Gamificación Inteligente y Analítica del Aprendizaje: Estrategias Basadas en Datos para Potenciar la Autorregulación y el Pensamiento Crítico en Educación Básica con STEM

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.70577/9mz40818

Palabras clave:

Herramientas Digitales, Aprendizaje Interdisciplinario, Gamificación Inteligente, Analítica Del Aprendizaje, Autorregulación Del Aprendizaje, Pensamiento Crítico, Integración STEM.

Resumen

En el presente trabajo se realiza la valoración del impacto de la analítica de aprendizaje de la gamificación inteligente como estrategia de fortalecimiento del pensamiento crítico y la resolución de problemas complejos en la autodirección del estudiante, en niveles de educación básica, en el área STEM. Lo anterior, por la necesidad de contar con un modelo educativo que permita hacer frente a la crisis sistémica, que contemple el uso de tecnologías de la información y metodologías activas centradas en el aprendizaje. Se utilizó el modelo de diseño mixto secuencial explicativo en el que se combinaron el análisis de los datos de la interacción del estudiante de la gamificación, la medición de los niveles de las competencias cognitivas, y la entrevista semiestructurada a los docentes. La aplicación del modelo se realizó por el periodo de 12 semanas en 3 instituciones de educación básica pública, donde se incorporaron misiones adaptativas, retroalimentación automatizada y tableros de autorregulación. Los resultados muestran mejoras significativas en la planificación del aprendizaje, en el ámbito del monitoreo metacognitivo y en la transferencia de estrategias de pensamiento crítico a situaciones STEM más complejas. Los docentes también informaron mayor capacidad para ajustar su enseñanza a partir de los indicadores generados por los algoritmos de seguimiento. La discusión sitúa estos hallazgos en el marco de la transformación sistémica de la educación, centrándose en cómo la integración de la gamificación y la analítica de aprendizaje mejora el establecimiento de ecosistemas educativos más personalizados, equitativos y centrados en las competencias para el siglo XXI. Finalmente, la investigación ilustra que las estrategias basadas en datos no solo mejoran el compromiso estudiantil, sino que también sirven como la base para avanzar en las habilidades de pensamiento de orden superior y crear una cultura educativa más innovadora y autodirigida en el aprendizaje.

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Referencias

Aguilar Tinoco, R. J., Carvallo Lobato, M. F., Román Camacho, D. E., Liberio Anzules, A. M., Hernández Centeno, J. A., Duran Fajardo, T. B., & Bernal Parraga, A. P. (2024). El Impacto del Diseño Universal para el Aprendizaje (DUA) en la Ense-ñanza de Ciencias Naturales: Un Enfoque Inclusivo y Personalizado. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5), 2162-2178. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13682

Alam, M. I., Malone, L., Nadolny, L., Brown, M., & Cervato, C. (2023). Investigating the impact of a gamified learning analytics dashboard: Student experiences and academic achievement. Journal of Computer Assisted Learning, 39(5), 1436–1449. https://doi.org/10.1111/jcal.12853

Alarcón Burneo, S. N., Basantes Guerra, J. P., Chaglla Lasluisa, W. F., Carvajal Coronado, D. E., Martínez Oviedo, M. Y., Vargas Saritama, M. E., & Bernal Párraga, A. P. (2024). Uso de Recursos Manipulativos para Mejorar la Comprensión de Conceptos Matemáticos Abstractos en la Educación Secundaria. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5), 1972–1988. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13669

Aljraiwi, S. (2019). Effectiveness of gamification of web-based learning in improving academic achievement and creative thinking among primary school students. International Journal of Education and Practice, 7(3), 242–257. https://doi.org/10.18488/journal.61.2019.73.242.257

Alotaibi, M. S. (2024). Game-based learning in early childhood education: A systematic review and meta-analysis. Frontiers in Psychology, 15, 1307881. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2024.1307881

Alvarez Piza, R. A., Del Hierro Pérez, M. C., Vera Molina, R. M., Moran Piguave, G. D., Pareja Mancilla, S. S., Narváez Hoyos, J. J., & Bernal Párraga, A. P. (2024a). Desarrollo del Pensamiento Lógico a través de la Resolución de Problemas en Matemáticas. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5), 2212–2229. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13686

