Recursos digitales interactivos para la enseñanza de ecosistemas: tipologías, enfoques y desafíos didácticos

Marco teórico

Fase 1: selección sistemática de los REDIO

El objetivo de esta primera fase fue llevar a cabo una selección sistemática y exhaustiva de los REDIO de acceso libre en español, disponibles para la enseñanza de los ecosistemas a fecha de principios de 2023. Para lograr esto, se utilizó un proceso de búsqueda sistemática inspirado en el método PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) descrito por Page et al. (2021).

Inicialmente, se establecieron palabras claves específicas para realizar la búsqueda en internet. Estas se dividieron en dos grupos: 1) palabras relacionadas con contenidos sobre ecosistemas (donde se incluyeron los términos ecosistema, red trófica, ciclos biogeoquímicos, niveles tróficos y biodiversidad) y 2) palabras vinculadas con mecánicas y formatos digitales interactivos (incluye los términos juego, simulación, animación interactiva, recurso interactivo, videojuego, quiz, examen y preguntas).

Las búsquedas se realizaron en el buscador de Google, combinando cada palabra de contenidos con cada palabra de mecánicas y formatos digitales. Se revisaron las primeras 10 páginas de resultados de cada consulta, al considerar que estas suelen presentar mayor relevancia (Google, 2023). A su vez, se exploraron recursos en plataformas especializadas en recursos educativos y se examinaron las primeras 5 páginas de cada plataforma.

Los resultados se sometieron a un filtrado sistemático basado en criterios de inclusión y exclusión predefinidos, tal como se muestran en la figura 1. Así, al combinar los 5 términos de búsqueda sobre contenidos y los 8 términos de búsqueda sobre recursos (por ejemplo ecosistema + juego, luego ecosistema + simulación, etc.), se obtuvieron un total de 40 combinaciones. Y, teniendo en cuenta que para cada combinación se consideraron las 100 primeras entradas de Google, esto nos dio un total de 4000 posibilidades de recursos. A estas 4000 se les sumaron 300 posibles enlaces a las principales plataformas de recursos, para un total de 4300 posibles resultados teóricos.

Sin embargo, de estos 4300 resultados, en primer lugar, se excluyeron todos los enlaces que no cumplían con los criterios de identificación: noticias, videos de YouTube u otras plataformas, documentos en PDF, posts en redes sociales, etc.; recursos dirigidos a enseñanza superior o universitaria, excluyendo también todos los recursos que fueran offline o en idiomas distintos al español. De este modo, se identificaron un total de 396 recursos que cumplían con las características esperadas.

En una posterior fase de cribaje se eliminaron los enlaces duplicados (ya que algunas búsquedas distintas llevaban al mismo resultado), y, para cumplir los criterios de elegibilidad, se refinó aún más la muestra al descartar aquellos enlaces que no funcionaban adecuadamente. De este modo, se obtuvo una selección final de 277 REDIO únicos disponibles en internet para la enseñanza de ecosistemas.

Figura 1: Proceso de búsqueda sistemática de REDIO

Fuente: elaboración propia.

Estos 277 recursos seleccionados se registraron en una base de datos donde se especificó un código identificativo en formato de número, las palabras claves que se habían empleado para encontrarlo, el vínculo o URL de este y la plataforma en la que está alojado. Esta compilación de REDIO constituye el insumo principal para las siguientes fases de análisis.

Fase 2: categorización de los REDIO mediante un sistema de análisis de 6 dimensiones

El propósito de esta segunda fase fue diseñar y aplicar un instrumento que permitiera analizar y categorizar los 277 REDIO seleccionados en la Fase 1. Para ello, se definió un primer sistema de categorización constituido por 9 dimensiones y 39 categorías. Este se sometió a un proceso de triangulación con la participación de los dos autores del artículo por separado, así como 3 docentes externos con experiencia en la enseñanza de la biología, que aplicaron el instrumento preliminar a una muestra piloto de REDIO y se compararon los resultados obtenidos. Finalmente, se optó por un sistema compuesto por 6 dimensiones, cada una de ellas asociada con un conjunto de categorías que permiten un análisis detallado de las características de los recursos digitales, como se muestra en la siguiente tabla.

Una vez definido y refinado el sistema de categorización, se procedió a aplicar el instrumento a toda la muestra de 277 REDIO previamente compilada. Los resultados se registraron en una tabla de Excel, indicando para cada recurso analizado (filas) el número de categoría correspondiente en cada una de las 6 dimensiones evaluadas (columnas). Una vez elaborada la categorización de las 277 unidades de análisis, se realizó un recuento y representación en gráficas de superficie de los resultados, para determinar la prevalencia de las distintas categorías en cada dimensión.

