Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Ítem Texto completo enlazado Desarrollo de un videojuego educativo configurable que aborda los temas del área de ciencia y tecnología en estudiantes de 4º de primaria(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-06-11) Ramos Villanueva, Luiggi Alexander; Baldeón Medrano, Johan PaulEl área de Ciencia y Tecnología es un rubro importante en la educación escolar peruana porque permite al estudiante adquirir una formación científica para desarrollarse como persona a través de la alfabetización científica y tecnológica. Sin embargo, la falta de metodologías indagatorias para la enseñanza de temas de ciencias sería una de las causas del bajo promedio obtenido en la última evaluación de PISA en 2018. En vista a ello y a la dificultad que tienen los docentes para enseñar utilizando herramientas interactivas y configurables, la problemática que se aborda es el acceso limitado del docente a herramientas interactivas para el aprendizaje, como los videojuegos educativos, a nivel de configurabilidad en el área de Ciencia y Tecnología. En la presente tesis, se tiene identificado como objetivo principal desarrollar un videojuego educativo configurable para alumnos de cuarto de primaria que considere mecánicas de aprendizaje y de juego y permita la personalización de los logros de aprendizaje que los profesores deseen establecer y que estén relacionados con el área de Ciencia y Tecnología. Para ello, primero se definen los estilos de aprendizaje y las mecánicas de aprendizaje y de juegos apropiadas para el videojuego, aplicando el marco de trabajo LEGA y el modelo Learning Mechanics-Game Mechanics. Luego, se define el diseño del videojuego, basándose en herramientas como Game Design Document y en el temario definido por la MINEDU en su Programa Curricular del 2016. Posteriormente, se desarrolla el videojuego educativo usando el motor de videojuegos Unity y el lenguaje de programación C#. Para evaluar los efectos del videojuego en el aspecto educativo y de jugabilidad, se realizaron cuestionarios a grupos de docentes y estudiantes de instituciones educativas de Lima, obteniendo un alto porcentaje de aprobación por parte de los participantes. En conclusión, el videojuego pudo cumplir con el objetivo de reforzar los conocimientos de los estudiantes participantes en el área de Ciencia y Tecnología, y, en base a los resultados y a las lecciones aprendidas obtenidas, se podrá mejorar el videojuego para volverlo más atractivo hacia el público objetivo.Ítem Texto completo enlazado Desarrollo de un videojuego educativo configurable que aborda los temas del área de desarrollo personal, ciudadanía y cívica en estudiantes de 1ro de secundaria(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-07-17) Flores Mejia, Luis Fernando; Baldeón Medrano, Johan PaulLa pandemia en los últimos años ha impulsado y remarcado la importancia de la tecnología en distintos rubros como la educación. Este ámbito, como algunos más, ha sufrido cambios más bruscos con respecto al uso de las tecnologías de la información y comunicación, TIC, en la enseñanza. A raíz de ello, se cuenta con distintas maneras de innovación e integración de las TIC, una de ellas es el aprendizaje potenciado por tecnologías que tiene como propuesta el videojuego como parte del enfoque del aprendizaje basado en juegos. La presente tesis describe el proceso del desarrollo de un videojuego centrado en el área de desarrollo personal, ciudadanía y cívica, también llamado DPCC en el Perú, para el grado de primero de secundaria que pueda ser configurado por el profesor como una herramienta educativa y extensión de sus recursos dentro de su metodología de enseñanza. Para ello se usó el concepto de gamificación como eje de desarrollo del proyecto “Teen Days” para el cumplimiento de los objetivos planteados en el documento. El soporte educativo del juego está basado en el cumplimiento de competencias propuestas en el currículo nacional de la educación básica del MINEDU. La relación entre las actividades de aprendizaje con las actividades de juego para aplicar la gamificación mediante el marco de trabajo LEGA fue fundamental en el desarrollo de las mecánicas del videojuego. Añadiendo los catálogos de logros y actividades educativas se realizó el diseño del juego que definió el género de aventuras, el rango de edad, la narrativa, desafíos y