INTRODUCCIÓN

Los dispositivos móviles, como teléfonos inteligentes o tabletas, brindan actualmente diferentes funcionalidades, una de estas es la implementación de herramientas didácticas que pueden ser utilizadas dentro y fuera de las aulas de clases para flexibilizar los procesos de aprendizaje por parte de los alumnos (^{Cubillo et al., 2021}). Las características de estas aplicaciones proporcionan un espacio que puede ajustarse a los diferentes estilos de aprendizaje de los estudiantes, además de que se adaptan a sus tiempos, promueven la autonomía y, la mayoría, ofrecen una retroalimentación en tiempo real (^{Barzel et al., 2019}; ^{Buendía et al., 2016}).

De acuerdo con ^{Segal (2011}, citado por ^{Cubillo et al., 2021}), los niños obtienen un mayor rendimiento en matemáticas cuando hacen uso de estos dispositivos. Tener contacto directo con las pantallas en la interacción con las aplicaciones móviles (apps) promueve el conocimiento y el aprendizaje, a diferencia del uso de las computadoras en donde la interacción se produce de manera indirecta (ratón-computadora). En este sentido, ^{Lindahl y Folkesson (2012}) coinciden en que el uso directo con objetos virtuales, etiquetas verbales y representaciones numéricas, propicia una forma ágil de aprender por medio de la presentación simultánea de diferentes recursos (auditivos y visuales), suscitando un aprendizaje multisensorial que facilita la comprensión de los temas que se presentan (^{Outhwaite et al., 2019}). Otra ventaja de estas aplicaciones es que algunas permiten la interacción de manera simultánea entre dos personas o entre grupos pequeños (^{Nickow et al., 2020}).

Los estudios realizados por ^{Cheung y Slavin (2013}) encontraron que las aplicaciones tecnológicas educativas tienen un impacto favorable en los procesos de aprendizaje, por ello es importante revisar su diseño y la pertinencia de los contenidos (^{Falloon, 2013}). Sobre esta línea, diversas investigaciones han mostrado la efectividad de estas aplicaciones en el área de matemáticas, evidenciándose en cursos iniciales (^{Outhwaite et al., 2017}, ²⁰¹⁹; ^{Pitchford, 2015}; ^{Schacter & Jo, 2017}; ^{Van Der Ven et al., 2017}). Por lo anterior, se destaca la importancia de desarrollar apps que tomen en cuenta tanto los contenidos educativos, como los modelos pedagógicos y la interacción con los dispositivos (^{Ginsburg et al., 2013}).

Un ejemplo de aplicación móvil de matemáticas es Oráculo Matemágico, de Perú, que mostró resultados favorables en su uso, sobre todo en alumnos de quinto año, promoviendo el interés en las sesiones de clase (^{Rivero et al., 2018}). Por su parte, en Arabia Saudita se realizó una aplicación de matemáticas para educación primaria con el lenguaje de programación Java; las pruebas de esta mostraron que el uso de aplicaciones móviles educativas es más efectivo que los métodos tradicionales (^{Amasha et al., 2021}). Mientras tanto, en Colombia es posible encontrar Luditic matemático, un proyecto que analiza las deficiencias presentadas en matemáticas entre estudiantes de sexto y séptimo año, el cual integra el conocimiento disciplinar y la tecnología en una propuesta lúdica, con la finalidad de medir la motivación de los alumnos con el uso de sus habilidades en esta disciplina al integrar estas herramientas tecnológicas (^{Páramo, 2019}).

Con lo anterior en cuenta, este artículo tiene como objetivo demostrar que la aplicación móvil de tercer grado de primaria, Matercergrado, puede mejorar el trabajo colaborativo en la resolución de problemas matemáticos, apoyando a los alumnos en el aprendizaje de las matemáticas de manera divertida. Por medio de una encuesta se buscó identificar el nivel de usabilidad en las interfaces, las funciones y la comprensión de los ejercicios y componentes; la aplicación de este instrumento se realizó a alumnos de nivel básico de tercer grado de primaria de la zona Oriente del Estado de México, México.

CONTENIDOS EDUCATIVOS EN TERCER GRADO DE EDUCACIÓN PRIMARIA EN MÉXICO

La Secretaría de Educación Pública (SEP), instancia encargada de dar seguimiento a los procesos educativos en el país, señala que “durante la educación primaria los alumnos experimentan diferentes cambios en sus procesos de desarrollo y aprendizaje por lo que es necesario que en este nivel tengan oportunidades de aprendizaje que les permitan avanzar en el desarrollo de sus competencias” (^{SEP, 2015}). En 2016, la SEP presentó una propuesta para la actualización del modelo educativo en el nivel básico; a partir de esta, para la presente investigación se tomó el programa de estudio de tercer grado de primaria en la asignatura de matemáticas. El programa se constituye por seis apartados, de los cuales se consideró el quinto: “Pensamiento matemático”, para la implementación de la app. Este se divide en tres ejes temáticos: 1) Número, algebra y variación; 2) Forma, espacio y medida; y 3) Análisis de datos.

