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ENSEÑANZA DEL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL EN NIÑOS, NIÑAS Y ADOLESCENTES, DESDE UNA MIRADA INTERDISCIPLINAR HENRY MAURICIO OSORIO GÓMEZ PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE EDUCACIÓN MAESTRÍA EN EDUCACIÓN BOGOTÁ D. C. 2023 ENSEÑANZA DEL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL EN NIÑOS, NIÑAS Y ADOLESCENTES, DESDE UNA MIRADA INTERDISCIPLINAR Por HENRY MAURICIO OSORIO GÓMEZ Trabajo de grado para optar por el título de Magister en Educación Innovación en Educación con el uso de Tecnologías. Tutor WILSON LEANDRO PARDO OSORIO PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE EDUCACIÓN MAESTRÍA EN EDUCACIÓN BOGOTÁ D. C. 2023 3 Tabla de contenido Introducción .................................................................................................................................. 11 Planteamiento del problema ........................................................................................................ 14 Pregunta de investigación ............................................................................................................ 16 Objetivo general ........................................................................................................................... 17 Objetivos específicos ................................................................................................................. 17 Antecedentes ................................................................................................................................. 18 Educación STEM y su posicionamiento en la educación escolar colombiana .......................... 21 Fortalecimiento de las competencias digitales para facilitar el acceso al trabajo y al emprendimiento ......................................................................................................................... 24 Marco político y brecha digital .................................................................................................. 25 Justificación .................................................................................................................................. 27 Transversalidad del pensamiento computacional y las distintas áreas del conocimiento ......... 27 Fomento de la innovación educativa ......................................................................................... 28 Beneficios sociales del trabajo .................................................................................................. 29 Beneficios metodológicos de la investigación .......................................................................... 30 Marco teórico ................................................................................................................................ 31 Pensamiento computacional en el siglo actual .......................................................................... 31 Componentes de enseñanza en el pensamiento computacional ............................................ 32 Pensamiento computacional y nuevas pedagogías ............................................................... 34 Transformar la forma como aprendemos .............................................................................. 35 Ambientes de aprendizaje ..................................................................................................... 36 Nuevas pedagogías ............................................................................................................... 38 Competencias digitales .............................................................................................................. 39 Competencias digitales en América latina ............................................................................ 41 Las herramientas cognoscitivas y las habilidades digitales .................................................. 45 4 Proyectos integradores ............................................................................................................... 45 Currículo escolar........................................................................................................................ 47 El currículo escolar y las nuevas tecnologías ............................................................................ 48 Orientaciones curriculares para el área de tecnología e informática .................................... 49 Tipos de currículos ................................................................................................................ 50 STEM, robótica y cultura maker ............................................................................................... 51 Ventajas de la Robótica educativa ........................................................................................ 52 La cultura maker ................................................................................................................... 53 Diseño metodológico ..................................................................................................................... 55 Confirmación de las categorías conceptuales ............................................................................ 56 Criterios de selección de los participantes ................................................................................. 56 Marco metodológico .................................................................................................................. 56 Hallazgos ....................................................................................................................................... 59 Entrevistas a docentes del colegio ............................................................................................. 59 Música - Síntesis del diálogo con el maestro entrevistado ................................................... 59 Música - Síntesis del diálogo con la maestra entrevistada .................................................... 62 Educación física - Síntesis del diálogo con la maestra entrevistada ..................................... 63 Ciencias - Síntesis del diálogo con la maestra entrevistada .................................................. 65 Entrevista realizada a aprendices de robótica e impresión 3D ............................................. 68 Instrumentos de consulta para los estudiantes ........................................................................... 70 Confianza en la informática para resolver problemas .......................................................... 70 Proyección sobre el uso de las ciencias de la computación en su futura carrera .................. 72 Interés general sobre las ciencias de la computación ........................................................... 73 Interés formativo a corto plazo en las ciencias de la computación ....................................... 74 Interés formativo a mediano o largo plazo en las ciencias de la computación ..................... 76 Visión sobre las ciencias de la computación como complemento o articulador con otras disciplinas o iniciativas ......................................................................................................... 77 5 Análisis y reflexión sobre los hallazgos de la investigación ...................................................... 79 Objetivo específico 1 - Identificar oportunidades de colaboración y estrategias, para la integración entre currículos escolares contemporáneos y la enseñanza del PC en NNA .......... 80 Trabajo colaborativo a través de proyectos de investigación ............................................... 81 Transversalización de contenidos y solución de problemas ................................................. 82 Transformación de dinámicas de enseñanza en programación ............................................. 83 Dinámicas en el procesode aprendizaje ............................................................................... 85 Definición de la secuencia didáctica para la enseñanza de PC ............................................. 87 Objetivo específico 2 - Formular estrategias específicas, para transformación de currículos escolares a través de la enseñanza del pensamiento computacional en NNA ........................... 89 Metodología STEM .............................................................................................................. 90 Robótica y pensamiento computacional ............................................................................... 91 Elaboración de videojuegos .................................................................................................. 94 Actividades desconectadas y proyectos integradores ........................................................... 96 Objetivo específico 3 - Inferir un conjunto de criterios o mecanismos que faciliten armonizaciones curriculares entre áreas del conocimiento y la enseñanza del pensamiento computacional ............................................................................................................................ 98 Adaptación del currículo ....................................................................................................... 98 Visión de los estudiantes con respecto a la interdisciplinariedad y el aprendizaje del pensamiento computacional ................................................................................................ 101 Elaboración y uso de los videojuegos ................................................................................. 102 Protocolo sugerido para orientar la integración entre los currículos escolares contemporáneos y la enseñanza de pensamiento computacional........................................... 