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Aprendizaje matem�tico inmersivo con realidad aumentada para la ense�anza de fracciones en primaria

 

Immersive math learning with augmented reality for teaching fractions in primary school

 

Aprendizagem imersiva de matem�tica com realidade aumentada para o ensino das fra��es no ensino b�sico

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: alexbalarezo@gmail.com

 

Ciencias de la Educaci�n

Art�culo de Investigaci�n

 

* Recibido: 26 de junio de 2025 *Aceptado: 24 de julio de 2025 * Publicado: �27 de agosto de 2025

 

       I.          Unidad educativa Mitad del Mundo, Ecuador.

     II.          Unidad educativa �ANDOAS�, Ecuador.

   III.          Unidad educativa �ANDOAS�, Ecuador.

   IV.          Unidad educativa �ANDOAS�, Ecuador.

     V.          Unidad Educativa Luis Felipe Borja, Ecuador

 

Resumen

El presente estudio se centr� en analizar la influencia de la realidad aumentada (RA) como recurso did�ctico en la ense�anza de fracciones en estudiantes de primaria, con el objetivo de evaluar su impacto en la comprensi�n conceptual y la motivaci�n de los alumnos, as� como la percepci�n de los docentes sobre su implementaci�n. La investigaci�n se desarroll� bajo un enfoque mixto, combinando m�todos cuantitativos y cualitativos, con un dise�o no experimental, transversal, descriptivo y correlacional, que permiti� recolectar informaci�n en un solo momento sin manipular variables y relacionar la percepci�n docente con el aprendizaje estudiantil. La poblaci�n incluy� docentes de matem�ticas de instituciones p�blicas y privadas y estudiantes de 8 a 10 a�os, mientras que la muestra estuvo conformada por 200 docentes y 50 ni�os. Para la recolecci�n de datos se utilizaron dos instrumentos: una encuesta estructurada tipo Likert de seis �tems para los docentes, orientada a medir competencia, actitud, uso pedag�gico y percepci�n de aprendizaje y motivaci�n; y una entrevista semiestructurada para los estudiantes, que explor� comprensi�n conceptual, motivaci�n y usabilidad de la RA. Los resultados mostraron que los docentes presentan una actitud positiva y alta competencia hacia la RA, valorando su efectividad pedag�gica, aunque algunos identificaron limitaciones en recursos y condiciones de implementaci�n. Por su parte, los estudiantes evidenciaron mayor comprensi�n de fracciones y entusiasmo al interactuar con recursos inmersivos. Las conclusiones indican que la RA constituye un recurso innovador con alto potencial pedag�gico, capaz de mejorar la motivaci�n y el aprendizaje, pero su integraci�n efectiva requiere formaci�n docente y acceso a infraestructura tecnol�gica adecuada.

Palabras Clave: Realidad aumentada; fracciones; motivaci�n estudiantil.

 

Abstract

This study focused on analyzing the influence of augmented reality (AR) as a teaching resource in the teaching of fractions to elementary school students. Its objective was to evaluate its impact on students' conceptual understanding and motivation, as well as teachers' perceptions of its implementation. The research was conducted using a mixed-methods approach, combining quantitative and qualitative methods, with a non-experimental, cross-sectional, descriptive, and correlational design. This allowed for the collection of data at a single point in time without manipulating variables and allowed for the correlation of teacher perceptions with student learning. The population included mathematics teachers from public and private institutions and students aged 8 to 10 years old. The sample consisted of 200 teachers and 50 children. Two instruments were used for data collection: a six-item Likert-type structured survey for teachers, aimed at measuring competency, attitude, pedagogical use, and perception of learning and motivation; and a semi-structured interview for students, which explored conceptual understanding, motivation, and usability of AR. The results showed that teachers had a positive attitude and high competence toward AR, valuing its pedagogical effectiveness, although some identified limitations in resources and implementation conditions. Students, for their part, demonstrated greater understanding of fractions and enthusiasm when interacting with immersive resources. The conclusions indicate that AR constitutes an innovative resource with high pedagogical potential, capable of improving motivation and learning, but its effective integration requires teacher training and access to adequate technological infrastructure.

Keywords: Augmented reality; fractions; student motivation.

