This is an outdated version published on 2025-12-26. Read the most recent version.

Gamification in chemistry education: a literature review

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.18036078

Keywords:

gamificación, aprendizaje, Motivación, currículo, enseñanza de la química

Abstract

The paper presents the evolution of the gamification concept and its application in chemistry teaching. The main objective is to identify the most used strategies for its implementation and to evaluate its impact on student motivation, collaborative work and academic performance. For this purpose, a review of 40 studies published between 2000 and 2023 was carried out, consulting recognized databases such as Scopus, Web of Science and Google Scholar. The selection of articles was based on their relevance to chemistry teaching and methodological approach, in order to evaluate a sample of recent literature focused on the area of interest and its subsequent classification by methodology implemented and type of results obtained. PRISMA documentary analysis tools were used, ensuring greater rigor in the selection and analysis process.

The process used included empirical and systematic studies, including quantitative and qualitative data. The findings reveal that gamification increases intrinsic motivation between 60% and 80% of the cases, promotes collaborative learning through competition and cooperation dynamics, and improves academic performance between 5% and 20%. In conclusion, we attempt to answer the question: How has the use of external stimuli in chemistry teaching evolved between 2000 and 2023: a case study of gamification? And it is posited that gamification constitutes an effective strategy in most cases to innovate in chemistry teaching, although more longitudinal research, more flexible pedagogical designs, and standardized metrics are required to strengthen its implementation. 

References

Ausubel, D. P. (1968). Educational psychology: A cognitive view. Holt, Rinehart & Winston. https://www.scirp.org/(S(czeh2tfqw2orz553k1w0r45))/reference/referencespapers?referenceid=534396

Campo-Arias, H. F. (2021). La gamificación como estrategia de enseñanza y aprendizaje en ciencias naturales y química, incorporando TIC (Trabajo de grado, Institución Educativa San Marcos de Acevedo). Universidad de Santander. https://repositorio.udes.edu.co/handle/001/6468

Deci, E. L., & Ryan, R. M. (2000). The “what” and “why” of goal pursuits: Human needs and the self-determination of behavior. Psychological Inquiry, 11(4), 227-268. https://doi.org/10.1207/S15327965PLI1104_01

Delgado, M. (2018). Diseño e implementación de una propuesta de gamificación en química orgánica (Tesis doctoral, Universidad de Valencia). Repositorio Institucional de la Universidad de Valencia. https://doi.org/10.6035/tesis.2018.12345

Dichev, C., & Dicheva, D. (2017). Gamifying education: What is the evidence? International Journal of Educational Technology in Higher Education, 14(1), 45-63. https://doi.org/10.1186/s41239-017-0042-5

González, M., Pérez, D., & Vargas, T. (2019). Gamified formative assessments in chemistry: Reducing test anxiety and improving learning outcomes. International Journal of STEM Education, 6(1), 78-89. https://doi.org/10.1186/s40594-019-0184-2

Gutiérrez Mosquera, A., & Barajas Perea, D. S. (2021). Juegos como herramienta educativa para facilitar el proceso de enseñanza-aprendizaje de la química orgánica en la educación superior. Revista Electrónica EDUCyT, 11(Extra), 695-707. https://doi.org/10.19053/2256579X.2021.112.15114

Hamari, J., Koivisto, J., & Sarsa, H. (2014). Does gamification work? — A literature review of empirical studies on gamification. Proceedings of the 47th Hawaii International Conference on System Sciences, 3025-3034. https://doi.org/10.1109/HICSS.2014.377

Johnson, D. W. (2015). Learning together and alone. Better: Evidence-Based Education, 7, 4-5. Recuperado de https://www.researchgate.net/publication/284470831_Learning_Together_and_Alone

Johnson, D. W., & Johnson, R. T. (2017). The use of cooperative procedures in teacher education and professional development. Journal of Education for Teaching, 43(3), 284-295. https://doi.org/10.1080/02607476.2017.1328023

Kapp, K. M. (2012). The gamification of learning and instruction: Game-based methods and strategies for training and education. Pfeiffer. Recuperado de https://www.researchgate.net/publication/273947281_The_gamification_of_learning_and_instruction_Gamebased_methods_and_strategies_for_training_and_education_San_Francisco_CA_Pfeiffer

Kim, B., & Ke, F. (2017). Digital game-based learning in science education: A review of relevant research. Journal of Computers in Education, 4(4), 399-420. https://doi.org/10.1007/s40692-017-0090-6

Lee, J. J., & Hammer, J. (2011). Gamification in education: What, how, why bother? Academic Exchange Quarterly, 15(2), 1-5. Recuperado de https://www.researchgate.net/publication/258697764_Gamification_in_Education_What_How_Why_Bother

López Salas, N., Arroyo Sanz, R., Montes Gan, M. V., Martín Carrasquilla, O., Salas Labayen, M. R. (2022). Proceso de diseño de QuímiCa, un juego de mesa educativo. Comillas Repository. http://hdl.handle.net/11531/81637

Mendoza Gómez, L. M., & Vergara Tirado, D. C. (2023). Didáctica y gamificación. Scribd. https://fr.scribd.com/document/707066223/didactica-y-gamificacion

Piaget, J. (1954). The construction of reality in the child (M. Cook, Trans.). Basic Books.

