Maestría en Enseñanza de las Ciencias · 2023
Desarrollo de pensamiento computacional en los estudiantes de educación media a partir de la programación de robots
Este estudio examina las percepciones iniciales de los estudiantes sobre el pensamiento computacional y cómo al implementar una unidad didáctica basada en programación de robots fortalece el crecimiento en esta habilidad del siglo XXI. La investigación permite describir las percepciones erróneas sobre el pensamiento computacional, previo a la implementación de esta unidad de aprendizaje y compararlas con los progresos obtenidos al finalizar el proceso. Asimismo, se observó un aumento en la confianza de los estudiantes frente a problemas tecnológicos y algorítmicos. Estos hallazgos respaldan los objetivos de investigación donde se muestra que la programación de robots es efectiva para mejorar el pensamiento computacional de los estudiantes de educación media, así como la importancia de potenciar habilidades de resolución de problemas y pensamiento crítico en la sociedad. Objetivo: Describir el desarrollo del pensamiento computacional que alcanzan los estudiantes de educación media a partir de la implementación de una unidad didáctica que se fundamenta en la programación de robots. Metodología: Esta investigación está enmarcada en el paradigma cualitativo de investigación, de tipo inductivo (Hernández, 2014). El estudio se basó en la observación de hechos, datos, actitudes y comportamientos de los estudiantes con el fin de generar conclusiones o generalizaciones sobre el desarrollo del pensamiento computacional de los estudiantes de grado decimo del colegio María Auxiliadora, del municipio de Santuario, ubicado en el departamento de Antioquia (Colombia)
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Contenido
- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 13
- DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMAp. 13
- JUSTIFICACIÓNp. 20
- OBJETIVO GENERALp. 22
- OBJETIVOS ESPECÍFICOSp. 22
- MARCO CONCEPTUALp. 23
- CONTEXTO EDUCATIVOp. 23
- PENSAMIENTO COMPUTACIONALp. 28
- Modelo para resolver problemasp. 29
- Abstracciónp. 31
- Descomposiciónp. 33
- Recursividadp. 35
- Pensamiento algorítmicop. 37
- PROGRAMACIÓN DE ROBOTSp. 38
- Inclusión e igualdadp. 39
- Aprendizaje creativo y resolución de problemasp. 40
- Aprendizaje libre y la exploración autodirigidap. 42
- PROGRAMACIÓN DE ROBOTSp. 38
- METODOLOGÍAp. 45
- ENFOQUE Y ALCANCEp. 45
- POBLACIÓN Y CONTEXTOp. 45
- UNIDAD DE TRABAJOp. 49
- CONSIDERACIONES ÉTICASp. 49
- UNIDAD DE ANÁLISISp. 50
- Instrumento de exploración de ideas previasp. 51
- Instrumento de observación durante la implementaciónp. 51
- Instrumento video Entrevista a estudiantesp. 52
- UNIDAD DIDÁCTICAp. 52
- DISEÑO METODOLÓGICOp. 53
- PLAN DE ANÁLISISp. 55
- ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOSp. 56
- FRENTE AL PENSAMIENTO COMPUTACIONALp. 56
- ideas previasp. 59
- ESTUDIANTES DE EDUCACIÓN MEDIAp. 67
- CON LA PROGRAMACIÓN DE ROBOTSp. 84
- utilizando la programación en robotsp. 86
- utilizando la programación en robotsp. 91
- utilizando la programación en robotsp. 96
- utilizando la programación en robotsp. 99
- unidad didáctica utilizando la programación en robotsp. 102
- CONCLUSIONESp. 107
- RECOMENDACIONESp. 109
- AMPLIACIÓN DEL ALCANCE DEMOGRÁFICOp. 109
- EVALUACIÓN A LARGO PLAZOp. 109
- COMPARACIÓN CON OTROS ENFOQUES PEDAGÓGICOSp. 109
- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASp. 110
- ANEXOSp. 117
- Ilustración 2. MOUSEBOTp. 47
- Ilustración 3. Estudiantes María Auxiliadora armando PINGUIBOTp. 48
- Ilustración 4. Marco metodológicop. 53
- Ilustración 5. Ruta metodológicap. 54
- Ilustración 6. Instrumento de ideas previasp. 56
- Ilustración 7. Compilación de la información recolectadap. 57
- Ilustración 8. Población analizadap. 60
- Ilustración 9. Tiempo que llevan los estudiantes en formaciónp. 61
- Ilustración 10. Análisis resultados de instrumento de ideas previasp. 62
- Ilustración 11. Percepción categoría de investigación Pensamiento Algorítmicop. 63
- Ilustración 12. Percepción de los estudiantes sobre la categoría de Abstracciónp. 64
- Ilustración 13. Percepción de los estudiantes sobre la categoría de recursividadp. 65
- Ilustración 14, Percepción de los estudiantes frente a la programación de robotsp. 66
- Ilustración 16. Reconociendo necesidades para solucionar el reto propuestop. 70
- instrumentos de mediciónp. 71
- Ilustración 18. Mbot 1 de la empresa Makeblockp. 72
- Ilustración 19. Propagación de la onda ultrasónica a 40Khz de frecuenciap. 73
- Ilustración 20. laberinto propuesto para la solución del retop. 74
- Ilustración 21. Trabajando algoritmos recursivosp. 75
- Ilustración 24. Interacciones estudiantes con la estructura del laberintop. 78
- Ilustración 26. Estudiantes creando secuencias lógicasp. 79
- Ilustración 27. Estudiantes comprobando comportamiento de periféricos del mbot1p. 80
- Ilustración 28. Docente diligenciando instrumento de observaciónp. 82
- Ilustración 29. Expertos diligenciando instrumento de observaciónp. 82
- Ilustración 30. Diligenciando instrumento de observaciónp. 83
- Ilustración 31. Conformación de equipos de trabajop. 86
- Ilustración 32. Dimensionamiento de las necesidades para solucionar el retop. 87
- Ilustración 33. Construyendo la lógica algorítmica para solucionar el reto del laberintop. 88
- Ilustración 34. Implementando teorías conocidas en procesos de programaciónp. 90
- Ilustración 35. Apoyo y participación del docente líder para ayudar a solucionar el retop. 91
- solucionar el retop. 89
- Ilustración 37. Propuestas planteadas por los equipos de trabajop. 93
- Ilustración 38. Propuestas algorítmicas realizadas por los estudiantesp. 94
- retop. 123
- Ilustración 40. Utilización de elementos y equipos del ambiente de aprendizajep. 96
- Ilustración 41. Implementación de algoritmos utilizando herramientas tecnológicasp. 97
- Ilustración 42. Herramienta tecnológica Robóticap. 98
- aprendizajep. 125
- Ilustración 44. Evidencia del desarrollo del pensamiento computacionalp. 101
- Ilustración 45. Estudiante hablando de las dificultades de la implementación del retop. 103
- Ilustración 46. Reacciones de estudiantes con relación a los aprendizajes obtenidosp. 104
- Tabla 1. Unidad de análisis de categorías y subcategoríasp. 50
- Tabla 2. Rubrica de evaluación de la unidad didácticap. 81
- Tabla 3. Secuencia didáctica y metodológicap. 81
- Anexo. 1 Unidad didácticap. 117
- Anexo. 2. instrumento de observación momento 1p. 129
- Anexo. 3. instrumento de observación momento 2p. 130
- Anexo. 4. instrumento de observación momento 3p. 131
- Anexo. 5. instrumento de observación momento 4p. 132