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APLICACIÓN ANDROID Y EL MEJORAMIENTO DEL
RENDIMIENTO ACADÉMICO DE LOS ESTUDIANTES DE
FÍSICA BÁSICA
ANDROID APPLICATION AND THE IMPROVEMENT OF
ACADEMIC PERFORMANCE OF BASIC PHYSICS STUDENTS
Recibido: 24/09/2024 - Aceptado: 15/01/2025
Jhohan Mauricio Rojas Mejía
Universidad Politécnica Estatal del Carchi
Posgrado
Magíster en Educación, Tecnología e Innovación
Universidad Politécnica Estatal del Carchi
jhohan.rojas@upec.edu.ec
https://orcid.org/0009-0002-4001-686X
Darwin Fabricio Casaliglla Ger
Universidad Politécnica Estatal del Carchi
Posgrado
Máster en Ingeniería Matemática y Computación
Universidad Internacional de la Rioja
darwin.casaliglla@upec.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-1343-0814
Rojas, J., & Casaliglla, D. (febrero, 2025). Aplicación Android y el mejoramiento
del rendimiento académico de los estudiantes de Física Básica. Sathiri,
201 – 214. https://doi.org/10.32645/13906925.1360
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Resumen
El aprendizaje de Física en los primeros semestres de universidad conlleva numerosas dicultades
para los estudiantes, factores como: falta de motivación, complejidad de los conceptos físicos y
falta de recursos de entrenamiento efectivos hace que el aprendizaje se vuelva un proceso confuso
y difícil de asimilar en su totalidad. El uso de material educativo en aplicaciones Android ha ayudado
en diferentes áreas de estudio, sin embargo, la accesibilidad de aplicaciones en el área de la Física
no ayuda al estudiante en su aprendizaje para mejorar su rendimiento académico. Con base en esto
el estudio pretende aportar con el uso de una aplicación Android que permita mejorar el rendimiento
de los estudiantes en la asignatura de Física. Para encontrar las necesidades de los estudiantes
en la asignatura de Física se procedió a recopilar información mediante el uso de encuestas, de
esta manera se estableció parámetros importantes que determinen la forma y el contenido de la
aplicación Android. El desarrollo de la aplicación se realizó mediante una plataforma de uso gratuito,
y se compartió con un grupo de estudiantes para evaluar el desempeño al realizar ejercicios y tareas
utilizando el contenido apoyo brindado por la aplicación, el cual se compone de: texto, imágenes y
herramientas de cálculo. Al trabajar con la aplicación los estudiantes calicaron la practicidad del
material como una ayuda para comprender y aplicar con mayor facilidad los contenidos de dicultad.
Palabras clave: Aprendizaje, aplicación Android, Física, rendimiento académico.
Abstract
Learning Physics in the rst semesters of university usually brings diculties for students. Factors
such as: lack of motivation, complexity of physical concepts and lack of eective training resources
make learning a confusing process that is dicult to assimilate in its entirety. The use of educational
material in Android applications has helped in dierent areas of study, however, the accessibility
of applications in the area of Physics does not help the student in their learning to improve their
academic performance. Based on this, the study aims to contribute with the use of an Android
application that allows improving the performance of students in the subject of Physics. To nd
the needs of the students in the subject of Physics, information was collected through the use of
surveys, in this way important parameters were established that determine the form and content
of the Android application. The development of the application was carried out through a free-to-
use platform, and it was shared with a group of students to evaluate performance when performing
exercises and tasks using the supporting content provided by the application, which is made up of:
text, images and calculation tools. When working with the application, students rated the practicality
of the material as a help to understand and apply dicult content more easily.
Keywords: Learning, Android application, Physics, academic performance.
