ISSN: 1130-3743 - e-ISSN: 2386-5660
DOI: https://doi.org/10.14201/teri.31921

REVISIÓN SISTEMÁTICA SOBRE APRENDIZAJE COLABORATIVO MEDIANTE REALIDAD VIRTUAL, REALIDAD AUMENTADA Y REALIDAD MIXTA

Systematic Review about Collaborative Learning in Virtual Reality, Augmented Reality and Mixed Reality

Joel Manuel PRIETO ANDREU
Universidad Internacional de La Rioja. España.
joelmanuel.prieto@unir.net
https://orcid.org/0000-0002-2981-0782

Fecha de recepción: 26/03/2024
Fecha de aceptación: 16/05/2024
Fecha de publicación en línea: 01/01/2025

RESUMEN

La integración de la realidad aumentada (RA), la realidad virtual (RV) y la realidad mixta (RM) en la educación es muy prometedora para el avance de modelos de enseñanza y aprendizaje que satisfagan las necesidades de los estudiantes del siglo XXI. El aprendizaje basado en RA y RV ofrecen eficacia y total inmersión, mientras la RM fusiona el mundo real con el virtual para tener experiencias superpuestas. Sin embargo, son escasos los estudios que examinen los factores pedagógicos y los beneficios potenciales del aprendizaje colaborativo en estos entornos. Este trabajo tiene como objetivo realizar una revisión sistemática de la literatura para explorar el impacto de las experiencias colaborativas facilitadas por AR, VR y MR. Para la selección de estudios se ha elaborado la revisión sistemática rápida siguiendo los protocolos de la declaración PRISMA 2020. En esta revisión, se analizaron 62 estudios centrados en el aprendizaje colaborativo a través de AR, VR o MR, comprendiendo 7 revisiones teóricas, 21 estudios experimentales y 34 estudios observacionales. Se han seguido los criterios expuestos en la Guía para la Evaluación de Criterios de Calidad del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre (NHLBI, 2020). Las limitaciones técnicas y la falta de diseño instruccional obstaculizan la usabilidad de la realidad virtual y la realidad aumentada en la educación. Se sugieren sesiones del mundo real y una interacción adecuada para monitorear y manipular contenido virtual. La integración de tecnologías de RM en la educación superior puede mejorar la práctica educativa, pero persisten desafíos. Se necesitan más investigaciones para evaluar su eficacia en el aprendizaje colaborativo. Al comprender los desafíos y oportunidades que presentan estas tecnologías en la enseñanza de materias científicas, los formuladores de políticas y los educadores pueden desarrollar estrategias efectivas para aprovechar las tendencias actuales y fomentar un cambio educativo significativo.

Palabras clave: realidad aumentada; realidad virtual; realidad mixta; colaboración; educación; aprendizaje.

ABSTRACT

The integration of augmented reality (AR), virtual reality (VR), and mixed reality (MR) in education holds great promise for the advancement of teaching and learning models that cater to the needs of 21st-century students. AR and VR-based learning offer efficiency and total immersion, while MRI merges the real world with the virtual world for overlapping experiences. However, there is a scarcity of studies examining the pedagogical factors and potential benefits of collaborative learning in these environments. This work aims to conduct a systematic literature review to explore the impact of collaborative experiences facilitated by AR, VR, and MR. For the selection of studies, the rapid systematic review has been prepared following the protocols of the PRISMA 2020 declaration. In this review, were analyzed 62 studies centered on collaborative learning through AR, VR or MR, comprising 7 theoretical revisions, 21 experimental studies and 34 observational studies. It has been followed the criteria exposed in the Guidance for Quality criteria Assessment Tool of the National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI, 2020). Technical limitations and the lack of instructional design hinder the usability of VR/AR in education. Real-world sessions and adequate interaction are suggested for monitoring and manipulating virtual content. Integrating MR technologies in higher education can enhance educational practice, but challenges remain. Further research is needed to assess their effectiveness in collaborative learning. By understanding the challenges and opportunities presented by these technologies in teaching scientific subjects, policymakers and educators can develop effective strategies to leverage current trends and foster meaningful educational change.

Keywords: augmented reality; virtual reality; mixed reality; collaboration; education; learning.

