Vol. 23 Núm. 2 (2025): Vol 23 2-2025
Artículos

Mejorando el aprendizaje de la termodinámica a través de animaciones digitales: Un estudio de caso en la educación secundaria

Solange L. Cardoso
Department of Physics, Salinópolis University Campus, Federal University of Pará, 68.721-000, Salinópolis-Pará, Brazil
Lília C.S.D. Alves
Department of Mathematics, Salinópolis University Campus, Federal University of Pará, 68.721-000, Salinópolis-Pará, Brazil
Daniana de Costa
Department of Physics, Salinópolis University Campus, Federal University of Pará
Maria L. Das Chagas
Department of Physics, Federal University of Southern and Southeastern Pará, 68505-080, Marabá-Pará, Brazil, Professor
José L. De Luna
Department of Engineering, Salinópolis University Campus, Federal University of Pará, 68.721-000, Salinópolis-Pará, Brazil
Silvério Sirotheau C. Neto
Department of Engineering, Salinópolis University Campus, Federal University of Pará, 68.721-000, Salinópolis-Pará, Brazil
Thiago R.S. Moura
Department of Physics, Salinópolis University Campus, Federal University of Pará, 68.721-000, Salinópolis-Pará, Brazil

Publicado 2025-12-04

Palabras clave

  • Animaciones,
  • Física,
  • Termodinámica,
  • Enseñanza,
  • Tweencraft

Cómo citar

Cardoso, S. L., Alves, L. C., de Costa, D., Das Chagas, M. L., De Luna, J. L., C. Neto, S. S., & R.S. Moura, T. (2025). Mejorando el aprendizaje de la termodinámica a través de animaciones digitales: Un estudio de caso en la educación secundaria. Revista Fuentes, El Reventón Energético, 23(2), 49–58. https://doi.org/10.18273/revfue.v23n2-2025004

Resumen

Este artículo investiga el potencial pedagógico de las animaciones digitales como recurso didáctico en la enseñanza de la Termodinámica en la educación secundaria. La investigación se llevó a cabo con estudiantes de segundo año de una escuela pública ubicada en Capanema (PA), Brasil. La intervención pedagógica se realizó mediante clases dialógicas y, posteriormente, se utilizaron animaciones digitales como herramienta de apoyo. Dichas animaciones presentaron conceptos y leyes de la Termodinámica en situaciones cotidianas y fueron desarrolladas en la aplicación Tweencraft. Para la recolección de datos se utilizó un cuestionario estructurado, el cual permitió evaluar el aprendizaje de conceptos propios de la Termodinámica, como calor, temperatura, corrientes de convección y leyes de la Termodinámica, confirmado mediante pruebas estadísticas de confianza. Los estudiantes percibieron la Termodinámica como una rama de la Física observable en la vida diaria, con un amplio espectro de aplicaciones prácticas en la industria, que benefician a la sociedad y que resulta importante aprender en el aula. En lo que respecta a mejoras para la enseñanza de la Física, los estudiantes concentraron sus críticas en los problemas estructurales de la escuela: falta de infraestructura de laboratorio, espacios físicos inadecuados para el aprendizaje y ausencia de bibliografía básica de Física. Estos factores fueron considerados por los estudiantes como barreras para el aprendizaje de la disciplina. En este trabajo, presentamos nuestros resultados.   

