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El rol de CloudLabs dentro del proceso de aprendizaje de los estudiantes de hoy

El uso intensivo de los dispositivos tecnológicos como computadores, tabletas y celulares se ha convertido en una oportunidad para innovar y fortalecer las prácticas y las experiencias de los docentes y los estudiantes en el aula y fuera de ella. CloudLabs es un entorno virtual, creado desde el aspecto pedagógico para cumplir con el rol de laboratorio dentro del proceso de aprendizaje. En este sentido, no ha sido diseñado para reemplazar al docente, sino para proporcionar prácticas y experimentos de laboratorio que, como en los laboratorios reales, deben ser acompañados y mediados por el profesor.

El propósito de estos, es brindar alternativas educativas para la formación y estudio de las ciencias. Con lo anterior, CloudLabs se desarrolla con el objetivo de complementar los laboratorios reales. En esa medida, se retoman las mismas características: elementos, situaciones, procedimientos y conceptos de los laboratorios físicos, pero desde la virtualidad. Por lo cual, no se plantean guiones, ni se advierten los errores procedimentales, ya que a partir de la experimentación se llega a los resultados sean estos errados o acertados; esto permite que el estudiante se enfrente a la realidad y genere alternativas de solución según las situaciones que le sean presentadas y determine conclusiones a través de la experimentación de un espacio abierto simulado en prácticas reales de laboratorio, orientado a la construcción del conocimiento a partir de la interacción de la teoría y la práctica.

Relación teórico – práctica en CloudLabs.

CloudLabs, lleva al estudiante a comprender todos aquellos conceptos teóricos que hacen parte de los contenidos temáticos propuestos por el currículo escolar y que están dentro de la realidad de su contexto, es decir, cuando el estudiante se enfrenta a una situación planteada por los simuladores, entiende cuál es el sentido de los conceptos y teorías y, lo más importante, conoce la relación que se establece con la realidad. De esta manera, se favorece y potencializa el uso de los laboratorios virtuales porque no fragmentan o separan los conocimientos científicos de las experiencias que vive el estudiante en su contexto cotidiano y académico.

Desde esta perspectiva, los laboratorios virtuales ofrecen al estudiante actividades de aprendizaje desarrolladas a partir de modelos o simulaciones, donde este puede tomar parte activa en una serie de decisiones, en función de determinados sucesos, o cambiar variables para comprobar hipótesis previas. Estas situaciones están simuladas con diferentes componentes de video juegos (gamificación), donde se presentan al estudiante las prácticas en forma de reto.

Algunas ventajas del uso de los laboratorios son:

  • Negociación y habilidades para resolver problemas.
  • Pensamiento lineal, científico, analítico y deductivo.
  • Capacidad de aprender a través de hipertextos.
  • Habilidades de comunicación.
  • Aprendizaje colaborativo donde los objetivos se pueden establecer por medio del trabajo en conjunto para encontrar las soluciones a los retos propuestos en las diferentes prácticas.
  • Aprendizaje significativo.

Es así como los laboratorios CloudLabs, por medio de la gamificación, permiten utilizar la motivación y la energía del estudiante como grandes potenciales para el aprendizaje y la construcción del conocimiento.

El feedback que genera la construcción del conocimiento.

Otro aspecto importante son los refuerzos o retroalimentación que aparecen durante el desarrollo de las prácticas de laboratorio, es así como el estudiante recibe un mensaje de “felicitaciones” al acertar en sus configuraciones o procedimientos, lo que motiva al autoaprendizaje y al  interés propio en desarrollar los laboratorios.

También, desde el ámbito experimental el estudiante recibe refuerzos, en el momento que comete un error en una de sus configuraciones o procedimientos; por ejemplo, es posible desde la simulación ver cómo se puede quemar uno de los equipos del laboratorio, o dejar morir un ecosistema; todo esto de acuerdo al simulador y al contexto presentado, allí el estudiante recibe mensajes de “inténtelo de nuevo”, “los datos no son correctos”, “ingrese nuevos datos”, entre otros.

El registro de datos y el pensamiento científico.

