Gamification strategy: critical thinking and mathematics anxiety in exact sciences among upper secondary student athletes
Keywords:
Gamification, Critical Thinking, Math Anxiety, Exact Sciences, High School AthletesAbstract
A gamification strategy provides an innovative option that enhances motivation, engagement, and academic performance by merging recreational elements with meaningful learning in demanding contexts such as sports. Therefore, the objective of this research is to demonstrate the effectiveness of gamification strategies in developing critical thinking and reducing math anxiety in exact sciences among high school student-athletes in Guayaquil, 2024. This quasi-experimental study involved 92 high school athletes, divided into two independent groups. A six-month gamified intervention was implemented, organized into diagnostic, training, execution, and evaluation phases. Validated Likert-scale instruments were used. The intervention included online games, team-based challenges, and projects related to the Sustainable Development Goals. The experimental group showed significant improvements in motivation, engagement, and academic performance (p<0.01) after the gamified intervention. According to the Wilcoxon test, positive ranks greatly exceeded negative ones. The control group showed minimal
but statistically insignificant progress (p>0.05). In the intergroup evaluation, the Mann-Whitney U test revealed significant differences in favor of the experimental group (p<0.01), as its medians and means increased more than those of the control group. Gamification proved effective in enhancing critical reasoning and reducing math anxiety in high school student-athletes. Notable advances were observed in motivation, dedication, and academic performance, supporting its effectiveness as an active teaching strategy.
Downloads
References
Adame Campaña, M. J., Suárez López, A. G., & Valle Pico, M. I. (2025). Efectos de los estilos de aprendizaje VAK (visual, auditivo y kinestésico) en el rendimiento académico de alumnos de 6to y 7mo de Educación Básica General. . Dilemas Contemporáneos: Educación, Política y Valores, 12(2), 1-21. https://doi.org/10.46377/dilemas.v12i2.4527
Arce Varela, E., Azofeifa-Mora, C., & Rojas-Valverde, D. (2020). Asociación entre estrés académico, composición corporal, actividad física y habilidad emocional en mujeres universitarias. MHSalud, 17(2), 72-97.
https://doi.org/10.15359/mhs.17-2.5
Arufe, V. (2019). Fortnite EF, un nuevo juego deportivo para el aula de Educación Física:Propuesta de innovación y gamificación basada en el videojuego Fortnite. . Sportis, 5(2), 323-350. https://doi.org/10.17979/sportis.2019.5.2.5257
Barreiro, J. L., Soidán, J. L., Sabucedo, L. Á., & Gago, J. M. (2024). Desarrollo y validación de una plataforma híbrida basada en blockchain para la gamificación de hábitos saludables. Retos: nuevas tendencias en educación física, deporte y recreación, 60, 1289-1297. https://doi.org/10.47197/retos.v60.105805
Calero, S., Villavicencio-Alvarez, V. E., Flores-Abad, E., & Monroy-Antón, A. J. (2024). Pedagogical control scales of vertical jumping performance in untrained adolescents (13–16 years): research by strata. PeerJ, 12, e17298.