1. INTRODUCCIÓN

El uso educativo de la realidad aumentada (RA), la realidad virtual (RV) o la realidad mixta (RM) promete nuevos modelos de enseñanza y aprendizaje que satisfagan mejor las necesidades de los estudiantes del siglo XXI. Se ha producido un aumento singular del aprendizaje electrónico, a medida que se ha popularizado la educación a distancia basada en plataformas digitales. Debido a esto, hay un gran aumento de la innovación en el sector educativo. Es evidente que existe un creciente interés en el uso de la RA, RV y RM en la educación, respaldado por estudios que han demostrado su eficacia para mejorar la retención de información, facilitar el aprendizaje activo y proporcionar experiencias inmersivas y contextualizadas (Ke y Hsu, 2015; Lindgren et al., 2016; Mosher y Carreon, 2021; Vasilevski y Birt, 2020; Veer et al., 2022; Wang et al., 2021; Watson y Livingstone, 2018; Webb et al., 2022). Sin embargo, a pesar de estos avances, hay lagunas en la comprensión de cómo estas tecnologías pueden ser aprovechadas de manera efectiva en entornos colaborativos de aprendizaje. Se requiere una consolidación sobre el conocimiento existente sobre el impacto de las experiencias colaborativas mediante el uso de RA, RV y RM en la educación. Además, se destaca la importancia de analizar y evaluar críticamente la calidad de los estudios disponibles, tanto experimentales como observacionales, para proporcionar una visión completa y rigurosa del estado actual del arte en esta área.

La técnica de aprendizaje basada en RA ha demostrado ser un método de aprendizaje activo ya que es capaz de convertir de forma rápida y eficiente la información adquirida en memoria a largo plazo (Santos et al., 2014). Los materiales de aprendizaje, como videos o como parte de una simulación o un juego, están disponibles para que los instructores los utilicen para involucrar a los estudiantes. Según Wanis (2019), la RA combina objetos reales y virtuales en su propio entorno y se la conoce como una tecnología que tiene la capacidad de superponer objetos virtuales en nuestro mundo real en tiempo real. La realidad virtual, por otro lado, se conoce generalmente como una tecnología informática totalmente inmersiva que permite al usuario interactuar con el espacio de trabajo digital de una manera única. Por otro lado, MR combina elementos del mundo real y virtual para crear una experiencia inmersiva. Utiliza tecnologías como AR y VR para superponer objetos digitales en el entorno físico.

Según Webb et al. (2022) muchas investigaciones anteriores han sugerido que las simulaciones por computadora pueden apoyar el aprendizaje de conceptos difíciles por parte de estudiantes de secundaria. Siguiendo a Elmqaddem (2019) en el sector de la educación y la formación, permite a los técnicos, por ejemplo, aprender nuevos procedimientos en condiciones reales. Ante un nuevo dispositivo, la persona puede descubrir paso a paso el procedimiento de desmontaje viendo aparecer las instrucciones en tiempo real. HoloLens, por ejemplo, permite a los estudiantes de medicina manipular y visualizar el cuerpo humano con una precisión sin precedentes. En el ámbito cultural, las aplicaciones de realidad aumentada permiten a turistas o visitantes de museos descubrir la historia de lugares u obras con sólo apuntar la cámara de su smartphone en su dirección. Siguiendo a Ke y Hsu (2015), Wikitude, una aplicación móvil de RA basada en la ubicación aprovecha el GPS incorporado en los dispositivos móviles para rastrear la ubicación real de un usuario y presentar datos virtuales contextualmente relevantes de los puntos de referencia circundantes (por ejemplo, edificios, parques y tiendas). Las aplicaciones de RA también pueden funcionar sin restricciones de ubicación y utilizar imágenes y objetos del mundo real como “triggers” para activar la superposición de información digital para apoyar el aprendizaje. Por ejemplo, la aplicación Aurasma permite a sus usuarios ver “Aura”, un artefacto multimedia que puede ser una animación o un videoclip, apuntando sus dispositivos móviles a un disparador designado del mundo real.