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Introducción
El bajo rendimiento de estudiantes en asignaturas técnicas puede ser el resultado de procesos
de aprendizajes inadecuados, por consiguiente, la innovación de los procesos de aprendizaje se
convierte en un campo crucial para desarrollar. Estos procesos se pueden mejorar mediante el
uso de la tecnología, con el objetivo de lograr avances en el rendimiento cognitivo del estudiante y
fomentar su creatividad durante el aprendizaje (Ulfa et al., 2017a)
En la actualidad, el crecimiento acelerado de las tecnologías ha revolucionado la educación,
transformándola en un sistema innovador y multidisciplinario, a causa de esto, el uso de dispositivos
móviles como recurso de aprendizaje a través del E-learning o aprendizaje virtual se encuentran
en constante expansión. Esto ha facilitado el aprendizaje mediante celulares, tablets y otros
dispositivos de video, además, el desarrollo de software educativo ha proporcionado diversas
ayudas en el aprendizaje virtual (Eom, 2022)
Este estudio analizó los factores que inuyen en el aprendizaje de Física en los estudiantes
de primer nivel universitario, utilizando Google Forms. A partir de esta información, se planteó el
desarrollo de una aplicación que funcione como refuerzo cognitivo para los estudiantes, logrando
como resultado mejoras en su rendimiento académico (Lisana & Suciadi, 2021)
Tecnología educativa y aprendizaje activo
La tecnología educativa se ha convertido en un componente esencial de la enseñanza y el
aprendizaje moderno. Esta facilita la implementación de métodos pedagógicos positivos, en los que
los estudiantes participan en más interacciones durante el proceso de aprendizaje (Ulfa et al., 2017).
El uso de la tecnología en el aula puede mejorar la comprensión de conceptos complejos mediante
el suministro de recursos multimedia, simulaciones y actividades prácticas. (Hayke, 2023)
Los estudiantes de primer semestre de la asignatura de Física a menudo enfrentan
importantes desafíos académicos (Gatbonton R & Galang G, 2020). Estos problemas pueden
explicarse por la complejidad inherente de los conceptos de Física y la curva de aprendizaje inicial
que requiere ajustes en los métodos de enseñanza y el rigor académico (Ma’ruf et al., 2020)
Las aplicaciones educativas móviles son una herramienta prometedora para abordar estos
desafíos académicos en ingeniería y Física (Gatbonton Ryan & Galang Geraldine, 2020). Estas
aplicaciones pueden proporcionar contenido interactivo, ejercicios prácticos y retroalimentación
instantánea para personalizar y estimular el aprendizaje. Ejemplos exitosos incluyen aplicaciones
que ofrecen tutoriales, simulaciones y ejercicios de resolución de problemas. (Boari et al., 2023)
Evaluación de impacto educativo
Evaluar el impacto de una aplicación educativa es crucial para determinar su efectividad. Los
métodos de evaluación pueden incluir pruebas antes y después de la implementación, seguimiento
del progreso de los estudiantes durante el uso de la aplicación, encuestas de satisfacción y
comentarios cualitativos. Estos datos permiten medir el impacto en el aprendizaje y los resultados
cognitivos de los estudiantes. (Zhampeissova et al., 2020)
La comodidad y la accesibilidad son aspectos cruciales en la creación de aplicaciones
móviles educativas. La interfaz de usuario debe ser intuitiva y amigable, asegurando un proceso
de aprendizaje efectivo (Mardiana & Kuswanto, 2017). También es importante que la aplicación esté
disponible para todos los estudiantes, ofreciendo componentes gratuitos que faciliten su acceso y
uso. (Hwang et al., 2016)
Se ha propuesto una teoría del cambio que sugiere que una aplicación de Android diseñada
especícamente para estudiantes de primer semestre de Física mejorará su comprensión de
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los conceptos y, en consecuencia, su desempeño y resultados de aprendizaje. Se espera que
esta aplicación aborde las dicultades de aprendizaje identicadas y proporcione a los alumnos
herramientas de aprendizaje efectivas (Hochberg et al., 2020)
Métodos
Identicación de dicultades
Mediante encuestas y entrevistas, se identicaron las principales dicultades en la enseñanza-
aprendizaje de Física durante el primer semestre en la Universidad Politécnica Estatal del Carchi,
ubicada en Tulcán, Carchi, Ecuador. La población seleccionada fueron los estudiantes de primer
semestre de la carrera de Computación en la UPEC.
