Vol. 23, núm. 1 enero-febrero 2022

Videojuego para la enseñanza de celdas solares: diseño e integración al aula

Asiel Neftalí Corpus Mendoza, Ana Belén Cortés Díaz, Paola Marcela Moreno Romero, Mateus Torres Herrera y Carlos Alberto Rodríguez Castañeda Cita

Resumen

Nuestro Sol es un proveedor inagotable de energía para la vida en la Tierra. Su luz puede ser aprovechada y convertida en electricidad por medio de tecnologías fotovoltaicas para beneficio de la vida humana. Sin embargo, el desarrollo de dichas tecnologías requiere de una variedad de conocimientos que incluyen áreas de física, química, ingeniería eléctrica y electrónica, ciencia de materiales, entre otras. Esto representa un reto en el proceso de enseñanza-aprendizaje para profesores y estudiantes de carreras afines, así como un obstáculo en la motivación de ambos. Por lo tanto, en este artículo se propone utilizar un videojuego sencillo, ilustrativo, interactivo y divertido que facilite el aprendizaje de un tema abstracto, multidisciplinario y complejo como la fabricación y caracterización de celdas solares de perovskita híbrida. En este videojuego, los estudiantes son libres de fabricar celdas solares. Cada etapa de construcción requiere decisiones con impacto directo en la eficiencia del dispositivo construido, en otras palabras, la proporción de energía solar convertida en electricidad. Además, cada decisión involucra los conceptos básicos de química y física de materiales, así como teoría de semiconductores aprendidos en el aula. Así, los estudiantes pueden aprender sobre la fabricación de celdas solares en una forma interactiva, eficiente y amigable.
Palabras clave: videojuegos, gamificación, tecnologías de la educación, educación interactiva, celdas solares.

Design of an educational videogame: How to integrate it in the classroom?

Abstract

Our Sun is an inexhaustible provider of energy for life on Earth. Its light can be harnessed and converted into electricity through photovoltaic technologies for the benefit of human life. However, the development of such technologies requires a variety of knowledge that includes areas of physics, chemistry, electrical and electronic engineering, materials science, and others. This represents a challenge in the teaching-learning process for teachers and students of related careers, as well as an obstacle in the motivation of both. Therefore, this article proposes the use of a simple, illustrative, interactive, and fun videogame that facilitates the learning of an abstract, multidisciplinary, and complex topic such as the fabrication and characterization of hybrid perovskite solar cells. In this videogame, students are free to fabricate solar cells. Each stage of construction requires decisions with a direct impact on the efficiency of the fabricated device, in other words, the proportion of solar energy converted into electricity. Also, each decision involves the understanding of basics concepts of chemistry and physics of materials, as well as semiconductors theory learned in the classroom. Thus, students can learn about solar cell fabrication in an interactive, efficient, and friendly way.
Keywords: videogames, gamification, technologies for education, interactive education, solar cells.

Introducción

El uso masivo de dispositivos inteligentes e internet en el siglo xxi ha influenciado la forma de vida y métodos de aprendizaje de millones de estudiantes. Este contacto con la tecnología ha atraído a los jóvenes hacia carreras universitarias relacionadas con tecnologías informáticas sobre las ciencias duras o ingenierías tradicionales. El desinterés o miedo hacia la ciencia se debe parcialmente tanto a su contenido abstracto, como también a la escasez de métodos de enseñanza-aprendizaje con carácter interactivo y amigable, como lo puede ser la creación de contenido, la participación en redes sociales, o incluso un videojuego. Por ejemplo, el temario de celdas solares fotovoltaicas en las carreras de física o ingeniería electrónica, tradicionalmente involucra la enseñanza de conceptos abstractos y complejos como teorías de electromagnetismo, densidad de estados electrónicos de semiconductores, interfaces metal-semiconductor y uniones semiconductor-semiconductor. Estos conceptos resultan difíciles de asimilar por parte del estudiante debido a la falta acompañamiento práctico, pues los métodos de fabricación y caracterización de las celdas solares convencionales, como el silicio y los semiconductores iiiv, son muy costosos y requieren de un profundo entrenamiento para su uso adecuado, lo cual dificulta su implementación en las universidades en general. Regularmente, esto limita la educación práctica de celdas solares a la construcción de circuitos electrónicos simples donde la energía solar se convierte en energía eléctrica.

Sin embargo, desde hace más de 20 años los investigadores comenzaron a desarrollar celdas solares con tecnológicas de “química suave” (O’Regan et al., 1991), las cuales emplean soluciones químicas a temperaturas bajas sin necesidad de alto vacío ni cuarto limpio para la producción de celdas solares. Estas celdas reciben el nombre de celdas solares emergentes o de tercera generación, de la cuales las más eficientes son las de perovskita híbrida (Figura 1). En estas celdas se utiliza una perovskita o material de estructura cristalina para absorber la luz y producir pares de cargas eléctricas negativas y positivas llamadas, electrones y huecos, respectivamente. Dichas cargas son colectadas por las capas transportadoras de electrones y huecos para posteriormente circular a través de un circuito externo y así encender un dispositivo. Actualmente, la eficiencia récord o conversión de energía solar en electricidad de las celdas solares de perovskita superan el 25% (Green et al., 2021), poniéndolas casi a la par de las celdas de silicio cristalino. Desde el punto de vista de la docencia, lo más interesante de estas nuevas tecnologías es la relativa facilidad de su producción sin requerir equipos sofisticados. Como ejemplo, los estudiantes de posgrado de Ingeniería (Energía) de la unam han logrado fabricar celdas fotovoltaicas de perovskita híbrida con eficiencias de más de 19% en áreas de 0.1 cm2. Además, han impartido cursos de fabricación de celdas en los que los participantes sin previa experiencia logran obtener celdas con eficiencia mayor a 14%. Esta experiencia resulta sumamente emocionante y satisfactoria para los aprendices por lograr hacer celdas solares con sus propias manos en menos de una semana en un laboratorio relativamente modesto. Sin embargo, las características interdisciplinarias del proceso dificultan la totalidad de su comprensión, por ejemplo, a los químicos se les dificulta la física de semiconductores, y a los físicos e ingenieros se les complica entender los mecanismos de reacción en las soluciones precursoras antes de la formación de las películas activas. Es urgente buscar nuevos métodos de enseñanza para las materias interdisciplinarias.

Figura 1. Estructura de perovskita, donde usualmente A=(CH3NH3)2+, B=Pb4+, X=I2-. La estructura de una celda solar consiste en diferentes capas de materiales.
Fuente. Elaboración propia.

En este artículo describimos el desarrollo de un videojuego sencillo, pero a la vez interesante y atractivo, para la enseñanza-aprendizaje de conceptos básicos de química de materiales y física de dispositivos electrónicos aplicados en la clase de celdas solares. Este producto describe de manera divertida e interactiva el proceso de preparación de celdas solares de perovskita híbrida y la correlación entre este proceso y el desempeño de las celdas. De esta forma, los estudiantes pueden entender con mayor facilidad los conceptos básicos de química de materiales y física de dispositivos electrónicos al mismo tiempo que obtienen satisfacción tras completar una serie de retos.

¿Por qué un videojuego?

Un instrumento educativo interactivo permite al estudiante tomar sus propias decisiones y experimentar sus respectivas consecuencias, logrando así obtener conocimientos por medio del descubrimiento. En este sentido, un videojuego es un instrumento visual interactivo que puede crear ese ambiente de exploración y descubrimiento para el o la estudiante (jugador o jugadora). Dentro de los diversos tipos de videojuegos, hay un género llamado juegos serios (López-Raventós, 2016) o gamificación (Martí-Parreño et al., 2015), en los que se usan los elementos del diseño de juego para su aplicación en sectores de empresa, salud y educación (Martí-Parreño et al., 2015). El objetivo de este tipo de videojuegos es crear entornos de aprendizaje que permitan experimentar con problemas reales con el fin de ensayar y explorar múltiples soluciones a problemas planteados en situaciones reales, y descubrir la información y los conocimientos que ayudarían a intervenir sin temor a equivocarse (López-Raventós, 2016). Este tipo de simulaciones facilita el tomar decisiones que no tienen consecuencias en la vida real, pero que enseñan las opciones óptimas en diferentes situaciones (López-Raventós, 2016). Este tipo de juegos serían adecuados para ser un nuevo método de enseñanza-aprendizaje del tema de celdas solares.

