La gamificacin y la optimizacin del desempeo escolar en la asignatura de matemtica

 

Gamification and optimization of academic performance in mathematics

 

Gamificao e otimizao do desempenho acadmico em matemtica

 

 

Grace Mariuxi Ramrez-Pozo I
grace.ramirezpozo9321@upse.edu.ec
https://orcid.org/0009-0006-3333-2134
Yuri Wladimir Ruiz-Rabasco II
yruiz@upse.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-6812-7380
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: grace.ramirezpozo9321@upse.edu.ec

 

Ciencias de la Educacin

Artculo de Investigacin

 

 

* Recibido: 15 de mayo de 2025 *Aceptado: 28 de junio de 2025 * Publicado: 31 de julio de 2025

 

        I.            Maestrante en Educacin Bsica Universidad Pennsula de Santa Elena, Docente, Ecuador.

      II.            Docente e Investigadora de La Universidad Pennsula de Santa Elena, Ecuador.

 


Resumen

La presente investigacin aborda el impacto de la gamificacin como estrategia pedaggica en el desempeo acadmico de los estudiantes de tercer grado en la asignatura de Matemticas, ante el problema persistente del bajo rendimiento y la desmotivacin estudiantil en esta rea. Tiene como objetivo evaluar la eficacia de la gamificacin, entendida como la incorporacin de elementos propios de los juegos al contexto educativo, para promover el aprendizaje significativo, incrementar la motivacin y mejorar el rendimiento acadmico. Se emple una metodologa con enfoque mixto, de predominancia cuantitativa, mediante un diseo cuasiexperimental que incluy grupos de control y experimentales, con una muestra conformada por 30 estudiantes y 4 docentes de una institucin educativa en la provincia de Santa Elena, Ecuador. Las tcnicas de recoleccin de datos incluyeron encuestas, cuestionarios, pruebas de rendimiento aplicadas antes y despus de la intervencin, as como la observacin directa en el aula. Los resultados evidencian mejoras notables en el grupo que particip en actividades gamificadas, reflejadas en mayor motivacin, participacin activa, comprensin de contenidos y una actitud ms positiva hacia la asignatura. Asimismo, los docentes perciben la gamificacin como una metodologa favorable para el proceso de enseanza-aprendizaje, aunque destacan desafos como la falta de capacitacin especfica y limitaciones en el acceso a recursos tecnolgicos. Se concluye que la implementacin de la gamificacin contribuye significativamente al desarrollo de habilidades cognitivas, estimula el pensamiento lgico y disminuye el temor al error, por lo que se recomienda su incorporacin gradual en el currculo escolar, especialmente en contextos educativos donde el rendimiento en Matemticas presenta deficiencias.

Palabras clave: gamificacin; desempeo escolar; matemticas; optimizacin; asignatura.

 

Abstract

This research addresses the impact of gamification as a pedagogical strategy on the academic performance of third-grade students in the subject of Mathematics, given the persistent problem of poor performance and student demotivation in this area. Its objective is to evaluate the effectiveness of gamification, understood as the incorporation of game elements into the educational context, in promoting meaningful learning, increasing motivation, and improving academic performance. A predominantly quantitative, mixed-method methodology was used through a quasi-experimental design that included control and experimental groups. The sample consisted of 30 students and 4 teachers from an educational institution in the province of Santa Elena, Ecuador. Data collection techniques included surveys, questionnaires, achievement tests administered before and after the intervention, as well as direct classroom observation. The results show notable improvements in the group that participated in gamified activities, reflected in greater motivation, active participation, content comprehension, and a more positive attitude toward the subject. Teachers also perceive gamification as a favorable methodology for the teaching-learning process, although they highlight challenges such as a lack of specific training and limited access to technological resources. It is concluded that the implementation of gamification contributes significantly to the development of cognitive skills, stimulates logical thinking, and reduces the fear of error. Therefore, its gradual incorporation into the school curriculum is recommended, especially in educational contexts where mathematics performance is deficient.

Keywords: gamification; academic performance; mathematics; optimization; subject.

