Introducción

Las TIC (acrónimo de Tecnologías de la Información y Comunicación) incluyen todas las tecnologías que forman parte del proceso informativo y comunicativo de la sociedad. Son, en realidad, un conjunto de recursos tecnológicos, que están cada vez más presentes en el área de la educación, donde se utilizan con creciente frecuencia en los procesos de enseñanza-aprendizaje. Este uso está relacionado con el rápido y reciente desarrollo tecnológico, que aumenta la disponibilidad de estas herramientas y transforma los entornos educativos tradicionales. A su vez, estos han respondido incorporando en sus planes de estudio competencias para la resolución de problemas en entornos tecnológicos (^{Siddiq & Scherer, 2019)}.

El uso de las TIC en la enseñanza de la física también ha aumentado en los últimos años con el objetivo de hacer que el proceso de enseñanza-aprendizaje sea más interactivo (^{Muliyati et al., 2021)}. En un estudio realizado en Portugal, son, sin embargo, el profesorado más joven (de 21 a 30 años) quienes más utilizan las TIC en el aula, aunque persisten muchas carencias en la formación docente (^{Flores-Tena et al., 2021)}. Ejemplos de herramientas utilizadas incluyen software como Excel, Geogebra y Tracker, así como plataformas como YouTube o PHET. Powtoon, utilizado en este estudio, es una aplicación web multimedia que permite crear presentaciones o videos animados. Los aprendizajes esenciales de Física y Química A del 10º año (primer año de la educación secundaria, que en Portugal tiene una duración de tres años) (^{Direção-Geral da Educação, 2018)} respaldan el párrafo anterior, específicamente en las acciones estratégicas de enseñanza orientadas al perfil de los estudiantes, donde se sugieren ejemplos de actividades a desarrollar en la asignatura, como usar diversas modalidades para expresar los aprendizajes (por ejemplo, informes, esquemas, textos, maquetas), recurriendo a las TIC cuando sea pertinente (^{Direção-Geral de Educação, 2018)}.

^{Hertweck & Lehner (2025)} indican en su estudio que no se observaron diferencias significativas entre varones y mujeres en relación con las competencias en TIC. Sin embargo, el dominio de las TIC por parte de las mujeres podría considerarse un factor moderador en el acceso de estas a carreras en el ámbito STEM.

En la enseñanza de la física, los fenómenos físicos se representan a través de palabras, ecuaciones, gráficos y diagramas para describir un sistema físico, sin embargo, esto puede suponer una gran dificultad considerable por parte del estudiantado tanto de secundaria como de educación superior. Si partimos de la premisa de que el aprendizaje solo ocurre cuando el contexto es significativo desde el punto de vista lingüístico, cultural y cognitivo, las TIC, debido a sus características, pueden ayudar a superar las dificultades del estudiantado y permitir un conocimiento más profundo de la ciencia (^{Drigas & Kontopoulou, 2016)}.

Cuando se aplican a la enseñanza de la física, las TIC contribuyen al desarrollo del conocimiento conceptual, el pensamiento crítico y la autonomía del estudiantado, además de aumentar su motivación (^{Bakri et al., 2020)} y facilitar el acceso y análisis de datos más complejos (^{Samaila et al., 2021)}. ^{Locatelli (2018)} también señala que el uso de TIC, cuando se asocia a procesos de metacognición, permite la construcción y reconstrucción de conceptos científicos relacionados con el dominio de la energía (^{Banda & Nzabahimana, 2021)}. Por otro lado, la introducción de un elemento emocional en la enseñanza de las ciencias puede ayudar a reforzar la conexión entre la ciencia escolar y la ciencia real, es decir, la capacidad del estudiantado de relacionar sus experiencias cotidianas con las leyes de la física y, así, construir su conocimiento (^{Kotluk & Kocakaya, 2017)}. Este compromiso emocional puede lograrse mediante el uso de la narración de historias (storytelling), lo que hace que el estudiantado esté más motivado para aprender física (^{Rojas-Suarez et al., 2020)}. Existen varias definiciones de storytelling digital (o narrativa digital), pero generalmente se define como una historia que integra herramientas multimedia como imágenes, texto, audio, video y música. En este contexto, se traduce en un video o presentación que refleja una historia con un significado (^{Kotluk & Kocakaya, 2017}; ^{Maharaj-Sharma, 2024)}.

