Desarrollo y mejora de las operaciones fraccionarias en la educación básica: uso de Canva como herramienta interactiva para la gamificación y optimización del aprendizaje matemático

Introducción

La educación básica constituye la etapa fundamental del sistema educativo, pues es en este período donde se cimentan las competencias matemáticas que los estudiantes necesitarán para su desarrollo académico y profesional. Sin embargo, a pesar de los avances en la educación, las operaciones fraccionarias continúan siendo un desafío significativo para los estudiantes, especialmente aquellos que enfrentan dificultades de aprendizaje (UNESCO, 2020). Según la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL, 2021), el bajo rendimiento en matemáticas en muchas naciones latinoamericanas está directamente relacionado con la falta de estrategias pedagógicas efectivas que permitan a los estudiantes comprender y aplicar conceptos matemáticos complejos, como las fracciones. El Ministerio de Educación de Perú (MINEDU, 2022) también reconoce la necesidad de implementar nuevas metodologías que potencien la enseñanza de las matemáticas, particularmente en los primeros años de educación básica, donde los estudiantes deben adquirir una comprensión sólida de los conceptos fundamentales. Las operaciones fraccionarias, siendo una de las habilidades más complejas en la educación básica, requieren de un enfoque pedagógico innovador que se adapte a las nuevas formas de aprender de los estudiantes. En este sentido, las tecnologías educativas han demostrado ser una herramienta poderosa para mejorar el aprendizaje matemático (González & López, 2018; Rodríguez & Pérez, 2019). En los últimos años, la gamificación ha surgido como una estrategia pedagógica eficaz que puede transformar el aprendizaje en una experiencia divertida y atractiva. De acuerdo con Deterding et al. (2011), la gamificación implica la integración de elementos de juego en contextos no lúdicos con el objetivo de aumentar la motivación y el compromiso de los estudiantes. Diversos estudios han demostrado que la gamificación, al involucrar a los estudiantes de manera activa, mejora no solo su motivación, sino también su comprensión de conceptos complejos (Anderson et al., 2019; Gee, 2003). La utilización de herramientas tecnológicas como Canva, una plataforma de diseño gráfico intuitiva, ha

uso de Canva como herramienta interactiva para la gamificación y optimización del aprendizaje matemático

sido identificada como un recurso efectivo para aplicar la gamificación en la educación básica (Parra et al., 2020). A pesar de la creciente integración de tecnologías en la educación, aún existe una falta de investigación empírica que evidencie cómo herramientas como Canva pueden ser empleadas de manera efectiva para enseñar operaciones fraccionarias en la educación básica. Es por ello que este artículo tiene como objetivo analizar el impacto del uso de Canva como herramienta interactiva para la gamificación del aprendizaje de las operaciones fraccionarias en estudiantes de educación básica.

Objetivo

El objetivo general de esta investigación es evaluar el impacto de la implementación de Canva como herramienta interactiva de gamificación para el desarrollo de las destrezas en operaciones fraccionarias en estudiantes de educación básica, analizando su efecto en el rendimiento académico y la comprensión de los conceptos fraccionarios.

Metodología

Este estudio tiene un enfoque cuasi experimental de tipo correlacional descriptivo. Se diseñó un grupo experimental y un grupo de control, con la finalidad de evaluar los efectos de la implementación de Canva en el aprendizaje de las operaciones fraccionarias. El grupo experimental estuvo compuesto por 40 estudiantes, mientras que el grupo de control también contó con 40 estudiantes, todos ellos de la misma institución educativa, lo que permitió reducir las variables externas que pudieran influir en los resultados. Se elaboró un test de base estructurada, cuyo propósito fue medir el desarrollo de las destrezas matemáticas relacionadas con las operaciones fraccionarias. Este test fue validado por un panel de expertos en educación matemática, quienes realizaron ajustes y sugerencias para asegurar que las preguntas fueran pertinentes y adecuadas al nivel educativo de los estudiantes. Posteriormente, el test fue sometido a un proceso de confiabilidad mediante el cálculo del coeficiente Alfa de Cronbach, obteniendo un valor de 0.89, lo cual indica una excelente confiabilidad del instrumento, conforme a las recomendaciones de Nunnally (1978), quien sugiere que un valor superior a 0.70 es aceptable para garantizar la fiabilidad de un instrumento de medición. La investigación también aplicó varias técnicas estadísticas para analizar los datos obtenidos. En primer lugar, se calculó la correlación de Pearson para determinar la fuerza y la dirección de la relación entre el uso de Canva como herramienta interactiva y el desempeño en las operaciones fraccionarias. Esta correlación se justificó, ya que

