Revista científica electrónica de Educación y Comunicación en la Sociedad del Conocimiento
Publicación en línea (Semestral) Granada (España) Época II Vol. 21 (1) Enero-Junio de 2021 ISSN: 1695-324X
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DOI: http://doi.org/10.30827/eticanet.v21i1.17012
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APRENDIZAJE INTEGRADO Y COLABORATIVO DE
CIENCIAS A TRAVÉS DE LA REALIDAD AUMENTADA
EN EDUCACIÓN INFANTIL
Learning science in preschool through integrated tasks and the use of
technology
Elena Moreno Fuentes
emoreno@fundacionsafa.es
https://orcid.org/0000-0001-7834-0804
José Hidalgo Navarrete
josehidalgo@fundacionsafa.es
https://orcid.org/0000-0002-2721-5007
Consuelo Burgos Bolós
cburgos@fundacionsafa.es
https://orcid.org/0000-0002-4892-6342
Soledad de la Blanca de la Paz
sblanca@fundacionsafa.es
https://orcid.org/0000-0003-1649-7595
Centro Universitario SAFA (España)
Recibido: 08/12/2020
Evaluado: 08/02/2021
Revisado: 24/03/2021
Aceptado: 11/05/2021
Resumen
Las TIC en el contexto escolar nos ayudan a mejorar los procesos de
enseñanza-aprendizaje y aumentan significativamente la motivación del
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alumnado. En este artículo presentaremos una experiencia con Realidad
Aumentada en el área de ciencias en Educación Infantil. El objetivo principal
del trabajo es que los alumnos/as conozcan las posibilidades de la RA en la
enseñanza de las ciencias en EI. Se ha desarrollado una tarea integrada,
desde la concepción constructivista, por parte de los estudiantes universitarios
del Grado en Ed. Infantil y se ha llevado a la práctica la creación de un zoo
virtual con los participantes en las IX Jornadas de las Ciencias para Tod@s,
como una experiencia de Ciencia Recreativa. En este sentido, las TIC han
servido como recurso añadido para la experimentación en el área de ciencias
en educación infantil para el conocimiento de los seres vivos además de ser
una experiencia colaborativa, lo que favorece la inclusión en el aula.
Abstract
It is widely accepted by scholars the power of ICT in specific learning situations
and how these resources arise a higher motivation in students. In this article,
we will present an Augmented Reality experience for preschool concerning
science. Undergraduate students belonging to the Preschool Teaching Degree
have developed an integrated task and they have also put it into practice with 5-
year-old students. This task had to do with the creation of an AR virtual zoo
since children did not have the possibility of visiting a real one. In fact, ICT
resources have proved to be an essential tool for bringing real experiences to
the classroom.
Palabras Clave: Educación infantil, didáctica de las ciencias, tecnologías de la
información y la comunicación, realidad aumentada, aprendizaje significativo.
Keywords: Preschool, science teaching, ICT, augmented reality, meaningful
learning.
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Introducción
La enseñanza de las ciencias en las últimas décadas ha sufrido una evolución
considerable, desde las actividades tradicionales en las que se seguía el libro
de texto casi como única herramienta, a la incorporación de otras líneas de
pensamiento en las que la experimentación y la indagación cobran un papel
relevante, al igual que la inclusión de herramientas actualizadas a los nuevos
tiempos que vivimos y en los que se desenvuelve actualmente el alumnado que
tenemos en nuestras aulas. Esto supone grandes desafíos respecto a los
procesos de enseñanza-aprendizaje de las ciencias experimentales (Farias,
2018) Entre estas herramientas, encontramos la Realidad Aumentada (RA)
como una de las más llamativas; se trata de una tecnología que motiva a los
estudiantes y permite complementar las clases con modelos virtuales para
ayudar a los alumnos en su proceso de enseñanza-aprendizaje (Fracchia,
Alonso y Martins, 2015). Entre las distintas herramientas utilizadas para llevar a
cabo dicha experiencia se han empleado Quiver, Aurasma, Layar Creator,
Aumentatyauthor, Anatomy 4D o Animals AR
En la experiencia, realizada para el tema de los seres vivos en el segundo ciclo
de educación infantil, se ha programado como parte de una tarea integrada
entre varios profesores de varias asignaturas coordinados con los maestros de
infantil. Se usa la RA como apoyo y complemento a las propias clases tal y
como ya utilizan en los proyectos de trabajo Autores (2016), con alumnos del
grado de EI (Mención TIC) como monitores.
