PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR SEDE SANTO DOMINGO
Dirección Académica – Escuela de Sistemas
APLICACIÓN MÓVIL CON REALIDAD AUMENTADA COMO HERRAMIENTA DE APOYO PARA EL PROCESO DE ENSEÑANZA APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE PROGRAMACIÓN DE TERCERO DE BACHILLERATO, EN LA UNIDAD EDUCATIVA FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS DEL CANTÓN SANTO DOMINGO. Plan de Trabajo de Titulación previo a la obtención del título de Ingeniero de Sistemas y Computación.
Línea de Investigación: Tecnologías de la información y la comunicación.
Autoría: ÁNGEL MAURICIO LASCANO MENA JHON KEVIN TUAREZ ORDOÑEZ Dirección: Mg. WILLIAN JAVIER OCAMPO PAZOS
Santo Domingo – Ecuador Octubre, 2021
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL ECUADOR SEDE SANTO DOMINGO
Dirección Académica – Escuela de Sistemas
HOJA DE APROBACIÓN APLICACIÓN MÓVIL CON REALIDAD AUMENTADA COMO HERRAMIENTA DE APOYO PARA EL PROCESO DE ENSEÑANZA APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE PROGRAMACIÓN DE TERCERO DE BACHILLERATO, EN LA UNIDAD EDUCATIVA FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS DEL CANTÓN SANTO DOMINGO. Línea de Investigación: Tecnologías de la información y la comunicación. Autoría: ÁNGEL MAURICIO LASCANO MENA JHON KEVIN TUAREZ ORDOÑEZ
Willian Javier Ocampo Pazos, Mg. DIRECTOR DE TRABAJO DE TITULACIÓN Franklin Andrés Carrasco Ramírez, Mg. CALIFICADOR Fausto Ernesto Orozco Iguasnia, Mg. CALIFICADOR Carlos Vicente Galarza Macancela, Mg. DIRECTOR DE GRADO
Santo Domingo – Ecuador Octubre, 2021
iii
DECLARACIÓN DE AUTENTICIDAD Y RESPONSABILIDAD Nosotros, ÁNGEL MAURICIO LASCANO MENA portador de la cédula de ciudadanía No. 1722185582 y JHON KEVIN TUAREZ ORDOÑEZ portador de la cédula de ciudadanía No. 0804266013 declaramos que los resultados obtenidos en la investigación que presento como informe final, previo la obtención del Título de Ingeniero de Sistemas y Computación son absolutamente originales, auténticos y personales. En tal virtud, declaro que el contenido, las conclusiones y los efectos legales y académicos que se desprenden del trabajo propuesto de investigación y luego de la redacción de este documento son y serán de mi sola y exclusiva responsabilidad legal y académica. Igualmente declaramos que todo resultado académico que se desprenda de esta investigación y que se difunda, tendrá como filiación la Pontificia Universidad Católica del Ecuador, Sede Santo Domingo, reconociendo en las autorías al director del Trabajo de Titulación y demás profesores que amerita. Estas publicaciones presentarán el siguiente orden de aparición en cuanto a los autores y coautores: en primer lugar, a los estudiantes autores de la investigación; en segundo lugar, al director del trabajo de titulación y, por último, siempre que se justifique, otros colaboradores en la publicación y trabajo de titulación.
Ángel Mauricio Lascano Mena
Jhon Kevin Tuarez Ordoñez
CI. 172218558-2
CI. 080426601-3
iv
INFORME DE TRABAJO DE TITULACIÓN ESCRITO DE GRADO Francisco Sánchez Parrales, Mg. Dirección de Investigación Pontificia Universidad Católica del Ecuador Sede Santo Domingo. De mi consideración, Por medio del presente informe en calidad del director/a del trabajo de titulación de Grado de la Escuela Sistemas, titulado: Aplicación móvil con realidad aumentada como herramienta de apoyo para el proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura de programación de tercero de bachillerato, en la Unidad Educativa Francisco José de Caldas del cantón Santo Domingo, realizado por los estudiantes: Ángel Mauricio Lascano Mena con cédula: N.º 1722185582 y Jhon Kevin Tuarez Ordoñez con cédula: N.º 0804266013, previo a la obtención del título de Ingenieros de Sistemas y Computación, informo que el presente trabajo de titulación escrito se encuentra finalizado conforme a la guía y el formato de la Sede vigente. Santo Domingo, 22/10/2021. Atentamente,
Mg. Willian Javier Ocampo Pazos Profesor Titular Auxiliar I
v
RESUMEN El desarrollo de software, es importante en la actualidad ya que es el causante directo que la tecnología haya evolucionado exponencialmente. Según los datos obtenidos en la encuesta realizada a los estudiantes que cursan la asignatura de programación de tercero de bachillerato, en la Unidad Educativa Francisco José de Caldas, se dio a conocer que los alumnos están medianamente motivamos por la programación, debido a la pocas herramientas dinámicas e interactivas que existen. Para dar solución a este problema se implementó una aplicación móvil que trabaja con realidad aumentada, la misma que se elaboró utilizando diferentes tipos de software enfocados en el modelado y la animación, como lo es Adobe Animate, también se utilizó Vuforia en el desarrollo de la realidad aumentada y para integrar cada uno de estos elementos se usó la aplicación de Unity. Se empleó un enfoque mixto, donde se analizó cada una de las encuestas aplicadas a los estudiantes, acompañada de la entrevista realizada al docente de la asignatura. Al mismo tiempo, se determinó que la aplicación móvil influye en la enseñanza aprendizaje de la cátedra de programación, mediante el análisis de chi cuadrado bivariado, con dos escenarios secuenciales, un pre test, implementación de la propuesta y un post test.
Palabras clave: Aplicación Móvil; Realidad Aumentada; Enseñanza; Aprendizaje; Programación.
vi
ABSTRACT Software development is important today since it is the direct cause that technology has evolved exponentially. According to the data obtained in the survey of students taking the third year of high school programming, at the Francisco José de Caldas Educational Unit, it was revealed that the students are moderately motivated by programming, due to the few dynamic and interactive tools that exist. To solve this problem, a mobile application that works with augmented reality was implemented, which was developed using different types of software focused on modeling and animation, such as Adobe Animate, Vuforia was also used in the development of augmented reality and the Unity application was used to integrate each of these elements. A mixed approach was used, where each of the surveys applied to the students was analyzed, accompanied by the interview carried out with the teacher of the subject. At the same time, it was determined that the mobile application influences the teaching-learning of the chair of programming, through the bivariate chi-square analysis, with two sequential scenarios, a pretest, implementation of the proposal and a posttest.
Keywords: Programming.
Mobile
Application;
Augmented
reality;
Teaching;
Learning;
vii
ÍNDICE DE CONTENIDOS 1.
INTRODUCCIÓN.............................................................................................. 1
1.1.
Antecedentes ........................................................................................................ 1
1.2.
Justificación.......................................................................................................... 2
1.3.
Planteamiento y delimitación del problema ......................................................... 3
1.4.
Objetivos .............................................................................................................. 4
2.
REVISIÓN LITERARIA .................................................................................. 5
2.1.
Fundamentos teóricos........................................................................................... 5
2.1.1.
Aplicación Móvil ................................................................................................. 6
2.1.1.1.
Sistema Operativo ................................................................................................ 6
2.1.1.1.1.
iOS........................................................................................................................ 6
2.1.1.1.2.
Android ................................................................................................................ 7
2.1.1.2.
Tipos de Aplicación ............................................................................................. 7
2.1.1.2.1.
Nativa ................................................................................................................... 7
2.1.1.2.2.
Web ...................................................................................................................... 7
2.1.1.2.3.
Híbrida.................................................................................................................. 8
2.1.2.
Realidad Aumentada ............................................................................................ 8
2.1.2.1.
Elementos ............................................................................................................. 8
2.1.2.1.1.
Dispositivos con cámara ...................................................................................... 8
2.1.2.1.2.
Software ............................................................................................................... 9
2.1.2.1.3.
Disparador ............................................................................................................ 9
2.1.2.2.
Tipos de RA ......................................................................................................... 9
2.1.2.2.1.
RA Geolocalizada ................................................................................................ 9
2.1.2.2.2.
RA Basada en Marcadores ................................................................................... 9
2.1.2.3.
Niveles................................................................................................................ 10
2.1.2.3.1.
Nivel 0 – Enlazada al mundo físico ................................................................... 10
viii 2.1.2.3.2.
Nivel 1 – RV con Marcadores ............................................................................ 10
2.1.2.3.3.
Nivel 2 – RV sin Marcadores ............................................................................. 10
2.1.2.3.4.
Nivel 3 – Visión Aumentada .............................................................................. 10
2.1.2.4.
Usos de la RA..................................................................................................... 10
2.1.2.4.1.
Prensa ................................................................................................................. 11
2.1.2.4.2.
Turismo .............................................................................................................. 11
2.1.2.4.3.
Educación ........................................................................................................... 11
2.1.2.4.4.
Entretenimiento .................................................................................................. 11
2.1.3.
Enseñanza – Aprendizaje ................................................................................... 12
2.1.3.1.
Enseñanza – Aprendizaje Inclusiva ................................................................... 12
2.1.3.1.1.
La educación inclusiva ....................................................................................... 12
2.1.3.1.2.
Educación inclusiva en la UNESCO .................................................................. 12
2.1.3.1.3.
Las interacciones en el aula................................................................................ 12
2.1.3.2.
Enseñanza – Aprendizaje Estratégicos ............................................................... 12
2.1.3.2.1.
Aprendizaje basado en problemas ...................................................................... 12
2.1.3.2.2.
Enseñanza cognitiva ........................................................................................... 13
2.1.3.2.3.
Estudio de caso ................................................................................................... 13
2.1.3.2.4.
Aprendizaje basado en proyectos ....................................................................... 14
2.1.3.3.
Enseñanza – Aprendizaje Tecnológico .............................................................. 14
2.1.3.3.1.
Simulación.......................................................................................................... 14
2.1.3.3.2.
Aprendizaje basado en TIC’s ............................................................................. 14
2.1.3.3.3.
Gamificación ...................................................................................................... 14
2.2.
Predicción científica ........................................................................................... 15
3.
MÉTODOLOGÍA ............................................................................................ 16
3.1.
Diseño, enfoque y tipo de investigación ............................................................ 16
3.1.1.
Tipo de investigación ......................................................................................... 16
ix 4.
RESULTADOS ................................................................................................. 20
4.1.
Primer resultado: Proceso de enseñanza aprendizaje ......................................... 20
4.2.
Segundo resultado: Herramientas de desarrollo de la aplicación ....................... 25
4.2.1.
Kit de desarrollo de software SDK .................................................................... 25
4.2.2.
Herramientas para animación en 2D .................................................................. 26
4.2.3.
IDE de desarrollo ............................................................................................... 27
4.2.4.
Almacenamiento de datos .................................................................................. 27
4.2.5.
Tecnologías informáticas ................................................................................... 27
4.3.
Tercer resultado: Aplicativo móvil con realidad aumentada ............................. 28
4.3.1.
Scrum ................................................................................................................. 28
4.3.1.1.
Sprint 1 ............................................................................................................... 29
4.3.1.1.1.
Planning.............................................................................................................. 29
4.3.1.1.1.1. Roles ................................................................................................................... 29 4.3.1.1.1.2. Patrón arquitectónico ......................................................................................... 29 4.3.1.1.1.3. Control de versiones ........................................................................................... 30 4.3.1.1.1.4. Product Backlog ................................................................................................. 30 4.3.1.1.1.5. Estimación .......................................................................................................... 31 4.3.1.1.1.6. Gestión de incidencias ........................................................................................ 31 4.3.1.1.1.7. Fertilización cruzada y velocidad de desarrollo ................................................. 32 4.3.1.1.1.8. Sprint Backlog .................................................................................................... 32 4.3.1.1.2.
Daily sprint ......................................................................................................... 33
4.3.1.1.2.1. Historias de usuario 1: Login ............................................................................. 33 4.3.1.1.2.2. Historias de usuario 2: Gestión de Usuario ........................................................ 36 4.3.1.1.2.3. Historias de usuario 3: Marcadores QR ............................................................. 38 4.3.1.1.2.4. Trabajo pendiente ............................................................................................... 39 4.3.1.1.3.
Review................................................................................................................ 39
x 4.3.1.1.4.
Retrospective ...................................................................................................... 40
4.3.1.2.
Sprint 2 ............................................................................................................... 40
4.3.1.2.1.
Planning.............................................................................................................. 40
4.3.1.2.2.
Daily sprint ......................................................................................................... 41
4.3.1.2.2.1. Historias de usuario 4: Conocer estructuras de control de flujo ........................ 41 4.3.1.2.2.2. Historias de usuario 5: Guía de ayuda ................................................................ 43 4.3.1.2.2.3. Historias de usuario 6: Visualizar animación 2D ............................................... 44 4.3.1.2.2.4. Historias de usuario 7: Información del colegio ................................................ 48 4.3.1.2.2.5. Trabajo pendiente ............................................................................................... 49 4.3.1.2.3.
Review................................................................................................................ 49
4.3.1.2.4.
Retrospective ...................................................................................................... 50
4.4.
Validación de la aplicación móvil ...................................................................... 50
4.5.
Validación de la hipótesis .................................................................................. 55
5.
DISCUSIÓN...................................................................................................... 57
6.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................. 59
6.1.
Conclusiones ...................................................................................................... 59
6.2.
Recomendaciones ............................................................................................... 60
7.
REFERENCIAS ............................................................................................... 61
8.