Se tomó una muestra de 30 estudiantes que cursaban la asignatura de Física Básica en
el periodo 2023-B. A través de variables cuantitativas y cualitativas, se evaluaron las necesidades
educativas de estos estudiantes. Los resultados permitieron identicar las principales dicultades
que enfrentan los estudiantes de primer nivel en la carrera de Computación.
Desarrollo de aplicación y evaluación del mejoramiento académico
Con base en los datos almacenados a partir de la fase uno, se determinaron las variables y los
temas pertinentes para el desarrollo de la aplicación Android incluyendo contenido educativo,
herramientas interactivas y recursos de apoyo.
Utilizando la plataforma MIT App Inventor, se desarrolló la aplicación con un enfoque
multimedia que contenga los temas y recursos solicitados por los estudiantes, así como las
características necesarias para mejorar su proceso de aprendizaje.
Se realizó una prueba piloto con un grupo de estudiantes para evaluar el funcionamiento y la
utilidad de esta herramienta mediante un cuestionario en Google Forms.
Finalmente, en la plataforma de la aplicación, se evaluaron los parámetros de aprendizaje
para calcular el nivel de calidad (IQ) de acuerdo con métricas de funcionamiento para aprendizaje
móvil (Duarte A, 2014)
Resultados
Para este caso de estudio, se realizó una segmentación basada en el sílabo de la asignatura de Física,
se seleccionó el tema a tratar y el desarrollo del contenido para la aplicación Android. En la Figura 1.
Temas con mayor dicultad académica se presentan los resultados, que muestran que los temas
de mayor interés para los estudiantes fueron el movimiento parabólico y el movimiento rectilíneo.
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Figura 1.
Temas con mayor dicultad académica
Nota. Este graco corresponde a los datos obtenidos en la encuesta de Google Forms.
Se desarrolló una aplicación Android utilizando la plataforma MIT App Inventor para cumplir
con los requerimientos solicitados por los estudiantes, generando un archivo .apk compatible con
la mayoría de los dispositivos Android.
La aplicación se diseñó para ser gratuita y para resolver cálculos matemáticos aplicados a la
Física, funcionando como una herramienta de apoyo en la resolución de ejercicios de la asignatura.
Desde la pantalla de inicio, mostrada en la Figura 2, los usuarios pueden acceder al contenido
de la aplicación, que abarca los temas de mayor dicultad académica: el movimiento rectilíneo
(uniforme y variable) y el movimiento parabólico. También se incluyeron instrucciones para facilitar
el uso de la aplicación.
Figura 2.
Pantalla de inicio de aplicación
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Se desarrollaron dos componentes para complementar el proceso de aprendizaje del
estudiante: un componente teórico y un componente práctico.
Componente teórico: este componente se accede desde el menú principal, como se muestra en
la Figura 3. Incluye conceptos teóricos, imágenes, diagramas y nomenclatura, proporcionando una
base sólida para el entendimiento de los temas.
Figura 3.
Componente teórico
Componente práctico: este módulo se accede después de seleccionar el tema de interés, como se
muestra en la Figura 4. Incluye fórmulas y herramientas de cálculo, y su funcionamiento se explica
en el apartado de instrucciones.
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Figura 4.
Módulo de fórmulas y cálculos
El funcionamiento de este componente se explica a continuación con un ejemplo práctico:
Para ilustrar el uso del componente práctico, se realizó un cálculo en el módulo de movimiento
parabólico (eje x) con el objetivo de determinar la velocidad inicial en la dirección x. Este proceso se
lleva a cabo en tres pasos, detallados a continuación:
Paso 1: Se ingresó valores para velocidad inicial (Vo) y el ángulo de salida (alfa) como se observa en
la Figura 5.
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Figura 5.