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permite cuantificar la relación lineal entre dos variables continuas, lo que es útil en estudios donde se busca establecer asociaciones claras (Field, 2013). Además, se calculó el t de Student para muestras independientes para comparar las medias de los dos grupos (experimental y control) y determinar si existían diferencias estadísticamente significativas en el rendimiento de los estudiantes en el test de operaciones fraccionarias. Esta prueba es adecuada para evaluar si dos grupos independientes presentan diferencias significativas en términos de una variable continua (Cohen, 1988). La razón por la cual se optó por esta prueba es que permite contrastar las medias entre dos grupos, en este caso, el grupo que utilizó Canva y el que no lo hizo, y verificar si la intervención tuvo un impacto real en el aprendizaje. Finalmente, se utilizó la d de Cohen para medir el tamaño del efecto, es decir, para determinar la magnitud de la diferencia entre los grupos. La d de Cohen es una medida estándar que permite interpretar la importancia práctica de los resultados obtenidos (Cohen, 1988). Un valor de d de Cohen superior a 0.80 indica un gran tamaño de efecto, lo que significaría que la intervención (uso de Canva) tuvo un impacto considerable en el desarrollo de las destrezas en operaciones fraccionarias de los estudiantes.

Resultados

Tabla 1: Desempeño en Operaciones Fraccionarias Pre y Post Intervención (Grupo
          Experimental)
            Destrezas en     Media Media Diferencia Desviación Desviación                     p-
            Operaciones       Pre-    Post-      Media        Estándar       Estándar valor
           Fraccionarias      Test     Test                   Pre-Test        Post-Test
           Identificación     5.2      7.8        2.6            1.2             0.8        0.001
           de fracciones
               simples
           Comparación        4.9      7.4        2.5            1.3             0.7        0.002
           de fracciones
              Suma de         6.0      8.2        2.2            1.1             0.9        0.004
             fracciones
              Resta de        5.5      7.9        2.4            1.0             0.8        0.003
             fracciones
          Nota: La diferencia media en cada una de las destrezas entre el pre-test y el post-test es
          significativa (p<0.05). El valor más destacado es la mejora en la "identificación de
          fracciones simples" con un aumento de 2.6 puntos y un p-valor de 0.001, lo que indica un
          impacto sustancial de la intervención con la herramienta de realidad aumentada.





                       uso de Canva como herramienta interactiva para la gamificación y optimización
                                                 del aprendizaje matemático

Análisis e interpretación

Los resultados presentados en la Tabla 1 indican una mejora significativa en el desempeño de los estudiantes en operaciones fraccionarias, especialmente en la identificación de fracciones simples y la comparación de fracciones, lo que sugiere que la intervención con la herramienta de realidad aumentada ha sido efectiva. Los incrementos de las medias en todas las áreas reflejan un avance notable, con la diferencia más significativa observada en la "identificación de fracciones simples", con una mejora de 2.6 puntos. Este resultado está respaldado por el bajo valor de p (0.001), lo que refuerza la evidencia de la efectividad de la intervención. El hecho de que el grupo experimental haya mostrado mejoras en la suma y resta de fracciones también refleja un desarrollo en las habilidades operativas, lo que puede interpretarse como una mejora global en la comprensión de fracciones debido a la gamificación aplicada en las actividades. Además, las desviaciones estándar más pequeñas en el post-test indican que los estudiantes del grupo experimental se acercaron más en sus habilidades después de la intervención, lo que también es un indicio de la homogeneidad del grupo en cuanto a su aprendizaje.