^{Bhakti et al. (2020)} afirman que el uso de herramientas multimedia mejora el razonamiento y las habilidades de resolución de problemas del estudiantado. Powtoon es una herramienta multimedia dentro de las TIC, disponible en www.powtoon.com, que permite el uso de texto, imágenes y videos (^{Sunaryo et al., 2021)}. ^{Nafiah & Sulisworo (2021)} destacan que el uso de esta herramienta en la enseñanza de la física mejora el pensamiento crítico del estudiantado, ya que es una herramienta fácil de usar con animaciones tipo cartoon, atractivas para este público. Los dibujos animados creados con esta herramienta, cuando se combinan con cierto grado de humor, pueden facilitar las interacciones sociales y, por lo tanto, mejorar el aprendizaje de la física, como señala ^{Berge (2017)}. Además, el uso del humor en el aula mediante caricaturas puede reducir la ansiedad del estudiantado (^{Çelik & Gündoğdu, 2016)}. ^{Mulyana et al. (2023)} destacan el papel de Powtoon en el desarrollo del pensamiento crítico en la enseñanza de las ciencias.

^{Nafiah & Sulisworo (2021)} resaltan algunas ventajas de esta herramienta, como su facilidad de uso, disponibilidad online, atractivo gráfico con varios modelos predefinidos (templates) y la posibilidad de compartir directamente el trabajo en YouTube. Sin embargo, también mencionan algunas desventajas, como la necesidad de una conexión a internet estable, la falta de acceso a algunas funcionalidades en la versión gratuita y la restricción de guardar el video solo mediante exportación a YouTube.

Finalmente, diversos estudios han señalado que los chicos suelen mostrar un mayor interés por la ciencia y la física en particular, lo mismo ocurre en relación con la computación y la tecnología, lo que indica la existencia de una brecha de género que favorece a los varones (^{Mellor, 2001)}. En cuanto al género, un metaanálisis realizado en 2019 (^{Siddiq & Scherer, 2019)} analizó el desempeño en alfabetización digital y encontró resultados favorables para las chicas. Sin embargo, este resultado contrasta con otros estudios que evalúan la autoeficacia en relación con las TIC, donde los resultados son más favorables para los chicos.

Específicamente en relación con el uso de Powtoon, un estudio señala que la diferencia entre los resultados de mujeres y varones es estadísticamente significativa en lo que respecta a la motivación para usar esta herramienta, favoreciendo a las mujeres (^{Rioseco Pais et al., 2017)}. Por otro lado, el uso de herramientas multimedia parece beneficiar más a los varones en cuanto al desarrollo de habilidades de razonamiento y resolución de problemas en el ámbito de las ciencias (^{Gunawan et al., 2019)}. Sin embargo, ^{Mellor (2001)} no encontró diferencias estadísticamente significativas relacionadas con el género en las percepciones sobre el uso de multimedia en la realización de un proyecto sobre física moderna en estudiantes de 16-18 años.

Dado que la bibliografía señala una brecha de género en el interés de las mujeres por estudios en computación y multimedia, aunque esta diferencia no se refleja necesariamente en su desempeño académico en estas áreas, y considerando la falta de estudios sobre este tema en Portugal (^{Ferreira & Silva, 2019)}, resulta relevante profundizar en esta investigación, especialmente en física, una disciplina en la que la brecha de género está más marcada (^{Allen, 2018)}. Asimismo, considerando que el menor interés por estas áreas puede estar asociado a una menor autoconfianza (^{Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD), 2019)}, resulta pertinente analizar las percepciones de las estudiantes en el ámbito del uso de una herramienta digital.

El análisis de percepciones adquiere relevancia en este contexto, dado que permite acceder a la dimensión subjetiva del aprendizaje, proporcionando evidencia sobre cómo las estrategias didácticas son experimentadas e interpretadas por el estudiantado.