 

Resumo

Este estudo centrou-se na an�lise da influ�ncia da realidade aumentada (RA) como recurso did�tico no ensino das fra��es a alunos do ensino b�sico. O seu objetivo foi avaliar o seu impacto na compreens�o conceptual e na motiva��o dos alunos, bem como nas perce��es dos professores sobre a sua implementa��o. A investiga��o foi conduzida utilizando uma abordagem de m�todos mistos, combinando m�todos quantitativos e qualitativos, com um desenho n�o experimental, transversal, descritivo e correlacional. Isto permitiu a recolha de dados num �nico ponto no tempo sem manipula��o de vari�veis ​​e permitiu a correla��o das perce��es dos professores com a aprendizagem dos alunos. A popula��o incluiu professores de matem�tica de institui��es p�blicas e privadas e alunos dos 8 aos 10 anos de idade. A amostra foi constitu�da por 200 professores e 50 crian�as. Foram utilizados dois instrumentos para a recolha de dados: um question�rio estruturado do tipo Likert com seis itens para os professores, com o objetivo de medir a compet�ncia, a atitude, o uso pedag�gico e a perce��o da aprendizagem e motiva��o; e uma entrevista semiestruturada para os alunos, que explorou a compreens�o conceptual, a motiva��o e a usabilidade da RA. Os resultados mostraram que os professores apresentaram uma atitude positiva e uma elevada compet�ncia em rela��o � RA, valorizando a sua efic�cia pedag�gica, embora alguns tenham identificado limita��es nos recursos e nas condi��es de implementa��o. Os alunos, por sua vez, demonstraram uma maior compreens�o das fra��es e entusiasmo ao interagir com recursos imersivos. As conclus�es indicam que a RA constitui um recurso inovador com elevado potencial pedag�gico, capaz de melhorar a motiva��o e a aprendizagem, mas a sua integra��o eficaz exige forma��o dos professores e acesso a infraestruturas tecnol�gicas adequadas.

Palavras-chave: Realidade aumentada; fra��es; motiva��o do aluno.

 

Introducci�n

En la actualidad, la incorporaci�n de tecnolog�as emergentes en los procesos educativos se ha convertido en una tendencia mundial que busca transformar los m�todos tradicionales de ense�anza hacia modelos m�s din�micos e interactivos (Santander, 2024). A nivel internacional, m�ltiples investigaciones han evidenciado que la realidad aumentada aplicada al aprendizaje matem�tico contribuye a mejorar la comprensi�n conceptual y procedimental de los estudiantes, especialmente en contenidos de alta abstracci�n como las fracciones (Murillo et al., 2024). En pa�ses como Espa�a, M�xico y Estados Unidos, se han desarrollado proyectos que demuestran que el uso de entornos inmersivos potencia la motivaci�n, la participaci�n activa y la retenci�n del conocimiento, generando resultados m�s significativos que los alcanzados con m�todos convencionales (D�az, 2022).

En Ecuador por su parte, la ense�anza de las matem�ticas en educaci�n b�sica a�n enfrenta desaf�os relacionados con el bajo rendimiento acad�mico en esta �rea, reflejado en los resultados de evaluaciones nacionales e internacionales (Vargas, 2024). Particularmente, el aprendizaje de fracciones contin�a siendo un obst�culo recurrente en primaria, dado que los estudiantes presentan dificultades para relacionar el concepto con situaciones concretas de su entorno (Castillo y Ortiz, 2024). Aunque en los �ltimos a�os se ha promovido la integraci�n de Tecnolog�as de la Informaci�n y Comunicaci�n (TIC) en las aulas, el uso de herramientas innovadoras como la realidad aumentada todav�a es limitado, lo que abre un campo de oportunidad para potenciar los procesos de ense�anza-aprendizaje en el pa�s (Ruiz, 2025).

La realidad aumentada constituye una herramienta tecnol�gica que permite la superposici�n de elementos virtuales (gr�ficos, animaciones, simulaciones) sobre el entorno f�sico real, generando experiencias inmersivas que enriquecen el proceso de aprendizaje (Barroso, 2022). En el �mbito educativo, esta tecnolog�a se orienta a facilitar la comprensi�n de conceptos abstractos mediante representaciones visuales interactivas, fomentando la exploraci�n, la curiosidad y la motivaci�n en los estudiantes (Manzano et al., 2025).

Aplicada a la ense�anza de fracciones, la realidad aumentada permite a los ni�os manipular de manera virtual objetos tridimensionales que representan partes de un todo, lo que favorece una mayor comprensi�n de la relaci�n entre numerador y denominador (Guti�rrez y Mu�oz, 2022). Esta interacci�n directa con los contenidos matem�ticos transforma el aula en un espacio din�mico, en el cual los estudiantes no solo observan, sino tambi�n experimentan y construyen su propio conocimiento (Pelcastre, 2025).