Tabla 2: Comparación de las Destrezas en Operaciones Fraccionarias Pre y Post
          Intervención (Grupo Control)
            Destrezas en   Media Media Diferencia Desviación Desviación                    p-
            Operaciones     Pre-     Post-     Media        Estándar       Estándar valor
           Fraccionarias    Test     Test                    Pre-Test      Post-Test
           Identificación    5.1      5.4        0.3            1.0           1.1        0.073
           de fracciones
               simples
           Comparación       5.2      5.6        0.4            1.1           1.0        0.062
           de fracciones
              Suma de        6.0      6.3        0.3            1.3           1.2        0.092
             fracciones
              Resta de       5.3      5.7        0.4            1.0           1.0        0.078
             fracciones
          Nota: Aunque se observa una mejora en las habilidades del grupo control, la diferencia
          media no es estadísticamente significativa, ya que el p-valor en todas las destrezas está
          por encima del umbral de 0.05. Esto sugiere que no hubo un cambio relevante en el
          aprendizaje sin la intervención de la realidad aumentada.

Análisis e interpretación

La Tabla 2 muestra que, aunque los estudiantes del grupo control también experimentaron una mejora en las destrezas de fracciones entre el pre-test y el post-test, estas mejoras no

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son lo suficientemente significativas como para considerarlas como un resultado de la intervención. Las pequeñas diferencias medias (rango de 0.3 a 0.4) y los p-valores superiores a 0.05 indican que cualquier mejora observada puede ser atribuida a factores no relacionados con el uso de la herramienta de realidad aumentada. La falta de un cambio significativo en este grupo subraya la importancia de la intervención experimental en la mejora del aprendizaje de fracciones. La diferencia entre el grupo experimental y el grupo control refuerza la conclusión de que la tecnología aplicada en el grupo experimental jugó un papel crucial en el desarrollo de las destrezas en operaciones fraccionarias.

Tabla 3: Resultados de la T-Student para Comparación de Grupos (Experimental vs.
          Control)
                  Grupo            Media Pre-       Media Post-           t-       Grados de            p-
                                     Test              Test             valor      Libertad           valor
                Grupo                 5.3              7.5              4.62          78              0.000
            Experimental
            Grupo Control            5.1            5.5        0.92          78          0.365
          Nota: El t-valor del grupo experimental (4.62) es considerablemente más alto que el del
          grupo control (0.92), con un p-valor en el grupo experimental de 0.000, lo que refleja una
          diferencia estadísticamente significativa entre las medias de los dos grupos.

Análisis e interpretación

El análisis de la prueba t de Student para muestras independientes revela que existe una diferencia significativa entre los dos grupos en términos de su rendimiento en el post-test. El grupo experimental, que utilizó la realidad aumentada a través de Canva, mostró un t- valor de 4.62 y un p-valor de 0.000, lo que indica que la mejora en el desempeño de este grupo es altamente significativa y no se debe al azar. Por otro lado, el grupo control no mostró una diferencia significativa (p = 0.365), lo que refuerza la conclusión de que la intervención con tecnología interactiva es responsable de las mejoras observadas en el grupo experimental. La comparación de los t-valores sugiere que el uso de Canva tuvo un impacto mucho mayor en el rendimiento de los estudiantes que las condiciones tradicionales del grupo control.

Tabla 4: Tamaño del Efecto (d de Cohen) entre Grupos
           Grupo                 Media           Media           d    de Interpretación                   del
                                 Pre-Test        Post-Test       Cohen   Tamaño del Efecto
           Grupo                 5.3             7.5             1.23    Grande
           Experimental
           Grupo Control         5.1             5.5             0.24           Pequeño


                        uso de Canva como herramienta interactiva para la gamificación y optimización
                                                  del aprendizaje matemático

          Nota: El grupo experimental presenta un tamaño de efecto "grande" (d = 1.23), mientras
          que el grupo control tiene un tamaño de efecto "pequeño" (d = 0.24), lo que demuestra
          una mayor efectividad de la intervención en el grupo experimental.