De este modo, el objetivo de la investigación es analizar las percepciones del estudiantado sobre el uso de la herramienta digital Powtoon en el aprendizaje de la física, en el dominio de energía y movimiento, así como su impacto en la comprensión de contenidos y el desarrollo de competencias. Adicionalmente, se pretende comprender, si se registran o no, en este proceso, diferencias de género.

Metodología

La profesora de la asignatura de Física y Química A propuso al estudiantado de dos clases de 10º año del curso de Ciencias y Tecnología (N=44) un trabajo en grupo, en el que debían crear una narrativa digital para una situación-problema en física, dentro del dominio energía y movimiento, relacionada con su vida cotidiana y resolverla mediante la creación de un video en Powtoon. Con ello, se pretendía desarrollar en el estudiantado el uso de una estrategia de metacognición.

La muestra fue seleccionada mediante muestreo por conveniencia, en función de la accesibilidad y disponibilidad de las personas participantes para colaborar en el estudio, dado que la investigadora era también la profesora de las clases en cuestión.

En términos de evaluación, la docente recurrió a las competencias establecidas en el Perfil del estudiantado al final de la escolaridad obligatoria (PASEO) (^{Martins et al., 2017)}, como se muestra en la Figura 1, con los siguientes objetivos:

Nota: Adaptado del Perfil de los estudiantes al final de la escolaridad obligatoria (^{Martins et al., 2017)}.

Figura 1: Objetivos y áreas de competencia evaluadas en el trabajo propuesto 

Las preguntas de investigación formuladas pretendieron responder al objetivo de investigación, que es comprender cómo el estudiantado percibe el uso de Powtoon.

Para responder a estas cuestiones y alcanzar los objetivos de la investigación, se optó por un diseño metodológico mixto, utilizando como instrumento de recolección de datos un cuestionario, compuesto por quince preguntas cerradas sobre la percepción general del estudiantado respecto al trabajo realizado y el desarrollo de diversas competencias, además de una pregunta abierta relacionada con las dificultades encontradas durante la realización del trabajo. La Figura 2 resume las consideraciones metodológicas de este estudio.

Nota: Elaboración propia del autor y las autoras a partir de los datos recogidos.

Figura 2: Consideraciones metodológicas del estudio 

Al estudiantado se le solicitó que indicara el género con el que se identificaba: femenino, masculino u otro. En este caso, el sexo de las personas participantes coincidió con el género reportado, y ninguna de las personas participantes se identificó con la opción otro.

El cuestionario se dividió en dos partes. En la primera parte, se evaluaron nueve aspectos relacionados con la percepción del estudiantado:

En la segunda parte del estudiantado fueron cuestionados sobre su percepción del desarrollo de competencias según el PASEO (Direção-Geral de Educação, 2018):

En lo que respecta a todos los ítems de las preguntas cerradas, estos fueron elaborados utilizando una escala Likert de cinco puntos, del 1 al 5: (1 - totalmente en desacuerdo, 2 - en desacuerdo, 3 - ni de acuerdo ni en desacuerdo, 4 - de acuerdo y 5 - totalmente de acuerdo). Además de los ítems de respuesta cerrada, se incluyó un último ítem de respuesta abierta: “¿Cuáles fueron las principales dificultades encontradas en el uso de Powtoon?”.

Los datos obtenidos mediante la aplicación del cuestionario fueron analizados utilizando el software SPSS® (versión 29.0) para las preguntas cerradas y WebQDA® (versión 3.0) para la pregunta abierta. Los datos cuantitativos procedentes de las preguntas cerradas fueron analizados mediante estadística descriptiva e inferencial, mientras que los datos cualitativos de la pregunta abierta fueron sometidos a un análisis de contenido categorial (^{Bardin, 2024)}. Los resultados del análisis de contenido categorial fueron interpretados mediante triangulación con los resultados obtenidos previamente.

El cuestionario fue validado por cuatro especialistas en el área. Además, el estudio se desarrolló respetando los principios éticos de la investigación, garantizando la participación voluntaria, la confidencialidad de las respuestas y el uso exclusivo de los datos con fines académicos.