En efecto, la preparación y caracterización de una celda solar es un proceso de toma de decisiones que involucra diversos métodos de limpieza de sustratos, depósitos de diferentes capas de materiales con diferentes técnicas en condiciones cambiantes, y hasta procesos únicos de caracterización/evaluación de la celda. La toma de decisiones en cada paso de la preparación de la celda solar impacta en los pasos siguientes y por lo tanto, en la eficiencia de conversión de la misma. Es detrás de estas decisiones donde se ponen a prueba los conocimientos científicos multidisciplinarios tales como física o química de superficies, crecimiento de cristales, etc. Por lo tanto, los estudiantes aprenden los conocimientos básicos a través de un experimento de toma de decisiones para lograr la meta de mejorar la eficiencia de conversión. A través de este proceso uno ve la importancia de los conocimientos básicos en solucionar un problema real, lo cual podrá hacer las carreras de ciencias e ingenierías más atractivas y enriquecedoras para los jóvenes en general.

Nuestro objetivo es desarrollar un videojuego que enseñe la interrelación entre el proceso de preparación y el desempeño fotovoltaico de una celda solar de perovskita con la finalidad de mejorar la experiencia de aprendizaje del alumno o alumna y así facilitar el proceso de enseñanza-aprendizaje de materias con contenido multidisciplinario. Para ello primero diseñamos un diagrama de flujo de los procesos de preparación y caracterización de una celda solar de perovskita híbrida para su integración al videojuego. Posteriormente identificamos los elementos químicos, moléculas, procesos de fabricación, dispositivos y técnicas de caracterización involucrados en laboratorio, así como su representación gráfica e interacción dentro de un videojuego. Finalmente desarrollamos un prototipo del videojuego incorporando los elementos identificados, y lo probamos en un grupo controlado para evaluar su funcionamiento e impacto en el aprendizaje de los alumnos.

Diseño de un videojuego

Un videojuego se compone de mecánicas, dinámicas y estéticas. Las mecánicas son las diversas acciones, comportamientos y mecanismos que el jugador puede controlar dentro del juego. Describen el objetivo del juego y cómo el jugador puede o no obtenerlo (Figura 2). En este caso, las mecánicas incluyen los comandos básicos para desplazar al personaje, el acceso a menús de ítems, la operación de equipos de laboratorio como centrifugadoras, evaporador térmico y cámara de guantes, así como los procesos simulados para construir cada una de las capas de la celda solar.

Las dinámicas son el resultado del comportamiento de dichas mecánicas al interactuar con el jugador y entre ellas. Las dinámicas se desarrollan a partir de los distintos elementos que influyen sobre el proceso principal. En este caso, las dinámicas pueden incluir una variedad de ítems o artículos con que experimentar, y sustancias por combinar, así como las interacciones que se pueden dar entre ellos (Figura 3), las decisiones tomadas por el jugador para construir su celda solar, las consecuencias de sus decisiones y el resultado final en términos de eficiencia de celda.



Figura 2. Diagrama de flujo propuesto para las mecánicas del videojuego.
Fuente. Elaboración propia.


Figura 3. Interacciones entre ítems del videojuego tal como ocurren en el laboratorio.
Fuente. Elaboración propia.

Por último, las estéticas son la respuesta emotiva que se espera evocar en el jugador. Son las que atraen al jugador al juego, por ejemplo, los personajes (Figura 4), o la música. Desde la perspectiva del desarrollador, las mecánicas provocan las dinámicas que en su lugar dirigen a ciertas estéticas. En cambio, desde la perspectiva del jugador, las estéticas construyen el tono, que se observa en las dinámicas y eventualmente en el control de las mecánicas.

Figura 4. Estética del personaje y sus etapas de diseño.
Fuente. Elaboración propia.

Es importante que el producto final tenga un equilibrio entre los elementos atractivos de los videojuegos y los elementos educativos a presentar. Por tal razón hemos incluido datos reales de celdas solares de perovskita híbrida fabricadas en nuestro laboratorio como parte de los indicadores a evaluar en el videojuego. Esto incluye más de cien recetas usadas en preparación de celdas solares, las cuales resultan en eficiencias variables (Arias-Ramos et al., 2020; Corpus-Mendoza et al., 2018; García-Cerrillo et al., 2017; Moreno-Romero et al., 2019; Rodríguez-Castañeda et al., 2020). De esta forma, el jugador es libre de fabricar celdas con la estructura de su preferencia y de experimentar múltiples parámetros de fabricación correlacionados a resultados experimentales reales para ofrecer un aprendizaje significativo.

Videojuego propuesto

SAVE PEROVSKITE!, es un juego de simulación y construcción con fines educativos, donde el personaje principal investiga y desarrolla celdas de perovskita híbrida para rescatar la inversión de su laboratorio y evitar su clausura. El juego se divide en 9 fases de producción, donde el jugador es guiado en la fabricación. Así, el jugador se familiariza con los materiales, herramientas y áreas de trabajo. Después de cada fase, el jugador es recompensado con un incremento en su nivel de investigación. Finalmente, las celdas completadas son evaluadas para retroalimentar al jugador sobre su proceso y plantear su siguiente experimento.

El escenario de juego es un ambiente 3D basado en un laboratorio real con áreas de trabajo, máquinas, herramientas, gavetas y más (Figura 5). Durante el proceso de fabricación ocurren tres tipos de eventos, los cuales son, simulación, configuración y automático. En los eventos de simulación, el jugador entra a un minijuego que asemeja la forma en que se realiza el proceso real. En los eventos de configuración, el jugador ajusta los parámetros de operación de los equipos y añade los reactivos a usar. Estos eventos requieren un tiempo de espera para concluir, lo cual obliga al jugador a ser organizado en su proceso. Por último, los eventos automáticos proveen animaciones dependiendo de las acciones del jugador.

Figura 5. Etapas de diseño del escenario.
Fuente. Elaboración propia.

Los diferentes experimentos realizados por el jugador son registrados en una bitácora de fabricación, la cual puede ser consultada para planear futuros experimentos. Además, el jugador recibe consejos y pistas a lo largo de su experimentación con el objetivo de ayudarlo en su progreso en el juego y al mismo tiempo, educarlo sobre el proceso de fabricación de celdas solares y otros conceptos fotovoltaicos en la vida real. Finalmente, el jugador gana al terminar exitosamente sus experimentos y elevar el nivel de investigación hasta un nivel seguro para evitar la clausura del laboratorio. Actualmente es posible encontrar un video demostrativo del videojuego en desarrollo en:



Video. Save Perovskite Demo. (Dr. Asiel Corpus, 2021).

Conclusiones

En este artículo se propone el uso de videojuegos educativos como una herramienta complementaria para la enseñanza y aprendizaje de materias multidisciplinarias. Con esto se busca promover el entusiasmo de los estudiantes hacia las asignaturas y carreras que comúnmente son consideradas complejas, abstractas o aburridas, como son, la ciencia y la ingeniería. Además, se busca que el proceso de experimentación libre implementado en el videojuego contribuya a la curiosidad del estudiante por aprender, así como a su capacidad para diseñar y conducir experimentos y procedimientos de laboratorio que pueden llegar a ser muy costosos en la práctica, como lo es la fabricación de celdas solares.

Sitios de interés

Agradecimientos

Proyecto unampapime PE102820 y a la Dra. Hailin Hu por su participación.