La situación generada por la COVID-19 lleva a generar herramientas que
ayuden a continuar con la educación s sica de los estudiantes, en una
época en la que las clases presenciales en las aulas es complicada y depende
de una situación externa a la propia educación. Por eso existe una necesidad
de mantener la continuidad de los aprendizajes abordando la educación con
distintas alternativas y soluciones (CEPAL-UNESCO, 2020) en las que la RA
ocupa un lugar predominante.
Con la realización de esta experiencia se han planteado varios resultados de
aprendizaje para los estudiantes y docentes que han intervenido en ella como
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son:
- Potenciar la formación inicial del profesorado de infantil y primaria en
el uso de la Realidad Aumentada aplicada a la educación.
- Realizar experiencias del uso de la Realidad Aumentada en
contextos no formales de aprendizaje, relacionadas con la enseñanza
de las ciencias experimentales.
- Mejorar el proceso de enseñanza aprendizaje, favoreciendo
metodologías de trabajo s activas en el aula, aumentando la
motivación del alumnado.
Marco teórico
La realidad aumentada en educación
El rmino Realidad Aumentada (RA) fue usado por primera vez por Caudell
(1990) para describir un sistema de visualización, usado por técnicos
electricistas en los aeroplanos, que mezclaba gráficos virtuales en un entorno
físico real (Siltanen, 2012). Actualmente, el concepto en esencia sigue siendo
el mismo, la RA consiste en la interacción de gráficos, sonidos u otros
elementos superpuestos con el mundo real que se reproducen en tiempo real.
La RA ha sido promocionada como una de las tecnologías emergentes más
interesantes para educación, siendo una herramienta poderosa y motivadora
que puede involucrar todos los sentidos del alumno por medio de la
combinación adecuada de sonido, vista y tacto. Kritzenberger fue uno de los
primeros investigadores que comprendió este potencial de la RA en la EI y
desarrolló una plataforma de realidad mixta para proporcionar una herramienta
para el aprendizaje colaborativo (Kritzenberger, 2002).
La RA, puede clasificarse por niveles, definidos por Prendes (2015, p. 189)
como “forma de medir la complejidad de las tecnologías involucradas en el
desarrollo de sistemas de RA” empezando por hiperenlaces sencillos en el
nivel 0, pasando por marcadores que no reconocen patrones en el nivel 1, sin
marcadores en el nivel 2 y, por último, el nivel 3 que es la visión aumentada.
Algunos usos educativos que se pueden obtener gracias a la RA son libros con
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modelos 3D, simulaciones, traductores en tiempo real, asistencia a la
realización de tareas en una auto-formación, y el aumento de la accesibilidad
de algunos recursos y espacios públicos (Posada, 2014). En definitiva,
“permiten manipular un objeto real a través de marcadores como si se tratase
de un objeto real” (Ruiz, 2011, p. 223).
Actualmente, la mayoría de experiencias que involucran dispositivos móviles
tienen que ver con la creación de sistemas aumentados e híbridos. De hecho,
algunos estudios empíricos (Dunleavy, Dede y Mitchell, 2009; Wu, Lee, Chang
y Liang, 2013) han destacado los beneficios que presenta el uso de la realidad
aumentada en contextos de aprendizaje. Dunleavy y Simmons (2014) destacan
como esta herramienta puede contribuir al desarrollo cognitivo y al aprendizaje
ya que sigue en cierto modo las líneas de la teoría del aprendizaje contextual y
del constructivismo. Es pertinente señalar que la RA permite situar al alumno
en un contexto mucho más tangible, social y real que contribuya a la creación
de distintos procesos cognitivos ligados a la investigación y la observación
activa gracias a la representación multidimensional de distintos conceptos y
procesos científicos (Dunleavy et al., 2014). Del mismo modo, tal y como
señalan Autores (2017) “el trabajo con dispositivos móviles y con RA en
educación aumenta la motivación del alumnado, resultando una práctica
cercana y cotidiana, de fácil uso y que logra la implicación de todos”.
