Apertura

La realidad aumentada (RA) puede ser re presentada como la integración de objetos virtuales en 3D a entornos reales a fin de enriquecer su percepción en un ambiente no inmersivo. Asimismo, considera parte de lo que se cataloga como realidad mixta (Pan et al., 2006), la cual permite la transición entre lo real y lo virtual de forma natural (Abdoli-Sejzi & Bahru, 2015) y sin crónica, apoyada en su mayoría por dispositivos tecnológicos, como los móviles (Liao, 2018), y trae consigo ventajas dentro del ámbito educativo, como la motivación en los estudiantes (Marín-Díaz, Cabero-Almenara y Gallego-Pérez, 2018), y la me jora del rendimiento académico (Cabero-Almenara et al., 2019), razón por la cual ha sido utilizada en la enseñanza de idiomas (Redondo et al., 2019), las matemáticas (Álvarez-Sánchez et al., 2017), las ciencias sociales (Cózar-Gutiérrez y Sáez-López, 2017) y la medicina (Cabero-Almenara et al., 2018) , por citar algunos ejemplos.

En palabras de Abdoli-Sejzi y Bahru, "la RA está efectivamente alineada con ideas constructivistas de educación [...] para adquirir comprensiones y conocimientos" (2015, p. 1). Así, un recurso tan sencillo como un marcador, al ser detectado por un mecanismo de RA, puede proporcionarle al estudiante una experiencia motivadora y disfrutable que le permita visualizar multimedios (audio, video o texto) con objetos 3D, y llevar a la práctica un tema con cierto grado de realismo, sin el desarrollo de escenarios complejos de inte racción y centrándose únicamente en elementos esenciales que requiera la aplicación en función al asunto asociado (Martínez y Dalgo, 2017). Lo anterior permite, a su vez, la comprensión de conceptos que, por su naturaleza abstracta, necesitan un apoyo visual para su asimilación (Kiat et al., 2017).

Además, la innovación de RA no solo está condicionada a la forma en la que se presenta el contenido, sino a cómo llega la información al estudiante de una manera intuitiva, y lo hace consciente de su entorno real, pero inmerso en un entorno alternativo (Martínez y Dalgo, 2017); esto incrementa sus habilidades cognitivas, espaciales y perceptivo-motoras, independiente del nivel de estudios (Gil et al., 2015).

Los ambientes virtuales de aprendizaje (AVA) proveen alternativas novedosas de interacción y contenido para la enseñanza-aprendizaje y ayudan a los estudiantes a demostrar sus habilidades para analizar problemas y explorar nuevos conceptos; además, promueven la participación instantánea con otros estudiantes, integran un entorno colaborativo (Abdoli-Sejzi & Bahru, 2015; Álvarez-Niño y Arias-Ortiz, 2014) y permiten a los profesores optar por nuevas estrategias de comunicación e interacción con sus estudiantes a través de experiencias innovadoras de aprendizaje que, de realizarse en clase, serían difíciles de ejecutar (Kiat et al., 2017). La principal representación de estos AVA se encuentra en los entornos e-learning, bastante recurridos en la educación en línea (Pan et al., 2006). Edel y Guerra (2010) destacan como ventaja su capacidad para fomentar la responsabilidad de los estudiantes sobre qué, cómo y dónde aprenden, y subrayan que su éxito depende de los recursos integrados en clase.

Herrera-Mosquera (2017) identifica dos categorías de los AVA: los comprados por las instituciones educativas a compañías particulares, en las que el profesor configura sus actividades dentro de la plataforma, y los que, en calidad de software libre, el profesor puede instalar por decisión personal o, incluso, tener un papel como desarrollador y crear sus propias aplicaciones. Así, los AVA pueden dirigirse hacia la institución o hacia el profesor (Walker & White, 2013). En los primeros, los profesores deben adaptarse al AVA y ajustar sus recursos educativos a las funcionalidades disponibles por la plataforma y, por tanto, al contenido temático exigido por la institución, mientras que los segundos le permiten mayor comodidad para diseñar sus actividades y "jugar con aplicaciones tecnológicas" (Herrera-Mosquera, 2017, p. 483).

Sobre su conformación, Pan et al. (2006), citados en García et al. (2017), señalan que un AVA se compone de elementos constitutivos y conceptuales. Los primeros se refieren a los medios de interacción, los recursos y los factores ambientales y psicológicos; los segundos reseñan los aspectos que definen el concepto educativo del ambiente virtual y que son el diseño instruccional y el de interfaz. Los elementos constitutivos resultan cruciales para lograr una precisión en la visualización del conocimiento, mientras que los conceptuales aportan un nivel de realismo durante la interacción social entre los estudiantes y el profesor, al integrar estrategias que favorecen la colaboración dentro del diseño instruccional. Por tanto, la esencia de un AVA permite y reta a construir entornos cada vez más atractivos desde el punto de vista de la interacción, de modo que, durante la experiencia de estudio, haga que el estudiante sienta que tiene el control de su aprendizaje y con ello manipule objetos dentro de un espacio virtual.