Referencias

  • Arias-Ramos, C. F., Kumar, Y., Abrego-Martínez, P. G. y Hu, H. (2020). Efficient and stable hybrid perovskite prepared at 60% relative humidity with a hydrophobic additive in anti-solvent. Solar Energy Materials Solar Cells, 215, 110625-1 – 110625-9. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2020.110625.
  • Corpus-Mendoza, A. N., Moreno-Romero, P. M. y Hu, H. (2018). Impact of magnetic fields on the morphology of hybrid perovskite films for solar cells. AIP Advances, 8, 055221-1 – 055221-6. https://doi.org/10.1063/1.5026797.
  • Dr.AsielCorpus. (2021, 26 septiembre). Save Perovskite Demo . YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=56uwOeB2wjU.
  • García-Cerrillo, J., Corpus-Mendoza, A. N., Moreno-Romero, P. M., Hernández-Granados, A. y Hu, H. (2017). Improvement of the morphological and electrical characteristics of Al3+, Fe3+ and Bi3+-doped TiO2 compact thin films and their incorporation into hybrid solar cells. Materials Science in Semiconductor Processing, 72, 106 – 114. DOI: 10.1016/j.mssp.2017.08.027.
  • Green, M. A., Dunlop, E. D., Hohl-Ebinger, J., Yoshita, M., Kopidakis, N. y Ho-Baillie, A. W. Y. (2021). Solar cell efficiency tables (Version 57). Prog. Photovoltaics Res. Appl., 29, 3-15. https://doi.org/10.1002/pip.3371.
  • López-Raventós, C. (2016). “El videojuego como herramienta educativa. Posibilidades y problemáticas acerca de los serious games”, Apertura, revista de innovación educativa, 8(1), 136-151. http://www.udgvirtual.udg.mx/apertura/index.php/apertura/article/view/825/539.
  • Martí-Parreño, J., Queiro-Ameijeiras, C., Méndez-Ibáñez, E. y Giménez-Fita, E. (2015, 21 de julio). El uso de la gamificación en la educación superior: el caso de trade ruler [ponencia]. XII Jornadas Internacionales de Innovación Universitaria Educar para transformar: Aprendizaje experiencial, Madrid, España. https://abacus.universidadeuropea.es/handle/11268/4314.
  • Moreno-Romero, P. M., Corpus-Mendoza, A. N., Millán-Franco, M. A., Rodríguez-Castañeda, C. A., Torres-Herrera, D. M., Liu, F. y Hu, H. (2019). Roughness and Structural Modification of PbI2 Thin Films by Isopropanol Treatment to Improve Methylammonium Lead Halide Formation and Solar Cell Efficiency. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 30, 17491-17503. https://doi.org/10.1007/s10854-019-02100-7.
  • O’Regan y Grätzel, B. (1991). A low-cost, high-efficiency solar cell based on dye-sensitized colloidal TiO2 films. Nature, 353, 737-470. https://doi.org/10.1038/353737a0.
  • Rodríguez-Castañeda, C. A., Moreno-Romero, P. M., Corpus-Mendoza, A. N., Suárez, G., Miranda-Hernandez, M., Sotelo-Lerma, M. y Hu, H. (2020). Thermal evaporation –oxidation deposited aluminum oxide as an interfacial modifier to improve the performance and stability of zinc oxide based planar perovskite solar cells, ACS Appl. Energy Mater. 3, 9618–9627. DOI: 10.1021/acsaem.0c01106.


Recepción: 15/06/2021. Aprobación: 08/12/2021.

Vol. 23, núm. 1 enero-febrero 2022

De vuelta a la realidad: el doble compromiso de los investigadores en medios comunitarios

Esmeralda Peña Flores Cita

Resumen

El trabajo de campo lingüístico-antropológico puede establecerse a partir de dos tipos de investigador: internos (originarios de la comunidad de estudio) y externos (investigadores foráneos). La figura extendida e idealizada de un investigador se inclina a ser de tipo externo y con base en ella se teorizan un vasto número de metodologías que exponen pautas y procedimientos para acercarse a la comunidad de estudio. Sin embargo, la experiencia y reflexiones realizadas durante mi trabajo de campo en mi comunidad de origen, me llevan a plantear que no es posible comparar la labor de un investigador externo con uno interno, puesto que los retos, compromisos y formas de actuar de un investigador comunitario están en plena función con su rol social como integrante de la comunidad.
Palabras clave: trabajo de campo, investigadores internos, lengua, comunidad.

Back to reality: the double commitment of researchers in local places

Abstract

Linguistic-anthropological fieldwork can be established from two types of researchers: internal (originative from the study community) and external (foreign). The idealized image of a researcher tends to be external and based on it there are a lot of methodologies that theorized procedures to approach the study community. However, the experiences and reflections made during my fieldwork in my community allow me to suggest that it is not possible to compare the work of an external researcher with an internal one. The challenges, commitments, and ways of acting of an internal researcher depend on their social role as a member of the community.
Keywords: fieldwork, internal researchers, language, community.

I

La fotografía de Malinowski con nativos de las Islas Trobriand (1918) es una de las imágenes más icónicas en los buscadores web tras teclear “trabajo de campo antropológico”.

Imagen 1. Malinowski con nativos de las Islas Trobriand (1918).
SEQ Imagen \* ARABIC 1.

Bronislaw Malinowski (1884-1942), como parte del Imperio Austrohúngaro en territorio bajo jurisdicción británica, se vio obligado a permanecer en las Islas Trobriand (Papúa Nueva Guinea) mientras afuera se disputaban los conflictos de la Primera Guerra Mundial (1914-1918). Su convivencia e inmersión en la vida cotidiana de los pobladores permitió revolucionar la disciplina antropológica mediante una herramienta de trabajo de campo radicalmente nueva: la observación participante. Esto dio un vuelco a la llamada “antropología de sillón”, con la premisa de que, “para conocer la realidad de un grupo, es imprescindible hacerlo desde dentro del mismo” (Actividad antropológica, 2020).

A partir de entonces, el devenir del trabajo de campo orientado a investigaciones de corte lingüístico-antropológico ha aterrizado en un vasto número de metodologías que guían la labor de un investigador desde su llegada a la comunidad, el contacto inicial con los pobladores, y las pautas y procedimientos a seguir para lograr un grado de confianza óptimo entre ellos, que permita cumplir con las tareas de entrevista, videograbaciones y recolección de datos para alcanzar los objetivos de una investigación; entre ellos, obtener un producto científico que pueda tener divulgación dentro y fuera de la academia.1

Desde esta perspectiva, se crea una imagen romantizada del trabajo de campo, en donde un investigador se embarca sólo por lejanas y desconocidas geografías para encontrarse con aquello que es “diferente”, develar el entramado cultural de un grupo etnolingüístico y documentar todo lo posible de aquella realidad que le es ajena. Sin embargo, en el quehacer del trabajo de campo no siempre es posible compartir la imagen romántica de un investigador en tierras foráneas, pero siempre queda la interrogante con base en la premisa de Malinowski sobre: ¿qué tan dentro de un grupo etnolingüístico es necesario estar para conocer su realidad?

II

En Santa María Zacatepec, municipio de la Sierra Sur en el estado de Oaxaca, con población de hablantes mixtecos en donde realizo trabajo de campo lingüístico,2 regreso todos los días de casa de doña Simona enlazando sonidos y significados de la lengua dentro de mi mente. Cada vez pongo más atención a su habla rápida y trato de descifrar el mensaje oculto tras nasales, aspiraciones y vocales con tono. Mi oído se entrena y mi forma de ver e interactuar con los demás cambia constantemente. Concibo que mi imagen al hacer trabajo de campo no puede compararse con la de Malinowski en las Islas Trobriand, no por la experiencia, el grado académico o los paisajes del lugar, sino por la posición de dos sujetos frente a una comunidad: unos investigadores son externos (foráneos), otros, internos (originarios de la comunidad) (Narayan, 1993). Y este giro cambia las percepciones en el fondo del caleidoscopio.