Enseñanza de las ciencias y realidad aumentada
Siguiendo a Fracchia, Alonso de Armiño y Martins (2015), la RA es capaz de
aportar diversas herramientas que permiten reforzar el aprendizaje y que
aumentan significativamente la motivación del alumnado. Así pues, son estas
herramientas las que enriquecen la metodología y proporcionan un ámbito
idóneo para la práctica y la experimentación en el área de ciencias.
Para la enseñanza de las ciencias, la RA se convierte en una herramienta muy
útil pues nos ofrece una serie de posibilidades en el aula que de otra forma no
podríamos tener. Romero y Quesada (2014) presentan un estudio en el que
repasan una serie de recursos aplicables a la enseñanza de las ciencias como
herramientas para la adquisición de datos, programas de modelización,
simulaciones o laboratorios virtuales entre otros.
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En nuestro caso, la práctica ha consistido en la realización por parte del
alumnado del Grado de Educación Infantil de una tarea integrada para la
visualización de un zoo. Esta tarea se ha llevado posteriormente a la práctica
durante las IX Jornadas de la Ciencia para Tod@s, dedicadas a la comunidad
educativa en general, de la comarca y provincia. Se trata de unas jornadas de
ciencia recreativa en las que los alumnos de los distintos colegios de la zona,
visitan distintos estands de ciencias. Sin duda, actualmente es necesario
investigar nuevas formas de enseñanza que sean capaces de proporcionar una
acomodación entre las ideas previas del alumnado y las nuevas que tratamos
de transmitir como formadores. Estas jornadas se encuentran dentro de la
educación “no formal” de nuestro alumnado en las que pueden salir del aula y
conocer otras formas de transmitir conocimientos a los estudiantes de las
distintas etapas educativa. De este modo, esta tarea trata de dar una opción
alternativa a la visita presencial al zoológico en el caso de que no se pudiera
llevar a cabo. La RA nos ofrece una gran oportunidad de sustituir esa visita por
una actividad motivadora que combine la experimentación con el uso de TIC en
educación.
Esta idea es precisamente la que perciben los alumnos de magisterio cuando
se les pregunta por las TIC en el aula. Según Cantó, De Pro y Solbes (2016),
en EI se llevan a cabo actividades deseables como aquellas que utilizan las
TIC, pero en coexistencia con las más tradicionales (p. 43), una conclusión a la
que llegan en un estudio realizado a estudiantes que han finalizado su período
de prácticas en colegios de EI. No debemos olvidar que los futuros docentes
son importantes usuarios de las TIC a nivel usuario (Pérez y Vílches, 2013, p.
161), llegando incluso a tener una visión, según estos mismos autores (p.166)
idealizada de alguna manera, de las posibilidades de las TIC, aunque a la hora
de la praxis, no se evidencia este hecho, hay una disociación entre el uso
personal y la práctica educativa laboral que desarrollan.
Hemos de decir además, que en estudios como el de Hamed, Rivero y Martín,
(2016) se está poniendo en relieve que el alumnado de los grados en
educación está sufriendo una transformación de modelos más tradicionales de
enseñanza hacia otros alternativos en la enseñanza de las ciencias; o el de
Jiménez-Tenorio, Aragón y Oliva (2016) sobre aspectos más concretos en la
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enseñanza de las ciencias como son los modelos analógicos, en el que
analizan además de otros muchos modelos, dos simulaciones por ordenador,
con resultados no del todo positivos. Los alumnos, aunque motivados por el
uso de herramientas TIC, no siempre las prefieren frente a la manipulación de
objetos reales. Por todo esto resulta necesario un cambio de metodología en
algunos aspectos de la enseñanza de las ciencias en EI pero sin llegar a
hacerlas exclusivas. Su uso ha de ser adecuado y racional en la práctica diaria
de la educación.
