Molecular Games: una estrategia gamificada de aprendizaje autónomo para el refuerzo de conceptos en Biología Molecular

Una de las preocupaciones más frecuentes en el profesorado universitario es cómo conseguir que los estudiantes trabajen de forma continuada a lo largo del curso. El aprendizaje significativo requiere constancia (Smolen et al., 2016) y los ejercicios de memorización masiva para preparar las pruebas de evaluación de fin de curso dan lugar a aprendizajes superficiales, especialmente cuando no llueve sobre mojado.

Pocos años después de la implementación del nuevo plan de estudios del Grado de Medicina de la Universidad de Barcelona en el curso 2009-2010, detectamos la necesidad de incorporar actividades para fomentar el trabajo continuado en la asignatura de Biología Molecular, una asignatura obligatoria de primer curso con dos grupos de 90 alumnos. Con el objetivo de cubrir esta necesidad iniciamos en el curso 2016-17 los Molecular Games, una actividad de trabajo autónomo en la que los estudiantes revisasen conceptos importantes de la asignatura, vistos en clase, pero también profundizasen en aspectos concretos y trabajasen algún aspecto nuevo no visto en clase. Consideramos que esta actividad podía ser un espacio adecuado para el trabajo con bases de datos, artículos y vídeos científicos. Para aumentar el interés en la actividad introducimos aspectos clínicos, algo por lo que suspiran los estudiantes de primer curso de Medicina, así como elementos de gamificación, de donde surge el nombre de Molecular Games.

Descripción de la actividad

A partir del curso 2016-17 implementamos los Molecular Games en la asignatura de Biología molecular. Cada año creamos una nueva edición (Figura 1), de modo que los estudiantes no puedan obtener las respuestas a partir de los apuntes de cursos anteriores. La actividad se realiza en inglés con la siguiente mecánica:

  • Número de pruebas. Cada edición de los Molecular Games consta de 4 a 9 pruebas, que se abren en el campus virtual a razón de una prueba por semana. Actualmente, consideramos que 5-6 es el número óptimo de pruebas. La actividad se inicia en las primeras semanas del curso con el objetivo de que los estudiantes adquieran desde el principio el hábito del trabajo continuado en la asignatura.
  • Desarrollo temporal de las pruebas. Cuando se abre una prueba en el campus virtual, los estudiantes disponen de una semana para responderla, de forma autónoma. Pasado este tiempo, se cierra la prueba, se muestran las respuestas correctas y los resultados de cada estudiante, y se abre la siguiente prueba que estará disponible también durante una semana.
  • Hilo conductor. Las pruebas de cada edición de los Molecular Games siguen una historia (ver, por ejemplo, Figura 2). A menudo se inician con un juego que permite descubrir el símbolo oficial de un gen humano sobre el que versarán las pruebas. A veces se profundiza en el mARN de este gen o en su función biológica. Más adelante se trabaja sobre alguna mutación en este gen y muy frecuentemente los estudiantes deben consultar un artículo que describe un caso clínico con mutaciones en este gen.
  • Tipos de pruebas. La mayoría de las pruebas de los Molecular Games son preguntas similares a las que aparecen en las pruebas de evaluación: opción múltiple, verdadero/falso, relacionar elementos, numéricas… Con menor frecuencia se incluyen pruebas con un carácter gamificado, que pueden adoptar un formato que recuerda a un juego de pistas en el que, a partir de una serie de preguntas o datos, los estudiantes encuentran el símbolo oficial de un gen, un artículo o un vídeo científico (Figura 3).
  • Contenidos de Biología Molecular. En bastantes pruebas los estudiantes repasan contenidos trabajados en la asignatura. Pueden aparecer con menor frecuencia conceptos no vistos en clase, pero importantes, como por ejemplo heterocigosis compuesta o penetrancia incompleta, o se puede profundizar en algún aspecto concreto trabajado más superficialmente en clase. Finalmente, en cada edición de los Molecular Games, se trabaja a fondo un gen, su función biológica, y una enfermedad asociada. En este caso, consideramos que lo más relevante no es el caso concreto, sino el haberlo trabajado en profundidad, a partir de información de fuentes diversas.

Figura 1
Características de las ediciones de los Molecular Games realizadas hasta ahora. No se muestra la edición del año 2023 porque en ese curso se repitió la edición del año 2020 con pequeños cambios.

La sesión presencial

Después de varios cursos realizando la actividad de forma autónoma, nos pareció interesante incluir una sesión presencial final para revisar y profundizar los puntos principales, y resolver dudas. Esta sesión se introdujo por primera vez en el curso 2023-24, y la hemos mantenido desde entonces al resultar la experiencia muy positiva. Esta sesión presencial, denominada Ceremonia de clausura, por analogía con la ceremonia final de los Juegos Olímpicos, se realiza entre tres y cuatro semanas después de la finalización del trabajo autónomo. Tiene una duración de 50 minutos y se lleva a cabo con el grupo completo en dos sesiones con 90-100 estudiantes cada una. En ella se revisan las pruebas que han aparecido en el Campus virtual, deteniéndonos en los aspectos más importantes y en aquellos que pueden generar más dudas. En la segunda parte de la sesión, se plantean y discuten preguntas en profundidad a partir de alguno de los hilos abiertos en los Molecular Games.

