¿Mientras más, mejor? Comparación de dos diseños de aprendizaje basados ​​en SQD en una formación de profesores sobre realidad virtual y aumentada

El propósito de este estudio fue investigar si un diseño de aprendizaje basado completamente en las estrategias de nivel micro del Síntesis de Datos Cualitativos (SQD) es más adecuado para promover profesores relacionados con la realidad virtual y aumentada voluntad, habilidad, y Herramienta (WST) en comparación con un diseño de aprendizaje basado menos en el modelo SQD. Con este fin, primero desarrollamos dos diseños de aprendizaje que se distribuyeron aleatoriamente en dos cursos de desarrollo profesional docente. En un curso (norte = 23), los maestros aprendieron de acuerdo con nuestro desarrollado y totalmente basado en SQD Decir-Mostrar-Promulgar-Hacer (TSED) diseño de aprendizaje; en el otro curso, profesores (norte = 22) siguió un Decir-Mostrar-Promulgar (TSE) diseño de aprendizaje que estaba menos basado en SQD. Los resultados del estudio de campo cuasi-experimental muestran que el diseño de aprendizaje TSED completamente basado en SQD desarrollado es más capaz de promover los elementos WST en los maestros con respecto a la integración de la realidad virtual y aumentada en el aula. Los resultados del estudio tienen implicaciones para la teoría y la práctica. Por ejemplo, el diseño de aprendizaje TSED desarrollado puede servir como modelo para otros formadores de docentes, y los hallazgos empíricos respaldan las estrategias de nivel micro recomendadas en el modelo SQD. Se discuten hallazgos adicionales.

La realidad aumentada (AR) y la realidad virtual (VR) son dos tecnologías de visualización contemporáneas que ganaron impulso en la investigación y la práctica educativa. AR se define como la extensión de la realidad asistida por computadora a través de objetos digitales, lo que lleva a una situación en la que el mundo real y el mundo virtual existen simultáneamente, las interacciones ocurren en tiempo real y los objetos reales y virtuales se alinean entre sí (Azuma et al. Alabama., 2001). Por el contrario, la realidad virtual se define como un entorno completamente generado por computadora que tiene como objetivo mezclar el mundo real y permitir interacciones naturales dentro del mundo virtual, o en resumen: VR es la realidad que es virtual (Slater & Sánchez-Vives, 2016, pags. 2). Siguiendo a Slater y Sánchez-Vives (2016), usamos el término VR para referirnos a la VR inmersiva (iVR) generada mediante el uso de pantallas montadas en la cabeza (HMD) o sistemas CAVE. Entonces, a nuestro entender y a lo largo de este documento, no incluimos mundos virtuales, juegos o simulaciones vistas en computadoras de escritorio cuando usamos el término VR (como en Merchant et al., 2014). Sin embargo, otros autores también utilizan el término iVR en sus estudios cuando utilizan HMD (p. ej., Parong & Mayer, 2018).

Las posibilidades potenciales de AR y VR para su uso en la enseñanza y el aprendizaje son múltiples. Por ejemplo, los investigadores demostraron que AR puede ayudar a leer (Yilmaz et al., 2017), fomenta la adquisición de habilidades en la educación médica y creativa (Elfeky & Elbyaly, 2018; Meola et al., 2017), promueve la comprensión profunda de los fenómenos científicos al hacer visible lo invisible (Altmeyer et al., 2020; Yoon y Wang, 2014), andamios de aprendizaje a través de retroalimentación inmediata e información justo a tiempo (Kyza & Georgiou, 2018; Loup-Escande et al., 2017; Van Merrienboer y Kester, 2014), reduce la carga cognitiva al tiempo que mejora el rendimiento (Buchner et al., 2022) e involucra a los alumnos en un aprendizaje inmersivo que les permite practicar tareas auténticas en situaciones del mundo real (Dede, 2009; Dunleavy & Dedé, 2014; Georgiou y Kyza, 2018). Para la realidad virtual, la investigación mostró que la tecnología se puede utilizar para practicar trabajos de laboratorio peligrosos (Makransky et al., 2019a, 2019b) o tareas de pintura de coches, que sin la RV supondrían un enorme consumo de recursos (Zender et al., 2020); fomenta la adquisición de conocimientos procedimentales y su aplicación en tareas de la vida real (Makransky et al., 2019a; Radianti et al., 2020); y, como AR, promueve resultados de aprendizaje afectivos y motivacionales como interés o emociones positivas hacia un tema (Buchner & Kerres, 2021; Makransky et al., 2020a, 2020b; Parong y Mayer, 2018).

Sin embargo, como ocurre con cualquier tecnología y medio educativo, los potenciales descritos deben ponerse en práctica teniendo en cuenta los objetivos de aprendizaje y las necesidades de los alumnos para proporcionar actividades de aprendizaje efectivas y atractivas que apoyen el logro de estos objetivos (Kerres & Witt, 2003; merrill, 2002, 2018; Seufert et al., 2021). Como ha demostrado la larga historia de investigación sobre tecnologías educativas, el mero uso de una tecnología nueva, supuestamente innovadora, no resulta automáticamente en un mejor aprendizaje (Clark, 1994; Mishra et al., 2009). Por lo tanto, no se puede exagerar el papel de los docentes, ya que son ellos quienes terminan diseñando e implementando entornos de aprendizaje enriquecidos con tecnología para sus estudiantes. La pregunta es, ¿qué necesitan los maestros para integrar tecnologías como AR y VR en su enseñanza de manera significativa?

