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Revista Científica Ciencia y Tecnología Vol 23 n.° 40
http://cienciaytecnologia.uteg.edu.ec
Aplicación móvil “Tamímetro” para el aprendizaje de la
energía en estudiantes de educación secundaria
Mobile application “Tamímetro” for learning energy in
secondary school students
Marcos Iván Vílchez Ruiz
1
marcosvilchezruiz07@gmail.com
ORCID: https://orcid.org/0009-0002-7536-9286
Exequiel López Gutiérrez
2
lexequiel226@gmail.com
ORCID: https://orcid.org/0009-0004-0028-9040
Paola Belén Hernández Bustamante
3
lopezpaolabelen4@gmail.com
ORCID: https://orcid.org/0009-0006-9353-1485
Cliffor Jerry Herrera Castrillo
4
cliffor.herrera@unan.edu.ni
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7663-2499
Recibido: 15/062023 Aprobado: 01/09/2023
RESUMEN
Este artículo tiene como propósito gestionar una aplicación llamada "Tamímetro" para el
aprendizaje de la energía en estudiantes de educación secundaria. El tipo de investigación
utilizado en el estudio fue cuantitativo con un paradigma positivista, el alcance es de carácter
descriptivo. La población es de 167 estudiantes de tres centros educativos diferentes y 5
maestros de Ciencias Naturales y Física, donde se utilizó un muestreo probabilístico
estratificado. Se utilizaron 2 encuestas con una escala de Likert para obtener información de
los sujetos claves de este estudio. Los resultados muestran que los docentes desean un
software educativo que incluya simulaciones visuales y prácticas, juegos y retroalimentación
para el usuario, lo que se considera una estrategia efectiva de aprendizaje. Además, se
1
Profesor de Educación media en Física-Matemática, Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, Facultad Regional
Multidisciplinaria de Estelí, Nicaragua.
2
Profesor de Educación media en Física-Matemática, Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, Facultad Regional
Multidisciplinaria de Estelí, Nicaragua.
3
Profesora de Educación media en Física-Matemática, Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, Facultad Regional
Multidisciplinaria de Estelí, Nicaragua.
4
Doctor en Matemática Aplicada, Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, Facultad Regional Multidisciplinaria de Estelí,
Nicaragua.
2
Vilchez, López, Hernández, Herrera.
Aplicación móvil “Tamímetro” para el aprendizaje de la energía en estudiantes de educación secundaria
evidenció que necesitan una aplicación que muestre contenido relacionado con la energía y
tenga actividades para los estudiantes.
Palabras clave: aplicación, energía, simulaciones, prácticas, juegos.
ABSTRACT
The purpose of this article is to manage an application called " Tamímetro" for the learning
of energy in secondary school students. The type of research used in the study was
quantitative with a positivist paradigm, the scope is descriptive. The population is 167
students from three different educational centers and 5 teachers of Natural Sciences and
Physics, where a stratified probabilistic sampling was used. 2 surveys with a Likert scale
were used to obtain information from the key subjects of this study. The results show that
teachers want educational software that includes visual and hands-on simulations, games,
and user feedback, which is considered an effective learning strategy. In addition, it was
evidenced that they need an application that shows content related to energy and has
activities for students.
Keywords: application, energy, simulations, practices, games.
