diseño busca examinar
cómo la RA puede ser implementada y su
impacto en el aprendizaje de los
estudiantes. Se utilizan métodos la
valoración de especialistas se utiliza para
obtener juicios fundamentados que
refuercen la propuesta metodológica,
asegurando que los fundamentos y
estrategias sean adecuados para su
implementación en un contexto educativo
real. Además, este enfoque no solo mide la
efectividad de la propuesta, sino que
también permite identificar posibles
mejoras y ajustes clave para su
implementación futura (Hernández et al.,
2014).
La población del estudio está compuesta
por los estudiantes y docentes de la carrera
de Electrónica del Instituto Superior
Tecnológico Tungurahua. La muestra
incluye a los 5 docentes que imparten la
asignatura de Sistemas Electrónicos
Digitales y a 103 estudiantes, lo que
garantiza una muestra representativa y
relevante para analizar la implementación
de la RA en el proceso de enseñanza-
aprendizaje. Dado que se incluye a todos
los docentes y estudiantes disponibles, el
estudio abarca el 100% de la población. Las
técnicas empleadas en el estudio incluyeron
entrevistas estructuradas a docentes, con el
objetivo de obtener información cualitativa
sobre su percepción acerca de la Realidad
Aumentada (RA) y su potencial para
mejorar la enseñanza de la asignatura, así
como las metodologías pedagógicas
utilizadas, los recursos empleados en clase,
la comprensión y participación de los
estudiantes, los temas que representan
mayores desafíos en la enseñanza, y la
relevancia del aprendizaje de los sistemas
digitales en la formación profesional.
Además, se aplicaron encuestas a los
estudiantes para evaluar su percepción
sobre las metodologías tradicionales y la
implementación de la RA. Las encuestas
abordan aspectos como: el nivel de
comprensión de los temas de Sistemas
Electrónicos Digitales, la claridad de las
explicaciones del docente, la eficacia de los
laboratorios y prácticas en el refuerzo de los
conceptos teóricos, los principales
problemas para aprender la asignatura, la
disponibilidad de dispositivos móviles
Android para su uso en clase, el uso de
aplicaciones de RA, y el interés en explorar
la RA como herramienta de aprendizaje.
Los instrumentos empleados fueron
cuestionarios de percepción dirigidos a
estudiantes y docentes. El análisis de los
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datos obtenidos se realizó utilizando
métodos estadísticos. Se aplicaron
estadísticas descriptivas, tales como
medias, frecuencias y desviaciones
estándar, para resumir los datos de las
encuestas. La validez de esta metodología
fue confirmada mediante el criterio de un
grupo de especialistas. Este grupo estuvo
compuesto por cinco ingenieros en
Electrónica, con estudios de cuarto nivel y
especializaciones en educación, cada uno
con al menos cinco años de experiencia
profesional. Para evaluar la efectividad de
la metodología propuesta, se utilizó
estadística inferencial para medir el grado
de acuerdo entre los especialistas.
Resultados y Discusión
Diagnóstico inicial
Según las encuestas realizadas a los
estudiantes de la carrera de Electrónica, la
mayoría percibe que su nivel de
comprensión en la asignatura de Sistemas
Electrónicos Digitales es medio, a pesar de
considerar claras las explicaciones
proporcionadas por los docentes. Además,
los estudiantes consideran que el trabajo en
laboratorios es totalmente eficaz para
reforzar los conceptos teóricos, los cuales
representan su principal desafío y mayor
complejidad. Un aspecto relevante es que
un alto porcentaje de estudiantes dispone de
dispositivos móviles Android, lo que
facilita la implementación de la
metodología propuesta en el aula. Sin
embargo, a pesar de que la mayoría de los
estudiantes no ha utilizado la Realidad
Aumentada, muestran un gran interés en
explorarla como herramienta educativa
(tabla 1).