El aprendizaje de fracciones en la educaci�n primaria implica la adquisici�n de habilidades cognitivas y procedimentales relacionadas con la identificaci�n, representaci�n, comparaci�n y operaci�n de partes de un todo (Mestanza y Villanueva, 2025). Tradicionalmente, se ha considerado un tema de alta complejidad para los estudiantes, debido a su car�cter abstracto y a la necesidad de vincularlo con experiencias concretas del entorno. Su comprensi�n constituye una base fundamental para el desarrollo posterior de competencias matem�ticas avanzadas (Moreno et al., 2024).

El dominio de las fracciones no solo se centra en el c�lculo, sino en la comprensi�n conceptual, es decir, en entender qu� representa una fracci�n, c�mo se relaciona con otras cantidades y de qu� manera se aplica en contextos de la vida cotidiana (Mayancela y Vallejo, 2025). El aprendizaje significativo de este contenido depende en gran medida de las estrategias metodol�gicas implementadas por el docente, donde el uso de recursos tecnol�gicos como la realidad aumentada puede facilitar el tr�nsito de lo concreto a lo abstracto (J�come, 2024).

El problema de esta investigaci�n se centra en que, a pesar de la importancia de las fracciones como base para el razonamiento matem�tico, muchos estudiantes en Ecuador no logran asimilarlas de manera adecuada debido a la abstracci�n de los conceptos y a las limitaciones metodol�gicas de la ense�anza tradicional (Ayavaca y Inga, 2023). Esto genera brechas en el aprendizaje que se reflejan en desinter�s, bajo rendimiento y dificultades en etapas posteriores de la formaci�n acad�mica. Frente a esta situaci�n, surge la necesidad de explorar estrategias innovadoras que permitan a los estudiantes aprender de manera significativa y motivadora, reduciendo las barreras de comprensi�n.

En este sentido, el objetivo general de la investigaci�n es analizar la incidencia del aprendizaje matem�tico inmersivo con realidad aumentada en la ense�anza de fracciones en la educaci�n primaria. A partir de ello, la pregunta que gu�a el estudio es: �C�mo influye la aplicaci�n de la realidad aumentada en el aprendizaje de fracciones de los estudiantes de primaria, considerando su motivaci�n y participaci�n como factores intervinientes?

 

Metodolog�a

La investigaci�n se desarroll� bajo un enfoque mixto, en el cual se integraron m�todos cuantitativos y cualitativos para obtener una comprensi�n m�s profunda y amplia de la problem�tica planteada (Mor�n et al., 2025). El componente cuantitativo permiti� medir de manera objetiva las percepciones de los docentes sobre el uso de la realidad aumentada como recurso did�ctico en la ense�anza de fracciones, mientras que el componente cualitativo posibilit� explorar de forma m�s detallada las experiencias, motivaciones y niveles de comprensi�n de los estudiantes durante la interacci�n con los recursos inmersivos.

El dise�o de la investigaci�n fue de tipo no experimental y transversal, puesto que se recolectaron los datos en un solo momento temporal, sin manipular deliberadamente las variables (Vizca�no et al., 2023), observando la incidencia de la realidad aumentada en el aprendizaje matem�tico. Asimismo, el estudio se clasific� como descriptivo y correlacional, dado que se busc� caracterizar la percepci�n docente y explorar la relaci�n entre la utilizaci�n de estrategias inmersivas y el nivel de comprensi�n de las fracciones en los ni�os (Medina et al., 2023).

La poblaci�n docente considerada estuvo conformada por maestros de educaci�n b�sica que impart�an la asignatura de Matem�ticas en instituciones de car�cter p�blico y privado, lo que permiti� contar con una visi�n m�s diversa sobre la aplicabilidad de la herramienta tecnol�gica. Por su parte, la muestra infantil se delimit� a estudiantes de entre 8 y 10 a�os, etapa en la cual se introduce de manera formal el aprendizaje de fracciones en el curr�culo de primaria. La informaci�n obtenida a partir de estos dos grupos fue analizada mediante un proceso de triangulaci�n, lo que posibilit� contrastar las perspectivas docentes con las vivencias de los estudiantes, generando conclusiones integrales sobre la influencia de la realidad aumentada en el aprendizaje matem�tico.

Para la recolecci�n de informaci�n se emplearon dos instrumentos. En el caso del componente cuantitativo se utiliz� una encuesta estructurada con escala tipo Likert, aplicada a una muestra de 200 docentes de educaci�n primaria, seleccionados de manera intencional en instituciones educativas que contaban con acceso a tecnolog�as digitales. El cuestionario estuvo orientado a identificar el nivel de conocimiento, aceptaci�n y percepci�n de los maestros respecto a la realidad aumentada como estrategia pedag�gica en matem�ticas. En el componente cualitativo se aplic� una entrevista semiestructurada a 50 ni�os de primaria, quienes participaron en actividades pr�cticas de ense�anza de fracciones mediante recursos inmersivos. Este instrumento permiti� recoger sus experiencias, emociones y percepciones relacionadas con la motivaci�n y la facilidad de comprensi�n al trabajar con la tecnolog�a.