Resultados

A continuación, se presentan los resultados obtenidos a partir del análisis de las respuestas del estudiantado. Los datos recogidos, que se detallan en la Tabla 1, la totalidad del estudiantado (44) respondió las preguntas cerradas sobre sus percepciones generales del trabajo. Sin embargo, únicamente 17 personas del estudiantado respondieron la pregunta abierta sobre las dificultades en el uso de Powtoon. El análisis estadístico descriptivo realizado con SPSS muestra que la percepción mejor valorada fue la claridad del objetivo del trabajo, con una media de 4,432. Esto indica que el estudiantado, en general, comprendió satisfactoriamente las instrucciones de la tarea. Por otro lado, la percepción con la media más baja correspondió a las dificultades en el uso de Powtoon (3,136), lo que sugiere que parte del estudiantado encontró desafíos al utilizar esta herramienta, que era nueva para el grupo en su conjunto.

Tabla 1: Análisis estadístico descriptivo sobre las percepciones generales del estudiantado 

Nota: Elaboración propia a partir de los datos recogidos.

Adicionalmente, al desagregar la categoría de género, se registraron las medias en la escala de Likert para las diferentes categorías, en este caso, las percepciones generales, observándose una discrepancia mayor (0,3 puntos), favorable a las alumnas en lo que respecta al interés por la actividad y el compromiso en su realización.

A nivel de percepciones generales (ver Tabla 2), se obtuvo un valor ligeramente superior en la percepción claridad del objetivo del trabajo (media de 4,432) y un valor ligeramente inferior en la percepción dificultades en el uso de Powtoon (media de 3,136). Las desventajas mencionadas por el estudiantado coinciden con las reportadas en la bibliografía, en particular, las limitaciones de la versión gratuita y la necesidad de una conexión estable a internet para realizar la actividad (^{Nafiah & Sulisworo, 2021)}. La percepción compromiso en la realización de la actividad obtuvo un resultado intermedio (media de 4,045).

Tabla 2: Datos sobre percepciones generales desagregados por género 

Nota: Elaboración propia a partir de los datos recogidos.

Asimismo, se realizaron análisis estadísticos descriptivos sobre las percepciones respecto a la adquisición de competencias, donde destacan valores superiores en las competencias de pensamiento crítico y relaciones interpersonales (ver Tabla 3).

Tabla 3: Estadística descriptiva sobre las percepciones en las áreas de competencia 

Nota: Elaboración propia a partir de los datos recogidos.

Además, al desagregar los datos por la categoría de género, se registraron las medias en la escala de Likert para las diferentes categorías relacionadas con el desarrollo de competencias; se observa una discrepancia mayor (0,2 puntos), favorable a los estudiantes masculinos en lo que respecta a relaciones interpersonales y sensibilidad estética.

En cuanto a las competencias incluidas en el PASEO (ver Tabla 4), el estudiantado valoró más el desarrollo de pensamiento creativo (media de 4,341) y relaciones interpersonales (media de 4,295) y en menor medida sensibilidad estética (media de 3,799) y razonamiento y resolución de problemas (media de 3,977). La percepción de la competencia pensamiento crítico (media de 4,114) se situó en una posición intermedia en este estudio. Estos resultados contrastan con la bibliografía que sugiere que el uso de Powtoon fomenta el desarrollo del razonamiento y del pensamiento crítico en el estudiantado (^{Bakri et al., 2020}; Nafiah & Sulisworo, 2021). No obstante, estos resultados no implican que el estudiantado de este estudio no haya desarrollado efectivamente estas competencias, sino que no las percibió como tales.

Tabla 4: Datos sobre percepciones generales desagregados por género 

Nota: Elaboración propia a partir de los datos recogidos.

Respecto a la pregunta abierta ¿Cuáles fueron las principales dificultades encontradas en el uso de Powtoon?, tras el análisis de contenido de las respuestas de los estudiantes (^{Bardin, 2024)}, surgieron las siguientes categorías: funcionalidades de pago, bloqueo de la herramienta, dificultades iniciales en el uso de la herramienta y gestión de la herramienta (Tabla 5). Una de las alumnas optó por señalar una ventaja en lugar de una desventaja, mencionando: ya había comprendido parte del contenido, pero el trabajo me ayudó a entenderlo aún mejor. Esta pregunta, de carácter opcional, fue respondida por catorce estudiantes. La Tabla 5 muestra el número de referencias en cada una de estas categorías.

