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Aprendizaje geom�trico activado por la realidad virtual aumentada desde un an�lisis cognitivo en 3D

 

Geometric learning activated by augmented virtual reality from a cognitive analysis in 3D

 

Aprendizagem geom�trica ativada por realidade virtual aumentada a partir de uma an�lise cognitiva em 3D

 

�ngel Roberto Castro Trivi�o ^I

angelcastro44@hotmail.com

https://orcid.org/0000-0003-4088-3090

 

V�ctor Segundo V�ctor Riveros ^II

vriveros75@gmail.com

https://orcid.org/0000-0002-5401-6951

 

Cesar Armando Moreira Zambrano ^III

cmoreira@espam.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-0781-0757

 

Correspondencia: drsalazar@espe.edu.ec

 

Ciencias de la educaci�n ��

Art�culo de investigaci�n ���

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*Recibido: 19 de abril de 2018 *Aceptado: 12 de junio de 2018 * Publicado: 21 de julio de 2018

 

       I.            Licenciado en f�sicas y androlog�a, Master en desarrollo educativo y socia, Doctorante en Ciencias humanas, Universidad del Zulia, Maracaibo, Educador del ministerio de educaci�n del Ecuador

    II.            Doctor en Ciencias Humanas, Profesor Adscrito a la Facultad de Humanidades y Educaci�n. Universidad del Zulia. Departamento. Matem�tica y F�sica.� Divisi�n de Estudios para Graduado.

�III.            Ingeniero en Sistemas Inform�ticos, Mag�ster en Redes y Comunicaci�n, doctorante de la universidad de Zulia, Docente Escuela Superior Polit�cnica Agropecuaria de Manab� ESPAM MFL, Administrador del centro de dato

 

Resumen

Este trabajo busca aportar como la tecnolog�a de la realidad aumentada (RA), contribuye al aprendizaje cognitivo en tres dimensiones (3D), de las estructuras y propiedades que tiene los cuerpos geom�tricos, en una relaci�n en tiempo y espacio real sincr�nico, considerando que somos seres vivos con estructuras sist�mica cognitivo perceptivo y biol�gica, pero con limitada capacidades de observaci�n (Maturana y Varela, 2009) debido que existe una discrepancia entre lo que nos proporciona un est�mulo biol�gico y su objeto observable (Clore, 2011). En base a lo referido es interesante contestar la pregunta de investigaci�n: �c�mo espero que se nutre el aprendizaje cognitivo en tres dimensiones que proyectan los cuerpos geom�tricos activado por la realidad virtual aumentada? Esta pregunta que tiene relaci�n con el objetivo, tomamos para ello una postura de investigaci�n te�rica y elegimos un marco metodol�gico cualitativo con estructura del m�todo hermen�utico fenomenol�gico. Para luego llegar a an�lisis y s�ntesis y en lo posterior determinar las categor�as, con la finalidad de poner en un di�logo comparativo los aportes te�ricos de los autores de la (RA) y el aprendizaje de la geometr�a. Encontrando los hallazgos como (RA) produce mejor resultado en el aprendizaje y con mayor rapidez de comprensi�n.

Palabras Claves: Aprendizaje; geometr�a euclidiana; realidad virtual y Cuerpos en (3D).

 

Abstract

Este trabajo busca aportar como la tecnolog�a de la realidad aumentada (RA), contribuye al aprendizaje cognitivo en tres dimensiones (3D), de las estructuras y propiedades que tiene los cuerpos geom�tricos, en una relaci�n en tiempo y espacio real sincr�nico, considerando que somos seres vivos con estructuras sist�mica cognitivo perceptivo y biol�gica, pero con limitada capacidades de observaci�n (Maturana y Varela, 2009) debido que existe una discrepancia entre lo que nos proporciona un est�mulo biol�gico y su objeto observable (Clore, 2011). En base a lo referido es interesante contestar la pregunta de investigaci�n: �c�mo espero que se nutre el aprendizaje cognitivo en tres dimensiones que proyectan los cuerpos geom�tricos activado por la realidad virtual aumentada? Esta pregunta que tiene relaci�n con el objetivo, tomamos para ello una postura de investigaci�n te�rica y elegimos un marco metodol�gico cualitativo con estructura del m�todo hermen�utico fenomenol�gico. Para luego llegar a an�lisis y s�ntesis y en lo posterior determinar las categor�as, con la finalidad de poner en un di�logo comparativo los aportes te�ricos de los autores de la (RA) y el aprendizaje de la geometr�a. Encontrando los hallazgos como (RA) produce mejor resultado en el aprendizaje y con mayor rapidez de comprensi�n.

Keywords: Learning; Euclidean geometry; virtual reality and Bodies in (3D).

 

Resumo

Este trabalho busca contribuir como a tecnologia de realidade aumentada (AR) contribui para a aprendizagem cognitiva em tr�s dimens�es (3D), das estruturas e propriedades que os corpos geom�tricos possuem, em uma rela��o em tempo e espa�o real s�ncronos, considerando que estamos seres vivos com estruturas cognitivas e biol�gicas sist�micas, mas com capacidades de observa��o limitadas (Maturana e Varela, 2009) devido ao fato de haver uma discrep�ncia entre o que um est�mulo biol�gico nos fornece e seu objeto observ�vel (Clore, 2011). Com base no exposto, � interessante responder � quest�o de pesquisa: como espero que a aprendizagem cognitiva seja nutrida em tr�s dimens�es, projetada por corpos geom�tricos ativados por realidade virtual aumentada? Essa quest�o que se relaciona com o objetivo, tomamos uma postura te�rica de pesquisa e optamos por um referencial metodol�gico qualitativo com a estrutura do m�todo fenomenol�gico hermen�utico. Para ent�o chegar � an�lise e s�ntese e posteriormente determinar as categorias, a fim de colocar em um di�logo comparativo as contribui��es te�ricas dos autores da (RA) e a aprendizagem da geometria. Encontrar os resultados como (RA) produz melhores resultados na aprendizagem e compreens�o mais r�pida.