https://doi.org/10.7717/peerj.17298
Calero-Morales, S., Suárez-Taboada, C., Villavicencio-Álvarez, V. E., & Mon-Lopez, D. (2023). Análisis del ranking técnico-táctico del voleibol cubano femenino, nivel escolar 2023. Arrancada, 23(45), 151-171. Retrieved Marzo 25, 2025, from https://revistarrancada.cujae.edu.cu/index.php/arrancada/article/view/617/411
Carballeira, E., Sevilla-Sánchez, M., Dopico-Calvo, X., Morales, J., Iglesias-Soler, E., & Fariñas Rodríguez, J. (2023). La gamificación en educación física: efectos sobre la motivación y el aprendizaje. Retos: nuevas tendencias en educación física, deporte y recreación, 47, 87-95. https://doi.org/10.47197/retos.v47.94686
Cardoso Luis, L., Díaz Valdés, L., Sánchez Hernández, T., Mursuli Sosa, M. Z., & González Olazábal, M. V. (2022). Vulnerabilidad al estrés en adolescentes de instituciones deportivas. Gaceta Médica Espirituana, 24(3), 1-7. Retrieved Marzo 25, 2025, from https://revgmespirituana.sld.cu/index.php/gme/article/view/2478
Chacón Borrego, F., & Ortega Jiménez, R. (2021). Propuesta de intervención de gamificación en educación física basada en el universo de Harry Potter. Sportis. Scientific Journal of School Sport, Physical Education and Psychomotricity, 8(1), 81–106. https://doi.org/10.17979/sportis.2022.8.1.8738
Delgado-Monge, I., Castro-Martínez, E., & Pérez-Tyteca, P. (2020). Estudio comparativo sobre ansiedad matemática entre estudiantes de Costa Rica y España. Revista Electrónica Educare, 24(2), 296-316. https://doi.org/10.15359/ree.24-2.15
Escobar, E. M., Caicedo, F. B., & Medina, D. R. (2023). Innovaciones en la pedagogía moderna: estrategias y tecnologías emergentes. . Código Científico Revista de Investigación, 4(2), 1041-1068. https://doi.org/10.55813/gaea/ccri/v4/n2/264
Escobosa, G., Carbonero Sánchez, L., Escriu Mateu, S., & Prat Grau, M. (2024). Fitcoin Race: una propuesta de gamificación para trabajar los hábitos saludables en la formación inicial del profesorado. Retos, 51, 1234–1244. https://doi.org/10.47197/retos.v51.98807
Espinosa-Albuja, C. E., Haro-Simbaña, J. T., & Morales, S. (2023). Biomechanical difference of arched back stretch between genders in high school students. Arrancada, 23(44), 66-79. Retrieved 14 de Mayo de 2023, from https://revistarrancada.cujae.edu.cu/index.php/arrancada/article/view/541/370
García, M. J., López-Sánchez, J. Á., & Murillo-Zamorano, L. R. (2022). Teoría de flujo y gamificación con realidad aumentada en Educación Superior. 7th Virtual International Conference on Education, Innovation and ICT (p. 86). Madrid: Adaya Press. https://doi.org/10.58909/adc22447986
García-Álvarez, P., Alfonso González-Rivas, R., Marín Uribe, R., & Soto Valenzuela, M. C. (2022). Aplicación de estrategias de gamificación en la formación académica de educadores físicos: revisión sistemática. Retos: Nuevas Perspectivas de Educación Física, Deporte y Recreación, 46. https://doi.org/10.47197/retos.v46.94753
Gil-Velázquez, C. L. (2020). Los paradigmas en la educación El aprendizaje cognitivo. Uno Sapiens Boletín Científico De La Escuela Preparatoria No. 1, 2(4), 19-22. Retrieved Junio 29, 2025, from https://repository.uaeh.edu.mx/revistas/index.php/prepa1/article/view/5123
Guaña, E. L., & Cevallos, P. A. (2024). La importancia del pensamiento crítico y la resolución de problemas en la educación contemporánea. . Revista Científica Kosmos, 3(1), 4-18. https://doi.org/10.62943/rck.v3n1.2024.50
Hernández, M. M., Lorenzo, M. D., & Morales, S. (2024). Ana Fidelia Quiros Moret, an example for the formation of values from her sporting career. Revista Conrado, 20(97), 189-195. https://conrado.ucf.edu.cu/index.php/conrado/article/view/3647
Jadue, J. (2002). Factores psicológicos que predisponen al bajo rendimiento, al fracaso ya la deserción escolar. Estudios pedagógicos (valdivia)(28), 193-204. https://doi.org/10.4067/S0718-07052002000100012
