La realidad aumentada en función de la educación (+Video)

La incorporación de las Tecnologías de la Información y las la Comunicaciones (TIC) en los procesos de enseñanza y aprendizaje puede desplazar paulatinamente a los métodos tradicionales. Si bien es cierto que las fórmulas pedagógicas clásicas han demostrado su potencial, hoy día se acoge positivamente la inclusión de nuevos métodos de enseñanza, con el objetivo de mejorar el rendimiento de los alumnos. En ese sentido las nuevas tecnologías están respondiendo con acierto a las necesidades educativas.

En los últimos años se han comenzado a explorar nuevos métodos de visualización, con el objetivo de enriquecer los actuales programas educativos, siendo la Realidad Aumentada (RA) una de las tecnologías más prometedoras, de las existentes hoy día. De hecho, en 2010 la revista Time la incluyó entre las diez tendencias tecnológicas de ese año —exactamente en un cuarto puesto—, si bien la RA se sirve de otras tecnologías que igualmente figuran en el ranking, como la geolocalización, computación en la nube y juegos sociales, entre otras. En la misma línea la consultora Gartner Research identificó la RA como una de las diez tecnologías más disruptivas de los últimos años, con una previsión de uso, en torno a 2014, del orden del 30 % de los usuarios de dispositivos móviles.

En el ámbito educativo, la RA constituye una plataforma tecnológica especialmente eficaz en todo lo relacionado con la forma en que los estudiantes perciben la realidad física, puesto que permite separarla en sus distintas dimensiones, para facilitar la comprensión de sus diversas particularidades, en ocasiones imperceptibles para los sentidos. Así, con la RA es factible generar modelos que simplifican la complejidad multidimensional del mundo circundante, lo que, desde una perspectiva académica, aporta completitud a cualquier experiencia de aprendizaje.

La RA es capaz de proporcionar experiencias de aprendizaje fuera del aula, más contextualizadas, desplegando nexos de unión entre la realidad y la situación de aprendizaje en que participan los estudiantes. Cualquier espacio físico puede convertirse en un escenario académico estimulante. Por ejemplo, los estudiantes de Historia podrían disponer de aplicaciones que reconstruyeran emplazamientos históricos importantes. Mediante mapas y gráficos tridimensionales se recrearían diferentes momentos de la historia. De la misma forma, los museos se transforman en espacios interactivos, del todo inmersivos y autodidactas.

La RA también brinda la posibilidad de modelar objetos 3D sobre planos físicos, los estudiantes de Arquitectura podrían explorar los beneficios que comporta la RA, proyectando modelos de escaleras de edificios, de manera que se reduzcan los tiempos dedicados a la presentación y construcción de diseños arquitectónicos.

Los libros de texto aumentados comprenden otra variante interesante de la RA, únicamente se precisaría la instalación de un software especial en la computadora o el dispositivo móvil, así como enfocar el libro con una cámara web. La finalidad no es otra que complementar la información textual o gráfica, característica de un libro, con simulaciones o análisis de casos de estudio, propiciándose así una aproximación más global y holística de los contenidos expuestos.

En el caso específico de la enseñanza de las ciencias a los niños, se conoce que esta no es una tarea sencilla, debido a que conceptualizan desde su infancia los hechos y fenómenos de la naturaleza de manera espontánea, por lo que el docente debe procurar aproximar esas conceptualizaciones iniciales a las científicas. En la etapa de educación primaria los alumnos se inician y consolidan progresivamente todos aquellos procesos que permiten leer y comprender el significado de lo que leen, por esa razón muchas de las actividades que se realizan en el aula persiguen estimular tanto el gusto por la lectura como el uso de la biblioteca escolar.

Gran parte de los profesores ponen de manifiesto las dificultades que muestran sus alumnos en la comprensión de los textos científicos y en algunos casos la desmotivación progresiva que se observa hacia la lectura de libros de ciencias. Eso puede deberse en alguna medida a que los textos de ciencias, dirigidos a niños en esa etapa educativa, pueden presentar obstáculos muy diversos, algunos de ellos son: el vocabulario, la estructura del texto (a veces escueto, sintético, aburrido), ausencia de referentes (desconectada de los conocimientos previos), las imágenes o gráficos que no despiertan mucho interés al compararse con otros recursos multimediales.

AHORA BIEN, ¿QUÉ ES LA REALIDAD AUMENTADA?

La Realidad Aumentada, del inglés, Augmented Reality, es una tecnología que posibilita combinar información real con otra sintética o virtual. Idealmente, el usuario percibe un escenario mixto donde en algunos casos se vuelve casi imposible distinguir entre la información real y la generada por la computadora. La información virtual debe vincularse espacialmente al mundo real de forma coherente (registro de imágenes), por eso se necesita conocer en todo momento la posición del usuario con respecto al mundo real.