Palavras-chave: Aprendendo; Geometria euclidiana; realidade virtual e corpos em (3D).

 

Introducci�n

El estudio Esta investigaci�n se realiz� en la Universidad del Zulia, Divisi�n de Estudios para Graduados de la Facultad de Humanidades y Educaci�n y est� enmarcada en el estudio de los observables generales de estudios como el aprendizaje de la geometr�a y la realidad aumentada, desde el aprendizaje cognitivo en� 3D, considerando la relaci�n de saberes te�ricos de trabajo intelectual de algunos investigadores, que ofrezcan sus reflexiones sostenibles a esta investigaci�n, y luego permitan establecer un aporte al aprendizaje de la geometr�a desde la observaci�n, percepci�n y descubrimiento.

Se seleccion� una serie de aspectos te�ricos actualizados y de gran importancia tales como: teor�as de aprendizajes y de la inteligencia desde la posici�n constructivista para la geometr�a, Aprendizaje desde lo neuronal, aprendizaje tecnol�gico en un entorno vivencial, aprendizaje en espacios tridimensional. , cuerpo geom�trico en la realidad aumentada, aprendizaje geom�trico cognitivo, realidad aumentada y el aprendizaje, los cuales permiti� establecer fundamentos epist�micos sobre el uso de estas tecnolog�as virtual ubicua� en tiempo real sincr�nico. ���������

Acerca de los logros que se va hacer, lo determina por una parte la pregunta de investigaci�n referente �c�mo espero que se nutre el aprendizaje cognitivo en tres dimensiones que proyectan los cuerpos geom�tricos activado por la realidad virtual aumentada?. Donde se debela el objetivo, sabiendo que es el que proporciona la ruta que hay que seguir y no perderse en el proceso de investigaci�n de la realidad te�rica para tener fundamento de an�lisis de los objetos de estudios, la realidad conceptual, el campo de conocimiento general como particulares y los l�mites de la realidad observable.��

As� mismo enfocando las problem�ticas que especifica que se va hacer, en lo referente al uso de las nuevas formas de gestionar el conocimiento mediante la tecnolog�a, desde un punto de vista educativo considerando que vivimos en una era en la que la informaci�n y el conocimiento tienden a duplicarse cada vez en menos tiempo, es as� que afirmando Kurzweil (2005) que los desarrollos tecnol�gicos son m�s r�pidos que los pedag�gicos. Es decir, se va imponiendo el conjunto de nuevos aprendizajes con asistencia de la tecnolog�a en �mbito educativo, en lo cual los educadores no pueden avanzar en la ense�anza por sus limitadas competencias tecnol�gicas, y en especial en el aprendizaje de geometr�a, porque esta disciplina est� estructurada desde la observaci�n de su estructura para relacionar sus partes con el todo de sus propiedades.

Por esta raz�n la geometr�a como ciencia que requiere la demostraci�n, por faltas de competencias en tecnolog�a, de tal manera el maestro se encuentra desprovisto de la posibilidad de realizar ense�anza aprendizaje en un entorno virtual de aprendizaje (EVA), sin poder romper estructuras de las esquemas mentales, anal�tico geom�trico (Sierpinska, 2000) en el aprendizaje formal real.

Referente a Por otro lado la problem�tica el estudio de la geometr�a y la tecnolog�a, tambi�n presentan algunas dificultades en la praxis educativa es decir la manipulaci�n de datos, gr�ficos, cuerpos geom�tricos correlacionados conjuntamente en actividades de interrelaci�n realizadas entre estudiantes y maestros en el desarrollo de educaci�n formal. B�sicamente estas se dan a partir de los preconceptos y creencias del estudiantado y del profesorado, manifestada en el sal�n de clase o ambiente escolar. Tambi�n existen otros indicadores relacionados en esta problem�tica como por ejemplo la cultura que nos embebe y el estilo del pensamiento Padr�n (2014) y los modos de pensamiento en un marco te�rico de la did�ctica de la matem�tica seg�n Sierpinska,( 2000) citado Barriga y Hern�ndez (2012) quienes cuestionan la manera como se ense�an contenidos geom�tricos de formas declarativos abstractos y descontextualizados, calific�ndolos de inertes, in�tiles, poco motivantes y de escasa relevancia social.

De esa manera, la geometr�a se presenta a los aprendices como un conjunto de definiciones, f�rmulas y teoremas totalmente alejado de su realidad objetiva y subjetiva y donde los ejemplos y ejercicios no poseen ninguna relaci�n con su contexto vivencial, consecuentemente, la geometr�a se percibe y se ense�a como una estructura en dos dimensiones (2D), plana desde las percepciones real y la ense�anza en el plano, sabiendo que la realidad, aplicable a la vida cotidiana es otra.