ANEXOS ........................................................................................................... 65
Anexo I. Carta de asignación y aprobación, tabla de recursos y cronograma ......................... 65 Anexo II. Carta de impacto, acta de entrega y consentimiento informado .............................. 66 Anexo III. Instrumentos de recolección de información ......................................................... 67 Anexo IV. Historias de usuario ................................................................................................ 69 Anexo V. Pruebas de aceptación ............................................................................................. 72 Anexo VI. Evidencia de entrega y recepción ........................................................................... 74 Anexo VII. Manual de usuario versión 1.0 .............................................................................. 75
xi Anexo VIII. Manual técnico .................................................................................................... 79 Anexo IX. Árbol del problema ................................................................................................ 81
xii ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Aplicación Móvil (Índice de la revisión de la literatura) ........................................... 5 Figura 2. Realidad Aumentada (Índice de la revisión de la literatura) ..................................... 5 Figura 3. Enseñanza Aprendizaje (Índice de la revisión de la literatura) ................................. 6 Figura 4. Primer resultado ....................................................................................................... 25 Figura 5. Logotipo ................................................................................................................... 28 Figura 6. Repositorio GitHub .................................................................................................. 30 Figura 7. Tabla Jira con cada tarea .......................................................................................... 31 Figura 8. Diseño de la interfaz login de la aplicación. ............................................................ 33 Figura 9. Creación BD ............................................................................................................ 34 Figura 10. Almacenamiento de datos para el ingreso de texto en el login .............................. 34 Figura 11. Programación del botón de Acceder con la función LoginByEmail ..................... 35 Figura 12. Pruebas de Conexión ............................................................................................. 35 Figura 13. Diseño de la interfaz register de la aplicación ....................................................... 36 Figura 14. Almacenamiento de datos para el ingreso de texto en el registro .......................... 36 Figura 15. Programación del botón de registrar con la función RegisterByEmail ................. 37 Figura 16. Conexión entre el register y la database. ............................................................... 37 Figura 17. Diseño de marcadores QR ..................................................................................... 38 Figura 18. Creación de License Manager y Target Manager .................................................. 38 Figura 19. Diseños de marcadores QR en la base de datos ..................................................... 39 Figura 20. Importar ImageTarget a Unity ............................................................................... 39 Figura 21. Trabajo pendiente y puntos de historia .................................................................. 39 Figura 22. Interfaz conocer estructuras ................................................................................... 41 Figura 23. Programación de botón estructura ......................................................................... 42 Figura 24. Programación de desplazamiento del texto. .......................................................... 42 Figura 25. Script de desplazamiento ....................................................................................... 42
xiii Figura 26. Interfaz Guía de Ayuda .......................................................................................... 43 Figura 27. Programación de botones ....................................................................................... 43 Figura 28. Script para descarga de códigos QR ...................................................................... 44 Figura 29. Diseño del flujograma principal ............................................................................ 44 Figura 30. Diseño de la propiedad del símbolo ....................................................................... 45 Figura 31. Fondo color plano en la animación ........................................................................ 45 Figura 32. Desarrollo de animaciones por capas..................................................................... 46 Figura 33. Seguimiento del flujo de control ............................................................................ 46 Figura 34. Interfaz de la captura de objeto. ............................................................................. 47 Figura 35. Identificación del marcador dentro de la base de datos. ........................................ 47 Figura 36. Vinculo de animación con el marcador Qr. ........................................................... 48 Figura 37. Prueba de funcionalidad al enfocar cada marcador ............................................... 48 Figura 38. Diseño de la interfaz información del colegio ....................................................... 49 Figura 39. Programación de botones ....................................................................................... 49 Figura 40. Trabajo pendiente y puntos de historia .................................................................. 49 Figura 41. Motivación actual de la asignatura de programación ............................................ 50 Figura 42. Satisfacción actual de la asignatura de programación ........................................... 51 Figura 43. Uso de herramientas tecnológicas.......................................................................... 52 Figura 44. Frecuencia de uso de dispositivos móviles ............................................................ 52 Figura 45. Interés en utilizar herramientas tecnológicas ......................................................... 53 Figura 46. Implementación de contenidos interactivos ........................................................... 54 Figura 47. Complicación en la asignatura ............................................................................... 54 Figura 48. Recodificación del SPSS ....................................................................................... 55
xiv ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Población .................................................................................................................. 16 Tabla 2. Realidad Aumentada ................................................................................................. 18 Tabla 3. Aplicación Móvil ....................................................................................................... 18 Tabla 4. Enseñanza Aprendizaje ............................................................................................. 19 Tabla 5. Información del experto ............................................................................................ 20 Tabla 6. Recolección de información...................................................................................... 23 Tabla 7. Kit de Desarrollo ....................................................................................................... 26 Tabla 8. Herramientas de animación 2D ................................................................................ 26 Tabla 9. Comparaciones entre distintas Base de Datos .......................................................... 27 Tabla 10. Comparaciones entre distintas tecnologías ............................................................. 28 Tabla 11. Roles......................................................................................................................... 29 Tabla 12. Diferencia entre MVC y Arquitectura N Capas....................................................... 29 Tabla 13. Product Backlog ...................................................................................................... 30 Tabla 14. Escala de estimación .............................................................................................. 31 Tabla 15. Primer Sprint Backlog ............................................................................................ 32 Tabla 16. Retrospective ........................................................................................................... 40 Tabla 17. Segundo Sprint Backlog .......................................................................................... 40 Tabla 18. Retrospective ........................................................................................................... 50 Tabla 19. Pre / post test .......................................................................................................... 56 Tabla 20. Análisis de indicadores ........................................................................................... 56
1
1.
INTRODUCCIÓN
Según Wortham (2013), define como aprendizaje al proceso por el cual una persona va modelando cada uno de sus conocimientos, con el fin de adquirir nuevas destrezas y habilidades en un área determinada de estudio. Con el incremento del factor tecnológico en la sociedad, la educación también se vio afectada en los distintos campos que esta posee, debido a las facilidades que otorga la tecnología, el estudiante tiene muchísimas más herramientas de apoyo cuando realiza el proceso de enseñanza aprendizaje.
1.1.
Antecedentes En el trabajo elaborado por Molnár, Zoltán & Biró (2018), proporcionaron una visión
de como una aplicación de realidad aumentada ayuda aquellos estudiantes que poseen pocas habilidades de codificación, teniendo como resultado la motivación e interés por parte de los alumnos a la hora de programar. La aplicación móvil se destacó por realizar mecánicas de juego didácticas y novedosas a la hora del estudio de la materia, por ende, se aseguró que las herramientas de aprendizaje basadas en realidad aumentada, le da un atractivo extra al desarrollo de la asignatura. También, el artículo realizado por Subhashini, Siddiqua, Aitha & Pavani (2020), argumentaron lo beneficioso que es la implementación de tecnología de realidad virtual y aumentada en el aprendizaje, debido a que la mayor parte de los estudiantes de niveles superiores, se encuentran familiarizados con esta tecnología y no tienen ningún tipo de complicación al usarla. Por otro lado, en este artículo, concluyeron lo productivo que es para los estudiantes el uso de dispositivos como herramientas para el aprendizaje en cualquier asignatura, donde los maestros también se ven beneficiados. Además, en el trabajo de investigación realizado por Noboa (2018), se detalló lo fundamental que es la educación para todo ser humano, y como con el transcurso del tiempo ha ido cambiando, debido a que la tecnología está en cualquier ámbito, concluyendo que un aplicativo móvil que trabaje con realidad aumentada, apoya a la enseñanza aprendizaje de cualquier materia de estudio, en este caso, el de la programación, ya que en colaboración de docente y los estudiantes, pueden trabajar en clase de una manera más dinámica.
2 Por otro lado, la investigación de Viscaino & Anacolla (2018), tiene como objetivo principal reforzar el proceso educativo, con la implementación de la tecnología de realidad aumentada, obteniendo resultados positivos, debido a lo divertido que es aprender cualquier tipo de asignatura aplicando esta herramienta de estudio. Según los artículos citados anteriormente, se determinó lo importante y beneficioso que son las nuevas tecnologías aplicadas a la educación, la gran ventaja obtenida con respecto a los métodos tradicionales de enseñanza, ha provocado que las nuevas generaciones utilicen este tipo de tecnología para impartir el aprendizaje y enseñanza de una forma más innovadora. La realidad aumentada en la enseñanza ha tenido un gran auge y aceptación en la educación actual, ya que sus aplicaciones presentan a los estudiantes una mejor interacción y percepción visual en el entorno.
1.2.
Justificación La programación es una asignatura de vital importancia para el alumno, ya que, en la
actualidad, todo se basa en la codificación, por lo cual, para los estudiantes de tercer nivel de bachillerato, es considerada como una de las asignaturas que presenta un mayor número de retos debido a su complejidad. Por esto, se plantea utilizar métodos de enseñanza más sofisticados, para facilitar la comprensión de los distintos tipos de estructuras de programación que existen en esta asignatura. Según la Ley Orgánica de Educación Intercultural del Ecuador (2018), articulo 347 de la Constitución de la Republica, indica que: Fortalecer la educación pública y la coeducación; asegurar el mejoramiento permanente de la calidad, la ampliación de la cobertura, la infraestructura física y el equipamiento necesario de las instituciones educativas públicas. Incorporar las tecnologías de la información y comunicación en el proceso educativo y propiciar el enlace de la enseñanza con las actividades productivas o sociales (pág. 7).
También, este trabajo de titulación se sustenta en el Plan Toda una Vida, en el ámbito de “Impulso Joven” donde se “busca atender, motivar, fortalecer, empoderar y proteger, así como mejorar las capacidades y generar mayores oportunidades para los jóvenes ecuatorianos en su inserción en el sistema tecnológico productivo del país” (Secretaria Nacional de Planificación y Desarrollo (Senplades), 2018).
3 Además, el uso de la tecnología de realidad virtual y aumentada como establecen Dass, Kim, Ford, & Agarwal (2018), presentan un gran beneficio en la enseñanza y aprendizaje para los estudiantes a la hora de programar. El hecho de tener un apoyo visual que complemente la resolución de los ejercicios, ayuda a que los estudiantes mejoren su rendimiento académico obteniendo calificaciones más altas, a comparación del uso de herramientas tradicionales de educación.
1.3.
Planteamiento y delimitación del problema Según Pirani & Hussain (2019), citado por Islam, Sheikh, Fatima & Alvi (2019),
argumentaron sobre como en los últimos años crece la demanda y experiencia informática en todos los ámbitos, principalmente por el avance en la tecnología, teniendo como resultado una gran cantidad de solicitudes universitarias a la carrera de sistemas informáticos. Además, Koulouri, Lauria, & Macredie (2015), citado por Islam, Sheikh, Fatima & Alvi (2019), indican que del 30 al 40% de estas personas que ingresan a la carrera, terminan abandonando sus estudios debido a lo compleja y difícil que son algunas de las asignaturas de programación. Además, Insuasti (2016), comenta sobre como los institutos de pregrado vienen presentando diversos problemas a lo que la asignatura de programación se refiere, debido al poco conocimiento que adquirieron los estudiantes en los colegios. Es por esto que al implementar un aplicativo que ayude a visualizar los diferentes métodos y estructuras de programación, apoyará de forma positiva tanto a los docentes y alumnos de la educación básica secundaria. La Unidad Educativa Francisco José de Caldas tiene una gran variedad de asignatura en su malla curricular, una de ellas es la de programación en tercero de bachillerato, considerada como una de las materias con mayor complejidad. Su temario consta con capítulos que son muy difíciles de comprender usando solo la teoría que imparten los docentes, es necesario que el estudiante haga uso de materiales extra de apoyo, para poder mejorar la comprensión de los ejercicios que se plantean en la materia. No basta solo con ejecutar el problema de programación en los distintos lenguajes, ya que muchas de las veces no se logra comprender el funcionamiento de los diferentes procesos
4 de programación con el método tradicional de enseñanza, dando como resultado desinterés y desmotivación por parte de los alumnos. Se planteó la pregunta general: ¿Cómo fortalecer el proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura de programación de tercero de bachillerato en la Unidad Educativa Francisco José de Caldas en el cantón Santo Domingo? También, se formuló tres preguntas específicas: ¿Cuál es el proceso de enseñanza aprendizaje en la actualidad de la asignatura en la asignatura de programación en la institución? ¿Cuáles son las herramientas y tecnologías necesarias para el desarrollo de la aplicación móvil? ¿Qué tipo de software es adecuado para el apoyo de estudio en la asignatura de programación?
1.4.
Objetivos El objetivo general es implementar un aplicativo móvil con realidad aumentada para el
fortalecimiento del proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura de programación de tercero de bachillerato, en la Unidad Educativa Francisco José de Caldas del cantón Santo Domingo. Se plantearon tres objetivos específicos: Identificar el proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura de programación para la implementación de nuevas herramientas tecnologías. Seleccionar las herramientas y tecnologías necesarias para el desarrollo del aplicativo móvil. Desarrollar un aplicativo móvil utilizando realidad aumentada como apoyo de estudio para la asignatura de programación.
5
2.
2.1.
REVISIÓN LITERARIA
Fundamentos teóricos En el apartado de la revisión literaria, se procedió a elaborar un par de esquemas en el
cual se abarcan cada uno de los temas principales del presente trabajo de titulación, para así poder analizar las variables tanto dependientes como independientes. En la figura 1 y 2 se observa el diagrama de la variable independiente, es decir, la aplicación móvil y realidad aumentada, con sus respectivos subapartados, de igual manera en la figura 3, pero con respecto a la variable dependiente.