Alvarez Piza, R. A., Del Hierro Pérez, M. C., Vera Molina, R. M., Moran Piguave, G. D., Pareja Mancilla, S. S., Narváez Hoyos, J. J., & Bernal Párraga, A. P. (2024b). Desarrollo del razonamiento en educación básica mediante aprendizaje basado en problemas. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5), 13998–14014. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.14912

Angelelli, C. V., Muller de Campos Ribeiro, G., Roris Severino, M., Johnstone, E., Borzenkova, G., & Costa Oliveira da Silva, D. (2023). Developing critical thinking skills through gamification. Thinking Skills and Creativity, 49, 101354. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2023.101354

Arequipa Molina, A. D., Cruz Roca, A. B., Nuñez Calle, J. J., Moreira Velez, K. L., Guevara Guevara, N. P., Bassantes Guerra, J. P., & Bernal Párraga, A. P. (2024). Formación Docente en Estrategias Innovadoras y su Impacto en el Aprendizaje de las Matemáticas. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 9597–9619. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13111

Arztmann, M., Hornstra, L., Jeuring, J., & Kester, L. (2022). Effects of games in STEM education: a meta-analysis on the moderating role of student background characteristics. Studies in Science Education, 59(1), 109–145. https://doi.org/10.1080/03057267.2022.2057732

Asigigan, S. İ., & Samur, Y. (2021). The effect of gamified STEM practices on students’ intrinsic motivation, critical thinking disposition levels, and perception of problem-solving skills. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology (IJEMST), 9(2), 332-352. https://doi.org/10.46328/ijemst.1157

Behnamnia, N., Kamsin, A., & Hayati, A. (2024). Impact of digital game-based learning on STEM education in primary schools: A meta-analysis. Innoeduca: International Journal of Technology and Educational Innovation, 10(2), 113–140. https://doi.org/10.24310/ijtei.102.2024.19694

Bernal Parraga , A. P., Sandra Veronica, L. P., Orozco Maldonado, M. E., Arreaga Soriano, L. L., Vera Figueroa, L. V., Chimbay Vallejo, N. M., & Zambrano Lamilla, L. M. (2024). Análisis comparativo de la metodología STEM y otras metodologías activas en la educación general básica. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 10094-10113. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13153

Bernal Parraga, A. P., Cadena Morales, A. G., Cadena Morales, J. A., Mejía Quiñonez, J. L., Alcívar Vélez, V. E., Pinargote Carreño, V. G., & Tello Mayorga, L. E. (2024). Impacto de las Plataformas de Gamificación en la Enseñanza. Ciencia Latina, 8(5), 2851–2867. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13742

Bernal Párraga, A. P., Garcia, M. D. J., Consuelo Sanchez, B., Guaman Santillan, R. Y., Nivela Cedeño, A. N., Cruz Roca, A. B., & Ruiz Medina, J. M. (2024). Integración de la Educación STEM en la Educación General Básica: Estrategias, Impacto y Desafíos. Ciencia Latina, 8(4), 8927–8949. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13037

Bernal Párraga, A. P., Medina Marino, P. A., Cholango Tenemaza, E. G., Zamora Franco, A. F., Zamora Franco, C. G., & López Sánchez, I. Y. (2024). Educación especial en metodologías de discapacidad múltiple. Ciencia Latina, 8(3), 3229–3248. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11544

Bernal Parraga, A. P., Naguas Nagua, J. A., Villarreal Bonifaz, M. M., Santillán Sevillano, N. D. C., Reyes Ordoñez, J. P., Carrillo Baldeón, V. P., & Macas Pacheco, C. (2025b). Gamificación como estrategia innovadora para promover el aprendizaje significativo. Ciencia Latina, 9(1), 1044–1061. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i1.15860

Bernal Párraga, A. P., Ninahualpa Quiña, G., Cruz Roca, A. B., Sarmiento Ayala, M. Y., Reyes Vallejo, M. E., Garcia Carrillo, M. D. J., & Benavides Espín, D. S. (2024). Innovation in Early Childhood: Integrating STEM from Mathematics. Ciencia Latina, 8(4), 5675–5699. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12779