Ahora bien, CloudLabs, cuenta con un  proceso de registro de datos en sus prácticas de laboratorios, para registrar toda aquella información que es generada en los experimentos realizados por el estudiante, de esta manera la aproximación al conocimiento a través de la observación y el registro de resultados en esquemas, gráficos y tablas se da de forma organizada. Esta herramienta de registro es pensada para una formación que responda a las necesidades actuales y al desarrollo de competencias del siglo XXI, ya que desde CloudLabs se busca fomentar el desarrollo del pensamiento científico en los estudiantes a través del uso de diferentes elementos dentro del proceso de formación.

Análisis de datos: otra forma de construir el conocimiento.

Otra característica de CloudLabs, es que busca aproximar al estudiante al conocimiento científico de forma natural por medio de la aplicación de las matemáticas para modelar, analizar y resolver las situaciones presentadas en los laboratorios; donde es necesario no solo identificar el problema a resolver, sino usar la mejor opción en cuanto a ecuaciones matemáticas que le permitan hallar el resultado correcto. CloudLabs está programado para que el estudiante tenga presente las unidades y conversiones de magnitudes, con ciertos márgenes de tolerancia para sus respuestas, fomentando de esta forma la interpretación de los resultados teniendo en cuenta el orden de magnitud del error experimental. Al final de los laboratorios se entregan reportes que permiten al estudiante relacionar la información recopilada con los datos del experimento.

Todo este ecosistema educativo que proporciona CloudLabs permite que el estudiante pueda generar un gusto por aprender las ciencias de manera divertida, lo que promueve el desarrollo del conocimiento asociado a las competencias del siglo XXI.

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¿Qué es el modelo educativo HyFlex?

HyFlex viene de las palabras ‘Híbrido’ y ‘Flexible’ y tiene como objetivo aprovechar  tecnologías y herramientas online tales como vídeos, aplicaciones y plataformas educativas que le permitan al estudiante optimizar el aprendizaje, tener clases sincrónicas y asincrónicas, y en este sentido elegir qué método usar en su proceso de formación, de acuerdo a sus necesidades, estilos de aprendizaje y contexto.

El modelo fue propuesto por Brian Beatty en 2006 y desde entonces se ha mejorado la metodología con la implementación de nuevas tecnologías y canales que permiten la relación estudiante – docente.

Este autor presenta cuatro principios importantes del diseño HyFlex:  posibilidad de elección; equivalencia, que las experiencias en cada formato estén equilibradas; reuso, que el material se pueda utilizar en varias ocasiones; y accesibilidad, que todos los estudiantes tengan la opción de participar de las clases y utilizar los recursos (2006).

Además, propone 6 aspectos que se deben considerar para la creación de los cursos HyFlex:

  • Metas y resultados.
  • Reunir y crear contenido.
  • Comunicación y expectativas.
  • Entorno de aprendizaje favorecedor (Beatty, 2006).

Cabe aclarar que este modelo está diseñado para que las universidades sean las que más lo utilicen. El país que ha tenido mayor apertura ha sido Estados Unidos por ser el lugar en el que nace la metodología. Un ejemplo de ello es la Universidad de Ohio en la que el departamento de estadística trabaja con este modelo de aprendizaje, de acuerdo con Horizon Report – Edición Educación Superior 2014.

¿Cómo desarrollar una clase con este modelo?

  1. Utilizar presentaciones PPT y desarrollar actividades interactivas que motiven a los estudiantes a través de aplicaciones y herramientas digitales.
  2. Socializar las preguntas y permitir que el estudiante desarrolle ideas e hipótesis.
  3. Enviar recursos como: lecturas, vídeos o podcast antes de la clase para que el estudiante tenga contexto frente al tema.
  4. Establecer reglas que permitan tener el control de la clase.
  5. Evaluar constantemente la teoría a través de retos o situaciones reales.

Te puede interesar ➡️ Proyectos integradores: Una estrategia para el desarrollo de habilidades para el siglo XXI

 

¿Cuáles son las ventajas del modelo HyFlex?

