Ciencia

Realidad virtual en la enseñanza de las ciencias 

En un mundo cada vez más interconectado y digitalizado, el ámbito educativo ha experimentado cambios significativos, buscando adaptarse a las nuevas necesidades y realidades de los estudiantes del siglo XXI.

La innovación pedagógica surge como una respuesta a estos desafíos, destacando enfoques como el modelo de aula invertida, o “flipped classroom”, y el uso de herramientas digitales como la exploración de entornos en realidad virtual que complementan y enriquecen el proceso de enseñanza-aprendizaje.

¿Por qué implementar realidad virtual en la enseñanza de las ciencias naturales?

La digitalización ha transformado todos los aspectos de la vida, y la educación no es la excepción. Las herramientas digitales que se integran en el enfoque de flipped classroom, permiten a los docentes crear experiencias de aprendizaje más atractivas y efectivas,
plataformas de educación en línea, aplicaciones interactivas y recursos multimedia enriquecen el proceso educativo, ofreciendo a los estudiantes múltiples formas de acceder a la información y desarrollar competencias.

Realidad virtual + clase invertida = Aula más interactiva

El modelo de aula invertida ha ganado popularidad en los últimos años como un enfoque pedagógico que transforma la estructura tradicional de la educación. En un aula convencional, el docente se encarga de transmitir información en un formato expositivo, dejando la práctica y la asimilación de los conocimientos para el trabajo en casa. Sin embargo, en el modelo de flipped classroom, este proceso se invierte. Los estudiantes acceden a los contenidos teóricos a través de materiales multimedia, como videos y lecturas, en casa. El tiempo de clase se destina a actividades prácticas, discusiones y resolución de problemas, lo que permite un aprendizaje más activo y colaborativo.
Este enfoque permite a los estudiantes aprender a su propio ritmo, revisando el contenido tantas veces como sea necesario antes de enfrentarse a las actividades en clase. La interacción entre estudiantes y docentes en el aula se convierte en un momento clave para profundizar en los temas, resolver dudas y aplicar conceptos de manera práctica. A través de esta reestructuración del tiempo y espacio educativo, el modelo de aula invertida fomenta un aprendizaje más significativo y duradero.

Imagen creada con IA Copilot

¿Cómo la Realidad Virtual transforma la experiencia en el aula?

La disponibilidad de recursos como videos educativos, tutoriales en línea, foros de discusión y herramientas de evaluación digital crea un entorno de aprendizaje flexible. Estas plataformas no sólo proporcionan acceso a contenidos, sino que también favorecen la interacción y colaboración entre los estudiantes, lo que es esencial para el aprendizaje transversal ya que se relacionan los contenidos desde diferentes asignaturas y se vinculan con experiencias en la vida real.

Cuando se implementa un enfoque de aula invertida, es fundamental seleccionar cuidadosamente las herramientas digitales que apoyen los objetivos de aprendizaje. Esto puede incluir aplicaciones que faciliten la colaboración en línea, programas de gestión de proyectos, o sistemas de evaluación virtual. Estas herramientas no solo sirven para hacer el contenido más accesible, sino que también fomentan la autonomía del estudiante, una competencia imprescindible en el mundo contemporáneo.

Del microscopio a las gafas VR: Visualizando lo invisible en biología.

Imagen creada con IA Copilot

Pensando en nuestra realidad educativa, en muchas ocasiones no contamos con materiales que consideramos indispensables para relacionar la teoría de nuestros planes de estudio con la vida cotidiana de nuestros estudiantes. Al tener la oportunidad de llevar a nuestros estudiantes al laboratorio donde pueden usar un microscopio, podemos ver en sus expresiones el asombro de descubrir lo que no se puede ver a simple vista, creando experiencias que difícilmente olvidarán y que hacen que el aprendizaje sea más efectivo. Muchas veces nos hemos preguntado cómo generar estas mismas emociones en cada una de nuestras clases con elementos que están visibles pero no tenemos a la mano, en esta ocasión la realidad virtual nos brinda la posibilidad de explorar aquello que no es fácilmente accesible desde nuestras aulas.

Realidad virtual al alcance de todos

Cuando hablamos de implementar tecnología en el aula surgen temores y cuestionamientos como la falta de recursos o herramientas que en muchos casos puede ser una realidad, pero también nos lleva a ser creativos y buscar alternativas sencillas y de bajo costo que nos permitan disfrutar de estos recursos que enriquecerán nuestras clases.

Para poder disfrutar de recorridos de realidad virtual en nuestro salón de clase podemos diseñar nuestra propias “gafas de realidad virtual” haciendo nuestra propia versión de cardboard utilizando materiales reciclables y además muy fáciles de conseguir como cartón, silicona y un par de lupas. 

Asi de facil podemos acceder a la realidad virtual.

Realidad virtual en conceptos de biológia y ecológia

Las actividades desarrolladas consistieron en seleccionar recorridos virtuales para trabajar contenidos de Ciencias Naturales orientados a 4° y 8° grado, con mucha expectativa por saber como niños de diferentes edades asumirán esta experiencia propuesta nos llevó a buscar ecosistemas colombianos donde los más pequeños pudieran explorar e identificar organismos de diferentes reinos de la naturaleza que les permitieran reconocer todas esas características de las que leyeron y escucharon en clase y además de darle una importancia real dentro de sus hábitats.