 

Resumo

Esta investigao aborda o impacto da gamificao como estratgia pedaggica no desempenho acadmico dos alunos do terceiro ano do ensino bsico na disciplina de Matemtica, dado o persistente problema de baixo desempenho e desmotivao dos alunos nesta rea. Tem como objetivo avaliar a eficcia da gamificao, entendida como a incorporao de elementos de jogos no contexto educativo, na promoo de uma aprendizagem significativa, no aumento da motivao e na melhoria do desempenho acadmico. Utilizou-se uma metodologia predominantemente quantitativa, de mtodo misto, atravs de um desenho quase experimental que incluiu grupos de controlo e experimental. A amostra foi constituda por 30 alunos e 4 professores de uma instituio de ensino da provncia de Santa Elena, no Equador. As tcnicas de recolha de dados incluram inquritos, questionrios, testes de desempenho aplicados antes e depois da interveno, bem como observao direta em sala de aula. Os resultados mostram melhorias notveis no grupo que participou em atividades gamificadas, refletidas numa maior motivao, participao ativa, compreenso do contedo e uma atitude mais positiva em relao disciplina. Os professores tambm percecionam a gamificao como uma metodologia favorvel ao processo de ensino-aprendizagem, embora destaquem desafios como a falta de formao especfica e o acesso limitado a recursos tecnolgicos. Conclui-se que a implementao da gamificao contribui significativamente para o desenvolvimento das capacidades cognitivas, estimula o raciocnio lgico e reduz o medo do erro. Assim, recomenda-se a sua incorporao gradual no currculo escolar, especialmente em contextos educativos com baixo desempenho em matemtica.

Palavras-chave: gamificao; desempenho acadmico; matemtica; otimizao; disciplina.

 

Introduccin

El bajo desempeo en la asignatura de Matemticas sigue siendo un problema recurrente en el sistema educativo, especialmente en el nivel elemental como el tercer grado. Diversos estudios sealan que los estudiantes tienden a percibir esta asignatura como difcil, lo que conduce a una menor motivacin y actitudes negativas hacia el aprendizaje (Velsquez, 2022). Esta percepcin suele estar asociada a mtodos de enseanza tradicionales, centrados en la repeticin mecnica, el uso limitado de recursos didcticos y una evaluacin basada nicamente en resultados, lo que aleja al estudiante de una comprensin significativa (Contreras & Sandoval, 2020). Segn datos del Programa para la Evaluacin Internacional de los Alumnos (PISA), los estudiantes de Amrica Latina presentan bajos niveles de competencia en matemticas en comparacin con otras regiones, lo que se traduce en dificultades para resolver problemas cotidianos y aplicar conocimientos matemticos en situaciones reales (OCDE, 2019).

La carencia de estrategias pedaggicas innovadoras y dinmicas en el aula limita la capacidad de los docentes para transformar los conceptos complejos de las matemticas en experiencias significativas para los estudiantes (Garca, 2024). Muchos maestros siguen recurriendo a mtodos expositivos que no consideran los estilos de aprendizaje ni la necesidad de fomentar un pensamiento lgico activo en edades tempranas (Ramrez & Quintero, 2021). En este contexto, la gamificacin surge como una alternativa efectiva que incorpora componentes ldicos en la enseanza, buscando no solo captar la atencin del estudiante, sino tambin estimular su participacin activa y su desempeo acadmico (Gmez, 2024).

Segn Franco-Segovia (2021), la gamificacin es un trmino que ha adquirido popularidad en los ltimos aos, siendo una tcnica de aprendizaje que se centra en la mecnica de juegos y de entornos ldicos que mejoran el aprendizaje del estudiante. Su objetivo es implicar al alumno en la dinmica, mostrndola de manera clara para potenciar sus habilidades. Adems, ayuda a trabajar la motivacin, el esfuerzo, la fidelizacin y la cooperacin dentro del mbito escolar. Esta estrategia no solo transforma el clima del aula, sino que tambin promueve la autorregulacin del aprendizaje y mejora el compromiso del estudiante con los contenidos (Landers, 2014). No obstante, actualmente muchos maestros no emplean estrategias que optimicen el rendimiento escolar en matemticas, ya sea por falta de formacin en metodologas activas o por carencias institucionales en cuanto a recursos tecnolgicos. La gamificacin, sin embargo, les permite asumir un rol ms activo en el diseo de clases y generar un mayor inters en los estudiantes, convirtindose as en una herramienta clave para lograr los objetivos de aprendizaje (Zainuddin et al., 2020).