Figura 1. Aplicación Móvil (Índice de la revisión de la literatura)
Figura 2. Realidad Aumentada (Índice de la revisión de la literatura)
6
Figura 3. Enseñanza Aprendizaje (Índice de la revisión de la literatura)
2.1.1. Aplicación Móvil Las aplicaciones móviles son programas diseñados con el fin de ejecutarse en dispositivos como teléfonos inteligentes, tabletas y equipos de escritorio, permitiendo al usuario realizar un sinfín de actividades. Según Filippi, Lafuente, & Bertone (2016), indica que, para hacer un aplicativo móvil, se deben seguir las siguientes etapas: Primera etapa. Seleccionar una idea, la forma en conseguir una es darle un giro a una idea existente o intentar combinar elementos de varias aplicaciones que ya conozcas. Segunda etapa. Seleccionar el nombre de la aplicación, principalmente para fines de identificación al realizar seguimiento en las distintas aplicaciones que existen en el mercado. Por lo general se usa una palabra clave que considere usar para el título de la aplicación. Tercera etapa. Para esta etapa se realiza el diseño y averiguar que tan bien se está manteniendo la aplicación en el proceso de análisis, diseño y programación. Es recomendable realizar actualizaciones de la aplicación con bastante frecuencia, para que no quede obsoleta frente a los usuarios que le darán su respectivo uso. (págs. 337-338)
2.1.1.1.
Sistema Operativo
2.1.1.1.1.
iOS
Conocida por ser desarrollada en la compañía Apple como un sistema operativo, siendo utilizada actualmente por dispositivos inteligentes como el iPod, iPhone y iPad, teniendo en cuenta también los artefactos computacionales de mesa, como lo son la iMac y las laptops MacBook (González, 2011). Este sistema operativo se caracteriza por tener una interfaz de usuario intuitiva, en su gran mayoría se basa en pantallas multitáctiles y a su vez con varios componentes de hardware
7 internos, como él acelerómetro y giroscopio, todo con el fin de que el usuario tenga una experiencia amena a la hora de interactuar, ya sea con una imagen o con las aplicaciones que posea su dispositivo (González, 2011). 2.1.1.1.2.
Android
Conocido por ser un sistema operativo que se basa Linux, por lo general está orientado a dispositivos como teléfonos inteligentes y tabletas. Este sistema tiene una característica que la diferencia de los demás, como por ejemplo, que se desarrolla de forma abierta, permitiendo a cualquier usuario ingresar al código fuente de las licencias para probar una nueva versión, y así reportar cualquier tipo de problema que este posea (González, 2011). En la actualidad, la denominada “Play Store” es la tienda de aplicaciones móviles con mayor cantidad en su catálogo de apps, teniendo una variedad casi infinita sobre los requerimientos que el usuario posea, y esto se debe a que las aplicaciones para Android no requieren aprender lenguajes complejos de programación (González, 2011). 2.1.1.2.
Tipos de Aplicación
2.1.1.2.1.
Nativa
Son las que se realizan para un sistema operativo en específico, tomando como ejemplo, una aplicación en Android estará hecha en Java, mientras que un aplicativo para iOS se programará comúnmente en Swift. Prado & Serna (2016), comentan que “las aplicaciones nativas son las que poseen mayor potencian al ser ejecutadas, pero debido a que requieren de un personal especializado, el desarrollo de las mismas es bastante complejo” (pág. 26). 2.1.1.2.2.
Web
Como su nombre lo específica, son aquellas que se ejecutan directamente desde el internet, cada uno de los archivos son procesados y almacenados dentro de un directorio web, lo beneficioso es que estas aplicaciones no necesitan instalarse en un dispositivo electrónico, basta con ejecutar el enlace en el que se haya guardado la aplicación y estará listo para su uso. Prado & Serna (2016), indicaron que la característica fundamental de las aplicaciones web, es la capacidad de adaptabilidad de resolución en cualquier dispositivo, ya que hacen uso de platillas HTML y CSS.
8 2.1.1.2.3.
Híbrida
Como su nombre lo indica, esta mezcla las características y elementos, tanto de las aplicaciones nativas, como de las aplicaciones web, este tipo de aplicaciones han ganado una gran popularidad dentro del territorio de aplicaciones móviles, ya que se pueden adaptar a múltiples plataformas de una manera sencilla y eficaz. Es factible mencionar que el coste para el desarrollo de una aplicación hibrida es bastante reducido, tal y como lo mencionan Prado & Serna (2016), el realizar una aplicación híbrida no hace falta mano de obra que se especialice en distintos lenguajes de programación. 2.1.2. Realidad Aumentada La realidad aumentada según Blázquez (2017), explica que se define como una información adicional que la obtenemos cuando miramos alrededor del entorno, esto solo es posible si se visualiza con la cámara que posea un dispositivo digital. Dicha información adicional, se la puede capturar en diferentes formatos, esta puede ser una imagen, un audio, incluso un video o también un enlace web. La tecnología incluye información del mundo real y objetos virtuales que utilizan información generada por computadora en múltiples modos sensoriales, como lo son el visual y auditivo. A su vez, la realidad aumentada proporciona un entorno de visualización basado en la realidad que le permite crear sonido, efectos, textos y visualizaciones con la ayuda de una computadora, intensificando así la experiencia del usuario. Parece parte del mundo real, agregando contenido digital a la transmisión de una cámara en vivo. (Delgado, 2012, pág. 77)
2.1.2.1.
Elementos
2.1.2.1.1.
Dispositivos con cámara
Se puede referenciar a cualquier dispositivo tecnológico que contenga una cámara, estos pueden ser por ejemplo una PC con webcam, un ordenador portátil, una tablet o un smartphone, es importante que posea esta característica, ya que, sin una cámara, es imposible que se realice el escaneo del código QR (Blázquez, 2017).
9 2.1.2.1.2.
Software
En este apartado se refiere al soporte lógico del sistema que se va a realizar, es decir, el conjunto de componentes lógicos que se necesita para que se realice una tarea en específica, por ejemplo, Vuforia y Unity (Blázquez, 2017). 2.1.2.1.3.
Disparador
A este se lo conoce como trigger o activador de la información, básicamente se refiere a cualquier entorno físico que ejecute mediante la cámara, la acción que se realice se lo puede activar de varias formas, puede ser mediante una imagen, un objeto, o con un marcador (Blázquez, 2017). 2.1.2.2.
Tipos de RA
2.1.2.2.1.
RA Geolocalizada
La realidad aumentada geolocalizada se basa en el uso de distintos tipos de sensores, que se encargan de recopilar información para poder identificar la ubicación exacta en donde se encuentra nuestro dispositivo tecnológico (Blázquez, 2017). Además, según Blázquez (2017), indica los parámetros de realidad aumentada para conseguir información:
Brújula: Se refiere a la orientación que tenga el dispositivo con respecto a lo que enfoque la cámara.
Acelerómetro: Es el ángulo en el que se encuentre el dispositivo móvil.
GPS: Indica a través de coordenadas la ubicación que tenga el dispositivo (pág. 3).
2.1.2.2.2.
RA Basada en Marcadores
Los marcadores son conocidos como los activadores de información más común cuando se trabaja con la realidad aumentada, según Blázquez (2017), estos se engloban en dos grupos: Códigos QR: Caracterizado por semejarse a figuras geométricas, por lo general de color negro y blanco, en donde se pueden almacenar cualquier tipo de información, como URL, texto y música.
10 Markerless NFT: Para activar la información en estos marcadores, se requiere de objetos e imágenes reales. (Blázquez, 2017, págs. 3-4)
2.1.2.3.
Niveles
Según Blázquez (2017), indica que la realidad aumentada se la puede clasificar en distintos niveles, todo depende de la complejidad y la tecnología que se implementa, sus categorías son desde el nivel 0 al 4. 2.1.2.3.1.
Nivel 0 – Enlazada al mundo físico
El presente nivel se encuentra caracterizado por los hipervínculos en un entorno físico, ya sea mediante códigos de barra o QR, su funcionamiento es sencillo, ya que el propósito principal de estos códigos es realizar hiperenlaces entre diferentes contenidos que el usuario quiere que se proyecten al escanear dicho marcador (Blázquez, 2017). 2.1.2.3.2.
Nivel 1 – RV con Marcadores
En este nivel se encuentran aquellos patrones que usan marcadores o imágenes en blanco y negro en 2D, mientras que los más avanzados son aquellos que permiten el reconocimiento de objetos en 3D (Blázquez, 2017). 2.1.2.3.3.
Nivel 2 – RV sin Marcadores
Cuando se habla de RV sin marcadores, se refieren a aquellas aplicaciones que hacen uso del seguimiento espacial, como pueden ser dispositivos que obtienen sus datos a través del GPS y la brújula de un dispositivo móvil (Blázquez, 2017). 2.1.2.3.4.
Nivel 3 – Visión Aumentada
Este es el nivel de mayor complejidad a lo que realidad aumentad se refiere, ya que lo conforman dispositivos que te ofrece tener una experiencia totalmente inmersiva y personal, como pueden los dispositivos de Google (Blázquez, 2017). 2.1.2.4.
Usos de la RA
Con el paso del tiempo, la tecnología de realidad aumentada se ha ido expandiendo en muchos ámbitos del día a día , haciendo el trabajo de los usuarios mucho más sencillo en ciertas áreas de estudio (Sáinz, 2012).
11 2.1.2.4.1.
Prensa
La presan lleva ya unos años haciendo uso de la realidad aumentada para que los usuarios puedan leer las noticias que presentan los periodistas, a través de sus diarios o revisas escaneando códigos QR pueden obtener la información que desean. Un ejemplo claro lo remarca Blázquez (2017), e informa como la revista italiana denominada Focus, tras descargar un determinado software en un dispositivo Smartphone, los usuarios pueden revisar un contenido muy amplio sobre lo que ofrece esta empresa. 2.1.2.4.2.
Turismo
En el mercado de aplicaciones para dispositivos móviles, se ha visto influenciado cada vez más con software destinadas al turismo, para que los usuarios de una manera muy sencilla puedan escanear un código a algún tipo de estructura o monumento, y que de esta forma consigan información adicional sobre aquello que estaban observando, resultando de una manera muy interactiva con el usuario el aprender sobre otras culturas y civilizaciones (Sáinz, 2012). 2.1.2.4.3.
Educación
En la educación, se sabe con certeza que la realidad aumentada llego para quedarse de manera permanente, hay infinidad de aplicaciones educativas que tienen como base fundamental la RA, las cuales son usadas tanto dentro como fuera de las instituciones educativas (Sáinz, 2012). Como protagonista están los docentes y estudiantes, debido a la creación de cualquier tipo de información y la implementan dentro de un marcador para su posterior uso (Sáinz, 2012). 2.1.2.4.4.
Entretenimiento
En lo que a entretenimiento y jugabilidad se refiere, la realidad aumentada ha sido el pionero en este ámbito, ya que sirve como distracción para los usuarios, donde ha otorgado varias funcionalidades tal y como lo son la superposición de imágenes, gráficos y videos (Sáinz, 2012).
12 2.1.3. Enseñanza – Aprendizaje 2.1.3.1.
Enseñanza – Aprendizaje Inclusiva
2.1.3.1.1.
La educación inclusiva
Según Parra (2011), es un enfoque basado en valorar aspectos como la diversidad, considerando un importante elemento en el proceso educativo para poder favorecer lo que es el desarrollo humano. También indica que esta educación se basa en que niños y niñas aprendan de forma independiente a sus condiciones culturales, sociales o personales, es decir, una escuela que no posea ningún tipo de discriminación y que se enfoca más en los derechos de la educación, donde todos los alumnos se benefician de las enseñanzas que se adaptan a sus necesidades. 2.1.3.1.2.
Educación inclusiva en la UNESCO
La UNESCO tomó en consideración que, si se requería realizar la educación inclusiva, el proceso se tornaba a uno más amplio y complicado, se necesitaba orientar servicios especiales y de conocimiento experto para que se puedan cumplir cada una de las necesidades de los alumnos (Parra, 2011). Se conoce que, de forma internacional, la UNESCO quiere que las organizaciones e instituciones adapten el concepto de educación inclusiva, como una nueva alternativa a la educación actual que se vive en las instituciones. (Parra, 2011, pág. 145)
2.1.3.1.3.
Las interacciones en el aula
Peña (2005), comenta como son las interacciones que ocurren en el aula por parte de los estudiantes y la importancia que conlleva a desarrollar la diversidad y comunicación de las personas que están involucradas dentro de este ambiente de trabajo. 2.1.3.2.
Enseñanza – Aprendizaje Estratégicos
2.1.3.2.1.
Aprendizaje basado en problemas
Prieto (2012), establece que se basa principalmente en la investigación de distintos problemas, para así llevar a cabo una solución óptima a dicha dificultad, creando distintos tipos de escenarios en el cual se irán analizando los posibles resultados de cada uno. También, el alumno tiene un papel en el aprendizaje, ya que se encarga de tratar de resolver el problema en
13 cuestión, donde el docente tiene que hacer de guía para poder ayudarlo en cada una de las etapas. De igual manera Guevara (2010), indica que es un método de estudio muy activo, donde cada uno de los estudiantes se involucran constantemente para ir adquiriendo el conocimiento necesario en una asignatura determinada, este tipo de método se orienta más en el alumno y no tanto en el docente, estimulando el trabajo colaborativo de diferentes disciplinas y principalmente realizándolo en grupos de estudio pequeños para un mayor beneficio. Por ende, Guevara (2010), afirma lo siguiente con respecto a los distintos roles que se ven involucrados en este aprendizaje.