105 Conclusión ................................................................................................................................... 108 Referencias .................................................................................................................................. 111 Anexos ......................................................................................................................................... 115 Anexo A .............................................................................................................................. 115 Anexo B .............................................................................................................................. 116 6 Índice de Figuras Figura 1.Criterios o mecanismos sugeridos para orientar la integración entre los currículos escolares contemporáneos y la enseñanza de pensamiento computacional. ................................ 105 7 Dedicatoria Dedico este arduo trabajo a mis padres, a mi hermano y a mi sobrino que son el motor de mi existir. Gracias por darme el apoyo y la convicción de seguir adelante con mis sueños y objetivos, siempre están en mi mente y en mi corazón. 8 Agradecimientos A mi director de tesis, el Doctor Wilson Pardo, quien creyó en mí y me orientó con sus conocimientos, comentarios y motivaciones. Un maestro que demuestra su pasión por la innovación en tecnología educativa en Colombia. A todos los maestros de la Maestría en Educación por su dedicación y promover diversos modos de pensamiento y reflexión con respecto al sistema educativo contemporáneo. A la Pontificia Universidad Javeriana por abrirme las puertas. 9 Resumen Esta investigación aporta en la construcción de un protocolo de enseñanza en temas relacionados con el pensamiento computacional en niños, niñas y adolescentes (NNA), buscando la aplicación de estrategias pedagógicas integradoras en el aula. En el trabajo desarrollado participaron docentes y estudiantes de un colegio privado de la ciudad de Bogotá, en el cual se dirigió un enfoque metodológico cualitativo descriptivo para la recolección y análisis de los datos; el objetivo principal fue reflexionar en torno a cómo desarrollar competencias digitales y elaborar proyectos informáticos desde edades tempranas a través de la transversalidad de contenidos orientados al desarrollo de software por medio de lenguajes de programación de alto nivel y diferentes áreas del conocimiento de interés para los estudiantes. Los resultados de la investigación mostraron que el aprendizaje basado en proyectos con un enfoque hacia el aprendizaje activo motiva significativamente el proceso enseñanza-aprendizaje articulando iniciativas donde se combinen temas relacionados con la elaboración de proyectos STEM, robótica, elaboración de video juegos y actividades desconectadas para el aprendizaje de algoritmos, entre otros. 10 Abstract This research contributes to the development of a teaching protocol on topics related to computational thinking in children and adolescents, seeking the application of inclusive pedagogical strategies in the classroom. The work involved teachers and students from a private school in the city of Bogotá; the main objective was to reflect on how to develop digital competencies and elaborate computer projects from early ages through cross-curricular content aimed at software development using high-level programming languages and various areas of knowledge of interest to the students. The results of the research showed that project-based learning with a focus on active learning significantly motivates the teaching-learning process, articulating initiatives where topics related to the elaboration of STEM projects, robotics, video game development, and offline activities for learning algorithms, among others, are combined. 11 Introducción Considerando la importancia del desarrollo de software y el fomento de habilidades relacionadas con el pensamiento computacional en niños, niñas y adolescentes en la era digital contemporánea, Castells (2000), es evidente la necesidad de incorporar temas de ciencias de la computación en los currículos de las instituciones educativas a nivel global. Estos temas, que comprenden aspectos como los lenguajes de programación de alto nivel, deben introducirse desde tempranas edades, atendiendo a estándares de calidad rigurosos. Tales estándares incentivan la eficacia de la enseñanza y cumplen con la necesidad de preparar a los estudiantes para navegar con competencia en un mundo cada vez más digitalizado. Son diferentes las estrategias, dinámicas, metodologías y currículos que se han trabajado a través del tiempo para la enseñanza de este tipo de habilidades. Sin embargo, al ser una temática tan abstracta para el pensamiento que poseen los estudiantes de educación básica, secundaria y media, se ha convertido en un reto que maestros y directivos de los diferentes planteles educativos se han visto en la necesidad de tomar currículos internacionales para la enseñanza de este tipo de destrezas que se requieren en un mundo globalizado y con miras a un desarrollo tecnológico dentro de las naciones del mundo. Múltiples son los recursos de aprendizaje que se encuentran actualmente en línea, en muchas de las ocasiones plataformas digitales de aprendizaje con contenidos dinámicos, recursos gamificados, actividades y lecciones interactivas, vídeos instruccionales, entre un sinnúmero de objetos virtuales de aprendizaje que facilitan el proceso educativo de la lógica arraigada al paradigma de programación orientada a objetos por medio de los distintos lenguajes tales como Python, C++, JavaScript, entre muchos otros más, que son los que están más posicionados en el mercado actual. Dentro de las dinámicas de aprendizaje actuales se encuentran una seriede áreas relacionadas de manera transversal y que buscan potencializar la forma de entendimiento abstracto que el pensamiento computacional posee, por medio de la ciencia, el arte, las matemáticas, la robótica, la realidad aumentada, los videojuegos, la creación de aplicaciones y páginas web, entre otros; Estás dinámicas de aprendizaje aceleran el proceso de los estudiantes a través del interés propio por la realización de proyectos tecnológicos que fomentan e impactan de forma positiva su 12 entorno y que llevan al docente a aplicar metodologías de aprendizaje activo, mediante el relacionamiento de contenido interdisciplinar en elementos cotidianos en un contexto real. Dentro del mismo enfoque se enmarcan las diferentes metodologías que utiliza cada docente en el aula para llevar a cabo actividades propuestas dentro de un marco curricular y que proponen un desarrollo satisfactorio en las temáticas establecidas, donde el estudiante es el motor de su propio aprendizaje, enriquecido por las dinámicas de clase actuales y que emplean modelos pedagógicos constructivistas, y de esta forma amplían los intereses propios de cada uno de los estudiantes a través de la intriga para lograr saciar su necesidad de información con respecto al contenido tecnológico innovador. Los diferentes métodos para la enseñanza de cualquier habilidad deben ser abordados desde una perspectiva por los gustos que tiene el estudiante y de esta forma impactar positivamente el desarrollo cognitivo a través de la interacción de diferentes dinámicas que facilitan el proceso de aprendizaje y que posibilitan la transversalización de contenidos mediante la motivación. Son las diferentes instituciones educativas a nivel mundial las que imponen las diferentes estrategias pedagógicas para la enseñanza de contenidos a sus estudiantes, dadas por currículos internacionales y que generan una gran demanda en la forma de impartir conocimiento por medio de la utilización de metodologías que orientan al docente a ejercer su rol para el cumplimiento de objetivos y políticas institucionales propuestas con base a los estándares de calidad de dichos modelos que al parecer cumplen con las expectativas de educación para la vida, dejando a un lado las dinámicas de trabajo que puedan impactar positivamente a los estudiantes y abandonando el espacio sociocultural del que nos podríamos ver beneficiados. Es por tal motivo que se en esta investigación se abordan aspectos relevantes para la forma de enseñanza del pensamiento computacional desde temprana edad, mediados por modelos pedagógicos innovadores tales como, la enseñanza para la comprensión, el proyecto cero, la pedagogía activa, el aprendizaje basado en proyectos, las rutinas de pensamiento que son ideas innovadoras que han logrado cambiar el rumbo de la educación tradicional. Dentro de las metodologías de trabajo implementadas para la enseñanza de habilidades en el uso de tecnologías de información y comunicación, se centra el eje pedagógico para la apropiación y uso de la tecnología, en donde se pueden determinar procesos de formación orientados a la práctica de recursos virtuales y que conllevan al constante desenvolvimiento de 13 destrezas digitales para la realización de ejercicios prácticos en el aula. Sin embargo, vemos como los entornos virtuales de aprendizaje facilitan el proceso en el cual los estudiantes tienen la capacidad de lograr resultados a través de la transversalización de contenidos con diferentes áreas del conocimiento y a su vez con recursos innovadores que permiten la aprehensión de temáticas establecidas en el currículo del área. El constructivismo y el aprendizaje activo son modelos que sirven de gran utilidad para la enseñanza de este tipo de habilidades, ya que fomenta el interés propio que tienen los estudiantes por aprender a utilizar dispositivos que están a la vanguardia tecnológica en el desafío constante de la innovación y de los métodos educativos contemporáneos por llevar el conocimiento a un grado más avanzado. Finalmente vemos como los diferentes modelos educativos llevan a la interacción de habilidades digitales y las diferentes dinámicas aplicando sistemas tales como el constructivista que fomenta los espacios de conocimiento y en donde los estudiantes pueden aprender contenidos según su criterio y dinámicas de trabajos presentadas a clase de una forma moldeable a las necesidades e intereses de los individuos que en busca de saciar su necesidad por adquirir habilidades para la solución de problemas instrumentalizan al docente como mentor y facilitador de nuevas estrategias que puedan ayudar a su desempeño. Es por tal motivo que es de vital importancia aplicar este tipo de metodologías que impacten positivamente el bienestar de las relaciones estudiante-docente para la constante búsqueda de saberes. 