  • Flexibilidad en las prácticas de aprendizaje: gracias a este modelo, los estudiantes pueden escoger la forma más adecuada de aprender. Además, el tiempo y lugar dejan de ser una limitación en la educación.
  • Entorno personalizado: permite crear entornos personalizados de aprendizaje posibilitando un incremento en el rendimiento y los resultados de los estudiantes.
  • Material adicional: gracias a las sesiones en vivo, los estudiantes pueden tener el material grabado para revisar posteriormente.
  • Interacción entre profesor y estudiantes: se crean espacios colaborativos de aprendizaje en los que el estudiante puede tener mayor interacción con el docente y con sus compañeros; el aula deja de ser el único lugar para resolver dudas.
  • El profesor deja de ser el centro y se convierte en un apoyo para los estudiantes: esto les permite explorar y escalar en sus metas de aprendizaje.

CloudLabs: un apoyo para el modelo HyFlex.

Para implementar esta metodología de formación, la cual tiene énfasis en el b- learning (blended learning) o aprendizaje combinado es necesario tener en cuenta las herramientas tecnológicas que apoyarán el proceso. En CloudLabs hemos desarrollado una versión de nuestros laboratorios que se trabajan de manera remota, esto significa, que desde cualquier parte del mundo se pueden manipular equipos o herramientas reales o físicos, que están disponibles en otros ambientes o latitudes, de manera virtual, permitiendo que los espacios y tiempos ya no sean límites para aprender sobre cualquier área del conocimiento.

Este tipo de tecnología es muy propia de los ambientes híbridos y permite expandir el conocimiento, pues desde su casa el usuario puede realizar un laboratorio en tiempo real y con equipo físicos, siendo un proceso incluyente a las necesidades de los tiempos actuales.

Es así como en  CloudLabs Virtual STEM posibilitamos generar ambientes educativos híbridos a través de simulaciones de laboratorio que se pueden realizar desde cualquier lugar: el aula, el hogar u otro espacio.

Esto se da en coherencia con nuestra metodología la cual busca apoyar el sistema educativo promoviendo en los estudiantes la autonomía y la comprensión de los conceptos a través de la práctica.

Referencias:

Esquivel Gámez, I. (2014). Los Modelos Tecno-Educativos, revolucionando el aprendizaje del siglo XXI.

Ingenio ;L. ¿Qué es la educación híbrida y cuáles son sus ventajas y desventajas? ingeniolearning.https://ingenio.edu.pe/blog/que-es-la-educacion-hibrida-y-cuales-son-sus-ventajas-y-desventajas/

Crambo ,(02 de diciembre del 2021) Las 5 ventajas ocultas que tiene el aprendizaje híbrido https://www.crambo.eu/es/las-5-ventajas-ocultas-que-tiene-el-aprendizaje-hibrido/

Gomez,D;Velazco,(2021) Las transformaciones digitales de las Universidades. Breve revisión de literatura Capítulo

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Proyectos integradores: Una estrategia para el desarrollo de habilidades para el siglo XXI

Los proyectos integradores nacen como una herramienta que permite llevar a cabo la implementación del modelo pedagógico STEM, haciendo uso de los laboratorios virtuales CloudLabs.

CloudLabs y los proyectos integradores con enfoque STEM

Un proyecto integrador se diseña e implementa con la intención de dar respuesta a una situación en un contexto real, haciendo uso de simuladores de laboratorios en diferentes disciplinas, y basándose en una estructura curricular donde los conceptos a trabajar tienen una intencionalidad que busca el desarrollo o el afianzamiento de unas habilidades específicas.

Desde la implementación de los Proyectos Integradores en el aula, se busca promover las siguientes habilidades en los estudiantes, que se encuentran inmersos en este ecosistema de aprendizaje:

  • Pensamiento científico: mediante la comprensión de problemas del mundo real y la formulación de soluciones haciendo uso del conocimiento científico y procedimental.
  • Pensamiento crítico: al comprender y evaluar una situación de la vida real y sus posibles soluciones.
  • Pensamiento lógico-matemático: haciendo uso de las matemáticas y el pensamiento lógico para plantear soluciones a problemas del mundo real.
  • Trabajo en equipo: discutiendo con otros estudiantes y docentes hipótesis que pueden conducir a la solución de un reto específico.
  • Pensamiento analítico: usando datos para explicar fenómenos y poder llegar a realizar modelos cualitativos y matemáticos para describir máquinas, procesos o fenómenos.

