1. Introducción 

Muchos profesores son conscientes de los beneficios para los alumnos del uso de metodologías docentes innovadoras como la gamificación, el aula invertida o la indagación dirigida, no solo porque contribuyen a una mejor y duradera adquisición de las competencias específicas de las materias que imparten, sino porque también fomentan el uso de las competencias transversales que tan demandadas son por los empleadores.

Sin embargo, el esfuerzo que se necesita para la transición desde una enseñanza tradicional a una más activa, en la que el alumno sea el centro del aprendizaje, requiere de un tiempo que muchas veces en el día a día es difícil de conseguir. Es difícil generar experiencias, problemas, materiales que puedan utilizar los alumnos, así como diseñar las estrategias de uso.

Las asignaturas de Química que se vienen impartiendo durante los distintos cursos en las Titulaciones de Ingeniería son de vital importancia para entender la naturaleza del mundo que nos rodea y ser capaces de explicar los diferentes fenómenos que observamos en ella, y que tendrán su aplicación ingenieril en el mundo laboral. Sin embargo, algunas de estas asignaturas o parte de los bloques de contenidos no siempre contienen conocimientos igual de interesantes o de vistosos para los alumnos y los docentes deben adaptarse para, sin restar importancia a dichos contenidos, realizar su labor intentando despertar el interés en su alumnado. En este contexto, cualquier cambio o ampliación a la metodología tradicional que consiga hacer del aprendizaje algo ameno y atractivo debe ser considerado seriamente y su utilidad debe ser correctamente evaluada. En concreto, las técnicas de gamificación se presentan como una metodología activa consolidada ya que introducen un factor lúdico que puede favorecer la participación, el interés y la dedicación de los alumnos hacia la asignatura.

2. Gamificación

La gamificación, consiste en el uso de conceptos, técnicas y dinámicas propias de los juegos en contextos no lúdicos, como puede ser el proceso de aprendizaje.

Se trata de metodologías relativamente nuevas pero que están teniendo un gran crecimiento. No obstante, es necesario definir con cierta precisión qué es gamificación y ampliar el conocimiento sobre los verdaderos efectos en el aprendizaje. Gamificar no es crear un juego sino usar la diversión y la recompensa para obtener un objetivo de aprendizaje.

Entre las características que debe tener una actividad docente gamificada se destacan:

• Debe tener una dimensión educativa: interiorizar y repasar conceptos. Debe estar integrada y en equilibrio con el resto de las actividades en el aula. No todo debe ser gamificado y no es “jugar por jugar”.
• Debe tener una dimensión emocional:
  • Placer por realizar la actividad. Debe ser una experiencia positiva.
  • Recompensa. Si se cumplen los objetivos y para ayudar a la motivación y a la mejora de los aprendizajes debe existir una recompensa. Mejora el interés por la parte lúdica o del juego.
  • Competitividad. Para enganchar a los alumnos la actividad debe retarles. Mejora el interés por la parte pedagógica.
• Papel dinamizador del profesor. Es fundamental para crear interés. Debe ser potenciador de la diversión y de la competitividad y debe rectificar conceptos equivocados y promover el debate.

En las asignaturas con temática química de las titulaciones de Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales (GITI), Grado en Ingeniería Química (GIQ) y Máster Universitario en Ingeniería Química (MUIQ) de las Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (ETSII) y de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industria (ETSIDI) ya se han ido realizando actividades de gamificación pero es necesario seguir implementándolas ya que se considera que la realización de este proyecto va a seguir consiguiendo en los alumnos mejorar las siguientes cuestiones:

1. La implantación de este tipo de dinámicas persigue mejorar la participación, motivación, interés e incluso la dedicación de los alumnos provocando la activación del proceso de aprendizaje, y así, consiguiendo mejorar su productividad y su evaluación.
2. Es fundamental que los alumnos se comprometan con su propio aprendizaje. La gamificación mejora el compromiso del alumno con la actividad docente en la que participa, consiguiendo que adquiera un aprendizaje significativo asociado a una experiencia atractiva.
3.  Además, esta herramienta puede ser un complemento ideal para técnicas convencionales, ya que ayudan al desarrollo de competencias transversales como el trabajo en equipo, la comunicación, la competencia digital, el liderazgo, la creatividad o el aprendizaje a lo largo de la vida.