14 Planteamiento del problema La enseñanza del pensamiento computacional y la adopción de estrategias curriculares orientadas a la enseñanza de lenguajes de programación son un gran reto que educadores de todos los rincones del mundo han venido afrontando a lo largo y ancho del tiempo en la actual era digital. De esta forma comprendemos que es vital proporcionar pedagogías y estrategias educativas que impacten positivamente a educadores y estudiantes para la adquisición de nuevas habilidades en la elaboración de proyectos informáticos. Sabemos que el profesional en áreas de ingeniería informática, electrónica, telecomunicaciones —entre otras profesiones— poseen conocimiento especializado con gran dominio y maestría en el momento de ejecutar proyectos de gran alcance. Sin embargo, la forma de transmitir conocimiento, no solo se delimita al quehacer profesional en las áreas de conocimiento, sino que van mucho más allá en el desarrollo epistemológico de la enseñanza de las destrezas que los educadores puedan ejecutar para la transmisión de habilidades cognitivas. Los lenguajes de programación de alto nivel tienen relacionamiento con habilidades matemáticas en el desempeño de la resolución de problemas. Este tipo de habilidades cuentan con un grado de dificultad que no todos los estudiantes ven fáciles o accesibles por más que haya un esmero por el aprendizaje de estas destrezas. De tal forma que, con este proyecto de investigación, se pretende ahondar en los intereses que tienen los NNA, especialmente de los grados de primaria y secundaria para el aprendizaje de programación desde temprana edad. Actualmente existen distintas investigaciones que se orientan hacia la enseñanza del pensamiento computacional en distintas edades y del relacionamiento de este tipo de conocimientos con estrategias pedagógicas, tales como lo menciona el artículo "Nuevos marcos para estudiar y evaluar el desarrollo del pensamiento computacional" escrito por Brennan y Resnick en 2012, que presenta nuevos marcos de referencia para estudiar y evaluar el desarrollo del pensamiento computacional. En el artículo, los autores abordan la importancia del pensamiento computacional en la educación y exploran cómo se puede medir y evaluar este tipo de pensamiento en los estudiantes. Adicionalmente, Proponen un enfoque basado en la observación de los procesos y habilidades utilizados por los estudiantes al enfrentarse a problemas computacionales. Por consiguiente, cabe anotar que los distintos campos de conocimiento cuentan con diferentes 15 dinámicas de trabajo relacional que ayudan a despertar el interés de estudiantes por aprender temas específicos a través de la lúdica y que generan habilidades en la solución de problemas lógicos. Vemos como la utilización de los diferentes recursos virtuales son de vital importancia para la ejecución de proyectos educativos en distintas áreas del conocimiento y pueden impactar positivamente tanto a estudiantes como a educadores a través de la ejecución de metodologíasmás didácticas e integradoras. En un mundo globalizado y con el acceso a las tecnologías de información y comunicación son distintas las opciones de trabajo que los educadores pueden usar con el fin de potencializar su desempeño dentro y fuera del aula. En esencia, se conjetura que sería favorable para el desarrollo de los estudiantes, el promover la integración del currículo de otras áreas del conocimiento y relacionándolo con la enseñanza del pensamiento computacional en NNA. Se esperaría que a través de la adopción de proyectos educativos interdisciplinares —con índole científico y tecnológico— podríamos seguir ahondando en el paradigma que existe actualmente con relación a la enseñanza de lenguajes de programación de una forma divertida y dinámica, fortaleciendo el interés de los estudiantes en favor de sus competencias digitales. 16 Pregunta de investigación A partir del desarrollo del planteamiento del problema se formula la siguiente pregunta de investigación: ¿Como establecer relaciones interdisciplinares entre los currículos escolares y la enseñanza de temas orientados al pensamiento computacional, a través de estrategias educativas que impacten a niñas, niños y adolescentes (NNA) en una institución educativa de nuestro país, en la actual era digital? Otras preguntas derivadas o asociadas a este interrogante son las siguientes: • ¿Cómo transformar el currículo actual desde la enseñanza de temas independientes hacia la integración en torno al pensamiento computacional? • ¿Qué metodologías tienen mayor efecto en la enseñanza del desarrollo de software en NNA? • ¿Cuáles son las áreas del conocimiento con mayor afinidad a temas relacionados con la enseñanza del pensamiento computacional y otros paradigmas afines como la programación orientada a objetos? 17 Objetivo general Crear un protocolo que oriente la integración entre los currículos escolares contemporáneos y la enseñanza de pensamiento computacional, a través de estrategias educativas que impacten a niños, niñas y adolescentes (NNA) de una institución educativa de nuestro país y el desempeño del rol docente en habilidades digitales. Objetivos específicos 1. Identificar oportunidades de colaboración y estrategias, para la integración entre currículos escolares contemporáneos y la enseñanza del pensamiento computacional en NNA. 2. Formular estrategias específicas, para la transformación de currículos escolares a través de la enseñanza del pensamiento computacional en NNA. 3. Inferir un conjunto de criterios o mecanismos que faciliten armonizaciones curriculares entre áreas del conocimiento y la enseñanza del pensamiento computacional. 18 Antecedentes El escenario contemporáneo se encuentra marcado por múltiples fenómenos globales que impactan en todos los escenarios, incluyendo en la dinámica educativa. Varios de estos eventos vinculados al mismo desarrollo tecnológico de la humanidad y como tal implican una interacción de las personas con el pensamiento enmarcado en procesos lógicos e incluso algorítmicos. Temas como la transformación digital, la cuarta revolución industrial, el ascenso de tecnologías emergentes, entre otros, demandan una capacidad importante de las sociedades para aprovechar de manera sostenible los avances logrados. En este escenario, entidades como la ONU impulsan una agenda conjunta en torno a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) u Objetivos Globales (2015), que se enmarcan en la implementación de principios básicos para una vida digna, con derechos y deberes como ciudadanos en el mundo globalizado. Uno de estos objetivos de desarrollo se enfoca la Educación de Calidad (ODS 4), donde se plantea el incremento de competencias —en particular técnicas y profesionales— para acceder a empleos calificados y emprendimientos. Es en este punto resulta fundamental el fomento y apropiación de las habilidades digitales, ya que son esenciales para alcanzar esa meta, en una economía global que se está volviendo cada vez más digital. El ODS 4, por lo tanto, reconoce la necesidad de asegurar que las personas tengan acceso a una educación de calidad que incluya la enseñanza de habilidades digitales. De igual manera, la formación para el uso de tecnologías digitales favorece la participación en proyectos tecnológicos, lo que apunta al desarrollo de las sociedades y se observa en el interés de los gobiernos por satisfacer la necesidad de personal capacitado para el trabajo y el emprendimiento digital (OCDE, 2019). Junto al desarrollo de las competencias digitales es importante abordar otra capacidad básica del aprendizaje del siglo XXI como lo es la resolución de problemas (Ananiadou y Claro, 2009). Desde luego la solución de los problemas lógicos requiere que la persona recurra a múltiples ámbitos de carácter procedimental para encontrar soluciones a cuestiones complejas (Scott, 2015). Por tal motivo, en la enseñanza de habilidades lógicas hay que incorporar temas abstractos y de un nivel de complejidad mayor, que, en ocasiones, para niñas, niños y adolescentes escolarizados (NNAE) puede implicar un nivel de dificultad importante en áreas como la matemática, la ciencia o la tecnología —elementos que convergen en la sigla STEM, en el idioma inglés—. 