Ejemplo de cálculo paso 1
Paso 2: Se presionó el botón de interrogación ubicado debajo de
la variable “velocidad inicial en x”, como se muestra en la Figura 6.
Ejemplo de cálculo paso 2.
Figura 6.
Ejemplo de cálculo paso 2
Paso 3: Se obtuvo el valor numérico de velocidad inicial en x al presionar el botón correspondiente.
Este resultado se muestra en la Figura 7.
Figura 7.
Ejemplo de cálculo paso 3
Para calcular una variable diferente, se completan los campos correspondientes a las
variables conocidas y se presiona el botón verde asociado a la variable que se desea resolver.
Seguridad y uso de información
Se llevaron a cabo vericaciones de seguridad para asegurar el manejo seguro de datos
mediante el uso del software Firebase proporcionado por Google. Los resultados de estas
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vericaciones, que garantizan un uso seguro de los datos, se muestran en la Figura 8.
Vericación proporcionada por Firebase.
Figura 8.
Vericación proporcionada por Firebase
Nota. Esta gura corresponde a la prueba de seguridad obtenida de Firebase.
Además, se realizaron pruebas utilizando el software VirusTotal para detectar
la presencia de software malicioso. Los resultados conrmaron que la aplicación
está libre de amenazas y es segura para su uso, como se muestra en la Figura 9.
Vericación proporcionada por VirusTotal.
Figura 9.
Vericación proporcionada por VirusTotal
Nota. Estos datos representan la prueba de Software malicioso obtenida mediante Virus total.
Para obtener la aplicación de forma gratuita, puedes descargarla desde el siguiente enlace:
https://drive.google.com/le/d/1RXWm2wT-i9JJDXtrYz084vzhr9eYZ3vr/view
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Uso de la aplicación y rendimiento académico
Para evaluar las mejoras en el rendimiento académico, se llevó a cabo una encuesta cuantitativa
en la que se calicó el impacto de la aplicación en una escala del 1 al 10. Los resultados de esta
evaluación se presentan en la Tabla 1.
Tabla 1.
Evaluación de la aplicación Android
Pregunta valor
¿Puede acceder a los contenidos de la asignatura cuando se necesita? 7.28
¿La aplicación es rica en términos de contenidos? 8.42
¿Puedo aprender a través de la aplicación independientemente del tiempo y lugar? 8.28
¿Puede utilizarse en la educación tradicional como apoyo para los estudiantes? 8.42
¿El diseño de la aplicación es apropiado para la aplicación? 8.03
¿La aplicación me da conocimiento sobre fórmulas de Física ayuda a su aplicación? 8.35
¿La aplicación me permite mejorar mi comprensión en clase? 9.1
Nota. Esta tabla corresponde a la evaluación de aporte en el rendimiento académico.
Los resultados de la evaluación de la aplicación Android indican una mejora en la
comprensión de la clase, ya que se ha demostrado ser una herramienta útil para la resolución de
ejercicios de Física. Además, la aplicación destaca por su capacidad para proporcionar apoyo en
cuanto a contenidos y herramientas de cálculo, incluyendo las fórmulas necesarias.
Para evaluar la funcionalidad y efectividad de la aplicación, se han estimado diversos
parámetros que se detallan en la Tabla 2. Evaluación de parámetros de aprendizaje de la aplicación
Android.
Tabla 2.
Evaluación de parámetros de aprendizaje de la aplicación Android
Métrica variable valor
Indicador continuidad de la interacción humano- aplicación-#conexión y
salidas de un nodo pagina
ICN 1
Indicador de grado de homogeneidad de los procesos de datos de entrada IH 1
Tiempo de carga IL 0.5
Longitud de ruta de acceso-niveles de acceso IP 1
Indicador – información requerida por el usuario IR 0.33
Indicador complejidad de la homogeneidad y la simetría de los componentes
de salida
ICP 1
Nota. Esta tabla corresponde a la evaluación de funcionalidad y efectividad.
