[ES] La falta de empatía en niños y adolescentes son fuertes predictores de desarrollar conductas antisociales, emitir juicios morales inadecuados, dificultades en las relaciones interpersonales o conductas de acoso escolar, por lo que es necesario disponer de programas educativos que promuevan la empatía y una respuesta "orientada hacia los demás" desde edades tempranas para ayudar a fomentar un mayor bienestar social en los estudiantes. Un enfoque ampliamente utilizado para promover el aprendizaje en el contexto educativo es la gamificación dado que mejora en los estudiantes la motivación para aprender, la participación activa y la satisfacción, compartiendo la idea de utilizar experiencias de juego positivas para un propósito serio, como lograr un cambio de comportamiento, en lugar de centrarse en el entretenimiento. Se dispone en la literatura de algunas propuestas gamificadas tecnológicas para promover la empatía en la educación, sin embargo pocos trabajos integran la Realidad Aumentada (RA), una forma de juego radicalmente nueva que permite cultivar experiencias de aprendizaje inmersivas y estimulantes al combinar contenido digital superpuesto en el mundo real. Esta tecnología emergente e innovadora es compatible con los dispositivos móviles, siendo unidades asequibles con capacidades de reconocimiento de imágenes, seguimiento de objetos, detección de ubicación y orientación, siendo una solución práctica para ofrecer al usuario una experiencia RA no necesitando requisitos de hardware sofisticados. Esta tesis revela la falta de investigación sobre entornos sociales digitales para promover la empatía, existiendo evidencias de que la empatía y la respuesta prosocial/prosocialidad están significativamente relacionadas. Por ello, esta tesis propone un modelo circular de empatía híbrido derivado de los modelos existentes en la literatura y que involucra los procesos y componentes principales de esta habilidad, para promover acciones conductuales dirigidas a beneficiar o ayudar a otros, como el comportamiento prosocial. Este modelo circular se transforma en dinámicas de juego operativas a través de un modelo gamificado de aprendizaje de tareas y pasos para llevar al jugador a experimentar diversidad de escenarios o historias reflexivas (observación), organizadas en torno a un desafío o misión central desarrollada de forma individual (monousuario) o grupal (multiusuario), buscando promover emociones positivas como la empatía en términos del comportamiento prosocial (actuación). El modelo de aprendizaje está definido por espacios aumentados basados en la ubicación siendo coordenadas GPS o anclajes espaciales (espacios físicos previamente escaneados) y que puede ser adaptado a múltiples contextos de aprendizaje. En esta tesis se presentan dos estrategias gamificadas basadas en la ubicación con Realidad Aumentada Móvil. La primera EmoFindAR, con "anclajes espaciales" diseñado a nivel multiusuario con dinámica competitiva vs. colaborativa para la identificación y manipulación de estados emocionales básicos, evaluada en la educación primaria donde se observa que promueve en los estudiantes la socialización, las habilidades comunicativas y la inteligencia emocional. La segunda propuesta diseñada con el "Sistema de Posicionamiento Global (GPS)", siendo EmpathyAR para un aprendizaje individualizado y su versión multiusuario SocialTaskAR para un aprendizaje en equipo. / [CA] La falta d'empatia en xiquets i adolescents és un fort predictor de desenvolupar conductes antisocials, emetre judicis morals inadequats, dificultats en les relacions interpersonals o conductes d'assetjament escolar, per la qual cosa és necessari disposar de programes educatius que promouen l'empatia i una resposta "orientada cap als altres" des d'edats primerenques per a ajudar a fomentar un major benestar social en els estudiants. Un enfocament àmpliament utilitzat per a promoure l'aprenentatge en el context educatiu és la ludificació donat que millora en els estudiants la motivació per a aprendre, la participació activa i la satisfacció, compartint la idea d'utilitzar experiències de joc positives per a un propòsit seriós, com aconseguir un canvi de comportament, en lloc de centrar-se en l'entreteniment. Es disposa en la literatura d'algunes propostes lúdiques tecnològiques per a promoure l'empatia en l'educació, no obstant això pocs treballs integren la Realitat Augmentada (RA), una forma de joc radicalment nova que permet cultivar experiències d'aprenentatge immersives i estimulants en combinar contingut digital superposat en el món real. Aquesta tecnologia emergent