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Introducción
En este trabajo se aborda una de las problemáticas más importantes de la actualidad en el escenario educativo de secundaria: el desinterés diagnosticado del alumnado por las ciencias, concretamente por la asignatura de Física y Química (Rocard et al., 2007).
Asimismo, se analizan las causas de esta carencia de motivación por parte del alumnado de secundaria, para diseñar una actividad didáctica basada en la ludificación adaptada al nivel de 4.º de ESO (15-16 años).
En la parte empírica de este documento se describe el diseño de un juego de cuarto de escape, más conocido por su término en inglés de escape room (que utilizaremos de ahora en adelante, por comodidad y familiaridad entre los estudiantes y docentes) con conceptos de química. Este tipo de juegos están proliferando en la actualidad y pueden resultar un elemento claramente motivador para el alumnado.
En este caso, se trata de realizar una actividad ludificada que incluye la posibilidad de utilización de las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) y la contextualización histórica de la ciencia y la relación Ciencia-Tecnología-Sociedad y Medio Ambiente (CTSA) para conseguir obtener una participación más activa del alumnado.
Fundamentación
El desinterés por las materias científicas en los estudiantes de secundaria es una realidad constatada (Rocard, 2007). Los posibles motivos que agravan esta situación son muchos y variados, pero parece cierto que un denominador común se encuentra en la apreciación por parte de los estudiantes de que las clases de ciencias resultan tediosas y aburridas. La falta de interés, provocada en muchas ocasiones por una descontextualización manifiesta o por unas metodologías pobres y ancladas en antiguas costumbres, con procesos meramente expositivos y poco participativos, puede contribuir en buena medida a esta situación poco deseable. Es un fenómeno complejo, multicausal, en el que pueden influir no sólo la forma en que se enseñan las ciencias (Furió-Más et al., 2001), sino también otras variables, tales como la imagen pública de la ciencia, los problemas de género y el estatus de las ciencias en el sistema educativo (Solbes, et al., 2007).
Además, hay que destacar que la mayor parte del profesorado asume el carácter básicamente propedéutico de la enseñanza de las ciencias (Robles et al., 2015) en lugar de atender a la necesidad de crear y formar futuros ciudadanos que puedan comprender la información referente a temas de ciencia que afectan a la comunidad y así poder tomar decisiones y participar en decisiones relativas a la ciencia (Vázquez-Alonso et al., 2005). La importancia de esta afirmación ha tomado especial relevancia debido a la pandemia generada por el COVID-19, donde la información sobre epidemiología, virología, etc. ha sido una constante en los noticieros de todo el planeta (Anderson, et al., 2020).
Ante este panorama, se torna necesario enfocar las clases de ciencias en general, y de química en particular, teniendo en cuenta la dificultad que entraña el diseño de actividades que resulten motivadoras y enriquecedoras para el alumnado. Este aspecto siempre ha constituido una seria preocupación para el profesorado, y aunque todavía algunos padres y educadores piensan que la motivación es parte de la personalidad e independiente de los contextos de aprendizaje (Bong, 2004), la investigación la ha calificado como un constructo mucho más escurridizo, ambiguo, con múltiples aristas y dimensiones.
Pese a resultar una cuestión controvertida, dichas actividades deberían, entre otros objetivos, intentar aumentar la participación, combatir el aburrimiento de los estudiantes y abandonar visiones aproblemáticas o ahistóricas (Furió, 2006).
En este sentido, el diseño de actividades que resulten motivadoras se ve reforzado si se tienen en cuenta las relaciones sociales que se establecen en su desarrollo. Esto se puede comprobar por el espectacular aumento de las investigaciones realizadas sobre el aprendizaje cooperativo de las últimas décadas, que ha demostrado, repetidamente, los beneficios motivacionales frente a las actividades de aprendizaje individuales (Webb, et al., 2006), obteniéndose mejoras en las regulaciones sociales (Salonen, et al., 2005) y, en definitiva, en la mejora cognitiva derivada del compromiso grupal adquirido al trabajar en un problema conjunto (King, 1998, 2002). Las actividades motivadoras en las clases de ciencias, al igual que en otras materias (Madariaga y Arriaga, 2011) no deberían obviar estos hechos.