Macías, I. A. (2020). Estrés académico y bioestadística en estudiantes de ciencias de la salud. Revista Arbitrada Interdisciplinaria de Ciencias de la Salud. Salud y Vida, 4(7), 129-142. https://doi.org/10.35381/s.v.v4i7.663
Mainer-Pardos, E., Albalad-Aiguabella, R., Álvarez, V. E., Calero-Morales, S., Lozano, D., & Roso-Moliner, A. (2025). Investigating Countermovement and Horizontal Jump Asymmetry in Female Football Players: Differences Across Age Categories. Journal of Functional Morphology and Kinesiology, 10(3), 1-10. https://doi.org/10.20944/preprints202503.1528.v1
Mainer-Pardos, E., Álvarez, V. E., Moreno-Apellaniz, N., Gutiérrez-Logroño, A., & Calero-Morales, S. (2024). Effects of a neuromuscular training program on the performance and inter-limb asymmetries in highly trained junior male tennis players. Heliyon, 10(5), e27081. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e27081
Mendoza, K. M., Burgos, G. D., Rivera, D., & Morales, S. C. (2024). Effects of collaborative strategies on the academic teaching-learning process of pre-youth volleyball players. Retos:nuevas tendencias en educación física, deporte y recreación, 61, 1172-1183. https://doi.org/10.47197/retos.v61.109363
Mon-D, Zakynthinaki, M. S., & Calero, S. (2019b). Connection between performance and body sway/morphology in juvenile Olympic shooters. Journal of Human Sport & Exercise, 14(1), 75-85. https://doi.org/10.14198 jhse.2019.141.06
Mon-López, D., Moreira da Silva, F., Calero-Morales, S., López-Torres, O., & Lorenzo Calvo, J. (2019). What Do Olympic Shooters Think about Physical Training Factors and Their Performance?. International journal of environmental research and public health., 16(23), 4629. https://doi.org/0.3390/ijerph16234629
Mon-López., D., Tejero-González, C. M., & Morales, S. (2019). Recent changes in women’s Olympic shooting and effects in performance. PloS one., 14(5), e0216390-e0216390. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0216390
Morales, S. C., Iglesias, S., Viscarra, D. C., & Neira, D. J. (2024). Anthropometric scales for the pedagogical control of talents in Cuban school volleyball (13-15 years, women’s). Arrancada, 24(49), 385-394. Retrieved Marzo 29, 2025, from https://revistarrancada.cujae.edu.cu/index.php/arrancada/article/view/711
Morales,, S. (2011). Significant influential variables in set volleyball performance. Revista Internacional de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y el Deporte, 11(42), 347-361. Retrieved 18 de Enero de 2023, from http://cdeporte.rediris.es/revista/revista42/artvariables214.htm
Morales., S. C., Vinueza, G. C., Yance, C. L., & Paguay, W. J. (2023). Gross motor development in preschoolers through conductivist and contructivist physical-recreational activities: Comparative research. Sports, 11(3), 61. https://doi.org/10.3390/sports11030061
Moreno-Apellaniz, N., Villanueva-Guerrero, O., Villavicencio-Álvarez, V. E., Calero-Morales, S., & Mainer-Pardos, E. (2024). Impact of Lower-Limb Asymmetries on Physical Performance Among Adolescent Female Tennis Players. Life, 14(12), 1561. https://doi.org/10.3390/life14121561
Navarro Mateos, C., Pérez López, I. J., & Femia Marzo, P. J. (2021). La gamificación en el ámbito educativo español: revisión sistemática. Retos, 42, 507-516. https://doi.org/10.47197/retos.v42i0.87384
Ordoñez Ocampo, B. P., Ochoa Romero, M. E., Erráez Alvarado, J. L., León González, J. L., & Espinoza Freire, E. E. (2021). Consideraciones sobre aula invertida y gamificación en el área de ciencias sociales. Revista Universidad y Sociedad, 13(3), 497-504. Retrieved Junio15, 2025, from
http://scielo.sld.cuscielo.phppid=S2218-36202021000300497&script=sci_arttext&tlng=en
Peña Gónzalez, I., Javaloyes, A., & Moya-Ramón, M. (2023). El efecto de una combinación de aula invertida y gamificación en la calidad de enseñanza percibida, la satisfacción con la asignatura y el rendimiento académico de los estudiantes universitarios. Retos, 50, 403-407.