Realizar trabajo de campo en Santa María Zacatepec, me trae de vuelta a la realidad, una realidad en que las exigencias de la academia pierden relevancia: dentro de mi propia comunidad las metodologías sobre trabajo de campo de Samarin (1967), Bowern (2007) o Newman y Ratliff (2001) caen en desfase. Los pobladores me conocen, saben dónde vivo y a qué se dedica mi familia. Las condiciones para hacer trabajo de campo no dependen de un primer contacto exitoso, sino del renombre que acopiaron mis antecesores: ¿fueron buenos ciudadanos?, ¿desempeñaron algún cargo civil dentro del municipio? Si es así, los cerrojos ceden, pero ello no implica que los siguientes pasos sean fáciles.

Al interior del grupo de hablantes del mixteco, se construyen lazos estrechos, vínculos que no se limitan al parentesco biológico o los amigos más cercanos. En este espacio, las relaciones sociales se afianzan con ahínco entre compadres y comadres, entre mayordomos y el alcalde, y entre cada integrante del grupo y los ancianos principales. El entretejido social, así como fuerte, es demandante, pues existe un sólo objetivo en común: servir al pueblo. Por ello, hombres y mujeres participan en diversos roles que les confieren responsabilidades como integrarse en la organización política-religiosa, desempeñar algún cargo civil, ascender en la jerarquía social y llegar a ser gente de respeto, último nombramiento otorgado por los integrantes del grupo en honor al buen desempeño de una persona como residente del pueblo.

Imagen 2. Pobladores de Santa María Zacatepec exponiendo el Lienzo de Zacatepec.
Archivo personal: Esmeralda Peña (2021).

Desde esta órbita, el trabajo de campo de un integrante se interpreta como una tarea más ligada al bien común. ¿En qué sentido? Los pobladores esperan que las acciones de una persona traigan beneficios al pueblo, de manera que, cuando alguien sale del área limítrofe y tiene la oportunidad de formarse profesionalmente en determinado ámbito (ciencias de la salud, ciencias exactas, administración, etc.), su regreso a la comunidad representa un reto, pues se espera que el conocimiento adquirido permita el desarrollo del pueblo a través del apoyo comunitario, la oferta de servicios, la gestión de obras públicas o el emprendimiento de proyectos educativos, culturales o lingüísticos que favorezcan la participación y el involucramiento de otros pobladores.

En ese sentido, el anclaje a la comunidad imposibilita sólo centrarse en recolectar datos, producir material científico y posteriormente retirarse del lugar (como lo haría un investigador foráneo), aunque no se niega que el trabajo cosechado tenga intenciones de beneficiar a los pobladores (desde la lingüística, por ejemplo, con la elaboración de diccionarios, gramáticas, material didáctico, entre otros). Sin embargo, en este espacio no es posible asegurar que mi investigación sobre la frase nominal del mixteco representa una actividad ligada al bien común, es decir, el trabajo de campo es cuestionado, aprobado en parte, pero cuestionado en todo momento porque, ¿realmente estoy sirviendo al pueblo?

Articular una respuesta apropiada es un proceso complejo, puesto que intervienen diversos factores. Uno de ellos es la perspectiva que se tiene sobre la lengua. Como lingüista, reconozco y aprecio el valor de cada sistema de signos dedicado a la comunicación humana, en tanto que simboliza una forma de estructurar el pensamiento y refleja una manera de organizar el mundo tangible e intangible. Desde mi posición, puedo proponer que la documentación del mixteco lograda a partir del trabajo de campo constituye una vía para preservar la lengua y proporcionar un material que funja, a grandes rasgos, como soporte lingüístico, cuyo acceso esté siempre disponible para el grupo de hablantes. Sin embargo, la comunidad tiene un concepto distinto sobre el mismo factor.

La lengua, desde luego, es un instrumento recurrente, pero la historia de cómo se instauró un solo idioma, el español, dentro de un territorio multicultural y plurilingüe para forjar lo que actualmente se conoce como México, y considerando las decisiones políticas, educativas y económicas que sucedieron para lograrlo, pone de relieve los escenarios de marginación y rechazo no sólo por aquellas lenguas distintas a la oficial, sino también por quienes las practican.3 Lo anterior, orilló a los hablantes de lenguas originarias a abandonar su sistema de signos por aquel de mayor alcance. No enseñar mixteco —u otra lengua minorizada a las nuevas generaciones es una de las vías más recurrentes para responder positivamente a la demanda.

Por tanto, resulta difícil plantear a la comunidad que un corpus lingüístico beneficia a los pobladores, cuando los escenarios de discriminación y violencia por hablar su lengua materna aún subsisten en la mente y vida de los hablantes. En ese sentido, el pueblo no ve beneficio en el trabajo de campo y se considera de interés personal, como consecuencia, los habitantes se rehúsan a colaborar y las evaluaciones negativas sobre el investigador y su familia empiezan a salir a flote.

III

Recuperando la interrogante principal sobre, ¿qué tan dentro es necesario estar en un grupo etnolingüístico para conocer su realidad?. Para un investigador formado dentro de un grupo durante años y conocedor de su realidad en la medida en que participa en diversas manifestaciones culturales, comparte las mismas creencias, etc., una pregunta más adecuada sería: ¿cómo aprovechar de forma consciente y satisfactoria la pertenencia a un grupo etnolingüístico?, y luego, ¿cuál es la metodología para realizar trabajo de campo en medios comunitarios?

Respecto a este tema, Cruz (2020) menciona que existe la necesidad de leer sobre las experiencias de otros investigadores comunitarios, puesto que las prácticas de investigación van más allá de la dicotomía investigador-investigado. Así mismo, el trabajo de campo debe ser comprometido y con pleno respeto, a la par de considerar otras metodologías que no sean aquellas utilizadas por académicos que no parten de los intereses y saberes de las comunidades estudiadas.

Con esto en mente, sin duda, las formas del caleidoscopio para investigadores internos y externos, aunque tengan la misma base de colores, son distintas. De ahí que conciba un doble compromiso para los investigadores internos: el primero es con la comunidad, como integrante de ella debe atender y responder a los parámetros que ésta imponga; el segundo, con la academia, pues ante esta sociedad los productos a presentar son específicos, estrictos y, en ocasiones, de poca trascendencia para el grupo social (aunque cabe destacar la existencia de investigadores comunitarios no insertos en una academia científica, cuya labor, además de destacable, apunta hacia horizontes de lucha colectiva).

En este contexto, es posible comprender que la labor de un investigador en su propio medio comunitario tiene una ruta larga, extendida más allá de la divulgación de textos o la creación de corpus lingüísticos (ambos no menos importantes). Cuyo desemboque puede ser, entre otras opciones, la creación de espacios para el intercambio de ideas, la reivindicación de la lengua materna o la incentivación a que otros habitantes tengan la oportunidad de formarse académicamente, reflexionar sobre su posición dentro y fuera del grupo y asegurar el desarrollo del pueblo.

De una u otra manera, en la medida en que cada investigador interno pueda lograr beneficios en su propia comunidad y servir a sus integrantes de acuerdo a los parámetros de cada una, sabrá que el trabajo de campo sí aporta al bien común.

Imagen 3. Hilando a contra luz.
Archivo personal: Esmeralda Peña (2021).

Referencias

  • Actividad antropológica. (2020). Bronislaw Malinowski: el adiós a la antropología de sillón. https://cutt.ly/CISi6wX.
  • Barriga, R. (2018). De Babel a Pentecostés. Políticas lingüísticas y lenguas indígenas, entre historias, discursos, paradojas y testimonios. Secretaría de Educación Pública.
  • Bowern, C. (2007). Linguistic fieldwork. A practical guide. Palgrave MacMillan.
  • Cruz, E. (2020). Reflexiones teóricas en torno a la función del trabajo de campo en lingüística-antropológica: Contribuciones de investigadores indígenas del sur de México. Language Documentation Conservation Special Publication.
  • Hammarström, H., Forkel, R., Haspelmath, M. y Bank, S. (2021). Language: Santa Maria Zacatepec: Mixtec. Glottolog 4.4. Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology. https://doi.org/10.5281/zenodo.4761960.
  • Narayan, K. (1993). How Native Is a “Native” Anthropologist? American Anthropologist, 95(3), 671-686 https://doi.org/10.1525/aa.1993.95.3.02a00070.
  • Newman, P. y Ratliff, M. (2001). Linguistic fieldwork. Cambridge University Press.
  • Samarin, W. J. (1967). Field linguistics: A guide to linguistic field. Renehart Holt y Wintson.
  • Towne, D. (2011). Gramática popular del tacuate (mixteco) de Santa María Zacatepec. Summer Institute of Linguistics.