Desde el an�lisis cognitivo, si bien es cierto que todos los organismos vivos est�n hechos, en �ltima instancia, de �tomos y mol�culas, existe algo m�s en la vida, algo inmaterial e irreductible: el patr�n de organizaci�n y se puede observar que sus componentes est�n dispuestos en forma de red. (Varela, 2010). Esto implica desde el an�lisis del aprendizaje geom�trico como estructura congruente del conocer, se puede decir que todos los cuerpos tienen su estructura relacionante de manera sist�mica y que si existe una disociaci�n la continuidad es afectada.� En suma, el mundo simb�lico, su interpretaci�n de los objetos geom�trica pasan a ser adaptada al ser humana para ser comprendidas, a trav�s de c�digo relacionados que puede ser inducido por la realidad aumentada, mediante los cuales es posible cambiar de estructura de las formas simples de 2D de las figuras a 3D, trasformando estructuras de an�lisis y de externalizaci�n del pensar, reforzando las experiencias de aprendizaje.

En otro orden del c�mo hacer, elegimos un marco metodol�gico cualitativo con estructura del m�todo hermen�utico fenomenol�gico. Para luego llegar a an�lisis y s�ntesis y en lo posterior determinar las categor�as, con la finalidad de poner en un di�logo comparativo los aportes te�ricos de los autores de la (RA) y el aprendizaje de la geometr�a. Encontrando los hallazgos como (RA) produce mejor resultado en el aprendizaje y con mayor rapidez de comprensi�n

Por todo ello, el proceso de aprendizaje de la geometr�a desde lo virtual, les permite aprender en forma comprensiva a la vez que se fomentan una actitud positiva respecto a la geometr�a, ya que el alumno puede percibir la utilidad de las mismas. Asimismo, la tecnolog�a en 3D, que proporciona la RA, es un poderoso lenguaje visual descriptivo con el que podemos comunicarnos de manera emp�rica con precisi�n entre estudiantes, profesores y con su entorno vivencial mejorando el aprendizaje.

Aprendizaje desde lo neuronal

El conocer es inseparables de los seres vivos (Maturana y Varela, 2009). El conocimiento puede ser cient�fica o de la experiencia, el hecho es que toda pr�ctica posee una justificaci�n o un sistema de ideas que la fundamenta. Toda praxis pedag�gica involucra una teor�a del aprendizaje y un proceso did�ctico como hacer, o sea, un modo m�s o menos sistematizado de ideas o conceptos que tienen que ver con el modo o manera c�mo los individuos aprenden o conocen.

Soler, D�az, P�rez y Mart�nez (2018) definen que la inteligencia es la capacidad de resolver conflictos y problemas nuevos por medio del conocimiento. En la corteza esto se basa en la formaci�n de nuevos c�gnitos sobre los viejos, y en la utilizaci�n de ambos. Reafirma que la memoria se forma con el clima emocional de las circunstancias emocionales, mientras que Varela (2009) explica que el aprendizaje es una coordinaci�n del sistema nervioso muy bien coordinada por las neuronas que se forman y se configuran en conjuntos de informaci�n, dando consonancia y luego desaparecen, este proceso de configuraciones se repite con estructuras diferentes, dando momentos mentales producto por la experiencia vivida, donde estos grupos neuronales se configura sobre la base de frecuencia espec�fica y se reconocen porque tienen la misma frecuencia. Es decir que el aprendizaje es una constante de aparici�n y desaparici�n del instante vivido, y esos instantes son la experiencia recogida en la mente o pasada por alto, o sea no aprende.�

Ram�rez (2008) afirma que es inevitable la p�rdida de informaci�n cuando se representa un cuerpo geom�trico en 3D, en el plano, y para recompensar dichas p�rdidas se requiere de otros medios, que recompense lo impl�cito u oculto del cuerpo espacial, que facilite las activaciones de esos momentos de conjunto se frecuencia neuronal y dicho aprendizaje sea reconocido.

Adem�s, el aprendizaje de la geometr�a estuvo casi siempre vinculado a procesos inducidos repetitivos de adquisici�n de conocimientos y por ende a mecanismos conductistas.� Furth (1974) aporta que: en el �(�) sentido de que cualquier cambio de comportamiento, toda nueva adquisici�n de habilidad o conocimiento, es simplemente, producto del aprendizaje, quedando entendida su interacci�n dicot�mica con la maduraci�n fisiol�gica� (p. 253).

Por lo tanto, si observamos un cambio de la funci�n intelectual del cerebro, esto tambi�n puede ser considerado como aprendizaje. Pero hay aclarar que existe seg�n investigadores llamado la situaci�n del �deterioro del apren�dizaje� (Pozo, 2008). Si consideramos que los estudiantes est�n aprendiendo demasiado poco, de las caracter�sticas, propiedades, formas, estructura que tiene los cuerpos geom�tricos, puede ser que est�n adquiriendo informaci�n no asociada que active su estado evolutivo neuronal, por efectos desordenados de los aprendizajes. De tal manera el aprendizaje geom�trico, desde la posicione te�rica de corte constructivista biol�gico, se vuelve una actividad de construcci�n de significados que le otorga un papel din�mico por el uso activo que �ste hace de sus experiencias y conocimientos previos, mientras realiza actividades, (Hern�ndez, 2010).

Las investigaciones de Piaget de la d�cada del (1987) muestran que, a partir de los primeros esquemas reflejos (succi�n, prensi�n, audici�n, visi�n, etc.), los ni�os preverbales evolucionan rumbo a esquemas adquiridos en funci�n de la experiencia (h�bitos), los cuales se coordinan entre ellos hasta alcanzar formas intencionales capaces de resolver activamente nuevos problemas pr�cticos. El aprendizaje alcanza un significado adaptativo en la medida en que expresa una acomodaci�n activa por parte del sujeto y progresa, al buscar la novedad exterior, en funci�n de las coordinaciones de los esquemas neuronales.