Introducción
El presente estudio se centra en gestionar una aplicación móvil llamada "Tamímetro" para
el aprendizaje de la energía en estudiantes de educación media en Nicaragua. La
herramienta está diseñada para mejorar el aprendizaje de los estudiantes en relación con
el principio de conservación de la energía, fomentar su interés por la física y áreas afines, y
desarrollar habilidades como la comprensión de principios fundamentales de la energía, el
aprendizaje autónomo y el uso de herramientas tecnológicas, mientras que las
competencias que puede desarrollar son la retroalimentación positiva y la gamificación en
estudiantes. El nombre de esta aplicación tiene su origen en la lengua griega, y está
compuesta por dos términos muy significativos. El primero es "Tami" abreviando la palabra
“ταμαθαίνω”, que significa "aprender todo". Por su parte, el segundo término es "Metro"
proveniente de “μέτρο”, que se traduce como "medida". Juntos, estos dos vocablos
conforman un nombre original y llamativo que hace referencia a la idea central de la
aplicación. Tomando en cuenta que “los dispositivos móviles son herramientas importantes
que ayudan al cambio metodológico que requiere el desarrollo de las distintas
inteligencias” (Rodríguez Umaña & Martínez Baquero, 2022, p. 76)
Así mismo, el motivo por el que se inició este estudio es que existe una problemática
importante relacionada con la comprensión del principio de conservación de la energía en
estudiantes de noveno grado. Los resultados de una encuesta realizada a un grupo de 15
profesores de noveno grado en el país revelaron que una gran cantidad de estudiantes
tienen dificultades para comprender este principio, lo que se debe principalmente a la falta
de información en los libros de texto y la falta de implementación de tecnologías en las
clases, como plantea Herrera Castrillo (2020) “El uso de software educativos, para realizar
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simulaciones de fenómenos experimentales, permite en los estudiantes la mejor
comprensión de los contenidos, ya que se vincula la teoría con la práctica de forma virtual”
(p.22)
En cuanto a la utilidad académica, se espera que este estudio contribuya al crecimiento e
inmersión en la educación, permitiendo a los estudiantes aprender de manera más efectiva
y dinámica. Asimismo, se piensa que puede tener un impacto positivo en su formación
académica y profesional.
En términos de factibilidad o viabilidad del estudio, se cuenta con los recursos necesarios
para llevar a cabo la implementación de la aplicación "Tamímetro". Sin embargo, es
importante destacar que se requerirá de la colaboración de los docentes y directivos de
centros educativos para llevar a cabo el estudio de manera efectiva. Además, se deberá
contar con el acceso a dispositivos móviles y sin conexión a internet para que los
estudiantes puedan utilizar la aplicación.
Las fronteras de este estudio se encuentran en la implementación de la aplicación
"Tamímetro" en estudiantes de noveno grado en Nicaragua, enfocado específicamente en
la aplicación del principio de conservación de la energía. Aunque se espera que los
resultados puedan tener un impacto positivo en la educación en general, es importante
destacar que este estudio no abarca otros aspectos educativos más allá de la física.
Una de las principales problemáticas que se presentan durante el desarrollo de contenidos
de Física es la carencia de materiales, sobre todo de prácticas y documentos mediados que
faciliten el aprendizaje, ya que es típico en la cultura actual de los estudiantes omitir el uso
de libros de texto y recurrir como primera instancia al internet, lo que trae como
problemática garantizar que la selección de información sea confiable. (Herrera Arróliga &
Herrera Castrillo, 2023, p. 87)
Sin embargo, para conocer más sobre las necesidades de la educación en este aspecto se
utilizan dos instrumentos más, los cuales buscan recolectar información sobre las
características necesarias para el diseño y la lógica de un software educativo. Así mismo, la
aplicación se fundamenta en investigaciones anteriores. A continuación, se detallan
algunos antecedentes en relación con la temática que proveen información sobre algunas
de las características que se pueden utilizar para la creación de una aplicación.
Cardona Rendón (2017) en su investigación titulada “a propósito del Principio de
Conservación de la Energía: Una Propuesta de Reorganización Conceptual para su
Enseñanza desde la Perspectiva de Robert Mayer”. Su objetivo general fue Estructurar el
principio de conservación de la energía para su enseñanza, a partir de un análisis histórico
y epistemológico de los planteamientos de Robert Mayer. Es una investigación cualitativa
con un enfoque constructivista. El alcance de la investigación se limitó a la institución
educativa Francisco Luis Hernández Betancur ubicada en el barrio Campo Valdés, Medellín,
Antioquia, Colombia. La población de la investigación son los estudiantes de la institución
educativa Francisco Luis Hernández Betancur y su muestra es de 4 estudiantes con edades
entre 16 y 18 años, dos hombres y dos mujeres. Se recopilaron datos a través de una
encuesta y una observación mostrando como resultado que se identificó que hay una
tendencia en los estudiantes a explicar los fenómenos en función de otros, pero también
4
Vilchez, López, Hernández, Herrera.