Tabla 5: Número de referencias en las diferentes categorías identificadas en el análisis de contenido. 

Nota: Elaboración propia a partir de los datos recogidos.

En cuanto a la categoría funcionalidades de pago, se identificaron cuatro referencias que incluyen: Considero que la plataforma ofrece pocas herramientas en la versión gratuita; La mayoría de las funciones eran de pago; El programa es complicado de usar y la mayoría de los recursos son de pago; Herramienta muy limitada. En la categoría bloqueo de la herramienta, se encontraron cinco menciones, tales como: La plataforma a menudo se caía y algunas herramientas dejaban de funcionar; a veces Powtoon cerraba inesperadamente; el sitio web se bloqueaba con frecuencia; cuando el sitio se traducía al portugués, dejaba de funcionar correctamente; la página colapsaba con frecuencia. Respecto a la categoría dificultades iniciales en el uso, se registraron cinco referencias: Me pareció una herramienta un poco difícil de manejar, pero con práctica probablemente se vuelve más fácil; Era mi primera vez usando una aplicación de edición de video; Fue complicado manejar la aplicación al inicio; El sitio web es algo confuso al principio; La principal dificultad fue comenzar. Por último, la categoría gestión de la herramienta abarca otros aspectos no mencionados anteriormente: Tuve dificultades para agregar sonido al video; El uso del programa era complicado; Fue difícil manejar las imágenes.

Teniendo en cuenta la realización de los análisis estadísticos inferenciales, se aplicó previamente el Shapiro-Wilk test, a todos los ítems de respuesta cerrada, para verificar la normalidad de la distribución de los datos. Los resultados obtenidos indicaron valores de p < 0,01, lo que sugiere, para un nivel de confianza del 99%, que se rechaza la hipótesis nula de normalidad. Dado que los datos presentan naturaleza ordinal y no siguen una distribución normal, se optó por la utilización de pruebas no paramétricas. Para responder a la segunda pregunta de investigación: ¿Existe una diferencia estadísticamente significativa en la forma en que los estudiantes perciben el uso de esta tecnología en el contexto de la física?, se realizó un análisis estadístico inferencial mediante el programa SPSS, con la aplicación de la prueba no paramétrica de Mann-Whitney para comparar dos grupos independientes. Esta prueba se utiliza para comparar datos entre dos muestras independientes (en este caso, los grupos género femenino y género masculino), especialmente cuando la muestra es pequeña y la distribución de valores en la población no es normal (^{Pereira & Patrício, 2016)}. Se estableció la hipótesis nula, asumiendo que las distribuciones son iguales en la variable de género respecto a las percepciones generales y al desarrollo de competencias en relación con el uso de Powtoon. En ninguna de las nueve percepciones analizadas se encontró una diferencia estadísticamente significativa entre los dos grupos (p < 0,05), como se muestra en los resultados de la Tabla 6.

Tabla 6: Resultados de la prueba de Mann-Whitney sobre las percepciones del estudiantado en la categoría de género (muestras independientes de la prueba U de Mann-Whitney) 

Nota: Elaboración propia a partir de los datos recogidos.

En cuanto a la percepción de la adquisición de competencias, también se realizó un análisis estadístico inferencial mediante el programa SPSS, aplicando una prueba no paramétrica de Mann-Whitney. Se analizaron dos muestras independientes, el grupo de género femenino y el de género masculino, partiendo de la hipótesis nula, que establece que las distribuciones son iguales en la categoría de género. En ninguna de las seis percepciones analizadas se encontró una diferencia estadísticamente significativa entre los dos grupos (p < 0,05), como se muestra en la Tabla 6.