La contribución que hace la RA a la compresión del tema “Los Seres Vivos” en
las aulas es importante, tanto a nivel motivacional como de conocimientos. Así
lo demuestran otros estudios realizados por ejemplo para Educación Primaria
(Toledo y Sánchez, 2017). Las experiencias de RA han simplificado
significativamente su uso gracias en especial a la aparición de dispositivos
móviles y los avances en la tecnología móvil que han incluido cámaras y
tecnologías que combinan la interacción del mundo real con la información
virtual. Dicha innovación ha hecho la RA accesible para el uso general de los
consumidores a través de su presencia en dispositivos como los smartphones,
los juegos para videoconsolas y los ordenadores con cámara web.
Existe una gran variedad de aplicaciones y herramientas que permiten el uso
de la RA en el aula. En este sentido, los dispositivos que se emplearán en el
aula han de cumplir con una serie de requisitos cnicos tales como cámara,
ocasional conexión a internet y cierta resolución adecuada de la pantalla. En
todo caso, será necesaria cierta referencia física (marcador, código QR, etc.)
que active la visualización del contenido o el modelo 3D elegido para una tarea
concreta.
A nivel educativo, son diversas las propuestas que se presentan por parte de
las compañías de software para trabajar con RA en el aula. Estas herramientas
permiten de forma gratuita, que tanto alumnos como profesores puedan crear
sus propios contenidos RA a nivel de usuario básico. Las aplicaciones que
usamos permiten que el alumnado interactúe con códigos especiales o
marcadores que enlazan videos a imágenes u objetos reales o que permiten
conectar marcadores con objetos 3d (Quiver, Aurasma, Layar Creator,
Aumentatyauthor, Anatomy 4D o Animals AR).
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Metodología
A pesar de la variedad de aplicaciones y herramientas de RA que hay para su
aplicación a nivel educativo, muchas de ellas no se utilizan aún de forma
rutinaria en las aulas, a pesar de su potencial motivador en el aprendizaje. Esta
fue una de las razones que hizo que se llevará a cabo esta experiencia de RA,
como herramienta muy útil para la enseñanza de contenidos de ciencia, en este
caso concreto, el de “Los seres vivos” para 2º ciclo de EI.
Los pasos que se han seguido en la realización de esta experiencia han
consistido en primer lugar, en la profundización y estudio de los contenidos
propios de la materia, tanto de ciencias como de la RA, analizando las
diferentes experiencias que han surgido en el ámbito educativo. A continuación,
se ha comenzado a trabajar a través de prácticas de RA con los 22 alumnos/as
del Grado de EI y se han utilizado en las aulas del Centro Universitario SAFA
para mejorar la formación inicial de los estudiantes en el ámbito de las TIC;
concretamente, se realiza una tarea integrada donde se diseña un “Zoo virtual”.
Aunque el fin último de esta experiencia es la enseñanza de las ciencias,
concretamente el contenido de Los Seres Vivos junto con su didáctica, a los
alumnos de Grado de Educación Infantil (formación inicial de maestros), vamos
a hacer referencia a los resultados respecto a los dos contextos implicados, el
formal (tanto el universitario como el escolar) en primer lugar y el no formal
(actividades dentro del marco de las IX Jornadas de las Ciencias para tod@s)
en segundo.
Por un lado, en la formación inicial de los Grados de EI y EP. En este caso la
tarea tuvo un espacio de actuación tanto en las asignaturas involucradas como
en la proyección de la misma que se llevó a cabo en las Jornadas de las
Ciencias, donde los estudiantes universitarios actuaron como monitores. Este
tipo de experiencias despiertan una gran motivación e implicación tanto por el
proceso de investigación puesto en marcha sobre los distintos animales como
por la utilización de las TIC como recurso educativo.
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Figura 1. Alumnos de Grado de Educación Infantil y Primaria en la experiencia del “Zoo
Virtual”.
