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AVATAR STEM — Aprendizaje virtual asistido por tutor de IA en realidad virtual

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dc.contributor.advisorPáez Cárdenas, Jenny Marisol
dc.creatorEspinosa Rodríguez, Camilo
dc.creator.degreeEspecialista en Innovación Pedagógica
dc.date.accessioned2026-03-31T03:01:26Z
dc.date.available2026-03-31T03:01:26Z
dc.date.created2025-08-14
dc.descriptionEl 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.
dc.description.abstractThe 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.
dc.format.extent66 pp
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.48713/10336_47676
dc.identifier.urihttps://repository.urosario.edu.co/handle/10336/47676
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad del Rosario
dc.publisher.departmentEscuela de Ciencias Humanas
dc.publisher.programEspecialización en Innovación Pedagógica
dc.rights.accesRightsinfo:eu-repo/semantics/closedAccess
dc.rights.accesoBloqueado (Texto referencial)
dc.source.bibliographicCitationFlores Zaragoza, M., González Martínez, L. B., & Vences Esparza, A. (2024). La educación STEM y las metodologías activas: una revisión sistemática. Dilemas contemporáneos: educación, política y valores. https://doi.org/10.46377/dilemas.v12i.4398
dc.source.bibliographicCitationOrtega Araus, E. del R., Freire Freire, A. G., & Boeta González, L. J. (2024). Metodología STEM en la educación universitaria: estrategias de aprendizaje activo para las soluciones de problemas reales. Reincisol., 3(6), 6864–6882. https://doi.org/10.59282/reincisol.v3(6)6864-6882
dc.source.bibliographicCitationArteaga-Marín, M., Sánchez-Rodríguez, A., Olivares-Carrillo, P., & Maurandi-López, A. (2024). Revisión sistemática y propuesta para la implementación de metodologías activas en la educación STEM. EDUCATECONCIENCIA, 30(36). https://doi.org/10.58299/ex92v043
dc.source.bibliographicCitationFlores Zaragoza, M., González Martínez, L. B., & Vences Esparza, A. (2024). La educación STEM y las metodologías activas: una revisión sistemática. Dilemas contemporáneos: educación, política y valores. https://doi.org/10.46377/dilemas.v12i.4398
dc.source.bibliographicCitationBustamante, M. Soto, A. y Zapata, J. (2024). Manual de metodologías activas para la innovación educativa desde la perspectiva STEM+H (1.ª ed.). Editorial ITM. 10.22430/reporte.6465
dc.source.bibliographicCitationQué es la educación STEM. (2022, diciembre 20). Science Teaching; International Science Teaching Foundation. https://science-teaching.org/es/educacion-stem/que-es-la-educacion-stem
dc.source.bibliographicCitationArteaga-Marín, M., Sánchez-Rodríguez, A., Olivares-Carrillo, P., & Maurandi-López, A. (2024). Revisión sistemática y propuesta para la implementación de metodologías activas en la educación STEM. *Revista EDUCATECONCIENCIA, 30*(36). https://doi.org/10.58229/ex92v
dc.source.bibliographicCitationBonde, M. T., Makransky, G., Wandall, J., Larsen, M., Morsing, M., Jarmer, H., & Sommer, M. O. A. (2014). Improving biotech education through gamified laboratory simulations. *Nature Biotechnology, 32*(7), 694–697. https://doi.org/10.1038/nbt.2955
dc.source.bibliographicCitationBustamante, M., Soto, A., & Zapata, J. (2024). *Manual de metodologías activas para la innovación educativa desde la perspectiva STEM+H* (1ª ed.). Editorial ITM. https://doi.org/10.22430/reporte.6465
dc.source.bibliographicCitationCallaghan, N. (2016). Investigating the role of Minecraft in educational learning environments. *Educational Media International, 53*(4), 244–260. https://doi.org/10.1080/09523987.2016.1254877
dc.source.bibliographicCitationFlores Zaragoza, M., González Martínez, L. B., & Vences Esparza, A. (2024). La educación STEM y las metodologías activas: una revisión sistemática. *Dilemas Contemporáneos: Educación, Política y Valores*. https://doi.org/10.46377/dilemas.v.12.4398
dc.source.bibliographicCitationInternational Science Teaching Foundation. (n.d.). What is STEM education? Retrieved July 24, 2025, from https://science-teaching.org/stem-education/what-is-stem-education
dc.source.bibliographicCitationOrtega Araus, E. del R., Freire Freire, A. G., & Boeta González, L. J. (2024). Metodología STEM en la educación universitaria: estrategias de aprendizaje activo para las soluciones de problemas reales. *Reincisol, 3*(6), 6864-6862. https://doi.org/10.59282/reincisol.v3(6)6864-6862
dc.source.bibliographicCitationWieman, C. E., Adams, W. K., & Perkins, K. K. (2008). PhET: Simulations that enhance learning. *Science, 322*(5902), 682–683. https://doi.org/10.1126/science.1161948
dc.source.instnameinstname:Universidad del Rosario
dc.source.reponamereponame:Repositorio Institucional EdocUR
dc.subjectSTEM
dc.subjectRealidad virtual
dc.subjectInteligencia artificial
dc.subjectAprendizaje basado en proyectos
dc.subjectInnovación pedagógica
dc.subject.keywordSTEM
dc.subject.keywordVirtual reality
dc.subject.keywordArtificial intelligence
dc.subject.keywordProject-based learning
dc.subject.keywordPedagogical innovation
dc.titleAVATAR STEM — Aprendizaje virtual asistido por tutor de IA en realidad virtual
dc.title.TranslatedTitleAVATAR STEM — Virtual Learning Assisted by AI Tutor in Virtual Reality
dc.typebachelorThesis
dc.type.hasVersioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.type.spaTrabajo de grado
local.department.reportEscuela de Ciencias Humanas
local.regionesVirtual
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