El tema de esta actividad es la resolución de problemas utilizando la realidad aumentada.

[justify][b]Resumen:[/b] Esta actividad sitúa a los estudiantes en una posición de resolución activa de problemas y de toma de decisiones, utilizando para ello experiencias del mundo virtual y real. El objetivo de la actividad es que los estudiantes desarrollen las habilidades de orientación espacial y pensamiento crítico, así como las necesarias para combinar el mundo digital y el real resolviendo laberintos de realidad aumentada. Este ejemplo está dirigido a estudiantes de secundaria y consiste en la introducción paulatina de la tecnología en la resolución de laberintos. En primer lugar, los estudiantes pueden resolver el laberinto en papel y, posteriormente, pueden resolverlo en un entorno virtual. Los estudiantes superdotados pueden participar en el modelado 3D e impresión de los laberintos virtuales.[br][br][b]Palabras clave:[/b] Laberintos, realidad aumentada, GeoGebra, resolución de problemas, pensamiento crítico.[/justify][justify][b]Lista de recursos: [/b]Combinación de la aplicación de realidad aumentada GeoGebra y de objetos físicos como laberintos impresos en 3D.[/justify]

[justify][/justify][justify]La historia de la creación y de la construcción de laberintos se remonta a la época de la antigua Grecia. Al principio de su desarrollo, los laberintos se usaban generalmente para ocultar objetos y personas. Posteriormente, en la Edad Media, se usaron con fines religiosos y para meditar, y ya en el siglo XX, se empezaron a usar para realizar pruebas de inteligencia o para la investigación educativa. El laberinto puede utilizarse para motivar a los estudiantes, despertar su interés por temas estimulantes desde un punto de vista cognitivo y hacer que el proceso de enseñanza y aprendizaje resulte más placentero (Koupritzioti y Xinogalos, 2020). Los mismos autores concluyeron que existe un prototipo de juego con un laberinto que puede usarse para ayudar a los estudiantes a sentirse más cómodos con las expresiones aritméticas y con el orden de prioridades de los operadores. Una investigación empírica de Rutherford-Becker y Vanderwood (2009) señala que, en matemáticas aplicadas, el laberinto cumple una función significativa para el conocimiento y las habilidades de los estudiantes y que está relacionado con el rendimiento y los cálculos matemáticos de los estudiantes. A partir de la experiencia del taller, Ulbrich et al. (2021) concluyeron que el laberinto resultaba interesante para los participantes de diferentes edades, pero especialmente para los estudiantes más jóvenes.[/justify]

[justify][/justify][justify]Se presenta a los estudiantes el laberinto que se muestra en la Figura 1 y se explican las reglas para resolverlo. En este caso, los estudiantes no deben girar a la izquierda al resolverlo. Por lo tanto, los estudiantes deben continuar recto o ir hacia la derecha cada vez que tienen la posibilidad de girar. Los estudiantes deben tener en cuenta que de cara a resolver el laberinto pueden moverse en las distintas direcciones (norte, este, oeste, sur), pero que si quieren dirigirse al oeste, tienen que girar tres veces a la derecha.[/justify]

[justify][/justify][justify]Con el fin de incrementar el nivel cognitivo de la tarea o el interés de los estudiantes por participar en las clases con el uso de GeoGebra, los estudiantes pueden, en cooperación con el docente, transformar el laberinto de papel en uno virtual que posteriormente pueden resolver utilizando un simple teléfono móvil o una tableta.  Para ello, los estudiantes pueden incorporar a la vista algebraica y gráfica de GeoGebra y los puntos clave del laberinto previamente dibujado, Figura 2.[/justify]

[justify][/justify][justify]Una vez hecho esto, los estudiantes deben elegir la opción herramienta de polígono y después utilizar el 3D para construir un prisma fuera del polígono. Posteriormente, se debe guardar y ejecutar el laberinto en la aplicación GeoGebra 3D, previamente instalada en el teléfono móvil o tableta que utilicen los estudiantes, Figura 3. Los estudiantes pueden resolver el laberinto moviéndose a través de él en un espacio virtual, monitorizando su posición con un teléfono móvil o una tableta.[/justify]

[justify][/justify][justify]Los estudiantes pueden exportar el archivo de GeoGebra a formato .STL e imprimir en 3D el laberinto, Figura 4. A la hora de preparar la impresión 3D, los estudiantes deben tener presente que deben ajustar la altura y el tamaño del laberinto a la capacidad de los materiales de impresión.[/justify]

[justify][/justify][justify]En este proceso de aprendizaje, los estudiantes llevan a cabo el proceso de transformación del laberinto desde la versión en papel, pasando por la versión que incluye realidad aumentada, hasta la versión impresa en 3D, lo que supone una representación múltiple del mismo contenido y material didáctico.[/justify]

[justify]Los estudiantes deben encontrar la salida del laberinto virtual usando la aplicación de realidad aumentada. Para ello, deben moverse a través del laberinto de modo que, en cada punto en el que tienen tomar una decisión sobre qué dirección elegir, siempre deben girar a la izquierda. Al final, los estudiantes deben encontrar la salida del laberinto virtual y así resolver la tarea.[/justify]

[justify]El ejemplo descrito sigue la ley pedagógica básica según la cual los estudiantes deben trabajar de lo simple a lo complejo. Sería interesante evaluar qué opciones hay de que los estudiantes empiecen resolviendo el laberinto con la ayuda de la aplicación de la realidad aumentada y, en función de cómo sea la experiencia, hagan un modelo 3D del laberinto o lo dibujen.[br][/justify]

[justify][/justify][justify]Cuando divida en grupos, tenga en cuenta las diferentes habilidades cognitivas del alumnado. A veces, es útil crear grupos homogéneos para que los estudiantes similares puedan intercambiar experiencias, mientras que, otras veces, es conveniente crear grupos heterogéneos para que unos estudiantes puedan ayudar y guiar a los otros. Los estudiantes con TEA, a menudo, tienen dificultades para tomar decisiones y/o resolver tareas creativas. Por ello, se les debe dirigir con cuidado para que puedan completar la actividad.[/justify]

[justify]La realización de esta actividad educativa requiere el uso de tabletas o teléfonos móviles compatibles con la aplicación GeoGebra y con conexión a Internet. Si la escuela no tiene la posibilidad de utilizar esta tecnología, los docentes pueden hacer laberintos con papel, cartón u otros materiales similares para crear laberintos más grandes en el aula o en el patio de la escuela.[/justify]

[justify]Este taller apoya a los docentes en activo y en formación en el desarrollo de sus habilidades digitales y, al hacerlo, les ayuda a conectar los mundos virtual y digital, proporcionando una orientación espacial única tanto a ellos como a los alumnos.[/justify]

[list][*]D., & Xinogalos, S. (2020). PyDiophantus maze game: Play it to learn mathematics or implement it to learn game programming in Python. Education and Information Technologies, 25(4), 2747-2764.[/*][*]Rutherford-Becker, K. J., & Vanderwood, M. L. (2009). Evaluation of the relationship between literacy and mathematics skills as assessed by curriculum-based measures. The California School Psychologist, 14(1), 23-34.[/*][*]Ulbrich, E., Elbedewy, S., Handl, J., & Lavicza, Z. (2021). aMazing Mathematical 3D Modeling. In Bridges 2021 Conference Proceedings (pp. 409-412). Tessellations Publishing.[br][br][br][/*][/list]

Branko Andjic and Eva Ulbrich - Johannes Kepler Universität Linz