When Ancient Epistemology Meets Augmented Reality: Designing a STEM–Catur Pramana Digital Pop-Up Book for Elementary Science

En las aulas de toda Indonesia, las lecciones de ciencias suelen depender en gran medida de libros de texto llenos de palabras e imágenes planas y bidimensionales. Si bien este enfoque enseña hechos, puede tener dificultades para hacer que los conceptos abstractos se sientan reales o para mostrar a los estudiantes cómo funciona realmente el pensamiento científico. Al mismo tiempo, los educadores están cada vez más interesados en cómo la cultura local puede ayudar a los estudiantes a conectar con las materias escolares. En la isla de Bali, donde la filosofía hindú moldea la vida cotidiana, existe una forma tradicional de entender cómo sabemos qué es verdad. Este sistema, conocido como Catur Pramana, desglosa el conocimiento en cuatro caminos distintos: la observación directa a través de los sentidos, la inferencia lógica, la comparación con lo que ya se sabe y la confianza en el testimonio fiable de expertos o textos. La pregunta que los investigadores se plantearon fue si estas formas antiguas de conocer podrían hacer algo más que servir como un contenido cultural interesante; ¿podrían realmente estructurar la forma en que los niños aprenden ciencia moderna?

Un equipo de investigadores de universidades de Bali e Indonesia se propuso responder a esto creando una nueva herramienta de aprendizaje. Diseñaron un libro pop-up digital que combina la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas con las cuatro formas tradicionales de conocer de Bali. En lugar de tratar la cultura como un tema separado para ser memorizado, utilizaron la filosofía como el esqueleto de toda la lección. Por ejemplo, cuando los estudiantes aprenden sobre el crecimiento de las plantas, se les guía para observar las plantas directamente, lo que se alinea con el camino tradicional de la percepción directa. Cuando construyen un modelo de un pequeño invernadero, están practicando la ingeniería al comparar su trabajo con una guía visual, reflejando el camino de la comparación. Cuando utilizan herramientas para medir el crecimiento o sacar conclusiones sobre por qué un brote se inclina en cierta dirección, están participando en la tecnología y la inferencia. Finalmente, el libro proporciona explicaciones claras y videos de fuentes confiables, que representan el camino del testimonio. Para hacer que estas lecciones cobren vida, el equipo añadió realidad aumentada, una tecnología que permite a los estudiantes apuntar un dispositivo a la página para ver objetos tridimensionales flotando frente a ellos, permitiéndoles examinar cosas como semillas o fuerzas desde todos los ángulos.

Los investigadores siguieron un proceso cuidadoso para crear y probar este libro. Primero construyeron un prototipo sin las características de realidad aumentada y lo probaron en cuatro escuelas primarias públicas en Bali. Ochenta y seis estudiantes y quince profesores utilizaron el libro durante las lecciones regulares, donde el profesor proyectaba las páginas en una pantalla y guiaba a la clase a través de las actividades. Después de esta prueba, el equipo recopiló comentarios para mejorar el diseño, añadiendo los elementos tridimensionales de realidad aumentada y unificando el estilo visual con una mascota consistente vestida con atuendo tradicional balinés. Esta versión final fue revisada por seis expertos: tres especialistas en educación científica y currículo, y tres expertos en medios digitales y tecnología. Los expertos comprobaron si la ciencia era precisa, si el libro se ajustaba al currículo escolar y si la tecnología funcionaba sin problemas. También observaron qué tan bien integraba el libro las cuatro formas tradicionales de conocer con las cuatro materias principales de STEM.

Los resultados mostraron que el diseño fue un éxito prometedor, aunque no exento de áreas que necesitaban mejora. Los expertos calificaron el libro final como moderadamente válido, lo que significa que era un producto sólido y utilizable. Quedaron particularmente impresionados con el diseño visual, señalando que los colores, el diseño y el texto eran fáciles de leer y atractivos. Los profesores y estudiantes que probaron el prototipo anterior también lo encontraron práctico y atractivo. La mayoría de los estudiantes informaron que disfrutaron usando el libro y se sintieron motivados para aprender, mientras que los profesores encontraron que era fácil impartir las lecciones. Sin embargo, los expertos también señalaron debilidades específicas. Sintieron que el libro no se alineaba perfectamente con la estructura oficial del currículo, y las partes del libro que pedían a los estudiantes realizar diseño de ingeniería o trabajar con patrones matemáticos fueron las menos desarrolladas. Además, la estabilidad de los objetos tridimensionales de realidad aumentada fue calificada más bajo que otras características, lo que sugiere que la tecnología a veces tenía dificultades para mantenerse estable en los dispositivos utilizados en las escuelas.

El estudio concluye que es posible utilizar un sistema de conocimiento local y antiguo para organizar cómo los niños aprenden ciencia moderna, en lugar de usarlo solo como una historia o un dato de trasfondo. Los investigadores encontraron que emparejar las cuatro formas balinesas de conocer con la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas creó una experiencia de aprendizaje coherente que los profesores y estudiantes encontraron útil. Sin embargo, son cuidadosos al notar que este estudio solo probó que el diseño era factible y práctico; no midió si el libro realmente mejoró las calificaciones de los estudiantes o profundizó su comprensión de los conceptos científicos. Las características de realidad aumentada, que eran la parte más novedosa del proyecto, no fueron probadas completamente con estudiantes en el aula porque la prueba ocurrió antes de que fueran añadidas. Los investigadores sugieren que el trabajo futuro debería centrarse en refinar las actividades de ingeniería y matemáticas, asegurar que la tecnología funcione de manera confiable en los dispositivos escolares y probar el libro con estudiantes que puedan operarlo ellos mismos en grupos pequeños. En última instancia, este trabajo ofrece un nuevo camino para la educación, mostrando que la forma en que una cultura entiende la verdad puede ayudar a dar forma a la estructura misma de una lección de ciencias.