Aplicación móvil “Tamímetro” para el aprendizaje de la energía en estudiantes de educación secundaria
hay diferencias en cómo se asocia la causalidad con los conceptos de fuerza, energía y
movimiento. (p.42)
Quishpe-López & Vinueza-Vinueza, (2021) realizaro una investigación titulada “Diseño de
una aplicación móvil educativa a través de App Inventor para reforzar el proceso de
aprendizaje en operaciones con números enteros”. En este antecedente, se analizó el
impacto de una aplicación móvil educativa llamada MatEstudio, diseñada en la plataforma
App Inventor, para reforzar el aprendizaje de operaciones de números enteros. La
plataforma online gratuita permitió estructurar de manera atractiva el contenido acorde al
nivel académico del usuario. La aplicación constaba de varias pantallas con teoría,
simuladores y un juego, que en conjunto ayudaban al razonamiento y retención del
conocimiento. Se realizó una encuesta para evaluar el nivel de conocimiento teórico y
tecnológico de los estudiantes de Educación General Básica. Los resultados revelaron
dificultades en la comprensión de la teoría y práctica de las operaciones con números
enteros. A pesar de ello, se concluyó que la implementación de una App Educativa en App
Inventor era factible, aunque se encontraron limitaciones como el acceso a la red y la falta
de familiaridad con el programa por parte de los usuarios.
Muñoz Vallecillo, et al, (2023) en su trabajo de seminario titulado “Uso de simuladores y
asistente matemático en la demostración del principio de Pascal al aplicarse integrales y
vectores” donde su objetivo general era demostrar a través del uso del simulador PhET y
Asistente Matemático Wolfram Alpha el principio de Pascal al aplicarse integrales y
vectores. Su tipo de fue de carácter cualitativo con un paradigma interpretativo. Su alcance
fue una investigación transversal. No tiene población ni muestra ya que se hacen uso de las
fuentes de información, dado que es un procedimiento mediante el cual los investigadores
obtienen datos referentes al tema de estudio. En sus resultados mencionan que para
resolver ciertos problemas que se presentan en la física y matemática se proponen ciertos
factores como lo es el uso de simuladores y asistentes matemático, aplicaciones para dar
respuesta a diferentes elementos”
Además, ya que se busca una aplicación que procese una interfaz sencilla y atractiva toma
protagonismo la teoría del color. La teoría del color se enfoca en cómo los colores influyen
en nuestro comportamiento como seres que reaccionan a estímulos específicos. Esta teoría
considera las leyes y la armonía de los colores. Aunque la percepción del color es subjetiva
y varía entre cada individuo, esta subjetividad puede ser útil para que las personas asocien
situaciones o acciones con un color en particular, lo que les permite crear una conexión
cinestésica. A este respecto, Herrera Cantillo et al. (2016), menciona que
Las personas experimentan en diferentes grados sensaciones físicas ante ciertos colores,
como la percepción de frío en una habitación pintada de azul claro, o la sensación de calor
en una habitación pintada de naranja, amarillo y rojo. La teoría nos dice que los colores
claros estimulan la mente, alegran, despiertan mientras que los colores fríos aquietan el
ánimo, los negros y grises deprimen, por el contrario, el blanco refuerza los sentimientos
positivos.
La teoría del color de Wolfgang Van Goethe establece una relación entre determinados
atributos y un color específico. Estos son los atributos relacionados de esta forma: Amarillo:
es la representación de la luz y el poder; Azul: representa la quietud y la paz; Rojo: genera
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la sensación de calor y aumento de tensión; Naranja: representa la energía, debido a que
es una mezcla de rojo y amarillo, contiene atributos de ambos colores; Violeta: representa
la madurez, el misticismo y la melancolía; Verde: representa el equilibrio, es un color
agradable al ojo ya que lo reconforta. En el ámbito educativo, se debe tener presente que
“Los estudiantes tienen una percepción de lo que observan, el maestro debe ayudarles a
entender lo que quieren representar y respetar la concepción que pueden expresar no
coartar la creatividad” (Herrera Cantillo et al.2016)
Considerando lo anterior, la teoría del color puede ser vista como una herramienta que
facilita la adquisición del conocimiento y actúa como un intermediario entre la instrucción
y la acción. Al comprender cómo los colores pueden influir en nuestras emociones y
comportamiento, podemos utilizar esta información para mejorar nuestra comprensión y
retención del conocimiento. La teoría del color también puede ser utilizada para crear
entornos de aprendizaje más efectivos y atractivos, lo que puede conducir a una mayor
participación y compromiso por parte de los estudiantes.