19 Evidentemente, al respecto se han venido adelantando estudios investigativos desde tiempo atrás y que también mencionan la importancia del pensamiento lógico y computacional para la aplicación de destrezas útiles en la vida cotidiana (Moore et al, 2014). Los elementos conceptuales que se han venido mencionando en estos antecedentes convergen hacía lo que se denomina el «pensamiento computacional», categoría que ha sido revisada durante el presente siglo, encontrándose especialmente amplia literatura sobre casos en escuelas norteamericanas de educación básica primaria y secundaria (Grover, Shuchi & Pea, Roy, 2013). Estos estados del arte muestran que NNAE pueden abordar problemas de la vida cotidiana por medio de ejercicios procedimentales, medibles cualitativa y cuantitativamente, para responder a los sistemas de evaluación en diferentes áreas del conocimiento, especialmente en las que competen a ejercicios de problemas lógicos en donde se emplea la matemática y la lógica como bases en las dinámicas pedagógicas. De una manera más formal, la definición de pensamiento computacional fue sustentada principalmente por Jeannette M. Wing en 2006, una reconocida científica de la computación y educadora estadounidense quien define el término como una forma de pensar que no se restringe en exclusiva hacia programadores de sistemas ni científicos en computación, sino como un grupo de habilidades útiles para todas las personas (Padrón, Planchart, Reina, 2021). Es entonces que Wing (2006) destacó la posibilidad de implementar el pensamiento computacional y la forma de solucionar problemas lógicos a través de la elaboración de algoritmos con otro tipo de poblaciones, tales como los NNAE de diferentes edades, considerando no solo a profesionales de las ciencias de la computación, investigadores o expertos del tema. Partiendo de este hecho, las investigaciones realizadas han evidenciado que las dinámicas de trabajo para el aprendizaje de este tipo de habilidades en edades tempranas se focalizan hacia la elaboración de secuencias lógicas por medio de bloques lógicos, algoritmos en donde el estudiante debe escribir comandos de programación básicos; esto ha desencadenado una serie de recursos, entornos virtuales, didácticas y currículos, que han potencializado las dinámicas de trabajo con estudiantes en edad escolar en el momento de desarrollar actividades concernientes al razonamiento lógico computacional. Otro aporte significativo frente a este tema se debe a Seymour Papert, matemático, científico de la computación y educadorsudafricano, considerado como uno de los pioneros de la 20 robótica educativa y la enseñanza de programación. Papert (1980) introdujo la idea de que la programación y la depuración de rutinas informáticas pueden proporcionar a los niños una forma de pensar sobre su propio pensamiento y aprender sobre su propio aprendizaje. Partiendo del punto en el que NNAE pueden interactuar con una máquina a través de la elaboración de programas informáticos por medio de comandos lógicos, de acuerdo con Papert podemos tener en cuenta que la metodología más eficaz para el desarrollo de estas habilidades se orienta hacia la transversalización de contenidos donde el estudiante puede adquirir motivación por elaborar un proyecto tecnológico partiendo de un interés particular y en el que se logre la elaboración de dicho proyecto de una forma creativa, en el que el aprendizaje activo y el trabajo colaborativo sean el eje central para este tipo de constructos, ya que desarrollan la capacidad por la elaboración de artefactos digitales como aplicaciones o programas informáticos, los cuales son masivamente empleados en esta época de transformación tecnológica. Papert (1980) argumentó en contra que «la computadora se use solo como herramienta de entretenimiento en niños» y presentó un enfoque alternativo en el que “el niño programa la computadora y, al hacerlo, adquiere un sentido de dominio sobre una pieza de la tecnología moderna, poderosa y que establece contacto íntimo con algunas de las ideas más profundas de la ciencia, las matemáticas, el arte y la tecnología. Esto hace posible que la construcción de nuevos modelos educativos para la enseñanza de pensamiento computacional desde edades tempranas cobre valor y que se pueda empezar a renovar la estrategia educativa actual concerniente a la enseñanza de la tecnología desde un punto de vista enfocado hacia el desarrollo de habilidades cognitivas que empoderen a los estudiantes a generar nuevo contenido y que incremente el interés por aplicar conceptos relacionados a la resolución de problemas lógicos a través de la elaboración de algoritmos. Esta idea también tomaría significado en los distintos campos a los que se aplica la informática como herramienta de trabajo en didácticas diversas, así mismo, en un contexto como el colombiano, el área de Tecnología e Informática podría tener un mayor valor significativo —p. ej. en tiempos y dedicaciones— al darle la importancia que todavía no alcanza frente a otras áreas de conocimiento más tradicionales y posicionadas en la educación básica y media. Continuando con los aportes de Papert, creó una perspectiva sobre el aprendizaje denominada construccionismo, a partir de las investigaciones del constructivismo de Jean Piaget, con quien trabajó por varios años. El construccionismo como fuente primaria para la elaboración 21 de proyectos orientados a la resolución de problemas a través de la etnografía de la ciencia se une a las tendencias en la cultura informática para favorecer formas de conocimiento basadas en el trabajo con materiales concretos en lugar de proposiciones abstractas, y esto también predispone a preferir el aprendizaje en un modo construccionista en lugar de instruccional, (Papert, 1991). Partiendo de este punto de vista, lo que se introduce actualmente en la metodología didáctica para la enseñanza de programación desde edades tempranas, está fuertemente ligado a la valoración sumativa que cumple con los estándares mínimos de currículos basados en propuestas educativas implementadas por cada gobierno y por otro lado por objetivos de aprendizaje internacionales que no resultan siempre ser los mejores para cada contexto. En consecuencia, Papert defiende que el aprendizaje autodirigido es fundamental para que los estudiantes aprendan mejor y que la tecnología, en particular la computación, puede proporcionar un entorno de aprendizaje personalizado. Además, concluyó que la educación tradicional se centra demasiado en enseñar hechos y habilidades básicas, y que se debe adoptar un enfoque centrado en el estudiante, teniendo en cuenta sus necesidades individuales y fomentando el pensamiento y la resolución de problemas. Educación STEM y su posicionamiento en la educación escolar colombiana La educación STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas, por sus siglas en inglés) y el pensamiento computacional están estrechamente relacionados dado que este último implica utilizar las habilidades de resolución de problemas y el pensamiento lógico que se utilizan en la programación de computadoras para abordar problemas en una +variedad de campos. La educación STEM —y su variante STEM+A o STEAM— se centra en el desarrollo de habilidades en ciencia, tecnología, ingeniería, matemáticas y artes, lo que integra habilidades relacionadas con la programación y la informática. A su vez, el pensamiento computacional es una parte importante de la educación STEM, ya que ayuda a los estudiantes a desarrollar habilidades de pensamiento crítico y a la resolución de problemas que son esenciales en estas disciplinas. Igualmente, el pensamiento computacional puede ser utilizado para resolver problemas en una amplia variedad de campos, lo que hace que sea una habilidad valiosa para los estudiantes que se están preparando para carreras en la ciencia, la tecnología, la ingeniería, las matemáticas y las artes. La educación STEM puede proporcionar una base sólida para el desarrollo del pensamiento 22 computacional, ya que enseña habilidades técnicas y matemáticas que son fundamentales para la programación y la informática. En el contexto colombiano se ha venido fomentando el desarrollo de iniciativas STEM durante la última década, para toda la educación básica primaria, básica secundaria y media. Algunas de esas acciones se integran en proyectos concretos promovidos por el Ministerio de Educación Nacional de Colombia son: • STEM+ (2022): Este enfoque educativo se integra junto con las demás áreas y desde las condiciones instrumentales que permiten a las niñas, niños y jóvenes su realización tales como STEM+G desde la equidad de género y STEM+H desde los derechos humanos. Basado en un enfoque de aprendizaje interactivo promueve la construcción interdisciplinar en contextos reales, mediante la realización de proyectos y la solución de problemas, a través de la realización de los siguientes pasos: 1) diagnóstico y reconocimiento de la situación problema inicial, 2) identificación de metas, 3) planteamiento de acciones para alcanzar las metas, 4) implementación interdisciplinar para mejorar la situación diagnosticada, y 5) evaluación del nivel de logro alcanzado en el proyecto, (Santillán, 2019). • «Somos universo, somos Académico “Enseñanza de la Astronomía con metodología STEM”» (2022). El proyecto busca desarrollar en los estudiantes aprendizajes significativos relacionados con la astronomía por medio de las TIC, basados en la integración de la ciencia, la tecnología, los procesos de ingeniería y las matemáticas (STEM). Con el uso pedagógico de las herramientas TIC y las aplicaciones prácticas de informática se promueve en el estudiante una concepción metodológica integradora del conocimiento, reconociendo el sentido de la interdisciplinariedad, fomentando el liderazgo y el empoderamiento en procesos de divulgación y creatividad científica. • Visión STEM+ «Educación expandida para la vida» (2021). Iniciativa nacional que fomenta la constitución de Territorios STEM en coordinación con distintas secretarías de educación en regiones. Así mismo, manifiesta su compromiso para profundizar en las líneas de desarrollo y difusión de recursos educativos abiertos, relacionados con el Centro de Recursos Educativos Abiertos (CREA) el desarrollo profesional docente, la contribución a planes de educación y transferencia de experiencias significativas, entre otras acciones.23 • Congreso Nacional de Educación STEM, segunda edición (2022). Evento que busca difundir la educación