3. Actividades de gamificación en clase

En la actualidad, existen distintas herramientas de gamificación:

• Competiciones a través de la plataforma digital Kahoot. Con una excelente acogida por parte de los alumnos. Cumple con todas las características que debe tener una actividad docente gamificada, tal y como se ha expuesto anteriormente.
• Competiciones simples en las que se dan puntuaciones de forma directa en el aula sin el apoyo de ninguna plataforma digital. Basta hacer una tabla en la pizarra. La capacidad para enganchar a los alumnos es menor, pero potencia la competitividad y la necesidad de ser “el mejor”. Estas actividades pueden ser mantenidas en el tiempo a lo largo del curso, estando los alumnos pendientes de la puntuación final.
• Creación de sopas de letras online. Los beneficios de jugar a la sopa de letras son mucho mayores de lo que se creía inicialmente: 1) Ayuda a aumentar la fluidez lingüística (esto es especialmente importante en alumnos extranjeros); 2) Puede ser usada como una estrategia de enseñanza y aprendizaje para conocer y dominar el vocabulario clave de un tema, ya que facilitan el aprendizaje memorístico y la revisión de términos.; 3) Ayuda a mejorar la concentración y a centrar totalmente la atención en algo específico; 4) Enseña paciencia y persistencia; 5) Mantiene el cerebro activo; 6) Apoya el desarrollo de aptitudes de gestión y solución de problemas; 7) Es terapéutico y relajante. Permite motivar a los alumnos en las clases porque para resolverlos se requiere un esfuerzo y perseverancia, y cuando los resuelven de forma exitosa se sienten realizados.
• Creación de crucigramas educativos. Aumentan la reserva cognitiva y ayudan a fijar los conceptos con mayor facilidad.
• Pasapalabra y trivial: juegos que potencian la memoria al mismo tiempo que amplía el vocabulario en temas concretos.
• Formularios gamificados implementados en MOODLE diseñados como escape-room y bonificados con insignias. Poseen todos los beneficios de los cuestionarios para afianzar y repasar conceptos, pero en un entorno lúdico. Además, resulta interesante generar un entorno inmersivo mediante un hilo conductor atractivo. Si se realizan en grupo, se añade el beneficio asociado a la adquisición y mejora de esta competencia transversal.
• Barajas de cartas, puzles y otros materiales basados en aspectos relacionados con la química.

Se destacan estas actividades por haber sido ya implementadas en asignaturas como Química, Química I, Química II, Química Inorgánica y Orgánica, Experimentación en Ingeniería Química I, Analizadores de Proceso o Control y Vigilancia Medioambiental tanto en la ETSII como en la ETSIDI. Ya se han utilizado en el aula como actividades asociadas a metodologías activas, pero en este Proyecto de Innovación Educativa se desea explorar todo su potencial.

Un aspecto adicional es el que considera la recompensa a los alumnos, que como ya se ha comentado, mejora el interés por la actividad y por lo tanto el objetivo de aprendizaje. En este sentido hay varias opciones. La primera es otorgar un premio solo a los alumnos ganadores. La otra es dar recompensa a todos los alumnos o equipos por superar fases del juego, lo que los anima a seguir participando. Entre las distintas recompensas podemos destacar:

• Evaluación sumativa a las notas de otras actividades.
• Puntuación numérica en la superación de etapas de la actividad gamificada. Potencia la motivación y la superación.
• Pódium simulado. Tiene el reconocimiento del resto de alumnos, les hace ser el centro de atención por unos minutos, se les puede aplaudir.
• Insignias. Pueden ser creadas específicamente. En las actividades inmersivas pueden tener la temática correspondiente. Si se da una por cada etapa superada, el incentivo es conseguirlas todas.
• Regalos al ganador. Pueden ser pequeños regalos corporativos, como un boli o una camiseta con el logo corporativo. Gominolas o chocolatinas, el azúcar favorece el trabajo del cerebro por lo que son muy interesantes utilizarlos como recompensas intermedias. Rotuladores fluorescentes o post-it que pueden usar para estudiar. Especialmente interesantes son los regalos fabricados por impresión 3D que como las insignias pueden diseñarse específicamente, todo alumno quiere tener su pieza que le reconoce como ganador.
• En las sopas de letras y crucigramas creados por los alumnos, una recompensa es poner a disposición del resto de los alumnos los mejores pasatiempos, para que todos los puedan usar para estudiar.