Tabla 1. Resultados obtenidos en las encuestas a estudiantes
Pregunta
Frecuencia Mayoritaria
Porcentaje Mayoritario
Nivel de Comprensión de los Temas de Sistemas
Electrónicos Digitales
Medio
78.6%
Claridad de las Explicaciones del Docente
Claras
59.2%
Eficacia de los Laboratorios en Refuerzo de los
Conceptos Teóricos
Totalmente
59.2%
Principales Problemas para Aprender la
Asignatura
Complejidad de los Conceptos
Teóricos
35.0%
Disponibilidad de Dispositivo Móvil Android
para Usar en Clase
Sí
81.6%
Uso de Aplicaciones de Realidad Aumentada
No
80.6%
Interés en Explorar la Realidad Aumentada como
Herramienta de Aprendizaje
Definitivamente
65.0%
Fuente: Elaboración propia
De acuerdo con las entrevistas realizadas,
se presenta un resumen de los resultados y
las coincidencias entre los docentes
entrevistados. Se observa que la asignatura
de Sistemas Electrónicos Digitales es
fundamental para la formación profesional
de los futuros técnicos. Además, se destaca
que la clase magistral es una de las
metodologías más utilizadas, y que los
estudiantes comprenden los conceptos de
manera adecuada cuando se combinan con
la práctica. Sin embargo, presentan
dificultades al realizar la transición de la
teoría a la aplicación práctica. Un desafío
considerable es la enseñanza de los
conceptos teóricos. Aunque los docentes no
han utilizado la realidad aumentada como
herramienta educativa, están al tanto de sus
ventajas y potencial para mejorar la
educación (Tabla 2).
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Tabla 2. Resultados de las entrevistas a docentes
Pregunta
Respuestas clave
Principales objetivos de aprendizaje en la
asignatura
Desarrollo de conocimientos y habilidades en diseño, análisis y aplicación
de circuitos digitales. Comprensión de principios fundamentales de la
electrónica digital. Uso de dispositivos lógicos programables. Aplicación
de metodologías para la resolución de problemas. Uso de herramientas de
simulación y prácticas experimentales.
Metodologías de enseñanza empleadas
Clases magistrales y el modelo pedagógico ERCA (Experiencia, Reflexión,
Conceptualización y Aplicación). Enfoque activo, reflexivo y aplicable.
Recursos utilizados en clase
Pizarra, presentaciones, software de simulación, laboratorios, dispositivos
electrónicos y materiales prácticos para diseñar, analizar e implementar
circuitos digitales.
Comprensión de los estudiantes
Los estudiantes comprenden regularmente los conceptos, especialmente
cuando se combinan teoría y práctica. Dificultades en análisis y diseño de
circuitos, especialmente en la transición de la teoría a la aplicación real.
Uso de simulaciones y prácticas en laboratorio mejora significativamente
la comprensión.
Principales desafíos en la enseñanza
Complejidad de conceptos teóricos y dificultad en la visualización de
circuitos y procesos digitales abstractos. Falta de acceso a equipos y
herramientas prácticas. Mantener el interés y la motivación de los
estudiantes. Necesidad de actualizar el material didáctico y las
metodologías.
Importancia del aprendizaje de los sistemas
digitales
Fundamento clave en la formación de los estudiantes de electrónica, ya que
son la base de la mayoría de las aplicaciones tecnológicas modernas.
Temas con mayores dificultades para su
comprensión
Compuertas lógicas, Sistemas Combinacionales.
Introducción a los Latches, Flip-Flops y Monoestables.
Sumadores, Restadores, Comparadores y Contadores.
Conversión de señales analógicas a digitales.
Uso de aplicaciones de Realidad Aumentada
No se ha explorado el uso de RA de manera personal, aunque los docentes
reconocen su potencial para transformar la enseñanza.
Potencial de la Realidad Aumentada para
mejorar la enseñanza
Los docentes coinciden en que la RA podría ser muy útil, ya que facilita
una interacción más visual e inmersiva con los circuitos y componentes
electrónicos. Permite simular procesos, mostrar diagramas interactivos y
visualizaciones en 3D, mejorando la comprensión de conceptos abstractos.
