Juego Serio para La Ayuda en El Aprendizaje de La Programación de Computadoras

Resumen

Aprender a programar de manera tradicional suele ser una tarea compleja de entender y difícil de realizar, debido a que predomina la teoría sobre la práctica, lo cual no siempre resulta ser la metodología adecuada para los estudiantes que desean realizar dicha actividad. Por otro lado, tenemos que, para muchos de los aprendices, el desarrollo de una correcta lógica de programación y la implantación de la misma en algún lenguaje de programación suele ser un proceso difícil de realizar. Sin embargo, con el desarrollo e incremento del uso de las TIC´s se puede llevar a cabo esta tarea de una manera mucho más sencilla a través de la utilización de juegos serios. El término “juego serio” es una herramienta que ha evolucionado en gran manera, debido a que permite potenciar el aprendizaje en el ámbito de la educación. Esto presenta una gran ventaja, ya que permite que los estudiantes desarrollen sus habilidades de forma práctica, sencilla y entretenida.

El presente trabajo tiene como objeto la elaboración de un juego serio, mismo que servirá para apoyar en el aprendizaje de la programación de los estudiantes que lo deseen.

Palabras clave: Tic’s en el Aprendizaje, Programación, Juego serio.

I. Introducción

“La rápida evolución de la tecnología, ha permitido que ésta se involucre fácilmente en la mejora de aspectos sociales, culturales y económicos, como la incorporación de las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC) en la educación”. Estos avances deben ir dirigidos a mejorar el sistema educativo, y no solo quedarse en la aplicación de métodos tradicionales usando la tecnología, antes bien realizar una “innovación educativa” para lo cual se deben utilizar las TIC [1].

Actualmente los métodos tradicionales de enseñanza han sido muy cuestionados, principalmente por su rigidez, y pasividad. En las clases tradicionales el maestro es el único responsable del aprendizaje de sus alumnos, “definiendo los objetivos del aprendizaje o de las unidades temáticas, diseñando las tareas de aprendizaje” para hacer llegar el conocimiento a los estudiantes [2].

En la actual sociedad, esta manera de aprendizaje ha evolucionado en gran medida, siendo que muchos de los conocimientos que se deben adquirir ya no dependen netamente del docente, sino que es mayoritariamente la tarea del alumno la realización de investigaciones, tratando de adquirir de forma autónoma ciertos conocimientos que serán indispensables para su formación. Para lograr de forma satisfactoria lo anteriormente mencionado, se debe hacer uso de las TIC’s, mismas que son una gran herramienta para el aprendizaje, esto independientemente del ámbito en el cual el estudiante se desenvuelva.

Los juegos serios como herramienta de aprendizaje

El término “juego serio” es adoptado para referirse al uso de juegos como herramienta de aprendizaje vinculado a la educación [3].

En la actualidad, los juegos ocupan un lugar muy importante en la vida de los niños, adolescentes e incluso en la de muchos adultos, debido a que estos proporcionan mecanismos sencillos para el aprendizaje [4].

El presente trabajo ha sido desarrollado para ayudar a los estudiantes que desean aprender a programar de forma fácil, divertida y sencilla, para lo cual es indispensable la utilización de herramientas que ayuden al buen desenvolvimiento de dicha actividad, como, por ejemplo, el uso de las computadoras, siendo que éstas se encuentran catalogadas como un soporte tecnológico de las TIC’s [5].

Actualmente existen muchas personas con grandes deseos de aprender a programar, sin embargo, muchos de ellos se dan por vencidos y deciden dejar de hacerlo, debido a que se les hace muy complejo o no desarrollan una buena lógica, lo cual conlleva a una frustración y desequilibrio académico, dando paso a que muchos de ellos decidan no volver a intentarlo.

A continuación, presentamos un juego serio para las personas que desean aprender a programar, el cual abarca dos secciones de gran relevancia. La primera sección tiene que ver con el desarrollo y la ejercitación de una correcta lógica de programación, para lo cual se presenta una serie de problemas catalogados desde niveles muy simples, hasta problemas complejos de analizar. La segunda parte tiene que ver con el aprendizaje de la sintaxis de los lenguajes de programación, lo cual servirá como apoyo para las personas que decidan usarlo, debido a que se presenta de forma sencilla, a través de la utilización de juegos que ayuden a que los estudiantes puedan recordar cada una de las sintaxis utilizadas en los diferentes lenguajes de programación.

II. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

Uno de los problemas más comunes al momento de aprender a programar es precisamente el poder comprender y aplicar los conceptos que tienen que ver con la lógica de programación y su posterior aplicación en el uso de algún lenguaje de programación y con ello lograr resolver problemas de automatización, los cuales están expresados en líneas de código. A lo anteriormente mencionado se debe poner en consideración la existencia de conceptos que son complejos de asimilar, a ello se suma la dificultad que presentan los lenguajes de programación, los cuales usan palabras reservadas en un idioma diferente al nativo, lo cual debe ser necesariamente aprendido por la persona que está en el proceso de aprendizaje de programación [6][7].