i innovadora és compatible amb els dispositius mòbils, sent unitats assequibles amb capacitats de reconeixement d'imatges, seguiment d'objectes, detecció d'ubicació i orientació, sent una solució pràctica per a oferir a l'usuari una experiència RA no necessitant requisits de maquinari sofisticat. Aquesta tesi revela la falta d'investigació sobre entorns socials digitals per a promoure l'empatia, existint evidències que l'empatia i la resposta pro social estan significativament relacionades. Per això, aquesta tesi proposa un model circular d'empatia híbrid derivat dels models existents en la literatura i que involucra els processos i components principals d'aquesta habilitat, per a promoure accions conductuals dirigides a beneficiar o ajudar a uns altres, com el comportament pro social. Aquest model circular es transforma en dinàmiques de joc operatives a través d'un model ludificat d'aprenentatge de tasques i passos per a portar al jugador a experimentar diversitat d'escenaris o històries reflexives (observació), organitzades entorn d'un desafiament o missió central desenvolupada de manera individual (monousuari) o grupal (multiusuari), buscant promoure emocions positives com l'empatia en termes del comportament pro social (actuació). El model d'aprenentatge està definit per espais augmentats basats en la ubicació sent coordenades GPS o ancoratges espacials (espais físics prèviament escanejats) i que pot ser adaptat a múltiples contextos d'aprenentatge. En aquesta tesi es presenten dues estratègies lúdiques basades en la ubicació amb Realitat Augmentada Mòbil. La primera EmoFindAR, amb "ancoratges espacials" dissenyat a nivell multiusuari amb dinàmica competitiva vs. col.laborativa per a la identificació i manipulació d'estats emocionals bàsics, avaluada en l'educació primària on s'observa que promou en els estudiants la socialització, les habilitats comunicatives i la intel·ligència emocional. La segona proposta dissenyada amb el "Sistema de Posicionament Global (GPS)", sent EmpathyAR per a un aprenentatge individualitzat i la seua versió multiusuari SocialTaskAR per a un aprenentatge en equip. / [EN] The lack of empathy in children and adolescents is a strong predictor of developing antisocial behavior, resulting in inappropriate moral judgments, difficulties in interpersonal relationships or bullying behavior, which is why it is necessary to have educational programs that promote empathy and an response "oriented towards others" from an early age to help foster greater social well-being in students. A widely used approach to promote learning in the educational context is gamification since it improves students' motivation to learn, active participation and satisfaction, sharing the idea of using positive game experiences for a serious purpose, such as achieving a behavioral change, instead of focusing on entertainment. There are some technological gamified proposals in the literature to promote empathy in education, however few works integrate Augmented Reality (AR), a radically new form of gaming that allows cultivating immersive and stimulating learning experiences by combining digital content superimposed in the real world. This emerging and innovative technology is compatible with mobile devices, which are affordable units with image recognition, object tracking, location detection and orientation capabilities, a practical solution to offer the user an AR experience without needing sophisticated hardware requirements. This thesis reveals the lack of research on digital social environments to promote empathy, with evidence that empathy and prosocial response/pro-sociality are significantly related. Therefore, this thesis proposes a hybrid circular model of empathy derived from existing models in the literature involving the main processes and components of this ability, to promote behavioral actions aimed at benefiting or helping others, such as prosocial behavior. This circular model is transformed into operational game dynamics through a gamified model of learning tasks and steps to lead the player to experience a diversity of scenarios or reflective stories (observation), organized around a central challenge or mission developed in an individual (single-user) or group (multi-user), seeking to promote positive emotions such as empathy in terms of prosocial behavior (performance). The learning model is defined in terms of location-based augmented spaces being GPS coordinates or spatial anchors (previously scanned physical spaces) and that can be adapted to multiple learning contexts. In this thesis two gamified strategies