Metodología
Tipo de estudio
El enfoque de esta investigación es cuantitativo, ya que
Los métodos cuantitativos pretenden resultados generales, similares a las leyes de las
ciencias exactas o puras, tal como lo hacen la física o las matemáticas, pues la inspiración
para su construcción se dio a partir de las denominadas ciencias duras y el positivismo. Las
normas metodológicas son precisas y sus posibles resultados están claramente delimitados
en la propia metodología. (Ángel Álvarez, 2021, p. 310)
Este estudio es cuantitativo, porque se centra en los aspectos cuantificables del diseño de
un APK que faciliten la aplicación del principio de la conservación de la energía y el impacto
ya sea positivo o negativo en la educación.
El alcance de este estudio es de carácter descriptivo, como indica Ramos-Galarza, (2020):
En este alcance de la investigación, ya se conocen las características del fenómeno y lo que
se busca, es exponer su presencia en un determinado grupo humano. En el proceso
cuantitativo se aplican análisis de datos de tendencia central y dispersión. En este alcance
es posible, pero no obligatorio, plantear una hipótesis que busque caracterizar el fenómeno
del estudio. (p. 2)
Escenario de investigación
La investigación se realizó en los departamentos Madriz y Estelí.
En el Instituto Nacional Monseñor Ernesto Gutiérrez ubicado en el municipio de Telpaneca
departamento de Madriz, que ofrece clases de secundaria en el turno matutino teniendo
una matrícula total de 267 estudiantes, este trabajo de investigación también tuvo lugar en
la secundaria fraternidad Guajiniquil San Nicolás ubicado en el municipio San Nicolás del
6
Vilchez, López, Hernández, Herrera.
Aplicación móvil “Tamímetro” para el aprendizaje de la energía en estudiantes de educación secundaria
departamento de Estelí esta tiene una matrícula total de 110 estudiantes en la modalidad
secundaria a distancia, y en el Instituto Profesor Guillermo Cano Balladares, donde se
encuentra la modalidad de educación media en los turnos matutino, vespertino, sabatino;
este centro de estudios está ubicado en el barrio Igor Úbeda, de la ciudad de Estelí.
Población y muestra
La población para Robles Pastor, (2019) se define como “conjunto de individuos u objetos
relevantes o datos recopilados de todos los individuos u objetos relevantes” (p. 245)
Para este estudio, se incluyó una muestra de 167 estudiantes del noveno grado
pertenecientes a tres instituciones educativas: el Instituto Nacional Monseñor Ernesto
Gutiérrez, la Fraternidad Guajiniquil y el Instituto Profesor Guillermo Cano Balladares.
Además, se contó con la participación de 48 docentes de dichos centros de estudio.
Muestra
Según Arias Odón (2012), la muestra es un subconjunto representativo y finito que se extrae
de la población accesible. En este sentido, una muestra representativa “es aquella que por
su tamaño y características similares a las del conjunto, permite hacer inferencias o
generalizar los resultados al resto de la población con un margen de error conocido” (p. 83).
Se combinaron las muestras seleccionadas de los diferentes estratos en una única muestra,
utilizando un procedimiento de muestreo conocido como muestreo de cuota aleatorio. En
este trabajo de investigación, se recopiló información de 38 estudiantes del Instituto
Nacional Monseñor Ernesto Gutiérrez, 18 estudiantes de la Fraternidad Guajiniquil y 47
estudiantes del Instituto Profesor Guillermo Cano Balladares, lo que resultó en una muestra
total de 103 estudiantes de noveno grado.
Etapas de Investigación
Figura 1: Etapas de investigación
Fuente: Elaboración Propia
Eleccion del Tema
•Problemática
Objetivos
•Hipotesis
•Variables
Ejecucion y analisis
•Recopilacion de datos
•Procesamiento de datos
•Analis deresultados
•Conclusion
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Resultados y discusión
En este capítulo se exponen los datos recopilados y los resultados obtenidos. Se lleva a cabo
un análisis univariado para formular en primera instancia una escala en variables, dando
como salida a un sector circular organizado a partir de una escala de Likert. Por
consiguiente, se realiza un análisis conjoint basado en la elección de los consumidores en
relación con los diferentes atributos de la aplicación y plasmado en una tabla de
contingencia que da salida a 5 niveles de preferencias planteados en el sector circular,
donde 1 es “muy de acuerdo” y 5 es “muy desacuerdo”.