El problema radica en la falta de evidencia prctica especfica que vincule el uso de la gamificacin con avances concretos en el aprendizaje de las matemticas en estudiantes de tercer grado. Si bien diversas investigaciones han sealado los beneficios generales de la gamificacin en entornos educativos, an persiste una carencia de estudios enfocados en niveles escolares especficos y en reas concretas como las matemticas elementales (Al-Azawi, Al-Faliti & Al-Blushi, 2016). Esto sugiere la necesidad de investigar el impacto de esta tctica en contextos educativos reales, especialmente en comunidades que enfrentan desafos adicionales como la falta de recursos tecnolgicos o la baja motivacin intrnseca de los estudiantes. De hecho, la motivacin sigue siendo un factor determinante en el rendimiento acadmico, y en contextos con limitaciones materiales, la gamificacin podra ofrecer un estmulo alternativo siempre que sea adaptada adecuadamente (Domnguez et al., 2013).

Uno de los obstculos que enfrentan los docentes es encontrar recursos que fomenten la comprensin de los estudiantes; en este sentido, muchos programas de gamificacin ofrecen beneficios adicionales, ya que proporcionan datos cuantificables como el tiempo dedicado al programa, la cantidad de respuestas correctas y la posibilidad de ajustar los contenidos segn las habilidades y metas individuales de los estudiantes (Deterding et al., 2011). Estas herramientas permiten a los docentes identificar patrones de aprendizaje y adaptar sus estrategias pedaggicas, aunque su implementacin an est limitada por la falta de formacin docente y de infraestructura tecnolgica adecuada en muchas escuelas pblicas (Buckley & Doyle, 2016). En este marco, resulta indispensable evaluar empricamente cmo la gamificacin puede mejorar el rendimiento acadmico en matemticas en grados iniciales, y qu condiciones contextuales permiten su aplicacin efectiva y sostenible.

A partir de esta premisa, la investigacin busca responder a la siguiente pregunta: Cmo influye la gamificacin en el desempeo escolar de los estudiantes de tercer grado en la asignatura de Matemticas? El aprendizaje de las matemticas es fundamental para el desarrollo del pensamiento lgico y crtico en los estudiantes, habilidades esenciales para su formacin acadmica y personal. Sin embargo, el mtodo tradicional de enseanza, basado en la memorizacin y la repeticin, ha demostrado ser insuficiente para abordar las necesidades actuales del alumnado (Gmez, 2022).

El objetivo general de esta investigacin es determinar de qu manera la gamificacin, como estrategia pedaggica, influye en el desempeo escolar de los estudiantes de tercer grado en la asignatura de Matemticas, con el fin de proponer herramientas innovadoras que favorezcan el aprendizaje significativo y la motivacin en el aula. Los objetivos especficos son: analizar la percepcin de los estudiantes y docentes sobre las dificultades actuales en la enseanza y aprendizaje de las matemticas en el tercer grado; identificar las dinmicas y elementos de gamificacin que pueden ser implementados para aumentar el inters y la participacin de los estudiantes en la asignatura de Matemticas; evaluar el impacto de la aplicacin de estrategias gamificadas en el desempeo escolar y la participacin activa de los estudiantes durante el proceso de aprendizaje; y proponer un modelo pedaggico basado en gamificacin que incluya actividades y herramientas especficas para abordar los contenidos matemticos del nivel elemental.

 

Metodologa

La presente investigacin se desarroll bajo un enfoque cuantitativo, orientado a obtener datos objetivos, medibles y verificables que permitieran analizar el impacto de la gamificacin como estrategia pedaggica en el desempeo acadmico de los estudiantes de tercer grado en la asignatura de Matemticas. Este enfoque permiti una evaluacin sistemtica de los efectos de la intervencin, sustentndose en la recoleccin y anlisis numrico de datos empricos.