El eje 1 contiene el concepto de número, el manejo del álgebra y la variación. Estos conocimientos interesan de forma particular en este grado debido a que -si bien se profundizarán en grados posteriores- son aplicados en el manejo de los números naturales y enteros, de las fracciones y de las decimales, además de emplearse en las operaciones que se resuelven con estos y en la relación de proporcionalidad (^{SEP, 2017}). En este nivel escolar se busca que los alumnos aprendan álgebra a través del uso flexible de sus elementos fundamentales, números en general, incógnitas y variables en expresiones algebraicas y situaciones de variación, estas últimas tanto en su expresión simbólica como en su representación por medio de tablas y gráficas en el plano cartesiano.

El eje 2 incluye los aprendizajes relacionados con el espacio, las formas geométricas y la medición. Las experiencias dentro del ámbito geométrico y métrico ayudarán a los alumnos a comprender, describir y representar el entorno en el que viven, así como a resolver problemas para desarrollar gradualmente el razonamiento deductivo. El estudio de las magnitudes y su medida es de vital importancia por el papel que juega en el aprendizaje de otras nociones de matemáticas y por sus numerosas aplicaciones en problemas de las ciencias naturales y sociales. Finalmente, el eje 3 tiene el propósito de promover entre los estudiantes conocimientos para el desarrollo de habilidades propias de un pensamiento estadístico y probabilístico, donde se tiene innumerables aplicaciones a diferentes áreas de las ciencias (^{SEP, 2017}).

MODELOS PEDAGÓGICOS

Los modelos educativos actuales tienden hacia una metodología centrada en el estudiante; ya que esta consiste en una mayor participación por parte de los alumnos, se requiere que ellos tengan mejores habilidades de comunicación y destreza social (^{Mestre, 2001}). También se necesita que los profesores integren el uso de las tecnologías de la información y comunicación (TIC) dentro de los contenidos de las unidades de aprendizaje que imparten (^{Gaete, 2011}), con el objetivo de promover la motivación y una actitud positiva durante estos procesos cognitivos a través de la incorporación de estas herramientas tecnológicas (^{Campoverde et al., 2020}).

METODOLOGÍA

Para esta investigación se utilizó un enfoque mixto debido a que se realizó un análisis de variables cualitativas para determinar la usabilidad de Matercergrado con base en la percepción de los alumnos de tercer grado de primaria y las profesoras que imparten la clase de Matemáticas. Los datos se recogieron mediante una encuesta; para validar la pertinencia de las preguntas se utilizó el método Delphi, participaron cuatro expertos en usabilidad de aplicaciones educativas, y se optó por eliminar dos ítems y modificar otros dos. De igual manera, la confiabilidad de la encuesta se validó mediante el coeficiente de Alfa de Cronbach, con un resultado de .85.

Para el análisis se utilizaron escalas de puntuación tipo Likert y estadística descriptiva; también se usó el software IBM SPSS Statistics (versión 25), que permitió identificar tendencias y patrones con base en los resultados. La muestra fue de tipo no probabilística, por conveniencia y homogénea, y estuvo conformada por 18 participantes de una primaria pública ubicada en el municipio de Nezahualcóyotl, 16 alumnos (siete niñas y nueve niños) y dos profesoras.

RESULTADOS

Los alumnos se clasificaron por género y, según las respuestas, se destacó que 100% de ellos les gustó el ícono (logotipo), la forma en la que está estructurada y en general toda la aplicación Matercergrado; todos estuvieron también de acuerdo con que fue fácil encontrar el botón de ayuda que despliega la información y ejemplos de ejercicios resueltos útiles. Por otra parte, las maestras validaron la estructura del contenido de la ayuda y el planteamiento de los ejercicios resueltos, así como la mayoría de los elementos que intervienen en la interacción de las GUI. De manera conjunta, el análisis por sección indica que en la sección 3 los datos muestran la mayor dispersión con respecto a la media.

Fuente: elaboración propia.

Figura 1 Usuario no existente. 

Fuente: elaboración propia.

Figura 2 Cuestionario e intentos. 

A continuación, se muestran los resultados obtenidos en las tablas de frecuencias -por sección- de los alumnos que respondieron la encuesta después de usar Matercergrado (ver tablas 4, 5 y 6).