Bernal Párraga, A. P., Toapanta Guanoquiza, M. J., Martínez Oviedo, M. Y., Correa Pardo, J. A., Ortiz Rosillo, A., Guerra Altamirano, I. C., & Molina Ayala, R. (2024b). Aprendizaje Basado en Role-Playing. Ciencia Latina, 8(4), 1437–1461. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12389

Bernal Parraga, A. P., Toapanta Guanoquiza, M. J., Sandra Veronica, L. P., Borja Ulloa, C. R., Esteves Macias, J. C., Dias Mena, B. V., & Orozco Maldonado, M. E. (2024c). Desarrollo de habilidades sociales y emocionales. Ciencia Latina, 8(4), 10134–10154. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13156

Bernal, A., & Guarda, T. (2020). La gestión de la información es factor determinante para elaborar estrategias innovadoras en política educativa pública. Iberian Journal of Information Systems and Technologies, (E27), 35–48.

Chen, J. (2024). Effects of learning analytics‐based feedback on students’ self-regulated learning (SRL) and academic achievement in blended contexts. Computers & Education. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2024.104551

Cosquillo Chida, J. L., Burneo Cosios, L. A., Cevallos Cevallos, F. R., Moposita Lasso, J. F., & Bernal Párraga, A. P. (2025). Didactic Innovation with ICT in Mathematics Learning. Revista Iberoamericana de Educación, 9(1), 269–286. https://doi.org/10.31876/rie.v9i1.299

Dan, N. N., Trung, L. T. B. T., Nga, N. T., & Dung, T. M. (2024). Digital game-based learning in mathematics education at primary school level: A systematic literature review. EJMSTE, 20(4). https://doi.org/10.29333/ejmste/14377

De Vreugd, L., Van Leeuwen, A., Jansen, R., & Van der Schaaf, M. (2024). Learning analytics dashboard design and evaluation to support student self-regulation of study behaviour. Journal of Learning Analytics, 11(3), 249–262. https://doi.org/10.18608/jla.2024.8529

Faza, A., & Lestari, I. A. (2025). Self-regulated learning in the digital age. IRRODL, 26(2). https://doi.org/10.19173/irrodl.v26i2.8119

Fierro Barrera , G. T., Aldaz Aimacaña, E. del R., Chipantiza Salán , C. M., Llerena Mosquera, N. C., Morales Villegas, N. R., Morales Armijo , P. A., & Bernal Párraga, A. P. (2024). El Refuerzo Académico en Educación Básica Superior en el Área de Matemática. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 9639-9662. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13115

Fierro Barrera, G. T., Aldaz Aimacaña, E. R., Chipantiza Salán, C. M., Llerena Mosquera, N. C., Morales Villegas, N. R., Morales Armijo, P. A., & Bernal Párraga, A. P. (2024). El Refuerzo Académico en Matemática. Ciencia Latina, 8(4), 9639–9662. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13115

Gallagher, T. (2024). Learning analytics dashboards design: Workplace learner perspectives. Journal of Computer Assisted Learning. https://doi.org/10.1111/jcal.13042

Garcia Carrillo, M. J., Bernal Párraga, A. P., Alexis Cruz Gaibor, W., Cruz Roca, A. B., Ruiz Vasco, D. E., Montaño Ordóñez, J. A., & Illescas Zaruma, M. S. (2024). Desempeño Docente y Gamificación en Matemática. Ciencia Latina, 8(4), 7509–7531. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12919

Guishca Ayala, L. A., Bernal Párraga, A. P., Martínez Oviedo, M. Y., Pinargote Carreño, V. G., Alcívar Vélez, V. E., Pinargote Carreño, V. L., Pisco Mantuano, J. E., & Cardenas Pila, V. N. (2024). Integración de la IA en la enseñanza de Matemáticas. Ciencia Latina, 8(6), 818–839. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.14114

Hershkovitz, A., Ambrose, G. A., & Soffer, T. (2024). Instructors’ perceptions of the use of learning analytics for data-driven decision making. Education Sciences, 14(11), Article 1180. https://doi.org/10.3390/educsci14111180

Jara Chiriboga, S. P., Troncoso Burgos, A. L., Ruiz Avila, M. M., Cosquillo Chida, J. L., Aldas Macias, K. J., Castro Morante, Y. E., & Bernal Párraga, A. P. (2025). IA y Aprendizaje Personalizado en Lenguas Extranjeras. Revista Científica de Salud y Desarrollo Humano, 6(1), 882–905. https://doi.org/10.61368/r.s.d.h.v6i1.515