Fase 3: clusterización mediante variables activas e ilustrativas

En paralelo al recuento de la prevalencia de cada categoría asociada a cada dimensión, se realizó un proceso de clusterización. Para ello, inicialmente se eligieron las variables activas (es decir, aquellas que permiten conformar grupos homogéneos de recursos similares entre sí), en base a las dimensiones presentadas en la Tabla 1. En este caso, se seleccionaron como variables activas para la clusterización las dimensiones “acciones de usuario”, “tipos de representaciones” y “tipos de enfoques educativos”. La dimensión “modos de interacción” fue descartada ya que, como se verá en los resultados, la inmensa mayoría de casos correspondían a una única categoría, haciendo de esta dimensión una variable no operativa. Finalmente, las variables “tipos de contenidos curriculares” y “plataformas online” se usaron posteriormente como variables ilustrativas, es decir no para agrupar sino para describir y caracterizar en detalle los agrupamientos.

Así, la base de datos fue organizada a partir de la combinación de categorías dentro de estas tres dimensiones. Por ejemplo, se agruparon todos los recursos categorizados como Interacción de tipo “seleccionar” con modalidad de lenguaje de tipo “representaciones textuales” y enfoque didáctico de tipo “evaluación de comprensión literal” y se analizó cúal era el denominador común de todos los recursos que cumplían estas 3 categorías, asignándole una definición. Para hacer esta agrupación, su usaron filtros y tablas dinámicas de Excel, y se obtuvo como resultado la clasificación que presentaremos en la Tabla 2.

Caracterización de los REDIO a través del análisis de dimensiones

Al examinar las frecuencias de aparición de las diferentes categorías presentes en los REDIO para la enseñanza de ecosistemas (figura 2), se observa una serie de tendencias generales que permiten comprender mejor el diseño y la utilización de estos recursos. Esta aproximación desvela una serie de aspectos relevantes a considerar, tales como la preponderancia de ciertas acciones del usuario, el modo de interacción dominante, la preferencia por determinadas representaciones de la información, el enfoque educativo predominante, los contenidos curriculares más frecuentes y las plataformas online más utilizadas.

Figura 2: Prevalencia de las distintas categorías en cada dimensión.

Fuente: elaboración propia.

Al examinar las frecuencias de diversas acciones de usuario en los redio, se observa que la acción más frecuente es “Seleccionar” (47%), seguida por “Arrastrar objetos” (24%) y “Visualizar” (12%). En contraste, acciones potencialmente más complejas como “Escribir” (8%), “Modificar” (6%) y “Desplazar” (4%) presentan menores porcentajes. Estas tendencias sugieren que el diseño de los REDIO puede estar influenciado por la facilidad de implementación de interacciones simples en plataformas digitales, así como por limitaciones como falta de conocimientos tecnológicos y recursos limitados. Aunque estas actividades prácticas son accesibles, podrían no promover adecuadamente el desarrollo de habilidades cognitivas superiores en los estudiantes.

Respecto al modo de interacción, la mayoría de los REDIO promueven actividades individuales sin interacción entre estudiantes (90%), mientras que las interacciones competitivas o colaborativas son menos comunes (8% y 2%, respectivamente). Esta prevalencia de actividades individuales puede estar relacionada con la facilidad de implementación y limitaciones de tiempo y recursos. Sin embargo, las interacciones grupales son fundamentales para el aprendizaje de conceptos biológicos complejos, como la interdependencia en los ecosistemas, por lo que la integración de modalidades colaborativas podría enriquecer el aprendizaje (Johnson y Johnson, 2002).

En cuanto a los tipos de representaciones de información y contenidos utilizados, los REDIO muestran un claro predominio de las representaciones textuales (69%), en comparación con formatos como fotografías (16%), artísticos (9%), gráficos técnicos (4%) y diagramáticos (1%). Según Lemke (1998), esta tendencia refleja la valoración tradicional del texto en la educación. Sin embargo, una integración más balanceada de diferentes tipos de representaciones podría proporcionar una experiencia de aprendizaje más rica. Otras posibles razones son las limitaciones tecnológicas o creativas para generar representaciones más enriquecedoras, y las preferencias del público estudiantil por textos debido a su familiaridad, o a que la creación de contenido textual puede ser más sencillo y menos costoso que la producción de representaciones más visuales o interactivas.