Sitios de interés



Recepción: 29/05/2021. Aprobación: 08/12/2021.

Vol. 23, núm. 1 enero-febrero 2022

Audiencias y algoritmos: comunicación de la ciencia en Internet

Erick Cruz Mendoza e Irene Calderón Mazzotti Cita

Resumen

El objetivo de este artículo es identificar audiencias conformadas por usuarios de Internet que comparten intereses en temas de comunicación de la ciencia. Para ello se diseña una muestra orientada de sitios de Internet en donde se ofertan contenidos de comunicación científica para conocer cómo se relacionan las audiencias que consumen estos contenidos a partir de los datos (cookies) que los usuarios generan cuando navegan y construyen recorridos algorítmicos. El análisis de audiencias se basa en la extracción de datos de acceso público y se realiza con el software Alexa. Al mostrar una ruta para identificar a las audiencias que comparten intereses en esta temática se pretende que los emisores (instituciones, colectivos o personas) conozcan mejor a sus seguidores de Internet y, por ende, tengan más información para construir mejores contenidos.
Palabras clave: Fenomenología algorítmica, Cookies, e-Research, Audiencias.

Audiences and algorithms: communication of science on the Internet

Abstract

The purpose of this article is to identify audiences made up of Internet users who share interests in science communication issues. For this purpose, an oriented sample of Internet sites is designed where scientific communication content is offered to find out how the audiences that consume this content are related based on the data (cookies) that users generate when they navigate and build algorithmic routes. The audience analysis is based on the extraction of publicly accessible data and is carried out with the Alexa software. By showing a route to identify the audiences that share interests in this topic, it is intended that broadcasters (institutions, groups, or individuals) know their Internet followers better and, therefore, have more information to build better content.
Keywords: Algorithmic Phenomenology, Cookies, e-Research, Audiences.

Introducción

La gradual incorporación de las tecnologías digitales de la información y la comunicación en la vida cotidiana ha generado un cambio de paradigma en los estudios de las audiencias, y a raíz de esto se ha diversificado la manera de pensarlas y estudiarlas. En ese sentido, nos preguntamos cómo a través de herramientas de análisis digital se puede identificar a los usuarios interesados en temas de ciencia y tecnología y cómo esto puede ayudar a generar mejores productos de comunicación.

En ese sentido, el objetivo de este trabajo es identificar audiencias conformadas por usuarios de Internet que comparten intereses en temas de comunicación científica. Creemos que al conocer mejor a los seguidores se pueden generar contenidos que respondan directamente a los intereses de los usuarios. El documento recupera los estudios sobre audiencias para conocer cómo se estudian estas y con base en ello, proponemos una metodología práctica para identificar a los usuarios según el algoritmo de Internet.

Las audiencias participativas y la cultura del algoritmo

En los últimos veinte años el conocimiento y la información se han desarrollado de manera colaborativa. Incluso el término de prosumidor se emplea para denominar a los usuarios que son consumidores y creadores de contenido. Las páginas puntocom se transforman en plataformas, los modelos de programación son ligeros y el software no está limitado a un solo dispositivo. Los contenidos y las experiencias de los usuarios son enriquecedoras para las empresas, los cambios tecnológicos están presentes en la vida de las personas: hay diversos formatos, herramientas y tecnologías. Emergen las redes sociales, las aplicaciones híbridas y los portales de intercambio de fotografías y vídeos y, por último, la personalización de las experiencias y de los productos. Las empresas empiezan a pensar en las personas como usuarios que construyen trayectorias rastreables de sus prácticas en Internet. En resumen: los datos son un capital valioso.

Lo anterior responde al contexto sociocultural y tecnológico en el que procede actualmente la audiencia, algo que imbrica eminentemente con el desarrollo de la red. Lievrouw y Livingstone (2006) han definido la infraestructura de medios digitales en términos de artefactos (tecnologías), actividades (prácticas de compromiso) y asuntos sociales (estructuras sociales, organización y gobernanza). Esto significa que la comunicación mediada se integra en diversas esferas de la sociedad, teniendo implicaciones para la apertura de oportunidades de actuación de cara al público (Cabrera, 2010).

El panorama comunicativo actual está marcado por el crecimiento de los medios digitales, los cuales son causantes de una fragmentación de la audiencia a veces considerada como prueba de la polarización social (Webster y Ksiazek, 2012). A priori, existe una mayor oferta unida a posibilidades de consumo bajo demanda, en donde buena parte de la producción se encuentra controlada por grandes emporios tecnológicos como Google, Facebook, Netflix y Amazon.

En dicho escenario, las audiencias se construyen desde la participación de los usuarios y estas “juega [n] un papel interpretativo clave en el circuito de la cultura” (Livingstone, 2013, p. 27). Tal participación se considera cada vez más activa y significativa incluso para la creación de contenidos y la generación de algoritmos, cada día más complejos.

Desde una perspectiva social los debates sobre las audiencias de los medios constituyen una constante preocupación (González-Hernández, 2009 y 2016), ya que prevalecen lugares comunes en torno a las consecuencias negativas de los productos mediáticos, especialmente con respecto a los niños y adolescentes (Buckingham, 2013), lo que dificulta a los investigadores sobre este tema la divulgación de sus resultados en la esfera pública. En un contexto periodístico de relajación de los estándares profesionales motivado por las nuevas tecnologías (Gómez Mompart, Gutiérrez Lozano y Palau Sampio, 2015), los cibermedios y las televisiones dan preferencia a los estudios neurocientíficos y a las teorías psicológicas para los efectos mediáticos, mismas que generan titulares espectaculares sobre los supuestos perjuicios de los medios.

En la actualidad, Internet y los dispositivos móviles proporcionan mucha información de los usuarios a los anunciantes, a la vez que ofrecen un enorme rango de posibilidades para dirigirse a estos miembros de la audiencia. La libertad de elección que el individuo percibe en la red es también base del negocio digital en el que la actividad de la audiencia se convierte en valor económico para las industrias mediáticas (Bolin, 2014, p. 161). Es decir, los datos y la información que generan los usuarios al navegar en las redes sociales y plataformas representan la nueva economía para las empresas.

Que el navegador sepa el nombre de usuario antes de escribirlo, que no sea necesario loguearse (iniciar sesión) cada vez que se ingresa a un sitio o que el buscador reconozca distintos idiomas, son tan solo algunas de las posibilidades habilitadas por este desarrollo (Lasén y Puente, 2016). Ante ello surge la pregunta: ¿cómo podría una simple galleta, convertirse en el primer eslabón de una enrevesada cadena alimenticia digital donde la publicidad online, la venta de datos personales y las burbujas de filtro,1 se contarían entre las especies deformes de ese ecosistema? (Rossi, 2018).

La cultura algorítmica o del algoritmo voltea la mirada a la configuración y programación de las aplicaciones y plataformas para extraer datos e información que los usuarios dejan en el sistema al buscar algún producto o indagan sobre algún suceso. Esta conceptualización permite cuestionar cómo el software modifica la cultura al predecir los movimientos que tendrán los usuarios, los clicks y/o los gustos que tienen y determinan las compras que harán, así como lo que podrían querer.

El término cultura algorítmica implica la inmersión cada día más profunda de los softwares en la vida cotidiana, estos “algoritmos que han terminado por colonizar nuestros espacios más íntimos, modificando gustos e intereses” (García y Dune, 2019, p. 23) o bien, como Van Dijck (2016) menciona “moldean de manera profunda las experiencias culturales de las personas que participan de manera activa de las plataformas de medios sociales” (p. 59).