Es necesario, por lo tanto, enfatizar que el nuevo paradigma de aprendizaje, asentado en bases cient�ficas tecnol�gicas, exige abandonar los mecanismos inductivos, lo que conduce a la necesidad de considerar el proceso constructivo. Por lo que se puede aproximar acerca del aprendizaje que es la aprensi�n de conocimientos, habilidades, valores, actitudes, de manera hiperc�clica, mediante la ense�anza te�ricas y la experiencia vivida, que puede modificar la estructura biol�gica neuronal de las personas.

Afirmando Varela (1988) que el investigador considera la experiencia del fen�meno y luego retrocede para hacer un an�lisis, reflexi�n en el cerebro con otras herramientas del intelecto. �sea codependencia entre sujeto y objeto y la reacci�n del mundo cultural.� Es relevante el panorama que vivimos en la educaci�n, por ello, es de gran valor compartir experiencia que se construya desde el interior del sujeto, adem�s se logra comprender el fen�meno cultural, a partir de la realidad del proceso cognitivo y biol�gico. Es decir, el estudiante construye el conocimiento de la realidad a trav�s de los mecanismos conectivos biol�gicos y experiencia que dispone, de manera que la act�a sobre la realidad arm�nica expresada para lograr el conocimiento y el aprendizaje significativo.

Aprendizaje tecnol�gico en un entorno vivencial

Existe diferentes formas de generar el conocimiento en el tiempo y espacio, es as� que se debe de considerar si existe innovaci�n y cambios en esos nuevos enfoques de ense�ar y aprender, donde modifique conductas y esquemas estructurales, desde lo biol�gico neuronal y cognitivo, por una parte, al docente en la praxis de ense�ar, y por otra en los estudiantes de aprender. Para ello se requiere que est�n con el novedoso del cambio del progreso, y es as� hacer de los nuevos modelos de aprendizaje el uso de las tecnolog�as, como propuestas innovadoras en el entorno ricos en la pr�ctico y los saberes te�ricos. Es de igual forma que los entornos de aprendizaje seg�n �vila (1999) menciona que:

�Constituyen una forma totalmente nueva de tecnolog�a educativa y ofrecen una compleja serie de oportunidades y tareas a las instituciones de ense�anza de todo el mundo (�)� (p. 8). Son, por tanto, una innovaci�n relativamente reciente y de uso indiscutible, que debe de emplearse de la manera m�s propia para gestionar el conocimiento y modificar h�bitos de aprendizaje en un entorno vivencial.

Seg�n Colom (2002) afirma que la tecnolog�a es un recurso que pretende dar respuestas a preguntas como: �qu� significa vivir en la sociedad de la informaci�n y comunicaci�n, desde el punto de vista educativo, en donde la tendencia evoluciona a la gesti�n del conocimiento social, enfocado a dar respuestas locales desde una perspectiva global.

Por lo tanto, la tecnolog�a virtual en el aprendizaje de la geometr�a, se constituye como una herramienta, que con el entorno epistemol�gico se lanza a conocer y a confrontar a otros campos del conocimiento. En tal sentido, aporta a las nuevas formas de aprender en un espacio compresivo, asociadas a una serie de mediaciones como la RV, cuyas intencionalidades no es de ense�ar, ya que esto son procesos del hacer humano, si no favorecer el ambiente y formar parte del entorno como un recurso f�sico favorable a construir el conocimiento.

Ahora, el aprendizaje virtual, si nos limitamos a informar y comunicar (como en el pasado, con solo repositorios de informaci�n, foros, chats y similares), no estamos facilitando la generaci�n del conocimiento a los estudiantes en un entorno motivador. Hoy en d�a, el reto es generar actividades que permitan un proceso interactivo para que el estudiante genere su propio aprendizaje.� A todo ello necesitamos recursos que motive y trasforme la manera de aprender, recursos que proporcione estructuras operativas de conocer lo no visibles y cognoscitivo de los cuerpos en tiempo real, en consecuencia, favorezca el conjunto estructural neuronal (Maturana y Varela, 2009) producido por las proyecciones que proporciona los cuerpos y lo conocido del estudiante en base a su experiencia limitada.

Es as� que en geometr�a el uso de recursos did�cticos virtuales en 3D, proporcionado por la (RA), permitan a los alumnos experimentar desde su experiencia las relaciones y propiedades de los objetos geom�tricos, por lo que deben de cumplir con una de la caracter�stica principal, como es la de movimiento de los objetos proyectado, de forma que se puedan apreciar sus propiedades independientemente de su posici�n, con la finalidad de obtener mejor aprendizaje.

Aprendizaje en espacios tridimensional

Existe diversas formas did�cticas que el estudiante alcance la comprensi�n del conocimiento (aunque puede ser relativo al objetivo planteado en el aprendizaje), pero en geometr�a unas de la m�s significativa son por medio de la visualizaci�n del objeto de estudio, ofreciendo la posibilidad de ampliar la realidad espacial y de la atracci�n, desde la observaci�n de los cuerpos en 3D.� Por dar un ejemplo el proyecto construto3D, propuesto por Hannes Kauffman (2003, que est� formado para el movimiento de cuerpos geom�tricos, de manera inmerciba, donde sin generar conceptos, si no por medio de la intuici�n puedan desarrollar sus habilidades.