El problema del aprendizaje de la programación se ve reflejado principalmente en dos campos específicos, los cuales son:

• Desarrollo de una correcta lógica de programación – esto debido a que las personas que desean aprender a programar, muchas de las veces van directamente a la generación de líneas de código, sin antes haber analizado detenidamente el problema para poder tener una idea clara sobre lo que se desea implementar en dichas líneas. El problema principal radica en que las personas no son capaces de solucionar problemas sencillos, lo cual afecta notable y drásticamente en los problemas que se presenten, ya que esto se ve reflejado posteriormente en el código que se escribe.
• Aprendizaje de la sintaxis de los diferentes lenguajes de programación – una vez que las personas hayan desarrollado una correcta lógica de programación, el siguiente paso es el aprendizaje de la sintaxis de los diferentes lenguajes existentes, debido a que cada lenguaje maneja un conjunto de palabras reservadas que son necesarias para llevar a cabo la tarea de programar.

III. METODOLOGÍA

Para la realización del presente trabajo se hará uso de ciertos métodos y técnicas, los cuales ayudarán durante el desarrollo del mismo como herramienta de apoyo y base fundamental para su elaboración.

A. Revisión sistemática

Los investigadores frecuentemente consultan literatura publicada y no se conforman con la lectura de un artículo, porque la practica ha enseñado que, hallazgos reportados por un autor son cuestionados por otros o por el contrario pueden ser confirmados por repetidas investigaciones. Por lo tanto, para llevar a cabo una buena investigación para el desarrollo de un proyecto, este debe estar basado en el análisis de la mejor evidencia disponible, la cual puede ser proporcionada por una revisión sistemática, sobre la base del análisis sistemático y metódico desde el punto de vista teórico, en base a consultas en fuentes bibliográficas, artículos científicos, revistas, repositorios digitales, entre otros informes relevantes [8].

B. Gamificación

Es una técnica de aprendizaje mediante la utilización de juegos para mejorar el compromiso y la motivación de los estudiantes con el fin de conseguir mejores resultados o a su vez mejorar la manera de absorber conocimientos, aumentar el nivel de habilidades, recompensar acciones concretas mediante el reconocimiento de logros lo cual genera la promoción de instancias de aprendizaje activo [9].

Con la gamificación se utilizan una serie de técnicas mecánicas y dinámicas extrapoladas de los juegos, estas técnicas son la forma de recompensar al usuario en función de los objetivos alcanzados, algunas de las técnicas mecánicas más utilizadas son:

• La acumulación de puntos en el cual se asigna un valor cuantitativo a determinadas acciones y se van acumulando a medida que se realizan.
• El escalado de niveles mediante la definición de niveles que el usuario debe ir superando para llegar al siguiente.
• La obtención de premios a medida que se consiguen diferentes objetivos se va entregando premios a modo de “colección”.
• Las clasificaciones a los usuarios en función de puntos u objetivos logrados, destacando los mejores en una lista o ranking.
• Las misiones o retos para conseguir superar un objetivo plateado.

IV. PROPUESTA DE LA SOLUCIÓN

Con la realización del presente trabajo, se pretende desarrollar un juego serio que permita a los estudiantes aprender a programar de manera fácil y divertida, para lo cual se plantea la elaboración del mismo en base a dos temáticas, las cuales consisten en la “Mejora de la lógica de programación” y “Conocimiento de la sintaxis de los diferentes lenguajes de programación”.

En la primera temática: mejora de la lógica de programación, se hará uso de problemas reales, los cuales serán presentados al alumno con el fin de que éste pueda desarrollarlos, partiendo desde problemas simples y sencillos hasta llegar a un nivel con mayor experticia, donde el alumno pueda tener bien claro el problema que se le ha presentado y con ello pueda encontrar una solución óptima.

La segunda temática tiene que ver con el conocimiento de la sintaxis de los diferentes lenguajes de programación, para lo cual se presenta ciertos medios de aprendizaje, como, por ejemplo, el uso de crucigramas, sopa de letras, etc.

Se pretende lograr que los alumnos que hagan uso del juego serio puedan ejercitar sus capacidades de programación, partiendo de los conceptos más básicos, hasta los más generales y logrando que dichos alumnos puedan desenvolverse adecuadamente en el ejercicio de la programación.

V. TRABAJOS RELACIONADOS

En este punto se detalla información extraída de cada uno de los trabajos relacionados y que servirán de guía para la realización de este proyecto.