Las inscripciones que los usuarios dejamos conforme apretamos una tecla o introducimos nuestros datos para crear un perfil en alguna plataforma sociodigital como Twitter, Tiktok, Pinterest o Instagram, así como los sitios a los que ingresamos, alimentan al monstruo de las galletas. Es decir, mientras mayor sea la interacción con estas plataformas es mayor la cantidad de datos aportados a las grandes bases de datos que están en manos de pocas empresas. Asimismo, el uso continuo de las plataformas, la búsqueda de información, los likes o “me gusta” que dan, el tiempo que pasan mirando una publicación o si la comparten, nutre el perfil de usuario que los algoritmos generan sobre las personas.

Lo anterior se traduce en una personalización de contenido con base en lo que el usuario hace en la red: los “me gusta”, las publicaciones compartidas, las páginas, las publicaciones comentadas, el tiempo que pasa viendo alguna fotografía o publicación. Dicha individualización de los contenidos deriva en burbujas de filtro (Pariser, 2017; Rossi, 2018) que muestran más de lo mismo, es decir, mientras más se interactúe con un contenido específico en las plataformas, se mostrarán más publicaciones enmarcadas en ese mismo contenido. Ante el espectro negativo que conlleva el hablar del algoritmo nos preguntamos cómo podemos utilizarlo en beneficio de la comunicación de la ciencia, ya que a través de esta se informan las personas sobre los conocimientos científicos y también porque es una fuente de formación de la imagen científica (García, 2019).

Metodología

Utilizamos una muestra orientada o teórica (Jensen, 2014) que no es representativa y su propósito es ensayar una teoría o una metodología. Seleccionamos varias páginas web de revistas y grupos de divulgación al azar para identificar a sus audiencias. Los sitios seleccionados son ¿Cómo ves?, Saber Más e Hypatia (categoría de revistas). Y Somedicyt, Grupo Quarck y CienciaMx (categoría de sitios oficiales).

Realizamos la extracción de datos públicos de los usuarios de dichos sitios a través de Alexa (alexa.com), un servidor en línea y de paga diseñado para la minería de datos. Las estimaciones de tráfico de Alexa se basan en datos del panel de tráfico global, que es una muestra de millones de usuarios de Internet que utilizan una de las muchas extensiones de diferentes navegadores.

Resultados

En esta imagen se muestran los racimos de las revistas. Este mapa expone las interconexiones que tiene la revista ¿Cómo ves? de la Universidad Nacional Autónoma de México (unam). La concentración del clúster o racimo evidencia la cercanía de la revista con sitios de otras universidades (uam, ipn, uv y uanl), sitios de revistas (Redalyc y Scielo), pero también con sitios donde los usuarios pueden subir documentos propios como resúmenes o monografías (Rincondelvago y Monografías), y páginas donde se definen conceptos (rae y definicion.de y significados.com). Asimismo, se relaciona con sitios de gobierno y especializados en noticias. Esto puede responder a la zona geográfica en la que se ubica la unam y por la historia de la institución.



Imagen 1. Audiencias de ¿Cómo ves?, Saber Más e Hypatia.
Fuente: Elaboración propia desde Alexa.com.

La relación de la revista ¿Cómo ves? con las revistas Saber Más e Hypatia es inexistente. Es decir, no hay línea que las conecte. En cambio, sí hay relación entre las revistas “Saber Más” (como umich.mx en la imagen) e Hypatia. A pesar de que el vínculo que las une no sea visible, están en un mismo racimo, significando que sí existe un vínculo entre ellas.



Imagen 2. Audiencias de la revista “Saber más” de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.
Fuente: Elaboración propia desde Alexa.com.

En la imagen anterior se muestra el racimo de la revista Saber Más, el cual se encuentra en estrecha relación con la página: legourmett.cl, que pertenece a una compañía que presta servicio de alimentación en la zona. Lo anterior lleva a preguntarse por qué la revista de divulgación tiene nexos con servicios de alimentos, quizá esto se deba a la zona geográfica en la que se ubican, pero también puede deberse a una errónea arquitectura del sitio, así como a su posicionamiento. De la misma manera, los otros vínculos que resaltan tienen relación con servicios de noticias (mimorelia.com y cambiodemichoacan.com.mx), de turismo (moreliainvita.com) y el periódico de la Universitas Multimedios (universitasm.com). Sin embargo, no se demuestra relación con Hypatia ni con ¿Cómo ves?



Imagen 3. Audiencias de Somedicyt, Grupo Quarck y CienciaMx.
Fuente: Elaboración propia desde Alexa.com.

En la Imagen 3 se observa que no hay relación entre Cienciamx, Grupo Quarck y Somedicyt, asimismo, el tamaño y la densidad de los clústers muestra las interconexiones de otro modo. El tamaño del racimo se refiere a la ligazón con otros sitios y la densidad a la cercanía de los vínculos.

El racimo de la página web de la Sociedad Mexicana para la Divulgación de la Ciencia y la Técnica tiene una densidad más grande, es decir, mayor cercanía en los vínculos con otros sitios web, sin embargo, el tamaño que tiene es menor y no está ligada con CienciaMx o Grupo Quarck. En cambio, el conjunto de Grupo Quarck tiene un tamaño más grande y una concentración de vínculos, también, más cercana. El clúster de CienciaMx tiene una densidad menor, es decir, los nexos tienen mayor distancia, sin embargo, también tiene una dimensión grande.



Imagen 4. Audiencias de Somedicyt, Grupo Quarck y CienciaMx junto con las revistas ¿Cómo ves?, Saber Más e Hypatia.
Fuente: Elaboración propia desde Alexa.com.

En la Imagen 4 se observa la relación entre las páginas web y las revistas. Cabe resaltar que ¿Cómo ves? Mantiene una estrecha relación con la página web de Somedicyt y UAQ. Alrededor de esto se desprenden otros clústers en donde se vinculan otras audiencias de sitios institucionales comerciales y de comunicación de la ciencia.

Discusión y conclusiones

Al mostrar una ruta para identificar a las audiencias que comparten intereses en esta temática se pretende que los emisores (instituciones, colectivos o personas) conozcan mejor a sus audiencias de Internet y, por ende, tengan más información para construir contenidos de comunicación científica, así como para generar estrategias o alianzas con sitios que comparten dichas audiencias.

En ese entendido, la metáfora de la burbuja usada por el activista y escritor Pariser (2017) pone el acento en el encierro y la atomización. No es ningún halago para los usuarios afirmar que viven en burbujas de filtro; por el contrario, el término invoca todas las objeciones del solipsismo.2 Como si el resultado de la personalización fuera la inmersión en una esfera informativa egocéntrica en la que tan solo circulan fragmentos estáticos de una identidad algorítmicamente conjeturada. La pérdida de un universo informativo común y la desconexión con los otros son los peligros sobre los cuales este término nos advierte. Como ya referimos, a modo de ejemplo sencillo, dos personas buscando lo mismo o visitando su página de inicio obtendrán resultados diferentes. Ya no existe un Google estándar; en Facebook no hay portada (Igarza, 2008), incluso el contenido que Netflix muestra en su página de inicio varía según el usuario. El acceso a la información y a la participación en la web está condicionado por el diseño algorítmico de las plataformas utilizadas para ingresar a la misma.

La predicción de los intereses de los usuarios a partir de la traza de sus movimientos pasados y basada tan sólo en el criterio de relevancia atentaría contra la posibilidad de seguir habitando un universo simbólico compartido. Cercado en una suerte de condescendencia informativa a consecuencia de la reproducción de su recorrido previo, cada usuario se encontraría preso en su propia burbuja. La burbuja en la cual los usuarios nos encerramos engorda al monstruo. Esto se traduce en una hiperpersonalización de los contenidos, así como en la generación, por parte de las empresas, de los perfiles que tienen sus usuarios, o bien, les aporta información para mejorar la experiencia de compra.

