Ítem
Desconocido
AVATAR STEM — Aprendizaje virtual asistido por tutor de IA en realidad virtual
Título de la revista
Autores
Espinosa Rodríguez, Camilo
Fecha
2025-08-14
Directores
Páez Cárdenas, Jenny Marisol
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad del Rosario
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Resumen
El proyecto aborda el desafío de la desconexión entre teoría y práctica en la enseñanza STEM en instituciones educativas públicas, donde predomina un enfoque tradicional centrado en la transmisión y memorización de contenidos, lo que reduce la motivación de los aprendices y limita el desarrollo de habilidades como el pensamiento crítico y la autonomía, entendida ésta como la capacidad de tomar decisiones y actuar de manera independiente asumiendo la responsabilidad de sus acciones. La metodología se basa en un enfoque de diseño centrado en el usuario, incorporando fases de empatía, definición e ideación, seguidas de prototipado y experimentación con herramientas como encuestas, focus groups, escalas NASA-TLX e IMI, y análisis cualitativos y cuantitativos. Se validaron hipótesis clave mediante experimentos con prototipos de baja y media fidelidad, involucrando a 55 aprendices de grados 7 a 9 en la TecnoAcademia del SENA Risaralda, programa que busca fortalecer competencias en ciencia, tecnología e innovación para estudiantes de educación básica, secundaria y media; demostrando que entornos inmersivos en VR/3D mejoran la comprensión conceptual en un 20% respecto a formatos 2D, reducen la carga cognitiva y aumentan la motivación intrínseca (promedio IMI de 4.3/5). La propuesta de valor radica en un laboratorio virtual gamificado con tutor IA adaptativo, que democratiza el acceso a prácticas STEM seguras y personalizadas, fomentando el Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) y superando limitaciones de infraestructura. Los resultados destacan la factibilidad pedagógica y técnica, con una aceptación del 84% en autonomía y medición de fases ABP.
Abstract
The project addresses the disconnection between theory and practice in STEM education in public educational institutions, where a traditional approach focused on content transmission and memorization prevails, reducing learners' motivation and limiting the development of skills such as critical thinking and autonomy. The methodology is based on a user-centered design approach, incorporating empathy, definition, and ideation phases, followed by prototyping and experimentation using tools like surveys, focus groups, NASA-TLX and IMI scales, and qualitative and quantitative analyses. Key hypotheses were validated through experiments with low- and medium-fidelity prototypes, involving 55 learners from grades 7 to 9 at TecnoAcademia Risaralda, demonstrating that immersive VR/3D environments improve conceptual understanding by 20% compared to 2D formats, reduce cognitive load, and increase intrinsic motivation (IMI average of 4.3/5). The value proposition lies in a gamified virtual lab with an adaptive AI tutor, democratizing access to safe and personalized STEM practices, fostering Project-Based Learning (PBL) and overcoming infrastructure limitations. Results highlight pedagogical and technical feasibility, with 84% acceptance in autonomy and PBL phase measurement.
Palabras clave
STEM , Realidad virtual , Inteligencia artificial , Aprendizaje basado en proyectos , Innovación pedagógica
Keywords
STEM , Virtual reality , Artificial intelligence , Project-based learning , Pedagogical innovation