Papel del docente: el profesor o profesora a cargo, actúa como un tutor que su principal objetivo es la transmisión de conocimiento a los estudiantes, ayudándolos a identificar y reflexionar sobre la información que les brinde, ya sea en trabajos o pruebas, guiándolos para que alcancen las metas de aprendizaje previamente propuestas.
Papel del Alumno: Se espera que el estudiante demuestre una conducta participativa en la clase, para que así active el desarrollo del proceso de aprendizaje (pág. 147).
2.1.3.2.2.
Enseñanza cognitiva
Según Mendoza, Yasmine, Mamani, & Javier (2012), indican que la enseñanza cognitiva busca entender todos los procesos como razonar, pensar y hacer uso de la memoria, es decir, todas aquellas habilidades cognitivas que ayudan a los jóvenes a aprender usando diferentes métodos de raciocinio. A su vez, se indica que se puede retener, adquirir y recuperar cada una de las habilidades cognitivas a base de operaciones y procedimientos, como puede ser la lectura, el habla, la escritura o incluso el dibujo, también capacidades de selección y de autocontrol. 2.1.3.2.3.
Estudio de caso
Según Prieto (2012), los estudios de caso ayudan a tener una metodología donde básicamente se describe un proceso para la resolución de un problema determinado, esta
14 estrategia es adecuada para cuando se quieran desarrollar distintos tipos de competencias en los estudiantes, aplicando contenidos que sean tanto conceptuales como experimentales. También, Prieto (2012) indica que en un nivel más alto en la educación, este estudio se lo acompañe con una documentación o evidencia acorde a la información redactada, para poder analizar y resolver cualquier inconveniente que se presente. Un punto a favor de usar los estudios de caso, es que se los puede realizar tanto de forma individual como grupal. 2.1.3.2.4.
Aprendizaje basado en proyectos
Galeana (2015), indica que es un tipo de metodología que se la realiza principalmente en grupos de estudiantes para poder enfrentar una determinada problemática planteando distintas propuestas. Hay que tener en claro que un proyecto son actividades entrelazadas entre sí, con el fin de satisfacer las necesidades y resolver problemas. 2.1.3.3.
Enseñanza – Aprendizaje Tecnológico
2.1.3.3.1.
Simulación
Según Prieto (2012), indica que se la puede considerar como una estrategia para representar distintos escenarios de la vida real de un estudiante, para dar solución a un problema, o a su vez, para poder experimentar distintos tipos de escenarios de una situación previamente determinada. 2.1.3.3.2.
Aprendizaje basado en TIC’s
Según Darías (2001), citado por Castro, Guzmán, & Casado (2007) mencionan que las TICS son herramientas de aprendizaje que se han vuelto cada vez herramientas más accesibles y adaptables en lo que a ámbito educacional se refiere. Las universidades que incorporan dispositivos informáticos tienen como objetivo el cambiar métodos de enseñanza a los ya tradicionales establecidos, ya que, gracias a la computadora, puede ayudar al desarrollo de actividades y destrezas. 2.1.3.3.3.
Gamificación
Ortiz (2018) indica que los beneficios a considerar en la gamificación son: La motivación, la inmersión para posibilitar la anticipación y planificación de situaciones; el compromiso y la socialización a través de la interactividad y la interacción; así como de la
15 variedad de elementos que intervienen, lo que hace la actividad educativa más motivante y estimulante para los alumnos (pág. 1).
2.2.
Predicción científica H0: La aplicación móvil con realidad aumentada no influye significativamente en el
proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura de programación de tercero de bachillerato, en la Unidad Educativa Francisco José de Caldas del cantón Santo Domingo. H1: La aplicación móvil con realidad aumentada influye significativamente en el proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura de programación de tercero de bachillerato, en la Unidad Educativa Francisco José de Caldas del cantón Santo Domingo.
16
3. 3.1.
MÉTODOLOGÍA
Diseño, enfoque y tipo de investigación Se utilizó un enfoque “cuanti-cualitativo”, donde se vieron instauradas dos realidades,
como son la subjetiva y objetiva. Además, se determinó que es cuantitativo por los resultados que se obtuvieron de la muestra de la población objetivo, la cual otorgó información clara para decidir si es necesario el desarrollo del aplicativo móvil. Por otro lado, también es cualitativo ya que se obtuvieron varios criterios por parte del docente encargado de impartir la asignatura, con el fin de saber las herramientas y métodos didácticos que aplican en la asignatura de programación. Teniendo en cuenta la metodología de este trabajo de titulación, se optó por realizar un diseño de investigación preexperimental, para demostrar como el cambio de una variable (independiente) afecta directamente a la otra (dependiente). De acuerdo con Hernández, Fernández, & Baptista (2014), relatan que un diseño preexperimental sirve en los estudios exploratorios, por tal razón, tienen que observarse con debida precaución los resultados obtenidos (pág. 141). 3.1.1. Tipo de investigación Se realizó una investigación aplicada, dado que se determinó un problema en específico en la institución, y como resultado se presentó una propuesta que permita la resolución del problema a tratar. También, es una investigación de campo, a consecuencia que se recopiló información por parte del docente de la institución para determinar el proceso actual, y se pudo visualizar el programa de estudio de la asignatura (PEA), para conseguir un enfoque más amplio. Por último, se realizó una descripción de los datos que se obtuvieron con la información que ofrecieron los estudiantes de la asignatura de programación. Tabla 1. Población
No 1
Unidad Educativa Francisco José de Caldas Año lectivo 2021 - 2022 Paralelo Estudiantes A
Total Fuente: Secretaría de la Unidad Educativa Francisco José de Caldas
20 20
Docentes 1 1
17 La información de la tabla 1 es la población de la asignatura de programación, obteniendo un total de 20 sujetos, que a su vez corresponde a la muestra. Se emplearon la encuesta y la entrevista como técnicas de recolección de datos a los estudiantes que cursan la asignatura de programación, para determinar si el desarrollo del aplicativo móvil es o no factible, y la entrevista con el docente para obtener información crucial con respecto a la problemática a tratar. También, se empleó el análisis estadístico, con la herramienta SPSS que ayudó a validar la propuesta de intervención. La información de las tablas 2, 3 y 4 corresponden a la operacionalización de las variables: realidad aumentada, aplicación móvil y enseñanza aprendizaje.
18 Tabla 2. Realidad Aumentada Conceptualización
Categorías Elementos
La realidad aumentada combina el mundo y los elementos digitales en tiempo real, ofreciendo la posibilidad de interacción en tiempo real, y generalmente se basa en un entorno 3D, dando como resultado un experiencia totalmente nueva e innovadora para el usuario (Delgado, 2012).
Niveles
Usos de la RA
Indicadores Disparador Software Dispositivos con cámara Nivel 1 Nivel 2 Nivel 3 Nivel 4 Prensa Publicidad Turismo Educación Entretenimiento
Tipos
RA- geolocalizada RA - basada en marcadores
Instrumento
Ítems
Entrevista al docente
¿Qué tipos de dispositivos tecnológicos conoce usted que son más accesibles de utilizar dentro de la asignatura de programación?
Encuesta a los estudiantes
¿Considera que la implementación de herramientas tecnológicas fortalece el proceso de enseñanza aprendizaje?
Entrevista al docente
Encuesta a los estudiantes Entrevista al docente
¿Considera adecuado la implementación de herramientas tecnológicas con realidad aumentada en la asignatura, para el apoyo del aprendizaje? ¿Cuáles son sus expectativas con respecto al proceso de enseñanza aprendizaje si se aplica el uso de nuevas tecnologías dentro de la asignatura de programación? ¿Qué tan interesado está usted en utilizar herramientas tecnológicas para el apoyo en la asignatura de programación? ¿Conoce o ha utilizado aplicaciones móviles con recepción de imágenes en 3D para el aprendizaje de los estudiantes?
Tabla 3. Aplicación Móvil Conceptualización Es un programa, diseñado en computadora, se pueden utilizar en teléfonos inteligentes o en tabletas, de una forma rápida, sencilla y cómoda. En la actualidad se han desarrollado aplicaciones móviles de todo tipo, como aplicaciones de viaje, de transacciones en línea, entretenimiento, juegos, convirtiéndose el uso de aplicaciones como focos en negociosos o actividades. (González, 2011)
Categorías Sistemas Operativos
Indicadores Android iOS Windows Phone
Instrumento Encuesta a los estudiantes
Ítems ¿Qué sistema operativo posee su dispositivo móvil?
Nativa
¿Tiene algún tipo de dispositivo móvil de uso personal?
Web Encuesta a los estudiantes
Tipos de Aplicación
Híbrida
¿Con qué frecuencia utiliza dispositivos móviles con fines académicos en la asignatura de programación?
19 Tabla 4. Enseñanza Aprendizaje Conceptualización
Categorías
Indicadores
Instrumento
Ítems
Entrevista al docente
¿Cuenta con materiales didácticos que estén enfocados al fortalecimiento de la enseñanza aprendizaje de los estudiantes en la asignatura de programación? ¿Considera importante que en la asignatura de programación se incluyan contenidos interactivos tanto para docentes y estudiantes con la finalidad de fortalecer el proceso de enseñanza aprendizaje?
La educación inclusiva Enseñanza aprendizaje inclusiva El proceso de enseñanza aprendizaje son distintos tipos de procesos combinados donde un educador evalúa las necesidades de aprendizaje, establece los objetivos del mismo de forma específica, desarrolla estrategias de enseñanza y aprendizaje, implementa un plan de trabajo y evalúa los resultados de la instrucción. (Parra, 2011)
Educación inclusiva en la UNESCO
Las interacciones en el aula Aprendizaje basado en problemas Enseñanza aprendizaje estratégicos
Entrevista al docente
Enseñanza cognitiva Estudios de caso Aprendizaje basado en proyectos
Encuesta a los estudiantes
¿Cuál es el proceso de enseñanza aprendizaje que se usa actualmente en la asignatura de programación? ¿Qué tema dentro de la asignatura de programación les resulta más complicado a los estudiantes y por qué? ¿Qué opina sobre los métodos de enseñanza aprendizaje que se aplican actualmente en la educación estudiantil? ¿Está de acuerdo que implementar contenidos interactivos en la asignatura de programación, ayuda a reforzar el proceso de enseñanza aprendizaje? ¿Qué tan complicado le resulta los temas tratados dentro de la asignatura de programación?
Simulación Enseñanza aprendizaje tecnológico
Entrevista al docente Aprendizaje basado en TIC’s Encuesta a los estudiantes Gamificación
¿Ha tenido en cuenta la incorporación de nuevas tecnologías para el fortalecimiento del proceso de enseñanza aprendizaje en la asignatura de programación? ¿Cuál es su nivel de motivación a la hora de estudiar la asignatura de programación? ¿Cuál es su grado de satisfacción con respecto a las clases de programación? ¿Con qué frecuencia el docente hace uso de herramientas tecnológicas para mejorar la explicación de la clase de programación?
20
4. RESULTADOS 4.1.
Primer resultado: Proceso de enseñanza aprendizaje La información de la tabla 5 corresponde a la validación de los instrumentos de la
encuentra y entrevista, los mismo que se pueden visualizar en el anexo III. Tabla 5. Información del experto
Área Tecnología
Título académico Magíster en Redes de Comunicaciones
Nombres Rodolfo Sirilo Córdova Gálvez
La entrevista fue aplicada al tutor del área de programación, Mg. Ricardo Reyes Flores, otorgando información respectiva. Pregunta 1: ¿Cuál es el proceso de enseñanza aprendizaje que se usa actualmente en la asignatura de programación? Respuesta: El proceso que se lleva en la asignatura de programación, es similar a las otras materias de aspecto técnico, los estudiantes aprenden lo básico del lenguaje C++, y luego en el laboratorio de computación se procede a realizar la parte práctica de los ejercicios. Por lo general, se utilizan ejercicios básicos de cada una de las estructuras de programación, explicando lo que realiza cada iteración, ya que la mayoría de veces a los alumnos les resulta difícil entender cada parte de la ejecución de código. Pregunta 2: ¿Cuenta con materiales didácticos que estén enfocados al fortalecimiento de la enseñanza aprendizaje de los estudiantes en la asignatura de programación? Respuesta: Mas allá de contar con equipos de cómputo para que trabajen los estudiantes y proyectores para visualizar cualquier información sobre los temas a tratar, no se disponen de ningún otro material didáctico para trabajar. Pregunta 3: ¿Qué tema dentro de la asignatura de programación les resulta más complicado a los estudiantes y por qué? Respuesta: Eso depende de cada estudiante, la mayor parte suelen obtener una calificación promedio debido a que no les gusta la programación, partiendo desde como se desarrolla cada estructura básica con su respectivo diagrama de flujo, estos problemas los van acarreando hasta el final.