4.  Kahoot

Entre las actividades descritas anteriormente se destaca la realización de Kahoots.

Kahoot es una plataforma de aprendizaje basada en el juego que utiliza la filosofía de aprendizaje centrado en el alumno y que sirve para reforzar conocimiento divirtiéndose. Es una herramienta que ha sido ampliamente utilizada en las aulas desde su creación en 2013.

En esta plataforma que permite realizar cuestionarios, pero de una forma diferente, se pueden crear concursos de preguntas en la aplicación con texto, imágenes y/o videos para jugar, pasarlo bien y además repasar conceptos, reforzar el aprendizaje y/o evaluar. Es un complemento muy interesante en las metodologías de enseñanza activas que fomenta la implicación de los alumnos.

Kahoot es una muy buena plataforma en la que existe una gran cantidad de preguntas preparadas por los profesores además de poderse crear contenido específico de una materia para un juego.

Los estudiantes tras identificarse en sus móviles con el código del juego que genera el profesor y elegir un apodo, van contestando las preguntas pasando de una en una, con una cuenta atrás y en la que se van dando puntuaciones a los alumnos por respuesta correcta, por rapidez de contestación y por concatenación de respuestas correctas. Se puede jugar de forma individual o en grupo y al final se genera un ranking y un pódium con tres ganadores.

Después de cada pregunta se obtiene automáticamente los resultados del ejercicio a través de unos gráficos animados que muestran los alumnos que han contestado correctamente, así el profesor puede controlar cuándo pasa a la siguiente pregunta realizando explicaciones y reforzando los conceptos en los que más fallan los alumnos generando discusión y debate.

Kahoot genera informes muy completos de la actividad de los estudiantes, de tal forma que al final de cada juego se puede descargar un documento de Excel con todos los datos que facilita la evaluación de los alumnos.

Uno de los aspectos positivos de esta aplicación es que es muy atractiva desde el punto de vista del diseño, siendo muy intuitiva, dinámica, divertida y permitiendo trabajar de forma cooperativa. A los alumnos les encanta esta actividad y provoca en ellos reacciones emocionales. Además, tienen retroalimentación inmediata viendo su puntuación y sus fallos para poder mejorar, así como también comprender cuales son los aspectos más relevantes del tema evaluado por Kahoot, lo que les mantiene enganchados a la actividad para intentar superarse. No requiere material adicional más que el uso del móvil con conexión a internet, la cual puede ser incluso provista por la Universidad.

Sin embargo, esta actividad requiere de varios aspectos para que sea útil como limitar su uso, marcar bien los tiempos y controlar el acceso. Por otra parte, se debe tener en cuenta que, si se utiliza como método de evaluación, los alumnos pueden participar con un apodo en lugar de utilizar su nombre completo, lo cual puede dificultar la identificación del mismo.

5. Alternativas al Kahoot

El principal problema que ha surgido con esta excelente actividad es que en el año 2021 la aplicación ha pasado de ser gratuita desde un límite de 50 jugadores a uno de solo 10 alumnos, cantidad insuficiente para grandes grupos de clase como los del GITI o GIQ de la UPM.

Es difícil encontrar alternativas a la plataforma Kahoot debido a sus grandes ventajas y a su interfaz tan atractiva y dinámica. Entre sus ventajas destacan:

• Dinámico y divertido
• Interactivo y emotivo
• Usa el móvil o la tableta
• Genera debate (feedback)
• Permite reforzar conceptos y corregir errores
• Permite identificar los conceptos más importantes de cada tema
• Favorece la participación y la competitividad (ranking)
• Permite el trabajo individual o en grupo
• Permite la evaluación mediante una metodología menos tradicional
• Permite flipped classroom 

Entre las posibles alternativas podemos destacar:

• Quizizz: herramienta para crear cuestionarios gamificados competitivos en entorno digital.
• Blooket: plataforma muy similar a Kahoot, pero en este caso los estudiantes van respondiendo las preguntas a la vez que aplican diferentes modos de juego con los que van ganando recompensas por cada respuesta correcta. Se puede proponer como homework o tarea para casa. Además, a medida que los estudiantes superan niveles van desbloqueando nuevos juegos, por lo que la dificultad del juego también aumenta.
• Wooclap: plataforma electrónica que permite hacer más interactivas las clases creando encuestas y cuestionarios.
• FlipQuiz: herramienta que crea tableros de preguntas asociadas a puntuaciones. Permite fijar tiempos.
• Classcraft; herramienta para convertir la clase en un juego de rol.
• Socrative: herramienta en la que el profesor puede realizar preguntas, cuestionarios, juegos, etc.  en entornos digitales en los que los alumnos deben responder en tiempo real.
• ClassDojo: herramienta para el control y la gestión del aula. Entre otras cosas promueve actividades de gamificación, califica al alumnado y utiliza un refuerzo positivo constante.
• Poll Everywhere: servicio en línea para sistemas de respuesta de aula y respuesta de audiencia que permite obtener tendencias.
• GoalBook: plataforma en línea que ayuda a los profesores a seguir el progreso de aprendizaje del alumno; mezcla características propias de las redes sociales.
• Etc.

Sin embargo, se desconoce el alcance de estas aplicaciones por lo que es necesario, en una primera etapa, explorar sus fortalezas y debilidades, lo que se pretende en este proyecto de innovación educativa.

También, por otro lado, se establece la posibilidad de explorar las posibilidades de creación de una nueva plataforma que aúne todas las ventajas y necesidades tal y como reúne la aplicación Kahoot.

Mediante este proyecto de innovación educativa se pretenden alcanzar los siguientes objetivos:

1. Fomentar el aprendizaje mediante el uso de herramientas que permiten la gamificación (los mencionados anteriormente)
2. Uso de Kahoot en grupos pequeños de MUIQ (con Nº de alumnos <10)
3. Búsqueda, análisis e implementación de alternativas al Kahoot para grupos grandes en GITI y GIQ
4. Exploración de opciones de creación de aplicación lúdica. Para ello se contactará con el GATE.
5. Seguimiento de la implementación de otras actividades de gamificación en el aula.

Tal como se ha comentado en la descripción de la propuesta, se trata de un proyecto que involucra titulaciones de Grado y titulaciones de Máster de tres escuelas de la UPM: ETSII, ETSIDI y ETSIN.

Además de las mejoras asociadas a cualquier proyecto de innovación educativa, como un aumento en la adquisición de las competencias específicas propias de las asignaturas de química, así como de competencias transversales como las destrezas del trabajo en laboratorio o el trabajo en equipo, también se espera alcanzar niveles más altos en la escala de Bloom que permitan lograr un mayor grado de conocimiento alcanzando niveles de análisis, evaluación y creación.

La propuesta, en caso de concesión, conduciría a una mejora de la calidad en los siguientes aspectos:

- Contribución a fomentar la interacción entre el alumnado y el profesorado.

- Contribución a una mayor motivación de los estudiantes para abordar las asignaturas de química.

- Contribución a la motivación del profesorado por retroalimentación de la motivación del alumnado.

-Contribución a los objetivos de desarrollo sostenible: La propuesta de mejora educativa presentada se debe contextualizar con los paradigmas de sostenibilidad económica, social y ambiental consensuados por la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible.

Dentro de ellos, este proyecto pretende fomentar:

ODS 4. Educación de calidad: Garantizando una educación inclusiva, equitativa y de calidad y promoviendo oportunidades de aprendizaje durante toda la vida para todos aplicado al entorno universitario asegurando una educación para la sostenibilidad.

ODS 5. Igualdad de Género: Asegurando la participación plena y efectiva de las mujeres y la igualdad de oportunidades de liderazgo a todos los niveles decisorios en la vida política, económica y pública.

En este sentido, el GIE “Didáctica de la Química” presenta una experiencia dilatada en actividades de gamificación y aprendizaje basado en el juego, destacando el PIE concedido en 2019 denominado “Desarrollo y aplicación de un Escape room sobre la tabla periódica” destinado a la elaboración de un escape room y que tuvo una gran repercusión en la ETSII y en el alumnado participante, o el Proyecto UPM Individual titulado “Gamificación en las asignaturas de Grado y Doble Grado en la ETSIDI” concedido en 2022. Estos trabajos previos revelaron como a través de este tipo de metodologías activas se mejoraron no solo el interés del alumno, sino que favorecieron también la adquisición de competencias. Con esta nueva propuesta se pretende dirigir la experiencia y conocimiento de los miembros del grupo y aplicarlo al desarrollo de nuevas actividades de gamificaciones, ya sea a través de aplicaciones disponibles en la red como el posible desarrollo de nuevas aplicaciones enfocadas a la temática.