recompensas. Como el proyecto busca despertar el interés de los estudiantes al usar el videojuego, se identificaron los tipos de juegos más compatibles con el curso. El primero se centró en las cartas basado en el juego de la memoria que adapta un campo temático del área educativa que es la interculturalidad; el segundo se basa en una historia interactiva que pone a prueba los valores morales y el último juego está diseñado como un escape room en 5 niveles que plantean situaciones de vida de un estudiante de primero de secundaria donde debe encontrar el problema y resolverlo. Todo el desarrollo de juego está realizado en el motor de juegos Unity, un software que usa el lenguaje de programación C# para la implementación de todo el videojuego. Adicionalmente, se tiene una serie de configuraciones disponibles para el docente para que pueda personalizar el juego por alumno dependiendo de su avance en el curso y carga cognitiva. Para medir la eficacia del videojuego como herramienta para la educación se realizaron las pruebas en una institución educativa en Lima logrando una buena aceptación por parte de los estudiantes y docentes junto a retroalimentaciones para una mejor experiencia. Según el recojo de opiniones, no se vio un indicio de ludopatía por lo que el proyecto cumple más el rol de refuerzo de aprendizaje que de entretenimiento distractor. El formato de juego está disponible para computadoras de escritorio, tablets y smartphones para que llegue a las distintas comunidades del país. Los buenos resultados abren el camino a trabajos futuros sobre el uso de los videojuegos como parte del paradigma de la enseñanza usando las tecnologías de la información.Ítem Texto completo enlazado Desarrollo de un videojuego educativo configurable con mecánicas de aprendizaje y de juego que permitan reforzar el aprendizaje de Matemática en estudiantes de 1ro de secundaria(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-04-04) Lozano Tapia, Glenn Eduardo; Baldeón Medrano, Johan PaulMediante evaluaciones de rendimiento se demostró que muchos estudiantes de primero de secundaria no logran los resultados esperados en el área de matemáticas. Además, existen limitaciones en la enseñanza para la consideración de estilos de aprendizaje y poca flexibilidad en la selección de temas. Por ello, se identifica como problemática la falta de videojuegos configurables por el docente para complementar la enseñanza de matemáticas. El objetivo identificado es desarrollar un videojuego configurable por el docente, que ayude a desarrollar el aprendizaje de matemáticas. Para ello se emplea LEGA, un framework diseñado para asistir a docentes que deseen aplicar estrategias de gamificación. Primero, se identifica un conjunto de logros de aprendizaje y mecánicas de aprendizaje y de juego. Luego, se obtienen los estilos de aprendizaje de los alumnos y se diseñan actividades que serán la base del videojuego educativo. Posteriormente, se desarrolla el videojuego posibilitando a los docentes la configuración de temas y mecánicas. Para la implementación, se realizan evaluaciones a un grupo de alumnos con el apoyo de docentes. Estas evaluaciones están orientadas a medir el desempeño académico y el grado de satisfacción de los alumnos. En los resultados se muestra una diferencia favorable promedio de 0.22 (según notas estandarizadas del 0 al 20), mientras que en la evaluación orientada a la satisfacción se obtiene una aprobación de 83.3% de conformidad por parte de los estudiantes, quienes además manifestaron esta satisfacción mediante comentarios. A través de estos resultados se concluye que algunos de los temas expuestos no fueron enseñados a pesar de estar presentes como logros de aprendizaje según la MINEDU. Por otro lado, se determina que los géneros de aventura y exploración para videojuegos educativos favorecen la respuesta positiva de los estudiantes. Además, se confirma que el uso de narrativa en videojuegos educativos es favorable.Ítem Texto completo enlazado Desarrollo de un videojuego educativo configurable con mecánicas de aprendizaje y de juego que permitan reforzar el aprendizaje de ciencia y tecnología en estudiantes de primero de secundaria(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-09-05) Salazar Suasnabar, Hubert Eliot; Baldeón Medrano, Johan PaulEl presente trabajo de tesis abarca la implementación de un videojuego educativo con la capacidad de ser personalizado por parte de un docente o instructor y que, utilizando mecánicas de aprendizaje y de juego, refuerce el aprendizaje en el área de Ciencia y Tecnología de primero de secundaria. Para dicho fin, se ha elaborado un proyecto que incluye el establecimiento de la problemática, el objetivo general y sus objetivos específicos, la revisión del estado de arte, la presentación de los resultados alcanzados, las conclusiones y los trabajos futuros relacionados al proyecto en sí. En el primer capítulo se presenta la problemática del proyecto de tesis, partiendo de un contexto de rendimiento bajo por parte de alumnos peruanos en temas de Ciencia y Tecnología, y debido a los problemas causa, que son la necesidad de herramientas interactivas que tomen en cuenta la forma de aprender de los estudiantes de la generación actual con determinados tipos de jugador, la necesidad de videojuegos educativos que tomen en cuenta las características de determinados estilos de aprendizaje para complementar el aprendizaje en temas de Ciencia y Tecnología y la necesidad de videojuegos que permiten su personalización o configuración por parte del instructor o docente, a nivel de aprendizaje, se obtiene el problema central que es la dificultad por parte de los docentes para la personalización de los temas y logros de aprendizaje en soluciones interactivas que complementan el aprendizaje en el área de Ciencia y Tecnología. A partir de dicho problema central, se obtiene el objetivo general, el desarrollo de un videojuego educativo configurable, que busca atender al problema central, y sus objetivos específicos que buscan responder a cada uno de los problemas causas descritos previamente. También, se presentan los resultados esperados ligados a cada uno de los objetivos específicos, los indicadores objetivamente verificables de dichos resultados y las herramientas y metodologías que se utilizaron para obtener los resultados esperados.Ítem Texto completo enlazado Plataforma Web para el apoyo en la mejora de la comprensión lectora en alumnos de educación básica(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-11-08) Huerta Manrique, Román Manuel; Zapata del Río, Claudia María del PilarLos resultados obtenidos por los estudiantes peruanos en pruebas internacionales son deficientes, en especial en lo que se refiere a la comprensión lectora. En el Perú se han implementado algunos programas para hacer frente a este problema, pero las dificultades logísticas muchas veces no han permitido el correcto desarrollo de estos. Además, un factor que se sabe ayuda a los estudiantes es la retroalimentación sobre las respuestas que ellos presentan, y cuando se da de una manera inmediata es aún más efectiva. El presente proyecto de fin de carrera describe el trabajo realizado en el proceso de desarrollo de una plataforma web para el apoyo en la mejora de la comprensión lectora en alumnos de educación básica. Primero se hace una descripción del programa y se definen objetivos y resultados esperados, además se desarrolla el marco conceptual sobre los temas que se tratan en el desarrollo del proyecto. Luego se explica cómo se trabajó abarcando cada resultado esperado. Y por ltimo se realiza una conclusión sobre todo el trabajo realizado y se proponen trabajos futuros.Ítem Texto completo enlazado Sistema de apoyo al docente para el curso de programación en escuelas secundarias(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-02-15) Miranda Yecguanchuy, Jorge Francisco; Berrocal Pérez-Albela, Jorge AlbertoHoy en día, según los estudios realizados por la iniciativa Code.org solo, una de cada diez escuelas en Estados Unidos enseña a programar. En el Perú se podría deducir que la realidad es más infortunada: solo algunos colegios particulares tienen como parte de su cronograma de estudios el tema de programación. Aun así, este es desarrollado de una forma muy superficial, y el resto de colegios solo logran ofrecer el paquete de Microsoft office a lo largo de toda la secundaria. Es por lo antes mencionado que surge la principal motivación de la presente tesis, desarrollar una herramienta que apoye a los docentes de escuelas secundarias en las que sí se imparte el curso de programación, de modo que se facilite la introducción a conceptos y técnicas básicas. Esta herramienta consiste en un curso de programación, que utiliza un lenguaje de visual a modo de videojuegos, que introduce a los estudiantes a conceptos y a técnicas básicas. Asimismo esta herramienta permite a los profesores monitorear el avance y desempeño de sus estudiantes a lo largo de la solución de cada ejercicio. De esta forma es posible saber qué alumnos puedan requerir una orientación más personalizada y quienes tienen mejores aptitudes para el curso. En el primer capítulo se introduce la problemática general a la que se desea afrontar. El hecho de que en el país no se le da importancia al curso de programación en escuelas en las que se cuenta con el equipo necesario para esta materia. Seguido por una pequeña investigación sobre las notas de estudiantes de la Universidad Católica en el curso de introducción a la computación y una encuesta a dichos alumnos sobre lo que se les enseño en el colegio en cuanto a programación. El segundo capítulo cuenta con el marco conceptual en el que se sitúa la presente tesis, así como el estado del arte actual, del área a la que la herramienta desarrollada corresponde. El tercer capítulo comienza con la parte técnica del análisis del sistema de información desarrollado; es decir, los actores, requerimientos, paquetes, casos de uso y su especificación debida. El cuarto capítulo explica el diseño y arquitectura que se utilizaron en el desarrollo e implementación del sistema de información. También se explican los estándares de programación y los patrones que se siguieron. Finalmente se detallan las herramientas utilizadas en la implementación. El quinto capítulo, y el más importante, se explica cómo se implementaron los videojuegos que serán utilizados para el curso de programación básica, la herramienta y diseños utilizados, los estándares seguidos y la integración con el sistema de información. Finalmente, el sexto capítulo consiste en algunas conclusiones y recomendaciones para futuras tesis que deseen aumentar el alcance de la presente o que pertenezcan a la misma área del conocimiento.Ítem Texto completo enlazado Desarrollo de una herramienta para la práctica del curso de matemáticas en plataformas educativas virtuales utilizando reconocimiento de emociones(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-07-07) Zúñiga Soto, Rosario Isabel; Melgar Sasieta, Héctor AndrésEl Perú atraviesa una crisis en su sistema educativo, a pesar de estar cerca de lograr la universalización de la educación primaria, sector importante para el desarrollo escolar, los resultados muestran que los niños no aprenden como deberían. Para mejorar esta situación se necesitan aplicar nuevas técnicas que apoyen al desarrollo educacional sobretodo de los niños y niñas del nivel primario. En el ámbito tecnológico, existen nuevas herramientas que no están siendo utilizadas y que podrían ayudar a mejorar la educación en nuestro país. Una de estas herramientas son las plataformas educativas virtuales, conocidas también como e- Learning Systems. Si bien estas plataformas logran cubrir algunas expectativas de lo que debería ser un aula virtual, no toman en cuenta las experiencias, talentos e intereses de los alumnos. El presente proyecto de fin de carrera propone una alternativa de solución mediante una herramienta que posibilite el reconocimiento de emociones por medio de texto ingresado por el alumno, para descubrir el perfil que posee y poder responder afectivamente a sus necesidades. Para simular el ambiente pedagógico se crearon lecciones para practicar la materia de Matemáticas. De igual manera el trabajo se centra en la educación primaria como primer enfoque en el desarrollo.Ítem Texto completo enlazado Diseño e implementación de un módulo educativo para el control de sistema Bola y Varilla(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013-10-30) Meneses Morales, Pavel; Zafra Siancas, Henrry Daniel; Tafur Sotelo, Julio CésarEn la presente tesis se realizó el diseño e implementación de un módulo educativo para el control del sistema bola-varilla, el cual podrá ser utilizado como material de enseñanza por las especialidades que cuenten en su plan de estudios con cursos de control. Así mismo, será útil para la enseñanza de la parte experimental en cursos de pre-grado a través de este sistema no lineal e inestable. El sistema bola-varilla consta de: dos sensores infrarrojos de proximidad; el primero, mide la distancia del desplazamiento de la bola sobre la varilla; el segundo, mide el ángulo y la posición de giro de la varilla. El actuador es un motor DC. La implementación del algoritmo de control se realiza mediante la tarjeta de procesamiento de señal DSPACE1102, la cual permite una ejecución del algoritmo mediante el uso de SIMULINK Real-Time Workshop. El algoritmo del sistema cuenta con un doble lazo: interno y externo; el primero se encarga de controlar el torque que brindará el motor para poder mover la varilla; el segundo, controla el sentido de giro del motor. La parte mecánica del sistema fue diseñada en el software de diseño CAD en 3D – SolidWork e implementada con aluminio y acrílico. El diseño del controlador y la evaluación de parámetros se desarrollaron en el programa de simulación SIMULINK desde MATLAB. Por otro lado, se utilizó la plataforma del programa SIMULINK Real-Time Workshop para las pruebas en tiempo real del sistema bola-varilla, donde se logró sintonizar los parámetros de los controladores de acuerdo a las características reales del sistema; ello permitió cumplir el principal objetivo de la tesis: el control del sistema bola-varilla en tiempo real. Finalmente, luego de realizar el diseño, simulación e implementación de los controladores (compensadores) se logró una respuesta adecuada con un OS% < 5% y un TS < 3 segundos, ambas requisitos son los planteados para el control del sistema bola-varilla.Ítem Texto completo enlazado Diseño e implementación de una interfaz multimedia interactiva basada en un servidor de video para un laboratorio remoto virtual(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2012-03-29) Ramos Castellanos, Andrew RoyEl presente proyecto de tesis consiste en el desarrollo de una interfaz multimedia interactiva basada en un servidor de video para la implementación de un laboratorio remoto virtual. Esta interfaz permitirá la visualización de los equipos que se encuentren remotamente y la interacción entre usuarios conectados a una sesión de laboratorio. El primer capítulo está centrado en el análisis de la situación actual del e-learning y las ventajas que traería consigo el laboratorio virtual. El segundo capítulo busca presentar el análisis desarrollado de todas las tecnologías disponibles para el desarrollo de la interfaz. El tercer capítulo presenta los conceptos importantes que se deben considerar para que la aplicación pueda cumplir con los objetivos trazados, así como la elección y justificación de las herramientas a utilizar para llevar a cabo la solución planteada. El cuarto capítulo esta enfocado al diseño de la solución. Así pues se presenta arquitectura del sistema, las consideraciones que se deben tener con el servidor de video y el diseño de las aplicaciones que formarán parte de la interfaz. El quinto capítulo describe la implementación de las aplicaciones y la integración de éstas para obtener la interfaz que se presenta como solución de este trabajo de tesis. Asimismo, luego se realiza una evaluación de la interfaz desarrollada y del servidor a través de pruebas en Internet.Ítem Texto completo enlazado Diseño e implementación de un módulo educativo de demostración de lanzamiento parabólico mediante el control de motores eléctricos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-11-08) Segovia Cabezas, ArturoEn el presente trabajo de tesis se diseñará e implementará un módulo educativo que mostrará la experiencia del lanzamiento parabólico de objetos. El sistema consiste en una barra acoplada a un motor eléctrico que hará que el proyectil, bola de acero, genere un movimiento circular. Al llegar la barra a cierto grado, esta es detenida y el proyectil realiza el movimiento parabólico. El módulo educativo tendrá un plano horizontal de forma circular sobre el cual impactará el proyectil. El módulo tendrá un diámetro de 1.6 metros y contará con un sistema de lanzamiento actuado por un motor de corriente continua y un motor a pasos a través de una interfaz vía computadora. Para el desarrollo de la tesis se han planteado los siguientes objetivos: realizar el modelamiento matemático de las características estáticas y dinámicas del sistema, desarrollar la interfaz gráfica para el accionamiento, desarrollar los algoritmos de control, implementar el módulo, realizar las pruebas de evaluación y documentarlas. El módulo educativo servirá para hacer demostraciones tanto de movimiento parabólico como demostraciones de control de motores.