El papel del juego desde la perspectiva educativa ha cambiado respecto al pasado reciente. Siendo el juego una manifestación cultural y social siempre presente en la historia de la humanidad (Calvo y Gómez, 2018) la ludificación, entendida como el uso de elementos propios de la metodología y del diseño de juegos en un ámbito diferente, no relacionado con ellos, ha proliferado como innovación educativa en los últimos años (López y Domenech-Casal, 2018). Numerosas investigaciones se han centrado en el uso de actividades lúdicas en las aulas, resaltando la gran influencia que tiene en el desarrollo cognitivo de los estudiantes, en las emociones y en los procesos de socialización (Ortiz-Colón, et al., 2018). Esto sucede en todas las disciplinas y, por supuesto, en las áreas de ciencias (Loganathan et al., 2019) y en la química (Gutierrez y Barajas, 2019, Plutin-Pacheco y García-López, 2016, Franco-Mariscal, 2014). Del mismo modo, la ludificación puede resultar un elemento compatible con metodologías alternativas (Sailer y Sailer, 2021) pero siempre teniendo en cuenta que su aplicación en el aula debe estar muy estudiada y rigurosamente implementada. De lo contrario, el efecto puede ser contraproducente, especialmente si se promueve en exceso la competitividad entre el alumnado (Hanus y Fox, 2015).
Concretando en las actividades de escape room, la profusión de estas ha sido recogida ampliamente en la literatura, encontrando ejemplos en todas las materias y niveles educativos (Fotaris y Mastoras, 2019, Veldkamp et al., 2020, Taraldsen et al., 2020) y, en algunos casos, en las clases de química (Martínez y Lozano, 2020). El escape-room es un juego de aventuras de escape basado en el trabajo en equipo, donde los jugadores están bloqueados en una o varias habitaciones y tienen que usar los elementos que hay en ellas para resolver una serie de pruebas y enigmas, para conseguir escapar sin superar el tiempo límite (Diago y Ventura-Campos, 2017). Obviamente, las temáticas son prácticamente infinitas y la imaginación del diseñador hará que la experiencia sea más o menos exitosa.
Objetivo
El objetivo que articula este trabajo es diseñar, aplicar y evaluar una actividad didáctica, a través del juego, que sea capaz de motivar, enseñar, repasar y evaluar algunos conceptos de química.
En la implementación del juego propuesto en el aula, además de los objetivos específicos asociados a los contenidos estudiados, otros objetivos didácticos se trabajan en la actividad como: apreciar la dimensión cultural de la química y valorar sus repercusiones e implicaciones históricas y sociales; contextualizar los contenidos científicos conectándolos con la ciencia cotidiana y las relaciones CTSA; fomentar el uso de las TIC (en este caso, en la fase de búsqueda de información y en el planteamiento del reto); impulsar el trabajo colaborativo como modo eficaz en la resolución de problemas científicos y potenciar y promover el uso de la argumentación en las dinámicas dialógicas propias del trabajo en equipo dentro del aula.
La actividad planteada en este ejemplo aborda los siguientes conceptos curriculares:
Modelos atómicos: evolución histórica.
Tabla periódica y configuración electrónica. Metales y no-metales. Grupos y periodos.
Enlace químico: iónico, covalente y metálico. Fuerzas intermoleculares.
Propiedades de las sustancias según la naturaleza de su enlace.
Formulación y nomenclatura de compuestos inorgánicos según las normas de la IUPAC.
Reacciones y ecuaciones químicas.
El papel del profesorado en el escape room es ayudar al alumnado en cuestiones relativas a la verificación de los códigos de las pruebas, como comentaremos más adelante.
Metodología. Descripción del juego
Temática. Para la narrativa se ha usado la siguiente historia: En los laboratorios de los centros escolares se aparece el fantasma de Mendeleyev en esta época del año. El fantasma consigue cerrar las puertas con los estudiantes dentro. Para encontrar la llave que abre la estancia, el fantasma siempre propone una serie de retos para comprobar que el alumnado ha asimilado los conceptos trabajados en el tema.
La habitación del escape. Esta parte es fundamental para la ambientación de la actividad. En este caso se aprovecha el laboratorio que ya está dotado del material usual y hace que la situación parezca más real.
La última sesión antes de realizar el juego se emplea para explicar de qué consta la actividad y cuáles son las normas.
¿Cómo se consigue salir del escape room? Se han diseñado varias actividades que tienen que resolver en equipo para poder llegar a la clave que les permitirá salir del laboratorio. Las pruebas están repartidas por toda el aula dentro de sobres que tienen unos códigos de identificación únicos.
Las pruebas diseñadas para cada equipo son diferentes entre ellas. Se trata de un itinerario de resolución lineal con el mismo tipo de prueba para todos los equipos, pero con diferentes versiones del contenido. Las actividades han sido diseñadas para resolverse en 30-35 minutos.