 

Resultados

1. Resultados cuantitativos: Encuesta a docentes

Se aplic� la encuesta a 200 docentes de educaci�n primaria, obteniendo informaci�n sobre tres dimensiones: Competencia y actitud hacia la RA, Uso pedag�gico de RA en fracciones, y Aprendizaje y motivaci�n percibidos. Los �tems fueron evaluados en una escala Likert de 1 a 5.

Tabla 1
Caracter�sticas de la muestra docente

 

El an�lisis de la muestra docente evidencia que la mayor�a de los participantes provienen de instituciones p�blicas (60%), mientras que el 40% pertenece a instituciones privadas, lo que permite observar percepciones de RA desde contextos educativos distintos. En cuanto a la experiencia profesional, los docentes se distribuyen relativamente de manera equilibrada: el 25% cuenta con 0�5 a�os, el 30% con 6�10 a�os, el 20% con 11�15 a�os y el 25% con m�s de 15 a�os, lo que indica que la muestra integra tanto docentes noveles como experimentados, aportando diversidad en las percepciones y competencias tecnol�gicas. Finalmente, respecto a la formaci�n en TIC y RA, solo el 35% de los docentes ha recibido capacitaci�n espec�fica, mientras que el 65% carece de ella, lo que sugiere que aunque existe una actitud positiva hacia la RA, una parte importante del profesorado podr�a enfrentar limitaciones pr�cticas al implementar estas herramientas, especialmente en el manejo de dispositivos y aplicaciones inmersivas. En conjunto, estos datos contextuales permiten interpretar los resultados de las dimensiones de la encuesta con mayor precisi�n, identificando posibles �reas de apoyo y fortalecimiento para la integraci�n efectiva de la RA en la ense�anza de fracciones.

1.2 Resultados por dimensi�n

Tabla 2
Dimensi�n A: Competencia y actitud hacia la RA

�tem	Media	Desviaci�n est�ndar	Interpretaci�n
A1. Capacidad para integrar RA	3.92	0.88	Alta
A2. Valor de RA para explicar conceptos	4.15	0.75	Alta
Promedio dimensi�n A	4.04	0.82	Alta

 

El an�lisis de la Dimensi�n A: Competencia y actitud hacia la RA indica que los docentes presentan una percepci�n positiva y alta respecto a su capacidad para integrar la realidad aumentada en la ense�anza de fracciones, con una media de 3.92 en el �tem A1. Asimismo, consideran que la RA es valiosa para explicar conceptos abstractos, como numerador y denominador, evidenciado por una media de 4.15 en el �tem A2. El promedio de la dimensi�n A (4.04) confirma que, en t�rminos generales, los docentes se sienten competentes y motivados para emplear la RA en sus clases, lo que sugiere un alto nivel de disposici�n hacia la innovaci�n pedag�gica y la adopci�n de tecnolog�as inmersivas en la ense�anza matem�tica. La desviaci�n est�ndar relativamente baja (0.82) refleja que la mayor�a de los docentes comparte percepciones similares, mostrando coherencia en la actitud positiva hacia la RA.

 

 

 

 

 

Tabla 3
Dimensi�n B: Uso pedag�gico de RA en fracciones

�tem	Media	Desviaci�n est�ndar	Interpretaci�n
B1. Actividades de manipulaci�n efectivas	3.85	0.90	Alta
B2. Condiciones b�sicas para implementar RA	3.40	0.95	Media
Promedio dimensi�n B	3.63	0.92	Media-Alta

 

El an�lisis de la Dimensi�n B: Uso pedag�gico de la RA en fracciones muestra que los docentes consideran que la realidad aumentada permite proponer actividades de manipulaci�n y visualizaci�n de fracciones de manera efectiva, con una media de 3.85 en el �tem B1, lo que indica una percepci�n alta sobre la utilidad pedag�gica de la herramienta. Sin embargo, el �tem B2, relacionado con la disponibilidad de condiciones b�sicas como tiempo, dispositivos y conectividad, obtuvo una media de 3.40, situ�ndose en un nivel medio, lo que refleja que una parte de los docentes percibe limitaciones pr�cticas para implementar la RA de manera �ptima. El promedio de la dimensi�n B (3.63) se interpreta como medio-alto, sugiriendo que, aunque existe reconocimiento de los beneficios pedag�gicos de la RA, la efectividad de su uso depende en gran medida de la infraestructura y recursos disponibles en las instituciones educativas. La desviaci�n est�ndar (0.92) indica cierta variabilidad en la percepci�n sobre las condiciones de implementaci�n, evidenciando diferencias entre docentes con distintos niveles de acceso a tecnolog�a.