Fuente: Elaboración propia
Propuesta de una metodología activa
para el proceso enseñanza-aprendizaje
de sistemas electrónicos digitales desde la
realidad aumentada
El principal resultado de esta investigación
es el desarrollo de una metodología activa
que incorpora la realidad aumentada para
mejorar el proceso de enseñanza-
aprendizaje de la asignatura de Sistemas
Electrónicos Digitales. Esta propuesta se
fundamenta en los contenidos clave de la
asignatura, identificados como los más
relevantes a través de las entrevistas
realizadas con los docentes (Tabla 2). La
metodología activa propuesta combina el
uso de la realidad aumentada con el
aprendizaje basado en problemas para
optimizar el proceso de enseñanza
aprendizaje en la asignatura de Sistemas
Electrónicos Digitales, dirigida a los
estudiantes de primer semestre de la carrera
de Tecnología Superior en Electrónica del
Instituto Superior Tecnológico
Tungurahua.
La metodología basada en problemas
(ABP) es una estrategia educativa eficaz
para desarrollar habilidades cognitivas y
prácticas en contextos técnicos, como en el
caso de la enseñanza de Sistemas
Electrónicos Digitales. Esta metodología
permite que los estudiantes construyan
conocimientos de manera activa y
significativa al resolver problemas reales o
simulados, mejorando su comprensión de
conceptos abstractos y la aplicación
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práctica de los mismos (Yadav et al., 2011).
La integración de la RA con la ABP
potencia el aprendizaje al ofrecer
experiencias inmersivas que facilitan la
visualización de circuitos digitales y
mejoran la comprensión de temas
complejos (Bower et al., 2014). Esta
combinación también fortalece
competencias clave como la resolución de
problemas y el trabajo en equipo (Dolmans
et al., 2005), lo que la convierte en un
enfoque innovador y eficaz para el
aprendizaje en entornos educativos
tecnológicos.
De acuerdo a lo descrito por Barrows
(1986), la implementación del aprendizaje
basado en problemas sigue pasos
estructurados: (1) definir un problema
relevante y desafiante, (2) otorgar
responsabilidad a los estudiantes para
investigar y compartir sus hallazgos, y (3)
evaluar el proceso de aprendizaje de
manera continua. Este enfoque no solo
fomenta la autonomía de los estudiantes,
sino que también refuerza la colaboración,
las habilidades comunicativas y el manejo
de información de fuentes confiables. La
evaluación en ABP se enfoca en el proceso
de aprendizaje, promoviendo la
autoevaluación y la evaluación del trabajo
grupal, lo que permite identificar áreas de
mejora y aplicar el conocimiento a futuros
problemas. Para el desarrollo de la
metodología, se realizó un análisis
detallado de los contenidos de la asignatura
y los objetivos de aprendizaje. A partir de
este análisis, se estructuraron pasos
específicos para abordar la temática
seleccionada, siguiendo las fases descritas a
continuación.
Fase A: Adaptación de Contenidos a la
metodología ABP y la herramienta de RA.
➢ Analizar los contenidos de la
asignatura y los objetivos de
aprendizaje.
➢ Realizar las modificaciones para tratar
el tema bajo la metodología ABP e
integración de la RA en las temáticas
de mayor conflicto o con mayor
relevación para la formación
profesional.
➢ Selección de la aplicación de Realidad
Aumentada más adecuada para
alcanzar los objetivos de aprendizaje.
➢ Diseño de escenarios prácticos
relacionados con las temáticas para ser
resueltos por los estudiantes, donde se
formulen problemas orientados a
estimular la investigación, el análisis
crítico y la aplicación de
conocimientos técnicos.
Fase B: Modelo de plan de clase para la
aplicabilidad en el aula
➢ Introducción teórica de conceptos
básicos de la temática a tratar.
➢ Planteamiento de problemas y
actividades interactivas con RA para
explorar y simular circuitos virtuales.
➢ Trabajo colaborativo en grupos para
resolver problemas prácticos apoyados
en RA en base a la guía desarrollada.
➢ Exposición de resultados.
➢ Evaluación y retroalimentación del
estudiante.