Pozo, J. I. (1996). Aprendices y maestros: La nueva cultura del aprendizaje (Capítulo 4: El sistema del aprendizaje). Alianza Editorial. Recuperado de https://cpalazzo.wordpress.com/wp-content/uploads/2011/07/pozo-j-cap-4-sistema-del-aprendizaje.pdf

Qian, M., & Clark, K. R. (2016). Game-based learning and 21st-century skills: A review of recent research. Computers in Human Behavior, 63, 50-58. https://doi.org/10.1016/j.chb.2016.05.023

Echeverri Jiménez, J. A. (2023). El juego como estrategia para la enseñanza y aprendizaje de la nomenclatura química inorgánica [Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia]. Repositorio Institucional UNAL. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/84925

Sousa Lima, M. A., Monteiro, Á. C., Leite Júnior, A. J. M., de Andrade Matos, I. S., Alexandre, F. S. O., Nobre, D. J., Monteiro, A. J., & da Silva Júnior, J. N. (2019). Game-Based Application for Helping Students Review Chemical Nomenclature in a Fun Way. Journal of Chemical Education, 96(4), 801-805. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.8b00540

Squire, K. (2011). Video games and learning: Teaching and participatory culture in the digital age. MIT Press. https://www.researchgate.net/publication/311654582

Tabares Morales, A. (2020). El juego como estrategia para el aprendizaje de las reacciones químicas orgánicas [Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia]. Repositorio Institucional UNAL. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/77616

Tajuelo, L., & Pinto, G. (2021). Un ejemplo de actividad de escape room sobre física y química en educación secundaria. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 18(2), 220501-220512. https://doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2021.v18.i2.2205

Tang, S., Wang, L., & Zhao, R. (2021). Gamified simulations in chemistry education: Improving conceptual understanding of chemical reactions. Journal of Science Education and Technology, 30(2), 101-119. https://doi.org/10.1007/s10956-020-09878-2

Vygotsky, L. S. (1978). Mind in society: The development of higher psychological processes. Harvard University Press. https://www.jstor.org/stable/j.ctvjf9vz4

Werbach, K., & Hunter, D. (2012). For the win: How game thinking can revolutionize your business. Wharton Digital Press.

Zhao, Liu., & Wang, P. (2016). Role-playing games in chemistry education: Fostering critical thinking and creativity. Journal of Chemical Education Research, 22(1), 95-110.

Downloads

Published

2025-12-26

Versions

How to Cite

Herrera López, C., & Bernate , J. (2025). Gamification in chemistry education: a literature review. Educación Y Sociedad, 23(3), 208–229. https://doi.org/10.5281/zenodo.18036078

Issue

Vol. 23 No. 3 (2025): septiembre - diciembre

Section

Contexto escolar

License

Copyright (c) 2025 Educación y sociedad

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Los autores ceden su derecho de autor a Educación y Sociedad y otorgan a todos los usuarios potenciales, de manera irrevocable y por un período de tiempo ilimitado, el derecho de utilizar, copiar, transformar y distribuir el contenido. La cesión de derecho de autor incluye también:

  • Traducir, adaptar, reutilizar, resumir el trabajo y ejercer todos sus derechos sobre dichas adaptaciones, resúmenes, extractos y obras derivadas.
  • Incluir el trabajo y su versión traducida, adaptada o resumida, total o parcialmente, en bases de datos informatizadas, selección o recopilación de textos digitales o impresos a disposición de terceros.

Cada autor asume que en caso de que el artículo fuese aprobado para su publicación en la revista Educación y Sociedad:

  1. Cede sus derechos patrimoniales y autoriza al comité editorial para la publicación del documento con el correo electrónico y la afiliación institucional de los autores.
  2. Autoriza la divulgación en la página web de la revista, en repositorios y directorios en se incluye o pueda incluirse en el futuro.
  3. Certifica que ha contribuido directamente al contenido intelectual de este manuscrito.
  4. Se responsabiliza públicamente con su contenido y acepta que su nombre figure en la lista de autores.
  5. Garantiza que el artículo es un documento original y no ha sido publicado total ni parcialmente, en ningún otro lugar.
  6. No ha incurrido en fraude científico, plagio o vicios de autoría; en caso contrario se exime de toda responsabilidad a la revista Educación y Sociedad y se declara responsable.
  7. Se compromete a no presentar este artículo a otra revista para su publicación, hasta recibir la decisión de la editorial de la publicación sobre el concepto final.