En cuanto al aprendizaje colaborativo, el aprendizaje colaborativo asistido por computadora móvil (MCSCL, siglas en inglés) se refiere a la práctica de creación de significado por parte de grupos de individuos en el contexto de una actividad conjunta mediada a través de la computación móvil (Ke y Hsu, 2015). En una revisión reciente de estudios empíricos sobre MCSCL, Hsu y Ching (2013) encontraron múltiples formas en las que la informática móvil mediaba la creación de significado en una actividad conjunta.

En particular, los dispositivos móviles interconectados de forma inalámbrica pueden: 1) facilitar el intercambio de información y la provisión de comentarios instantáneos; y 2) proporcionar a las personas diferentes partes de una tarea de aprendizaje grupal y coordinar la interacción orientada a la tarea. Sin embargo, aunque Webb et al. (2022) sugieren que existen beneficios de la realidad virtual para el aprendizaje, concluyen que no hay suficientes estudios para examinar qué factores pedagógicos pueden ser importantes, o si el aprendizaje colaborativo en estos entornos puede ser beneficioso (Merchant et al., 2014). Whewell et al. (2022) exploraron diferentes combinaciones de tecnologías digitales inmersivas a través de una comunidad conectada, señalando que tanto el conectivismo como el construccionismo resaltan la importancia de construir relaciones sociales entre estudiantes en un contexto de aprendizaje. Alalwan et al. (2020) indican que comprender los desafíos del uso de la realidad virtual y la realidad aumentada en la enseñanza de materias científicas proporcionaría los medios para que los responsables de las políticas educativas apoyen las medidas necesarias para reflexionar de manera efectiva sobre las tendencias actuales y así desarrollar un cambio educativo.

El presente trabajo tiene como objetivo principal revisar sistemáticamente la literatura sobre el impacto de las experiencias colaborativas mediante el uso de RA, RV y RM. En esta revisión se plantea la discusión sobre los objetivos y aportaciones de los estudios incluidos en la revisión, así como las limitaciones y desafíos que enfrenta la implementación de estas tecnologías en entornos colaborativos de aprendizaje.

Asimismo, los objetivos específicos de la revisión se centran en presentar una revisión paraguas que establezca el estado actual del arte sobre la temática, analizar y evaluar la calidad por separado tanto de los estudios experimentales como observacionales incluidos en la revisión, y discutir sobre los objetivos y principales aportaciones de los estudios incluidos en la revisión, así como sobre las limitaciones del uso de AR y VR en entornos colaborativos.

2. MÉTODO

Para la selección de estudios se ha elaborado la revisión sistemática siguiendo los protocolos de la declaración PRISMA 2020 (Page et al., 2021).

2.1. Criterios de elegibilidad

Se han considerado los siguientes criterios de inclusión: estudios escritos en español e inglés; manuscritos revisados por pares; trabajos con acceso a texto completo. Por otro lado, como criterios de exclusión se rechazaron tesis doctorales y manuscritos de fuentes poco fiables. La muestra de la revisión sistemática está compuesta por estudios que han utilizado la RV, RA o RM en experiencias didácticas colaborativas, y por estudios que han teorizado sobre sus posibilidades en el contexto educativo.

2.2. Fuentes de información y estrategia de búsqueda

La ubicación de los estudios fue el 23 de mayo de 2023 en dos de las bases de datos informáticas en línea más importantes de las áreas de Ciencias Sociales y de la Salud: ISI Web Of Science y SCOPUS. Por decisión editorial, finalmente se actualizó la ubicación de los estudios al 13 de mayo de 2024. En la Tabla 1 se muestra el detalle de las búsquedas en JCR y en SCOPUS, utilizando la siguiente expresión de búsqueda: [collaborative learning AND VR OR virtual reality OR AR OR augmented reality OR MR OR mixed reality]. La búsqueda se filtró en SCOPUS por título, resumen y palabras clave, y en ISI Web Of Science por TOPIC, desde 2009. Se elaboró una tabla cuantitativa ad-hoc, ordenando por año y asignando a los estudios un número de registro que permitió su posterior selección en su clasificación. fase.