El proceso de diseño o creación de un proyecto integrador debe considerar una serie de elementos y acciones que garanticen el desarrollo de las habilidades descritas anteriormente junto con la apropiación de conceptos teórico-prácticos asociados a las disciplinas involucradas.  A continuación, cinco pasos que se deben considerar para la elaboración de un Proyecto Integrador CloudLabs®:

  1. Selección del tema a tratar: se selecciona un tema global, que involucre dos o más áreas STEM, y se identifican los subtemas que allí se abordarán. Por ejemplo: compuestos químicos, estudio de estructuras, comportamientos biológicos, automatización de procesos.
  2. Construcción del reto: se elige un contexto real que resulte significativo y relevante para los estudiantes. Posteriormente, se plantea una situación asociada al contexto, así como un rol y unas tareas que asumirán los estudiantes en el desarrollo del proyecto y búsqueda de la solución. Por ejemplo: la construcción de un puente que conecte una población aislada o mejore el tráfico de una zona, la mitigación de una plaga en un cultivo, el control de calidad a un producto defectuoso en una empresa, etc.
  3. Identificación de las áreas: se evalúan y seleccionan las áreas del conocimiento que contribuyen a la solución del reto propuesto.
  4. Selección de las simulaciones: una vez se tengan establecidas las áreas que se van a trabajar, se seleccionan las simulaciones. Para esto, se debe tener en cuenta que cada una de las simulaciones seleccionadas deben ayudar a resolver parte del reto, y que estas deben articularse entre sí. Es importante señalar que las simulaciones se pueden escoger en simultánea con la definición del reto o problema.
  5. Metodología de trabajo: se establece la forma en la que se desarrollará el Proyecto Integrador, dando un rol activo a los estudiantes dentro de su equipo, lo que permitirá fortalecer el trabajo colaborativo. Además, se especifica la actividad de cierre, esta se debe adecuar al reto y podrá solicitarse de diferentes formas de acuerdo a las expectativas de los docentes. Por ejemplo: una presentación, un trabajo escrito, entrega de evidencias, un video, una rueda de negocios, etc.

 

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Los Proyectos Integradores constan aproximadamente de 4 o 5 simulaciones de laboratorio en función de un solo reto, lo que permitirá también realizar trabajo colaborativo e interdisciplinar entre docentes y estudiantes. 

Por ejemplo, si el proyecto consta de prácticas de laboratorio de las áreas de Biología, Agricultura y Matemáticas, los docentes de estas tres áreas podrán trabajar en conjunto para que los estudiantes desarrollen parte del proyecto en cada una de sus clases, todo esto es posible gracias al rol que el estudiante toma durante su proceso de aprendizaje por medio de los Proyectos Integradores. Allí los estudiantes son los protagonistas y se hacen responsables de la actividad. El docente, por otro lado, se convierte en un facilitador para cada grupo, incentivando a los estudiantes a aprender haciendo y solucionando dudas muy puntuales.

Las Ventajas que ofrecen los Proyectos Integradores a los Docentes y los Estudiantes.

El Proyecto Integrador dinamiza y potencializa el uso de los simuladores CloudLabs® al permitir que el estudiante se enfrente a una problemática cotidiana, que se aborda a partir de diferentes simuladores, facilitando la comprensión de conceptos complejos dentro de su proceso de aprendizaje, transversalizando su visión de la realidad y motivando, por medio de la gamificación, el desarrollo de competencias formativas y laborales a partir de su propia experiencia. Por ejemplo, en un proyecto integrador donde se planea la construcción de un puente colgante, que ayudará a reducir el tráfico vehicular y el tiempo promedio de desplazamiento, y se tiene como reto conocer la potencia requerida y el torque máximo para elevar una carga, la fuerza máxima que puede ejercer el operario y la cantidad de cable de acero necesario para fabricar los tensores del puente; se relacionan áreas del conocimiento como Matemáticas, Física, Máquinas Simples y Mecanismos, permitiendo la interacción con diversos simuladores para analizar el teorema de Pitágoras, comprender el concepto de torque y momento de una fuerza, analizar sistemas en equilibrio a partir del momento de una fuerza e identificar la diferencia entre las clases de palancas y su aplicación.