based on location with Mobile Augmented Reality are presented. The first EmoFindAR, with "spatial anchors" designed at a multi-user level with competitive vs. collaborative dynamics for the identification and manipulation of basic emotional states, evaluated in primary education where it is observed that it promotes socialization, communication skills and emotional intelligence in students. The second proposal designed with the "Global Positioning System (GPS)", is EmpathyAR for individualized learning and its multi-user version SocialTaskAR for team learning. / Gracias a todos los miembros del proyecto R+D+i PID2019-108915RB-I00 por sus contribuciones brindadas y en particular a Jorge Montaner Marco por su colaboración incondicional. / López Faicán, LG. (2023). Desarrollo de habilidades empáticas mediante estrategias de gamificación basadas en realidad aumentada móvil multiusuario para el contexto educativo [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/200583

[ES] La presente tesis doctoral se enmarca en un conjunto de investigaciones centradas en el empleo de metodologías activas en el ámbito de las matemáticas, con el propósito de incrementar tanto los logros de aprendizaje como la motivación de los estudiantes en los niveles de educación secundaria y universitaria. En un contexto en el que se observa una disminución en el interés de los alumnos hacia las matemáticas, disciplina que perciben como desafiante y abstracta, se reconoce la necesidad apremiante de que los docentes proporcionen herramientas innovadoras y adopten enfoques pedagógicos que revitalicen el interés de los estudiantes en esta materia. La profunda comprensión de los conceptos matemáticos se revela como un componente crucial para un aprendizaje significativo y requiere de una diversidad de enfoques y estrategias educativas que puedan aplicarse para fortalecer la formación de los alumnos, promoviendo el desarrollo integrado de competencias matemáticas y tecnológicas. A través de metodologías activas, como flipped classroom, aprendizaje cooperativo, aprendizaje basado en juegos o gamificación, que poseen un gran potencial didáctico, los alumnos tienen la oportunidad de alcanzar un aprendizaje efectivo, lo que implica que pueden comprender de manera efectiva y eficiente los conceptos matemáticos, al mismo tiempo que se mejora el potencial del grupo clase Las experiencias recopiladas en esta investigación, que incluyen la implementación de la metodología flip, el uso de vídeos didácticos enriquecidos, la gamificación, materiales manipulativos, herramientas tecnológicas y la promoción del pensamiento computacional, entre otras, abarcan tanto la educación preuniversitaria, que engloba secundaria y bachillerato, como la universitaria. La metodología de investigación se fundamenta en un enfoque exploratorio, pre-experimental y cuasi-experimental de naturaleza transversal. En todos los casos, se incorporan fundamentos teóricos que respaldan las experiencias realizadas, así como análisis cuantitativos y cualitativos de los datos recopilados. Los resultados obtenidos en estos estudios reflejan un notorio aumento en los logros de aprendizaje y la motivación de los estudiantes como consecuencia de la implementación de estas metodologías. En resumen, esta tesis doctoral se erige como un compendio de investigaciones que subrayan la importancia de las metodologías activas en la enseñanza de las matemáticas en los niveles de educación secundaria y universitaria. Los hallazgos respaldan la efectividad de estas metodologías para reavivar el interés de los estudiantes en las matemáticas y promover un aprendizaje más profundo y motivador en estas áreas. Con ello, se sientan las bases para una mejora continua en la enseñanza de las matemáticas en todos los niveles educativos. / [CA] La present tesi doctoral s'emmarca en un conjunt d'investigacions centrades en l'ús de metodologies actives en l'àmbit de les matemàtiques, amb el propòsit d'incrementar tant els assoliments d'aprenentatge com la motivació dels estudiants en els nivells d'educació secundària i universitària. En un context en el qual s'observa una disminució en l'interés dels alumnes cap a les matemàtiques, disciplina que perceben com a desafiadora i abstracta, es reconeix la necessitat urgent que els docents proporcionen eines innovadores i adopten enfocaments pedagògics que revitalitzen l'interés dels estudiants en esta matèria. La profunda comprensió dels conceptes matemàtics es revela com un component crucial per a un aprenentatge significatiu i requereix d'una diversitat d'enfocaments i estratègies