Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 5
Mayo del 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 Villacis, ³Eufemia
Figueroa Corrales y
4
Tatiana Tapia Bastidas.
¹ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-1392-0343
²ORCID ID: https://orcid.org/0009-0006-4655-8597
³ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-8306-7854
4
ORCID 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
4
E-mail de contacto: ttapia@ube.edu.ec
Afiliación: ¹*²*³*
4
*Universidad Bolivariana del Ecuador, (Ecuador).
Articulo recibido: 3 de Abril del 2025
Articulo revisado: 3 de Abril del 2025
Articulo aprobado: 1 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, (España).
4
Licenciada 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
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
(ABP).
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Abstract
This study addresses the difficulty faced by
students of 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, in
order to improve the understanding of complex
concepts and increase student engagement. 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 used a mixed-
method approach with student surveys and
teacher interviews, in addition to validating the
proposed methodology using the criteria of
education and technology specialists. The
results of the expert validation indicated that
the proposed methodology was considered
clear, relevant, and viable for teaching Digital
Electronic Systems. The experts emphasized
that the integration of AR facilitates the
understanding of abstract concepts, improves
student interest and motivation, and promotes
their active participation in learning. In
conclusion, the methodology validated by the
experts proved to be an effective strategy for
improving content understanding, student
engagement, and motivation, making it a viable
option for transforming teaching in the field of
Digital Electronic Systems.
Keywords: Active methodology, Augmented
reality, Digital electronic systems, Problem-
Based Learning (PBL).
Sumário
Este estudo aborda a dificuldade enfrentada
pelos alunos do curso de Eletrônica do Instituto
Superior Tecnológico Tungurahua na
compreensão dos conceitos fundamentais dos
Sistemas Eletrônicos Digitais, devido às
limitações dos métodos tradicionais de ensino.
O objetivo foi desenvolver uma metodologia
ativa que integre a Realidade Aumentada (RA)
ao processo de ensino-aprendizagem desta
disciplina, a fim de melhorar a compreensão de
conceitos complexos e aumentar a participação
dos alunos. A metodologia combinou
Aprendizagem Baseada em Problemas (PBL)
com RA, usando o aplicativo Physics Lab
V.2.5.0 para simular circuitos eletrônicos 3D. O
estudo utilizou uma abordagem de métodos
mistos, incluindo pesquisas com estudantes e
entrevistas com professores, além de validar a
metodologia proposta usando os critérios de
especialistas em educação e tecnologia. Os
resultados da validação por especialistas
indicaram que a metodologia proposta foi
considerada clara, relevante e viável para o
ensino de Sistemas Eletrônicos Digitais.
Especialistas enfatizaram que a integração da
RA facilita a compreensão de conceitos
abstratos, melhora o interesse e a motivação dos
alunos e promove sua participação ativa no
aprendizado. Concluindo, a metodologia
validada por especialistas demonstrou ser uma
estratégia eficaz para melhorar a compreensão
do conteúdo, o engajamento e a motivação dos
alunos, sendo uma opção viável para
transformar o ensino na área de Sistemas
Eletrônicos Digitais.
Palavras-chave: Metodologia ativa,
Realidade aumentada, Sistemas eletrônicos
digitais, Aprendizagem Baseada em
Problemas (ABP).
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 Reyes,
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
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complejos, lo que ha limitado la efectividad de
la enseñanza en este campo (Silva Quiroz 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 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 (RA) ha demostrado
tener un gran potencial para mejorar la
comprensión de temas complejos a través de
entornos de aprendizaje interactivos y visuales
(Cárdenas Castellanos et al., 2024; Villalobos
López, 2024). La RA permite a los estudiantes
visualizar y manipular representaciones
virtuales de circuitos electrónicos, facilitando la
comprensión de conceptos abstractos de manera
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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. Los objetivos
específicos de la investigación son:
➢ Fundamentar teórica y pedagógicamente
proceso de enseñanza-aprendizaje de la
asignatura de Sistemas Electrónicos
Digitales mediante el uso de la Realidad
Aumentada;
➢ Diagnosticar el estado actual de la enseñanza
de los Sistemas Electrónicos Digitales en la
carrera de Electrónica;
➢ Diseñar una metodología activa que integre
la Realidad Aumentada en el proceso de
enseñanza-aprendizaje de la asignatura de
Sistemas Electrónicos Digitales;
➢ Valorar la metodología propuesta mediante
la evaluación del criterio de especialistas en
educación y tecnología.
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-Ferreira (2024)
empleó una metodología de investigación-
acción en la Autoridad de Educación Superior
Arcoverde 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-González 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 Palomino & Coral (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 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
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concluyó que la RA incrementa la motivación y
fomenta la adquisición de habilidades,
contribuyendo al mejor desempeño académico
(Pina & 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 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.
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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 Sampieri et al., 2014).
Población y muestra
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
Técnicas e instrumentos
Las técnicas empleadas en el estudio incluyen
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 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
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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 (ver 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.
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 (RA)
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
De acuerdo con las entrevistas realizadas, se
presenta un resumen de los resultados y las
coincidencias entre los docentes entrevistados.
Según la información obtenida, 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 (RA) como herramienta
educativa, están al tanto de sus ventajas y
potencial para mejorar la educación (ver Tabla
2).
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 (RA) para
mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje de
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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 (ver
Tabla 2). La metodología activa propuesta
combina el uso de la RA con el Aprendizaje
Basado en Problemas (ABP) para optimizar el
proceso educativo 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 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 práctica de los mismos (Yadav et al.,
2011).
La integración de la Realidad Aumentada (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. Según
Barrows (1986), la implementación del ABP
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.
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➢ 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 valorar la
efectividad de la metodología y el nivel de
motivación de los estudiantes.
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 través de un ejemplo
práctico en la Tabla 3.
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.
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?).
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.
Revisar el diseño con ayuda de RA para corregir posibles errores en la
lógica del circuito.
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
Ciencia y Educación
(L-ISSN: 2790-8402 E-ISSN: 2707-3378)
Vol. 6 No. 5
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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: 1 Totalmente 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 Kendall
a
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 contexto educativo y
puede ser implementada con los recursos
disponibles, contribuyendo a la mejora de los
procesos educativos en la carrera de
Electrónica.
Ítem
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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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.
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9830.2011.tb000
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