2.3. Proceso de selección de estudios y extracción de datos

Durante la revisión del texto completo, el revisor evaluó la elegibilidad de los estudios según los criterios de inclusión y exclusión predefinidos. En este caso, como solo una persona realizó el proceso de selección del estudio, es importante asegurarse de que el proceso sea imparcial y exhaustivo. Esto se logró haciendo que un segundo revisor examinara de forma independiente un subconjunto aleatorio de los estudios para garantizar la coherencia en el proceso de selección. En cuanto al proceso de extracción de datos, los datos se extrajeron utilizando un formulario estandarizado para garantizar la coherencia y precisión. En este caso, la extracción de datos fue realizada por una sola persona y registrada en una hoja de cálculo Excel que incluyó información sobre el diseño de cada estudio, las características de los participantes, las intervenciones, los resultados y el riesgo de sesgo, entre otros aspectos relevantes, lo que ayudó a garantizar que los datos se recopilasen de manera coherente y precisa, mejorando la calidad y la fiabilidad de la revisión sistemática.

Por otra parte, para analizar la producción científica se utilizó la Guía para la Evaluación de la Calidad de la Herramienta para Revisiones Sistemáticas y Metanálisis del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre (NHLBI). La guía del NHLBI (2020) es una herramienta bien establecida y ampliamente reconocida en el ámbito de la medicina y la salud. Su uso proporciona credibilidad y confiabilidad a la evaluación de la calidad de la revisión sistemática. Asimismo, proporciona un marco estandarizado y sistemático para evaluar la calidad de la evidencia científica, incluyendo consideraciones sobre la metodología de los estudios incluidos, la claridad y la coherencia en la presentación de los resultados, entre otros aspectos relevantes para el área temática de la presente revisión.

Por otro lado, se utilizó la escala Quality Assessment of Controlled Intervention Studies para evaluar los estudios experimentales originales, en los cuales se implementa una intervención o tratamiento y se compara con un grupo de control. La escala se centra en varios dominios clave de calidad metodológica, como el diseño del estudio, la asignación al azar, el ocultamiento de la asignación, el cegamiento de los participantes y los evaluadores, la comparabilidad de los grupos al inicio del estudio, el manejo de desviaciones del protocolo y la tasa de abandono, entre otros. Cada dominio se evalúa mediante una serie de criterios específicos, y se asigna una puntuación a cada estudio en función del cumplimiento de esos criterios. Esto permite una evaluación cuantitativa de la calidad de los estudios incluidos en la revisión.

Finalmente, se utilizó la escala Quality Assessment Tool for Observational Cohort and Cross-Sectional Studies para evaluar los estudios observacionales originales, como estudios de cohorte y estudios transversales, que no involucran intervenciones experimentales. Al igual que la escala para estudios experimentales, esta herramienta se centra en varios dominios de calidad metodológica relevantes para estudios observacionales, como el diseño del estudio, el tamaño y representatividad de la muestra, la validez y fiabilidad de las mediciones, el manejo de factores de confusión y sesgos, y el seguimiento de los participantes. Cada dominio se evalúa mediante criterios específicos, y se asigna una puntuación a cada estudio en función de su cumplimiento, lo que permite una evaluación cuantitativa de su calidad.

Ambas herramientas están diseñadas para ser utilizadas por revisores sistemáticos como parte del proceso de evaluación crítica de la literatura científica. Permiten una evaluación estandarizada y rigurosa de la calidad metodológica de los estudios incluidos en la revisión, lo que contribuye a la validez y fiabilidad de los hallazgos de la revisión. Para medir la calidad de los estudios experimentales y de los estudios de intervención controlada o de cohorte observacional y transversales, se siguieron los criterios de calidad de las herramientas de evaluación de calidad de la NHLBI, utilizando puntos de corte que definen una escala de 1 a 4 estrellas de calidad siguiendo el número de criterios que sí se cumplen [1 estrella, ★☆☆☆ (< 3), 2 estrellas, ★★☆☆ (3-6), 3 estrellas, ★★★☆ (7-10), 4 estrellas, ★★★★ (11-14)]. Las herramientas de evaluación de calidad del NHLBI (2020) no están diseñadas para evaluar la calidad de artículos en el campo de la educación. Sin embargo, las respuestas proporcionadas anteriormente se basan en las secciones de la herramienta que son aplicables a esta revisión.