STEM de forma rigurosa; proveer información para la comunidad educativa y otros interesados; presentar herramientas para mapear, ubicar propuestas y fomentar escenarios STEM; así como generar nuevas redes de actores en educación STEM. El Congreso abordó los enfoques de educación STEM y los actores que se mueven en torno a esta propuesta pedagógica. • Red STEM Latinoamérica (20212): compuesta por más de 85 instituciones de 13 países de la región, cuyo compromiso está centrado en la educación en Ciencias, Tecnología, Ingeniería, Arte y Matemáticas (STEAM, en sus siglas en inglés), como una herramienta que desde las aulas y más allá de éstas aporta en la formación de ciudadanos activos con capacidad crítica para enfrentar colaborativamente los desafíos en los distintos contextos y realidades de la región y el siglo XXI. • Huertas comunitarias STEM (2020): En marzo del 2020 inicia esta experiencia significativa con el propósito de contribuir a la seguridad alimentaria, que se vio afectada por el confinamiento ocasionado por la pandemia en las veredas San Francisco, Santa Inés y Holanda del municipio de Pitalito, Huila. En esencia, todas estas iniciativas refieren que la educación STEM promueve avances en el sector educativo al igual que en el científico y tecnológico a partir de proyectos de innovación, lo que genera un gran potencial para las comunidades interesadas en crear nuevos campos de proyección laboral y de sostenibilidad para la generación de nuevas ideas. Es así, que el mismo Ministerio de Educación Nacional ha venido fomentando la integración de este enfoque educativo en los currículos de las instituciones del país en los niveles de básica primaria, básica secundaria y educación media. Al buscar cerrar la brecha en los resultados de los exámenes PISA, se aspira a mejorar la calidad de la educación en Colombia y equipar a los estudiantes con las habilidades necesarias para competir a nivel global y adaptarse a un mundo cada vez mas digital y tecnológico. Estas iniciativas pueden incluir la implementación de programas de formación docente, la actualización de los planes de estudio, el fomento de la creatividad y el pensamiento crítico, y el fortalecimiento de la infraestructura tecnológica en las escuelas entre otras acciones. 24 Fortalecimiento de las competencias digitales para facilitar el acceso al trabajo y al emprendimiento Colombia en los últimos años ha sido pionera de grandes ideas innovadoras con índole tecnológico en Latinoamérica, creando distintas propuestas de mercado que han hecho posibles la gestación de empresas emergentes de desarrollo digital que han impactado de gran manera el comercio internacional. Tal como se vivió en la década de los ochenta cuando el boom de la tecnología y las compañías .com que surgieron a raíz del acceso globalizado a internet Castells, M. (2001), se ha iniciado un gran desarrollo en proyectos de carácter científico y tecnológico a nivel mundial durante este siglo. Es por tal motivo que los actuales gobiernos hacen hincapié en la proyección innovadora de cada país. Las compañías de comercio electrónico han venido creciendo a pasos agigantados de tal forma que la gente ha querido utilizar más y más las herramientas desarrolladas por los grandes emprendedores informáticos y los desarrolladores de software, a tal punto que la mano de obra calificada para este propósito no ha sido suficiente y se ha tenido que empezar a contratar personal calificado para el desarrollo a costos muy elevados. A su vez, existe una creciente preocupación sobre la escasez de mano de obra calificada para la cuarta revolución industrial (Foro Económico Mundial, 2020; McKinsey Global Institute, 2019). La cuarta revolución industrial, también conocida como Industria 4.0, se caracteriza por la integración de tecnologías digitales avanzadas, como la inteligencia artificial, la robótica, la Internet de las cosas (IoT) y la analítica de datos, en los procesos de producción y servicios. La implementación de estas tecnologías requiere de una fuerza laboral altamente calificada y especializada en áreas como la informática, la electrónica, la ingeniería, la ciencia de datos y la ciberseguridad, entre otras. Sin embargo, la oferta de trabajadores con estas habilidades no está siendo suficiente para satisfacer la creciente demanda en muchos países, lo que puede restringir el crecimiento económico y la innovación. Por otro lado, es de relevante decir que en lugar de centrarse exclusivamente en la narrativa de la “Cuarta revolución industrial”, es crucial abordar las desigualdades en un país como el nuestro y garantizar una educación de calidad que sea inclusiva y equitativa para todos los estudiantes. Esto implica tomar medidas para reducir la brecha digital y asegurar que las escuelas tengan acceso adecuado a la conectividad y los servicios necesarios. 25 Para abordar esta escasez de talento, es necesario que los gobiernos, las empresas y las instituciones educativas trabajen juntos para desarrollar y ofrecer programas de formación y capacitación en habilidades STEM, y fomentar la educación y el aprendizaje permanente para toda la fuerza laboral. También es importante atraer a más personas, especialmente a mujeres y grupos subrepresentados, a estudiar y trabajar en carreras relacionadas con STEM. Actualmente, existe una brecha de género y una falta de diversidad en estos campos, lo que limita el potencial innovador y creativo de la sociedad en general. Para abordar este problema, es fundamental implementar estrategias inclusivas y eliminar los sesgos de género y los estereotipos asociados con las carreras STEM. Esto puede incluir iniciativas como programas de mentoría, becas y oportunidades de aprendizaje específicas dirigidas a mujeres y grupos subrepresentados. También es importante promover modelos a seguir y destacar los logros y contribuciones de las mujeres y personas de diversos orígenes en campos STEM. Por otra parte, también se evidencia que la llegada de desarrolladores ha traído como consecuencia una mayor producción de proyectos y de esta forma un sin número de nuevas plataformas, aplicaciones y emprendimientos digitales, los mismos desarrolladores han logrado comenzar sus propias empresas emergentes financiadas principalmente por las compañías más poderosas y de esta forma trabajar conjuntamente en forma de red para la creación de más ideas innovadoras y de gran impacto socioeconómico, Graham, P (2012). Marco político y brecha digital Teniendo en cuenta la gran brecha digital de carácter adquisitivo y de participación productiva en gran parte de las comunidades a nivel mundial por medio de los recursos ofrecidos por las compañías informáticas, podemos percibir el gran impacto que han traído las TIC en los procesos laborales y educativos. De este modo debemos ser conscientes de la necesidad que existe actualmente por cubrir de manera positiva y transformadora, la utilización de recursos digitales y lograr el mejoramiento de la calidad de vida de los individuos por medio de la utilización de modelos pedagógicos orientados a la innovación tecnológica y a su uso en la actual era digital. Según el ministerio de tecnologías de la información y comunicación colombiano, los gobiernos de todo el mundo trabajan en desarrollar iniciativas, proyectos y políticas públicas que ayuden a cerrar la brecha digital. Para ese fin, han unido esfuerzos y comparten buenas prácticas en espacios 26 como el Foro para la Gobernanza de Internet (IGF), establecido por el secretario general de las Naciones Unidas en 2006 y liderado en su decimosexta edición por el gobierno de Polonia bajo el tema general 'Internet United'. Aunque los gobiernos han hecho proyectos para la implementación de recursostecnológicos en regiones vulnerables y apartadas, se deben desplegar gran variedad de opciones en donde los usuarios puedan tener acceso a conexión a internet y equipos de cómputo para llevar a cabo proyectos de innovación, esto no bastaría sin la capacitación constante sobre la eficacia que tienen dichos avances en la optimización de procesos por medio de los recursos tecnológicos que promueven roles en las nuevas tecnologías comunicativas. Cabe aclarar que cuando mencionamos la noción de innovación nos referimos al proceso de crear e implementar ideas nuevas, productos, servicios o métodos que generen valor y conduzcan a mejoras significativas en diferentes ámbitos, incluyendo la tecnología. Por medio de la interconexión tecnológica vemos como se logran impactar positivamente procesos de formación a través de la inmersión en creatividad, solución de problemas, comunicación, colaboración, experimentación, e investigación y de este modo capturar la atención de los participantes, Burbules, N. C. (2014). Son innumerables las ventajas que el desarrollo tecnológico conlleva para la práctica de procesos educativos que cada estudiante puede asimilar a través de estrategias y hábitos de trabajo que incrementen su poder de concentración, trabajo colaborativo y autonomía. Por tal motivo, cabe mencionar que en Colombia aún existe una brecha digital importante, pues, según cifras del MinTIC, el 51 % de los hogares no cuenta con una conexión a internet. Por otro lado, la fibra óptica es reconocida como el motor de la velocidad de acceso a internet y el medio más avanzado en transmisión de información. Según datos de MinTIC, a pesar de que Colombia solo el 27 % de los hogares cuenta con esta tecnología en el servicio, durante 2022 la velocidad media de conexión a Internet se incrementó en 57,2 Mbps, 43 % del incremento en la velocidad media de conexión experimentado en los últimos 10 años, principalmente gracias al impulso ofrecido por la fibra óptica al hogar. Por consiguiente, es necesario contar con tecnología de punta que permita generar espacios de aprendizaje basados en las herramientas tecnológicas actuales. 