Fase C: Evaluación Continua
➢ Aplicación de evaluaciones de los
temas estudiados con RA.
➢ Realización de test para la valoración
de la efectividad de la metodología, así
como el nivel de motivación de los
estudiantes.
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Tabla 3. Propuesta de plan de clase
Tema:
Objetivo:
Duración:
Actividad
Descripción
Recurso
Introducción
Presentación y
motivación
Breve introducción sobre la importancia de la electrónica digital en la
industria moderna.
Ejemplos visuales
de dispositivos
que utilizan
compuertas
lógicas
Dinámica interactiva: Lluvia de ideas sobre aplicaciones de
compuertas lógicas en tecnologías actuales.
Explicación teórica
Explicación de funciones básicas (AND, OR, NOT, NAND, NOR,
XOR, XNOR) y uso de tablas de verdad.
Material
audiovisual,
Pizarra
Introducción a las tablas de verdad y simbología de compuertas.
Material
audiovisual,
Pizarra
Demostración interactiva con RA. Visualización en 3D del
funcionamiento de compuertas lógicas cambiando entradas en tiempo
real.
Aplicación RA,
teléfono móvil
Resolución de problemas con RA
Planteamiento y
tratamiento del
problema
Planteamiento del
problema:
En una industria, se utilizan tres sensores para indicar los niveles de
llenado de un tanque: bajo (L), medio (M) y alto (H). El objetivo es
diseñar un circuito digital que encienda un LED bajo condiciones
específicas. El LED se apaga cuando el nivel está entre bajo (L) y
medio (M). Se enciende cuando el tanque está entre el nivel medio
(M) y alto (H). Finalmente, el LED permanece encendido cuando el
tanque alcanza el nivel alto (H).
Material
audiovisual,
Pizarra, teléfono
móvil
Análisis del
problema
Dinámica grupal: Análisis guiado mediante preguntas clave (¿Qué
conozco? ¿Qué necesito obtener?).
Material
audiovisual,
Pizarra, teléfono
móvil
Diseño y
simulación del
circuito
Diseño del diagrama lógico con compuertas seleccionadas.
Material
audiovisual,
cuaderno
Construyen un modelo virtual del circuito en la aplicación,
verificando cómo las compuertas seleccionadas cumplen con las
condiciones.
Aplicación de RA,
teléfono móvil
Simular diferentes combinaciones de entradas para verificar que el
circuito funcione correctamente.
Aplicación de RA,
teléfono móvil
Revisar el diseño con ayuda de RA para corregir posibles errores en
la lógica del circuito.
Aplicación de RA,
teléfono móvil
Exposición de
resultados
Presentación de la
práctica
Entrega de tabla de verdad, diagrama lógico y resultados de la
simulación en RA.
Material de
oficina,
Aplicación de RA
Retroalimentación
Intercambio de opiniones entre equipos para mejorar diseños.
Material de
oficina
Evaluación
Evaluación del
proyecto
Criterios: exactitud de la tabla de verdad, funcionamiento del circuito,
participación activa, claridad en la presentación.
Rúbrica de
evaluación
Evaluación de la
metodología
Encuesta de percepción sobre el uso de RA y el desarrollo de la
actividad.
Instrumento
encuesta de
satisfacción
Fuente: Elaboración propia
Desarrollo
Una vez seleccionadas las temáticas a
abordar, se elige la herramienta de Realidad
Aumentada (RA) que mejor se ajusta a los
requisitos establecidos. En este estudio, se
evaluó el uso de la aplicación móvil Physics
Lab V.2.5.0, desarrollada por Turtle Sim
LLC (EE. UU.), que proporciona una
plataforma educativa para el aprendizaje de
ciencias mediante experimentos en un
laboratorio virtual. Esta aplicación permite
a los usuarios crear y simular circuitos
eléctricos en 3D, interactuar con más de 55
componentes electrónicos y observar
resultados en tiempo real, basados en
cálculos científicos precisos (Turtle Sim
LLC, 2024). Para facilitar la comprensión
de la metodología propuesta, se explica a
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Edición Especial
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través de un ejemplo práctico en la Tabla 3.