educatives que puguen aplicar-se per a enfortir la formació dels alumnes, promovent el desenvolupament integrat de competències matemàtiques i tecnològiques. A través de metodologies actives, com flipped classroom, aprenentatge cooperatiu, aprenentatge basat en jocs o ludificació, que posseeixen un gran potencial didàctic, els alumnes tenen l'oportunitat d'aconseguir un aprenentatge efectiu, la qual cosa implica que poden comprendre de manera efectiva i eficient els conceptes matemàtics, al mateix temps que es millora el potencial del grup classe Les experiències recopilades en esta investigació, que inclouen la implementació de la metodologia flip, l'ús de vídeos didàctics enriquits, la ludificació, materials manipulatius, eines tecnològiques i la promoció del pensament computacional, entre altres, abasten tant l'educació preuniversitària, que engloba secundària i batxillerat, com la universitària. La metodologia d'investigació es fonamenta en un enfocament exploratori, pre-experimental i quasiexperimental de naturalesa transversal. En tots els casos, s'incorporen fonaments teòrics que recolzen les experiències realitzades, així com anàlisis quantitatives i qualitatives de les dades recopilades. Els resultats obtinguts en estos estudis reflecteixen un notori augment en els assoliments d'aprenentatge i la motivació dels estudiants a conseqüència de la implementació d'estes metodologies. En resum, esta tesi doctoral s'erigeix com un compendi d'investigacions que subratllen la importància de les metodologies actives en l'ensenyament de les matemàtiques en els nivells d'educació secundària i universitària. Les troballes recolzen l'efectivitat d'estes metodologies per a reavivar l'interés dels estudiants en les matemàtiques i promoure un aprenentatge més profund i motivador en estes àrees. Amb això, s'estableixen les bases per a una millora contínua en l'ensenyament de les matemàtiques en tots els nivells educatius. / [EN] This doctoral thesis is part of a set of research projects focused on the use of active methodologies in the field of mathematics, with the aim of increasing both learning achievements and student motivation in secondary and university levels. In a context where there is a decline in students' interest in mathematics, a discipline perceived as challenging and abstract, it is recognized the pressing need for teachers to provide innovative tools and adopt pedagogical approaches that revitalise students' interest in this subject. A deep understanding of mathematical concepts emerges as a crucial component for meaningful learning and requires a diversity of approaches and educational strategies that can be applied to strengthen students' education, promoting the integrated development of mathematical and technological competencies. Through active methodologies such as flipped classroom, cooperative learning, game-based learning, or gamification, which have great didactic potential, students can achieve effective learning, implying that they can understand mathematical concepts effectively and efficiently while enhancing the potential of the class group. The experiences gathered in this research, including the implementation of the flip methodology, the use of enriched educational videos, gamification, manipulative materials, technological tools, and the promotion of computational thinking, among others, span both pre-university education, including secondary and high school, and university education. The research methodology is based on an exploratory, pre-experimental, and quasi-experimental cross-sectional approach. In all cases, theoretical foundations supporting the experiences are incorporated, along with quantitative and qualitative analysis of the collected data. The results obtained in these studies reflect a noticeable increase in learning achievements and student motivation because of the implementation of these methodologies. In summary, this doctoral thesis stands as a compendium of research highlighting the importance of active methodologies in the teaching of mathematics at the secondary and university levels. The findings support the effectiveness of these methodologies in reigniting students' interest in mathematics and promoting deeper and more motivating learning in these areas. With this, it lays the groundwork for continuous improvement in the teaching of mathematics at all educational levels. / Jiménez Hernández, C. (2024). Diseño, implementación y análisis de diferentes metodologías activas en el proceso de enseñanza-aprendizaje de matemáticas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203650