El contenido desarrollado a través de RA puede convertirse en un recurso educativo y alimentar una experiencia innovadora con mecanismos de interacción atractivos que sume a los factores de éxito durante la implantación de un AVA (Pan et al., 2006), ya sea que estos recaigan en el tipo dirigido hacia la institución o hacia el profesor. Estos recursos educativos deben ser facilitadores del aprendizaje y favorecer su autonomía, alcanzar los objetivos del curso, motivar la indagación, obtener la atención del estudiante, permitirle asociar sus experiencias previas con el nuevo conocimiento, contextualizarlo desde su entorno social-cultural, alentar el proceso de pensamiento con ayuda de las imágenes y promover la creatividad; todo esto con la intención de crear ambientes propicios para el aprendizaje en los que los estudiantes puedan desarrollar sus propias construcciones mentales (Sejzi & Aris, 2012). Para esto, los recursos didácticos deben comprender tres características principales: motivar, portar contenido fundamentado en el tema y estar diseñados con una estructura propia (Edel y Guerra, 2010).

Si partimos de la idea de que la evolución tecnológica ha cambiado la manera de aprender de los estudiantes debido al acceso de la tecnología, como los dispositivos móviles, podríamos perfilar al estudiante como una persona con un amplio dominio en el manejo de la tecnología, lo que le permite estar motivado durante su proceso de aprendizaje y no mostrar resistencia a adaptarse a cambios tecnológicos, con tal de que le ofrezcan experiencias innovadoras (Rodríguez, 2016). Por esto, la RA puede sumar a los AVA, al ser un vínculo atractivo para el usuario que contribuye a la asimilación de nuevos conocimientos. Al respecto, Abdoli-Sejzi y Bahru (2015) destacan que "usando RA como un dispositivo 3D en un AVA se tomarán beneficios de nuestra habilidad para observar objetos" (p. 3), lo que favorece la integración de nuevas tecnologías a entornos educativos que promuevan la percepción e interacción con el mundo real sin involucrar el uso de objetos reales (Martínez y Dalgo, 2017).

Un ejemplo de la integración de recursos de RA dentro de un AVA se puede observar en un curso en línea, el cual maneja un plan temático con contenido multimedia elemental (lecturas, video, diapositivas); en este se podría complementar, evaluar y validar el aprendizaje de un tema al usar una aplicación con RA, de forma que el alumno solo tendría que descargar los marcadores, imprimirlos y practicar el tema mientras visualiza los objetos en 3D. Se hablaría, entonces, de una experiencia de aprendizaje innovadora, en la que el docente puede constatar que el estudiante repasó al sugerirle que cumpla con un determinado puntaje dentro de la app y le envíe una captura de pantalla como evidencia de que jugó y obtuvo los puntos solicitados.

En el mismo sentido, Abdoli-Sejzi y Bahru (2015) señalan que la RA puede ofrecer AVA personalizados con riqueza contextual ajustada a las necesidades de sus consumidores, lo que permite suavizar esa transición entre la aplicación teórica y práctica del contenido, y centrarse en cómo los recursos reales y virtuales se mezclan para conseguir metas, necesidades y objetivos de un determinado curso temático. Estos argumentos se han identificado en proyectos como GLUEPS-AR (Muñoz-Cristóbal et al., 2013; Muñoz-Cristóbal et al., 2012), E-bidia (Caro, 2014), enlazAR (Rodríguez-Rojas y Valencia-Cristancho, 2014), UNED-ARLE (Cubillo, et al., 2015), ARvirtual (Buitrago-Pulido, 2015) y ARprende (Ramírez-Otero y Solano-Galindo, 2017).

Si bien no existe duda de las ventajas que la RA tiene para un AVA, el punto focal del éxito en la integración de los dos ambientes se concentra en desarrollar recursos multimedios con RA que tomen en consideración los gustos, necesidades e intereses de los usuarios hacia los que van dirigidos, e integrar a estos los factores contextuales y socioculturales para que le permitan al usuario permear sus conocimientos previos con los nuevos de una manera natural o familiar. Por lo tanto, la construcción de los recursos debe exigir una metodología que respalde estos aspectos, papel que puede ser aportado por modelos como el diseño centrado en el usuario (DCU), de acuerdo con la norma ISO 9241-210.

El DCU es un enfoque de desarrollo de sistemas interactivos que "consiste en una actividad multidisciplinar que incorpora los factores humanos y los conocimientos ergonómicos, la aplicación de estas actividades al diseño de los sistemas interactivos favorece a su eficiencia y eficacia, mejora las condiciones del trabajo humano y reduce los posibles efectos adversos de su utilización sobre la salud, la seguridad y las características funcionales" (AENOR, 2000, p. 1).

Wang, Elzakker y Kraak (2017) adoptan el enfoque del DCU para el diseño conceptual de una aplicación en RA con el propósito de ayudar a los estudiantes a obtener una mejor comprensión sobre el trabajo de campo en geografía humana. Williams, Yao y Nurse (2017) desarrollaron una aplicación con RA con fines turísticos mediante un proceso interactivo de DCU que evaluó, empíricamente, el sistema en escenarios de la ciudad de Oxford, Inglaterra. Basado en el ciclo del DCU, Nunes et al. (2019) exploran el uso de la RA en la preparación y las fases de respuesta en caso de desastres, mientras que Alnabit y Indriasari-Mansor (2018) elaboraron un prototipo de alta fidelidad en RA para apoyar la administración de medicamentos en adultos mayores. Por su parte, Bruno et al. (2019) presentan una herramienta de RA producida a través del DCU para detectar y registrar variaciones de diseño en el sector del petróleo y gas.

Gracias a estos trabajos, el DCU se interpreta como una metodología iterativa que brinda la guía para el desarrollo de aplicaciones centradas en los usuarios (estudiantes o profesores) que consumirán el recurso (aplicación con RA), con la intención de que sea eficiente, efectivo y de su agrado. A su vez, su naturaleza iterativa permite determinar el punto de reiteración a partir de la etapa que se considere prudente, sin pasar por todas las fases de nuevo cuando ya se encuentra cubierta. Este hecho aporta a la posibilidad de conocer el modelo mental de quien será el usuario y brindar el diseño y la organización del contenido dentro del recurso, adecuado a las necesidades particulares del sector al que va dirigido.

En el panorama planteado, resulta pertinente analizar el seguimiento del DCU para la construcción de una aplicación de RA como recurso integrador de un AVA, en particular en la enseñanza del idioma inglés. De acuerdo con Education First (2019), en un rango de 80 países, durante el período 2011-2018, México pasó del lugar 18 al 57 en el dominio del idioma inglés en estudiantes no nativos. Asimismo, se ha mostrado como un área de interés conocida como aprendizaje de idiomas móvil (por sus siglas en inglés MALL), que representa una variante de AVA en tecnología móvil (Herrera-Mosquera, 2017).

Este estudio se centra en niños con escolaridad de primaria (3° a 6°), ya que, como menciona Quidel et al. (2014), la enseñanza del inglés en edades tempranas propicia beneficios a los niños a través de un aprendizaje de forma natural. Con base en la hipótesis de integrar de manera efectiva el DCU con tecnología de RA para el diseño y la construcción de una aplicación móvil que pueda ser incorporada como un recurso innovador dentro de un AVA, en este artículo describimos el proceso de una primera iteración del DCU en el desarrollo de esta aplicación para Android, con el objeto de proporcionar un marco guía para la de recursos multimedia centrados en el estudiante, en este caso, en los infantes.

Al atender el marco de trabajo del DCU y sus diferentes fases, a continuación detallamos las fases correspondientes a una primera iteración. En la Figura 1 enmarcamos el compendio de herramientas a integrar en cada fase para construir una aplicación móvil con RA.

Figura 1 Fuente: adaptado de la Asociación Española de Normalización y Certificación (2010).

En este apartado describimos los principales resultados de cada una de las fases de la primera iteración del DCU para el desarrollo de la aplicación citada.

Sobre los resultados obtenidos en la evaluación del diseño, es posible citar algunas particularidades. En la Figura 7 se puede verificar que el problema de usabilidad P1 es el único que los seis usuarios reconocieron; P1 se identificó después de que los alumnos quisieron realizar la tarea 2, que consistía en descargar los marcadores a través de un documento en formato PDF que se encontraba como hipervínculo dentro de la app en el apartado "Configuración" (ver Figura 5), mientras ellos fueron directo al apartado "Aprender" porque esperaban encontrarlos ahí; por lo tanto, al ser una tarea importante para utilizar la aplicación, se clasificó como fallo de tarea, ya que, sin los marcadores, la aplicación se volvería inutilizable.

Figura 7 Fuente: elaboración propia.

De igual manera, advertimos que seis problemas de usabilidad (P2, P3, P4, P5, P9 y P12) fueron reconocidos por cuatro usuarios, de los cuales la mayoría fueron clasificados como problemas menores, puesto que se realizaron con un retraso de tiempo pequeño. Los problemas P8, P10 y P11 únicamente fueron identificados por un usuario; es de resaltar que estos problemas no influyen de manera directa en el funcionamiento de la aplicación, pero son relevantes para aplicar posibles mejoras tanto en la parte visual como en la conceptual.

En la Figura 8 observamos que el usuario más informativo para las mejoras fue el U2, al ubicar un total de nueve problemas de usabilidad; el que destacó menos fue el usuario U6, con tres problemas de usabilidad.

Figura 8 Fuente: elaboración propia.

En la Figura 9 se refleja la identificación de ocho problemas menores, tres problemas medios y uno clasificado como fallo de tarea. El hecho de que gran parte de los problemas de usabilidad reconocidos sean menores y solo exista un fallo de tarea indica que la interpretación del modelo mental del usuario y que los requisitos planteados, en su mayoría, fueron reflejados de forma correcta dentro de la aplicación.

Figura 9 Fuente: elaboración propia.

En la Figura 10 apreciamos que el U2 aportó más problemas medios y, de igual forma, el U2 y el U3 son los que más problemas menores detectaron; uno solo identificó más del 70% del total de problemas de usabilidad.

Figura 10 Fuente: elaboración propia.

Respecto al resultado del proceso metodológico descrito, si bien existen trabajos como los de Zhou, Cheok y Pan (2004), Prada y Uribe (2013), Del-Cerro y Morales (2017), Rodríguez (2016), y Mesquida y Pérez (2018), que plantean recursos con RA que pueden ser integrados a un AVA, los productos generados no consideran los gustos, preferencias e intereses de los estudiantes; por ejemplo, Lee et al. (2017) desarrollan un prototipo de aplicación móvil para la enseñanza de vocabulario en inglés de estudiantes de preescolar; no obstante, su evaluación se limita a considerar a los padres con y sin niños en preescolar, y deja de lado el papel del niño como usuario final.

En tanto, Dalim et al. (2016) presentan una aplicación con RA como una herramienta para la enseñanza de palabras básicas en inglés (colores, formas y preposiciones) en niños no nativos del idioma. Los resultados muestran mayor disfrute en los estudiantes al usar métodos basados en RA; sin embargo, mencionan problemas de usabilidad que no son catalogados y que pueden ser atribuidos a que, a diferencia de English AR, los alumnos solo son considerados en la evaluación.

Debido a su alcance, la aplicación English AR solo es producto de una primera iteración, lo que limita la posibilidad de una integración inmediata a un AVA. Resulta evidente que la aplicación de la prueba thinking aloud permite una rápida apreciación sobre la calidad del producto; no obstante, sus desventajas radican en la inversión de tiempo para su realización. Por otra parte, la metodología y las herramientas utilizadas facilitan la iteración del producto, lo que favorece la exploración en iteraciones posteriores de otras estrategias de evaluación para el refinamiento. Una expansión de los contenidos y, por tanto, su inserción como recurso dentro de un AVA, o incluso en una unidad didáctica en un curso presencial, son algunas oportunidades de mejora.

Si se parte de la factibilidad técnica y operativa observada, es posible señalar que una aplicación con RA desarrollada mediante la metodología del DCU puede ser un recurso viable para ser integrado dentro de un AVA, al corresponder con las características propias de estos ambientes, de modo que, al centrarse en el niño, la aplicación se adaptará al entorno educativo de este usuario; por ejemplo, English AR puede ser utilizada como un recurso dentro del diseño instruccional del docente en una asignatura como el inglés a nivel primaria, y ser el profesor quien decida el momento de dar uso a la aplicación con relación a los temas que se estudian en clase, ya sea presencial o virtual.

Así, el aporte de este trabajo radica en la identificación e integración de tecnologías y métodos, con base en el marco de trabajo del DCU, para el desarrollo de una aplicación móvil como un recurso dentro de un AVA destinado a la enseñanza del idioma inglés. Cabe destacar que el procedimiento detallado en este artículo presenta una naturaleza genérica a fin de que pueda ser aplicado a temáticas diferentes a la del idioma inglés, o integrar tecnologías compatibles incluso con otros sistemas operativos como iOS.

Como línea de trabajo futuro, planteamos una segunda iteración que considere la valoración pedagógica del recurso, mediante instrumentos que hagan posible analizar factores destacados en la literatura, como la motivación y la ganancia de aprendizaje, o bien, realizar una comparación entre grupos de control y experimental.