Es as� que Gonz�lez (2014) han investigado las ventajas del empleo de estas tecnolog�as en 3D, en la transmisi�n y creaci�n de conocimiento para el aprendizaje, en donde expresa que facilita la adaptaci�n de estructuras mentales, denomin�ndola aprendiendo a aprender con la tecnolog�a.

Por otra manera la informaci�n virtual a�adida a la imagen real, estar� relacionada con los conceptos te�ricos real y se presentar� en un formato 2D, 3D, video, audio o texto entre otros. En virtud de esto, La (RA), que proporciona proyecciones en 3D, consiste en integrar se�ales de video y audio del mundo real y combinarla con im�genes bidimensionales o tridimensionales generadas por un software desde un computador o dispositivos m�viles, el resultado es una visi�n dual del mundo real con el mundo virtual, coherentemente estructurado (Lara y Villarreal, 2004).

En esta aproximaci�n de trasformaci�n de la visualizaci�n y el aprendizaje proyectivo de los cuerpos geom�tricos, los estudiantes han dejado de ser meros consumidores de informaci�n, construida desde las limitaciones de la observaci�n directa proyectiva, a descubrir la estructura general que tiene los cuerpos geom�tricos desde el movimiento que se le otorga en 3D, otorgada por el recurso de la (RA). Y de hechos para pasar a ser creadores activos de recursos y de conocimientos

Cubillo, Mart�n, Castro y Colmenar (2014) consideraron que los problemas sobre las limitaciones del espacio y del tiempo en el aprendizaje no son resueltas por los m�todos tradicionales, por lo que el uso tecnolog�as que gestione el conocimiento, como son los dispositivos en 3D proporciona una ubicuidad de aprendizaje que se transforma en independencia con respecto al tiempo y el espacio en donde los recursos de aprendizaje est�n por doquier.

Desde este an�lisis se puede afirmar que cuando se manipula cuerpos espaciales (3D) desde los concreto a lo abstracto, elaborado artificialmente con software y hardware, permite hacer descubrimientos y construcciones cognitivas, desde la fabricaci�n de ideas del c�mo es la estructura de los cuerpos, apuntando a la producci�n de im�genes espaciales en 3D, reconociendo todas sus partes y propiedades, hasta esas oculta por la visi�n directa. Desde este punto de vista, la ense�anza de la geometr�a debe orientarse al desarrollo de habilidades generales hasta las espec�ficas.

Cuerpo geom�trico en la realidad aumentada

Enfocando la (RA) en el �mbito educativo del estudio de la geometr�a, puede proporcionar grandes oportunidades puesto que estas tecnolog�as conllevan en su estructura uso un enfoque pragm�tico, del hacer constructivista vivencial.

Los m�todos tradicionales de aprendizaje cuyos contenidos est�n relacionados con la espacialidad de representaci�n tridimensional, este proceso crean un filtro cognitivo debido a que los diagramas u objetos son representados en 2D, este filtro existe incluso cuando se trabaja con objetos 3D, en una pantalla de� ordenador o gr�ficos en el cuaderno, debido a que la manipulaci�n de los cuerpos geom�tricos, en el plano como en el espacio se realiza a trav�s de superficie bidimensional (Cubillo, et al., 2014). Resulta en base a esta apreciaci�n se realiza una aproximaci�n disciplinas te�rica, donde los conceptos resultan abstractos o confusos para los estudiantes, bien por su complejidad o bien porque no se pueden concretar en algo f�sico, algo que puedan manipular.

La (RA) ofrece para todos ellos la posibilidad de representar e interactuar con objetos virtuales geom�tricos en un espacio relacionado entre lo real y lo virtual en 3D. Esta manera de aprendizaje con (RA) es extremadamente eficaz, para proporcionar informaci�n detallada de los objetos observables desde la capacidad que se tiene con este recurso de movilidad en un entorno virtual y real, y desde ah� se puede describir diferentes proyecciones, en diferentes posiciones del cuerpo geom�trico, de la estructura oculta. Es as� que desde diferentes enfoques que se tiene el cuerpo geom�trico el maestro y estudiantes, permite adquisici�n de una variedad de habilidades tales como la capacidad visual, espacial, habilidades pr�cticas, la comprensi�n conceptual, y la investigaci�n (Chen y Tsai, 2012).

Por citar un ejemplo, La (RA) hace a la geometr�a m�s din�mica y participativa, permita a los alumnos percibir y formarse conceptos mucho m�s generales acerca de las propiedades que tiene las figuras geom�tricas y esa manera el alumno no va a asociar ya cada propiedad con una forma particular de la figura, si no forma heur�stica al proyectar y mover la figuras.

De acuerdo Cardelino (2018) menciona que la experiencia y la percepci�n aproxima al objeto observable, adem�s esto no implica que se separa el fen�meno cognitivo de lo observable, m�s bien existe una univoca de correspondencia que circula por el canal de los sentidos, hasta formar conjuntos neuronales de se�ales de iguales sinton�a conde se reconocen y se relacionan (Varela, 2011). Determin�ndose el conocimiento que se produce por la realidad aumentada apoyada por la experiencia del estudiante que tiene de los elementos geom�tricos, produciendo una realidad a trav�s de la reflexi�n de los movimientos internos del cerebro y el cuerpo biol�gico en un ambiente sincr�nico.