¿Cómo se conectan los enigmas /pruebas? Todas las pruebas están relacionadas con cuestiones de química. En cada una habrá una pista que dará lugar a un código. Este código de uno, dos, tres o cuatro dígitos será el que permita acceder a la prueba siguiente.
Esta actividad de escape room es totalmente presencial, es decir, no se trata de un juego virtual. Para el desarrollo de las actividades el alumnado puede utilizar dispositivos con acceso a internet, si se considera oportuno para promover el uso de las TIC, pero también se puede organizar de modo que la información solicitada esté accesible de otra manera (libros, pósteres, etc.). Las pruebas están dispuestas en sobres cerrados con un número escrito en ellos. Este número será el código obtenido en la prueba inmediatamente anterior.
El primer sobre que se da a los alumnos contiene un recorte de prensa y un pantallazo para introducir la historia y dar veracidad en la narrativa del juego (creados en dos aplicaciones web respectivamente, Fodey, s.f., López, 2017). En el recorte de prensa se muestra una noticia sobre la misteriosa aparición del “fantasma” de Mendeleyev en los laboratorios escolares. En el pantallazo se presenta una conversación entre el profesorado de química del instituto hablando sobre la aparición del “fantasma”.
Además de esta información, los sobres adjuntan una nota:
“A todo el alumnado del centro: Os recordamos que por estas fechas dicen que se aparece el fantasma de Mendeleyev, considerado como el padre de la tabla periódica actual, para comprobar que la materia de química se estudia con ganas. Los que lo han visto dicen que consigue encerrar en los laboratorios a un grupo de estudiantes y que no les deja salir a menos que superen unos retos poniendo a prueba sus conocimientos de química. Si tenéis este sobre en las manos es porque el fantasma os ha elegido y ha dado órdenes para que se os entregue”.
La narrativa podría ser cualquier otra siempre que se justifique que los alumnos están encerrados y que tienen que superar los retos (por ejemplo, que el profesor de química se ha ido del centro educativo, sin darse cuenta de que estaban los alumnos encerrados y que sólo sabe que hay una llave de su compañero en el aula, pero que está escondida a través de unas pistas para que nadie ajeno al mundo de la química básica la encuentre, o cualquier otra ocurrencia similar).
En el Anexo I se explican los diferentes retos planteados a uno de los equipos como ejemplificación. Para diseñar las secuencias de retos de los otros equipos colaborativos, basta con cambiar los datos de las diferentes “pistas” de manera que den como resultados códigos diferentes.
Resultados y discusión
Observación docente durante el juego. Como se ha comentado, el juego fue testado con varios grupos de alumnado de 4º (15-16 años). La primera evaluación del resultado se realizó mediante la observación de los docentes, registrándose los siguientes comportamientos:
Agitación frente a la novedad por parte de todo el alumnado.
Expectación y silencio durante la introducción del juego de toda la clase.
El ambiente del laboratorio en general se sentía divertido y entretenido
El alumnado iba de un lado a otro para buscar los sobres correspondientes, participando entre ellos y muy colaborativos. En la mayoría de los equipos de trabajo se repartieron los trabajos inconscientemente, un componente del equipo leía los textos, otro buscaba en internet, otro anotaba las respuestas, etc.
Muchos razonamientos y argumentaciones entre los componentes del equipo para llegar a una solución final
Escasa comprensión lectora. Normalmente el alumnado no presta mucha atención al leer los enunciados o no lo hacen directamente, intentan resolver “el problema” sin atender a los detalles. En este juego también se ha detectado una falta de minucia a la hora de leer y comprender.
Todos los equipos finalizaron el juego dentro de los 45 minutos que duraba la sesión. Dos de ellos entre los 30-35 minutos y los otros 3, un poco después.
Resultados de las opiniones del alumnado. Una vez finalizada la actividad se pasó un cuestionario de evaluación para observar las sensaciones del alumnado. El cuestionario se diseño teniendo en cuenta algunas preguntas de cuestionarios de motivación de investigaciones similares (Robles et al., 2015) así como otras específicamente elaboradas para valorar el alcance de consecución de los objetivos planteados. Estas últimas, fueron consensuadas con un panel de expertos (10 docentes de la materia de diversos centros educativos).
El cuestionario pretende valorar varios aspectos de la actividad. En la primera pregunta, (Tabla 1) se solicitó a los alumnos participantes una valoración del juego (A1), el nivel que piensan que tiene (A2) y el grado de creatividad (A3). La opinión se gradúa de 1 a 5 en una típica escala de Likert. El valor 1 tiene las connotaciones de: aburrido, fácil y poco creativo y el 5 de: divertido, difícil y muy creativo respectivamente.