Análisis e interpretación

El cálculo del tamaño del efecto con la d de Cohen muestra que el grupo experimental experimentó una mejora significativa en el desempeño de las operaciones fraccionarias, con un tamaño de efecto de 1.23, lo que se considera un efecto grande (Cohen, 1988). Este resultado indica que la intervención con realidad aumentada fue muy efectiva en comparación con el grupo control, cuyo tamaño de efecto fue pequeño (0.24). Este pequeño efecto en el grupo control respalda la afirmación de que no hubo un impacto considerable en su aprendizaje, lo que refuerza la importancia de la intervención experimental para el desarrollo de las destrezas en operaciones fraccionarias.

Tabla 5: Desempeño en Suma y Resta de Fracciones en el Grupo Experimental
           Destrezas en Operaciones Media Pre- Media                  Diferencia      p-
           Fraccionarias                 Test           Post-Test     Media           valor
           Suma de fracciones            6.2            8.4           2.2             0.002
           Resta de fracciones           5.7            8.1           2.4             0.001
          Nota: Ambas destrezas, suma y resta de fracciones, mostraron una mejora significativa
          (p<0.05) después de la intervención, con una diferencia media de 2.2 en la suma y 2.4 en
          la resta.

Análisis e interpretación

Los resultados en la suma y resta de fracciones muestran mejoras sustanciales en el grupo experimental, con diferencias medias de 2.2 y 2.4 respectivamente. Estas mejoras se traducen en un mayor dominio de las destrezas operativas, lo que indica que la intervención no solo fue eficaz en la identificación y comparación de fracciones, sino también en el desarrollo de habilidades operativas críticas como la suma y resta de fracciones. La significancia estadística de los p-valores (0.001 y 0.002) refuerza la importancia de las herramientas interactivas en la enseñanza de las fracciones. Estos resultados demuestran que la gamificación aplicada a través de Canva tiene un impacto directo en la mejora de habilidades matemáticas fundamentales, como las operaciones con fracciones.

Tabla 6: Indicadores de Desarrollo de Destrezas con Realidad Aumentada Aplicada
                        Indicador                      Valor           Valor         Mejoras            p-
                                                      Inicial          Final          (%)             valor
             Comprensión de fracciones                  5.0             8.0            60             0.000


                       uso de Canva como herramienta interactiva para la gamificación y optimización
                                                 del aprendizaje matemático

              Aplicación en problemas         4.5          7.2         60        0.001
                     prácticos
          Nota: Los indicadores muestran un progreso notable, con mejoras del 60% en la
          comprensión de fracciones y la aplicación en problemas prácticos.

Análisis e interpretación

El desarrollo de las destrezas en comprensión de fracciones y la aplicación en problemas prácticos presenta un avance significativo. Con un aumento del 60% en ambos indicadores, los estudiantes del grupo experimental no solo mejoraron en términos de conocimientos teóricos, sino también en la capacidad de aplicar ese conocimiento en contextos más prácticos. El valor del p-valor (0.000 y 0.001) confirma la relevancia de la intervención, lo que demuestra que el uso de realidad aumentada a través de Canva tiene un impacto directo en el desarrollo de habilidades matemáticas.

Discusión

Los resultados obtenidos en esta investigación destacan la efectividad de la intervención con la herramienta de realidad aumentada Canva en la mejora de las destrezas matemáticas en estudiantes de educación básica, particularmente en el ámbito de las operaciones fraccionarias. Los hallazgos obtenidos coinciden con estudios previos que señalan que la integración de tecnologías innovadoras en la educación puede tener un impacto significativo en la mejora del rendimiento académico y el desarrollo de habilidades específicas (González & López, 2018; Anderson et al., 2019). La mejora significativa observada en las destrezas de identificación, comparación, suma y resta de fracciones en el grupo experimental refuerza la hipótesis de que la gamificación, combinada con herramientas interactivas como Canva, puede ser una metodología altamente efectiva para enseñar conceptos matemáticos complejos, como las fracciones. Diversos estudios han mostrado que las herramientas tecnológicas y la gamificación no solo mejoran la motivación de los estudiantes, sino que también fomentan una comprensión más profunda de los contenidos educativos (Deterding et al., 2011; Gee, 2003). En el contexto de este estudio, el grupo experimental experimentó una mejora notable en comparación con el grupo control, cuyos resultados mostraron pocas variaciones en el desempeño entre el pre-test y el post-test. Este contraste resalta la importancia de la intervención en el grupo experimental, lo cual está en línea con los resultados obtenidos por varios autores que destacan la eficacia de las tecnologías como mediadoras del aprendizaje en áreas matemáticas (Mayer, 2019; Zichermann & Cunningham, 2011).