Jimenez Bajaña, S. R., Crespo Peñafiel, M. F., Villamarín Barragán, J. G., Barragán Averos, M. D. L., Barragan Averos, M. B., Escobar Vite, E. A., & Bernal Párraga, A. P. (2024). Metodologías ActivAs en Matemáticas. Ciencia Latina, 8(3), 6578–6602. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11843

Klock, A. C. T., Salenave Santana, B., & Hamari, J. (2023). Ethical challenges in gamified education research and development: An umbrella review and potential directions. Frontiers in Psychology. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2023.1176891

Lampropoulos, G., & Kinshuk. (2024). Virtual reality and gamification in education: A systematic review. Educational Technology Research and Development. https://doi.org/10.1007/s11423-024-10351-3

Li, T., Yan, L., Iqbal, S., Srivastava, N., Singh, S., Raković, M., … Li, X. (2025). Analytics of self-regulated learning strategies and scaffolding: Associations with learning performance. Computers & Education: Artificial Intelligence. https://doi.org/10.1016/j.caeai.2025.100120

Lorenzo-Lledó, A., & et al. (2023). Application of gamification in early childhood education and primary: review and future challenges. RETOs: Revista de Ciencias de la Educación. https://doi.org/10.47197/retos.v44i44.97366

Lu, W., Griffin, J., Sadler, T. D., Laffey, J., & Goggins, S. P. (2025). Game-Based Learning Prediction Model Construction: Towards Validated Stealth Assessment Implementation. Journal of Learning Analytics, 12(1), 293-321. https://doi.org/10.18608/jla.2025.8105

Maimaiti, G. (2025). Gamification bolsters self-regulated learning: Evidence from English language learners. Computers & Education. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2025.100120

Montenegro Muñoz, M. E., Bernal Párraga, A. P., Vera Peralta, Y. E., Moreira Velez, K. L., Camacho Torres, V. L., Mejía Quiñonez, J. L., & Poveda Gavilanez, D. M. (2024). Flipped Classroom e Impacto en la Autonomía. Ciencia Latina, 8(3), 10083–10112. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.12139

Mora Villamar, F. M., Bernal Párraga, A. P., Molina Ayala, E. T., Salazar Veliz, E. T., Padilla Chicaiza, V. A., & Zambrano Lamilla, L. M. (2024). Innovaciones en la didáctica de la lengua y literatura: estrategias del siglo XXI. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(3), 3852-3879. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11595

Orden Guaman, C. R., Salinas Rivera, I. K., Paredes Montesdeoca, D. G., Fernandez Garcia, D. M., Silva Carrillo, A. G., Bonete Leon, C. L., & Bernal Párraga, A. P. (2024). Gamificación vs. otras estrategias pedagógicas. Ciencia Latina, 8(4), 9939–9957. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13142

Paavilainen, T., Eradze, M., Lipponen, L., & Muukkonen, H. (2024). Using learning analytics to support self-regulated learning in primary education: A learning design perspective. Technology, Knowledge and Learning. https://doi.org/10.1007/s10758-024-09808-4

Quiroz Moreira, M. I., Mecias Cordova, V. Y., Proaño Lozada, L. A., Hernández Centeno, J. A., Chóez Acosta, L. A., Morales Contreras, A. M., & Bernal Párraga, A. P. (2024). Plataformas de Evaluación Digital y Feedback. Ciencia Latina, 8(5), 2020–2036. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13673

Romero-Rodríguez, J. M., Ramírez-Montoya, M. S., & Valenzuela-González, J. R. (2024). The reality of the gamification methodology in Primary Education. Education Sciences, 14(2), 109. https://doi.org/10.3390/educsci14020109

Ruiz, J. J. R., Sánchez, A. D. V., & Figueredo, O. R. B. (2024). Impact of gamification on school engagement: A systematic review. Frontiers in Education, 9. https://doi.org/10.3389/feduc.2024.1466926

Ruíz-Chávez, M. N., & Terrones-Marreros, M. A. (2023). Gamification in the development of critical thinking in primary school children. Koinonia, 8(Suppl. 2), 51–66. https://doi.org/10.35381/r.k.v8i2.2861