Figura 2
Esquema resumen de una edición de los Molecular Games. En la columna izquierda se describe la actividad de forma resumida y en la derecha se formulan los objetivos de aprendizaje asociados. Concretamente, esta edición corresponde al curso 2023-24 y consta de cinco pruebas semanales de trabajo autónomo en el campus virtual y de una sesión presencial de una hora.

Evaluación y evidencias de aprendizaje

Como hemos comentado, el principal objetivo de esta actividad es fomentar el trabajo continuado y autónomo. Somos conscientes de que, para conseguir una alta participación, es necesario que ésta tenga un peso en la nota final. De hecho, en una encuesta, la mayoría de los estudiantes estuvo totalmente (62 %) o bastante de acuerdo (32 %) con la afirmación: «Si los Molecular Games no contasen para nota, la participación sería mucho más baja». Por tanto, las respuestas en los Molecular Games se evalúan, y suponen un 5 % de la nota de la asignatura. En estas condiciones la participación es alta: el 70 % de los estudiantes completan todas las pruebas, un 20 % realiza alguna prueba, y un 10 % no participa. Por otro lado, las respuestas a estas pruebas son mayoritariamente correctas.

Además de la evaluación directa de su participación en los Molecular Games, en la prueba final de evaluación de la asignatura incluimos una pregunta relacionada con contenidos trabajados exclusivamente en los Molecular Games, y varias preguntas sobre contenidos trabajados en clase y reforzados en esta actividad. En general, las respuestas a estas preguntas son mayoritariamente correctas sugiriendo que los Molecular Games han sido útiles en su aprendizaje. Hemos observado además una alta correlación entre el grado de participación en los Molecular Games y las calificaciones en la prueba de evaluación final.

Figura 3
Dos ejemplos de pruebas gamificadas utilizadas en los Molecular Games para obtener el símbolo oficial de un gen, y el código de un vídeo científico en YouTube.

Valoración de los estudiantes

En 2019 realizamos una encuesta anónima para conocer el grado de satisfacción de los estudiantes con la actividad (n=109) y los resultados fueron alentadores. El 66 % consideró que los Molecular Games deberían ampliarse en futuros cursos, el 32 % que deberían mantenerse como ese año y sólo el 1 % prefirió que no se realizaran.

Sobre el grado de dificultad, la gran mayoría (92 %) lo consideró adecuado; un 6 % demasiado fáciles y un 2 % demasiado difíciles. Con respecto a la afirmación «los Molecular Games sirven para aprender Biología molecular», la gran mayoría estuvo totalmente (44 %) o bastante de acuerdo (52 %) y un 4 % estuvo bastante en desacuerdo. Resultados similares se obtuvieron para las afirmaciones «los Molecular Games son más divertidos que estudiar» (95 % totalmente o bastante de acuerdo) y «me gustaría que se realizaran actividades similares en otras asignaturas» (94 % totalmente o bastante de acuerdo).

Desde entonces no hemos repetido la encuesta, pero la percepción sigue siendo buena. En las encuestas institucionales sobre las asignaturas de la Universidad de Barcelona, todos los comentarios recibidos hasta la fecha en el apartado de comentarios libres han sido favorables.

Los Molecular Games en tiempos de inteligencia artificial

La reciente irrupción de aplicaciones de inteligencia artificial (IA) generativa está llevando a los docentes a un replanteamiento de las actividades y de los objetivos de aprendizaje. Cuestiones como si estas actividades siguen teniendo sentido, si las competencias asociadas continúan siendo relevantes o si la IA puede integrarse como apoyo al aprendizaje están cada vez más presentes en la reflexión docente. Por su carácter autónomo y de búsqueda de información, es previsible que los estudiantes utilicen la IA para resolver los Molecular Games. No obstante, en las tres ediciones realizadas desde la aparición de ChatGPT en noviembre de 2022, no creemos que su uso haya desvirtuado de forma significativa la actividad. Por un lado, en los últimos años, antes de iniciar la actividad, comprobamos cómo respondían distintas aplicaciones de IA a las preguntas de los Molecular Games, y observamos que, si bien la mayoría de las preguntas eran contestadas correctamente, no todas lo eran, especialmente las relacionadas con artículos muy recientes o con la interpretación de figuras. Por otro lado, el tiempo dedicado por los estudiantes a resolver las pruebas, una información extraída del campus virtual, es el esperado en el caso de una resolución reflexiva, lo que sugiere que los estudiantes pueden haber usado la IA de forma puntual, como un apoyo, pero en general no de forma mecánica y como sustituto del razonamiento. 