Con los niños y niñas de segundo ciclo de EI, aprovechando que estaban
trabajando el proyecto de «los animales», también se hicieron algunas
prácticas como ensayo para la posterior actuación en las IX Jornadas de
Ciencias para todos. En ella se llevaron a cabo las distintas actividades
programadas dentro de la tarea integrada denominada “El Zoo” para alumnos
de EI. Los rincones de trabajo que se montaron en dichas jornadas, responden
a las cuestiones que los niños y niñas de EI habían planteado y al proceso de
investigación llevado a cabo por ellos. Dichos rincones incluyen elementos
virtuales que representan el hábitat de estos animales (uso de Quiver), sus
preferencias alimenticias (App AR Animals), su estructura anatómica (códigos
QR con videos y cuestionarios) y otros aspectos que respondieran a la
curiosidad de la clase. Para ello, se ha necesitado un software que detecte las
marcas de los distintos elementos a descubrir, que permita interactuar con
elementos virtuales y que reproduzca el sonido de estos. Se diseñó para que
se realizaran diferentes actividades con las tabletas: actividades de búsqueda
de información de los diferentes animales del proyecto a través de códigos QR,
observación de los distintos animales y visualizar un determinado dibujo
(hábitats, alimentos, etc.) usando la aplicación Quiver, etc.
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Figura 2. Alumnos de Educación Infantil realizando una experiencia de RA.
Posteriormente se ha realizado una puesta en práctica de estas experiencias
fuera del ámbito universitario, concretamente con niños de EI, como
“entrenamiento” para el fin último que es la realización de las experiencias
diseñadas en las aulas universitarias en un contexto no formal de enseñanza
como es una “Feria de la Ciencia”. Esta acción se realiza a dos niveles, dentro
de las aulas como parte práctica de la asignatura de Enseñanza de las ciencias
y su didáctica del grado de EI, ya que el Centro Universitario SAFA está
inmerso en una institución que dispone de todos los niveles de educación, lo
que facilita la realización de actividades y experiencias formativas prácticas con
el alumnado de infantil y primaria; y en segundo lugar , dentro de la IX
Jornadas de Ciencias para todos como una actividad de educación no formal
para niños, con motivo de la celebración de las mismas en la ciudad y a la que
asistieron alrededor de unos 4000 alumnos de EI de los distintos colegios de la
ciudad y de la comarca, contribuyendo así al desarrollo, no solo del entorno
más próximo al alumno sino también haciendo un servicio a la comunidad que
les rodea.
Para comprobar los resultados de esta experiencia en los alumnos de grado
dentro de su formación inicial, que es a los que se dirige la experiencia
fundamentalmente, se evaluó a través de un informe que tuvieron que entregar
y que formó parte de su nota final en la que hacían una autoevaluación de sus
vivencias al realizar esta actividad. De esos textos se han extraído las
impresiones planteadas y se han categorizado en tres dimensiones: no me ha
gustado y creo que no he aprendido nada; ha estado bien, pero creo que no ha
mejorado mucho mi aprendizaje y me ha gustado mucho y he aprendido
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bastante. Se ha seguido la metodología de análisis de textos implementada por
Fox (1987) y revisando y analizando el contenido desde el punto de vista
cualitativo y de unidades de análisis gramaticales (Cáceres, 2003) en las frases
que elaboraban los alumnos/as (Autores, 2020).
Resultados
La inclusión de nuevas metodologías de trabajo en el aula ha supuesto también
cambios en la formación inicial de maestros. Propuestas como las Tareas
integradas o los Proyectos de trabajo son planteamientos didácticos tratados
en la educación superior para posteriormente aplicar en las aulas de Infantil y
Primaria. En nuestro caso, planificamos la realización de una Tarea Integrada
en la que participan varias disciplinas. Se diseñó para las asignaturas de
Multimedia en EI y Educación Primaria y Recursos informáticos para la
enseñanza de las ciencias (ambas de la mención TIC en los Grados de EI y
EP) y Enseñanza de las ciencias en Educación Infantil (materia básica del
Grado en EI).
