En este proyecto pretendemos realizar varios juegos del tipo "serious games", basados en problemas de física y matemáticas. Los juegos estarán diseñados para dispositivos móviles usando el la aplicación libre App Inventor 2 y englobados en una pequeña plataforma que llamaremos “Science Games”. Pretendemos que esta plataforma, en su versión final, esté disponible para el público en general, lo que aportará una mayor visualización de nuestra universidad.

El objetivo fundamental es que estos juegos de móvil ayuden a estimular a los alumnos tanto de nuevo ingreso como los que siguen actualmente la carrera, que no suelen estar especialmente motivados con las asignaturas básicas como la física o las matemáticas. Los juegos estarán en inglés para incentivar y promover el uso y práctica de la lengua inglesa, al tiempo que permite una mayor difusión.

La implementación de los juegos en el aula pretende hacerse utilizando técnicas de gamificación, como por ejemplo badges para los alumnos con mejores puntuaciones, ranking de puntuaciones, etc.

Uno de los eventos que pretendemos que sea fundamental en la implantación del proyecto será una gymkana científica, donde participen alumnos de diferentes escuelas (en principio de las Escuelas donde hay participación de profesores en el proyecto, pero claro está abierto a la participación del alumnado UPM). La aplicación que se descargarán en su móvil les irá geolocalizando y dando pistas a partir de enigmas relacionados con problemas de Física y Matemática.

El objetivo principal de este proyecto es motivar a los alumnos de primer año para una mejor disposición con las asignaturas básicas de física y matemáticas, por medio de herramientas especialmente apreciadas y utilizadas por nuestros alumnos como son los juegos de móviles y la gamificación.

Como objetivos secundarios pretendemos paliar el abandono de dichas asignaturas básicas, ya que esperamos que los juegos hagan que los alumnos se involucren más en su propio aprendizaje.

Otro objetivo responde a la motivación por el aprendizaje y uso de la lengua inglesa, ya que los juegos serán en inglés.

Además, se promovería la cooperación, ya que en nuestra gymkana de ciencias queremos que trabajen en grupos y que se compitan con alumnos de otras Escuelas de la universidad.

Como ya hemos comentado, uno de los principales problemas en las asignaturas básicas en las llamadas “ingenierías verdes” es la falta de motivación por las asignaturas de física y matemáticas. Pensamos que este proyecto puede ayudar a mejorar aspectos esenciales como el abandono de las asignaturas y una mejora en sus resultados académicos, utilizando un lenguaje y unas herramientas más cercanas a su vida diaria como son los juegos de móviles y los conceptos de gamificación.

El primer público al que está dirigido este proyecto es a los alumnos de primero de la E.T.S.I. Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas y la E.T.S.I. Montes,Forestal y Medio Natural.

Los profesores que desarrollarán el proyecto imparten clases en dichas escuelas y por tanto será más fácil su implementación en los grados de dichas Escuelas. Pero los materiales que se van a generar estarán disponibles para todos los profesores de la universidad. Incluso la versión final de la plataforma se pretende que esté disponible como juegos al público general.

En una primera fase decidiremos las temáticas y los problemas que estamos interesados en potenciar a nuestros alumnos. Por ejemplo, si pensamos que es necesario generar un juego que incida en nociones básicas de la cinemática y en la suma de vectores.

Una vez seleccionados los problemas sobre los que queremos incidir, comenzaremos a diseñar qué tipo de juego podría ser divertido para que los alumnos se “enganchen” y cómo sería la dinámica del juego.Como ejemplo de juego relacionado con un problema de Mecánica podría ser un sistema que simule  un plano inclinado por el que tienen que bajar unas cajas con velocidad constante; haciendo uso de los acelerómetros del  móvil el juego puede detectar la inclinación del dispositivo (que simularía la inclinación de la rampa) y según el valor del coeficiente de rozamiento que aparezca en pantalla (y el efecto de otras fuerzas externas que vayan apareciendo en los distintos niveles) deberán controlar la inclinación para evitar que se pare o que caigan con aceleración. Como ejemplo de juego de Electromagnetismo se podría preparar una “sala de entrenamiento Jedi”, en el que se disparan partículas cargadas y el alumno, con un avatar de Jedi,  mediante la acción de campos eléctricos y magnéticos tendría que desviar el haz de partículas para dar en el blanco (con lo que aprenderán el efecto de los campos eléctricos y magnéticos sobre el movimiento de partículas cargadas).