Se afirman que el aprendizaje de la geometr�a en la (RA) durante las actividades educativas, favorece a la motivaci�n extra para los estudiantes, incrementa el nivel de adquisici�n del conocimiento, facilita las habilidades de competencias, y reduce riesgos de equivocaci�n en el aprendizaje. lo que, es m�s podr�an crear posibilidades de aprendizaje colaborativo, aprender de los errores sin riesgo, favoreciendo en un ambiente de compromiso en un entorno cooperativo y colaborativo.

��Aprendizaje geom�trico cognitivo

Para Maturana y Varela (1984) la �nica manera de preservar la identidad es cambiando constantemente. Y el cambio est� relacionado con su inclusi�n en un ambiente vivencial, desde donde recibe la energ�a de los cuerpos externos necesarios para los procesos internos neuronales. Es decir, es aut�nomo, pero a la vez depende del entorno. Para que sea posible la renovaci�n y el intercambio, el medio tiene que ser rico en energ�a en el ambiente. Por otra parte, como explica Calzadilla (2005), en cuanto al conocimiento, el constructivismo plantea que su valor no es absoluto, pues �ste es el producto de las m�ltiples interpretaciones que hacen los individuos de su entorno, de acuerdo a las posibilidades de cada uno para interactuar y reflexionar. Considerando el aprendizaje los sujetos negocian significados al interior de su propio ser, a partir de la observaci�n y valoraci�n de aspectos de la realidad vivencial como virtual que les sean comunes en el tiempo y espacio, con la finalidad de tener resultados que satisfaga resultados alcanzables.

Puesto que este enfoque en el an�lisis de la geometr�a, lo que se relaciona es la existencia de un flujo de energ�a proporcionada por los objetos geom�tricos, relacionado en un ambiente que proporcione los recursos necesarios para generar conjunto de estructura din�mica neuronales, donde se puedan relacionar entre s�, y en una misma sinton�a.

En tal sentido de ideas es necesario que el entorno donde est� presente el aprendizaje geom�trico, sea rico en elemento que produzca estructuras comprensibles para el entendimiento, es as� que seas proporcionada por la (RA), con la finalidad que en v�nculo agilite los procesos biol�gicos y se construya el conocimiento geom�trico en interacci�n entre el docente y los estudiantes, formando un intercambio dial�ctico entre los conocimientos entre ambos, de tal forma que se pueda llegar a una s�ntesis productiva para ambos.

Asumiendo que los resultados de la investigaci�n que hicieron los esposos Van (1994) que es uno de los modelos m�s �til sobre el aprendizaje de la geometr�a. Siendo una actividad de aprendizaje en donde se aprende comprendiendo niveles de razonamientos cognitivo, proporcionando comprensi�n de los contenidos y como relacionar dichos contenidos en el entorno geom�tricos. La geometr�a se debe combinar espacios donde este incluido los eventos relacionantes geom�tricos con las figuras de manera din�micas en procesos l�gicos sem�nticos y abstractos descriptibles.

Afirma B�ez e Iglesias (2007) que existe principios de aprendizaje como: Principio globalizador parte de la observaci�n en su totalidad o acumulativo del objeto de estudio geom�trico consciente a la realidad observable, donde todos los elementos est�n estrechamente interrelacionados, formado un todo como bloque de elementos relacionantes de manera din�mica. Es decir, c�mo act�an el conocimiento cuando existe una proyecci�n del todo objetos reales y donde sus estructuras y propiedades son reconocidas.��

En relaci�n (Engestr�m, 1987). Afirma que el aprendizaje geom�trico es m�s que unas corrientes te�ricas y hacen hincapi� en que los estudiantes aprenden y construyen conocimiento de manera aut�noma desde su interioridad, en la medida que forma parte en la b�squeda de soluciones a los problemas que les afecta. Por dar un ejemplo desde lo planeado por Kolb (1984) toma como eje central la experiencia directa del estudiante, aseverando que el computador es un recurso did�ctico tecnol�gico motivador que estimula la cognici�n del estudiante y acelera el aprendizaje pr�ctico como te�ricos de la geometr�a, amplificando las capacidades de comprender, analizar y adem�s induce a operar nuevos conocimientos.

Realidad aumentada y el aprendizaje�������

Los enfoques did�cticos de la educaci�n virtual se han posicionado en primera instancia desde las miradas o salidas emergentes a la educaci�n tradicional, a partir de la apropiaci�n de medios y mediaciones tecnol�gicas did�cticas. Esta precisi�n permite aclarar que, aunque la educaci�n virtual ha venido incorpor�ndose y asumiendo nuevas perspectivas de trabajo en el aula de clase, los enfoques pedag�gicos y did�cticos se mantiene tendencias lo presencial, aunque lo que se modifica es ese cambio de medio de proporcionar los aprendizajes (Sangr�, 2001). Por este motivo vale la pena aclarar c�mo estos enfoques se apropian en la virtualidad y permiten legitimar y resignificar este tipo de educaci�n.

La definici�n m�s popular de la (RA), es proporcionada desde un entorno real y un entorno virtual puro, donde en esta composici�n de entornos h�brido se forma un entorno de realidad mixta. Desde esa posici�n de realidades, una de esas realidades se concibe desde las experiencias vivida y la otra desde la creaci�n de los componentes tecnol�gicos determinado por un hardware y software, donde en sus combinaciones de realidades, crean la realidad virtual aumentada o la realidad aumentada como se la conoce, es as� que Azuma (1997) propone tres requisitos que tiene que tener la (RA):

a)      Combinaci�n de elementos virtuales y reales en tiempo sincr�nicos, en un espacio determinado y en un tiempo dado (tiempo y espacio).

b)      Interactividad en tiempo real, la realidad vivencial y la realidad virtual.

c)      Proporciona caracter�sticas con formas y estructuras en 3D.

