Gamificación Inmersiva para el Desarrollo de Habilidades de Resolución de Problemas y Pensamiento Computacional en Matemáticas
DOI:
https://doi.org/10.70577/ASCE/14.41/2025Palabras clave:
Gamificación, Inteligencia Artificial, Pensamiento Lógico, Educación Matemática, Aprendizaje Personalizado, Innovación Educativa, Tecnología Educativa.Resumen
El documento Gamificación Inmersiva para el Desarrollo de Habilidades de Resolución de Problemas y Pensamiento Computacional en Matemáticas estudia cómo el uso de entornos gamificados inmersivos como Realidad Virtual, Realidad Aumentada y simulaciones 3D interactivas, potencialmente avanzadas en el desarrollo de competencias cognitivas de los estudiantes de matemáticas. Se argumenta que esta propuesta contribuye a la habilitación de la resolución de problemas en los estudiantes, y en consecuencia la propuesta educativa sufre cambios en forma sistémica, puesto que el aprendizaje se transforma desde la memorización hacia competencias, motivación y pensamiento crítico. El trabajo de investigación se enmarca en un diseño cuasi-experimental, con grupos de control y de tratamiento, donde se complementa la recolección de datos cualitativos (entrevistas, observación) y cuantitativos (pruebas de intervención, escalas de pensamiento computacional y resolución de problemas en pre y post, e instrumental evaluativo). El material de la intervención, que se aplicó a estudiantes de secundaria en un periodo de varias semanas, consistió en sesiones de inmersión gamificada que incorporaban matemáticas en su contenido. Entre los resultados se destacan el rendimiento matemático y el desempeño en tareas que implican desarrollo de pensamiento algorítmico, y los componentes de abstracción, descomposición y evaluación, como pensamiento central en las competencias de matemáticas. También se observaron aumentos en la motivación y mejoría en la autoeficacia de los estudiantes y su disposición para abordar nuevos problemas. Los resultados a nivel del sistema educativo fortalecen la posibilidad de que la gamificación inmersiva se use como un catalizador para la integración de competencias metacognitivo-computacionales en las matemáticas a nivel curricular. La relevancia de este estudio proviene del hecho de que aborda simultáneamente tres dimensiones críticas: (1) el desarrollo de habilidades del siglo XXI (pensamiento computacional, resolución compleja de problemas) (2) innovación pedagógica a través del uso de tecnologías inmersivas, y (3) transformación sistémica, o cambios sostenidos dentro del currículo, el rol del docente, la evaluación y la cultura escolar. Tal enfoque podría proporcionar evidencia para políticas educativas destinadas a mejorar la equidad en el acceso a un aprendizaje significativo y mejorar los resultados en matemáticas.
Descargas
Citas
Agbo, F. J., Oyelere, S. S., Suhonen, J., & Nwachukwu, C. E. (2023). The case of immersive virtual reality mini games to foster computational thinking and problem-solving skills. Smart Learning Environments, 10(1), 1–20. https://doi.org/10.1186/s40561-023-00233-1 DOI: https://doi.org/10.1186/s40561-023-00233-1
Ahmed, M. S., & Parsons, D. (2023). Immersive learning in STEM education: A scoping review. Education and Information Technologies, 28, 1341–1366. https://doi.org/10.1007/s10639-022-11264-1
Akçayır, M., & Akçayır, G. (2022). The impact of augmented reality on student learning: A meta-analysis. Educational Research Review, 37, 100468. https://doi.org/10.1016/j.edurev.2022.100468
Alarcon Burneo , S. N., Basantes Guerra, J. P., Chaglla Lasluisa, W. F., Carvajal Coronado, D. E., Martínez Oviedo, M. Y., Vargas Saritama, M. E., & Bernal Parraga, A. P. (2024). Uso de Recursos Manipulativos para Mejorar la Comprensión de Conceptos Matemáticos Abstractos en la Educación Secundaria. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5), 1972-1988. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13669 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13669
Alt, D. (2023). Assessing the benefits of gamification in mathematics education: A mixed-methods study. Computers & Education, 195, 104687. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2023.104687
Alvarez Piza, R. A., Del Hierro Pérez, M. C., Vera Molina, R. M., Moran Piguave, G. D., Pareja Mancilla, S. S., Narváez Hoyos, J. J., & Bernal Parraga , A. P. (2024). Desarrollo del Pensamiento Lógico a través de la Resolución de Problemas en Matemáticas Estrategias Eficaces para la Educación Básica. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5), 2212-2229. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13686 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13686
Alvarez Piza, R. A., Del Hierro Pérez, M. C., Vera Molina, R. M., Moran Piguave, G. D., Pareja Mancilla, S. S., Narváez Hoyos, J. J., & Bernal Parraga, A. P. (2024). Desarrollo del razonamiento en educación básica mediante aprendizaje basado en problemas y lecciones aprendidas de proyectos matemáticos previos. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5), 13998-14014. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.14912 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.14912
Arequipa Molina, A. D., Cruz Roca, A. B., Nuñez Calle, J. J., Moreira Velez, K. L., Guevara Guevara, N. P., Bassantes Guerra, J. P., & Bernal Parraga, A. P. (2024). Formación Docente en Estrategias Innovadoras y su Impacto en el Aprendizaje de las Matemáticas. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 9597-9619. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13111 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13111
Bayaga, A. (2024). Enhancing mathematics problem-solving cognition via gamification and artificial intelligence. Heliyon, 10(5), e29511. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e29511 DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e29511
Bernal Párraga , A. P., Baquez Chávez, A. L., Hidalgo Jaen, N. G., Mera Alay, N. A., & Velásquez Araujo, A. L. (2024). Pensamiento Computacional: Habilidad Primordial para la Nueva Era . Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(2), 5177-5195. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i2.10937 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i2.10937
Bernal Párraga , A. P., Garcia , M. D. J., Consuelo Sanchez, B., Guaman Santillan, R. Y., Nivela Cedeño, A. N., Cruz Roca, A. B., & Ruiz Medina, J. M. (2024). Integración de la Educación STEM en la Educación General Básica: Es-trategias, Impacto y Desafíos en el Contexto Educativo Actual. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 8927-8949. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13037 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13037
Bernal Párraga , A. P., Haro Cedeño, E. L., Reyes Amores, C. G., Arequipa Molina, A. D., Zamora Batioja, I. J., Sandoval Lloacana, M. Y., & Campoverde Duran, V. D. R. (2024). La Gamificación como Estrategia Pedagógica en la Educación Matemática. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(3), 6435-6465. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11834 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11834
Bernal Párraga , A. P., Ninahualpa Quiña, G., Cruz Roca, A. B., Sarmiento Ayala, M. Y., Reyes Vallejo, M. E., Garcia Carrillo, M. D. J., & Benavides Espín, D. S. (2024). Innovation in Early Childhood: Integrating STEM from the Area of Mathematics for Significant Improvement. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 5675-5699. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12779 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12779
Bernal Párraga , A. P., Toapanta Guanoquiza, M. J., Martínez Oviedo, M. Y., Correa Pardo, J. A., Ortiz Rosillo, A., Guerra Altamirano, I. del C., & Molina Ayala, R. E. (2024). Aprendizaje Basado en Role-Playing: Fomentando la Creatividad y el Pensamiento Crítico desde Temprana Edad. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 1437-1461. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12389 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12389
Bernal Párraga, A. P., Alcívar Vélez, V. E., Pinargote Carreño, V. G., Pulgarín Feijoo, Y. A., & Medina Garate, C. L. (2025). Pensamiento lógico y resolución de problemas: El uso de estrategias de aprendizaje colaborativo para desarrollar habilidades de razonamiento matemático en contextos cotidianos. Arandu UTIC, 12 (1), 360–378. https://doi.org/10.69639/arandu.v12i1.605 DOI: https://doi.org/10.69639/arandu.v12i1.605
Chen, C. H., Huang, C. Y., & Chou, Y. Y. (2022). Effects of augmented reality-based gamification on students’ learning motivation and performance in mathematics. Interactive Learning Environments, 30(8), 1460–1476. https://doi.org/10.1080/10494820.2020.1722713 DOI: https://doi.org/10.1080/10494820.2020.1722713
Chou, P. N. (2021). Smart classroom and gamification: Effects on students’ learning, motivation, and self-regulation. Interactive Learning Environments, 29(7), 1030–1042. https://doi.org/10.1080/10494820.2019.1623269
Conrad, M., Stieber, A., & Schneider, D. (2024). Learning effectiveness of immersive virtual reality in mathematics education: A systematic review. Computers & Education: Artificial Intelligence, 5, 100234. https://doi.org/10.1016/j.caeai.2024.100234 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cexr.2024.100053
Cosquillo Chida , J. L., Burneo Cosios, L. A., Cevallos Cevallos, F. R., Moposita Lasso, J. F., & Bernal Parraga, A. P. (2025). Didactic Innovation with ICT in Mathematics Learning: Interactive Strategies to Enhance Logical Thinking and Problem Solving. Revista Iberoamericana De educación, 9(1), 269–286. https://doi.org/10.31876/rie.v9i1.299 DOI: https://doi.org/10.31876/rie.v9i1.299
De Freitas, S., & Neumann, T. (2023). The use of immersive virtual environments for teaching and learning mathematics. Interactive Learning Environments, 31(1), 1–15. https://doi.org/10.1080/10494820.2022.2038223
del Olmo-Muñoz, J., Sánchez, E., & Moreno-Guerrero, A. J. (2023). Exploring gamification approaches for enhancing computational thinking skills in primary education. Education Sciences, 13(5), 487. https://doi.org/10.3390/educsci13050487 DOI: https://doi.org/10.3390/educsci13050487
Erhel, S., & Jamet, E. (2019). Digital game-based learning: Impact on motivation and learning. Computers & Education, 144, 103697. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.103697 DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.103697
Escribano-Ortega, M. D., Estebanell-Moret, M., & Fuentes-Alonso, A. (2023). Virtual reality and gamification for learning mathematics: A systematic review. Mathematics, 11(3), 601. https://doi.org/10.3390/math11030601 DOI: https://doi.org/10.3390/math11030601
Fierro Barrera , G. T., Aldaz Aimacaña, E. del R., Chipantiza Salán , C. M., Llerena Mosquera, N. C., Morales Villegas, N. R., Morales Armijo , P. A., & Bernal Párraga, A. P. (2024). El Refuerzo Académico en Educación Básica Superior en el Área de Matemática. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 9639-9662. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13115 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13115
Garcia Carrillo , M. de J., Bernal Párraga, A. P., Alexis Cruz Gaibor, W., Cruz Roca, A. B., Ruiz Vasco, D. E., Montaño Ordóñez, J. A., & Illescas Zaruma, M. S. (2024). Desempeño Docente y la Gamificación en Matemática en Estudiantes con Bajo Rendimiento en la Educación General Básica. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 7509-7531. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12919 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12919
García-Peñalvo, F. J., & Conde, M. Á. (2023). Gamification and computational thinking: A systematic review. Journal of Information Technology Research, 16(1), 1–20. https://doi.org/10.4018/JITR.326799
Gerini, B. L., Delzanno, G., Guerrini, G., & Solari, F. (2024). XRCoding: Introducing computational thinking and coding in a gamified eXtended reality. Empirical Software Engineering, 29(1), 1–33. https://doi.org/10.1007/s10664-024-10124-y DOI: https://doi.org/10.1007/s11219-024-09700-5
González-González, C. S., & Jiménez, A. (2022). Augmented reality in mathematics education: A systematic review. Mathematics, 10(3), 421. https://doi.org/10.3390/math10030421 DOI: https://doi.org/10.3390/math10030421
González-González, C. S., Toledo-Delgado, P. A., & Vázquez-Cano, E. (2023). Game-based learning and VR: Systematic review of benefits for higher education. Education Sciences, 13(5), 451. https://doi.org/10.3390/educsci13050451 DOI: https://doi.org/10.3390/educsci13050451
Guishca Ayala , L. A., Bernal Parraga, A. P., Martínez Oviedo, M. Y., Pinargote Carreño, V. G., Alcívar Vélez, V. E., Pinargote Carreño, V. L., Pisco Mantuano, J. E., Cardenas Pila, V. N., & Guevara Albarracín , E. S. (2024). Integración De La Inteligencia Artificial En La Enseñanza De Matemáticas Un Enfoque Personalizado Para Mejorar El Aprendizaje. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(6), 818-839. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.14114 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.14114
Hwang, G. J., & Chien, S. Y. (2022). Definition, framework, and research issues of smart learning environments: A review. Computers & Education, 178, 104395. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2021.104395 DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2021.104395
Jara Chiriboga, S. P., Valverde Alvarez, J. H., Moreira Pozo, D. A., Toscano Caisalitin, J. A., Yaule Chingo, M. B., Catota Quinaucho, C. V., & Bernal Parraga, A. P. (2025). Gamification and English Learning: Innovative Strategies to Motivate Students in the Classroom . Revista Científica De Salud Y Desarrollo Humano , 6(1), 1609–1633. https://doi.org/10.61368/r.s.d.h.v6i1.549 DOI: https://doi.org/10.61368/r.s.d.h.v6i1.549
Jimenez Bajaña, S. R., Crespo Peñafiel, M. F., Villamarín Barragán, J. G., Barragán Averos, M. D. L., Barragan Averos, M. B., Escobar Vite, E. A., & Bernal Párraga, A. P. (2024). Metodologías Activas en la Enseñanza de Matemáticas: Comparación en-tre Aprendizaje Basado en Problemas y Aprendizaje Basado en Proyectos. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(3), 6578-6602. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11843 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11843
Kori, K., Pedaste, M., Tõnisson, E., & Palts, T. (2021). The role of gamification in improving computational thinking skills: A systematic review. British Journal of Educational Technology, 52(4), 1545–1563. https://doi.org/10.1111/bjet.13097 DOI: https://doi.org/10.1111/bjet.13097
Lampropoulos, G., & colaboradores (2024). Virtual reality and gamification in education: a systematic review. Educational Technology Research and Development, 72, 1691–1785. https://doi.org/10.1007/s11423-024-10351-3 DOI: https://doi.org/10.1007/s11423-024-10351-3
Lampropoulos, G., Keramopoulos, E., Diamantaras, K., & Evangelidis, G. (2023). Integrating Augmented Reality, Gamification, and Serious Games in Computer Science Education. Education Sciences, 13(6), 618. https://doi.org/10.3390/educsci13060618 DOI: https://doi.org/10.3390/educsci13060618
Lee, J. Y., & Hammer, J. (2023). Immersive gamification in education: Challenges and future directions. Educational Technology & Society, 26(1), 12–28. https://doi.org/10.30191/ETS.202301_26(1).0002
Manches, A., Schutt, S., & Howard-Jones, P. (2023). How virtual environments support the development of computational thinking in early learners. British Journal of Educational Technology, 54(1), 12–29. https://doi.org/10.1111/bjet.13293 DOI: https://doi.org/10.1111/bjet.13293
Orden Guaman , C. R., Salinas Rivera, I. K., Paredes Montesdeoca, D. G., Fernandez Garcia, D. M., Silva Carrillo, A. G., Bonete Leon, C. L., & Bernal Parraga, A. P. (2024). Gamificación versus Otras Estrategias Pedagógicas: Un Análisis Compa-rativo de su Efectividad en el Aprendizaje y la Motivación de Estudiantes de Educación Básica. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 9939-9957. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13142 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13142
Oyelere, S. S., Agbo, F. J., Suhonen, J., & Cavalli-Sforza, V. (2023). Formative evaluation of immersive virtual reality expedition for computational thinking skills. Computers & Education: Artificial Intelligence, 5, 100148. https://doi.org/10.1016/j.caeai.2023.100148 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cexr.2023.100016
Pan, Y., Adams, E. L., Ketterlin-Geller, L. R., Larson, E. C., & Clark, C. (2024). Enhancing middle school students’ computational thinking competency through game-based learning. Educational Technology Research and Development, 72, 1109–1132. https://doi.org/10.1007/s11423-024-10400-x DOI: https://doi.org/10.1007/s11423-024-10400-x
Pellas, N., & Kazanidis, I. (2020). Immersive virtual reality in K-12 and higher education: A systematic review of the last decade. Education and Information Technologies, 25, 1–28. https://doi.org/10.1007/s10639-019-10076-3 DOI: https://doi.org/10.1007/s10055-020-00489-9
Polechoński, J., & Horbacz, A. (2025). Assessment of the Validity and Reliability of Reaction Speed Measurements Using the Rezzil Player Application in Virtual Reality. Multimodal Technologies and Interaction, 9(9), 91. https://doi.org/10.3390/mti9090091 DOI: https://doi.org/10.3390/mti9090091
Pujiastuti, E., Sugiman, & Pambudi, M. (2025). Promoting mathematics problem-solving ability in gamification integration using augmented reality. European Journal of Educational Research, 14(2), 645–660. https://doi.org/10.12973/eu-jer.14.2.645 DOI: https://doi.org/10.12973/eu-jer.14.2.645
Radianti, J., Majchrzak, T. A., Fromm, J., & Wohlgenannt, I. (2020). A systematic review of immersive virtual reality applications for higher education: Design elements, lessons learned, and research agenda. Computers & Education, 147, 103778. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.103778 DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.103778
Sari, A. R., Rahmat, A., & Indriani, N. (2024). Gamification-based digital learning media to improve problem-solving skills in mathematics. International Journal of Emerging Technologies in Learning (iJET), 19(4), 87–101. https://doi.org/10.3991/ijet.v19i04.39725
Su, C. H., Cheng, C. H., & Lai, C. F. (2022). Study of virtual reality immersive technology enhanced mathematics geometry learning. Frontiers in Psychology, 13, 760418. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2022.760418 DOI: https://doi.org/10.3389/fpsyg.2022.760418
Sung, Y. T., Chang, K. E., & Liu, T. C. (2020). The effects of integrating mobile devices with teaching and learning on students’ learning performance: A meta-analysis and research synthesis. Computers & Education, 154, 103910. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2020.103910 DOI: https://doi.org/10.1016/j.compedu.2020.103910
Troya Santilán, B. N., Garcia Sosa, S. M., Medina Marino, P. A., Campoverde Duran, V. D. R., & Bernal Párraga, A. P. (2024). Diseño e Implementación del Gamming Impulsados por IA para Mejorar el Aprendizaje. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(3), 4051-4071. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11611 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11611
Tsai, C. Y., & Lin, C. J. (2022). Effects of gamification on computational thinking skills: A quasi-experimental study. Journal of Educational Technology & Society, 25(4), 55–70. https://doi.org/10.30191/JETS.202204_25(4).0007
Villagrasa, S., Fonseca, D., Redondo, E., & Duran, J. (2019). Teaching case of gamification and visual technologies for education. Computers in Human Behavior, 91, 549–560. https://doi.org/10.1016/j.chb.2018.03.018 DOI: https://doi.org/10.1016/j.chb.2018.03.018
Wouters, P., & van Oostendorp, H. (2022). A meta-analysis of the cognitive and motivational effects of serious games. Journal of Educational Psychology, 114(6), 1200–1225. https://doi.org/10.1037/edu0000660 DOI: https://doi.org/10.1037/edu0000660
Yilmaz, R. M., & Bayraktar, D. M. (2023). The effects of augmented reality activities on mathematics achievement and motivation. Education and Information Technologies, 28(2), 2339–2361. https://doi.org/10.1007/s10639-021-10648-1
Zamora Franco, A. F., Bernal Párraga , A. P., Garcia Paredes, E. B., Herrera Lemus, L. P., Camacho Torres , V. L., Simancas Malla, F. M., & Haro Cedeño, E. L. (2024). Estrategias para Fomentar la Colaboración en el Aula de Matemáticas. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 616-639. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12310 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12310
Zapata, A., Castro, J., & Hurtado, R. (2024). Enhancing mathematics learning with 3D augmented reality: A case study in systems of equations. Digital Education Review, 46, 71–89. https://doi.org/10.1016/j.chbr.2024.100071 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijedro.2024.100389
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Ana Alexandra Pionce Mite, Ufredo Aureliano Muñoz Gavilanez, Edith Karina Barreros Coque, Karina Elizabeth Cevallos López, Anthony Brayan Cruz Roca
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Eres libre de:
- Compartir : copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato
- Adaptar : remezclar, transformar y desarrollar el material
- El licenciante no puede revocar estas libertades siempre y cuando usted cumpla con los términos de la licencia.
En los siguientes términos:
- Atribución : Debe otorgar el crédito correspondiente , proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se realizaron cambios . Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de ninguna manera que sugiera que el licenciante lo respalda a usted o a su uso.
- No comercial : no puede utilizar el material con fines comerciales .
- CompartirIgual — Si remezcla, transforma o construye sobre el material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
- Sin restricciones adicionales : no puede aplicar términos legales ni medidas tecnológicas que restrinjan legalmente a otros hacer algo que la licencia permite.