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En su carácter formativo, el Proyecto Integrador proporciona experiencias que acompañan al estudiante durante su proceso de aprendizaje, permitiendo el desarrollo de habilidades y aptitudes para que este se enfrente a situaciones que deberá resolver en el mundo laboral productivo. De esta forma, al ser un proyecto integrador una estrategia metodológica y evaluativa que se orienta en función de las competencias profesionales, el docente tendrá un instrumento pedagógico de apoyo para fortalecer y dinamizar el abordaje de su asignatura.

Adicional, en el Proyecto Integrador, el docente encontrará un análisis para la integración o alineación curricular mediante las competencias de diversas áreas del conocimiento, donde se identifica el punto de convergencia de los problemas o casos de estudio en contexto, aportando desde el saber hacer y el saber ser.

De esta forma, los Proyectos Integradores CloudLabs, dinamizan el proceso de enseñanza y aprendizaje en el aula de clase, rompiendo el paradigma tradicional de enseñanza a través de la implementación de metodologías activas de aprendizaje. Es así como los Proyectos Integradores, se proponen como un instrumento educativo que apoya la función del docente al interior del aula y permite mejorar su apropiación personal y profesional de la tecnología desde escenarios completamente transversales.

Más información

Referencias
Felix, A., & Harris, J. (2010). A project-based, STEM-integrated alternative energy team challenge for teachers. Technology Teacher, 69(5), 29–34.  
 Bybee, R. W. (2013). The case for STEM education: Challenges and opportunities. Arlington, VA: National Science Teachers Association.

 

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Te explicamos qué es el Machine Learning

Estamos seguros de que en algún momento has escuchado el término Inteligencia Artificial, pero ¿sabes realmente qué es? En CloudLabs queremos contarte un poco sobre el concepto y los desarrollos que han surgido a partir de este. Especialmente, te explicaremos qué es el Machine Learning.

Comencemos definiendo la Inteligencia Artificial

Elementos que parecen salidos de una película de ciencia ficción: coches que se conducen solos, sugerencias de compras (personal shopper), asistentes que traducen rápidamente de un idioma a otro o asistentes de voz virtuales, son los alcances que ha tenido la Inteligencia Artificial (I.A) hoy en día.

Los pioneros de la Inteligencia Artificial soñaban, desde la década de los 50, con crear máquinas tan complejas que se pudieran aprender y asemejar a la inteligencia humana. Actualmente, la idea de construir y programar que emule, así sea de manera parcial, el funcionamiento de la mente humana sigue siendo lejana; sin embargo, se han visto grandes avances y acercamientos.

Entonces podemos decir que este avance tecnológico busca desarrollar y crear sistemas capaces de aprender como un ser humano. Es importante señalar que esta difiere del campo de la robótica, ya que se centra en imitar la forma de pensar y no en un sistema hardware humanoide que actúe físicamente como tal.

En este mundo moderno, altamente mediado por la tecnología, podemos encontrar la Inteligencia Artificial muchos objetos de nuestra cotidianidad. Por ejemplo, en los hogares encontramos la domótica; en nuestros celulares y computadores, los anuncios personalizados dentro de los buscadores y las redes sociales. . Una vez realizada esta breve explicación sobre lo que es la inteligencia artificial y algunas de sus aplicaciones, te contaremos sobre el Machine Learning.

Hablemos sobre Machine Learning

Como ya hemos mencionado, el Machine Learning, o también conocido como Aprendizaje Automático, es un elemento que pertenece al ámbito de la Inteligencia Artificial, donde un sistema mediante algoritmos tiene la capacidad de identificar patrones de datos masivos y elaborar predicciones. Es de esta manera como los computadores pueden realizar tareas específicas de forma autónoma.

Estos algoritmos se agrupan en tres categorías:

– Aprendizaje supervisado: consiste en un aprendizaje previo basado en un sistema de etiquetas asociadas a unos datos que soportan la predicción y toma de decisiones. Un ejemplo de este algoritmo es el detector de spam, donde se categoriza un e-mail como spam dependiendo del historial de movimientos en correo.

 – Aprendizaje no supervisado: se centra en algoritmos que no cuentan con un conocimiento previo, con el objetivo de generar agrupaciones automáticas. Este tipo de algoritmo es muy utilizado en el marketing para crear campañas de publicidad altamente segmentadas.