27 Justificación Considerando que el uso de las tecnologías de la información y de la comunicación han desarrollado un sinnúmero de posibilidades para la resolución de problemas, se entiende que ciudadanos digitales deben estar en contexto con los diferentes recursos digitales que posibilitan el óptimo desempeño en la utilización de estas herramientas. Sin embargo, muchos de los usuarios de estas tecnologías aún no saben cómo llevar a cabo algún proyecto que tenga que ver con emprendimiento digital o la elaboración de un entorno virtual. Por lo tanto, es necesario que se intensifiquen en los currículos escolares la línea de pensamiento computacional y de esta forma fomentar la elaboración de proyectos digitales, más allá de la sola utilización de estos. Esta investigación busca incentivar la transformación de los currículos escolares y de esta forma potencializar en gran medida la forma de pedagogía en la enseñanza de la informática y la tecnología, especialmente en el eje de pensamiento computacional en NNA de las instituciones educativas en nuestro país, partiendo de la realidad de un colegio en particular. En efecto, teniendo en cuenta la ISTE (Sociedad internacional de tecnología en educación), podemos ver que las condiciones esenciales para el uso de la tecnología en las escuelas integran contenidos y aprendizaje de alta calidad mediante la preparación de educadores y líderes en competencias digitales en el aula y de esta forma impactan positivamente el desempeño escolar de los estudiantes; Es por tal motivo que la investigación en curso pretende servir a instituciones educativas que sean capaces de implementar nuevos currículos y estrategias pedagógicas que ayuden al fomento del interés por parte de los NNA para la enseñanza de pensamiento computacional. Transversalidad del pensamiento computacional y las distintas áreas del conocimiento En el presente proyecto de investigación no solo se convoca la ciencia, la matemática, tecnología, ingeniería y el arte, sino que también se busca crear una esfera mucho más amplia a nivel epistemológico que genere articulaciones de gran impacto para la elaboración de proyectos de desarrollo de software, fusionando las temáticas de cada área en particular y adaptando el currículo al interés de los NNA que puedan verse beneficiados con esta investigación. https://livejaverianaedu-my.sharepoint.com/:w:/g/personal/henry_osorio_javeriana_edu_co/EfGZT_lZtlxFoc5HoH1WyJYBtEYDPwg_MNQaauhhzlFjAQ?e=vp0ehe 28 Vemos que en la actualidad el STEM o STEAM comprende un enfoque por el cual las áreas del conocimiento implicadas ven una fuente de integración de temáticas para la elaboración de proyectos innovadores por parte de los estudiantes y que han generado gran utilidad para la vinculación de habilidades y saberes en currículos que han sido adaptados y que pretenden generar mayor impacto en sus estudiantes. A fin de que se logre este énfasis interdisciplinar, la aplicación de proyectos integradores se basa en la aprehensión de conocimiento basado en la interdisciplinariedad desde una mirada investigativa y que conecte temáticas orientadas al desarrollo científico y tecnológico para el desarrollo de nuevas habilidades en el proceso formativo del estudiante. De ahí parte la idea de generar puentes que encaminen a docentes y estudiantes entre las áreas del conocimiento implicadas y que exijan el aprendizaje basado en objetivos que tengan impacto sobre problemáticas sociales, medioambientales, económicos, entre otros. Fomento de la innovación educativa Se pretende así promover un currículo en diálogo con la enseñanza del pensamiento computacional, que muestren con actividades, lecciones integradoras y entornos didácticos, las habilidades que NNA requieran para el aprendizaje de lenguajes de programación de alto nivel. La programación es una manera de desarrollar competencias no solo en carrera relacionadas con tecnología, sino que también tiene aplicaciones en otras áreas, como en la ciencia, las finanzas, la medicina y la investigación, a lo que se traduce en un espacio de innovación educativa por su alta demanda en la actualidad donde los recursos digitales están al alcance de la mayoría. Cabe resaltar que la motivación de los estudiantes también va de la mano con el aprendizaje activo, que fomenta la enseñanza de cualquier temática en general. Por lo tanto, videos, lecciones, actividades interactivas y trabajos de retroalimentación por medio de la metodología de metacognición y la analítica de datos juegan un papel indispensable en la elaboración de cualquier contenido que despierte el interés de los NNA; esto conlleva una reflexión para pensar innovaciones educativas. Por su parte, en el análisis de las metodologías educativas y herramientas didácticas se pueden tomar en cuenta los distintos puntos de vista orientados en clases por parte de estudiantes y docentes que imparten el área de tecnología, con el objetivo de resaltar las dinámicas de trabajo que han sido practicadas y que dan cuenta de la importancia que tiene el dinamismo en la enseñanza 29 de temas relacionados a la lógica de programación en NNA, a través del uso de herramientas interactivas. Teniendo en cuenta el contexto actual se pretende entonces —desde trabajos como este— impulsar las posibilidades de aprehensión en este tipo de dinámicas en diferentes instituciones del país que cuenten con los recursos necesarios para su ejecución y de esta forma poder ayudar a articular el currículo institucional con diferentes cambios que enriquezcan cada misionalidad institucional. Todo lo anterior para la utilización de recursos virtuales de aprendizaje para la enseñanza de temáticas orientadas al pensamiento computacionalde una forma tal en que haya relacionamiento con las diferentes áreas del conocimiento y que combinen estos aspectos con los logros que se deben alcanzar en cada una de las propuestas curriculares con iniciativas de tecnología que combinen intereses en la elaboración de proyectos de largo alcance. Por consiguiente, el pensamiento computacional en la escuela es fundamental para promover la innovación educativa. Al establecer criterios como el enfoque interdisciplinario, el aprendizaje activo, el uso de tecnología y el fomento de la creatividad y el pensamiento critico, se pueden crear experiencias educativas que desarrollen habilidades relevantes para el siglo XXI y promuevan la innovación en el entorno escolar, tales como el desarrollo de proyectos de robótica, creación de video juegos educativos, análisis de datos, diseño de aplicaciones móviles, entre otros proyectos educativos de gran alcance. Beneficios sociales del trabajo Los beneficios que se esperan con el desarrollo de esta investigación apuntan a favorecer la enseñanza de temáticas propias del pensamiento computacional a nivel escolar, mediante el liderazgo activo de docentes con habilidades tecnológicas y con el apoyo de recursos virtuales de aprendizaje que puedan impactar en las instituciones educativas y que cuenten con la infraestructura adecuada para la ejecución de proyectos innovadores. De esta manera se aportaría igualmente a los objetivos de desarrollo sostenible de la ONU, en los que se enmarca la educación de calidad que favorece la innovación educativa y tecnológica de todo país. 30 Beneficios metodológicos de la investigación Los proyectos integradores en educación, interdisciplinares y articuladores de distintas áreas del conocimiento, acercan a los alumnos a tener una visión mucho más amplia de lo que el contexto de cada temática establecida tiene para sus vidas mediante el aprendizaje activo. Es por tal motivo que estos proyectos pueden ser transversalizados en el área de pensamiento computacional y las diferentes áreas del conocimiento para lograr integrar habilidades que puedan servir de base para el aprendizaje de contenidos basados en proyectos o en distintas maneras o métodos que desarrollen las destrezas de los estudiantes. De la misma la manera los proyectos guiados por docentes están ligados a una serie de requisitos básicos que confluyen de manera positiva en el aprendizaje de los alumnos. La robótica, el desarrollo de software, la electrónica, la impresión 3D, el diseño web, diseño gráfico, la resolución de problemas, la utilización de medios tecnológicos, etc. Son pieza fundamental para la transformación de los currículos de una manera innovadora y que beneficie tanto a estudiantes como a docentes de las instituciones educativas del país. 31 Marco teórico En este apartado se aborda un conjunto de conceptos útiles que se deben tener en cuenta en el momento de investigar acerca del aprendizaje enfocado al pensamiento computacional en niños, niñas y adolescentes y de la repercusión que este tipo de temáticas tienen con respecto a las habilidades de los ciudadanos del mundo en la actual eran digital. Será entonces importante definir algunos conceptos claves en el tema de estudio, entre los cuales se encuentran: pensamiento computacional, competencias digitales, proyectos integradores, currículo escolar, robótica y STEM. Pensamiento computacional en el siglo actual Seymour Papert, (1980) comentaba que privar a los niños de la educación en tecnología es este siglo, es otro ejemplo de cómo construir fronteras en contra del progreso de una sociedad. Los NNA más allá de utilizar dispositivos tecnológicos para el entretenimiento y la elaboración de tareas o proyectos de investigación, etc., están en la capacidad de enfrentarse a situaciones en las que la resolución de problemas juega un papel indispensable para la creación de proyectos informáticos. De la misma forma, el gusto que genera la tecnología en los niños de hoy está inmerso en las diferentes alternativas de entretenimiento ya sea por medio de videojuegos, videos de interactivos, aplicaciones de música, redes sociales, entre otras modalidades que no solo niños y jóvenes tienen, sino que la mayoría de las personas en las sociedades con acceso a conexión a internet posee frente a las diferentes plataformas, interfaces interactivas, aplicaciones, entre muchos otros más. Por tal motivo la elaboración de proyectos informáticos desde temprana edad se puede guiar a través del uso dinámico de estos recursos digitales y que a su vez busca potencializar las habilidades del futuro por medio de la ejecución del desarrollo de software como práctica educativa y de esta forma adquirir conocimiento a través de las experiencias que se puedan vivir a través de la elaboración de actividades lúdicas, en donde se refleje la temática propuesta por los docentes para la enseñanza de P.C y en donde los NNA puedan generar interés propios a través de la pedagogía activa. 