En cuanto al mtodo, se emple el mtodo inductivo, el cual parte de la observacin de casos particulares para establecer conclusiones generales. Esta lgica permiti identificar patrones de comportamiento y rendimiento en los estudiantes antes y despus de la implementacin de la gamificacin. Adicionalmente, se incorpor un mtodo comparativo, ya que se analizaron los resultados de dos grupos diferenciados: uno experimental, al que se aplic la estrategia gamificada, y otro de control, sin intervencin. Esto facilit observar las posibles diferencias significativas entre ambos en trminos de desempeo acadmico.

El diseo de investigacin fue de tipo cuasiexperimental, dado que no fue posible asignar aleatoriamente a los participantes en los grupos de estudio. En su lugar, se trabaj con grupos naturales previamente establecidos, manipulando la variable independiente (uso de gamificacin) en el grupo experimental y dejando al grupo de control sin intervencin, lo que permiti comparar los resultados de ambos. Se trat de una investigacin de campo, puesto que los datos fueron recogidos directamente en el entorno educativo real, en aulas de una institucin de la provincia de Santa Elena, Ecuador.

En cuanto al tipo de investigacin, esta fue descriptiva, ya que se busc caracterizar y analizar el fenmeno del uso de la gamificacin y su relacin con el rendimiento acadmico de los estudiantes. Adems, el nivel de investigacin fue aplicado, dado que se pretendi generar conocimiento con utilidad prctica para mejorar los procesos de enseanza-aprendizaje mediante estrategias innovadoras adaptadas al contexto educativo.

La poblacin estuvo conformada por estudiantes de tercer grado de educacin bsica y por los docentes encargados de impartir la asignatura de Matemticas. La muestra consisti en aproximadamente 30 estudiantes y 4 docentes, seleccionados considerando su disponibilidad, disposicin a participar y acceso a recursos tecnolgicos necesarios para la implementacin de la gamificacin.

Para la recoleccin de datos se utilizaron diversas tcnicas e instrumentos. Se aplicaron encuestas y cuestionarios a estudiantes y docentes, con el fin de conocer sus percepciones sobre la gamificacin y su efectividad. Tambin se realizaron pruebas de rendimiento acadmico antes y despus de la intervencin para evaluar los avances obtenidos. Asimismo, se llev a cabo observacin directa en el aula, con el propsito de registrar el nivel de participacin, motivacin y compromiso de los estudiantes durante las actividades gamificadas. Como instrumentos especficos, se utilizaron cuestionarios con escala Likert para medir las percepciones de los participantes, exmenes pre y post-test para valorar el aprendizaje logrado, y una lista de cotejo para registrar comportamientos observables en el proceso de enseanza-aprendizaje. Esta triangulacin metodolgica permiti obtener una visin integral del impacto de la gamificacin en el contexto educativo investigado.

 

Resultados

En este apartado se presentan los resultados de las encuestas y entrevistas que fueron aplicadas para evidenciar como influye el uso de la gamificacin optimizando el desempeo escolar en el rea de matemticas. Se aplicaron entrevistas a 3 docentes de una unidad educativa de la provincia de Santa Elena para conocer su nivel de conocimiento y experiencia en relacin con el uso de la gamificacin en el rea de matemticas.

 

Figura 1: Principal causa del bajo rendimiento en Matemticas

Fuente: Elaboracin propia.

 

El 20% de los encuestados indica que la falta de hbitos de estudio en casa causa el bajo rendimiento en Matemticas, el 40% indica que la poca motivacin y el 40% indica que la dificultad de los nios para concentrarse son las principales causas del bajo rendimiento en matemticas en los estudiantes de tercer grado.

 

Figura 2: Uso de mtodos digitales o fsicos para la enseanza

Fuente: Elaboracin propia.

El 100% de los encuestados indica que no implementan juegos digitales o fsicos para ensear conceptos matemticos, sin embargo, los docentes reconocen que la gamificacin puede facilitar la comprensin de conceptos matemticos al motivar a los estudiantes mediante el juego y los retos.

 

Figura 3: Implementacin la gamificacin como tcnica de enseanza

Fuente: Elaboracin propia.

