El impacto de los métodos de entrada en el aprendizaje

Las pantallas táctiles son cada vez más comunes en juegos educativos, ofreciendo experiencias interactivas que pueden mejorar el aprendizaje. Este estudio analiza cómo usar nuestras Manos o un stylus afecta la Carga Cognitiva, o qué tanto trabaja nuestro cerebro, durante el juego educativo. También examinamos cómo esto afecta la experiencia general para los usuarios.

#El Rol de las Pantallas Táctiles en la Educación

Las pantallas táctiles han cambiado cómo aprendemos e interactuamos con dispositivos digitales. Permiten la manipulación directa, haciendo que las experiencias de aprendizaje sean más prácticas y entretenidas. Con estos dispositivos, los niños pueden aprender usando gestos familiares, como tocar y deslizar. La investigación ha demostrado que las interacciones basadas en el tacto pueden mejorar la concentración y el rendimiento en entornos educativos.

#Modalidades de Entrada: Mano vs. Stylus

Al jugar juegos educativos en pantallas táctiles, dos métodos comunes de interacción son usar nuestras manos o usar un stylus. Cada uno tiene sus ventajas. Las manos son intuitivas, mientras que un stylus ofrece más precisión para tareas detalladas. Este estudio busca entender cómo estos dos métodos influyen en el esfuerzo cognitivo y la Experiencia del usuario en juegos educativos.

#Antecedentes

Para entender los efectos de los diferentes métodos de entrada, necesitamos ver investigaciones previas. Muchos estudios han analizado métricas de rendimiento como el tiempo de finalización y la precisión al usar manos o styluses. Sin embargo, pocos han explorado la actividad cerebral relacionada con estas modalidades. Los métodos tradicionales como encuestas y cuestionarios pueden pasar por alto detalles importantes sobre los estados mentales de los usuarios durante el juego.

#Usando Señales Cerebrales para Medir la Actividad

La Espectroscopía Funcional de Infrarrojo Cercano (fNIRS) es un método no invasivo que nos ayuda a medir la actividad cerebral observando el flujo sanguíneo en la corteza prefrontal. Cuando realizamos tareas, nuestro cerebro necesita más oxígeno, lo que aumenta el flujo sanguíneo. Al estudiar estos cambios, podemos aprender sobre las funciones cognitivas y cómo se relacionan con los diferentes métodos de entrada.

#Preguntas de Investigación

Este estudio tiene como objetivo responder dos preguntas principales:

1. ¿Cómo influyen el uso de manos y styluses en pantallas táctiles en la actividad cerebral y el compromiso durante el juego educativo?
2. ¿Cuáles son las diferencias en la experiencia del usuario entre usar manos y styluses en juegos educativos?

#Diseño del Estudio

Los participantes participaron en un juego tipo cuestionario basado en Unity en una pantalla táctil. Jugaron con sus manos y con un stylus en diferentes sesiones. El diseño del estudio buscó comparar estos dos métodos dentro del mismo grupo de participantes para asegurar resultados fiables.

#Participantes

Reclutamos a dieciséis estudiantes de posgrado para el estudio. Antes de participar, los evaluamos por su salud y competencia lingüística. Después de dar su consentimiento informado, recibieron instrucciones sobre el juego y los métodos de entrada.

#Aparato

El estudio utilizó un dispositivo fNIRS para medir la actividad cerebral junto con una laptop Dell XPS con pantalla táctil que corría los cuestionarios educativos. Esta configuración nos permitió recopilar datos sobre cómo los participantes interactuaron con el juego.

#Procedimiento del Estudio

Los participantes primero completaron un tutorial en video para familiarizarse con el material. Después de una breve sesión de práctica, comenzaron las tareas principales usando ya sea su mano o un stylus. Cada sesión incluyó una serie de preguntas sobre un tema específico, con pausas entre diferentes secciones para monitorear la actividad cerebral.

#Recolección de Datos

Durante el juego, registramos las puntuaciones de los cuestionarios de los participantes, los tiempos de finalización de las tareas y los niveles de oxígeno en el cerebro, lo que nos ayudó a entender los cambios en la carga cognitiva.

#Medidas de Experiencia del Usuario

Después de cada sesión, los participantes completaron cuestionarios evaluando su experiencia con ambos métodos de entrada. Observamos las calificaciones de usabilidad, la carga de trabajo percibida y los niveles de disfrute relacionados con el uso de la mano y el stylus.

#Resultados

#Puntuaciones de Rendimiento

Los resultados mostraron que los participantes se desempeñaron de manera similar en ambas condiciones de entrada. Sin embargo, aquellos que usaron sus manos generalmente requirieron menos oxígeno, lo que indica un menor esfuerzo cognitivo. Aunque las puntuaciones de rendimiento fueron comparables, los participantes informaron mejores experiencias al usar sus manos.

#Niveles de Oxígeno

Las mediciones indicaron que el grupo de manos mostró niveles más bajos de hemoglobina oxigenada, mientras que el grupo de stylus tuvo niveles ligeramente más altos. Esto sugiere que usar un stylus podría requerir más recursos cerebrales.

#Eficiencia y Participación Neurales

Las puntuaciones de eficiencia neural relativa fueron más altas para los usuarios de manos, lo que sugiere que ejercieron menos esfuerzo cognitivo para un rendimiento comparable. En contraste, se notaron puntuaciones más altas en participación neural relativa para los usuarios de stylus, indicando que involucraron más recursos cognitivos durante las tareas.

#Resultados de Aprendizaje

Las puntuaciones de pre y post-test mostraron que los participantes aprendieron significativamente más después de los cuestionarios, confirmando el beneficio educativo del juego.

#Comentarios sobre la Experiencia del Usuario

Los participantes dieron puntuaciones significativamente mejores para la usabilidad y el compromiso al usar sus manos. Reportaron sentirse más cómodos y encontraron las interacciones con las manos más intuitivas.

#Discusión

Los hallazgos sugieren que usar las manos puede ser una mejor opción para los juegos educativos, ya que proporcionan una forma más natural y menos agotadora para que los usuarios interactúen. El estudio se alinea con investigaciones previas que enfatizan la importancia del diseño intuitivo en herramientas educativas.

#Implicaciones para las Tecnologías Educativas

Estos resultados destacan lo crucial que es considerar los métodos de entrada en el diseño de software educativo. Con una preferencia por las interacciones con las manos, los desarrolladores deberían apuntar a diseños que atiendan este compromiso natural para mejorar la satisfacción del usuario y los resultados de aprendizaje.

#Limitaciones

Se deben tener en cuenta varias limitaciones, incluido el grupo de participantes relativamente pequeño y su limitada familiaridad con el uso de un stylus. Estudios futuros podrían beneficiarse de un grupo de participantes más grande y diverso para obtener percepciones más generalizables.

#Investigación Futura

Futuros estudios podrían explorar diferentes grupos de edad y niveles de familiaridad con styluses. Entender cómo estos factores influyen en el rendimiento y la carga cognitiva puede guiar mejores decisiones de diseño en tecnología educativa.

#Conclusión

Este estudio examinó cómo usar manos o un stylus afecta la carga cognitiva, la experiencia del usuario y los resultados de aprendizaje en juegos educativos. Si bien ambos métodos de entrada produjeron niveles de rendimiento similares, usar manos resultó en menos esfuerzo cognitivo y una mejor experiencia del usuario. Los hallazgos pueden informar el diseño de herramientas educativas más efectivas. En general, la investigación subraya la importancia de un diseño amigable para el usuario en la tecnología destinada al aprendizaje.