Atendiendo a la convocatoria de innovación educativa, de ser concedido, el proyecto se iniciaría en febrero de 2023 y finalizaría a mediados de noviembre de 2023 con el siguiente orden cronológico:

Etapa inicial: Febrero-Mayo 2023 (meses 1-4)

En la primera etapa del proyecto, se realizarán las siguientes acciones:

-Organizar a los participantes de este proyecto en grupos que realizarán actividades de gamificación y, en otros que no y actuarán de clases espejo para una misma asignatura.

-Implementar el uso de aplicaciones y juegos educativos y el uso de Kahoot en diversos grupos de clase que permitan comparar los resultados de aprendizaje alcanzados.

-Introducir el uso de las aplicaciones mencionadas para docencia en grupos numerosos.

-Seleccionar la mejor actividad que conlleve a un mejor aprovechamiento de las clases por parte del alumnado.

-Gestionar una aplicación educativa de características similares al Kahoot.

Etapa intermedia: Junio-Julio 2023 (meses 5-6)

Tras la realización de las acciones anteriores, procederemos con las siguientes:

- Elaborar un banco de preguntas para alimentar las distintas plataformas y herramientas de gamificación elegidas para que puedan ser implementadas en grupos numerosos de distintas titulaciones.

Etapa final: Julio-Noviembre 2023 (meses 6-10)

En la última etapa del proyecto, se realizarán acciones enfocadas a la implementación y a la difusión de los resultados obtenidos:

-Implementar la mejor plataforma, de las mencionadas, para llevar a cabo ejercicios de gamificación en el aula.

-Indagar en la posibilidad de creación de una nueva aplicación con ayuda de servicios como el GATE.

-Difundir los resultados en jornadas (ETSII, ETSIDI, ETSIN, ICE, RSEQ,…) o mediante la asistencia a algún congreso docente (EDUNOVATIC, CIDICO, etc) o escritura de artículos docentes.

-Finalizar el proyecto.

A continuación, se detalla un cronograma del proyecto:

Atendiendo a las fases de desarrollo del proyecto, se realizará un seguimiento en los meses intermedios (junio-julio) para analizar tareas realizadas hasta la fecha, y las que aún quedan pendientes respondiendo a las siguientes cuestiones:

• ¿Se han introducido actividades de gamificación en las aulas?
• ¿Se ha hecho uso de Kahoot en algunos grupos pequeños y en otros no y se han evaluado los resultados de aprendizaje adquiridos en cada caso?
• ¿Se podría seleccionar ya la mejor actividad que permita una mejora en el aprendizaje de los alumnos para las distintas asignaturas?
• ¿Se está evaluando la posibilidad de creación de una aplicación educativa similar al Kahoot?

Si al responder a estas preguntas las respuestas son afirmativas, durante la última etapa del proyecto (octubre-noviembre) se evaluará el grado de satisfacción de los estudiantes mediante encuestas de autopercepción.

Tras finalizar el proyecto se espera generar los siguientes productos:

• Elección de aplicación gamificada similar al Kahoot pero gratuita para un número de alumnos superior a 10.
• Banco de preguntas común de diferentes asignaturas intercentro que pueda utilizarse por todos los miembros del proyecto adscritos a diferentes Escuelas de la UPM.
• Guía de uso para los futuros usuarios de la aplicación seleccionada.
• Premios impresos con impresora 3D como recompensa para los alumnos con mayor calificación obtenida en los cuestionarios gamificados.
• Ponencias en congresos docentes
• Escritura de artículos docentes

• La aplicación seleccionada para ser implantada en las clases de química de la ETSII, ETSIDI y ETSIN.
• Artículos en revistas de innovación docente y ponencias y pósters en Congresos/Jornadas/Seminarios.
• Difusión en redes sociales o mediante los medios propios del GIE Didáctica de la Química y en las distintas Escuelas y el portal de Innovación Educativa de la UPM.

Además de la participación de una parte importante de los miembros del Grupo de Innovación Educativa “Didáctica de la Química” de la UPM pertenecientes a diferentes centros de la UPM como la ETSII, la ETSIDI y la ETSIN, se espera recibir colaboración del Grupo Especializado de Didáctica e Historia de la Física y la Química de las Reales Sociedades Española de Física y de Química, a través de las ayudas para la realización de actividades educativas y de divulgación.