Con todo esto empezaríamos a diseñar algunos elementos gráficos y estilos que deberían ser comunes a todos los juegos. Esto facilitará que todos los juegos se integren en una plataforma común.

El siguiente paso es programar los juegos para los móviles, usando como herramienta principal la aplicación App Invertor 2, del MIT que es de libre disposición.Es posible que algunas aplicaciones se realicen con diferentes programas de aplicaciones móviles como PhoneGap o Construct2 (todas ellas gratuitas), pero la mayor parte de los juegos se programará utilizando App Inventor2.

Los juegos incluirán una pequeña explicación en texto y audio, en inglés, sobre los fundamentos físicos o matemáticos del proceso involucrado en el juego, y alguna pregunta sobre esa Física/Matemática para ganar más puntuación en el juego. 

Una vez programados los juegos, utilizaremos a nuestros propios estudiantes como “beta-testers” de los juegos, implicando lo más posible a los alumnos en su desarrollo.

Con los juegos suficientemente desarrollados pretendemos agruparlos en una única plataforma, denominada “Science games”.

La presentación de la plataforma se realizará convocando una gymkana de los alumnos de las dos Escuelas. Para esta gymkana diseñaremos una nueva aplicación que utilice la api de google maps para conducirlos por los diferentes puntos del campus Moncloa donde resolverán problemas, preguntas y juegos de la plataforma “Science games”.  La presentación de la gymkana se hará mediante un vídeo realizado por uno de los profesores  en el que se explicará toda la mecánica del juego (este vídeo convendría que estuviera alojado en Moodle con antelación para que los alumnos que vayan a participar conozcan previamente el número de pruebas y el desarrollo del mismo). El juego de la gymkana dará las pistas mediante un audio en inglés.

La ultima parte de implantación del proyecto, es la implementación de los juegos diseñados en las clases de grado. Para ello pretendemos utilizar ideas propias de la gamificación, como concesión de “badgets” a los alumnos con mayor puntuación en los juegos e ideas similares, probablemente aprovechando las herramientas de gamificación que nos proporciona el Moodle de la UPM. Para ello pretendemos solicitar la formación del GATE para gamificación usando Moodle.

Vamos a generar diferentes juegos de física y matemáticas para dispositivos móviles de Android, que pretendemos que se integren en una única plataforma disponible para la comunidad de profesores de la UPM. 

Para seguir los resultados del proyecto, pretendemos involucrar a alumnos en la fase de “tester” de los juegos.

La principal fuente de datos para el seguimiento del proyecto, puede ser el número de descargas de los diferentes juegos.

Otro de las formas de seguimiento será el número de estudiantes que se inscriban a la gymkana de las Escuelas.

En todo caso se preparará una encuesta anónima en Moodle en la que se preguntará al alumno el uso que ha hecho del juego, el interés que le ha suscitado y, lo más importante,   el aporte que le ha supuesto en el aprendizaje de los temas relacionados con la asignatura.

Por otra parte, las tasas de abandono de nuestros alumnos, antes y después de implantar los juegos pueden ser un buen indicador de la efectividad de nuestro proyecto.

El producto resultante son los juegos de móvil para Android que queremos desarrollar. La transferencia de los juegos tanto interna como externa a la UPM será inmediata, y esperamos aumentar así la visibilidad de nuestra universidad, ya que pretendemos que dichas aplicaciones estén disponibles de manera gratuita para todo el mundo.

Todo el proyecto se pretende compartir con nuestra comunidad universitaria publicando una nota de difusión en la UPM.

Queremos que si los resultados son positivos, la gymkcana se convierta en un suceso anual que se pueda ampliar a todo el campus Moncloa.

Todo el trabajo se quiere presentar como artículo en la Revista Española de Física, así como en el congreso bienal de la Real Sociedad Española de Física.

Cuando los juegos estén bien probados y evaluados se intentarán subir a un repositorio estándard, como Google Play, para que se pueda descargar llibremente, y dé visibilidad a la Universidad.

Inicialmente los departamentos donde están implicados en su docencia los profesores que solicitan el proyecto ya las principales acciones están pensadas para alumnos de dichas Escuelas.