La cultura algorítmica propone un abordaje crítico de las estrategias utilizadas por las empresas para obtener datos de sus usuarios, sin embargo, en el caso de las revistas y páginas revisadas (así como de otras similares) permitiría un mayor acercamiento a las audiencias que consumen o podrían consumir este contenido, así también con el público no conocedor. Lo que procura la inclusión de mayores audiencias. Esta situación en donde se aborda el uso de herramientas digitales para la producción y consumo (Estalella y Ardèvol, 2011) de la comunicación científica representa una oportunidad para avanzar en las discusiones del campo (Cruz-Mendoza, 2019), en donde cada vez es más común la presencia de las tecnologías digitales y los problemas teóricos y metodológicos que esto conlleva. En resumen, la tarea es aprender a utilizar la burbuja de filtro a favor de la comunicación científica.

Referencias

  • Bolin, G. (2014). The Death of the Mass Audience Reconsidered: From Mass Communication to Mass Personalization. En S. Eichner y E. Prommer (eds.), Fernsehen: Europäische Perspectiven (pp. 159-172). Constanza y Münich: UVK.
  • Buckingham, D. (2013). The success and failure of media education. Media Education Research Journal, 4(2), 5-18. https://cutt.ly/mIpzpuR
  • Cabrera, A. (2010). La interactividad de las audiencias en entornos de convergencia digital. Icono14, 8(1), 11. https://doi.org/10.7195/ri14.v8i1.287.
  • Cruz-Mendoza, E. (2019). Divulgación científica: enseñanza y evaluación. Revista Digital Universitaria (rdu). Vol. 20, núm. 4 julio-agosto. http://doi.org/10.22201/codeic.16076079e.2019.v20n4.a3.
  • Estalella, A., y Ardèvol, E. (2011). E-research: Desafíos y oportunidades para las ciencias sociales. Convergencia, 18(55), 87-111. https://convergencia.uaemex.mx/article/view/1132.
  • García, J. (2019). La comunicación de la ciencia y la tecnología como herramienta para la apropiación social del conocimiento y la innovación. JCOM – América Latina, 2(01). https://doi.org/10.22323/3.02010402.
  • García, D. y Dune, J. (2020). Los impactos de la ideología técnica y la cultura algorítmica en la sociedad: una aproximación crítica. Revista de Estudios Sociales, 71:15-27. https://doi.org/10.7440/res71.2020.02.
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Recepción: 30/06/2021. Aprobación: 08/12/2021.

Vol. 23, núm. 1 enero-febrero 2022

Blockchain en la educación: su uso en credenciales académicas

José Miguel Mata Hernández y Sandra Avendaño Cruz Cita

Resumen

A través de la tecnología de la cadena de bloques (blockchain) es posible solucionar problemas como la emisión, la agilización y la realización de acreditaciones académicas de una forma íntegra, práctica y eficiente. La aplicación de esta tecnología en la educación y por parte de universidades generaría acreditaciones académicas donde el estudiante sea dueño de su credencial y que ésta sea verificable, única, infalsificable, portable, descargable y emitida en poco tiempo.
Palabras clave: cadena de bloques, credenciales académicas, acreditaciones académicas, educación.

Blockchain in education: its use in academic credentials

Abstract

Through the technology of blockchain, problems such as issuing, streamlining, and carrying out academic accreditations can be solved in a complete, practical, and efficient way. The application of this technology in education and by universities would generate academic accreditations where the student is the owner of his academic credential and that this is verifiable, unique, unfalsifiable, portable, downloadable, and issued in a short time.
Keywords: blockchain, academic credentials, academic accreditations, education.

Introducción

El proceso que conlleva la acreditación académica consiste en varios pasos que toman bastante tiempo. Este proceso puede durar semanas o hasta meses en llevarse a cabo y entregado al solicitante. La acreditación académica sirve para demostrar que la persona estudió un grado, un curso o un programa. Esto se demuestra a través de la credencial o certificado emitido por una institución o universidad; sin embargo, ésta puede llegar a ser falsificada. En cuanto a los problemas con los que se enfrenta un solicitante con su acreditación académica están los relacionados con el tiempo de emisión, la comprobación de su autenticidad y la validez.

Se entiende a la tecnología blockchain como aquella tecnología descentralizada que registra las operaciones efectuadas de una forma inalterable, a través de un consenso que las legitima, por lo que está distribuida entre muchas partes que son las que la validan. Uno de los beneficios de su uso es que las operaciones realizadas dentro del blochckain son verificables y no se pueden borrar o modificar, lo que brinda certeza, integridad y confianza (Bit2Me Academy, s. f.).

La importancia del uso del blockchain radica en que las instituciones educativas la pueden utilizar para poder enfrentar las problemáticas del tiempo de emisión y de la realización de la acreditación académica, para que ésta sea demostrable, registrable e inmutable.1 Por lo tanto, dichas acreditaciones estarían resguardadas en una blockchain, con lo cual se brindaría certeza, seguridad, integridad y confianza al emitirlas (Han et al., 2018).

El desarrollo y mejora de esta tecnología y su aplicación en el ámbito de la educación ha aumentado su uso por parte de las universidades, lo cual ha sido beneficioso, ya que ha permitido la agilización de los procesos de emisión de las acreditaciones académicas. Blockchain cuenta con la capacidad de transformar muchos sistemas tradicionales a una forma más segura, completa, distribuida y transparente. Asimismo, añade protección al mantenimiento de las credenciales de los estudiantes y evita la falsificación de las acreditaciones académicas (Matthews, 2017).

La implementación de esta tecnología crea una infraestructura para documentar, almacenar y gestionar las acreditaciones académicas; por lo que llega a proporcionar a los alumnos un registro sostenible de sus logros que ellos mismos pueden controlar, de acuerdo con Jirgensons y Kapenieks (2018).

Plataformas que sustentan credenciales blockchain

Las insignias digitales conocidas como digital badges son credenciales digitales que demuestran las habilidades y logros que llegan a ser adquiridos en algún programa o curso. Fueron creadas con el fin de representar los conocimientos adquiridos para que fueran demostrables y que se pudieran compartir con las personas interesadas, con el fin de exponer los logros y los conocimientos obtenidos. Estas insignias sirvieron de base para la implementación de la tecnología blockchain en las acreditaciones académicas; es por ello por lo que plataformas como Accredible pueden emitir este tipo de insignias con tal tecnología.

Las acreditaciones académicas en blockchain cuentan con ventajas en comparación con las acreditaciones académicas tradicionales. De acuerdo con Álvarez (2021), éstas son:

  1. Permiten al estudiante tener control sobre sus acreditaciones académicas.
  2. Están validadas y reconocidas por la institución académica que las emite, por lo que demuestran el nivel académico obtenido.
  3. Son inmutables, abiertas y transparentes porque su registro es único y cualquier persona puede verificar su validez.
  4. Son seguras y previenen el fraude porque no se pueden falsificar.
  5. Son portables, recuperables y se pueden descargar en diversos formatos de documento.

De las plataformas existentes dentro del mercado de acreditaciones académicas digitales en blockchain, se destacan las siguientes:

En la figura 1 se pueden observar las plataformas de los proyectos que utilizan la tecnología de la cadena de bloques para la emisión de acreditaciones académicas.

Figura 1. Plataformas que utilizan blockchain para credenciales educativas.

Funcionamiento de Blockcerts y Block.co

Las entidades que se dedican a ofrecer acreditaciones académicas bajo esta tecnología usualmente hacen uso de una cadena de bloques pública,2 que puede ser la de Bitcoin o la de Ethereum. Existen dos plataformas destacadas en cuanto a su funcionalidad: Blockcerts y Block.co; ambas utilizan la cadena de bloques de Bitcoin.