21 Pregunta 4: ¿Ha tenido en cuenta la incorporación de nuevas tecnologías para el fortalecimiento del proceso de enseñanza aprendizaje en la asignatura de programación? Respuesta: La verdad no hemos explorado otra opción a parte de lo tradicional, muchas de las veces cuando un estudiante presenta problemas con el aprendizaje en la materia, el alumno asiste a tutorías que se caracterizan por ser más didácticas que las clases normales, con el fin de aclarar cualquier duda que el estudiante tenga, pero siempre queda algún vacío que llenar, sería bueno tener en cuenta algún instrumento extra que ayude a los alumnos en el entendimiento de la materia. Pregunta 5: ¿Considera importante que en la asignatura de programación se incluyan contenidos interactivos tanto para docentes y estudiantes con la finalidad de fortalecer el proceso de enseñanza aprendizaje? Respuesta: Me gustaría que en cada una de las asignaturas se pueda implementar otro tipo de herramientas que ayuden a los estudiantes a comprender los distintos temas que existen en cada materia, principalmente en la de programación, es una asignatura que abre muchas puertas en el ámbito laboral, si el hecho de incluir cualquier contenido interactivo ayuda a que nuestros alumnos tengan buenas bases de conocimiento en codificación, lo implementaría con gusto. Pregunta 6: ¿Qué opina sobre los métodos de enseñanza aprendizaje que se aplican actualmente en la educación estudiantil? Respuesta: Si hablamos a nivel nacional, opino que estamos un poco atrasados a lo que enseñanza se refiere, institutos educacionales de otros países toman riesgos aplicando otro tipo de métodos de aprendizaje en colegios y universidades, dando resultados positivos en los estudiantes, logrando que obtengan un razonamiento más intuitivo. Creo que no nos aventuramos a tomar nuevas opciones ya que estamos conforme con lo que tenemos actualmente, pero estoy de acuerdo que eso tiene que cambiar. Pregunta 7: ¿Considera adecuado la implementación de herramientas tecnológicas con realidad aumentada en la asignatura, para el apoyo del aprendizaje? Respuesta: Sí, siendo una materia de programación, me agrada la idea de implementar nuevas tecnologías para reforzar el aprendizaje en la asignatura, mejor si es una novedosa como
22 la realidad aumentada, ayudará a los estudiantes de forma interactiva sobre temas que les resulte complicado, esperando dar buenos resultados al final con respecto a las calificaciones de los estudiantes. Pregunta 8: ¿Cuáles son sus expectativas con respecto al proceso de enseñanza aprendizaje si se aplica el uso de nuevas tecnologías dentro de la asignatura de programación? Respuesta: Tengo altas expectativas con respecto a este proyecto si se llega a aplicar dentro de la institución, los estudiantes de esta generación no tienen problema alguno al acomodarse a un cambio en el método de enseñanza, mientras sea beneficio para ellos, la institución estará grata de aplicar el uso de nuevas tecnologías dentro de la materia de programación. Pregunta 9: ¿Conoce o ha utilizado aplicaciones móviles con recepción de imágenes en 3D para el aprendizaje de los estudiantes? Respuesta: Las únicas que conozco como recepción de imágenes son los códigos QR, los he utilizado bastante ya que en los últimos años se ha popularizado su uso. Si quiero pagar la cuenta en un restaurante, puedo realízalo mediante mi celular escaneando el código que me ofrece el local para proceder al pago, incluso para compartir cualquier tipo de dato personal, puedo guardarlo en un código QR para que cualquier persona lo escanee y pueda obtener la información que necesite. Pregunta 10: ¿Qué tipos de dispositivos tecnológicos conoce usted que son más accesibles de utilizar dentro de la asignatura de programación? Respuesta: Supongo que los más comunes, como lo son los celulares o tabletas inteligentes, también una laptop o computadora de mesa sirven para utilizar en la asignatura de programación, siempre y cuando se les dé un uso educacional, para evitar cualquier tipo de distracciones. En el análisis de la entrevista se puede decir que se evidenció el uso de un sistema tradicional, en el cual los estudiantes hacen uso de los conocimientos impartidos por el docente, y a su vez revisan la teoría de los temas de la malla curricular en libros o internet. El profesor de la clase manifestó que no se aplica otro material didáctico aparte de los ya mencionados.
23
Tabla 6. Recolección de información
24 También, se comprobó en la entrevista la preocupación del docente debido a que los alumnos de la clase, en su gran mayoría, presentan bajas calificaciones y les resulta complicada la programación, es por eso, que surge la necesidad de la propuesta para la implementación de nuevas herramientas tecnológicas, con el fin de que el alumno tenga una motivación la clase, y el profesor la realice de una forma más dinámica. La información de la tabla 6 corresponde a los resultados de la encuesta realizada (pre test), con su respectiva escala y porcentaje. En el análisis de las encuestas a los 20 alumnos de la materia de programación, se evidenció que los estudiantes de tercero de bachillerato, encuentran complicado los temas tratados dentro de la asignatura, donde a su vez se denota el poco interés por implementar una aplicación que ayude al entendimiento de la misma, debido a que en la institución no suelen frecuentar el uso de dispositivos móviles para reforzar el proceso de enseñan aprendizaje. La información en la figura 4 corresponde al primer resultado, que es el proceso de enseñanza aprendizaje en la asignatura de programación. El diagrama comprende tres partes docentes, malla curricular, estudiantes.
25
Figura 4. Primer resultado
4.2.
Segundo resultado: Herramientas de desarrollo de la aplicación
4.2.1. Kit de desarrollo de software SDK La tecnología de realidad aumentada va en ascenso y cada vez es utilizada con mayor frecuencia en las aulas de clase. Existen multitud de kits de desarrollo y herramientas software
26 para realizar apps que integren tecnología de realidad aumentada. La información de la tabla 7 corresponde a la descripción de los kits de desarrollo, con sus características principales. Tabla 7. Kit de Desarrollo Kits de desarrollo Plataformas Compatibles
Herramientas Vuforia Unity, Android, iOS
ARTool Kit Android, iOS, Windows, Linux
LayAR Android, iOS, BlackBerry
Características
Cámara, base de datos, Cámara, mapas, GPS, Cámara, mapas, GPS, targets, tracker, videos, tracker tracker etiquetas Textos, imágenes 2D, Imágenes 2D, texto, Imágenes 2D, texto, Reconoce objetos 3D, marcadores marcadores. marcadores. Tipo de Licencia Libre y comercial Comercial Comercial Lenguajes de Desarrollo C#, C++, JavaScript, Java JavaScript, C#, Java, Java, C#, J, JavaScript Android SDK, Unity 3D, iOS SDK, Android iOS SDK, Android IDE's de Desarrollo Visual studio, iOS SDK SDK, SDK Nota: Adaptado de Azoft (2021). Top 5 Tools for Creating Augmented Reality Apps, recuperado de: https://www.azoft.com/blog/ar-=applications Componentes y Elementos
Se determinó que la opción más viable para realizar el aplicativo, es Vuforia, debido a la gran facilidad que tiene para exportar a dispositivos tanto Android como iOS, con los aspectos que se consideró, tanto la interfaz, la facilidad de implementar marcadores para la proyección de realidad aumentada y por su tipo de licencia libre. 4.2.2. Herramientas para animación en 2D Para seleccionar que herramienta usar en la animación de flujogramas de cada estructura de programación, se tomaron en cuenta las ventajas y desventajas que constan en la tabla 8. Tabla 8. Herramientas de animación 2D Herramientas
Ventajas -
Game Maker Studio
-
Ejecución de animaciones de alta calidad. Asistente de código para HTML5. Compatible con el desarrollo en Windows y Apple OSX. Renderizado de imágenes 2D/3D.
-
Desventajas No disponible el uso de interpolaciones. No disponible el uso de máscaras. No disponible el uso de transferencias. No disponible los filtros y otros efectos especiales. No dispone de proyección AR.
Animación de cámara virtual. Asistente de código para HTML5. - Flash se considera una herramienta Interfaz fácil de usar e intuitiva. Adobe adecuada para cierto tipo de gráficos. Compatible con el desarrollo en Windows y Animate - Pérdida de rendimiento de imagen en Apple OSX. proyectos de alta calidad. - Renderizado de imágenes 2D con menor peso. - Usos de interpolaciones de forma. Nota: Adaptado de DBR Games Studio (2021) Adobe Animate y Game Maker Studio, recuperado de: http://dbrgamestudio.com/adobe-animate-y-game-maker-studio/ -
27 Una vez analizada la comparativa entre estas dos herramientas de animación en 2D, se llegó a la conclusión que la más factible es la aplicación de Adobe Animate, debido a las facilidades que tiene a la hora de animar proyectos que no requieran una alta calidad, y también debido a la compatibilidad que tiene con varios sistemas de desarrollo. 4.2.3. IDE de desarrollo Debido a que el SDK determinado para la aplicación de la realidad aumentada es Vuforia, se investigaron a los IDE’s de desarrollo: Unity, Android SDK, Eclipse, iPhone SDK, Visual Studio. Donde se determinó que la opción más viable para realizar el aplicativo, es Unity, debido a la gran facilidad que tiene para exportar a dispositivos tanto Android como iOS, al contrario que Android SDK e iPhoneSDK, ya que estos dos IDE’s se enfocan solamente en desarrollar para su respectivo sistema operativo. 4.2.4. Almacenamiento de datos Para almacenar tanto los datos de los usuarios dentro del aplicativo, se empleó la base de datos NoSQL, considerando a MongoDB y Firebase. Tabla 9. Comparaciones entre distintas Base de Datos Herramientas Firebase Mongo DB Alto pero inferior al de MongoDB Alto rendimiento con aplicaciones de alto tráfico Google MongoDB Ideal para aplicaciones de pequeña Es la más adecuada para aplicaciones a gran Aplicaciones escala escala Nota: Shubham Ankit (2019). MongoDB vs Firebase, recuperado de: https://morioh.com/p/6c60485bee70 Criterio Rendimiento Desarrollado por
Tras el análisis realizado en la tabla 9, se optó por utilizar la base de datos NoSQL Firebase, la principal razón es que la aplicación solo se enfoca a un grupo de pequeña escala, que es lo que se necesita para la implementación del aplicativo, a su vez también tiene alta compatibilidad con el IDE de desarrollo Unity, que previamente fue seleccionado como el SDK a usar. 4.2.5. Tecnologías informáticas En la presente propuesta, se aplicó la tecnología denominada realidad aumentada, por ende, se procedió a comparar tecnologías similares para definir porque se usó como tecnología principal la realidad aumentada.
28 Tabla 10. Comparaciones entre distintas tecnologías Realidad Aumentada
Realidad Virtual Realidad Mixta Entorno virtual que se logra su Incorpora nuestro entorno Combina elementos que son reales y visualización mediante dispositivos sensoriales aplicaciones virtuales para interactuar entre ellos específicos, como lo son gafas o holográficas tridimensionales cascos de RV. estereoscópicas. Dispositivos suelen ser un celular Se pierde la conexión con el Capacidad de interactuar con o una tableta, no es habitual mundo real y todas las referencias de el entorno mediante mapeado que se utilicen sensores externos. este. especial No se necesita estar inmerso dentro Se utilizan otro tipo de sensores para Es la combinación de las dos del entorno. tener un entorno más inmerso. tecnologías Nota: Recuperado de Navarro, Martínez, & Martínez (2018). Realidad Virtual y Realidad Aumentada. Madrid: Ra-Ma Editorial.
Después de analizar cada una de las tecnologías, se concluyó que la más factible en la propuesta del proyecto, es la realidad aumentada como se visualiza en la tabla 10, debido a los bajos costos que representa utilizarla, y que no necesita de otros artefactos externos a parte de un celular para su visualización.
4.3.
Tercer resultado: Aplicativo móvil con realidad aumentada La información en la figura 5 corresponde a la nomenclatura de la aplicación móvil con
realidad aumentada, tiene como nombre “AR-Programming”, debido a las siglas de “Augmented Reality” y la palabra “Programación”, dando como resultado “Programación en Realidad Aumentada”.
Figura 5. Logotipo
4.3.1. Scrum Se empleó el marco de trabajo Scrum, el cual permitió la realización del producto mediante gestiones e incrementos iterativos respecto al marco de desarrollo. Como lo menciona Mariño & Alfonzo (2014), comentaron que Scrum comprende varias fases para la gestión de un proceso, como lo es la planificación, el desarrollo y la entrega, dando como resultado un desarrollo ágil orientado al cumplimiento de los objetivos.
29 4.3.1.1.
Sprint 1
4.3.1.1.1.
Planning
La planificación del primer sprint es una de las etapas más esenciales en el proceso de desarrollo, donde se determinó la implementación de 2 sprints con la ayuda de todo el equipo de desarrollo. En el marco de trabajo Scrum se recogen y analizan las necesidades del cliente a través de los sprints para llevar un mejor control de la carga de trabajo y planificación dentro del equipo Scrum. Se tuvo un control en el desarrollo con la realización de las historias de usuario, ya que son las necesidades o requerimientos del cliente (Product Owner). En cada historia de usuario se detallaron principalmente los roles, la funcionalidad del sistema y los escenarios de prueba. Aquellos que integren el equipo Scrum, es fundamental que tengan todos los conocimientos en las herramientas de desarrollo que se van a utilizar para concluir con éxito el trabajo final. 4.3.1.1.1.1.
Roles
La información en la tabla 11 corresponde a los diversos roles, los cuales definen el determinado trabajo que cada persona del equipo de desarrollo tiene con respecto al producto, tanto en funcionalidad como en presentación. Tabla 11. Roles Rol Scrum Master
Encargado Mg. Willian Ocampo
Área Docente PUCE-SD
Product Owner
Mg. Ricardo Reyes
Docente y tutor
Equipo de desarrollo
Jhon Tuarez e Ángel Lascano
Desarrolladores, diseñadores, tester
4.3.1.1.1.2.
