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

Authors

  • PhD. Asiel Neftalí Corpus Mendoza Universidad Nacional Autónoma de México
  • Ana Belén Cortés Díaz Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
  • Paola Marcela Moreno Romero Universidad Nacional Autónoma de México
  • Mateus Torres Herrera Universidad Nacional Autónoma de México
  • Carlos Alberto Rodríguez Castañeda Universidad Nacional Autónoma de México

Keywords:

videogames, gamification, technologies for education, interactive education, solar cells

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.

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Author Biographies

PhD. Asiel Neftalí Corpus Mendoza, Universidad Nacional Autónoma de México

Recibió el título de Ingeniero Electrónico por parte del Instituto Tecnológico de Mexicali en 2009 y el grado de doctor en Ingeniería Eléctrica y Electrónica por parte de la Universidad de Sheffield, UK en 2017. Su especialidad es la caracterización eléctrica de distintas tecnologías fotovoltaicas y el desarrollo de circuitos eléctricos equivalentes para el análisis de celdas solares. Actualmente se desempeña como investigador y profesor en el Instituto de Energías Renovables – UNAM, donde continúa su investigación en fabricación y caracterización de celdas solares. También le interesa el uso de ciencia de datos para explorar distintos problemas relacionados a energías renovables y al medio ambiente, así como el uso de juegos con fines educativos.

Ana Belén Cortés Díaz, Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Estudiante de la licenciatura de Arte Digital en la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Soy una artista generalista dedicándome a la ilustración, animación, modelado 3D y programación de videojuegos, aunque mis intereses actuales son la programación de shaders y el storyboard.

Paola Marcela Moreno Romero, Universidad Nacional Autónoma de México

Doctora en Ingeniería en Energía de la Universidad Nacional Autónoma de México – UNAM . Maestra en Ingeniería en Energía de la UNAM. Licenciada en Química de la Universidad Pedagógica Nacional de Colombia. Desde 2017 hasta la actualidad, ha estado trabajando en el desarrollo y evaluación de celdas solares emergentes basadas en películas delgadas de perovskita. Sus intereses de investigación incluyen procesos que permitan el diseño, instalación y gestión de laboratorios químicos y docentes.

Mateus Torres Herrera, Universidad Nacional Autónoma de México

Ingeniero en Energía por la Universidad Politécnica de Chiapas (2014). Maestro y Doctor en Ingeniería (Energía) por el Instituto de Energías Renovables de la Universidad Nacional Autónoma de México (2016, 2021). Su trabajo se centra en el desarrollo de películas delgadas de semiconductores inorgánicos para su aplicación como capas transportadoras de carga y modificadores interraciales en celdas solares basadas en perovskitas híbridas.

Carlos Alberto Rodríguez Castañeda, Universidad Nacional Autónoma de México

Recibió el grado de Ingeniero Industrial y de Sistemas en 2008 por la Universidad del Valle de México, así mismo, recibió el grado de Ingeniero en Energía en 2013 por la Universidad Politécnica del Estado de Guerrero. Realizó el programa de residencia en el Laboratorio de Confiabilidad Fotovoltaica (ASU–PRL) en 2015 por la Universidad Estatal de Arizona. Posteriormente, recibió el grado de Maestro en Ingeniería y el grado de Doctor en Ingeniería, ambos por la Universidad Nacional Autónoma de México entre 2014 y 2021. Desde 2017 hasta la actualidad, ha trabajado en el desarrollo y evaluación de celdas solares emergentes basadas en óxidos semiconductores y películas delgadas de perovskita. Ha publicado 8 artículos en revistas indexadas con factor de impacto. Sus intereses de investigación incluyen estudios de control de calidad y confiabilidad de la tecnología fotovoltaica.

Published

2022-01-03