Estos hallazgos contrastan con los de ^{Rioseco Pais et al. (2017)}, quienes identificaron una mayor motivación de las alumnas hacia el estudio de la física y una percepción de mayor facilidad en el uso de Powtoon. Asimismo, difieren del metaanálisis de ^{Siddiq & Scherer (2019)}, que señala una mayor autoeficacia en TIC entre los estudiantes varones. Estas discrepancias pueden explicarse por diversos factores contextuales, como las características específicas de la muestra, el grado de familiaridad previa con herramientas digitales o el enfoque pedagógico adoptado en la implementación de la actividad. En particular, el hecho de que Powtoon fuese una herramienta nueva para todo el grupo podría haber reducido posibles diferencias de género en términos de experiencia previa, favoreciendo una percepción más homogénea. Además, el diseño de la actividad, centrado en el trabajo colaborativo y en metodologías activas, puede haber contribuido a mitigar brechas tradicionalmente reportadas en los estudios. Por otro lado, cabe considerar que la ausencia de diferencias estadísticamente significativas no implica, necesariamente, la inexistencia de diferencias reales, sino que estas pueden no haberse manifestado en esta muestra o en las condiciones específicas del estudio.

En conjunto, la triangulación de los datos cuantitativos y cualitativos permite una interpretación más robusta de los resultados obtenidos. Mientras que los análisis descriptivos evidencian una valoración globalmente positiva de la actividad -especialmente en lo que respecta a la claridad del objetivo y el interés general-, los datos cualitativos profundizan estas percepciones, identificando dificultades concretas asociadas al uso de Powtoon. Así, aunque la media relativa a las dificultades no es especialmente baja, el análisis de contenido revela que estas experiencias fueron significativas para una parte del estudiantado. Esta convergencia parcial entre ambos tipos de datos sugiere que, si bien la herramienta fue bien valorada en términos generales, su implementación no estuvo exenta de desafíos prácticos. En este sentido, la combinación de ambos enfoques no solo valida los resultados obtenidos, sino que también aporta una comprensión más completa del fenómeno estudiado, al integrar tendencias generales con experiencias específicas del estudiantado.

Conclusiones

El uso de la estrategia aplicada (narrativa digital asociada a una estrategia de metacognición) mostró resultados positivos en lo que respecta a las percepciones de los 44 estudiantes sobre la implementación de la herramienta Powtoon en este ámbito de la física, energía y su conservación, así como en las percepciones generales sobre el trabajo (comprensión, interés, motivación y relevancia) y en el desarrollo de competencias, alineándose con los objetivos establecidos en los documentos curriculares vigentes para la asignatura de Física y Química A del 10º año de escolaridad (Aprendizajes Esenciales y PASEO). Se puede afirmar, por tanto, que, a pesar de las dificultades encontradas por el estudiantado en relación con el software, el objetivo del trabajo fue, en términos generales, claro. Además, el estudiantado valoró positivamente este aspecto y demostró interés en repetir este tipo de actividades innovadoras en otras áreas del aprendizaje de la física. En relación con la primera pregunta de investigación, a pesar de la valoración positiva de la herramienta tanto en los datos cuantitativos como en los cualitativos, este estudio sugiere que la experiencia de aprendizaje combina beneficios pedagógicos con desafíos técnicos.

A pesar de algunas diferencias puntuales, en este estudio no se observaron diferencias estadísticamente significativas entre estudiantes masculinos y femeninos en relación con las variables analizadas, es decir, tanto en las percepciones generales como en aquellas vinculadas al desarrollo de competencias establecidas en el PASEO.

En cuanto a la segunda pregunta de investigación, los resultados obtenidos en este estudio no implican la inexistencia de una brecha de género en el uso de la tecnología, ya que únicamente se cuantificaron las percepciones del estudiantado y la utilización de la herramienta en conjunto con la narración digital. Sin embargo, esta ausencia de significación estadística debe interpretarse con cautela, dado el tamaño de la muestra.

En conjunto, los resultados sugieren que el uso de estrategias basadas en narrativa digital con herramientas como Powtoon puede constituir una vía eficaz para promover el aprendizaje significativo en física, al tiempo que ofrece un entorno inclusivo en términos de género, al menos en lo que respecta a las percepciones del estudiantado.

Investigaciones futuras podrían incluir una muestra más amplia de estudiantado para analizar si sus percepciones están correlacionadas con los resultados obtenidos en términos de desempeño y evaluación del aprendizaje, dada su relevancia, ya que el dominio de las TIC parece actuar como un factor moderador en la continuidad de los estudios en áreas STEM por parte de las estudiantes.