A través de simulaciones se posibilita trasladar a la capa virtual ciertas partes del proceso, manteniendo el resto en la realidad física, con lo cual se facilita la transferencia a situaciones totalmente reales, se ofrece interactividad en tiempo real, permite la ejecución en condiciones más seguras, reduce los costos y otros.

Sin embargo, la RA no debe confundirse con la Realidad Virtual, pese a las características comunes que comparten, como, por ejemplo, la inserción de modelos virtuales 2D y 3D en el campo de visión del usuario; la principal diferencia estriba en que la RA no reemplaza el mundo real por un mundo virtual, sino que conserva el mundo real que percibe el usuario, completándolo con información virtual superpuesta a la real. El usuario nunca pierde el contacto con el mundo real que le rodea, más bien puede interaccionar con la información virtual intercalada.

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Por lo general no se necesita de grandes requerimientos de hardware para ponerla en práctica, se pueden emplear dispositivos de uso habitual como computadoras personales, dispositivos móviles e incluso consolas de videojuegos, todos provistos de cámara web. La riqueza de la información disponible incide en la motivación del aprendizaje, dando la posibilidad de ser integrado de forma transparente al resto de los recursos TIC utilizados generalmente en una propuesta educativa.

Al aplicarse en el desarrollo de libros y materiales didácticos, permite introducir una nueva dimensión que enriquece los contenidos con objetos de aprendizaje interactivos, que pueden además mejorar la comprensión de los contenidos, promover un comportamiento más activo del estudiante, aumentar la motivación y enriquecer la experiencia de aprendizaje. Por lo general se trabaja con la visualización de modelos tridimensionales que puedan ser manipulados usando una cámara web. De esa manera, a partir de cierta referencia física, la pantalla de la computadora mostraría el objeto 3D elegido correspondiéndose con el movimiento realizado por el usuario.

La RA adquiere presencia en el mundo científico a principios de los años 1990 cuando la tecnología basada en a) computadoras de procesamiento rápido, b) técnicas de renderización de gráficos en tiempo real, y c) sistemas de seguimiento de precisión portables, permiten implementar la combinación de imágenes generadas por la computadora sobre la visión del mundo real que tiene el usuario.

En muchas aplicaciones industriales y domésticas se dispone de una gran cantidad de información que está asociada a objetos del mundo real, y la realidad aumentada se presenta como el medio que une y combina dicha información con los objetos del mundo real. Así, muchos de los diseños que realizan los arquitectos, ingenieros, diseñadores pueden ser visualizados en el mismo lugar físico del mundo real para donde han sido diseñados.

La Realidad Aumentada permite establecer un puente entre los conceptos teóricos y la realización física de los experimentos con los dispositivos reales. El sistema mediante una cámara captura la imagen del dispositivo real (por ejemplo un circuito electrónico) y mostrará al alumno en la pantalla del dispositivo el objeto real con información adicional. La información virtual añadida a la imagen real estará relacionada con los conceptos teóricos del objeto real y se presentará en un formato 2D, 3D, video, audio o texto, entre otros.

Algunas investigaciones concluyen que la realidad aumentada proporciona valiosas herramientas que pueden reforzar el aprendizaje e incrementar la motivación de los alumnos. Esas herramientas utilizan las aplicaciones 3D para enriquecer la metodología explicativa colaborando en la comprensión de los conceptos y logrando un mejor escenario para la práctica y la experimentación.

A través del uso de metáforas de interfaz, perceptibles, se pueden usar los objetos físicos para manipular la información virtual de una manera intuitiva, además de permitir la transición entre el mundo real y el virtual de manera natural.  Esas interfaces permiten además fomentar e incrementar el trabajo colaborativo.

La RA, como toda tecnología, por sí misma no mejora el aprendizaje, para enriquecer los procesos de enseñanza y aprendizaje será requisito un buen uso de esta por parte de profesores y alumnos. El éxito dependerá de los fines educativos, la metodología didáctica empleada, el entrenamiento de los docentes y una adecuada selección de actividades integradas en el currículum que permitan cubrir las necesidades de aprendizaje detectadas y favorezcan una enseñanza significativa, autónoma y colaborativa de los alumnos.

La realidad aumentada además posibilita el trabajo en 3D y facilita la manipulación de objetos virtuales con el propio cuerpo, sin la necesidad de una mediación a través de elementos como el teclado o el mouse. Eso brinda una gran ventaja para laboratorios con bajo número de computadoras, donde generalmente deben trabajar en forma grupal varios estudiantes.

En momentos en que la penetración de dispositivos móviles en el país crece aceleradamente, la transformación digital es un objetivo de la máxima dirección del país y la educación debe ser el sostén de que seamos un “…país de mujeres y hombres de ciencia”, el apropiarse rápida y creativamente por los sectores de la educación y los museos, fundamentalmente, sería una gran contribución a la Cuba que construimos.