32 Componentes de enseñanza en el pensamiento computacional El pensamiento computacional es un área que se basa en resolver problemas y que se sustenta en los procesos y técnicas utilizados por los expertos en la elaboración de software para la ejecución de proyectos informáticos. El pensamiento computacional se compone de una serie de competencias y operaciones lógicas que permiten a las personas abordar problemas difíciles y resolverlos de manera procedimental y eficiente. Posteriormente, se presentan algunos de los aspectos del pensamiento computacional para la elaboración y ejecución de algoritmos a través de lenguajes de programación de alto nivel: • Descomposición: este componente tiene como fin la competencia de dividir un problema lógico en partes más pequeñas y manejables para lograr resolverlo. Al descomponer un problema, se pueden identificar los diferentes componentes clave del problema planteado y abordarlos de manera individual. Los distintos lenguajes de programación de alto nivel son complejos y poseen sintaxis (forma de escribir código de programación según su lenguaje) que en ocasiones pueden ser confusos de entender. Sin embargo, por medio de la descomposición de un código, el desarrollador puede lograr segmentar el algoritmo para su optima manipulación. • Reconocimiento de patrones: esta destreza implica la capacidad de hallar patrones o semejanzas en un conjunto de datos o información específica. El reconocimiento de patrones es útil para reconocer tendencias y relaciones en la información. El lenguaje de programación Logo inventado por Seymour Papert, por ejemplo, permite a los alumnos reconocer y manipular patrones en formas geométricas (Papert, 1980), esto facilita que el seguimiento de instrucciones para la resolución de problemas lógicos sea más intuitivo para el estudiante. • Abstracción: se refiere a la habilidad de abstraer o reducir un problema lógico para comprender mejor su esencia y de esta forma lograr desarrollar elementos para plantear una solución. Al abstraer un problema, se pueden eliminar detalles irrelevantes y centrarse en los aspectos clave, de esta forma se pretende tener una idea más clara del problema lógico a resolver. El artículo de Wing sobre el pensamiento computacional destaca la importancia de la abstracción en la resolución de problemas en diversas disciplinas o áreas del conocimiento (Wing, 2006). 33 • Diseño de algoritmos: los algoritmos son una serie de pasos ordenados y precisos que se utilizan para la resolución de un problema. El diseño de algoritmos implica la habilidad de crear un conjunto de instrucciones claras y precisas para resolver distintos problemas lógicos, incluyendo situaciones de la vida cotidiana. Wing manifiesta la importancia que tiene el pensamiento algorítmico en TC y su aplicabilidad a diversos campos más allá de la informáticapara la creación de propuestas innovadoras (Wing, 2006, 2008). • Depuración e iteración: la acción de depurar, identificar y corregir errores en un programa o algoritmo, también conocido con el nombre en inglés “Debugging” es una tarea ardua a la que la mayoría de los desarrolladores debe enfrentarse. La iteración implica repetir un proceso varias veces para mejorar su eficacia y eficiencia y de esta forma hacer que el código logre ejecutarse correctamente. El trabajo de Resnick sobre la programación con Scratch hace hincapié en la importancia de la iteración y la depuración en el proceso de aprendizaje, permitiendo a los niños refinar continuamente sus proyectos e ideas (Resnick, 2009). • Colaboración y comunicación: el pensamiento computacional también implica la capacidad de colaborar y comunicarse con otros para la óptima interacción entre los miembros de un equipo de desarrollo. Actualmente se manejan diferentes metodologías de participación como lo es la metodología ágil SCRUM para el desarrollo de proyectos. Esto incluye la capacidad de trabajar en equipo y comunicar ideas de manera clara y efectiva. Según el libro "Lifelong Kindergarten" de Resnick resalta la importancia de la colaboración y la comunicación para fomentar la creatividad y generar una comunidad de aprendizaje mientras se ejecutan diferentes proyectos (Resnick, 2017), de esta forma el trabajo autónomo pasa a un segundo plano ya que el trabajo en equipo es vital para la ejecución de proyectos. • Conexiones e integración con otras disciplinas: el pensamiento computacional se puede aplicar a una variedad de disciplinas, como la física, la biología y la economía. La capacidad de integrar el pensamiento computacional en otras áreas es esencial para resolver problemas complejos. Según El trabajo de Solomon sobre el diseño de la alfabetización computacional destaca la importancia de integrar las habilidades de TC en diferentes áreas temáticas, fomentando el pensamiento innovador (Solomon, 2016). 34 • Aprender haciendo y jugando: el pensamiento computacional se puede fomentar a través del aprendizaje experiencial y el juego. La capacidad de aprender a través de la práctica y la experiencia es fundamental para el pensamiento computacional. El trabajo de Kafai y Resnick sobre el construccionismo destaca la importancia del aprendizaje práctico basado en proyectos. Al participar en el proceso de hacer y jugar, los estudiantes desarrollan una comprensión más profunda de los conceptos de TC y sus aplicaciones (Kafai y Resnick, 1996). En conjunto, estos componentes del pensamiento computacional son importantes para abordar problemas complejos y resolverlos de manera eficiente y efectiva. La aplicación del pensamiento computacional no solo es esencial en la informática y la tecnología, sino también en una variedad de campos y disciplinas. Pensamiento computacional y nuevas pedagogías En la enseñanza del pensamiento computacional, encontramos que la transferencia de conocimientos relacionados a este tipo de contenidos en la mayoría de los casos se convierte en un reto, ya que los estudiantes encuentran poco atractivo el tipo de temas relacionados al desarrollo de software debido al poco relacionamiento que tienen con la vida cotidiana. Podemos demostrar así que la pedagogía activa es una herramienta fundamental en la enseñanza de este tipo de habilidades, ya que el ejemplo claro y la ejecución de proyectos según el alcance planteado en el objetivo de la temática establecida, juega un papel fundamental para la adquisición de destrezas en el pensamiento computacional. Los procesos formativos en muchos de los casos por parte de personal calificado en este tipo de habilidades, hablamos puntualmente de profesionales en tecnología tales como ingenieros de sistemas, científicos de la computación, entre otros, son en su mayoría de tipo conductistas, en donde la información es transmitida por medio del modelamiento y la elaboración de líneas de código en un ejercicio de transmisión de información por parte del docente y en donde el estudiante debe entender por medio de los conceptos ofrecidos, para luego poder llevar a la práctica y lograr solucionar problemas lógicos propuestos por el docente. Esto hace que el sistema educativo para la enseñanza de lenguajes de programación de alto nivel y demás temáticas orientadas a la elaboración de proyectos tecnológicos, sea plano y sin ningún tipo de metodología pedagógica o didáctica educativa. Por tal motivo es vital que la forma de enseñanza de este tipo de temáticas 35 pase a un contexto instruccional con elementos que faciliten la adquisición de habilidades en el campo de una forma práctica y con elementos pedagógicos. A continuación, se enmarcan una serie de metodologías didácticas para la enseñanza de pensamiento computacional. Transformar la forma como aprendemos Como Jean Piaget citaba, la única fuente de conocimiento es la experiencia y el juego, por tal motivo podemos destacar que es la forma más elevada de la investigación, de tal forma que podemos empezar a repensar la educación y las didácticas pedagógicas como una forma en la que los individuos deben aprender conocimiento en distintas áreas del conocimiento, a través del aprendizaje que sugiere que los individuos construyan su propia comprensión del mundo basada en sus experiencias e interacciones con el entorno, de esta forma el aprendizaje activo cobra gran valor en la elaboración de proyectos que generen interés propio por los estudiantes o los miembros que lo estén desarrollando. Esta teoría sostiene que los estudiantes crean activamente su propio conocimiento y significado a través de sus experiencias, en lugar de ser receptores pasivos de información, esta pedagogía conocida como el constructivismo, busca que los estudiantes sean vistos como participantes activos en el proceso de aprendizaje, en lugar de ser recipientes vacíos esperando ser llenados de conocimiento. El papel del maestro es facilitar el proceso de aprendizaje al crear un ambiente de aprendizaje rico en experiencias y oportunidades para la exploración, investigación y descubrimiento. El constructivismo enfatiza la importancia del conocimiento previo y las experiencias en la formación del nuevo aprendizaje, así como el contexto social y cultural en el que se produce el aprendizaje. También destaca la importancia de la metacognición y la reflexión, ya que los estudiantes son alentados a reflexionar sobre sus propios procesos de aprendizaje. De tal forma que la mejor manera de aprender tecnología, en este caso se encuentra dentro de su razón de ser, la utilización de didácticas orientadas a la experimentación con los dispositivos tecnológicos al alcance de los estudiantes y de esta forma llevar a cabo por parte de los docentes en la enseñanza de habilidades digitales, metodologías en las que el estudiante elabore contenido de su interés por medio de secuencias didácticas que reflejen el conocimiento procedimental en la fabricación de elementos virtuales y que permiten ejecutar proyectos de interés. 