Tabla 1 Primera pregunta del cuestionario de evaluación. A: Rodea con un círculo el número que se corresponda con tu opinión sobre las diferentes características del Escape Room:
| A1 | Aburrido | Entretenido | Divertido | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| A2 | Fácil | Normal | Difícil | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| A3 | Poco creativo | Normal | Muy creativo | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
La segunda pregunta hace referencia al trabajo en equipo.
B. ¿Crees que tu equipo ha trabajado en equipo? Sí / No
Para matizar ésta se hizo la siguiente, buscando diferenciar si el trabajo había sido en conjunto, todos a la vez y sumando o si había estado más individualizado para optimizar el tiempo, pero unidos en el objetivo final.
C. ¿Cómo crees que ha trabajado tu equipo? Elige una opción y explica brevemente tu respuesta
X Individualmente para ir más rápido y conseguir el objetivo común
X Conjuntamente para sumar fuerzas y multiplicar el rendimiento
La última cuestión respecto a la forma de trabajar del equipo preguntaba si la metodología había sido “prueba-error” o reflexión.
D. ¿Cómo habéis llegado a las respuestas? Elige una opción y explica brevemente tu respuesta
X Prueba y error
X Reflexionando
Para finalizar el cuestionario, se lanzan dos preguntas abiertas en las que se pretende conocer los aspectos de mejora para futuras aplicaciones de la actividad.
E. ¿Qué es lo que más te ha gustado del juego?
F. ¿Qué es lo que menos te ha gustado o qué cambiarías del juego?
En la Tabla 2 se presentan los resultados obtenidos de la primera parte de la encuesta (pregunta A) y se muestran sus respectivos porcentajes. La muestra corresponde a dos clases de 27 alumnos y 24 alumnos (n=51) respectivamente y se observa que las respuestas positivas en todos los casos son la mayoría.
Tabla 2 Respuestas del alumnado a la primera pregunta de la encuesta (A) n=51.
| PREGUNTA | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| A1 | 0 | 0 | 4 (7,84%) | 15 (29,41%) | 32 (62,75%) |
| A2 | 0 | 4 (7,84%) | 28 (54,90%) | 16 (31,37%) | 3 (5,88%) |
| A3 | 0 | 0 | 6 (11,76%) | 11 (21,57%) | 34 (66,67%) |
En la segunda pregunta, 45 participantes (88,24%) consideraron que habían conseguido trabajar en equipo. Esta afirmación se matizó con las respuestas de la pregunta C.
En este caso las respuestas estuvieron casi completamente divididas; 25 participantes (49,02%) respondieron que individualmente y 26 (50,98%), que conjuntamente. Algunos comentarios explicativos hacen llegar a la conclusión que la forma de trabajar ha variado en función del tipo de prueba. Aquellas en las que había más de una pregunta han optado por trabajar de forma individual pero organizada para conseguir resolverla antes.
Respecto a la pregunta D la mayor parte del alumnado indica que lo ha hecho reflexionando, pero también marcan el matiz de la pregunta anterior, han empleado la táctica de “prueba-error” en alguna prueba. La más señalada ha sido la primera, donde se les pide que ajusten una reacción química. Es lógico puesto que se trata de ir realizando un tanteo hasta que todos los coeficientes hagan cuadrar la ecuación.
En la pregunta E, se decidió agrupar las respuestas de la siguiente forma:
Relacionado con la sensación de diversión (10 respuestas, 19,61%) (Ejemplo de respuesta: “Nos lo hemos pasado muy bien en una yincana (sucesión de pruebas) por el laboratorio pensando”)
Relacionado con metodología diferente a la habitual (26 respuestas, 50,99%) (Ejemplos de respuesta: “Que hemos cambiado la manera de aprender”, “Que hemos hecho algo distinto a lo habitual”)
Relacionado con alguna prueba del juego (10 respuestas 19,61%) (Ejemplo de respuesta: “El puzle de formulación”)
Relacionado con no dar clase (de manera convencional) (5 respuestas 9,80%) (Ejemplo de respuesta: “Que no hacíamos clase”)
Respecto a la última pregunta, podemos agrupar las respuestas de la siguiente forma:
No cambiarían nada. Todo les parece bien (28 repuestas, 54,90%)
Bajar el nivel del juego / cambiar el puzle (15 respuestas, 29,41%)
Aumentar el tiempo (8 respuestas 15,69%)
Con todas las respuestas analizadas se puede establecer una relación entre los objetivos planteados con la actividad y los resultados obtenidos. La Tabla 3 muestra dicha relación:
Tabla 3 Comparación objetivos y resultados.