A continuación presentamos la ficha de programación de una clase diseñada para grado cuarto en la modalidad flipped classroom:

Ficha de programación de una clase Flipped
Tipología de Flipped:Flipped Classroom centrado en la demostración
Título de la clase:Exploración de ecosistemas con Realidad Virtual
Asignatura:Biología 
Curso (nivel educativo):Cuarto
Número de sesiones:2
Duración de cada sesión:45 minutos
Objetivos de aprendizaje:Reconocer y describir  tres reinos de la naturaleza (Animal, vegetal y fungi)Identificar características y ejemplos de cada reino Desarrollar habilidades de observación y exploración en entornos virtuales 
Tarea de reflexión a realizar en casa:Repasar las características de cada uno de los reinos a observar estudiadas en la clase anterior. 
Actividades para realizar en Clase:Ver el recorrido virtual con Google Cardboard desde https://www.andeanforests.org/colombia/ se pueden construir las gafas de forma casera o podemos verlo desde sus smartphones o el navegador web Chrome. En grupos de 4 estudiantes explorarán tres entornos virtuales, rotando cada 15 minutos. Durante la exploración, los estudiantes deben observar y describir las características de cada entorno y los individuos allí presentes clasificándolos en cada reino    
Evaluación:Los estudiantes deberán compartir sus observaciones y descubrimientos y a partir de imágenes y descripciones de organismos deberán clasificarlos en el reino correspondiente  

Para grado octavo se diseño una experiencia donde los estudiantes tuvieran un acercamiento mas inmersivo en el conocimiento de los aparatos reproductores humanos, experiencia que no resulta tan fácil de diseñar en un laboratorio, pero que gracias a la realidad virtual se torna interesante y factible.

Ficha de programación de una clase Flipped
Tipología de Flipped:Flipped Classroom centrado en la demostración
Título de la clase:Exploración de sistemas reproductores humanos con realidad virtual
Asignatura:Biología
Curso (nivel educativo):Octavo
Número de sesiones:2
Duración de cada sesión:45 minutos
Objetivos de aprendizaje:Identificar y describir las estructuras y funciones del sistema reproductor masculino y femeninoReconocer la importancia de la salud reproductiva y la responsabilidad en la toma de decisiones. Comprender el proceso de reproducción humana, desde la fertilización hasta el nacimiento. 
Tarea de reflexión a realizar en casa:Repasar las características de los sistemas reproductores femenino y masculino.
Actividades para realizar en Clase:Ver el recorrido virtual con Google Cardboard desde https://sketchfab.com/feed se pueden construir las gafas de forma casera o podemos verlo desde sus smartphones o el navegador web Chrome. En grupos de 4 estudiantes observan los sistemas reproductores femenino y masculino desde sus disferentes modelos, rotando cada 15 minutos. Durante la exploración, los estudiantes deben observar y describir las características de cada sistema reproductor y de cada etapa de gestación    
Evaluación:Después de la exploración, los estudiantes deben crear diagramas que ilustran el proceso de reproducción humana y realizar una muestra creativa de salud reproductiva donde exploren y compartan conocimientos sobre el sistema reproductor masculino y femenino, y la prevención del embarazo adolescente.

Realidad virtual en la educación: cerrando la brecha entre teoría y práctica en las ciencias

Lograr un aprendizaje significativo hoy en día es un desafío para cualquier maestro, sin embargo, contamos con herramientas tecnológicas que nos pueden dar ventaja para capturar la atención de nuestros estudiantes.

Existen herramientas que nos permiten crear experiencias inmersivas utilizar la realidad virtual en diferentes grados y temas: el cuerpo humano, la célula, ecosistemas entre otros, ademas de facilitar la adaptación a nuevos contextos, aprendizaje interactivo que refuerza la comprensión de temas complejos y clases en espacios atractivos o inmersivos.

Conclusiones

La realidad virtual se puede convertir en una herramienta invaluable para generar clases inmersivas ya que ofrece una ventana a otros mundos y permite a los estudiantes explorar el interior de una célula, sumergirse en una selva tropical o presenciar un proceso biológico en tiempo real.

Estas experiencias inmersivas hacen que el aprendizaje sea más significativo y memorable, fomentando una comprensión profunda de muchos conceptos biológicos que pueden resultar complejos y difíciles de visualizar en un libro de texto o en un modelo estático.

Al proporcionar contenidos teóricos en formato de Realidad Virtual fuera del áula como lo propone el modelo de clase invertida y reservando el tiempo en clase para actividades prácticas, colaborativas y de resolución de problemas en entornos virtuales, se fomenta un aprendizaje activo, significativo y centrado en el estudiante.

Créditos

Autor: Licenciada en Ciencias Naturales y Educación Ambiental Nubia Rodríguez Garzón, licenciada en Biología Jessica Tatiana Álvarez Sarmiento, Ingeniera Especialista en Educación Ambiental Anyela Villanueva.

Editor: Magister – ingeniero Carlos Iván Pinzón Romero, doctora Mary Lee Berdugo-Lattke, Magister José Orlando Organista Rodríguez

Universidad: Universidad Central

Código: UCDECCOL

Fuentes

Tori, R., Sherman, W. R., & Craig, A. B. (2006). Realidad virtual y educación: Potencialidades y aplicaciones en el aula. En La realidad virtual como herramienta para la educación básica (pp. 1-15). Redalyc. https://www.redalyc.org/journal/4762/476268269011/html/
Trujillo Caicedo, D., & Soto, L. J. (2021). Propuesta de implementación de un ambiente práctico de aprendizaje (APA) de realidad virtual para ingeniería industrial en el campus Cali. Universidad Cooperativa de Colombia. https://repository.ucc.edu.co/bitstreams/588a027b-ca9d-49ae-8544-f51fac3a9e02/download
UNAD. (2020). Normas APA 7 Edición. Repositorio Institucional UNAD. https://repository.unad.edu.co/static/pdf/Norma_APA_7_Edicion.pdf
UNIR. (2023). Realidad virtual en educación: ventajas y oportunidades futuras. UNIR. https://colombia.unir.net/actualidad-unir/realidad-virtual-educacion/