Desarrollo de un sistema de realidad mixta para la enseñanza – aprendizaje de física de agujeros negros

Abstract

El objetivo de este proyecto es realizar el diseño y desarrollo de un sistema de realidad mixta (RM) para la enseñanza – aprendizaje de física de agujeros negros. La metodología utilizada para el desarrollo del sistema está inspirada en el modelo de diseño instruccional ADDIE (Análisis, Diseño, Desarrollo, Implementación y Evaluación). Como resultado del análisis, diseño y desarrollo se obtuvo un sistema de RM compuesto por cinco módulos de aprendizaje orientados a las siguientes temáticas: Curvatura del espacio-tiempo y trayectorias de luz y partículas, efecto de la gravedad en el flujo del tiempo, caracterización de los agujeros negros, nacimiento de los agujeros negros estelares, y temperatura de los agujeros negros y paradoja de la información. Para la implementación el público objetivo, compuesto por los estudiantes del curso de “Teoría de la información y sistemas de comunicación” de la Universidad Nacional de Colombia, se divide en un grupo control y un grupo experimental, ambos grupos realizan un pre-test, se realiza la intervención educativa en la que el grupo control utiliza una guía textual y el grupo experimental utiliza la misma guía más el sistema de RM, y finalmente se aplica un post-test a los dos grupos. Con respecto a la evaluación de la diferencia que hace el uso del sistema de RM en el grupo experimental, las pruebas estadísticas permitieron afirmar que se obtiene un resultado similar en las calificaciones respecto al grupo control, independientemente del uso del sistema de RM en conjunto con la guía textual.

The objective of this project is to design and develop a mixed reality (MR) system for teaching-learning about black hole physics. The methodology used for the development of the system is inspired by the instructional design model ADDIE (Analysis, Design, Development, Implementation, and Evaluation). As a result of the analysis, design, and development, an MR system was obtained composed of five learning modules oriented to the following topics: Curvature of space-time and trajectories of light and particles, the effect of gravity on the flow of time, characterization of black holes, the birth of stellar black holes, and black hole temperature and the information paradox. For the implementation, the target audience, made up of the students of the "Information Theory and Communication Systems" course at the Universidad Nacional de Colombia, is divided into a control group and an experimental group, both groups perform a pre-test, an educational intervention is carried out in which the control group uses a textual guide and the experimental group uses the same guide plus the MR system, and finally a post-test is applied to both groups. Regarding the evaluation of the difference that the use of the MR system makes in the experimental group, the statistical tests allowed to affirm that a similar result is obtained in the ratings with respect to the control group, regardless of the use of the MR system in conjunction with the textual guide.