En Blockcerts:

  • Las acreditaciones académicas no pueden ser falsificadas y pueden ser verificadas dentro de la plataforma. En el caso de que haya algún error dentro de la credencial (Ej. Que el nombre esté mal), no será posible hacerle modificaciones. La persona tendrá que pedir que se anule y después solicitar una nueva.
  • La entidad emisora utiliza su firma digital para brindar una credencial a un receptor que es la persona solicitante; ésta es identificada por una clave pública que es propiedad del solicitante, y transmitida en la Blockchain. Para que sea procesada la acreditación-credencial académica dentro de la cadena de bloques de Bitcoin, es necesario que se realice la prueba de Merkle, la cual consiste en resumir de una manera efectiva todas las transacciones del bloque dentro de un formato compacto, esto con el fin de establecer la integridad de la credencial.
  • Las credenciales con la clave pública de identificación de propiedad de la persona solicitante sirven como un id único de identificación.

En Block.co:

  • En el caso de las credenciales emitidas, se les puede plasmar información de lo visto en un programa o grado o curso, es decir, el certificado emitido puede tener información de los logros o habilidades obtenidas. Asimismo, se muestra información sobre en que blockchain fue emitida la acreditación académica, la identificación del emisor y la identificación de la transacción donde se resguardó la acreditación académica.

Para observar cómo se resguarda una acreditación académica dentro de la cadena de bloques de Bitcoin, se comparte el siguiente enlace: https://blockstream.info/tx/669cec5e2b262b5e382d78c5653e7fdc5e929da1cf091256fce5bf6e6316deed

Asimismo, para ejemplificar como luce un certificado resguardado dentro de la cadena de bloques de Bitcoin con el uso de Bloc.co, se comparte el siguiente enlace: https://app.block.co/certificate/b3db4ccf-0e0b-45c9-96d2-682c1d18e1d8/

El procedimiento para que una acreditación académica en Blockcerts sea resguardada en la cadena de bloques de Bitcoin, conlleva la realización de transacciones de entrada y de salida, es decir, se debe realizar una transacción de Bitcoin para cada lote de certificados que desean ser resguardados en la blockchain de Bitcoin. De acuerdo con el funcionamiento de una cadena de bloques, toda transacción está contenida en bloques, los cuales son validados para aceptar la autenticidad de la transacción. La parte de entrada conlleva la transacción emitida en Bitcoin, mientras que en la parte de salida se hace el almacenamiento de los certificados, donde se ocupa el código OP_RETURN, desarrollado en el código abierto Bitcoin Core con licencia MIT. Este código es ocupado con el fin de realizar la validación de los certificados. El costo de emitir un lote en Blockcerts está influenciado en gran medida por la tarifa de transacción, que es la que se paga a los mineros3 de Bitcoin por el uso de su red.

Universidades e institutos utilizan Blockcerts debido a su funcionalidad y rapidez. Esto requiere que la institución emisora de las credenciales tenga varias acreditaciones académicas a validar para solicitar a Blockcerts la creación de los certificados en la blockchain de Bitcoin, con todo el proceso que conlleva. Una vez creado el certificado, la persona que lo solicitó puede checarlo a través de la plataforma de Blockcerts y descargarlo si así lo desea. La persona solicitante de una credencial en blockchain puede descargar la aplicación de Blockcerts en su móvil e iniciar el proceso de emisión de su certificado, (véase figura 2).



Figura 2. Proceso de emisión de un certificado en Blockchain a través de Blockcerts.
Fuente. Elaboración propia con datos de Blockcerts (2021).

En el caso de Block.co, el cual es muy similar al de Blockcerts, es necesario que se tenga un lote de certificados de estudiantes a emitir para realizar el proceso.

La aplicación de Blockcerts funciona como una cartera digital en donde se guardan los certificados en blockchain. Esta misma cartera se llega a conectar con otras instituciones que pueden emitir acreditaciones académicas con esta misma plataforma, por lo cual se pueden tener certificados de distintas instituciones. La contraseña o passphrase es la clave que permite el acceso a las credenciales dentro de la plataforma y la cual demuestra que se es poseedor de las credenciales dentro de la plataforma.

La cartera de Blockcerts es una de las opciones más accesibles para los estudiantes, para almacenar y gestionar sus credenciales digitales (mit Media Lab, 2016).

Como afirma Schmidt (2015), la tecnología blockchain y la criptografía proporcionan una infraestructura técnica que permite el almacenamiento, la seguridad, la gestión y distribución de acreditaciones académicas digitales. Esto pone a los usuarios en un punto de control de sus logros sin necesidad de recurrir a terceros. Además, la criptografía protege la información de los estudiantes a través de cifrados, por lo que el uso de ésta en Blockcerts y en Block.co permite resguardar de forma segura la información de los estudiantes.

Instituciones académicas y la tecnología blockchain

Distintas universidades han observado el potencial de la cadena de bloques en el ámbito educativo y han desarrollado diversos proyectos. Es posible por parte de una universidad o instituto desarrollar la infraestructura para emitir la creación de acreditaciones académicas en blockchain, o en su caso contratar los servicios de terceros como lo son Blockcerts o Block.co.

Algunos casos donde se han implementado este tipo de acreditaciones académicas son:

  • The Open University of United Kingdom: a través del Knowledge Media Institute desarrolló el proyecto Open Blockchain donde se realizan investigaciones sobre las aplicaciones que tiene esta tecnología, además del desarrollo de las credenciales académicas a través de la red de Ethereum.
  • La Universidad de Nicosia de Chipre a través del Instituto para el futuro UNIC, emite sus acreditaciones académicas bajo la tecnología blockchain, de Bitcoin por medio de la plataforma Block.co.
  • El Massachussets Institute of Technology registra los títulos académicos de sus estudiantes con tecnología la Blockchain de Bitcoin y Ethereum. Estos son verificables a través de MIT Degree Verification. Además de esto, la institución cuenta con el MIT Media Lab creadora de Blockcerts, así como el Cryptoeconomics Lab.
  • El Tecnológico de Monterrey a través de su centro de investigación Mostla, realiza la emisión de certificados con tecnología blockchain por medio de la plataforma Blockcerts.

No solamente se puede hacer uso de esta tecnología blockchain en el área educativa. Como lo comenta Pina et al., (2017) su uso puede ser aplicada en otros ámbitos de la educación, como la identidad y registro de los estudiantes, la creación de nuevas formas de pedagogía a través de una sociedad digital del conocimiento, financiamiento y apoyo a estudiantes. La creación de una Meta-Universidad, es decir un Metaverso universitario.

El fomento a la investigación en la tecnología de la cadena de bloques ha sido apoyado por las fundaciones de Ethereum, de Ripple, de Cardano, donde a través de éstas, se han promovido investigaciones y proyectos en diferentes universidades alrededor del mundo (Getso y Johari, 2017).

Conclusiones

Las acreditaciones académicas que usan tecnología blockchain traen facilidades y beneficios tanto al estudiante como a la institución académica, porque su emisión es más rápida, práctica, segura, íntegra, verificable y confiable.

Aquellos estudiantes que tienen sus acreditaciones académicas en alguna de las plataformas que emite credenciales en blockchain, son dueños de sus credenciales, lo que les permite que éstas se puedan imprimir, enviar y compartir en cualquier momento.

Diversas universidades e instituciones académicas alrededor del mundo han empezado a emitir sus títulos, diplomas y certificados bajo esta tecnología, y ocupan los servicios de las diversas plataformas existentes comentadas en la presente investigación.

La implementación de este tipo de acreditaciones académicas bajo blockchain, sería un gran esfuerzo por parte de universidades y otras instituciones académicas en México y del mundo, por lo que su ejecución traería reducciones en cuanto a costos administrativos y cuestiones burocráticas; asimismo agilizaría la emisión de éstas y cada estudiante podría tener la custodia de sus propias acreditaciones académicas, reduciendo así también el nivel de falsificaciones. Entre los beneficios de esta tecnología se encuentran los siguientes: simplificación de procesos, ahorro en la verificación de datos e identidad y reducción en tiempo de trámites de dichas credenciales y de la autentificación.

Referencias



Recepción: 25/05/2021. Aprobación: 08/12/2021.

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Revista Digital Universitaria Publicación bimestral Vol. 18, Núm. 6julio-agosto 2017 ISSN: 1607 - 6079