Adem�s, su combinaci�n suministra rasgos visibles, desde la observaci�n proyectiva de las personas, amplificando la estructura de los cuerpos observables, debido a la movilidad que proporciona este recurso de la (RA).

De tal manera que este recurso (RA), consideramos que es como una tecnolog�a importante para el aprendizaje de la geometr�a euclidiana, lo cual se puede proyectar figuras de 2D a 3D, a la vez dichas im�genes desencadena el inicio del proceso en tiempo real, en un entorno sincr�nico de comunicaci�n, adaptaci�n y acomodaci�n de las figuras y cuerpos geom�trico a nuestras capacidades biol�gicas neuronal, que a la vez este organismo biol�gico cumple con las condiciones de generar o formar conocimiento. De tal manera pueda reproducir nuevos saberes tanto te�rico como vivencial, facilitando entender y comprender el mundo real.

Incluso la (RA) es un sistema interactivo que tiene como entrada las caracter�sticas inmersitas del mundo real de un tiempo dado, al mundo virtual y est� a la vez al mundo real en tiempo sincr�nico, creando una realidad nueva combinada, trasformada en la cognici�n neuronal en tiempo real. Durante este proceso, la percepci�n y el conocimiento que el usuario tiene sobre el mundo real se ve enriquecido (Azuma, 1997).

Las (RA) abren v�a que facilitan el c�mo y el hacer el aprendizaje, conduce a usar este recurso de manera de la construcci�n del conocimiento, gestion�ndolo en los estudiantes y creando nuevos saberes, muchas veces a nivel de participaci�n e interacci�n. Desde una mirada tecnol�gica la reflexi�n se ha centrado en las caracter�sticas y potencialidades interactivas que las herramientas que tiene la (RA), facilitan la interacci�n virtual y real en coordenadas enteramente psicopedag�gicas, para contribuir a la mejora de los procesos de ense�anza y aprendizaje en los entornos virtuales.

De ah� proporciona grandes oportunidades, puesto que este recurso conlleva inmerso un enfoque pragm�tico de construcci�n y reconstrucci�n de competencias como, la visualizaci�n, el an�lisis, la comprensi�n de propiedades, tecnolog�a, la l�gica descriptiva, entre otras, relacion�ndola a un nuevo aprendizaje, que a la vez estas competencias amplificadas permiten desarrollar varias tareas al mismo tiempo.

Por dar un ejemplo, La (RA) hace a la geometr�a m�s din�mica y participativa, permita a los alumnos percibir y formarse conceptos mucho m�s generales acerca de las propiedades que tiene las figuras geom�tricas y esa manera el alumno no va a asociar ya cada propiedad con una forma particular de la figura si no forma heur�stica al proyectar y mover la figuras.

Varios especialistas afirman que el uso de entornos de (RA) durante las clases de geometr�a podr�a proporcionar una motivaci�n extra para los estudiantes y, lo que, es m�s, podr�an crear posibilidades de aprendizaje colaborativo alrededor de contenidos virtuales en entornos no tradicionales (Cabero y Barroso, 2016).

 

�Metodolog�a

El tipo de investigaci�n que se realiz� fue te�rica interpretativa, ya que la l�gica sem�ntica que sirvi� de apoyo para la misma, fue proveniente de diversos documentos cient�ficos que proporcionaron informaci�n para los componentes estructurales. Apoyado en Alfonzo (1999) quien se�ala que la investigaci�n documental es un procedimiento cient�fico, un proceso sistem�tico de indagaci�n, recolecci�n, organizaci�n, an�lisis e interpretaci�n de informaci�n o datos en torno a un determinado tema a la construcci�n del conocimiento. Esta aseveraci�n se en fuentes como de Maturana y Varela, 2009, quienes proporcionaran informaci�n cient�fica de la creaci�n del conocimiento desde el an�lisis bil�gico,� mientras que Padr�n ( 2014)� aporto con sus teor�a del estilo del pensamiento, as� mismo Van (1994) como se construye los saberes geom�trico, sin considerar edades cronol�gica sino m�s bien la evoluci�n de los aprendizaje en etapas, Chen y Tsai, (2012)� la importancia que tiene la (RA) en el �mbito relacionado tiempo y espacio con los estudiantes en su aprendizaje.

Es as� que la metodolog�a empleada fue hermen�utica interpretativa donde los observables fueron el conjunto de teor�as de los autores antes mencionados, para luego realizar los hallazgos de los objetos de estudios como son: el conocer de los fen�menos neuronales como se producen el conocimiento de la realidad aumentada en la cognici�n y est� a la vez como favorece para mejorar los aprendizajes usando recursos en 3D, proporcionado por la realidad aumentada.

El meto escogido fue el hermen�utico fenomenol�gico, debido que a trav�s de las fuentes te�ricas seleccionadas se realiz� la interpretaci�n, an�lisis, conclusi�n de las diferentes teor�as y posturas de los investigadores. Que en lo posterior la t�cnica empleada para encontrar los resultaos fue la indagaci�n documental, como procedimientos muy espec�ficos de recolecci�n de informaci�n, que sirvi� a la vez para seleccionar las herramientas como el an�lisis de criterios plasmado en un documento f�sico. Para seleccionar las fuentes de informaci�n se realiz� en base de criterios como: investigadores reconocido en el ambiente cient�fico, sobre las teor�as necesarias para esta investigaci�n, adem�s fuentes de libros y art�culos con estructura de alto impacto en la ciencia, es as� en base a ase criterio la poblaci�n seleccionada estuvo compuesta por 32 documentos entre, libros, art�culos de revista f�sicos y electr�nicos. Por lo que se deduce que la poblaci�n te�rica escogida para los objetos de estudios tanto generales como particulares, permiten determinar el hallazgo de la pregunta de investigaci�n, para luego llegar al estado del arte del an�lisis y s�ntesis.