DISCUSIÓN

En los estudios que plantearon ^{Papadakis y Kalogiannakis (2017}), ^{Papadakis et al. (2017)}, ^{Papadakis et al. (2018)}, ^{Hirsh-Pasek et al. (2015}) y ^{Goodwin (2012}), los autores argumentan que no hay una evidencia del valor educativo de programas, software o aplicaciones, y que solo cumplen una función de entretenimiento. Los resultados de estos análisis mostraron que la mayoría de las aplicaciones están relacionadas con el aprendizaje lecto-escritor de las matemáticas, el cual se basa en ejercicios de repetición en formato de juego y presentan un contenido cerrado con preguntas cerradas y de opción múltiple.

Por el contrario, las investigaciones planteadas por ^{Santiago et al. (2014}) y ^{Noorhidawati et al. (2015}) ofrecieron ejemplos convincentes de cómo las aplicaciones bien diseñadas pueden ser herramientas y medios efectivos para el aprendizaje infantil. Los primeros investigadores defendieron que el uso de diversas aplicaciones puede promover el desarrollo de las inteligencias múltiples, mientras que los segundos resaltaron que los niños en edad preescolar pueden adquirir una amplia gama de habilidades cognitivas, psicomotoras y afectivas mediante la interacción correcta con aplicaciones.

Los resultados planteados en el estudio de la aplicación Matercergrado respaldan las afirmaciones de ^{Santiago et al. (2014}) y ^{Noorhidawati et al. (2015}), ya que esta aplicación se probó en niños de tercer grado de educación básica, con un promedio de edad de ocho años, observando que las aplicaciones con opción múltiple son las más adecuadas para niños de primaria por tener un nivel de comprensión e intuición más desarrollado.

Desde otra perspectiva, ^{Digón-Regueiro y Iglesias-Amorín (2022}) sugieren que las aplicaciones móviles adecuadas para niños de nivel preescolar y nivel básico no deben incluir publicidad. Una posible explicación para evitarla, es que durante este período los niños son susceptibles a experimentar un proceso de información distinto, caracterizado principalmente por una atención más breve y limitaciones en habilidades visuales y motrices (^{Delgado, 2018}). Así, la publicidad podría distraerlos o romper su concentración en el tema. Resulta crucial que las aplicaciones se adapten a estas capacidades cognitivas y cumplan con un verdadero propósito educativo; razón por la cual se decidió no integrar publicidad en Metercergrado, igual que varias aplicaciones probadas en niños de tercer a quinto grado (^{Papadakis y Kalogiannakis, 2017}; ^{Papadakis et al., 2017}; ^{Papadakis et al., 2018}; ^{Hirsh-Pasek et al., 2015}; ^{Goodwin, 2012}).

En tanto al uso colectivo de las aplicaciones, se encontró que las apps probadas en el estudio de ^{Digón-Regueiro e Iglesias-Amorín (2022}) no favorecieron la interacción colectiva, ya que están pensadas para el uso individual. Solamente dos actividades eran multijugador: un juego de tres en raya y un juego de tirar el dado para cuatro jugadores. Por el contrario, Matercergrado, aunque fue diseñada para el trabajo individual, en la dinámica en que se probó los alumnos se interesaron en la aplicación, lo que fomentó la atención e integración del grupo asignado a cada dispositivo móvil. También se observó que al terminar los ejercicios con Matercergrado, los alumnos que formaron el grupo de trabajo permanecieron juntos en convivencia.

Según el estudio presentado en el Reino Unido por ^{Outhwaite et al. (2017}), las aplicaciones que utilizaron para su análisis ofrecieron una enseñanza centrada, clara y directa para los niños, tomando conceptos matemáticos básicos de números, formas, espacios y medidas, con lo que cubrieron el plan de estudios. La idea de ^{Santiago (2014}) y ^{Noorhidawati et al. (2015}) acerca de que las aplicaciones bien diseñadas pueden hacer que los niños aprendan correctamente o se apoyen en estas para comprender diversos temas, es reforzada por la investigación de ^{Outhwaite et al. (2017)}, quienes presentan un conjunto detallado de actividades diseñadas para introducir a los niños de manera progresiva en un concepto matemático concreto. Adicionalmente, las aplicaciones probadas en el Reino Unido contaban con un maestro virtual que apoyaba el aprendizaje de los niños con instrucciones y demostraciones claras.

De acuerdo con los argumentos anteriores, Matercergrado puede considerarse una aplicación eficaz. Los datos obtenidos en su uso son similares a los del estudio de ^{Outhwaite et al. (2017}), donde las actividades de la aplicación fueron respondidas de forma individual, es decir, los alumnos trabajaron a solas en la aplicación a su propio ritmo, con la opción de repetir y practicar las actividades tantas veces como el alumno lo deseara. Asimismo, estas aplicaciones contaban con ilustraciones e imágenes coloridas para hacer la aplicación más llamativa para los niños. En el caso de Matercergrado, la app presenta un porcentaje de aciertos de las respuestas seleccionadas de la encuesta por medio de una ventana emergente.

