MULTIMEDIA EDUCATIVA CON REALIDAD AUMENTADA APLICADA A FÍSICA MECÁNICA

Resumen

Las prácticas de laboratorio de física mecánica son un complemento primordial en el aprendizaje y consolidación de los conceptos y teorías dentro del aprendizaje de ciclo básico en ingeniería. Distintas dificultades pueden afectar las prácticas como dificultades de aprendizaje, conocimientos deficientes y recursos insuficientes. Estos aspectos vienen siendo abordados a través de distintas herramientas digitales como los contenidos multimedia, e-Learning, realidad virtual e incluso realidad aumentada. Estos materiales permiten al estudiante un acceso ilimitado a la información e independencia de experimentar con fenómenos físicos sin restricciones de espacio o equipos especializados.

Este proyecto propone una herramienta complementaria para prácticas de física mecánica relacionadas con rozamiento, tiro parabólico y conservación de la energía utilizando realidad aumentada. La realidad aumentada se caracteriza por aumentar un escenario real con objetos tridimensionales generados por computador. La realidad aumentada ha venido posicionándose como material complementario en distintos procesos de aprendizaje son varios los ejemplos que se pueden resaltar: el proyecto Augmented Reality Development Lab, Physics Playground y el Project Glass entre otros. En el caso de este proyecto se utiliza como medio para realizar las prácticas y visualizar el fenómeno sin depender del laboratorio ofreciendo un complemento para visualizar el experimento en el espacio.

El aplicativo se diseñó a partir del estudio y caracterización de los fenómenos a implementar con la finalidad de diseñar la interfaz de usuario, la mecánica de interacción y la visualización de datos. Para la implementación del prototipo se utilizó Processing que es un lenguaje de programación de código abierto que permite la implementación de simulaciones y la visualización de datos en dos y tres dimensiones. El aplicativo permite al usuario configurar el experimento a trabajar seleccionando uno de los tres fenómenos físicos, alimentando el sistema a partir de las entradas deseadas, la salida del sistema realimenta al usuario visualmente a través de los datos, curvas de movimiento y fenómeno en el espacio proyectado sobre un marcador en la pantalla del computador. Como complemento adicional interactivo al aplicativo se diseñó una libreta con información básica sobre el fenómeno y marcadores para la realización del experimento virtual.

La herramienta se validó a través de una prueba con usuarios y docentes de las temáticas ofrecidas para estudio con el aplicativo. Se validaron aspectos de interacción, visualización de datos y comprensión del fenómeno físico, así como el interés causado por la herramienta para determinar su potencial.

Es posible concluir del prototipo que la realidad aumentada aún constituye un campo de explotación a nivel educativo ya que genera interés y permite realizar experimentos físicos visibles en ambientes reales con información sobre el fenómeno en práctica. Como trabajo futuro se trabajará en el desarrollo de un aplicativo para dispositivos móviles con la finalidad de aumentar la autonomía del aplicativo que en este desarrollo estuvo concentrada en computador personal del usuario, adicionalmente, se buscará aumentar el realismo del render e incluir otros fenómenos físicos a la herramienta, así como módulos para la evaluación de conocimientos.