Dialogo hermen�uticas

Luego de realizar del levantamiento de informaci�n, se proceder� en realizar el an�lisis y s�ntesis, sabiendo que es netamente la investigaci�n hermen�utica interpretativa, que consisti� en interpretar contenido de los documentos que sirvieron de base,� como se plante� en el p�rrafo anterior, bajo la consideraci�n de que son documentos elaborados por autores reconocidos como de gran transcendencia y capacidad intelectual e investigativa en el campo de conocimiento general que es educaci�n y tecnolog�a y en el campo de conocimiento espec�fico como es aprendizaje, geometr�a, biolog�a, y realidad aumentada.

�En base a las consideraciones mencionadas, es determinante sintetizar que el conocimiento se da desde la postura cient�fica o de la experiencia, el hecho es que todo aprendizaje se posee desde un sistema de ideas y el sentir individuar que la fundamenta. Por lo que toda acci�n involucra el conocer desde el hacer, o sea, un modo m�s o menos sistematizado de ideas o conceptos que tienen que ver con el modo o manera c�mo los individuos aprenden o conocen.

Las investigaciones de Piaget (1987) muestran que, a partir de los primeros esquemas reflejos de los ni�os evolucionan rumbo a esquemas adquiridos en funci�n de la experiencia, los cuales se coordinan entre ellos hasta alcanzar formas intencionales capaces de resolver activamente nuevos� o sea aprenden a la medida como su estructura neuronales alcanza un significado adaptativo� de acomodaci�n, adem�s� Varela (1988) considera la experiencia del fen�meno aprendizaje desde la acomodaci�n neuronal y desde el gatillado de un estimo externo, que en base a estos procesos neuronales necesarios construyen el conocimiento, es decir no es puramente objetivo ni puramente subjetivo

En base de lo dicho el estudiante construye el conocimiento de la realidad a trav�s de el mecanismo conectivo biol�gico y experiencia que dispone, de manera que la act�a sobre la realidad arm�nica expresada para lograr el conocimiento y el aprendizaje significativo.

Por lo tanto, la tecnolog�a virtual en el aprendizaje de la geometr�a (Van, 1994), se constituye como una herramienta, que con el entorno epistemol�gico se lanza a conocer y a confrontar a otros campos del conocimiento. En tal sentido, aporta a las nuevas formas de aprender en un espacio compresivo, asociadas a una serie de mediaciones como la realidad aumentada (Chen y Tsai, 2012). Cuyas intencionalidades no es de ense�ar, ya que esto son procesos del hacer humano, si no favorecer el ambiente y formar parte del entorno como un recurso f�sico favorable a construir el conocimiento.

En esta aproximaci�n de trasformaci�n de la visualizaci�n y el aprendizaje proyectivo de los cuerpos geom�tricos, los estudiantes han dejado de ser meros consumidores de informaci�n, construida desde las limitaciones de la observaci�n directa proyectiva, a descubrir la estructura general que tiene los cuerpos geom�tricos desde el movimiento que se le otorga en 3D, otorgada por el recurso de la (RA). Y de hechos para pasar a ser creadores activos de recursos y de conocimientos.

 

Conclusiones

a.       La realidad aumentada (RA), es un recurso que provocar� el est�mulo cognitivo en los estudiantes, es decir que combina los elementos geom�trico virtuales (3D) con el nicho f�sico vivencial, provocando un entorno de aprendizaje

b.      Por su ubicuidad activar� el aprendizaje, el rendimiento intelectual, la motivaci�n, colaboraci�n, participaci�n y podr� controlar los elementos de estudios geom�tricos y ser consciente de su propio proceso de constructo del conocimiento.

c.       Desde el an�lisis del aprendizaje, el estudiante adquirir� un nuevo rol el de orientador de los procesos cognitivos, considerando la (RA) nueva forma en la orientaci�n metodol�gica.

d.      La propuesta el aprendizaje de la geometr�a apoyado por (RA), es un intento para solucionar los problemas de la visualizaci�n de las propiedades ocultas por las proyecciones de los cuerpos geom�tricos.

e.       Adem�s (RA), al renovar el ambiente de aprendizaje de la geometr�a, este enfoque permitir� identificar los problemas limitados por los entornos espaciales de 2D.

f.       A todo ello necesitamos recursos que motive y trasforme la manera de aprender, recursos que proporcione estructuras operativas de conocer lo no visibles y cognoscitivo de los cuerpos en tiempo real, en consecuencia, favorezca el conjunto estructural neuronal producido por las proyecciones que proporciona los cuerpos y lo conocido del estudiante en base a su experiencia limitada.

g.      La geometr�a en la (RA) durante las actividades educativas, favorece a la motivaci�n extra para los estudiantes, incrementa el nivel de adquisici�n del conocimiento, facilita las habilidades de competencias, y reduce riesgos de equivocaci�n en el aprendizaje. lo que, es m�s podr�an crear posibilidades de aprendizaje colaborativo, aprender de los errores sin riesgo, favoreciendo en un ambiente de compromiso en un entorno cooperativo y colaborativo

 

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�2020 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) (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).