Se sustituyen los valores obtenidos previamente en la Ecuación 1 para calcular el nivel de
calidad (IQ).
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Para vericar el nivel de calidad y su correspondencia se consultan los indicadores
presentados en la Tabla 3 (Alshamsi et al., 2023). Con un valor de 0.73, el nivel de calidad se calica
como “bueno”, lo que indica que la aplicación cumple con los criterios de M-Learning.
Tabla 3.
Niveles cualitativos para evaluación
Nivel cualitativo Valor mínimo Valor máximo
Malo 0.00 0.20
Regular 0.20 0.40
Medio 0.40 0.60
Bueno 0.60 0.80
Excelente 0.80 1.00
Discusión
En el modelo de M-Learning, el nivel de calidad se evalúa utilizando el índice IQ. Otros estudios han
evaluado diversas aplicaciones enfocadas en el aprendizaje y el uso estudiantil. Por ejemplo:
• Ar Academic: Esta aplicación proporciona soluciones integrales para el aprendizaje
en aulas de estudiantes y ha recibido una calicación de 0.57.
• Morphology Plant: Una aplicación para la identicación de plantas, que ha obtenido
una calicación de 0.83.
Ambas aplicaciones cumplen con las características del modelo M-Learning.
Sin embargo, también se han evaluado otras aplicaciones de apoyo estudiantil, como:
• Evernote: Una aplicación de organización y toma de apuntes, que recibió una
calicación de 0.48. Este resultado indica que no cumple con los parámetros de
calidad del modelo M-Learning, ya que no está diseñada especícamente como
una herramienta de aprendizaje (Duarte A, 2014).
Basado en el análisis de aplicaciones de aprendizaje, se diseñó una aplicación que es
homogénea, rápida y segura, cumpliendo con los parámetros necesarios para lograr resultados
positivos. Estos resultados incluyen un tiempo de carga reducido, una longitud de acceso minimizada
y una cantidad mínima de información requerida por el usuario.
La evaluación de la aplicación arrojó un índice IQ de 0,73, lo que indica que cumple con las
características del modelo M-Learning. Esto se debe a que su diseño y enfoque se ajustan a las
condiciones establecidas para alcanzar un alto nivel de calidad.
Conclusiones
La implementación de la aplicación Android, diseñada para mejorar el aprendizaje de la Física, ha
demostrado ser beneciosa, logrando un nivel de calidad de 0,73. Este resultado clasica la aplicación
como una herramienta de aprendizaje que cumple con los criterios del modelo M-Learning.
Los resultados reejan una aprobación general tanto del uso de herramientas tecnológicas
como del contenido didáctico incorporado en la aplicación. El enfoque, que incluyó la participación
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activa de los estudiantes en la selección de temas y en la identicación de dicultades, proporciona
una base sólida para futuros desarrollos en el ámbito educativo.
La plataforma MIT App Inventor ha demostrado ser una herramienta versátil y accesible, con
potencial para ampliar y mejorar la enseñanza en diversas áreas técnicas. Esto sugiere posibilidades
prometedoras para la educación mediante el uso de aplicaciones móviles.
Recomendaciones
Se recomienda realizar estudios futuros que exploren el uso de la plataforma MIT App Inventor
para complementar y reforzar los contenidos en diversas materias técnicas. Al ser una plataforma
gratuita, MIT App Inventor ofrece gran versatilidad para diseñar aplicaciones orientadas a diferentes
objetivos educativos.
Para estudios posteriores se recomienda investigar dicultades en asignaturas técnicas
para poder conocer a profundidad las dicultades cognitivas que presentan los estudiantes en el
proceso de aprendizaje.
Para investigaciones posteriores, se sugiere examinar las dicultades en asignaturas
técnicas con el n de comprender mejor las barreras cognitivas que enfrentan los estudiantes
durante el proceso de aprendizaje.
Se propone investigar y desarrollar aplicaciones que incorporen tecnologías emergentes,
como la realidad virtual, y analizar su impacto en el rendimiento académico.
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