https://doi.org/10.47197/retos.v50.99864
Pierart, C. G., & Pavés, F. R. (2011). Estilos de aprendizaje, género y rendimiento académico. Revista de estilos de aprendizaje, 4(8), 71-84. https://doi.org/10.55777/rea.v4i8.937
Piñero Charlo, J. C. (2020). Modelando los diferentes roles del docente en la educación matemática moderna. Espacios, Caracas, 41(30), 301-317. Retrieved Junio 29, 2025, from https://www.revistaespacios.com/a20v41n30/a20v41n30p25.pdf
Potosí-Moya, V., Paredes-Gómez, R., & Calero-Morales, S. (2025). Effects of Nordic Exercises on Hamstring Strength and Vertical Jump Performance in Lower Limbs Across Different Sports. Applied Sciences, 15(10), 5651. https://doi.org/10.3390/app15105651
Pulido, R. O., & Ortega, M. L. (2020). Actividad física, cognición y rendimiento escolar: una breve revisión desde las neurociencias. Retos: nuevas tendencias en educación física, deporte y recreación, 38, 868-878. https://doi.org/10.47197/retos.v38i38.72378
Roso-Moliner, A., Gonzalo-Skok, O., Villavicencio-Álvarez, V. E., Calero-Morales, S., & Mainer-Pardos, E. (2024). Analyzing the Influence of Speed and Jumping Performance Metrics on Percentage Change of Direction Deficit in Adolescent Female Soccer Players. Life, 14(4), 466. https://doi.org/10.3390/life14040466
Samaniego, C. B., Carrión, L. J., Balcázar, M., & Sarango, D. B. (2025). La influencia de la gamificación tecnológica en la regulación emocional. Revista Científica Arbitrada Multidisciplinaria PENTACIENCIAS, 7(3), 528-535. https://doi.org/10.59169/pentaciencias. v7i3.1529
Sánchez, J. A., & Bernal, I. R. (2022). Gamificación y valores: una propuesta transversal motivadora en Educación Física. Retos: nuevas tendencias en educación física, deporte y recreación, 43, 336-341. https://doi.org/10.47197/retos.v43i0.85691
Sánchez, M. T. (2020). Pedagogía Ignaciana, Constructivismo Social de Vygotsky, Aprendizaje Servicio Solidario. Articulados teóricamente en pro de la responsabilidad social universitaria. Guayana Moderna, 9(9), 7-22. https://doi.org/10.1234/gm.v9i9.5421
Sevilla-Sanchez, M., Dopico Calvo, X., Morales, J., Iglesias-Soler, E., & Fariñas Rodríguez, J. (2023). La gamificación en educación física: efectos sobre la motivación y el aprendizaje. Retos: nuevas tendencias en educación física, deporte y recreación, 47, 87-95. https://doi.org/10.47197/retos.v47.94686
Soto-Romero, O., Venegas-Linares, D., & Medina-Hernández, E. (2023). Incidencia de factores socioemocionales en el rendimiento académico de estudiantes de secundaria. Educación y humanismo, 25(44), 1-25. https://doi.org/10.17081/eduhum.25.44.5344
Suárez, J. G., Martínez, M. G., & Parrilla, F. J. (2023). Estudio descriptivo de la ansiedad matemática en estudiantes mexicanos de ingeniería. . IE Revista de Investigación Educativa de la REDIECH, 14, e1619. https://doi.org/10.33010/ie_rie_rediech.v14i0.1619
Uribarri, H. G., Lago-Fuentes, C., Bores-Arce, A., Álvarez, V. E., López-García, S., Calero-Morales, S., & Mainer-Pardos, E. (2024). External Load Evaluation in Elite Futsal: Influence of Match Results and Game Location with IMU Technology. Journal of Functional Morphology
and Kinesiology, 9(3), 140. https://doi.org/10.3390/jfmk9030140
Villamizar Acevedo, G., Araujo Arenas, T., & Trujillo Calderón, W. J. (2020). Relación entre ansiedad matemática y rendimiento académico en matemáticas en estudiantes de secundaria. .Ciencias Psicológicas, 14(1), 1-13. https://doi.org/10.22235/cp.v14i1.2174
Villanueva-Guerrero, O., Gadea-Uribarri, H., Villavicencio Álvarez, V. E., Calero-Morales, S., & Mainer-Pardos, E. (2024). Relationship between Interlimb Asymmetries and Performance Variables in Adolescent Tennis Players. Life, 14(8), 959. https://doi.org/10.3390/life14080959
Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher psychological processes (Vol. 86). USA: Harvard university press.
Yépez, M. M., Quinapallo, X. P., Corbí, R. G., & Mendoza, F. M. (2022). Gestión del proceso enseñanza-aprendizaje: estilos de aprendizaje y rendimiento académico. Revista Venezolana de Gerencia: RVG, 27(7), 281-296. https://doi.org/10.52080/rvgluz.27.7.19
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Shirley Patricia del Rosario Noriega
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
This journal provides immediate open access to its content, based on the principle that providing the public with free access to research supports a greater global exchange of knowledge.
In addition, open arbitration papers are accepted, preferably from Research Gate.