– Aprendizaje por refuerzo: su propósito es que el algoritmo aprenda de su propia experiencia. Es decir, a través de un enfoque de ensayo y error se busca que el algoritmo tome la mejor decisión frente a distintas situaciones.  Por ejemplo, este algoritmo se usa para posibilitar el reconocimiento facial se emplea este algoritmo.

Este tipo de tecnología se emplea en industrias  que trabajan con una gran cantidad de datos, ya que les permite ser más eficientes al obtener una visión amplia de los datos, casi siempre en tiempo real .

Machine learning y educación

En el ámbito educativo, el machine learning ha resultado de suma importancia ya que, permite agilizar y facilitar el progreso de los estudiantes, y a su vez permite que la gestión de los docentes en relación al proceso de seguimiento, trazabilidad y evaluación sea más objetiva de acuerdo a las necesidades del ambiente educativo actual. Es por eso que se resaltan beneficios tanto para el docente como para el estudiante:

 

  • Para los estudiantes posibilita la generación de procesos de autoformación, ya que podrán realizar actividades, resolver retos y realizar evaluaciones con herramientas tecnológicas que faciliten su proceso de aprendizaje.
  • Para los docentes, permite la identificación de comportamientos y posibles soluciones a partir de la generación de predicciones que el sistema de machine learning genere, esto impactará el diseño de rutas de aprendizaje precisas de acuerdo al nivel educativo o nivel de desempeño de sus estudiantes, haciendo que el proceso de aprender se potencialice.

Esta tendencia tecnológica ya hace parte de los procesos educativos de la modernidad, se convierte en un referente para entender las dinámicas de aprendizaje de hoy. Desde CloudLabs venimos realizando avances en el desarrollo de nuevas características asociadas a la inteligencia artificial para generar mayores recursos a los docentes que permitan evaluaciones precisas y objetivas, que den no solo cuenta del avance del estudiante, sino que permita identificar los niveles educativos de los estudiantes, la mejor ruta para aprender en pro del desarrollo de competencias científicas propias de los jóvenes de está nueva era.

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CloudLabs presente en la Jornada Nacional de las Nuevas Tendencias de la Educación a Distancia en México 2022

El Instituto Politécnico Nacional (IPN), Red Late México, CONACyT, la Corporación Universitaria para el desarrollo de Internet (CUDI), el Comité de ANUIES TIC, la Sociedad Mexicana de Computación en la Educación (SOMECE), EdLatam Alliance y Meta Red México, en colaboración con CloudLabs se unieron para realizar y ser parte del estudio de laboratorios vivos para la transformación digital y la continuidad educativa haciendo una invitación masiva a instituciones de educación media, media superior y superior, pertenecientes a las organizaciones ya mencionadas, con el fin de que docentes de estas instituciones hagan uso de los laboratorios virtuales CloudLabs y aporten retroalimentación sobre estos como herramienta E-Tech.

Durante la jornada 41 de este evento estuvieron presentes algunos investigadores del Instituto Politécnico Nacional y miembros activos de la Comunidad Red LaTE México, entre ellos, la doctora Claudia Marina Vicario Solórzano, el doctor Luz Noé Oliva Moreno, la Ingeniera Margarita Elizabeth Gómez Mayorga y el doctor Pedro Rocha.

Estos investigadores presentaron el 19 de mayo de 2022 los resultados de su estudio el cual se realizó entre diciembre del 2021 y febrero del presente año, en el que participaron 22 instituciones educativas de México y Perú, a través de una estrategia de laboratorios utilizando la plataforma Cloudlabs.

Finalmente, se presentaron cuáles son los beneficios y desventajas de la plataforma a nivel práctico y educativo. Se concluyó que, “los laboratorios virtuales forman parte del ecosistema EdTech de nuestros días” y que, “resulta clave reconocer y transferir las mejores prácticas de uso de laboratorios virtuales para potenciar los aprendizajes particularmente en las áreas STEM y de salud”.

Agradecemos a las instituciones y a todos los docentes que formaron parte de este proceso. ¡Juntos continuamos transformando la educación!

Reflexiones sobre el uso de laboratorios virtuales con base en los resultados del estudio con CloudLabs | Cudi