Integración de aula AR y VR

Para AR y VR, la investigación mostró que la implementación en el aula es un asunto complejo (p. ej., Dengel et al., 2021; Southgate et al., 2019). Por ejemplo, estudios previos han demostrado claramente que sin elementos de instrucción, como estrategias de aprendizaje, la realidad virtual puede incluso ser un obstáculo para el aprendizaje (para obtener una descripción general, consulte Makransky & Petersen, 2021; Mulders et al., 2020). Lo mismo se aplica a AR, si el enfoque está en la mera visualización del contenido de aprendizaje, pero no se ofrecen actividades de aprendizaje reales que permitan o estimulen el procesamiento profundo del contenido presentado a través de la visualización. Como consecuencia, a los alumnos les gusta el entorno de aprendizaje enriquecido con AR, pero en comparación con las condiciones de control, no se producen beneficios en términos de resultados de aprendizaje (Chang et al., 2016; Garzón et al., 2020; Huang et al., 2019).

Para comprender mejor lo que los maestros necesitan para integrar AR y VR en el aula de manera significativa, nos referimos a un modelo bien conocido para la integración de tecnología: The Voluntad-Habilidad-Herramienta (WST) modelo (Knezek & Christensen, 2016; Knezek et al., 2003). El modelo WST es un modelo de integración de tecnología que contiene tres elementos clave que predicen el uso de la tecnología por parte de los maestros en el aula. Voluntad se define como una actitud y creencia positiva hacia la integración de la tecnología, por ejemplo, con respecto a los beneficios de la tecnología implementada para el aprendizaje de los estudiantes (Knezek et al., 2003; Petko, 2012). Habilidadrepresenta la disposición de los docentes y la autopercepción de la confianza para utilizar una determinada tecnología (Knezek & Christensen, 2016). Herramienta está relacionado con la disponibilidad de software, aplicaciones o dispositivos, así como con la oportunidad de que los docentes accedan a ellos (Knezek & Christensen, 2016). Muchos estudios demostraron que los tres elementos del modelo WST pueden predecir el uso de la tecnología por parte de los maestros en el aula. La variabilidad explicada de la integración tecnológica oscila entre el 60 y el 96 % (Farjon et al., 2019; Knezek et al., 2003; Sasota et al., 2021). La prueba del modelo se hizo en general para el uso de la tecnología en el aula. Aplicamos el modelo a la integración del aula AR/VR que conduce a las siguientes consecuencias en la formación y educación docente:

• Relacionado con AR/VR Voluntad : Originalmente, AR y VR no se desarrollaron para uso educativo. Este hecho todavía se refleja en la cantidad de dinero gastado en AR/VR, siendo los juegos y el entretenimiento el área más grande (Martín-Gutiérrez et al., 2017; estatista, 2021). Por lo tanto, no sorprende que los profesores se muestren escépticos sobre el uso de AR y VR y lo asocien con muchos desafíos (Alalwan et al., 2020). La investigación también ha demostrado que AR/VR puede percibirse como tecnologías hedónicas (van der Heijden, 2004), lo que significa que están asociados con el entretenimiento pero no con el aprendizaje (Makransky et al., 2020a, 2020b). Como consecuencia, es importante en la formación y capacitación de docentes proporcionar evidencia y buena prácticademostrando cómo AR y VR se pueden usar en el aula para mejorar el aprendizaje de los estudiantes. Si se hace con éxito, los maestros deberían ser menos escépticos sobre el uso de AR/VR y confiar en que ambas tecnologías se pueden usar para el aprendizaje. Este argumento se corresponde con la definición de Voluntad en el modelo WST: los docentes muestran una actitud positiva hacia la utilidad de la tecnología en la instrucción (Knezek & Christensen, 2016, pags. 311).

• Relacionado con AR/VR Habilidades) : Al igual que con cualquier tecnología, AR y VR requieren una variedad de habilidades para que los maestros puedan realizar una implementación de manera competente. Por ejemplo, los profesores deben poder instalar, abrir y usar aplicaciones en un dispositivo móvil. Necesitan saber cómo funciona AR en sus características básicas. Por ejemplo, la realidad aumentada basada en marcadores requiere una imagen de activación que debe escanearse con la cámara del dispositivo móvil. Se vuelve aún más complejo cuando los profesores quieren crear su propio contenido AR/VR. Esto requiere habilidades básicas de diseño multimedia. Por ejemplo, Buchner y Zumbach (2018) primero produjo videos y luego los aumentó utilizando una plataforma en línea. Sin conocimientos previos de producción de video, este uso no hubiera sido posible. Las encuestas también muestran que la falta de habilidades en AR y VR es el criterio decisivo a favor o en contra de su uso (Alalwan et al., 2020; Franson et al., 2020). Como consecuencia, los docentes deben recibir capacitación sobre cómo usar AR y VR, así como también cómo crear contenido multimedia que luego se pueda usar en plataformas AR/VR como la Estudio Areeka o Co-espacios Edu(Areka, 2020; deliciaX, 2021). Si se hace con éxito, los maestros deben tener confianza en su capacidad para usar AR/VR con el propósito de aprender. Este argumento se corresponde con la definición de Habilidaden el modelo WST: los maestros se sienten listos y confiados en el uso de la tecnología (Knezek & Christensen, 2016, pags. 311).

• Relacionado con AR/VR Herramienta: Durante mucho tiempo, el uso de AR/VR se combinó con dispositivos voluminosos que eran tan caros que solo las universidades, las fuerzas armadas y el mundo empresarial podían permitirse comprarlos. Con la llegada de los teléfonos inteligentes, esto cambió radicalmente y, en la actualidad, tanto el contenido de AR como el de VR se pueden usar en dispositivos móviles (Akçayır & Akçayır, 2017; Arth et al., 2015; Cochrane, 2016). Los HMD también son cada vez más baratos y pequeños….