En la edición creada para 2026, aún no implementada con los estudiantes, si bien la IA sigue cometiendo errores en algunas preguntas, muestra una mejora pues responde correctamente a cuestiones que en ediciones anteriores resolvía de forma incorrecta. Esta evolución hace necesaria una reflexión. Por un lado, es importante remarcar que un aspecto clave de los Molecular Games – el trabajo continuado- no se pierde con el uso de la IA: los estudiantes siguen dedicando un tiempo semanal a solucionar las pruebas, y en este tiempo consolidan aprendizajes de Biología molecular. Por otro lado, el uso de la IA puede reducir mucho el trabajo de búsqueda de información a partir de fuentes primarias. Es probable que muchos estudiantes sustituyan la consulta de artículos científicos por preguntas a la IA, lo que puede conducir a un proceso más pasivo y a un aprendizaje más superficial.

Nos encontramos pues en una encrucijada, como tantos docentes hoy en día. Consideramos que la opción más sensata es observar la evolución de la actividad en la edición de 2026. Queremos analizar el tiempo dedicado por los estudiantes a la resolución de las pruebas, así como el porcentaje de respuestas correctas en los Molecular Games y en las preguntas relacionadas incluidas en la evaluación final. Asimismo, será relevante repetir la encuesta realizada en 2019. ¿Seguirán considerando los estudiantes la actividad interesante y útil?

A corto plazo, seguiremos transmitiendo el mensaje a los estudiantes de que las aplicaciones de IA son herramientas con gran potencial que hay que conocer, siendo conscientes del efecto negativo sobre el aprendizaje que puede derivarse de un uso poco ético o irresponsable, así como de su impacto ambiental. Lo que no tiene ningún sentido es copiar y pegar una afirmación generada por IA sin haberla entendido. Observaremos con atención cómo evoluciona la situación y, si comprobamos que el uso de la IA supone una pérdida relevante del sentido o de los objetivos de los Molecular Games, transformaremos o eliminaremos la actividad. No será la primera vez que un avance tecnológico obliga a replantear las actividades docentes. Debemos estar abiertos a adaptar nuestra práctica docente a la realidad, y no al revés.

La aplicación Molecular Games

La preparación de cada edición de los Molecular Games requiere un esfuerzo considerable, por lo que nos pareció relevante que otros profesores y estudiantes pudieran beneficiarse de esta iniciativa y exploramos la posibilidad de transformar ediciones de los Molecular Games a un formato accesible a docentes externos. Con el apoyo del Programa de Investigación, Mejora e Innovación en la Docencia y el Aprendizaje (RIMDA) de la Universidad de Barcelona y la participación de la empresa X-Games, creamos la aplicación (app) Molecular Games, en la que adaptamos al formato app una de las ediciones de los Molecular Games para el campus virtual. La app se lanzó en noviembre de 2019 y desde entonces la hemos utilizado cada año como parte de un seminario presencial de 2 horas en grupo de 45-50 estudiantes, en la asignatura de Biología molecular del grado de Medicina.

En la primera parte del seminario los estudiantes trabajan en parejas resolviendo las pruebas de la app. Ésta tiene la misma dinámica de los Molecular Games en el campus virtual, pero visualmente resulta mucho más atractiva. En la app los estudiantes trabajan uno de los genes humanos de la calmodulina y mutaciones asociadas a paro cardíaco súbito en edad infantil. En la segunda parte del seminario, una vez que los estudiantes se han familiarizado con el gen, la mutación y la patología asociada, se analiza, ya sin la app, un caso muy impactante relacionado con el gen y la mutación que han trabajado. Se trata del caso de una mujer australiana condenada por la muerte de sus cuatro hijos, cuyas sentencias fueron posteriormente anuladas tras identificarse mutaciones raras, incluida una en el gen CALM2, asociada a arritmias cardíacas y muerte súbita (Brohus et al., 2021).

Como puntos fuertes del uso del formato app en una actividad presencial, destacamos la consecución de los objetivos de aprendizaje, el fomento de la discusión en pequeños grupos y, muy especialmente, la motivación que se alcanza gracias a los elementos lúdicos y los aspectos visuales de la app. Como principal limitación, señalamos la rigidez del formato, de manera que, para cualquier modificación de la actividad, dependemos de la intervención de un especialista en programación de app.

Conclusión

En resumen, los Molecular Games son una actividad que potencia el trabajo continuado y autónomo, la consolidación de aprendizajes en Biología molecular y la familiarización de los estudiantes con artículos y vídeos científicos y bases de datos biomédicas. Al presentar elementos gamificados y aspectos clínicos, es bien valorada por los estudiantes y aumenta su interés por la asignatura. El uso cada vez más frecuente de IA puede representar la pérdida de relevancia de alguno de los objetivos planteados, especialmente el fomento de las habilidades en la búsqueda de información biomédica. A partir de esta actividad hemos desarrollado una app de acceso gratuito, que ha mostrado buenos resultados en actividades presenciales.

Agradecimientos

A RIMDA (Universitat de Barcelona) por la financiación de la App Molecular Games (2018PID-UB/028)

Referencias