En lo que respecta a los tipos de enfoques educativos, los REDIO se enfocan principalmente en evaluar el conocimiento previo (75%) y la comprensión literal (12%), mientras que métodos que evalúan la aplicación práctica del conocimiento como el enfoque experimental (8%) y el Evaluativo de razonamiento y comprensión (1%) son menos comunes. Esta distribución indica una preferencia por revisar conceptos básicos más que por fomentar habilidades de pensamiento crítico y análisis profundo. Según Sanmartí y Marchán-Carvajal (2014), centrarse solo en conocimientos básicos puede limitar el entendimiento de conceptos más complejos. Resaltan la importancia de utilizar los REDIO no solo para evaluar sino también para promover el pensamiento crítico, la resolución de problemas y el análisis reflexivo, esenciales para el desarrollo cognitivo completo de los estudiantes.

La distribución de tipos de contenidos curriculares en los REDIO revela una preferencia por el “flujo de energía en un ecosistema” (25%), seguido por “temáticas integrales” y “componentes del ecosistema” (ambos 14%). Temas como “biodiversidad” y “definiciones básicas” se tratan con menor frecuencia (12% y 8%, respectivamente), mientras que problemáticas ambientales y dinámicas de población son aún menos comunes (4%). Estos hallazgos pueden estar vinculados al uso habitual de estos recursos para evaluar los contenidos tratados en los módulos de clase, siguiendo la dimensión “enfoques educativos” mencionada anteriormente. Según Thagard (1992), es esencial tener una comprensión sólida de los componentes básicos y los tipos de un sistema antes de poder entender sus relaciones y funciones más complejas.

Por último, el análisis de las plataformas online donde se alojan los REDIO revela un panorama interesante que merece una exploración más profunda. Según los resultados, se destaca un claro predominio de ciertas opciones, como “Cerebrity” (31%), seguido por “Educaplay” (25%), “Quizizz” (15%), y “Wordwall” (13%). Otras tienen una presencia más modesta, como “Cienciascon tic” (3%) y “Quizalize” (2%), “PhetColoradoedu” (1%) y “Juegosarea” (1%). Estos resultados pueden explicarse por la popularidad y reconocimiento de ciertas plataformas entre los docentes que pueden influir en su elección. Sin embargo, es importante considerar que esta concentración en unas pocas opciones también podría limitar la diversidad de enfoques educativos disponibles para los estudiantes. En este sentido, autores como Hattie y Yates (2018), han destacado la importancia de la diversificación de estrategias educativas para mejorar el rendimiento académico de los estudiantes.

Limitaciones y futuras líneas de estudio

Esta investigación presenta algunas limitaciones inherentes que abren la puerta a futuras líneas de estudio. En primer lugar, la exploración se centró en recursos en español, lo cual restringe la generalización de los hallazgos a contextos donde predominan recursos en otros idiomas, como el inglés. Ampliar el análisis a recursos en diferentes idiomas permitiría obtener una perspectiva más global y enriquecida sobre las tipologías y características de los REDIO en distintos contextos culturales. Además, el estudio se basó en un análisis teórico sin evaluar directamente el impacto educativo de los REDIO en el aprendizaje de los estudiantes, lo que limita la comprensión de su efectividad para fomentar habilidades cognitivas avanzadas o la motivación estudiantil. Incorporar estudios empíricos en el aula, como experimentos, mediciones cualitativas y cuantitativas, ayudaría a validar de manera más sólida la utilidad pedagógica de estos recursos.

La metodología de búsqueda y selección de REDIO, basada en un solo buscador y en plataformas populares, podría haber sesgado la muestra hacia los recursos más visibles, dejando fuera aquellos menos accesibles, pero potencialmente valiosos. Futuras investigaciones podrían explorar métodos de búsqueda y selección más amplios, incluyendo consultas en diferentes buscadores, bases de datos, y la participación de docentes y expertos, para obtener una visión más completa del panorama de REDIO disponibles. Asimismo, realizar estudios cualitativos mediante encuestas y entrevistas a docentes podría proporcionar una comprensión más profunda de sus percepciones y necesidades respecto a la integración de los REDIO en el aula, lo que facilitaría mejoras en su diseño y aplicación.

Por último, sería valioso desarrollar una rúbrica que establezca criterios y estándares sobre el diseño óptimo de los REDIO, considerando aspectos didácticos, de contenido, demanda cognitiva, y usabilidad. Esto permitiría orientar la creación de recursos hacia una mayor calidad y adecuación a las necesidades educativas de los estudiantes.