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Por otro lado, los p-valores obtenidos en los análisis estadísticos del grupo experimental, especialmente los valores inferiores a 0.05, muestran que los resultados observados no son atribuibles al azar. De hecho, los resultados más significativos se dieron en la "identificación de fracciones simples" y la "comparación de fracciones", con una diferencia media de 2.6 puntos y una diferencia de 2.5 puntos respectivamente, lo que subraya el potencial de la intervención en el desarrollo de estas habilidades clave. Este hallazgo es consistente con lo que sostienen estudios previos que argumentan que la tecnología y la gamificación pueden proporcionar un entorno más accesible y comprensible para los estudiantes, facilitando la adquisición de habilidades fundamentales en matemáticas (Rodríguez & Pérez, 2019; Anderson et al., 2019). Adicionalmente, los resultados de la prueba t de Student y la d de Cohen también confirman que la intervención con Canva generó un efecto considerable en el grupo experimental. Los t-valores y los tamaños del efecto obtenidos fueron significativos, con un tamaño de efecto grande en el grupo experimental. Este aspecto concuerda con las investigaciones de Cohen (1988) que sugieren que el tamaño del efecto es un indicador clave para medir la magnitud de los cambios en el aprendizaje. Además, el análisis de la correlación de Pearson, que indicó una relación fuerte entre el uso de la herramienta y la mejora en las destrezas de operaciones fraccionarias, también apoya la idea de que el uso de herramientas interactivas tiene un impacto directo en el rendimiento de los estudiantes (Field, 2013; Nunnally, 1978). A pesar de estos resultados positivos, el grupo control no mostró cambios significativos en sus habilidades, lo que refuerza la importancia de la intervención tecnológica como diferenciador clave en el rendimiento de los estudiantes. La ausencia de mejoras sustanciales en el grupo control coincide con los hallazgos de varios estudios que sugieren que el enfoque tradicional de enseñanza en matemáticas, sin la integración de tecnologías interactivas, a menudo no es suficiente para generar cambios significativos en el aprendizaje (Mayer, 2019). De esta forma, los resultados de este estudio alinean sus conclusiones con la literatura existente, que resalta el papel crucial de las herramientas digitales para mejorar el rendimiento en áreas complejas como las fracciones (Gee, 2003; Anderson et al., 2019).

Conclusiones

En conclusión, los resultados de este estudio subrayan la efectividad de la realidad aumentada a través de la herramienta Canva en la mejora de las destrezas en operaciones

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fraccionarias en estudiantes de educación básica. La intervención experimental evidenció mejoras significativas en comparación con el grupo control, lo que refuerza la hipótesis de que el uso de tecnologías interactivas y la gamificación son enfoques pedagógicos efectivos para enseñar conceptos matemáticos fundamentales. La integración de estas herramientas no solo facilita la comprensión de los estudiantes, sino que también promueve un ambiente de aprendizaje más dinámico y motivador, lo que es esencial para el desarrollo de habilidades matemáticas complejas. Este estudio aporta una contribución científica significativa al campo de la educación matemática, ya que demuestra que la incorporación de tecnologías como la realidad aumentada, aplicada mediante la gamificación, tiene un impacto positivo en el desarrollo de habilidades en operaciones fraccionarias. Los resultados obtenidos ofrecen evidencia empírica de que las herramientas tecnológicas pueden desempeñar un papel transformador en la educación básica, mejorando la comprensión y el rendimiento d

Referencias

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Conflicto de intereses