Características del diseño en XML
En este apartado se analizan las respuestas que dan salida al primer objetivo específico. Así
mismo, son cuantificadas en una gráfica según la cantidad de veces seleccionada. Para
formar un diseño con el lenguaje de marcado extensible (XML).
Resultados de encuesta
Figura 2: Diseño atractivo
Fuente: Creación Propia
8
Vilchez, López, Hernández, Herrera.
Aplicación móvil “Tamímetro” para el aprendizaje de la energía en estudiantes de educación secundaria
Figura 3: Elementos visuales
Fuente: Creación Propia
Figura 4: Casillas de texto
Fuente: Creación Propia
Figura 5: Navegación Sencilla
Fuente: Creación Propia
Figura 6: Casillas de simulación
Fuente: Creación Propia
9
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Características de la aplicación en formato XML
Tabla 1: Análisis conjoint del diseño de un aplicativo
Características
Nivel
1
Nivel
2
Nivel
3
Nivel
4
Nivel
5
Diseño atractivo
5
0
0
0
0
Elementos
visuales
5
0
0
0
0
Casillas de texto
5
0
0
0
0
Navegación
sencilla
4
1
0
0
0
Casillas de
simulación
5
0
0
0
0
Total
29
1
0
0
0
Fuente: elaboración propia
Características de la lógica en lenguaje Java
En este apartado se analizan las respuestas que dan salida al primer segundo específico. Así
mismo, son cuantificadas en una gráfica según la cantidad de veces seleccionada. Para
plantear la lógica en el lenguaje de programación orientado a objetos (Java).
Resultados de encuesta
Figura 7: Contenidos de energía
Fuente: Creación Propia
10
Vilchez, López, Hernández, Herrera.
Aplicación móvil “Tamímetro” para el aprendizaje de la energía en estudiantes de educación secundaria
Figura 8: Actividades y juegos
Fuente: Creación Propia
Figura 9: Retroalimentación
Fuente: Creación Propia
Figura 10: Accesibilidad
Fuente: Creación Propia
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Figura 11: Engagement
Fuente: Creación Propia
Características de la aplicación en código Java
Tabla 2: Análisis conjoint de la lógica de un aplicativo
Características
Niv
el 1
Niv
el 2
Niv
el 3
Niv
el 4
Niv
el 5
Contenidos de
energía
4
1
0
0
0
Actividades y
juegos
2
2
0
0
1
Retroalimentaci
ón
3
0
1
0
1
Accesibilidad
4
0
0
0
1
Engagement
3
1
0
0
1
Total
16
3
1
0
4
Fuente: elaboración propia
Discusión de resultados
En este apartado se analizan los resultados de ambos objetivos utilizando una
estructuración descriptiva, comparando los resultados de las encuestas con investigaciones
anteriores.
12
Vilchez, López, Hernández, Herrera.
Aplicación móvil “Tamímetro” para el aprendizaje de la energía en estudiantes de educación secundaria
Tabla 3: Estructuración descriptiva de resultados cuantitativos
Objetivos
Descripción Resultados
de instrumentos
Teorías que justifican
estos resultados
Determinar el diseño
de una interfaz
amigable y atractiva en
formato XML que
facilite la comprensión
de temas relacionados
con energía en la
aplicación
“Tamímetro”.
Los gráficos muestran
que el 100% desea una
aplicación que tenga
imágenes y gráficos y
casillas de texto con
contenido informativo
que facilite la
comprensión de
principio de
conservación de la
energía. Así mismo, el
80% recalcó la
importancia de que se
fácil cambiar de
pantallas para que la
aplicación sea sencilla.
Por último, se afirma el
interés por tener
“vistas” (casilla de
contenido Android) que
faciliten herramientas
con las que se pueda
hacer una simulación
visual y práctica.