3. RESULTADOS

La búsqueda arrojó 3227 resultados en SCOPUS (1656 de actas de congresos, 978 artículos de revistas y 455 de libros), resultando 36 revisiones, 610 artículos, 142 capítulos de libros y el resto sin especificar. La búsqueda en WOS con la misma cadena de búsqueda, buscando palabras en los campos de búsqueda por “título”, arrojó 75963 resultados, quedando 2497 para el área de Investigación Educativa en Educación. En total, en la primera fase de identificación se identificaron 5724 registros. La Tabla 1 muestra el detalle de las búsquedas en JCR y en SCOPUS.

En la segunda fase de clasificación se filtró la búsqueda de artículos en acceso abierto y se eliminaron registros por no cumplir con los criterios de inclusión y exclusión, obteniendo un total de 696 resultados en SCOPUS y 815 resultados en WOS, haciendo un total de 1511 registros. En la fase de elegibilidad, y luego de la lectura del resumen, se descartaron 1274 estudios por no cumplir con los criterios de inclusión y por no adaptarse a la línea temática de la revisión sistemática, resultando 237 estudios. Finalmente, en la fase de inclusión de artículos para revisión se seleccionaron 62 trabajos. En la figura 1 se puede ver un diagrama de flujo del proceso de selección de artículos.

En esta revisión se analizaron 62 estudios centrados en el aprendizaje colaborativo a través de RA, RV y RM, comprendiendo 7 revisiones teóricas (Tabla 2, Anexo 1), 55 estudios originales, 21 experimentales (5 RV, 8 RA y 8 RM) (Tabla 3, Anexo 2) y 34 observacionales (10 RV, 5 RA y 19 RM) (Tabla 4, Anexo 3). Tomando la matriz de los 55 estudios originales incluidos en la revisión, hay 15 estudios (28 %) que analizan el impacto del trabajo colaborativo a través de la RV, 13 estudios (23 %) que analizan el impacto del trabajo colaborativo a través de la RA y 27 estudios (49 %) que analizan el impacto del trabajo colaborativo a través de la RM.

En la Figura 2 se comparan los porcentajes de cumplimiento de cada uno de los 14 criterios de evaluación, por un lado, de la Quality Assessment Tool for Observational Cohort and Cross-Sectional Studies para evaluar los estudios observacionales originales, y por otro, de la Quality Assessment of Controlled Intervention Studies para evaluar los estudios experimentales originales.

En la Figura 3 se compara la calidad de los estudios observacionales y experimentales incluidos en la revisión sistemática.

Se puede apreciar que los estudios observacionales presentaron mayor calidad en comparación con los estudios experimentales, teniendo en cuenta los 14 criterios de evaluación de ambas herramientas de evaluación de la NHLBI (2020). En orden decreciente, los estudios observacionales obtuvieron 3 estrellas en un 52 %, 4 estrellas en un 33 %, 2 estrellas en un 9 % y 1 estrella en un 6 %. Por otro lado, los estudios experimentales obtuvieron 1 estrella en un 63 %, 2 estrellas en un 26 %, 3 estrellas en un 11 % y 4 estrellas en un 0 %.

4. DISCUSIÓN

4.1. Objetivos y principales aportaciones de los estudios incluidos en la revisión

Los estudios se centran en explorar los beneficios y aplicaciones de la RA y la RV en la educación, así como en el aprendizaje colaborativo. Muchos de ellos también buscan comprender cómo estas tecnologías pueden mejorar la interacción social, la creatividad y la generación de ideas en el aprendizaje colaborativo (Rodríguez et al., 2018; Sanabria y Lizárraga, 2017). Algunos estudios incluidos en la revisión sistemática tienen el objetivo de explorar, desarrollar y validar la efectividad de la RV y la RA en el aprendizaje colaborativo (Ke y Hsu, 2015; Lindgren et al., 2016; Veer et al, 2022; Watson y Livingstone, 2018). Estos estudios buscan investigar las formas en que estas tecnologías pueden mejorar la experiencia de aprendizaje, fomentar la colaboración y mejorar el rendimiento académico en diferentes áreas, como biología, educación tecnológica, geografía e ingeniería, centrándose en diferentes grupos de edad.