Para evaluar la metodología propuesta
mediante el criterio de especialistas, se
utiliza el cuestionario presentado en la
Tabla 4. Se emplea una escala ordinal con
las siguientes equivalencias: 1Totalmente
en desacuerdo; 2 En desacuerdo; 3 Neutral;
4 De acuerdo; 5 Totalmente de acuerdo.
Tabla 4. Criterios de evaluación
Fuente: Elaboración propia
Se calcula el coeficiente de concordancia de
Kendall (W). Este coeficiente es una
medida estadística que permite evaluar el
grado de acuerdo entre varios evaluadores
o jueces que asignan rangos a un conjunto
de ítems o elementos. El valor de W de
Kendall varía entre 0 y 1. (Escobar-Pérez &
Cuervo-Martínez, 2008). La prueba
estadística del cálculo de coeficiente de
concordancia de Kendall (W) se puede se
puede observar en la Tabla 5.
Tabla 5. Prueba estadística de
concordancia
Estadísticos de prueba
N
5
W de Kendalla
0,450
Chi-cuadrado
13,500
gl
6
Sig. asintótica
0,036
a. Coeficiente de concordancia de Kendall
Fuente: Elaboración propia
Para la interpretación de los resultados, se
plantea la hipótesis nula (H0), que establece
que no existe una concordancia
significativa entre los jueces. Por otro lado,
la hipótesis alternativa (H1) sugiere que sí
hay una concordancia significativa entre los
rangos asignados por los jueces.
Considerando un nivel de significancia α =
0.05 y un valor de W de Kendall = 0.450,
se rechaza H0, lo que permite concluir que
existe una concordancia significativa entre
los jueces.
Conclusiones
La implementación de la Realidad
Aumentada como herramienta pedagógica
ha demostrado ser eficaz para facilitar la
comprensión de los conceptos abstractos en
diversas asignaturas. A través de
actividades interactivas, los estudiantes
logran visualizar y manipular circuitos
electrónicos, lo que mejora su
entendimiento de temas complejos como
las compuertas lógicas y los circuitos
digitales. La metodología activa que integra
la realidad aumentada ha sido considerada
relevante y viable por los especialistas en
educación y tecnología. La propuesta se
ajusta a las necesidades actuales del
Item
Valoración de los
especialistas
Claridad de la Metodología: La metodología está claramente definida y explicada de manera comprensible
para su implementación en el aula.
5
5
5
5
5
Relevancia de la Metodología: La metodología para la enseñanza de la asignatura de Sistemas Electrónicos
Digitales y su capacidad para mejorar el aprendizaje de los estudiantes.
5
4
5
4
5
Viabilidad de Implementación: Metodología es factible para su implementación en el entorno educativo
actual, considerando los recursos disponibles, el tiempo y el contexto institucional.
4
5
4
4
5
Impacto en el Aprendizaje: La metodología tiene el potencial de mejorar la comprensión de los conceptos
complejos de Sistemas Electrónicos Digitales.
5
4
5
5
4
Participación Estudiantil: La metodología promueve la participación activa de los estudiantes en el proceso
de aprendizaje, estimulando su interés y motivación.
5
4
5
5
4
Integración de Herramientas Tecnológicas: La integración de tecnologías como la Realidad Aumentada y
cómo estas herramientas contribuyen a mejorar la enseñanza y el aprendizaje.
5
5
5
5
5
Adaptabilidad y Flexibilidad: La metodología es lo suficientemente flexible como para adaptarse a diferentes
contextos educativos y perfiles de estudiantes.
4
4
4
4
4
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
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contexto educativo y puede ser
implementada con los recursos disponibles,
contribuyendo a la mejora de los procesos
educativos en la carrera de Electrónica. La
integración de la realidad aumentada
permite a los estudiantes no solo mejorar su
comprensión técnica, sino también
fortalecer competencias clave como el
trabajo colaborativo, la resolución de
problemas y la aplicación práctica de los
conocimientos adquiridos. Esto
proporciona una experiencia de aprendizaje
más completa y dinámica, preparándolos
mejor para su futuro profesional en el
campo de la electrónica.