Tal y como se ha expuesto en la metodología, el análisis de unidades
gramaticales relacionadas con la evaluación de la actividad por parte del
alumnado, muestra que ha resultado ser muy interesante para los participantes
en ella. Esto se refleja de dos maneras, por un lado, el reparto en categorías
previamente definidas de sus razonamientos sobre el aprendizaje adquirido, en
el que resulta que ningún alumno entiende que no le ha gustado o cree que no
ha aprendido (Categoría 1: 0%); tan solo 11 de ellos entienden que aunque la
experiencia está bien no mejora mucho su aprendizaje (Categoría 2: 27.5%),
reconociendo que que lo mejora y por último, 29 de ellos consideran que les
ha gustado mucho y que han aprendido bastante más que de una manera
tradicional (Categoría 3: 72.5%); por otro lado, en las calificaciones obtenidas
en las asignaturas implicadas en las que no se ha obtenido en ningún caso una
nota inferior a 7, lo que se puede considerar como un gran éxito.
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Tabla 1: estudiantes según la categoría en el análisis de los textos. Fuente: elaboración propia.
CATEGORÍA
1
3
NOTA RIEC
NOTA
MULTIMEDIA
ALUMNO
1
7
10
2
8
8,5
3
9
N.P.
4
9
10
5
9
7,5
6
7,5
9,5
7
8,5
8,5
8
8,5
10
9
8
9,5
10
9
8,5
11
8,5
10
12
8,5
8,5
13
8
0
14
8
8,5
15
8
9,5
16
8,5
8
17
8,5
10
18
7
10
19
7
10
20
7,5
8,5
21
8
9,5
22
8
8,5
23
9,5
8,5
24
9
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25
8
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26
7,5
10
27
7,5
10
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10
29
8
9,5
30
7,5
9,5
31
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9
10
33
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34
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9,5
35
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36
7
8,5
37
8
8,5
38
9,5
9,5
39
9
9,5
40
8
9,5
En general, estos datos indican que la metodología seguida a lo largo de la
actividad de programación de un “zoo virtual” es satisfactoria para el alumnado,
que reconocen su efectividad. La RA es una herramienta muy útil para este tipo
de actividades y para la enseñanza de contenidos de ciencias en EI.
Conclusiones
Queremos hacer referencia a varias conclusiones. Por un lado, la incidencia de
este tipo de experiencias en la adquisición y desarrollo de las competencias
específicas de la titulación y de la mención de TIC en los estudiantes
universitarios. Los futuros docentes han de estar alfabetizados en las
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tecnologías de la información y la comunicación para contribuir al fomento de la
competencia digital, entre otras, en el alumnado de las etapas de infantil y
primaria.
Por otro lado, el diseño de una tarea integrada apoyada en la RA, como
recurso, y su puesta en práctica con los niños y niñas de EI, no solo fomenta
competencias didácticas y digitales en el alumnado universitario y, por ende en
el de Infantil, sino que establece una experiencia colaborativa que mejora la
convivencia y ayuda a la inclusión de todos los alumnos del grupo en la que se
realiza, apostando por la escuela inclusiva y contribuyendo al desarrollo de
determinados valores, como son la diversidad, la colaboración, la cooperación,
la solidaridad y el respeto por el trabajo de los demás.
Igualmente, se ha de decir que en tiempo de pandemia como los que se viven
en estos años, la RA supone una herramienta muy eficaz para continuar con
los aprendizajes más allá de la asistencia presencial a las aulas o a la
realización de las excursiones escolares.
Por último, cabe destacar que el aprendizaje está íntimamente vinculado a las
emociones (lo que está íntimamente relacionado con la motivación que el
estudiante muestra hacia cualquier contenido), que los alumnos perciben
durante el proceso de aprendizaje y que lo determinan a su vez,
estableciéndose una correlación entre aprendizaje y emociones.
Investigaciones como las de Colucchi- D'Amato, Perrone-Capano y Di Porzio
(2003) ponen de manifiesto que las emociones positivas facilitan la memoria y
el aprendizaje. Por ello, es imprescindible propugnar situaciones de aprendizaje
que potencien las emociones positivas para incidir en una adecuada
construcción del aprendizaje en los estudiantes sean del nivel que sean,
máxime en ámbitos como el de ciencias.
Referencias Bibliográficas
Cáceres, P. (2003). Análisis cualitativo de contenido: una alternativa
metodológica alcanzable. Psicoperspectivas, II, 53-82.
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