Tabla 4
Dimensi�n C: Aprendizaje y motivaci�n percibidos

 

El an�lisis de la Dimensi�n C: Aprendizaje y motivaci�n percibidos evidencia que los docentes perciben un impacto positivo de la RA en la motivaci�n e inter�s de los estudiantes, con una media de 4.10 en el �tem C1, indicando un nivel alto. De igual manera, consideran que el uso de RA mejora la comprensi�n y el desempe�o de los estudiantes en fracciones, reflejado en una media de 3.95 en el �tem C2, tambi�n en un nivel alto. El promedio de la dimensi�n C (4.03) confirma que, en t�rminos generales, los docentes perciben beneficios significativos de la RA en el aprendizaje y la participaci�n de los estudiantes. La desviaci�n est�ndar moderadamente baja (0.82) sugiere que la mayor�a de los docentes comparte esta percepci�n positiva, mostrando consistencia en la valoraci�n del efecto motivador y educativo de la RA en el aula de matem�ticas.

 

Figura 1

Resultados de la investigaci�n

2. Resultados cualitativos: Entrevistas a estudiantes

En la Dimensi�n A: Comprensi�n conceptual, la mayor�a de los estudiantes (42/50) logr� identificar correctamente el numerador y el denominador mediante la manipulaci�n de objetos virtuales, mientras que 38 ni�os reportaron que pudieron comparar fracciones con mayor facilidad. Esto refleja que la RA facilita la visualizaci�n y la comprensi�n de conceptos abstractos. Como se�al� un estudiante: "Me gust� que pod�a mover las piezas y ver cu�l era m�s grande, ahora entiendo mejor cu�l es el numerador." Otro coment�: "Antes no sab�a cu�l fracci�n era mayor, pero con los bloques de RA lo veo clarito."

Respecto a la Dimensi�n B: Experiencia y motivaci�n, todos los estudiantes manifestaron disfrutar de las actividades y experimentar curiosidad durante su interacci�n con la RA. La mayor�a (46/50) expres� inter�s en continuar practicando con esta herramienta, indicando que aumenta el compromiso con el aprendizaje. Un ni�o destac�: "Me encant� ver los colores y mover los objetos, quiero hacerlo todos los d�as." Otro se�al�: "Fue divertido y aprend� jugando, quiero seguir practicando fracciones con RA."

En la Dimensi�n C: Usabilidad y accesibilidad, 40 estudiantes encontraron la aplicaci�n f�cil de usar, aunque 10 experimentaron dificultades menores con el manejo t�ctil de algunos objetos. Se sugirieron mejoras como aumentar el tama�o de los objetos, instrucciones m�s claras y colores m�s llamativos. Un estudiante coment�: "Fue f�cil tocar y mover, pero a veces se ca�an las piezas." Otro agreg�: "Podr�an poner m�s colores y flechas para que sea m�s sencillo."

 

Conclusiones

Los resultados de la investigaci�n evidencian que los docentes presentan una actitud positiva y un alto nivel de competencia hacia la integraci�n de la realidad aumentada (RA) en la ense�anza de fracciones, reconociendo su valor para explicar conceptos abstractos y motivar a los estudiantes. Sin embargo, la implementaci�n efectiva de esta herramienta est� condicionada por la disponibilidad de recursos y condiciones b�sicas, como dispositivos, conectividad y tiempo, lo que sugiere que su uso �ptimo depende de factores contextuales e infraestructurales. Aun as�, tanto las percepciones docentes como las experiencias de los estudiantes coinciden en que la RA favorece la comprensi�n conceptual y aumenta la motivaci�n, evidenciando su efectividad como recurso did�ctico innovador. No obstante, la limitada formaci�n en TIC y RA entre los docentes y la falta de equipamiento adecuado en algunas instituciones representan desaf�os significativos que requieren atenci�n. En conjunto, los hallazgos indican que la RA tiene un alto potencial pedag�gico, pero su integraci�n sostenible en el aula requiere fortalecer la capacitaci�n docente y garantizar el acceso a la infraestructura tecnol�gica necesaria.

 

 

 

 

 

Referencias

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� 2025 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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