En relación con el
primer objetivo se
fundamenta en la
teoría de color del cual
afirma que “Las
personas perciben en
mayor o menor
medida reacciones
físicas ante ciertos
colores” esto, enmarca
el interés en los
usuarios por una
interfaz bonita y
atractiva. Además, se
pueden crear
estrategias
metodológicas que
combinen el uso de
simuladores para
obtener buenos
aprendizajes en los
estudiantes. Por lo
tanto, se sugiere el uso
de programa y
software educativos
en la educación.
Implementar un
código en lenguaje java
con contenidos
relacionados con
Los resultados dicen
que el 80% de los
docentes necesitan una
aplicación muestre
Sobre el objetivo
específico se obtiene
que según los
antecedentes citando
13
Revista Científica Ciencia y Tecnología Vol 23 n.° 40
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Objetivos
Descripción Resultados
de instrumentos
Teorías que justifican
estos resultados
energía en la
aplicación
“Tamímetro” que
permita a los
estudiantes del
noveno grado la
adquisición
conocimientos de
manera dinámica y
divertida.
contenido relacionados
con la energía. Por otro
lado, el 40% considera
importante y el otro
40% muy importante
que la aplicación tenga
juegos que haga más
interesante su uso y
aprendizaje; así mismo,
el 60% considera
importante que al jugar
se reciba una
retroalimentación que
felicite al usuario.
Además, el 80% afirma
querer que el software
sea accesible desde
diferentes artefactos,
como teléfonos y
computadoras; además
que mantenga el
interés en usarla.
a Quiroz Hernández &
Sánchez Mercado
(2016) afirman que las
actividades se realizan
“En dependencia de su
celular, escuchando
música, enviando y
revisando mensajes u
utilizando las redes
sociales” (p.42) lo
sugiere el hecho de
usar juegos que
cautiven al usuario.
Por otro lado,
(Cardona Rendón,
2017) afirma que “hay
una tendencia en los
estudiantes a explicar
los fenómenos en
función de otros”
(p.42) siendo esto una
clave para inducir el
interés en persona de
usar simuladores que
les puedan servir de
ejemplos, Además,
(Muñoz Vallecillo et al,
2023) afirman que “se
pueden hacer uso de
simuladores para dar
respuestas a
14
Vilchez, López, Hernández, Herrera.
Aplicación móvil “Tamímetro” para el aprendizaje de la energía en estudiantes de educación secundaria
Objetivos
Descripción Resultados
de instrumentos
Teorías que justifican
estos resultados
diferentes elementos”.
(p.38)
Fuente: elaboración propia
Conclusiones
En conclusión, los resultados obtenidos en esta investigación muestran las características
para el diseño de una aplicación, rescatando la importancia de diseñar una interfaz
amigable y atractiva en formato XML que facilite la comprensión de temas relacionados con
energía en la aplicación "Tamímetro". Además, encontrando que los usuarios y docentes
están interesados en una herramienta que les permita adquirir conocimientos de manera
dinámica y divertida, mediante el uso de simulaciones visuales y prácticas, juegos y
retroalimentación al usuario. La combinación de simuladores y software educativos en la
educación es una estrategia metodológica efectiva para obtener buenos aprendizajes en
los estudiantes.
En relación con el primer objetivo, los resultados muestran que los usuarios están
interesados en una aplicación que tenga imágenes y gráficos, casillas de texto con
contenido informativo y herramientas de simulación visual y práctica. La teoría de color y
la inclusión de diferentes tipos de datos para lograr una demostración más precisa son
fundamentales para diseñar una interfaz bonita y atractiva, que facilite la comprensión de
los principios de conservación de la energía.
En cuanto al segundo objetivo, los resultados indican que los docentes necesitan una
aplicación que muestre contenido relacionado con la energía, con juegos que hagan más
interesante su uso y aprendizaje y retroalimentación al usuario. La tendencia de los
estudiantes a explicar los fenómenos en función de otros, así como el uso de simuladores
para dar respuestas a diferentes elementos, son fundamentales para implementar un
código en lenguaje Java con contenidos relacionados con energía en la aplicación
"Tamímetro". Además, es importante que el software sea accesible desde diferentes
artefactos, como teléfonos y computadoras, y que mantenga el interés en usarla.
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