Sáiz-Manzanares, M. C., Rodríguez-Arribas, S., Pardo-Aguilar, C., & Queiruga-Dios, M. Á. (2020). Effectiveness of self-regulation and serious games for learning STEM knowledge in primary education. Psicothema, 32(4), 516–524 https://doi.org/10.7334/psicothema2020.30

Sánchez-Arévalo, Blanca & Valcárcel, J & Fernández-Cézar, Raquel. (2025). Analysis on the use of gamification in Mathematics in Primary education: A literature review. Journal of Research in Mathematics Education. 14. 30-55. 10.17583/redimat.16133

Santana Mero, A. P., Bernal Párraga, A. P., Herrera Cantos, J. F., Bayas Chacha, L. M., Muñoz Solorzano, J. M., Ordoñez Ruiz, I., Santin Castillo, A. P., & Jijon Sacon, F. J. (2024). Aprendizaje Adaptativo en Lengua y Literatura. Ciencia Latina, 8(4), 480–517. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12292

Serrano Aguilar, N. S., Paredes Montesdeoca, D. G., Silva Carrillo, A. G., Pilatasig Patango, M. R., Ibáñez Oña, J. E., Tumbez Cunuhay, L. F., & Bernal Párraga, A. P. (2024). Aprendizaje Híbrido en el Periodo Post-Pandemia. Ciencia Latina, 8(4), 10074–10093. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13152

Sun, J. C.-Y., Liu, Y., Lin, X., & Hu, X. (2023). Temporal learning analytics to explore traces of self-regulated learning behaviors and their associations with learning performance, cognitive load, and student engagement. Frontiers in Psychology, 13, 1096337. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2022.1096337

Troya Santilán, B. N., Garcia Sosa, S. M., Medina Marino, P. A., Campoverde Durán, V. D. R., & Bernal Párraga, A. P. (2024). Gamming impulsado por IA. Ciencia Latina, 8(3), 4051–4071. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11611

Tzimas, D. E., & Demetriadis, S. N. (2024). Impact of learning analytics guidance on student self-regulated learning skills, performance, and satisfaction: A mixed‐methods study. Education Sciences, 14(1), 92. https://doi.org/10.3390/educsci14010092

Villagrán, I., Hernández, R., Schuit, G., … et al. (2024). Enhancing feedback uptake and self-regulated learning in procedural skills training: Design and evaluation of a learning analytics dashboard. Journal of Learning Analytics. https://doi.org/10.18608/jla.2024.8195

Wang, L.-H., Chen, B., Hwang, G.-J., Guan, J.-Q., & Wang, Y.-Q. (2022). Effects of digital game-based STEM education on students’ learning achievement: A meta-analysis. International Journal of STEM Education, 9, 26. https://doi.org/10.1186/s40594-022-00344-0

Yim, I. H. Y., Su, J., & Wegerif, R. (2024). STEAM in practice and research in primary schools: A systematic literature review. Research in Science & Technological Education. https://doi.org/10.1080/02635143.2024.2440424

Zamora Arana, M. G., Bernal Párraga, A. P., Ruiz Cires, O. A., Cholango Tenemaza, E. G., & Santana Mero, A. P. (2024). Aplicaciones de Aprendizaje Adaptativo con IA. Ciencia Latina, 8(3), 4301–4318. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11645

Zamora Franco, A. F., Bernal Párraga, A. P., Garcia Paredes, E. B., Herrera Lemus, L. P., Camacho Torres, V. L., Simancas Malla, F. M., & Haro Cedeño, E. L. (2024). Estrategias para Fomentar la Colaboración en Matemáticas. Ciencia Latina, 8(4), 616–639. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12310

Zeng, J. (2024). Exploring the impact of gamification on students' academic performance: A meta-analysis. British Journal of Educational Technology. https://doi.org/10.1111/bjet.13471

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Publicado

2025-11-18

Cómo citar

Gamificación Inteligente y Analítica del Aprendizaje: Estrategias Basadas en Datos para Potenciar la Autorregulación y el Pensamiento Crítico en Educación Básica con STEM. (2025). Perspectiva XXI, 3(4), 160-188. https://doi.org/10.70577/9mz40818