Referencias Bibliográficas
Baque, R. (2021). El aprendizaje
significativo como estrategia didáctica
para la enseñanza – aprendizaje. Polo
del Conocimiento: Revista Científico
Profesional, 6(5), 75-86.
Bower, M., Howe, C., McCredie, N.,
Robinson, A., & Grover, D. (2014).
Augmented Reality in education – cases,
places and potentials. Educational
Media International, 51(1), 1-15.
https://doi.org/10.1080/09523987.2014.
889400
Cárdenas, J. et al. (2024). Realidad
aumentada como herramienta para el
aprendizaje de estructuras de datos.
Revista Ciencia UANL, 27, 127 (sep.
2024), 49–55. DOI:
https://doi.org/10.29105/cienciauanl27.
127-6
Contreras, A. (2016). El aprendizaje
significativo y su relación con otras
estrategias. Horizonte de la Ciencia,
6(10), 130-140.
Dolmans, M., De Grave, W., Wolfhagen,
P., & Van Der Vleuten, M. (2005).
Problem-based learning: Future
challenges for educational practice and
research. Medical Education, 39(7),
732-741. https://doi.org/10.1111/j.1365-
2929.2005.02205.x
Escobar, J., & Cuervo Martínez, Á. (2008).
Juicio de expertos. Avances en
Medición, 6, 27–36.
Flick, U. (2018). An Introduction to
Qualitative Research (6th ed.). Sage
Publications.
Hernández, L., Soberanes, A., Martínez,
M., Hernández, L., Soberanes, A., &
Martínez, M. (2023). Geometría
aumentada: Desarrollo de un objeto de
aprendizaje con realidad mixta usando la
metodología Dicrevoa 2.0. RIDE
Revista Iberoamericana para la
Investigación y el Desarrollo Educativo,
14(27).
https://doi.org/10.23913/ride.v14i27.17
21
Hernández, R., Fernández, C., & Baptista
P. (2014). Metodología de la
investigación (6ª ed.). Educación
McGraw-Hill.
Maciel, S. (2024). Evaluación del uso de la
Realidad Aumentada en el proceso
educativo: Un estudio de investigación-
acción en la Autoridad de Educación
Superior Arcoverde. Autoridad de
Educación Superior Arcoverde.
Pina, D., & Núñez, B. (2021). La realidad
aumentada como recurso didáctico en la
enseñanza superior. Revista Cubana de
Ciencias Informáticas, 15, 146-164.
Rupay, R., & Coral, M. (2023). Un
software educativo utilizando el
aprendizaje basado en problemas con
realidad aumentada. Revista
Iberoamericana de Tecnología en
Educación y Educación en Tecnología,
e5.
https://doi.org/10.24215/18509959.34.e
5
Silva, J., Maturana, D., (2017). Una
propuesta de modelo para introducir
metodologías activas en educación
superior. Innovación educativa (México,
DF), 17(73), 117-131.
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Edición Especial
2025
Página 710
Turtle Sim C. (2024). Physics Lab (Versión
2.5.0) [Software]. Turtle Sim LLC.
https://play.google.com/store/search?q=
PHISICS%20LAB&c=apps&hl=es_41
9
Villalobos, A. (2022). Metodologías
activas de aprendizaje y la ética
educativa. Revista Tecnológica-
Educativa Docentes 2.0, 13(2), 47-58.
https://doi.org/10.37843/rted.v13i2.316
Yadav, A., Subedi, D., Lundeberg, A., &
Bunting, F. (2011). Problem-based
Learning: Influence on students’
learning in an electrical engineering
course. Journal of Engineering
Education, 100(2), 253-280.
https://doi.org/10.1002/j.2168-
9830.2011.tb000
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Andrea Libertad Alarcón Ortiz, Amanda
Elizabeth Naranjo Villacis, Eufemia Figueroa
Corrales y Tatiana Tapia Bastidas.