Teniendo en cuenta los resultados encontrados es posible determinar que la aplicación Matercergrado no se limitó a proporcionar juegos y entretenimiento a los alumnos, sino que promovió los aprendizajes previos, la unidad como equipo y reforzó temas constantemente. Por consiguiente, evidencias obtenidas tanto en este estudio como en los artículos citados, mostraron que si bien las aplicaciones pueden ser consideradas ineficientes o distractores en algunos casos, pueden ser útiles en el área educativa si se realizan de manera adecuada.

CONCLUSIONES

El uso de aplicaciones en la educación básica de tercer grado de primaria ha proporcionado una visión objetiva sobre el aprendizaje de los alumnos y su desempeño al momento de utilizar estas herramientas. Con base en los resultados del análisis de Matercergrado, la primera sección de la encuesta aplicada a los alumnos muestra que la totalidad de los participantes comprendió la explicación ofrecida en las GUI sobre los procedimientos para resolver los ejercicios. De igual forma, resalta un general gusto por el logotipo y el diseño de la aplicación.

En la segunda sección, que refiere a las características de la función ayuda, 100% de los alumnos manifestó que les agradó la forma en que se estructura la información, y 93.8% indicó que esta información les ayudó a aclarar las dudas para resolver los ejercicios. De igual forma, según los datos de las encuestas, se observa que las maestras estuvieron totalmente satisfechas con la presentación de la información y la manera en que se estructuró la aplicación, además manifestaron que los ejemplos fueron pertinentes para su fácil comprensión, aunado a que el botón de ayuda podía identificarse fácilmente.

De igual manera, el comportamiento de los datos de la encuesta aplicada a los alumnos indica que su opinión en la sección 3, que se enfocó en identificar la facilidad de interacción en el manejo de las funciones en las GUI, tuvo una mayor variabilidad debido a que 56.3% de los alumnos se encuentra muy familiarizado y 31.3% se siente familiarizado, concluyendo que a 87.6% de los alumnos se les facilitó la interacción con la aplicación. Con respecto a los elementos visuales de la GUI, en la tercera sección las profesoras concuerdan con que el diseño de las interfaces y sus elementos corresponden con la edad de los alumnos que cursan tercer grado de primaria. También se mostraron de acuerdo con los contenidos presentados en la introducción, en los ejes de los temas, en las ayudas y en los ejercicios.

En cuanto al análisis de los resultados obtenidos a partir de la usabilidad de la aplicación, las maestras refieren que observaron una mejora en las actitudes y aptitudes de los alumnos. Esto se determinó por medio de la aplicación de ejercicios similares a los utilizados en la aplicación Matercergrado. En el primer eje temático (Número, álgebra y variación), se resalta sobre todo el tema de quebrados, donde los alumnos estuvieron bastante participativos en su resolución; cabe señalar que se observó una mejora sustancial en la comprensión del tema.

En el eje dos, concerniente a la forma, espacio y medida, no se tuvo ningún problema; sin embargo, se hizo hincapié en el tema de la forma, relacionada con la resolución de ejercicios de cuerpos geométricos, ya que es necesario conocer y comprender la estructura y componentes de las fórmulas matemáticas para la resolución de estos ejercicios. Finalmente, el tema tres, análisis de datos, mostró bastante comprensión sobre conceptos básicos de estadística, como más de cierto elemento, menos o igual. Por lo anterior, las profesoras coinciden en que el uso de la aplicación puede proporcionar mejoras en el aprendizaje de las matemáticas, en los ejes temáticos mencionados anteriormente, con un uso frecuente y regular, contemplando siempre la supervisión y avances por parte de los docentes a cargo.

De acuerdo con la información recabada, así como las observaciones por parte de los usuarios de Matercergrado, se tienen en consideración las siguientes mejoras para la aplicación: integrar mayor cantidad de actividades y ejercicios por cada eje temático; agregar una barra de progreso que permita visualizar el grado de avance, como forma de motivación; flexibilizar la realización de actividades pendientes, sin que esto signifique volver a retomar todas las anteriores; ajustar la sensibilidad de los botones para mejorar la experiencia de los alumnos, evitando la selección de respuestas no deseadas; y añadir un botón que permita al alumno avanzar al siguiente tema al finalizar el cuestionario.

Con base en lo anterior, se concluye que Matercergrado es un buen recurso educativo. Al ser visualmente llamativo para los alumnos, estimuló su curiosidad y su deseo de aprendizaje, ya que cuenta con las características esenciales de una aplicación educativa con estándares de calidad, con información clara, colores visualmente adecuados, pantallas que ayudan al momento de enfrentarse a dudas y la capacidad de hacer trabajar en equipo a los alumnos.