Patrón arquitectónico
La información en la tabla 12 corresponde a la comparativa de los patrones arquitectónicos, el cual es una estructura organizativa donde se establecen cada una de las responsabilidades de los componentes que lo conforman. Donde se seleccionó al patrón modelo – vista – controlador. Tabla 12. Diferencia entre MVC y Arquitectura N Capas Modelo -Vista - Controlador Dependencia entre la vista el controlador Compleja en cuestión de implementación Se orienta a aplicaciones web
Arquitectura N Capas Independencia entre cada una de las capas Fácil de implementar Es bastante versátil para elaborar cualquier aplicación
30 Modelo de 3 capas No se limita a solo 3 capas, se adapta en base a las necesidades Fuente: Adaptado de López, Vara, Marín, & Jiménez (2014). Programación web en el entorno servidor. Madrid, España: Ra-Ma Editorial.
4.3.1.1.1.3.
Control de versiones
La información en la figura 6 corresponde a la visualización de los distintos controles y avances de las versiones del aplicativo móvil, se utilizó GitHub, debido a las facilidades que la herramienta ofrece, como lo son el trabajar colaborativamente y la administración de los diferentes archivos de código. El hecho que permita a dos usuarios trabajar en conjunto en la edición y eliminación de funcionalidades de un proyecto, ayudó en poder integrar todas las partes del mismo para así presentar una buena versión final del aplicativo.
Figura 6. Repositorio GitHub
4.3.1.1.1.4.
Product Backlog
La información en la tabla 13 corresponde al product backlog que ayuda agilizar cada una de los requerimientos del sistema, además se encarga de analizar las funcionalidades. El dueño del producto da la prioridad del negocio, donde 100 representa la más alta, a su vez, el riesgo en desarrollo lo determina el equipo Scrum, puede identificarse como alta, media o baja. Tabla 13. Product Backlog N.Historia 1 Login 2 Gestión de usuario 3 Agregar marcadores QR 4 Conocer estructuras de control de flujo 5 Guía de ayuda 6 Visualizar animación 2D 7 Información del colegio
Prioridad de Negocio 100 90 80 70 60 50 40
Riesgo en Desarrollo Medio Alta Medio Medio Medio Alta Bajo
Estimación 13 13 8 8 8 13 5
31 4.3.1.1.1.5.
Estimación
Con respecto a la estimación del producto, se empleó la métrica de puntos en las historias de usuario, aparte de la técnica de estimación Fibonacci. Como se muestra en la tabla 14, cada una de las escalas se utiliza para medir la complejidad en desarrollo, siendo baja desde 0.5 hasta 5; media es 8 o 13; alta se la considera cuando tiene una estimación de 21, y por último épica cuando es mayor a 34. Tabla 14. Escala de estimación
Escala 0.5, 1, 2, 3, 4, 5 8, 13 21 34+
4.3.1.1.1.6.
Complejidad en desarrollo Baja Media Alta Épica
Gestión de incidencias
Para gestión de incidencias se utilizó la herramienta de “Jira”, debido a que es un software que ayuda a la planificación de tareas dentro de un proyecto, aparte de supervisar y analizar el trabajo en equipo que se esté desarrollando. Tal y como lo menciona en el sitio web de Atlassian (2021), Jira sirve como una potente herramienta para la gestión de trabajo en distintos tipos de proyectos.
Figura 7. Tabla Jira con cada tarea
La información en la figura 7 corresponde al tablero de trabajo, siendo muy intuitivo a la hora de utilizarlo, posee tres columnas, cada una con su determinado propósito, la primera denominada “To Do” hace referencia a las actividades que están por realizarse, la segunda columna llamada “In Progress” son aquellas tareas que se están realizando actualmente pero
32 no están finalizadas, por último, la columna “Done” se refiere a las tareas que ya están concluidas. 4.3.1.1.1.7.
Fertilización cruzada y velocidad de desarrollo
En este apartado se realizaron las reuniones entre el Product Owner y los desarrolladores de la aplicación, con el fin de recolectar información y funcionalidades para el aplicativo en las historias de usuario, dando paso a los escenarios de prueba que realizó cada una, que constan en el anexo III. Además, se tomó en cuenta los puntos estimados que presentaba cada una de las historias de usuario, asignando al primer sprint un puntaje de 34, el cual se divide en tres historias de usuario, donde cada una tiene un puntaje de 13, 13 y 8 respectivamente. Mientras que, para el segundo sprint, lo conforman cuatro historias de usuario, con un puntaje de 8, 8, 13 y 5 respectivamente, dando un tal de 34 puntos. 4.3.1.1.1.8.
Sprint Backlog
Del primer sprint, se tomaron en cuenta las tres primeras historias de usuario existentes en el product backlog, como se visualiza en la tabla 15, en ella se tuvo en cuenta la estimación, categoría, y tarea de ingeniería de cada una de las historias de usuario. Tabla 15. Primer Sprint Backlog Objetivo del sprint: Desarrollar una beta con el módulo de usuarios y marcadores. Sprint Historia Est. Categoría Tarea de ingeniería Diseño Diseño de la interfaz login de la aplicación. Creación y conexión a la base de datos Desarrollo Firebase. Almacenamiento de datos para el ingreso del Desarrollo text_Email, text_Password, a la Login 13 Authentication de la Firebase. Codificación del botón de Acceder con la Desarrollo función LoginByEmail para el respectivo ingreso al panel principal. Pruebas Conexión entre el login y la database. Diseño de la interfaz register de la 1 Diseño aplicación. Almacenamiento de datos para el ingreso del text_Username, text_Email, text_Password, Desarrollo text_Verify a la Authentication de la Gestión de 13 Firebase. usuario Codificación del botón de Registrarse con la Desarrollo función RegisterByEmail para el respectivo ingreso de un nuevo usuario en la aplicación.
8
Est. 2 2 2
5 2 3
2
5
Pruebas
Conexión entre el register y la database.
3
Diseño
Diseño de cada uno de los marcadores QR.
2
33
Desarrollo Agregar marcadores QR
Desarrollo Desarrollo
4.3.1.1.2.
Creación de la License Manager y Target Manager en Vuforia Engine. Implementación de los diseños de marcadores QR a la base de datos del Target Manager. Importación de cada ImageTarget a Unity para su respectivo escaneo.
2 1 3
Daily sprint
En la planificación del sprint, se realizaron reuniones cortas, donde se detallaron los procesos que se han llevado a cabo, las complicaciones que representaba cada una de las tareas y cuales debían realizarse de una manera específica. Por consiguiente, se mostró de manera concreta el trabajo que se destaca en cada una de las historias de usuario realizado en el sprint 1. 4.3.1.1.2.1.
Historias de usuario 1: Login
Se procedió a diseñar el login dentro de la interfaz Login_UI, en donde se utilizaron distintos componentes del IDE de Desarrollo de Unity.
Figura 8. Diseño de la interfaz login de la aplicación.
Se realizó un diseño simple, amigable para el usuario, donde se destaca el logo de la aplicación móvil, seguido de los campos de texto, tanto para el ingreso del email y de la contraseña respectivamente. Y por último se agregaron dos botones, el primero que sirve para acceder al panel principal del aplicativo una vez ya ingresado los campos solicitados, mientras que el segundo, sirve para registrar una nueva cuenta en la base de datos. De igual forma se realizó la creación y conexión a la base de datos de Firebase, empezando por acoplar el proyecto dentro de la Firestore Database, paso muy necesario para
34 que exista la conexión entre el aplicativo móvil y la base de datos, se lo realizo descargando el paquete (unityregistry_googleapis) que te ofrece la misma Firebase e importando dentro del proyecto.
Figura 9. Creación BD
La figura 10 corresponde al almacenamiento de datos para el ingreso de cada uno de los campos de texto dentro de los parámetros que requiere la aplicación, tanto para el login como para el registro, estos se guardan en un script programado previamente, el cual almacena los datos para posteriormente ejecutarlos y analizar si existió algún tipo de error al escribir el email o contraseña.
Figura 10. Almacenamiento de datos para el ingreso de texto en el login
La figura 11 corresponde al botón acceder, se procedió a ejecutar el script que esta enlazado a ese botón, enviando cada uno de los parámetros a la función LoginByEmail, aquí se ejecuta un comando switch, donde analiza cada error al momento de digitar los datos para el login, una vez corroborado que los datos se hayan ingresado con éxito, comprobando que el
35 email y la contraseña existan en la base de datos, se procedió a ingresar al panel principal del aplicativo.
Figura 11. Programación del botón de Acceder con la función LoginByEmail
La figura 12 corresponde a la finalización de la primera historia de usuario, donde se procedió a realizar distintos tipos de pruebas para asegurar la conexión entre el login y la database, llamando a la variable de tipo var LoginTask(), haciendo que autentifique tanto el email como la contraseña, mostrando un mensaje de texto de confirmación cuando no hubo ningún inconveniente al momento de ingresar sesión en el aplicativo, caso contrario, se muestra un mensaje de texto de alerta, indicando que hay un error en alguno de los campos de texto.
Figura 12. Pruebas de Conexión
36 4.3.1.1.2.2.
Historias de usuario 2: Gestión de Usuario
La figura 13 corresponde a la interfaz del register del aplicativo, la cual va de la mano con la gestión de usuario, ya que en ella se guardaron los datos de cada nuevo estudiante registrado en la aplicación. En este apartado tienen que completar los campos de texto con un usuario, email, y por último una contraseña con su respectiva comprobación. Además, se crearon dos botones, donde el primero se encarga de agregar el nuevo usuario a la base de datos, mientras que el segundo sirve para volver a la página principal del login.
Figura 13. Diseño de la interfaz register de la aplicación
La figura 14 corresponde al almacenamiento de los datos ingresados en los campos de texto del register, el usuario tuvo que llenar el apartado de username_Input, email_Input, password_Input, confirm_Input.
Figura 14. Almacenamiento de datos para el ingreso de texto en el registro
La figura 15 corresponde a la programación del botón registrar, se hizo uso de la información que el usuario escribió en los campos de texto, los mismos que entran en la función
37 RegisterByEmail, donde se comprueba que la información ingresada (email, password y username) este correcta, existen una serie de controles en el registro a la condicional RegisterTask.Exception! = null, donde se comprueba que no exista un error al ingresar el username y el password.
Figura 15. Programación del botón de registrar con la función RegisterByEmail
Por último, para la prueba de conexión que existe entre el aplicativo y la base de datos, se procedió a comprobar si cada usuario nuevo aparece en el apartado de Authentication dentro de la Firebase. La figura 16 corresponde a la obtención de una tabla con el identificador único del usuario, es decir, el correo electrónico, seguido de la fecha de creación de la cuenta, y por último, la fecha acceso. Dentro del apartado de autenticación de usuarios, se puede ejecutar diversas tareas de administrador, como lo es el restablecer la contraseña, inhabilitar la cuenta e incluso darla de baja.
Figura 16. Conexión entre el register y la database.
38 4.3.1.1.2.3.
Historias de usuario 3: Marcadores QR
Los Marcadores QR fueron de gran importancia para el desarrollo del aplicativo móvil, ya que en ellos se guardó la información necesaria para su respectiva proyección usando la cámara del teléfono celular, es importante que cada un marcador posea un rasgo único. La figura 17 corresponde a la herramienta web denominada QR Code Generator que facilitó la generación de códigos QR con unos diseños exclusivos.
Figura 17. Diseño de marcadores QR
Una vez diseñado cada uno de los marcadores, se procedió a subir las imágenes en formato JPG a la base de datos de Vuforia Engine. La figura 18 corresponde a la creación de una License Manager, la cual se activó dentro del proyecto, para que cada una de las imágenes o marcadores, se puedan visualizar como ImageTarget dentro de la aplicación de Vuforia.
Figura 18. Creación de License Manager y Target Manager
Es importante que cada uno de los archivos JPG ingresados, cumplan ciertas medidas y peso específico, ya que caso contrario, no se guardan en la nube. Una vez que se obtuvieron todos los targets necesarios para el aplicativo, se procedió a descargar la base de datos.
39
Figura 19. Diseños de marcadores QR en la base de datos
La figura 20 corresponde a la importación de la base de datos desde Vuforia Engine dentro del proyecto, dando paso a la utilización de cada una de las ImageTarget con su respectivo marcador.
Figura 20. Importar ImageTarget a Unity
4.3.1.1.2.4.
Trabajo pendiente
La figura 21 corresponde a la evidencia que se realizó con respecto al trabajo pendiente de cada una de las tareas de usuario en el primer sprint.
Figura 21. Trabajo pendiente y puntos de historia
4.3.1.1.3.
Review
La revisión del primer sprint se realizó en conjunto al tutor de la asignatura y varios miembros de la directiva educacional de la institución, donde se evidenció cada uno de los
40 progresos que se le iba dando al aplicativo. La duración para la revisión del trabajo realizado en el primer sprint fue de una hora y media, en la cual se dio un repaso a cada una de las historias de usuario. 4.3.1.1.4.
Retrospective
La tabla 16 corresponde a la retrospectiva del primer sprint, dando a conocer tres apartados como: aspectos positivos, negativos y recomendaciones. Tabla 16. Retrospective Aspectos positivos Del sprint 1 se logró realizar con éxito la conexión a la DB en el Firebase, visualizando cada uno de los usuarios ingresados en el login de la aplicación, dentro del Database, por otro lado, la creación de los marcadores para el escaneo con la cámara no tuvo mayor inconveniente.
4.3.1.2.
Sprint 2
4.3.1.2.1.
Planning
Formulario Aspectos negativos El problema en este sprint, fue agregar los marcadores QR a la base de datos de Vuforia, debido a que las licencias para vincular los marcadores a los Target Manager se encontraban desactualizadas, para darle solución a este problema se recurrió a la documentación otorgada en la página de Vuforia, donde la solución fue solicitar una nueva llave de licencia.