Los estudios también se centran en el desarrollo de interfaces colaborativas en entornos de RV y RA, así como en la identificación de los efectos de los sistemas hápticos y modelos 3D en el aprendizaje (Kucukyilmaz y Issak, 2019; Webb et al., 2022). Además, algunos estudios han comparado los resultados del aprendizaje colaborativo en entornos de realidad virtual y realidad aumentada con los libros de texto tradicionales. Algunos estudios han buscado comparar el rendimiento de los estudiantes en entornos virtuales con el uso de libros de texto convencionales (de Back et al., 2020). Otros buscan desarrollar herramientas mejoradas con RA y RV y evaluar su efectividad en el aprendizaje (Sanabria y Lizárraga, 2017), y otros exploran cómo se pueden superar las limitaciones técnicas para mejorar la experiencia de aprendizaje colaborativo en entornos de RA y RV (Alhumaidan et al., 2018; Ahsen et al., 2019; Bekele et al., 2021; Jovanović y Milosavljević, 2022; Rusli et al., 2023)

Aunque algunos de los objetivos de los estudios que se centran en la realidad aumentada RA y RV pueden complementarse, existen algunas diferencias notables. Los estudios que se centran en la RA generalmente buscan examinar cómo la tecnología RA puede mejorar la experiencia de aprendizaje, por ejemplo, cómo se puede utilizar la RA para mejorar la comprensión de conceptos abstractos o para mejorar la interacción entre los estudiantes y el material de aprendizaje. También se han realizado estudios para explorar cómo la RA puede mejorar la creatividad y la colaboración en el aula (Chung et al., 2021; Matcha y Rambli, 2013; Sanabria y Lizárraga, 2017; Strada et al., 2023).

Por otro lado, los estudios que se centran en la realidad virtual generalmente buscan examinar cómo la tecnología de realidad virtual puede mejorar la experiencia de aprendizaje inmersivo y proporcionar a los estudiantes un entorno simulado para experimentar situaciones de la vida real (de Back et al., 2020; Lindgren et al., 2016; McArdle et al., 2011). También se han realizado estudios para explorar cómo la realidad virtual puede mejorar la colaboración y la resolución de problemas entre los estudiantes (Wang et al., 2021; Webb et al., 2022).

En síntesis, los estudios de realidad aumentada se centran en cómo la tecnología puede mejorar la comprensión y la interacción, mientras que los estudios de realidad virtual se centran en proporcionar una experiencia de aprendizaje inmersiva y simulada. En conclusión, estos estudios resaltan la importancia de la realidad mixta en el aprendizaje colaborativo y sugieren que estas tecnologías tienen el potencial de mejorar significativamente el aprendizaje colaborativo y el rendimiento académico de los estudiantes. Asimismo, se demuestra que las tecnologías también pueden mejorar la interacción social y la creatividad, mejorando significativamente el aprendizaje y la colaboración en un futuro próximo.

Respecto a las principales contribuciones de los artículos revisados, AR y VR son tecnologías que tienen un gran potencial en diferentes áreas de aplicación, como entretenimiento, turismo, arquitectura, medicina, educación e industria. En particular, la realidad virtual inmersiva mejora el aprendizaje colaborativo, especialmente en la comprensión espacial y la navegación, y puede mejorar la participación de los estudiantes en una tarea colaborativa de resolución de problemas y mejorar la comunicación grupal colaborativa (de Back et al., 2020). También es digno de mención el potencial de los entornos virtuales colaborativos (CVE, en sus siglas en inglés) para apoyar las interacciones sociocomunicativas en personas con trastorno del espectro autista (TEA) (Wallace et al., 2017). Por otro lado, el conocimiento de los contenidos tecnológicos pedagógicos (TPACK) es importante para docentes y estudiantes en el diseño e implementación de tecnologías educativas. En este sentido, el diseño de dispositivos de realidad aumentada móvil tendió a promover mejor las competencias de conocimiento tecnológico, mientras que la visualización de móviles con tecnología AR pareció apoyar mejor el desarrollo del conocimiento de contenidos, aumentando en ambos casos el interés científico de los estudiantes y sus habilidades de colaboración. (Ke y Hsu, 2015).