36 Ambientes de aprendizaje En este apartado mencionamos las dinámicas de estudio de las distintas instituciones educativas del mundo en las que se destacan diversas formas de enseñanza a través de metodologías pedagógicas particulares. A continuación, se introducen algunas de ellas que son de gran ayuda para el desarrollo de metodologías educativas en el campo del desarrollo de software y la robótica educativa. El MIT Media Lab es un laboratorio de investigación interdisciplinario en el instituto de tecnología de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) dedicado al estudio y la innovación en áreas como la tecnología, los medios de comunicación, las artes, el diseño y las ciencias sociales. El Media Lab es conocido por su enfoque innovador y experimental en la investigación y laenseñanza, así como por su colaboración con empresas y organizaciones en proyectos de vanguardia. Los estudiantes, académicos y profesionales de todo el mundo tienen la oportunidad de participar en proyectos de investigación, programas de estudio y eventos del Media Lab para contribuir a la transformación de la tecnología y la cultura. Este tipo de espacios permite generar conocimiento a través de la experimentación y la exploración de contenidos, los cuales están asociados a las áreas anteriormente mencionadas, de esta forma, el aprendizaje se convierte en una dinámica innovadora, en donde las temáticas conceptuales son adquiridas mediante la investigación. Son estos espacios ambientes de aprendizaje que cada estudiante y profesor deberían concebir para la generación de ideas revolucionarias en un mundo cambiante, de tal forma que para cada experiencia educativa, en este caso para la enseñanza de pensamiento computacional o robótica, se debe tener en cuenta que crear espacios que posean con los dispositivos tecnológicos necesarios para la elaboración de prototipos ya sean en la creación de un producto de diseño digital o la elaboración de modelos, generen un impacto positivo para el proceso enseñanza aprendizaje no solo para estudiantes sino también para docentes que quieran perfeccionar técnicas y/o habilidades en el campo de la computación y la robótica educativa. Por otro lado, vemos como los maker room o maker spaces han cobrado gran valor en las dinámicas de enseñanza de robótica, pensamiento computacional y STEM de una manera interdisciplinar. Un "maker space" es un espacio físico que se dedica a la creación, la experimentación y el aprendizaje a través de la construcción y la fabricación de elementos físicos. Estos espacios proporcionan un ambiente creativo y colaborativo donde los "makers" (personas que hacen cosas) pueden trabajar juntos en proyectos y aprender habilidades prácticas en áreas 37 como la electrónica, la programación, la robótica, la impresión en 3D y la carpintería, entre otras destrezas de índole tecnológico. El enfoque en la cultura maker y los movimientos “hazlo tú mismo” (DIY) ha ganado popularidad en diferentes partes del mundo, incluido el uso de tecnologías analógicas y digitales para crear, experimentar y solucionar problemas. Estos enfoques se basan en la idea de que las personas pueden aprender haciendo, explorando y construyendo cosas por si mismas. En contextos donde los recursos son limitados, como es el caso con la escuela en Colombia, la posibilidad de combinar tecnologías analógicas y digitales puede ser una estrategia valiosa. La disponibilidad de recursos puede variar según las circunstancias, pero la creatividad y la adaptabilidad pueden desempeñar un papel fundamental al utilizar los recursos disponibles de manera innovadora. En lugar de depender únicamente de tecnologías costosas y de última generación, la escuela puede fomentar un enfoque más inclusivo y accesible al aprendizaje tecnológico. Esto puede implicar el uso de materiales reutilizables, herramientas manuales, electrónica básica, programación de bajo costo y otras técnicas que permitan a los estudiantes explorar y crear con lo que tienen a su disposición. Los maker spaces suelen contar con herramientas y equipos especializados, como cortadoras láser, impresoras 3D, herramientas de soldadura y electrónica, y software de diseño. También pueden proporcionar materiales y suministros necesarios para la construcción de proyectos. Los maker spaces pueden estar disponibles en instituciones educativas, bibliotecas públicas, museos, centros comunitarios o ser operados por organizaciones sin fines de lucro. Los maker spaces fomentan la creatividad, la innovación y el aprendizaje práctico, y proporcionan una plataforma para que los "makers" puedan llevar sus ideas de la conceptualización a la realidad. Con esto podemos concluir que los ambientes de aprendizaje son vitales para el proceso de enseñanza de distintas disciplinas, esto fomenta el interés por parte de los estudiantes en el momento de adquirir nuevos conocimientos o destrezas mediante el uso y la aplicación de contenidos por medio de los diferentes espacios y metodologías didácticas orientadas a la educación. Cabe resaltar que este tipo de dinámicas son medios de interacción entre las capacidades que tiene cada individuo en el momento de desarrollar proyectos tecnológicos innovadores y el alcance a los recursos y herramientas que cada institución educativa posee. Esto hace posible que 38 la calidad educativa se forje por movimientos e ideales pedagógicos que ayuden al proceso de cada aprendiz. Nuevas pedagogías Para aprender algún tipo de conocimiento, es indispensable evaluar cual es el paso a paso que se debe ejecutar en el momento de adquirir saberes relacionados a un tema específico, es por tal motivo que se debe llevar un seguimiento del proceso mental en donde cada estudiante debe identificar cuáles son sus motivaciones por aprender cierto tema y del mismo modo, llevar un plan de acción para su ejecución. En ocasiones los estudiantes esperan a que un tutor les enseñe la temática planteada, pretendiendo entrar en una dinámica tradicional donde el docente es el que transmite la información y espera que los estudiantes desarrollen actividades propuestas en el aula. Este tipo de metodologías desfavorecen el proceso que cada estudiante pudiera adoptar a través de las nuevas pedagogías en donde el docente pasa a un plano de mediador entre el proceso de enseñanza y las destrezas o habilidades del aprendiz. Las metodologías pedagogías que promueven el desarrollo de habilidades y la adquisición de conocimientos de forma dinámica e interdisciplinaria se centran hacia el desarrollo de destrezas a través de la práctica, el disfrute, la innovación curricular, entre otros. A través de la pedagogía activa, el estudiante tiene la oportunidad de relacionar nuevos conocimientos con intereses personales y de establecer conexiones entre diferentes áreas del conocimiento. De esta forma, se fomenta un proceso formativo que permite al estudiante ejercer un engranaje de conocimiento a través de la investigación constante, la aplicación práctica de lo aprendido, la evaluación de conceptos y la valoración activa de lo aprehendido. Todo esto contribuye a que el aprendizaje sea más significativo y permita a los estudiantes desarrollar habilidades que podrán aplicar en distintas áreas de su vida. Una vez el individuo valora la forma de aprendizaje de cierto contenido, los estudiantes concientizan cuales son su debilidades y fortalezas para obtener un excelente desempeño en el contenido o destreza que se pretende adquirir. De esta forma las técnicas relacionadas al aprender a aprender o aprender a pensar, se desarrollan a través del análisis de las estrategias utilizadas y la dinámica de adquisición de conocimiento. 39 Competencias digitales Las competencias digitales son esenciales para el desarrollo personal y profesional en la era digital actual ya que todo usuario de las tecnologías de información y comunicación debe estar a la vanguardia en este tipo de destrezas. Comisión Europea. (2017). El Marco Común Europeo de Competencia Digital (DigComp) define estas competencias como "el conjunto de conocimientos, habilidades, actitudes y estrategias necesarias para el uso eficiente, crítico y seguro de las tecnologías digitales para resolver problemas, comunicarse, gestionar información, colaborar y crear contenido digital". De tal forma que en este apartado se pretende ahondar en las diferentes habilidades que debe tener cada ciudadano digital en la actualidad. El DigComp se divide en las siguientes áreas de competencia digital: • Información y alfabetización en medios digitales: habilidades para buscar, evaluar y gestionar información en línea, así como para comprender
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