| Objectivos inciales | Resultados |
|---|---|
| Realizar una serie de pruebas o enigmas que tengan que resolver de forma cooperativa | • El 88% del alumnado encuestado cree que ha realizado la actividad de forma cooperativa |
| Incluir conceptos nuevos para que el alumnado investigue sobre como resolver los problemas y hacer pruebas de repaso y evaluación de los conceptos ya vistos en clase | • La primera prueba (segunda parte) y la última se corresponden con el objetivo de investigación independiente. El resto se trata de actividades de repaso |
| Ajustar el nivel juego a los conocimientos del alumnado de 4.º de ESO para diseñar un Escape Room que provoque una mejora en el interés y motivación por la materia | • Algo más de la mitad del alumnado (55%) piensa que la actividad tiene un nivel adecuado y alrededor de un 37% piensa que el nivel está un poco por encima |
| Incorporar las TIC, la contextualización histórica de la ciencia, la ciencia cotidiana y las CTSA al juego | • Las pruebas 1, 3 y 4 introducen estas contextualizaciones |
Resultados de aprendizaje
La actividad puede ser utilizada en si misma como un método de evaluación si se plantea como tal, pero hay que tener en cuenta que la realización se lleva a cabo de manera colaborativa y, por tanto, los resultados son grupales. Hay que destacar que todos los equipos acabaron la prueba en el tiempo establecido, sin excesiva ayuda por parte de los docentes.
Para comprobar el impacto en términos de aprendizaje se analizaron los resultados obtenidos en la parte correspondiente a esta unidad didáctica, de un examen global de la asignatura al final del curso. La misma docente impartía la misma asignatura a un grupo de similares características en el que no desarrolló la actividad y trabajó los mismos contenidos exclusivamente de manera tradicional y, por tanto, se pudo considerar como grupo de control frente a los dos grupos que realizaron el escape room. Seis preguntas, de un total de 25, correspondían a conceptos incluidos en la actividad. Se contabilizaron todas las respuestas correctas, incorrectas y parcialmente correctas. Los alumnos de los dos grupos que participaron en la actividad obtuvieron mayor porcentaje de respuestas correctas en ese bloque de preguntas (y mayor puntuación global) que el grupo de control, como se ve en la Tabla 4.
Otras recomendaciones para la implementación
Distribución de los equipos por parte del profesorado, asegurando la homogeneidad de los equipos respecto al nivel y actitud.
Mejorar la estética de la ambientación y la narrativa, incluyendo música ambiente, un reloj con cuenta atrás, un sistema de verificación de códigos con candados numéricos o con aplicaciones móviles e incluso realizar algún video introductorio de la historia que les haga adentrarse en el juego.
Emplear más recursos tecnológicos para hacer una experiencia más completa, como las aplicaciones de realidad aumentada o realidad virtual.
Motivar y animar a los equipos con algún beneficio respecto a la nota del trimestre o con alguna ventaja en el examen.
Conclusiones
Con la realización de este trabajo se ha intentado analizar en profundidad ciertos aspectos de la ludificación en el aula, diseñando y llevando a cabo una propuesta basada en esta metodología para una clase de química de 4.º de ESO (15-16 años). Desde un punto de vista teórico, la ludificación puede aportar importantes ventajas a la dinamización del clima de trabajo, además de ser una herramienta potente para introducir en el aula nuevos puntos de vista con los cuales el alumnado está más familiarizado y que les resultan más atractivos.
Trabajar con el alumnado nuevas vías de aproximarse a los contenidos que se imparten en el aula desde una mirada lúdica es un factor que suele motivar y despertar interés, elementos que constituyen la base del posible incremento de los resultados que se obtienen. Así, a pesar de que por si mismo el uso de este tipo de metodologías no es sinónimo inequívoco de una mejora del proceso de enseñanza-aprendizaje, se puede observar que cuando su uso se basa en el seguimiento de unos objetivos planificados, con los cuales se ha definido toda la propuesta de intervención, se consigue potenciar sus beneficios.
El escape room es una herramienta, un tipo de actividad, poco explorado en materias científicas en general y en la química en particular, pero muy utilizado en otras disciplinas. Su uso como elemento motivador y como instrumento de evaluación de actitudes y conocimientos depende en gran medida del diseño específico de la actividad y su correcta adaptación al grupo de estudiantes al que esté dirigido. En cualquier caso, resulta interesante observar como estas actividades pueden ayudan a contextualizar ciertos contenidos y a acercar al alumnado al conocimiento científico, así como promover actitudes y comportamientos deseables en el aula y con un interesante potencial en la mejora del aprendizaje.