Recomendación Una vez finalizado el sprint, la recomendación es revisar la documentación de cada una de las herramientas con las que se está trabajando para realizar el aplicativo, muchas de las veces se presentan inconvenientes que solo se solucionan leyendo la documentación oficial.
En el segundo sprint, se tuvieron en cuenta las últimas historias, como se puede observar en el Sprint Backlog, teniendo como objetivo fundamental el poder visualizar la animación al momento de escanear el marcador QR. Tabla 17. Segundo Sprint Backlog Objetivo del sprint: Desarrollar una animación que corresponda a cada una de las temáticas de programación solicitadas para su respectivo escaneo en realidad aumentada. Sprint Historia Est. Categoría Tarea de ingeniería Est. Diseño Diseño de la interfaz conocer estructuras. 2 Programación de cada botón estructura Diseño 2 Conocer (secuencial, selectiva, repetitiva). estructuras de 8 Programación para el desplazamiento de Diseño 3 control de flujo ventana para visualización de teoría. Prueba de funcionalidad de cada botón en la Pruebas 1 interfaz conocer estructuras. 2 Diseño Diseño de la interfaz de guía de ayuda. 2 Programación de botones (Códigos QR, Desarrollo 2 ¿Cómo funciona?). Guía de ayuda 8 Creación del script para la descarga de Desarrollo 3 códigos QR directo desde Google Drive. Prueba de funcionalidad de cada botón en la Pruebas 1 interfaz guía de ayuda.
41
Diseño Diseño Desarrollo Visualizar animación 2D
13
Diseño Desarrollo Desarrollo Pruebas Diseño
Información del colegio
Desarrollo 5 Desarrollo Pruebas
4.3.1.2.2.
Diseño del flujograma principal sobre las estructuras (secuencial, selectiva, repetitiva). Colorear fondo del flujograma con un color plano.
3 1
Elaboración de animaciones en capas.
4
Diseño de la interfaz de la captura del objeto.
2
Descarga de base de datos de los TargetManager dentro de la aplicación de Unity. Vinculación de animación con el marcador QR. Prueba de funcionalidad al enfocar cada marcador con la cámara del dispositivo. Diseño de la interfaz información del colegio. Programación de botones (Misión & visión, valores y ubicación). Creación del script para la descarga de la dirección del colegio desde Google Maps. Prueba de funcionalidad de cada botón en la interfaz información del colegio.
1 1 1 2 2 3 1
Daily sprint
La planificación de este sprint se lo realizó de la misma manera que la de primero, haciendo seguimiento a las tareas de ingeniería. También, se realizaron reuniones cortas, donde se detallaron los procesos que se han llevado a cabo, las complicaciones que representaba cada una de las tareas y cuales debían realizarse de una manera específica. 4.3.1.2.2.1.
Historias de usuario 4: Conocer estructuras de control de flujo
Para la revisión teórica de cada una de las estructuras de programación, se implementó una interfaz sencilla, amigable para el usuario, donde puede elegir cuál de las tres estructuras desee revisar primero, como se observa en la figura 22.
Figura 22. Interfaz conocer estructuras
42 La figura 23 corresponde al desarrollo de los paneles para colocar la información de cada estructura, gracias a las utilidades que ofrece el SDK de Unity al programar un botón, este puede enlazarse a otro panel con solo pulsarlo, redireccionando al usuario hacia el submenú seleccionado, esto se pudo realizar gracias a los eventos disponibles dentro de las acciones del botón, en este caso se utilizó el GameObject.SetActive.
Figura 23. Programación de botón estructura
Una vez dentro de la interfaz de cada estructura, se decidió programar una animación de desplazamiento para que muestre en otro panel la información y pseudocódigo, ya sea de las condicionales o de los ciclos estructurales que el alumno este revisando.
Figura 24. Programación de desplazamiento del texto.
La figura 25 corresponde a la creación de un script para ejecutar el desplazamiento de cada panel, si el usuario presiona un botón de alguna determinada estructura, se ejecuta la funciona VentanaGuiPulsada (), dando paso la animación de desplazamiento, mientras que las demás estructuras ingresan en la función VentanaNoPulsada().
Figura 25. Script de desplazamiento
43 Una vez realizada la interfaz correspondiente para cada estructura, se procedió a hacer una prueba de funcionalidad con cada uno de los botones, revisando que estén vinculadas correctamente con cada panel de texto. 4.3.1.2.2.2.
Historias de usuario 5: Guía de ayuda
El apartado de guía de ayuda, se desarrolló con la intención de que el usuario sepa el correcto funcionamiento de la aplicación. La figura 26 corresponde a la interfaz del panel guía de ayuda, dentro del mismo se crearon dos botones, el primero es de suma importancia, ya que en él se puede realizar la descarga de los marcadores QR, los cuales están almacenados en un URL de Google Drive, el usuario al momento de darle click a la imagen, abre un enlace de descarga en el que encontraran un archivo .RAR con cada uno los códigos QR.
Figura 26. Interfaz Guía de Ayuda
La figura 27 corresponde al segundo botón dentro del panel, el cual otorga información sobre el funcionamiento de la aplicación y como se realiza el escaneo de cada uno de los marcadores.
Figura 27. Programación de botones
Para enlazar la imagen del marcador con el archivo dentro del Google Drive, se desarrolló un script sencillo como se puede visualizar en la figura 28, el cual se activa con un evento propio del Unity, donde se ejecuta la función OpenMega ().
44
Figura 28. Script para descarga de códigos QR
Para finalizar con esta tarea de usuario, se realizaron las respectivas pruebas de funcionalidad con cada botón y enlace existente dentro de los paneles de guía de ayuda. 4.3.1.2.2.3.
Historias de usuario 6: Visualizar animación 2D
La figura 29 corresponde al desarrollo de la proyección del video, se necesitó de animaciones en cada uno de los flujogramas de las estructuras secuenciales, selectivas y repetitivas.
Figura 29. Diseño del flujograma principal
La figura 30 corresponde a la aplicación de Adobe Animate, debido a que es un software que se lo ha trabajo con anterioridad, conociendo bien los puntos fuertes del mismo, siendo el indicado para el desarrollo de las tareas que requiere esta historia de usuario. Se utilizó el manejo de la creación de símbolos dentro del proyecto, ya que divide cada una de las animaciones en subapartados para facilitar el trabajo. Una vez animado todos los símbolos que se requieren en cada flujograma, se procedió a unirlos en capaz dentro de la línea de tiempo.
45
Figura 30. Diseño de la propiedad del símbolo
La idea de post producción al importar las animaciones dentro de la aplicación de Unity, es que solo se muestre la estructura principal del flujograma, sin un fondo visible, por esta razón se optó por colocar un fondo de color plano, para luego quitarlo al momento de realizar la proyección con la realidad aumentada.
Figura 31. Fondo color plano en la animación
Sabiendo que tiene que realizar el flujograma, se procedió con la animación de un ejercicio real, representando cada uno de los pasos que necesita seguir un algoritmo hasta terminar su ejecución como se visualiza en la figura 32.
46
Figura 32. Desarrollo de animaciones por capas
La figura 33 corresponde a la flecha color verde que indica en que parte del pseudocódigo se encuentra actualmente el ejercicio, siendo así una manera más didáctica para el estudiante el aprender como funcionan las estructuras de programación.
Figura 33. Seguimiento del flujo de control
47 Al realizar la captura del objeto, se decidió crear un apartado para el escaneo de los marcadores, con el fin de proyectar cada una de las animaciones incorporadas dentro de las mismas. La figura 34 corresponde una interfaz sencilla, la cual basto con quitar el fondo del panel, para que de paso a la visualización de objetos mediante la cámara AR.
Figura 34. Interfaz de la captura de objeto.
La figura 35 corresponde a la base de datos previamente descargada, que sirvió para identificar que animación irá con su respectivo marcador QR, lo siguiente que se realizó es agregar un objeto 3D de tipo Quad, al mismo que se le agrego la animación previamente elaborada.
Figura 35. Identificación del marcador dentro de la base de datos.
La figura 36 corresponde a la vinculación de cada animación dentro de su respectivo marcador QR, se procedió a arrastrar el elemento de video dentro del objeto 3D Quad, donde se configuró a qué velocidad se desea reproducir la animación, si desea repetirla en forma de bucle, entre otras opciones fundamentales.
48
Figura 36. Vinculo de animación con el marcador Qr.
La figura 37 corresponde a las respectivas pruebas de funcionalidad para que cada marcador QR se encuentre anexada con su respectiva animación de estructura, siendo un total de siete animaciones (secuencial, 3 selectivas y 3 repetitivas), las cuales se visualizaron al momento de enfocar con la cámara del dispositivo sobre cualquier marcador.
Figura 37. Prueba de funcionalidad al enfocar cada marcador
4.3.1.2.2.4.
Historias de usuario 7: Información del colegio
La figura 38 corresponde a la interfaz de la información referente al colegio, se elaboró con un acceso a tres botones, en el primero se destacó la misión y visión, en el segundo se visualizó cuáles son los valores institucionales, y por último, un botón que despliega un panel que contiene la dirección exacta del colegio Francisco José de Caldas.
49
Figura 38. Diseño de la interfaz información del colegio
De igual forma que en los anteriores apartados, se programó cada botón para que desplace un panel con la información que desea visualizar el usuario, en el caso de la ubicación se agregó un URL con la dirección exacta de la unidad educativa en Google Maps.
Figura 39. Programación de botones
4.3.1.2.2.5.
Trabajo pendiente
La figura 40 corresponde a la evidencia que se realizó con respecto al trabajo pendiente de cada una de las tareas de usuario en el segundo sprint.
Figura 40. Trabajo pendiente y puntos de historia
4.3.1.2.3.
Review
El tutor de la asignatura de programación, evidenció el progreso con respecto al aplicativo, obteniendo mejores resultados en el apartado visual y los paneles de ayuda al usuario que se necesitaban incluir. Esta reunión duro un aproximado de dos horas, en donde se
50 revisaron las historias de usuario del sprint 2, dando como finalizado al momento de firmar las pruebas de aceptación (Anexo V) por parte del encargado de la asignatura. 4.3.1.2.4.
Retrospective
La tabla 18 corresponde a la retrospectiva del segundo sprint, dando a conocer tres apartados como: aspectos positivos, negativos y recomendaciones. Tabla 18. Retrospective Aspectos positivos En el segundo sprint se logró perfeccionar la reproducción del video, realizando animaciones por cada estructura de programación, los mismos que son capturados con el sensor de la cámara.
4.4.
Formulario Aspectos negativos La dificultad que se vivió en este sprint, fue la guía de ayuda para el usuario, ya que el IDE de Vuforia no venía con una biblioteca que se necesitaba para concluir esa actividad en el sprint, tuvimos que descargarla externamente e implementarla dentro del aplicativo para que funcione de manera correcta.
Recomendación Consultar en videos o foros con respecto al software que estén trabajando, si una persona con más experiencia en utilizar la herramienta de trabajo que estas usando, te asesora y ayuda con cualquier duda e inconveniente que se te presente a la hora de realizar el aplicativo, te ahorra mucho tiempo de trabajo.
Validación de la aplicación móvil Se procedió a realizar el post test (7 de las 8 preguntas del pre test) a los mismos 20
estudiantes de la asignatura de programación del colegio Francisco José de Caldas, como se puede observar en el anexo III. Obteniendo resultados positivos en los porcentajes de aquellas preguntas que eran las más significativas con la materia. Consiguiendo que los estudiantes se interesen en la asignatura de programación, como también usar la herramienta didáctica (aplicación móvil con realidad aumentada) dentro de la clase. Pregunta 1: ¿Cuál es su nivel de motivación a la hora de estudiar la asignatura de programación?
Figura 41. Motivación actual de la asignatura de programación
51 Interpretación y análisis: La figura 41 corresponde a los resultados del pre test, se obtuvo que los estudiantes muy motivados por la asignatura cumplen con un porcentaje del 5%, mientras que los motivados suben a un 10%, los medianamente motivados son un 25%, los alumnos que se encuentran pocos motivados son el 20%, y por último el 40%, para los alumnos desmotivados con respecto a la materia de programación. Por tanto, se identificó que la motivación de los estudiantes es moderada, poco y nada a la hora de estudiar la asignatura. Al realizar el post test se obtuvo un incremento en la motivación general de los estudiantes con respecto al estudio de la asignatura de programación, teniendo el 45% de alumnos muy motivados, el 50% motivados, y el 5% medianamente motivados, evidenciando el cambio de opinión por parte de los encuestados. Pregunta 2: ¿Cuál es su grado de satisfacción con respecto a las clases de programación?
Figura 42. Satisfacción actual de la asignatura de programación
Interpretación y análisis: La figura 42 corresponde a los resultados del pre test, el 5% está muy satisfecho con las clases de programación, mientras que el 15% se encuentra satisfecho, el porcentaje más alto con el 40% esta medianamente satisfecho, el 30% está poco satisfecho y el 10% insatisfecho. Por tanto, se identificó que el nivel de satisfacción de los estudiantes es moderado, poco y nada a la hora de estudiar la asignatura. Mientras que en el post test, se obtuvo un incremento significativo en el grado de satisfacción de los estudiantes, teniendo como resultado que el 50% está muy satisfecho con respecto a las clases de programación, el 40% satisfecho y por último, medianamente satisfecho con el 10%. Llegando a la conclusión que, el uso de las herramientas tecnológicas favoreció el crecimiento del grado de satisfacción con respecto a la materia de programación.
52 Pregunta 3: ¿Con qué frecuencia el docente hace uso de herramientas tecnológicas para mejorar la explicación de la clase de programación?