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

  1. Abu Hasan, H., Markom, M., & Sheikh Abdullah, S.R. (2013). Challenges in teaching and learning fundamentals of thermodynamics in engineering. Journal of Engineering and Applied Sciences, 8(1), 29–37. https://doi.org/10.36478/jeasci.2013.29.37
  2. Araújo, E. de A., Schwalbert, M. P., Leitão, R. J., & Aum, P. T. P. (2024). Influence of matrix-acidizing design on oil recovery and economics in carbonate reservoirs undergoing waterflooding offshore in Brazil. Energies, 17(4), 883. https://doi.org/10.3390/en17040883
  3. Briones, L., & Escola, J. M. (2019). Application of the Microsoft Excel Solver tool in the solution of optimization problems of heat exchanger network systems. Education for Chemical Engineers, 26, 41–47. https://doi.org/10.1016/j.ece.2018.10.003
  4. Calvo, L., & Prieto, C. (2016). The teaching of enhanced distillation processes using a commercial simulator and a project-based learning approach. Education for Chemical Engineers, 17, 65–74. https://doi.org/10.1016/j.ece.2016.07.004
  5. de Souza Alves, A. C., Silva Modesto, C. T., Lima e Silva, W. K., P. C., T., Salinas-Silva, R., Camacho-Galindo, S., Costa Gomes, V. J., Guerrero-Martin, L. E., de Freitas, P. P., Restrepo-Linarez, D. F., Corrêa Neto, S. S., & Guerrero, W. A. (2023). Estudio de la implantación de la energía eólica como fuente de suministro energético para una bomba de elevación artificial offshore. Revista Fuentes: El Reventón Energético, 21(1), 95–104.https://doi.org/10.18273/revfue.v21n1-2023007
  6. Ford, T., Long, D., & Ford, E. (2023). Imparting systems engineering experience via interactive fiction serious games. International Journal of Serious Games, 10(2), 37–60. https://doi.org/10.17083/ijsg.v10i2.572
  7. Fuentes, J. H. W., Escalante, K. A., Manimog, A. J. C., & Garcia, M. P. (2025). Improving grade 7 students’ understanding on the phases of matter through PhET interactive simulations. Asian Journal of Education and Social Studies, 51(8),1–12. https://doi.org/10.9734/ajess/2025/v51i82216
  8. Gurgel Aum, Y. K. P., Aum, P. T. P., Silva, D. N. N., Braga, N. de P., Souza, C. D. R., Barros Neto, E. L., & Dantas, T. N. de C. (2024). Effective removal of paraffin deposits using oil-in-water microemulsion systems. Fuel, 358, 130112. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.130112
  9. Hildayanti, J., Janati, J., & Ilqi Qurtubi, G. (2025). Thermodynamics-augmented reality as a visual learning media to improve student creativity. Amplitudo: Journal of Science and Technology Innovation, 4(1), 10–13. https://doi.org/10.56566/amplitudo.v4i1.248
  10. Keleş, Ö., Brubaker-Gianakos, V., Viswanathan, V., & Marbouti, F. (2023). Experiential learning of engineering concepts in immersive virtual learning environments (VLEs). Journal of STEM Education: Innovations and Research, 24(2).
  11. Lee, F. X. (2025). A fluid dynamics experiment for introductory physics. The Physics Teacher, 63(3), 177–180. https://doi.org/10.1119/5.0172262
  12. Lei, J. (2010). Quantity versus quality: A new approach to examine the relationship between technology use and student outcomes. British Journal of Educational Technology, 41(3), 455–472. https://doi.org/10.1111/j.1467-8535.2009.00961.x
  13. Li, H., Öchsner, A., & Hall, W. (2019). Application of experiential learning to improve student engagement and experience in a mechanical engineering course. European Journal of Engineering Education, 44(3), 283–293. https://doi.org/10.1080/03043797.2017.1402864
  14. Martín, Á., Bermejo, M. D., Mato, F. A., & Cocero, M. J. (2011). Teaching advanced equations of state in applied thermodynamics courses using open source programs. Education for Chemical Engineers,6(4),e114–e121. https://doi.org/10.1016/j.ece.2011.08.003
  15. Maslen, S., & Hayes, J. (2020). Case-based learning among practicing engineers: Design, facilitation and lessons learned. Cognition, Technology & Work,22(3),307–319. https://doi.org/10.1007/s10111-019-00569-0
  16. Moura, T. R. S., Fulco, U. L., & Albuquerque, E. L. (2018). A random walk model to evaluate autism. Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications,492,1694–1699. https://doi.org/10.1016/j.physa.2017.11.090
  17. Moura, T. R. S., Viswanathan, G. M., da Silva, M. A. A., Cressoni, J. C., & da Silva, L. R. (2016). Transient superdiffusion in random walks with a. Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications, 453, 259–263. https://doi.org/10.1016/j.physa.2016.02.005
  18. Neyra, J. R., Lucas, C. R. dos S., Silva, D. N. N., Camargo Júnior, S. T. de, Schwalbert, M. P., & Aum, P. T. P. (2024). Assessing the impact of oil saturation on wormhole morphology in carbonate acidizing. Fuel, 358, 130097. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2023.130097
  19. Pacheco-Velazquez, E., Ramirez Montoya, M. S., & Salinas-Navarro, D. (2023). Serious games and experiential learning: Options for engineering education. International Journal of Serious Games, 10(3), 3–21. https://doi.org/10.17083/ijsg.v10i3.593
  20. Rooth, C., Bender-Salazar, R., & Pitt, B. (2025). Stories and systems: Educational interactive storytelling to teach media literacy and systemic thinking. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.11059
  21. Sperling, A. (2025). Less grading, more learning: The power of checkpoint activities. The Physics Teacher, 63(4), 296–297. https://doi.org/10.1119/5.0267303
  22. Tian, Q., Huang, Z. X., & Wu, C. X. (2025). Using intuitive digital experiments to help students understand the relationship between flow velocity and pressure. The Physics Teacher, 63(6), 462–466. https://doi.org/10.1119/5.0276426
  23. Tweencraft. (2025). Tweencraft: Software para criação de desenhos animados. https://tweencraft.com/
  24. Udugama, I. A., Atkins, M., Bayer, C., Carson, J., Dikicioglu, D., Gernaey, K. V., Glassey, J., Taylor, M., & Young, B. R. (2023). Digital tools in chemical engineering education: The needs and the desires. Education for Chemical Engineers, 44, 63–70. https://doi.org/10.1016/j.ece.2023.05.002
  25. Yu, W., Patros, P., Young, B., Klinac, E., & Walmsley, T. G. (2022). Energy digital twin technology for industrial energy management: Classification, challenges and future. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 161, 112407. https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112407
  26. Yu-peng, L., & Yu, Z. (2023). A meta-analysis of the effects of augmented reality technologies in interactive learning environments (2012–2022). Computer Applications in Engineering Education, 31(4), 1111–1131. https://doi.org/10.1002/cae.22628