“Juegos Serios para el apoyo de cursos de Programación en Ingeniería” trata sobre el desarrollo de un juego serio con el propósito de apoyar el desarrollo de procesos educativos en la programación, empleando teorías de gamificación para lograr captar la atención de los estudiantes, buscando mejorar la percepción y respuesta de los mismos; “Skeletons Programer fue desarrollado a partir del año 2015, como apoyo a los cursos de programación de la facultad de Ingeniería de la Institución Universitaria Colegio Mayor del Cauca”, el juego consiste en buscar la manera de escapar de un laberinto logrando pasar y ganar ciertos desafíos o trampas que ponen a prueba sus conocimientos de programación, el juego presenta al jugador un laberinto invernal donde fueron condenados a vivir durante toda una eternidad los estudiantes de primer semestre de la facultad debido a un conjuro lanzado por el malvado mago negro, para ser mayor su agonía cada estudiante fue despojado de su forma humana, convirtiéndose en un guerrero esqueleto viviente [6].

“CodeCombat” es un juego que facilita la práctica para comprender conceptos fundamentales “proporcionando multitud de ejemplos en los que, con pequeñas variaciones, se introduce de forma gradual y entretenida en las herramientas básicas del mundo de la programación” a través del lenguaje Python. En el desarrollo del juego se utiliza la sintaxis básica, para entender la naturaleza lineal de la programación; bucles para dar un número limitado de vueltas, dependiendo de que se cumpla una condición (bucle while) o se alcance un número (bucle for), en el juego se recurre al bucle infinito “while True:” para poder repetir de forma continua un patrón; con la utilización de variables para definir elementos que contienen un valor determinado, las normas asociadas a las variables pueden resultar un poco confusas pero con la practica van quedando más claras; por ultimo CodeCombat utiliza las bloques fundamentales de la programación para fortalecer la capacidad de tomar decisiones mediante sentencias condicionales [10].

“Caverman”, especialmente desarrollado con las simulaciones para el entrenamiento de los estudiantes de medicina y personal paramédico. Es una especie de atlas anatómico que puede ser manipulado como un juego, para observar las diferentes perspectivas de los órganos y se alimenta con los datos particulares de los pacientes a través de las imágenes de tomografías, ecografías e imágenes de resonancia magnéticas. Las ventajas del modelo se centran en la integración de los aspectos anatómicos, la química y de los tipos de tejidos. Se usa también para planificar intervenciones quirúrgicas y proyectar los posibles resultados. Un hecho curioso es la ventaja que presentan los estudiantes con experiencia de videojugadores en las prácticas de medicina laparoscópica: mayor coordinación ojo-mano y facilidad para manejarse con precisión en el espacio de trabajo a través de las pantallas.

“Electroplankton” para el ámbito musical en el cual se enseña a crear nuevas melodías a través de la combinación de imágenes que se mueven a través de una pantalla táctil hasta formar una plataforma atractiva con una musicalización melodiosa [11].

REFERENCIAS

1. M. Callejas Cuervo, E. J. Hernández Niño, and J. N. Pinzón Villamil, “Objetos De Aprendizaje, Un Estado Del Arte” Entramado, vol. 7, no. 1, pp. 176–189, 2011.
2. C. Collazos, L. Guerrero, and A. Vergara, “Aprendizaje Colaborativo: un cambio en el rol del profesor,” academia.edu, 2001.
3. G. Carmona and H. Trefftz, “Propuesta de un juego serio de apoyo al curso de programacion de producción,” LLCCEI, 2012.
4. G. Carmona and H. Trefftz, “Diseño de un juego como herramienta de apoyo para el curso de programación de operaciones,” WEEG, Universidad EAFIT, Medellín, Colombia, 24-27 sep. 2013.
5. G. Norero, “Aprendizaje basado en juegos para la enseñanza de la programación orientada a objetos y el diseño multimedia,” DAYA, no. 3, pp. 21-32, Junio 2017.
6. L. Samboni, S. Meneses, M. Vidal, M. Camacho, and G. Canchí, “Juegos Serios para el apoyo de cursos de Programación en Ingeniería,” Encuentro Internacional de Educación en Ingeniería ACOFI, Institución Universitaria Colegio Mayor Del Cauca, Popayán, Colombia, 4-7 oct. 2016.
7. J. E. Sánchez-García, M. Urías-Ruiz, and B. E. Gutiérrez-Herrera, ‘Análisis de los problemas de aprendizaje de la programación orientada a objetos,’ Ra Ximhai, vol. 11, pp. 289-304, Julio-Diciembre, 2015.
8. O. Beltran, “Revisiones sistemáticas de la literatura”, 2005.
9. Pontifica Universidad Católica de Valparaíso, “La Gamificación en el proceso de enseñanza y aprendizaje”.
10. J. Cernuda, “Introducción a la programacion con CodeCombat(Python)”.
11. B. Marcano, ‘Juegos Serios y Entrenamiento en la Sociedad Digital,’ Revista Electrónica Teoría de la Educación, vol. 9, no. 3, pp. 93-107, Noviembre, 2018.