Figura 43. Uso de herramientas tecnológicas
Interpretación y análisis:
La figura 43 corresponde al uso de herramientas
tecnológicas, el porcentaje más alto con el 40%, demuestra que es medianamente frecuente el uso de herramientas tecnológicas por parte del docente en la clase de programación, el 30% es poco frecuente, mientras que un 25% le corresponde a nada frecuente, notando que la opción de muy frecuente y frecuente no fueron marcadas en la encuesta, se llega a la conclusión que el profesor no hace uso de alguna herramienta tecnológica para mejorar la explicación en la asignatura de programación, porque no tienen el presupuesto necesario en la institución. Como resultados del post test, se obtiene que el uso de herramientas tecnológicas por parte del docente aumenta, teniendo el 20% como muy frecuente, la mayor parte con el 75% siendo frecuente el uso de herramientas, y por último medianamente frecuente con el 5%. Concluyendo que, gracias al aplicativo móvil, aumentó en un gran porcentaje el uso de herramientas tecnológicas por parte del docente en la asignatura de programación. Pregunta 4: ¿Con qué frecuencia utiliza dispositivos móviles con fines académicos en la asignatura de programación?
Figura 44. Frecuencia de uso de dispositivos móviles
Interpretación y análisis: La figura 44 corresponde a la frecuencia de uso de dispositivos móviles, donde se obtuvo que un 50% utilizan con poca frecuencia el dispositivo móvil con un fin académico, mientras que el 35% es medianamente frecuente, finalizando con
53 un 15% por parte de los estudiantes que no utilizan para nada una herramienta tecnológica con fines académicos en la asignatura de programación. Realizando el post test, se obtuvo un aumento en la frecuencia de uso de dispositivos móviles, gracias al apoyo que aporta la utilización de la aplicación dentro de la asignatura de programación, teniendo como resultado que el 65% utiliza con mucha frecuencia el dispositivo móvil, el 30% con frecuencia, y solo el 5% medianamente frecuente. Concluyendo que, gracias a la intervención, aumentó en un gran porcentaje el uso de dispositivos móviles con fines académicos por parte de los estudiantes en la asignatura de programación. Pregunta 5: ¿Qué tan interesado está usted en utilizar herramientas tecnológicas para el apoyo en la asignatura de programación?
Figura 45. Interés en utilizar herramientas tecnológicas
Interpretación y análisis: En la figura 45 se visualiza que los estudiantes que se encuentran muy interesados en utilizar herramientas tecnológicas en la clase de programación son del 5%, un 20% está interesado, el 45% le corresponde a lo que se encuentran medianamente interesado, los pocos interesados le corresponden al 25%, mientras que los alumnos desinteresados son del 5%. Concluyendo que los estudiantes en su mayoría están medianamente interesados en utilizar instrumentos tecnológicos para el apoyo en la asignatura de programación. En el post test se obtuvo que los estudiantes que están interesados en utilizar herramientas tecnológicas para el apoyo de la asignatura, es del 40% de alumnos muy interesados, el 55% interesados, y el 5% de medianamente interesados. Por consiguiente, se llegó a la conclusión que los estudiantes de tercero de bachillerato están más interesados en hacer uso de herramientas tecnológicas.
54 Pregunta 6: ¿Está de acuerdo que implementar contenidos interactivos en la asignatura de programación, ayuda a reforzar el proceso de enseñanza aprendizaje?
Figura 46. Implementación de contenidos interactivos
Interpretación y análisis: En la figura 46 se determina que el 60% de los estudiantes se encuentran medianamente de acuerdo en implementar contenidos interactivos en la asignatura de programación, el 20% se encuentra un poco de acuerdo, el 15% está de acuerdo, mientras que el 5% está en desacuerdo de llevar a cabo contenidos interactivos para ayudar a reforzar. Al realizar nuevamente el test, ya implementado el aplicativo móvil, se obtuvo que 60% está muy de acuerdo con la implementación de contenidos interactivos en la asignatura, mientras que el otro 40% comprende a los estudiantes que están de acuerdo. Concluyendo que, gracias al aplicativo móvil, aumentó en un gran porcentaje el número de estudiantes que están de acuerdo, en que implementar contenidos interactivos en la asignatura de programación ayuda a reforzar el proceso de enseñanza aprendizaje. Pregunta 7: ¿Qué tan complicado le resulta los temas tratados dentro de la asignatura de programación?
Figura 47. Complicación en la asignatura
Interpretación y análisis: En la figura 47 se determina el grado de complejidad que presenta la asignatura de programación para los estudiantes, donde se observó que el 45% representa a los que consideran que es complicada la materia, un 35% para aquellos que la
55 consideran medianamente complicada, un 10% para los que piensan que es un poco complicada, finalizando con el 10% para los que les parece muy complicada la asignatura, dando a entender que para los estudiantes si representa un desafío la materia de programación. Mientras que en la última pregunta de la encuesta, al realizar el post test, se obtuvieron resultados positivos con respecto a la aplicación, debido a que los estudiantes presentaron menores complicaciones a la hora de estudiar la asignatura, gracias a la ayuda que les otorgo el aplicativo móvil en los diferentes temas que trataron en la materia de programación, teniendo que el 40% de los estudiantes consideran la asignatura como medianamente complicada, y el otro 60%, la consideran como poco complicada.
4.5.
Validación de la hipótesis La figura 48 corresponde al proceso de validación de la hipótesis en la aplicación del
SPSS, donde se ingresó la información de los dos escenarios, y su respectiva escala de Likert.
Figura 48. Recodificación del SPSS (IBM Corporation, 2021)
Se diseñaron dos escenarios, siendo el primero sin el aplicativo móvil de realidad aumentada, mientras que el segundo escenario es con el aplicativo móvil con realidad aumentada, se representa en la tabla 19.
56 Tabla 19. Pre / post test Escenario Recodificación
0 Sin aplicativo
1 Con aplicativo
La tabla 20 corresponde al análisis que se realizó a cada una de las siete preguntas de recolección de datos, utilizando el chi cuadrado (X 2 ) bivariado, con significancia de probabilidad (p<0.05). y con un grado de libertad (gl = 1). Pudiendo visualizar cual es la relación que existe entre cada uno de los indicadores como: la satisfacción, motivación y dificultad de la asignatura de programación, la frecuencia de uso de herramientas tecnológicas en la clase, el interés en utilizar e implementar contenidos interactivos. Por lo tanto, se logró determinar que la aplicación móvil con realidad aumentada influye significativamente en el proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura de programación de tercero de bachillerato, en la Unidad Educativa Francisco José de Caldas del cantón Santo Domingo. Tabla 20. Análisis de indicadores
Preguntas ¿Cuál es su nivel de motivación a la hora de estudiar la asignatura de programación? ¿Cuál es su grado de satisfacción con respecto a las clases de programación? ¿Con qué frecuencia el docente hace uso de herramientas tecnológicas para mejorar la explicación de la clase de programación? ¿Con qué frecuencia utiliza dispositivos móviles con fines académicos en la asignatura de programación? ¿Qué tan interesado está usted en utilizar herramientas tecnológicas para el apoyo en la asignatura de programación? ¿Está de acuerdo que implementar contenidos interactivos en la asignatura de programación, ayuda a reforzar el proceso de enseñanza aprendizaje? ¿Qué tan complicado le resulta los temas tratados dentro de la asignatura de programación?
x²
gl
p
21,267
1
,000
19,525
1
,000
27,270
1
,000
31,304
1
,000
18,190
1
,000
27,284
1
,000
17,078
1
,000
57
5.
DISCUSIÓN
Con respecto a la información que se obtuvo, tanto de la entrevista al docente de la asignatura y la encuesta realizada a los estudiantes, se logró evidenciar el uso de métodos tradicionales al momento de impartir los temas de clase hacia los alumnos. Por este motivo, resultó conveniente la implementación de herramientas tecnológicas de apoyo para fortalecer la transmisión de conocimientos entre el profesor y los alumnos. Llegando a la misma conclusión que estableció Noboa (2018), donde indica que un aplicativo móvil que trabaje con realidad aumentada, apoya a la enseñanza aprendizaje de cualquier materia de estudio, permitiendo a los estudiantes y docente trabajar en clase de una manera más dinámica. En cuanto al segundo objetivo específico, el cual consiste en seleccionar las herramientas y tecnologías necesarias para el desarrollo del aplicativo móvil, dando como resultado la utilización de Unity, debido a la compatibilidad que posee con el kit de desarrollo de software Vuforia SDK. Concordando con la explicación que relató Azoft (2021) en su sitio web, donde determina que Vuforia es una excelente herramienta para la realización de aplicaciones con realidad amentada, debido a la facilidad de implementar cualquier tipo de marcador compatible con una cámara AR, asimismo, por la gran utilidad que tiene al exportar proyectos tanto a dispositivos Android como iOS. De acuerdo al tercer objetivo específico, se decidió abarcar el marco ágil Scrum, debido al beneficio que te ofrece al momento de ahorrar tiempo y dinero, ya que te permite organizar y planificar las distintas tareas para llevar a cabo con éxito un determinado proyecto. Tal y como lo mencionan Mariño & Alfonzo (2014), quienes indican que Scrum da como resultado un desarrollo ágil orientado al cumplimiento de los objetivos. Además, para el seguimiento de las tareas existentes en el proyecto y para cada una de las incidencias que se presentaron, se hizo uso el software Jira. Alineándose a lo manifestado en el sitio web Atlassian (2021), donde indica que es una potente herramienta de gestión de trabajo. También, para el almacenamiento de datos correspondientes de cada nuevo usuario registrado en la aplicación, se empleó una base de datos NoSQL debido a la conectividad que te ofrece en segundo plato, aparte de lo sencillo que es realizar la conexión a cualquier
58 aplicación móvil. Esto concuerda a lo manifestado por Shubham (2019), quien menciona lo bien que funciona Firebase como una base de datos a tiempo real. Por último, para la elección de la tecnología informática a usar, se decidió por la realidad aumentada, debido a que, para la visualización de la misma, solo hace falta de la cámara que posea un dispositivo móvil, escatimando así los costos de desarrollo de la aplicación. Tal y como lo menciona Navarro, Martínez, & Martínez (2018), donde determinan que no se necesita estar inmerso dentro de un entorno para visualizar un objeto con realidad aumentada.
59
6. 6.1.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones En conclusión, se pudo identificar el proceso de enseñanza aprendizaje realizado en
la asignatura de programación de tercero de bachillerato, en el cual se evidenció la falta de herramientas tecnológicas para el apoyo a la hora de estudiar la materia. No obstante, con ayuda del aplicativo móvil, se pudo fortalecer dicho proceso en la asignatura de programación. Las herramientas de Unity, Vuforia, Adobe Animate y Firebase, fueron de gran utilidad a la hora del desarrollo de la aplicación móvil con realidad aumentada, debido a que cada uno de los softwares son de uso libre, donde también presentan un alto nivel de compatibilidad entre ellos, logrando resultados positivos con respecto al desarrollo del aplicativo. En lo que concierne al marco de trabajo, el hecho de haber usado Scrum, permitió al equipo de desarrollo diseñar, testear e implementar el aplicativo en el tiempo estimado, ya que las reuniones con el Product Owner fueron de gran ayuda para la verificación de los requerimientos planteados en cada una de las historias de usuario, cumpliendo a cabalidad con el desarrollo de la herramienta tecnológica de apoyo para los estudiantes. Por último, según los datos obtenidos en las encuestas realizada una vez implementado la herramienta de apoyo, se concluyó que el aplicativo con realidad aumentada influye significativamente en el proceso de enseñanza aprendizaje de la asignatura de programación.
60
6.2.
Recomendaciones Conocer de manera puntual el proceso de enseñanza aprendizaje que se vive en un
determinado ambiente de estudio, por eso, es recomendable realizar un análisis meticuloso que te permita identificar dicho proceso, con el fin de implementar las herramientas necesarias que ayuden a reforzarlo. Antes de desarrollar un aplicativo móvil, es recomendable identificar los pros y contras de las herramientas que se van a utilizar, determinar si existe compatibilidad entre cada una de ellas, y analizar si es de uso libre o comercial. No hace falta complicarse usando programas que requieran un alto nivel desarrollo, basta con leer la documentación y tener las ideas claras del prototipo que se quiere realizar para culminar con un excelente producto final. Es recomendable identificar cuanto tiempo aproximado lleva la realización de cada tarea de ingeniería en las historias de usuario, para evitar cualquier inconveniente con cada uno de los integrantes del equipo de trabajo de desarrollo. Además, se debe tomar en cuenta cada una de las observaciones y cambios que otorgue el Product Owner, para que así, el aplicativo cumpla con las funcionalidades. Por último, en el apartado de recolección de información, se recomienda que cada uno de los instrumentos utilizados, sean en base al público objetivo de estudio, arrojando así datos reales, tanto cuantitativos como cualitativos.
61
7.
REFERENCIAS
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de
65
8.
ANEXOS
Anexo I. Carta de asignación y aprobación, tabla de recursos y cronograma
66
Anexo II. Carta de impacto, acta de entrega y consentimiento informado
67
Anexo III. Instrumentos de recolección de información
68
69
Anexo IV. Historias de usuario
70
71
72
Anexo V. Pruebas de aceptación
73
74
Anexo VI. Evidencia de entrega y recepción
75
Anexo VII. Manual de usuario versión 1.0
76
77
78
79
Anexo VIII. Manual técnico
80
81
Anexo IX. Árbol del problema