Las tecnologías RA y RV tienen un gran potencial para mejorar el aprendizaje colaborativo y la interacción sociocomunicativa en diferentes áreas de aplicación, pero es necesario seguir investigando el uso de estas tecnologías en entornos educativos reales y la evaluación de su eficacia para mejorar su aprendizaje y colaboración grupal (Wallace et al., 2017). La RA y la RV también son herramientas eficaces para mejorar la educación y la comprensión de las ciencias, transformando el aprendizaje pasivo en interacciones atractivas con objetos 3D y mejorando la motivación de los estudiantes para la intervención (McArdle et al., 2011; Stromberga et al., 2021; Tüzün et al., 2019; Watson y Livingstone, 2018; Webb et al., 2022)

En cuanto al aprendizaje de habilidades sociales, la intervención mediante AR/VR ha demostrado ser efectiva en la mayoría de los estudios, lo que sugiere que la combinación de estas tecnologías puede proporcionar una intervención más efectiva (Mosher y Carreon, 2021). En el campo de la medicina, la RA y la RV también mejoran el aprendizaje de habilidades prácticas y la comprensión de la anatomía. En particular, la RM ha demostrado valor para facilitar oportunidades de aprendizaje significativas y mejorar el conocimiento de los estudiantes sobre sistemas dinámicos y conceptos de control (Richards, 2023). Asimismo, las tecnologías RV y RA son valiosas herramientas complementarias a los métodos de enseñanza tradicionales, proporcionando una experiencia educativa atractiva y motivadora. Sin embargo, su eficacia depende de varios factores y requiere más investigación.

4.2. Limitaciones del uso de AR y VR en entornos colaborativos

Siguiendo a Fu y Liu (2018), debido a la singularidad de los proyectos de construcción, la aplicación de RA/RA (por ejemplo, inversión en equipos y simulación de construcción) puede resultar en un alto costo y consumo de tiempo. Para la realidad virtual, sus principales deficiencias son un efecto de inmersión limitado, retroalimentación sensorial inadecuada (es decir, sentido virtual principal, menos en sentido auditivo, háptico y otros), falta de comodidad para el usuario (cinetosis, dificultades en el cuerpo), y el costo o accesibilidad a esta tecnología. En esta línea, según Elmqaddem (2019) la accesibilidad de la RV y la RA es el principal elemento que debería ayudar a popularizar estas tecnologías. Google fue el pionero en proponer plataformas y cascos de realidad virtual baratos que comenzaron con el cartón de Google en 2014 (la primera plataforma de realidad virtual y cascos de realidad virtual). En 2016, Google presentó una nueva plataforma de realidad virtual y unos auriculares llamados Daydream (que cuestan menos de 50 euros). Dado que la accesibilidad de la realidad virtual es muy importante, Oculus ha estado trabajando en el proyecto de nuevos visores. Para beneficiarnos de los cascos de realidad virtual de mejor calidad como Oculus Rift, debíamos tener una computadora costosa (que satisficiera las necesidades de Oculus Rift). Y el propio Oculus Rift se propuso por 700 euros. Siguiendo a Miller et al. (2020) los auriculares portátiles, como Microsoft HoloLens, son cada vez más comunes y son un ejemplo de nuevas tecnologías que están maduras para una mayor investigación desde una perspectiva de investigación educativa. Microsoft HoloLens es una computadora portátil con Windows 11 que permite la interacción con MR. El head-mounted display (HMD) superpone imágenes virtuales tridimensionales (3D) en el mundo real, lo que permite a los usuarios interactuar con estas proyecciones holográficas mediante comandos de voz y gestos. Según Sonntag y Bodensiek (2022) la mayor parte de la investigación en este campo todavía se limita a la realidad aumentada (AR) basada en tabletas, aunque la RM a través de dispositivos montados en la cabeza (HMD, siglas en inglés) ofrece posibilidades avanzadas para apoyar a los estudiantes en actividades de aprendizaje basadas en el laboratorio: el uso de un HMD permite la experimentación con las manos libres, las representaciones o simulaciones virtuales pueden mostrarse y percibirse tridimensionalmente y superponerse al entorno físico de una forma más natural, y una interacción intuitiva basada en gestos con los elementos virtuales. Por tanto, MR-HMD es capaz de combinar el aprendizaje en el laboratorio con las ventajas de las simulaciones interactivas por ordenador como PheT. Los pocos estudios que utilizan explícitamente MR-HMD indican un impacto positivo en el conocimiento conceptual (Scaravetti y Doroszewski, 2019; Sonntag et al. (2019). Los MR-HMD recientemente disponibles en el mercado, como Microsoft HoloLens 2, que se utilizan en el estudio de Sonntag y Bodensiek (2022) están equipados con funciones integradas de seguimiento ocular.