 

El 100% de los encuestados consideran necesario implementar la gamificacin como tcnica de enseanza aprendizaje en el rea de matemticas.

 

Figura 4: Motivo de no implementacin de la gamificacin

Fuente: Elaboracin propia.

 

El 75% de los encuestados indica que no han implementado la gamificacin como tcnica de enseanza aprendizaje para optimizar el desempeo escolar en matemticas debido a la falta de capacitacin. El 25% indica que la falta de recursos tecnolgicos juega un papel muy importante para aplicar la gamificacin en el proceso de enseanza aprendizaje.

 

Figura 5: Resultados de Evaluacin

Fuente: Elaboracin propia.

 

A continuacin, se presenta los resultados obtenidos por los estudiantes en una evaluacin de matemticas, comparando el desempeo entre dos grupos: uno expuesto a actividades gamificadas (grupo experimental) y otro que no recibi esta intervencin (grupo de control). Se observa que, en cada una de las competencias evaluadas, los estudiantes del grupo experimental alcanzaron puntuaciones superiores en relacin con los del grupo de control. Especficamente, en los contenidos de suma y resta con llevadas, los resultados del grupo experimental fueron ms altos que los del grupo de control.

Asimismo, en las competencias relacionadas con el reconocimiento de la base 10 y el uso correcto de signos matemticos, el grupo experimental tambin obtuvo calificaciones mayores. Los datos evidencian una diferencia numrica en los resultados entre ambos grupos en todas las categoras evaluadas, reflejando una mayor cantidad de aciertos por parte de los estudiantes que participaron en actividades gamificadas. Este hallazgo es relevante porque sugiere que las dinmicas de juego no solo promueven la participacin activa, sino que tambin facilitan la internalizacin de conceptos fundamentales a travs de la experimentacin, la retroalimentacin inmediata y el refuerzo positivo.

El xito de la gamificacin puede atribuirse a la manera en que transforma la experiencia de aprendizaje en un proceso interactivo, dinmico y centrado en el estudiante. Este enfoque favorece el desarrollo de la autonoma y el pensamiento crtico, aspectos que se ven reflejados en el rendimiento superior de los estudiantes que fueron expuestos a actividades gamificadas. El entorno de aprendizaje se convierte as en un espacio ms atractivo, donde el error no es penalizado, sino que se convierte en una oportunidad de mejora, y donde el progreso se reconoce mediante recompensas simblicas que fortalecen la autoestima y la motivacin intrnseca.

 

Discusin

Los resultados obtenidos en este estudio confirman, en gran medida, las premisas planteadas en el marco terico, especialmente en relacin con el impacto positivo de la gamificacin en el desempeo escolar en Matemticas. La percepcin inicial presentada por autores como Velsquez (2022) y Garca (2024), quienes sealan que el bajo rendimiento en matemticas se asocia a la falta de motivacin, actitudes negativas y metodologas tradicionales poco eficaces, se ve reflejada en los datos empricos recolectados en esta investigacin.

Uno de los aspectos que concuerda de manera clara con el marco terico es la importancia de la motivacin en el proceso de aprendizaje. Tal como lo afirmaban Gmez (2024) y Prieto-Andreu (2022), la gamificacin es capaz de generar un entorno participativo, donde el estudiante asume un rol activo. Esta afirmacin fue validada por los resultados de las encuestas aplicadas a los docentes, en las cuales el 100% reconoci la utilidad de la gamificacin como estrategia didctica para motivar al estudiante y mejorar su comprensin matemtica. Adems, los datos cuantitativos de la evaluacin evidenciaron una mejora significativa en el grupo que recibi instruccin con actividades gamificadas, confirmando as la hiptesis del estudio.

Sin embargo, existe un punto de divergencia entre el marco terico y los hallazgos prcticos: mientras que la literatura como la de (Gmez, 2022) enfatiza el uso creciente y sistemtico de la gamificacin en la educacin contempornea, los resultados muestran que, en el contexto especfico de la institucin investigada, no se implementan actualmente juegos digitales ni fsicos para ensear matemticas. Esto sugiere que, a pesar del reconocimiento terico y de los beneficios ampliamente documentados, existe una brecha entre la teora y la prctica educativa diaria, la cual se debe, principalmente, a la falta de capacitacin docente (75%) y al acceso limitado a recursos tecnolgicos (25%).

Esta discrepancia entre lo que se propone en la teora y lo que sucede en la realidad educativa permite reflexionar sobre una problemtica estructural ms amplia: la innovacin pedaggica no depende nicamente del conocimiento terico, sino tambin de condiciones contextuales, institucionales y formativas. De ah que una de las contribuciones ms relevantes de este estudio sea la identificacin de barreras concretas que limitan la implementacin de estrategias como la gamificacin, pese a sus evidentes beneficios.

En trminos de desempeo acadmico, los resultados de la evaluacin post-intervencin mostraron que los estudiantes que participaron en actividades gamificadas no solo mejoraron en operaciones bsicas como suma y resta con llevadas, sino tambin en competencias ms complejas como la base 10 y el uso correcto de signos matemticos. Esto valida las afirmaciones de (Franco-Segovia, 2021), quien sostena que la gamificacin potencia habilidades cognitivas superiores como la resolucin de problemas y el pensamiento crtico.

Asimismo, otro hallazgo importante que reafirma el marco terico es que la gamificacin no solo impacta el rendimiento acadmico, sino tambin aspectos emocionales y actitudinales del aprendizaje. Los estudiantes mostraron menos temor al error, mayor disposicin a colaborar con sus pares y una actitud ms positiva frente a las matemticas, lo cual est en plena concordancia con lo sealado por Prieto-Andreu (2022) sobre el desarrollo de competencias transversales a travs de entornos ldicos. Este hallazgo es relevante porque sugiere que las dinmicas de juego no solo promueven la participacin activa, sino que tambin facilitan la internalizacin de conceptos fundamentales a travs de la experimentacin, la retroalimentacin inmediata y el refuerzo positivo.

El xito de la gamificacin puede atribuirse a la manera en que transforma la experiencia de aprendizaje en un proceso interactivo, dinmico y centrado en el estudiante. Este enfoque favorece el desarrollo de la autonoma y el pensamiento crtico, aspectos que se ven reflejados en el rendimiento superior de los estudiantes que fueron expuestos a actividades gamificadas. El entorno de aprendizaje se convierte as en un espacio ms atractivo, donde el error no es penalizado, sino que se convierte en una oportunidad de mejora, y donde el progreso se reconoce mediante recompensas simblicas que fortalecen la autoestima y la motivacin intrnseca.

 

 

 

Conclusiones

La incorporacin de la gamificacin en el aula representa una transformacin significativa en la manera en que se conciben los procesos de enseanza y aprendizaje en Matemticas, especialmente en los niveles educativos iniciales. Lejos de constituir solo una estrategia motivacional, su aplicacin permite repensar la dinmica pedaggica, situando al estudiante en un rol ms activo y comprometido, y al docente como mediador creativo de experiencias significativas.

Los hallazgos obtenidos muestran que la gamificacin no solo incide en los niveles de participacin o inters, sino que tambin genera condiciones propicias para el desarrollo de habilidades cognitivas fundamentales. Esta constatacin invita a reflexionar sobre la necesidad de replantear las prcticas tradicionales de enseanza que han predominado en el sistema educativo y que, en muchos casos, han perpetuado barreras para el aprendizaje efectivo.

Asimismo, la investigacin visibiliza un desafo estructural: la distancia existente entre el reconocimiento del valor pedaggico de la gamificacin y su aplicacin real en el aula. Este desfase responde a factores como la limitada capacitacin docente en metodologas innovadoras y la falta de acceso a recursos tecnolgicos. Por lo tanto, ms all de validar una estrategia, el estudio plantea la urgencia de generar condiciones institucionales y formativas que permitan su implementacin efectiva y sostenida.

Finalmente, los resultados permiten inferir que cualquier propuesta de innovacin pedaggica, como la gamificacin, debe comprenderse desde una perspectiva integral, considerando no solo los efectos sobre el rendimiento acadmico, sino tambin sus implicaciones en la construccin de ambientes de aprendizaje ms equitativos, inclusivos y emocionalmente seguros para los estudiantes.

 

Referencias

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