Por otro lado, en el estudio de McArdle et al. (2011) planearon que si CLEV-R proporciona acceso asincrónico al material de lectura a través de la biblioteca, la lectura sincrónica es donde tiene lugar la mayor parte del aprendizaje. Al ofrecer ambas formas de e-learning, corresponde al estudiante decidir cuál le resulta más beneficiosa. Asimismo, CLEV-R ofrece pocas oportunidades para la comunicación en línea asincrónica, como tableros de mensajes, correo electrónico y foros. Estos se pueden incorporar fácilmente al diseño y formar el foco de estudios futuros para determinar cómo se comparan con la comunicación en tiempo real que ofrece actualmente CLEV-R y, en última instancia, mejorar la experiencia de aprendizaje de los estudiantes. Sin embargo, existen limitaciones técnicas en el uso de tecnologías RM, especialmente en la subcategoría AR, como el tiempo de respuesta en entornos colaborativos. Además, habrá dificultades para replicar experimentos de RM en entornos y escenarios educativos reales, y ausencia de procesos de evaluación en entornos educativos colaborativos que incorporen tecnologías en el continuo de la virtualidad con la introducción de nuevas pantallas montadas en la cabeza (OHMD), como HoloLens, Oculus Rift y HTC Vive.

En cuanto a las dificultades de aplicar estas tecnologías en un contexto educativo, Jovanović y Milosavljević (2022) sugieren que los aspectos educativos y de resolución de problemas a través de avatares 3D podrían ser una buena forma de personalizar la experiencia y atraer usuarios para que apoyen la plataforma. Sin embargo, monitorear las actividades de los estudiantes es difícil porque la atención se centra en el entorno virtual. Se sugiere que las sesiones de clase del mundo real sean más confiables para las actividades de los estudiantes. Alalwan et al. (2020) indican que existe una falta de lineamientos en RV, la falta de participación a largo plazo en RA, la falta de diseño instruccional, la falta de competencia y la falta de atención enfocada en RV y RA, siendo los factores más importantes para asegurar su usabilidad en el sistema educativo.

En cuanto a la interacción, según Wanis (2019) la tecnología VR se centra en sustituir la realidad por un entorno virtual completo. Para manipular el contenido virtual en el espacio de trabajo de RA y RV, se necesita una interacción adecuada. La interacción es uno de los temas de investigación más estudiados en la investigación de realidad virtual y realidad aumentada. La interacción con RA debería funcionar bien cuando se trata de utilizar objetos reales para manipular objetos virtuales.

La integración de las tecnologías de RM y la visualización móvil en educación superior es una contribución importante que puede mejorar la práctica educativa. RA, RV y RM tienen el potencial de mejorar la comprensión científica y la educación, y la combinación de estas tecnologías puede proporcionar una intervención más eficaz en la enseñanza de habilidades sociales. Si bien el uso de estas tecnologías emergentes en la educación tiene beneficios, también existen desafíos que deben abordarse, como la falta de competencia, el diseño instruccional limitado, la falta de atención enfocada, la falta de tiempo y los recursos ambientales limitados.

5. CONCLUSIONES

Las tecnologías de Realidad Aumentada (RA) y Realidad Virtual (RV) han emergido como herramientas poderosas en el ámbito educativo, especialmente en el fomento del aprendizaje colaborativo. Los estudios revisados reflejan un enfoque variado, desde explorar los beneficios y aplicaciones hasta el desarrollo de interfaces colaborativas y la comparación con métodos tradicionales de enseñanza. En esta revisión, se destacan las siguientes conclusiones: