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Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 1 DISEÑO DE UN AVA PARA EL FORTALECIMIENTO DEL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL Un acercamiento a la programación Informática. ESTUDIANTE: DUYSBER RODOLFO PRECIADO RUBIO UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CLADAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN ESPECIALIZACIÓN EN EDUCACIÓN EN TECNOLOGÍA BOGOTÁ D.C., COLOMBIA 2021 Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 2 DISEÑO DE UN AVA PARA EL FORTALECIMIENTO DEL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL Un acercamiento a la programación Informática. Trabajo de grado para optar por el título de Especialista en Educación en Tecnología DIRECTORA: PATRICIA TÉLLEZ LÓPEZ ESTUDIANTE: DUYSBER RODOLFO PRECIADO RUBIO UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CLADAS FACULTAD DE CIENCIAS Y EDUCACIÓN ESPECIALIZACIÓN EN EDUCACIÓN EN TECNOLOGÍA BOGOTÁ D.C., COLOMBIA 2021 Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 3 RESUMEN ANALÍTICO TIPO DE DOCUMENTO: Informe final de trabajo de grado TIPO DE IMPRESIÓN: Digital NIVEL DE CIRCULACIÓN: General ACCESO AL DOCUMENTO Lugar: Repositorio Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá Colombia (RIUD). Programa de Especialización en Educación en Tecnología Número: Sin número TÍTULO: Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. AUTOR(ES): Preciado Rubio Duysber Rodolfo PUBLICACIÓN: Bogotá D.C., Colombia. Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Junio de 2021 UNIDAD PATROCINANTE: Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Programa de Especialización en Educación en Tecnología PALABRAS CLAVES: Ambiente Virtual de Aprendizaje (AVA), Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), Pensamiento computacional, Educación en Tecnología, Educación con Tecnología. DESCRIPCIÓN: En el trabajo de grado que desarrolla el autor se presenta el diseño de un Ambiente Virtual de Aprendizaje (AVA) construido y desarrollado en la plataforma Moodle, y apoyado por diferentes herramientas digitales como ExeLearning, Powtoon, LucidChart, entre otras; para fortalecer el pensamiento computacional en estudiantes de educación Media, en la medida que aborda actividades propias de la programación informática básica. (VER EL AVA AQUÍ) La propuesta del AVA busca a través de situaciones problema, propias del campo informático, promover un pensamiento computacional en los estudiantes que les permita no solo construir programas informáticos bien estructurados, sino aplicar dichas habilidades en situaciones problema propias de su contexto inmediato. Para ello, en el AVA se constituyen cinco módulos de trabajo dirigidos a los educandos; el primero de ellos abarca el espacio introductorio y de diagnóstico de saberes previos; el segundo orienta al estudiante frente a los propósitos formativos dispuestos en el AVA, el tercero de ellos abarca los conocimientos previos y asociados a la programación informática, en tanto permite clarificar conceptos y procedimientos técnicos directamente ligados al trabajo informático; el cuarto, propone una serie de problemáticas que se deben resolver en la medida que se van desarrollando una serie de actividades, distribuidas en cinco niveles que se presentan como estrategia en la resolución del problema y que se deben cumplir de manera gradual y progresiva; y por último, en el quinto se dispone de un espacio de participación y discusión. La propuesta del AVA se estructura y sustenta bajo un marco referencial que considera: Ambiente Virtual de Aprendizaje (AVA), Pensamiento computacional y Aprendizaje basado en Problemas. FUENTES: El autor de la propuesta e informe final consideró 38 fuentes bibliográficas entre libros, artículos y trabajos de grado del orden de Especialización y Maestría, de las cuales se destacan las siguientes referencias debido a su aporte significativo en la elaboración y construcción de la propuesta, alrededor de Ambientes Virtuales de Aprendizaje (AVA), Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), Pensamiento Computacional y propuesta metodológica para la enseñanza de la programación informática: https://aulasciencias.udistrital.edu.co/course/view.php?id=2332§ion=0 Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 4 • Badilla, E., & Chacón, A. (2004). 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Se describe la población a la cual se va a dirigir la propuesta, así como las características y pretensiones pedagógicas y de formación de la institución educativadistrital donde se pretende enmarcar la propuesta pedagógica y metodológica a través del AVA. Antecedentes. Se describen los trabajos y propuestas ya realizados, destacando sus aportes frente a la propuesta del AVA que se pretende diseñar y de todos aquellos elementos pedagógicos, metodológicos y didácticos necesarios de considerar; de tal manera que, según lo dice el autor, orientan y enriquecen el diseño, elaboración, evaluación y reestructuración de la propuesta. Descripción del trabajo. Se describe la situación problema evidenciada y se argumenta la necesidad de construir una propuesta que responda a dichas dificultades y necesidades. Por tal motivo, se hacen explícitas las preguntas orientadoras y los objetivos general y específicos a los que se pretende llegar y responder a través del diseño de un AVA. Metodología de trabajo. Se estructura y describe la ruta de trabajo de manera organizativa, destacando las fases y actividades de trabajo que se llevaron a cabo para la construcción de la propuesta. Marco teórico. Se hace un recorrido y análisis por los contenidos, temáticas, aspectos pedagógicos y didácticos que enriquecen y aportan elementos relevantes en el desarrollo de la propuesta; de tal manera que, brindan un sustento sobre el diseño de la propuesta del AVA. Propuesta. Se describe el proceso, desarrollo, y estructuración de la propuesta metodológica mediada por un AVA, así como el modo de interacción con la herramienta, respaldada y fundamentada por todos https://scholar.google.com.co/scholar?q=EL+CONSTRUCTIVISMO+Y+SUS+IMPLICANCIAS+EN+EDUCACI%C3%93N&hl=es&as_sdt=0&as_vis=1&oi=scholart https://scholar.google.com.co/scholar?q=EL+CONSTRUCTIVISMO+Y+SUS+IMPLICANCIAS+EN+EDUCACI%C3%93N&hl=es&as_sdt=0&as_vis=1&oi=scholart https://www.researchgate.net/publication/280301257_Los_Modelos_Tecno-Educativos_revolucionando_el_aprendizaje_del_siglo_XXI https://www.researchgate.net/publication/280301257_Los_Modelos_Tecno-Educativos_revolucionando_el_aprendizaje_del_siglo_XXI https://teyet-revista.info.unlp.edu.ar/TEyET/article/view/262/667 https://teyet-revista.info.unlp.edu.ar/TEyET/article/view/262/667 https://docs.google.com/presentation/d/12a-xJ_zOkkC54aCOm6ZpKGbP9lNFM8xi7iwG-6hm0lc/edit#slide=id.ga2fa8621d7_0_0 https://docs.google.com/presentation/d/12a-xJ_zOkkC54aCOm6ZpKGbP9lNFM8xi7iwG-6hm0lc/edit#slide=id.ga2fa8621d7_0_0 https://web.media.mit.edu/~calla/web_comunidad/Readings/situar_el_construccionismo.pdf https://revistas.um.es/red/article/view/240321/183001 Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 5 los componentes conceptuales, pedagógicos, didácticos, creativos e innovadores que puedan cumplir con las expectativas de impacto. Proyecciones. Se pone de manifiesto el alcance que se espera obtener tras la implementación de la propuesta del AVA como herramienta didáctica para la enseñanza en y con tecnología. Conclusiones. Se enuncian los aportes y respuestas referidas a las preguntas y objetivos presentados durante el desarrollo, construcción y estructuración de la propuesta metodológica mediada por un AVA. METODOLOGÍA: Para el desarrollo y construcción de la propuesta del AVA, el autor organiza una serie de actividades distribuidas en cuatro fases: FASE DE EXPLORACIÓN. Durante esta fase el autor postula ideas alrededor de una serie de situaciones problema que se presentan en el ámbito educativo en lo que corresponde al área de Tecnología e Informática; de igual manera el autor hace revisión de los antecedentes correspondientes a las ideas, al mismo tiempo que discrimina y selecciona las ideas con mayor viabilidad y relevancia frente a las problemáticas identificadas. El autor realiza la respectiva recolección de información y delimita el problema señalando un contexto específico. FASE DE ANÁLISIS. Durante esta fase el autor define el problema bajo la información recolectada, de tal manera que identifica los fundamentos pedagógicos y didácticos que nutren y soportan la propuesta que atenderá la problemática; dicho proceso muestra un trabajo riguroso en la lectura y recolección de información, de tal manera que permite correlacionar los diferentes elementos implicados en la problemática y en la estructuración de la propuesta. De esta manera el autor construye el marco teórico de una manera organizada y coherente. FASE DE DISEÑO. Durante esta fase el autor define los fundamentos pedagógicos y didácticos que orientan el diseño de la propuesta en cuanto a su contenido, metodología y actividades, las cuales se construyen acorde a dichas orientaciones y son susceptibles a modificaciones tanto de contenido como de forma. Este proceso muestra un trabajo constante y guiado frente a las plataformas y software que se seleccionaron y articularon en la propuesta del AVA, que responden a las orientaciones pedagógicas y didácticas ya definidas. FASE DE FORMALIZACIÓN. Durante esta fase el autor realizó la revisión y ajustes pertinentes para consolidar la propuesta, de igual manera se sistematizó el documento con todos los aportes, cambios y/o ajustes que se consolidaron en el documento que sustenta y expone la propuesta del AVA. CONCLUSIONES: El autor dando respuesta a las preguntas y objetivos planteados en un principio, concluye lo siguiente: ✓ Dentro de los elementos relevantes a considerar en el diseño y construcción de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional y la estructuración de programas informáticos se encuentra: • Selección de una plataforma óptima de creación de ambientes virtuales. • Selección del modelo de diseño tecno pedagógico por el cual se va a construir y estructurar el AVA. • Selección del modelo pedagógico y didáctico con el que se estructura y sustenta el AVA. • Selección y definición de elementos comunicativos. Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 6 • Selección y construcción de actividades acordes y en correspondencia al modelo pedagógico y didáctico seleccionado. • Selección de herramientas, plataformas y recursos de apoyo. • Selección de estrategia y método evaluativo. ✓ El modelo ADDIE es pertinente y adecuado en tanto su eficacia está asociada a la simplicidad y flexibilidad para la inclusión de diferentes factores, ya que sus etapas pueden llevarse a cabo bien sea de manera ascendente o simultánea (Maribe citado por Gámez, 2014). Sumado a esto, el modelo ADDIE puede representar un punto de partida y construcción para otros modelos de diseño instruccional que gracias a su marco de trabajo general permite ser insumo de desarrollo y trabajo en otras investigaciones (Gámez, 2014), lo que le da un valor agregado sobre los demás modelos de diseño tecno pedagógico. ✓ Atendiendo lo que sugiere el ABP y el construccionismo, el autor concluye que ambos enfoques pueden trabajar de manera conjunta y mancomunada como estructura metodológica que permiten fortalecer y promover, desde el pensamiento computacional, la resolución de problemas; en donde los estudiantes en primera instancia, y en gran parte de ella, deben llevar a cabo un proceso fuerte de investigación y análisis alrededor del problema para posteriormente llevar a cabo procesos de construcción que sean verificables y aplicados en un contexto o situación problema real. ✓ El autor concluye que las actividades que resultan pertinentes para el fortalecimiento del pensamiento computacional y que posteriormente puedan ser llevadas al campo de la programación informática, provienen inicialmente desde las actividades de consulta, indagación, revisión y selección de información, esto como primera instancia investigativa; para ello se sugiere el trabajode bitácoras, tablas, esquemas, informes y todo aquello que permita organizar, jerarquizar y recolectar todo tipo de información. Las actividades tales como acertijos y/o retos potencian favorablemente los procesos de pensamiento llevados a cabo por los estudiantes en la medida que les permite contemplar una situación o problema desde diferentes perspectivas. Por otro lado, para el autor es indispensable el uso de actividades que involucran mapas y diagramas que paulatinamente irán conformando y estructurando una solución en un lenguaje apropiado para las máquinas. Las actividades expositivas y de debate permiten consolidar los conocimientos adquiridos y favorecen el aprendizaje al mismo tiempo que se consolidan soluciones a los problemas mejor estructurados y completos desde el ABP, y se llevan a cabo representaciones mentales mejor elaboradas que responden a los objetivos de aprendizaje adjudicados al construccionismo. Por último, y no menos importante, es clara la importancia de implementar actividades de participación durante todo el proceso, mediadas por foros de discusión y participación sincrónica y asincrónica, lo que permite a los estudiantes construir conjuntamente el conocimiento al mismo tiempo que fortalecen sus capacidades comunicativas alrededor de un problema de discusión, elemento fundamental desde el construccionismo. AUTOR (ES) DEL RAE: Preciado Rubio, Duysber Rodolfo REVISADO POR: Téllez López, Patricia FECHA DE ELABORACIÓN: 12 de junio de 2021 Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 7 TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................................... 1 2. CONTEXTO .............................................................................................................................................................. 2 3. ANTECEDENTES ..................................................................................................................................................... 3 3.1. APORTES SOBRE OBJETO Y AMBIENTE VIRTUAL DE APRENDIZAJE (OVA Y AVA) .............................. 3 3.2. APORTES SOBRE EL APRENDIZAJE BASADO EN PROBLEMAS (ABP) ................................................... 4 3.3. APORTES SOBRE EL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL .......................................................................... 5 4. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO .............................................................................................................................. 6 4.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................................................................. 6 4.2. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................................................... 7 4.3. PREGUNTAS ORIENTADORAS ...................................................................................................................... 8 4.3.1. PREGUNTA GENERAL ............................................................................................................................ 8 4.3.2. PREGUNTAS ESPECÍFICAS ................................................................................................................... 8 4.4. OBJETIVOS ...................................................................................................................................................... 8 4.4.1. OBJETIVO GENERAL .............................................................................................................................. 8 4.4.2. OBJETIVO ESPECÍFICOS ....................................................................................................................... 8 5. METODOLOGÍA DE TRABAJO .............................................................................................................................. 8 6. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................................................... 9 6.1. ASPECTO PEDAGÓGICO Y DIDÁCTICO ....................................................................................................... 9 6.1.1. CONSTRUCCIONISMO ......................................................................................................................... 11 6.1.2. APRENDIZAJE BASADO EN PROBLEMAS .......................................................................................... 12 6.2. ASPECTO TECNOLÓGICO ........................................................................................................................... 14 6.2.1. OVA Y AVA ............................................................................................................................................. 14 6.2.2. PENSAMIENTO COMPUTACIONAL ..................................................................................................... 16 6.3. ASPECTO PEDAGÓGICO, DIDÁCTICO Y TECNOLÓGICO ORIENTADO A LA PROPUESTA ................. 17 7. PROPUESTA .......................................................................................................................................................... 19 7.1. ANALISIS ........................................................................................................................................................ 19 7.2. DISEÑO .......................................................................................................................................................... 20 7.2.1. PEDAGÓGICO........................................................................................................................................ 20 7.2.2. COMUNICATIVO .................................................................................................................................... 21 7.2.3. CONTENIDO ........................................................................................................................................... 23 7.2.4. TÉCNICO ................................................................................................................................................ 23 7.3. DESARROLLO ............................................................................................................................................... 25 7.4. EVALUACIÓN ................................................................................................................................................. 26 8. PROYECCIONES ................................................................................................................................................... 27 9. CONCLUSIONES ................................................................................................................................................... 27 Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 8 10. REFERENCIAS ...................................................................................................................................................... 29 ANEXOS ....................................................................................................................................................................... 32 ANEXO 1 (CUESTIONARIO DE ANÁLISIS) .............................................................................................................. 32 ANEXO 2 (RUTA DIDÁCTICA) ................................................................................................................................... 33 ANEXO 3 (DOCUMENTOAUTOR) ............................................................................................................................ 34 Bibliografía .............................................................................................................................................................. 46 ANEXO 4 (RÚBRICAS DE EVALUACIÓN A ESTUDIANTES) .................................................................................. 47 ANEXO 5 (MAPA DE CONTENIDOS) ........................................................................................................................ 51 ANEXO 6 (GUIONES DE VÍDEOS) ............................................................................................................................ 52 ANEXO 7 (RÚBRICAS DE EVALUACIÓN DEL AVA) ................................................................................................ 55 TABLA DE ILUSTRACIONES ILUSTRACIÓN 1. AMPLIACIÓN DEL CONCEPTO DE CALIDAD EDUCATIVA. (UNESCO, 2017). ........................................................................ 3 ILUSTRACIÓN 2. MATERIAL SOBRE FUNDAMENTOS DEL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL POSTULADOS POR JEANNETTE WING, DISPUESTO POR EL PROFESOR PÁEZ (2020) EN SU CHARLA DEL SEMINARIO DE SISTEMAS TECNOLÓGICOS Y PROCESOS TÉCNICOS DEL PROGRAMA DE ESPECIALIZACIÓN EN EDUCACIÓN EN TECNOLOGÍA DE LA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS (PÁEZ, 2020). ........................................................................................................................................................ 5 ILUSTRACIÓN 3. PIRÁMIDE DEL TIEMPO, RUTA METODOLÓGICA ADOPTADA PARA EL DISEÑO DE ACTIVIDADES EN LA PROPUESTA DEL OVA. TOMADA DEL DOCUMENTO DE CUEVAS, BAUTISTA, & MEDINA, (2013). ................................................................................ 6 ILUSTRACIÓN 4. ELABORACIÓN PROPIA. RUTA METODOLÓGICA PARA LA ELABORACIÓN DE LA PROPUESTA DEL AVA. ..................... 9 ILUSTRACIÓN 5. ELABORACIÓN PROPIA. POSICIÓN CONSTRUCTIVISTA A PARTIR DE LA TEORÍA COGNITIVA DE PIAGET. ................ 10 ILUSTRACIÓN 6. ELABORACIÓN PROPIA. POSICIÓN CONSTRUCTIVISTA A PARTIR DE LA TEORÍA DE LA ASIMILACIÓN DE APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO DE AUSUBEL. ........................................................................................................................................................... 10 ILUSTRACIÓN 7. ELABORACIÓN PROPIA. POSICIÓN CONSTRUCTIVISTA A PARTIR DE LA TEORÍA DE APRENDIZAJE SOCIAL DE VYGOTSKY. ........................................................................................................................................................................................................................ 11 ILUSTRACIÓN 8. ELABORACIÓN PROPIA. TEORÍAS DEL APRENDIZAJE CONSTRUCTIVISTA DE PIAGET, AUSUBEL Y VYGOTSKY TRABAJANDO CONJUNTAMENTE. ................................................................................................................................................................................ 11 ILUSTRACIÓN 9. ELABORACIÓN PROPIA A PARTIR DE LO EXPUESTO POR BADILLA & CHACÓN (2004), SOBRE LOS CONCEPTOS INSTRUMENTALES IMPLICITOS EN EL CONSTRUCCIONISMO SEGÚN PAPERT. ........................................................................................... 12 ILUSTRACIÓN 10. ESQUEMA SOBRE LOS PROCESOS COGNITIVOS IMPLICADOS EN EL ABP. TOMADO DEL LIBRO EL APRENDIZAJE BASADO EN PROBLEMAS. UNA PROPUESTA METODOLÓGICA EN EDUCACIÓN SUPERIOR (ESCRIBANO, Y OTROS, 2018)...... 13 ILUSTRACIÓN 11. ELABORACIÓN PROPIA BASADA Y ADAPTADA DEL DOCUMENTO RECURSOS EDUCATIVOS DIGITALES ABIERTOS DEL MEN (2012). ........................................................................................................................................................................................................... 15 ILUSTRACIÓN 12. ELABORACIÓN PROPIA. DEFINICIÓN DE UN AVA. ...................................................................................................................... 15 ILUSTRACIÓN 13. ELABORACIÓN PROPIA CON BASE EN LO EXPUESTO EN EL DOCUMENTO DE MORALES , GUTIÉRREZ, & ARIZA, (2016). ESTRUCTURA DE LA METODOLOGÍA ADDIE PARA EL DISEÑO DE UN AVA............................................................................... 18 ILUSTRACIÓN 14. ELABORACIÓN PROPIA CON BASE EN LO EXPUESTO EN EL DOCUMENTO DE MORALES, GUTIÉRREZ, & ARIZA, (2016). ESTRUCTURA DE LA METODOLOGÍA ADDIE PARA EL DISEÑO DE UN AVA ADAPTADA A LA PROPUESTA. .................... 19 ILUSTRACIÓN 15. PÁGINA PRINCIPAL DEL AVA EN DONDE SE APRECIA EL VÍDEO DE BIENVENIDA. ........................................................... 22 ILUSTRACIÓN 16. PÁGINA DE INICIO DEL AVA. SE APRECIA EL DISEÑO MINIMALISTA E INTUITIVO CON TRES BOTONES EN LA PARTE INFERIOR PRESENTES DURANTE TODA LA NAVEGACIÓN QUE PERMITIRÁN UNA MAYOR Y MEJOR FLUIDEZ. .................... 22 ILUSTRACIÓN 17. CONTRASTE DE COLORES EN EL BANNER DE TÍTULOS Y LOS BOTONES DE ACCESO DEL AVA. A) BOTONES DE RECORRIDO POR LOS CONTENIDOS, B) BOTÓN DE CONSULTA DE MATERIAL DE APOYO O ENTREGA Y/O DESARROLLO DE ACTIVIDADES, C) BOTONES DE CONSULTA DE RECURSOS DE APOYO, REVISIÓN Y/O DESARROLLO DE ACTIVIDADES. ............. 23 ILUSTRACIÓN 18. AVATARES PRESENTES DURANTE EL PROCESO FORMATIVO DE LOS ESTUDIANTES EN EL AVA. ............................ 23 ILUSTRACIÓN 19. ELABORACIÓN PROPIA. MAPA DE NAVEGACIÓN DISPUESTO EN EL AVA. ........................................................................ 24 ILUSTRACIÓN 20. ELABORACIÓN PROPIA. SE PRESENTA EL STORYBOARD DEL AVA. .................................................................................. 24 Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 1 Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. Duysber Rodolfo Preciado Rubio Especialización en Educación en Tecnología Universidad Distrital Francisco José de Caldas Bogotá, Colombia drpreciador@correo.udistrital.edu.co - dypru14@gmail.com RESUMEN: El presente trabajo describe y sustenta el desarrollo de una propuesta didáctica mediada por un Ambiente Virtual de Aprendizaje (AVA) para el fortalecimiento del pensamiento computacional en estudiantes de educación Media, de tal manera que brinde las herramientas necesarias para formar estudiantes con competencias para la vida, y al mismo tiempo brinde bases para el desarrollo de programas informáticos de orden básico mejor estructurados. La pertinencia del desarrollo de la propuesta didáctica se sustenta bajo las características identificadas del contexto de los estudiantes de educación Media del Colegio Montebello IED de la ciudad de Bogotá D.C., Colombia, y de la apuesta por el Ministerio de Educación Nacional (MEN) y la UNESCO por el desarrollo de competencias para el siglo XXI en donde se menciona la alfabetización digital, la cual alude el pensamiento computacional y la resolución de problemas. Dicha propuesta didáctica se soporta bajo el desarrollo conceptual y analítico de las categorías: AVA, Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) y Pensamiento computacional; este último, sugiere abordar una perspectiva pedagógica desde el Construccionismo. De esta manera estas categorías se articulan para cimentar y orientar los contenidos y los recursos tecnológicos que se presentarán en el AVA, con el fin de cumplir con el propósito educativo planteado. PALABRAS CLAVE: Ambiente Virtual de Aprendizaje (AVA), Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), Pensamiento computacional, Educación en Tecnología, Educación con Tecnología. ABSTRACT: The current document describes and supports develop about a didactic proposal trough of Learning Virtual Enviroment (LVE) to strengthening of computational thinking in middle school students, that allow provide necessarytools to train students in life skills, and the same time provide better bases to the basic informatic scripts development. The relevance of this didactic proposal development have been supported on charasteristics identified of students' context of middle school of IED Montebello school at Bogotá D.C. city, Colombia, and the betting by Ministerio Nacional de Educación (MEN) & the UNESCO for the development in the 21st century life skills, where talk about digital literacy, which allude the computational thinking and problem solving. The previous didactic proposal is supported under conceptual and analitic development of the categories: Learning Virtual Enviroment (LVE), Problem Based Learning (PBL) and Computational Thinking; this last one, suggests a pedagogic perspective from Construccionism. This way these categories are structured to guide contents and the technology resources that will showed on the LVA, in order to fulfil with the educative purpose raised. KEYWORDS: Learning Virtual Enviroment (LVE), Problem Based Learning (PBL), Computational Thinking, Education in Technology, Education with Technology. 1. INTRODUCCIÓN El presente informe de trabajo de grado presenta y argumenta como, desde el diseño de un AVA, se puede atender y fortalecer el pensamiento computacional en la medida que se trabaja la resolución de problemas. Para muchos no es novedad la importancia de la Tecnología en la sociedad actual, y como gradualmente toma mayor relevancia en los procesos educativos actuales. No obstante, dentro del ámbito educativo cabe resaltar, como menciona Molina Vásquez (2020), la diferencia entre la concepción de Educación con Tecnología y la Educación en Tecnología; en donde afirma que, aunque ambas asumen un papel de gran incidencia sobre las estrategias metodológicas y didácticas en favor de los procesos de aprendizaje de los estudiantes, la primera está más relacionada a las nuevas tecnologías que, en su naturaleza, propiedades o características pedagógicas y didácticas, son mediadoras del proceso educativo para enriquecer el aprendizaje en otras áreas de conocimiento; y la segunda, tiene como objeto formar a los estudiantes en las competencias tecnológicas, promoviendo su reflexión, pensamiento, valores, condición cultural y su estructura cognitiva. Por otro lado, es menester hoy en día que los estudiantes desarrollen competencias en la resolución de problemas, y aunque es un componente que se asocia principalmente a procesos matemáticos, es importante tener en cuenta que, como se específica en los estándares básicos de competencias en matemáticas del Ministerio de Educación Nacional (MEN, 2020), hoy por hoy sabemos la importancia de estas competencias en diversas áreas de conocimiento, reconociendo el valor social y educativo ampliado de estas, al considerarse esenciales para el desarrollo de la ciencia y la mailto:drpreciador@correo.udistrital.edu.co mailto:dypru14@gmail.com Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 2 tecnología, e inclusive para el desarrollo y desenvolvimiento en la vida cotidiana. Por tal motivo, y en favor de enriquecer y apoyar los procesos cognitivos que ocurren al momento de enfrentar un problema, entendidos dentro de lo que postulan Newell y Simón1 (1972), citado por Montealegre (2007), como aquellos elementos básicos y similares que ejecutan los seres humanos y las computadoras al momento de resolver un problema, en la medida que sustituyen, separan, seleccionan subproblemas y teoremas que posteriormente permiten llevar a cabo una serie de métodos; que no son solo exclusivos de la matemática sino que pueden y deben ser apoyados por las demás áreas de conocimiento, aparece una de las áreas de conocimiento en donde se potencializan y se hacen evidentes todas aquellas características y factores que inciden en el abordaje y solución de diversos problemas, tanto por línea de conocimiento como por nivel de dificultad; estamos hablando de la programación informática, una de las ramas de conocimiento del área de Tecnología e Informática. Es entonces donde, desde las orientaciones generales para la educación en Tecnología, se hace énfasis en la importancia de la alfabetización tecnológica como apuesta para el desarrollo de competencias que, como afirma la UNESCO citado en Ministerio de Educación Nacional (MEN, 2008), “permitan resolver problemas, proponer soluciones y tomar decisiones sobre la vida diaria”, de esta manera vemos como la apuesta de formación se encamina hacia el campo de la resolución de problemas, y visto desde el área de la Tecnología e Informática puede ser contemplado y vigorizado desde el pensamiento computacional. En consecuencia, al considerar y dimensionar lo anterior, surge la propuesta del diseño de un AVA en donde se potencialicen las competencias asociadas a la resolución de problemas a través del pensamiento computacional, de tal manera que se pueda abordar con mayor fluidez y empatía los procesos introductorios a la programación informática básica. Por lo que se pretende de esta manera, responder a aquella necesidad que demanda la educación actual por fortalecer las competencias en resolución de problemas para la vida, y a su vez, introducir de manera indirecta a los estudiantes en la formación en el ámbito tecnológico, teniendo en cuenta que tanto la resolución de problemas como la alfabetización y formación digital son consideradas competencias clave para el aprendizaje que demanda la sociedad del siglo XXI. De este modo, y atendiendo a lo mencionado anteriormente, el siguiente informe describe el trabajo realizado a través de una serie de capítulos organizados de la siguiente manera: Contexto. Se describe la población a la cual se va a dirigir la propuesta, así como las características y pretensiones pedagógicas y de formación de la institución educativa distrital donde se pretende enmarcar la propuesta pedagógica y metodológica a través del AVA. 1 Newell y Simon quienes posteriormente presentan el proyecto denominado Solucionador General de Problemas (SGP) el cual puede ser aplicado para la resolución de problemas de cualquier orden, entre los que encontramos Antecedentes. Se describen los trabajos y propuestas realizados anteriormente, destacando sus aportes frente a la propuesta del AVA que se pretende diseñar y de todos aquellos elementos pedagógicos, metodológicos y didácticos que valen la pena y son necesarios considerar; de tal manera que, oriente y enriquezca el diseño, elaboración, evaluación y reestructuración de la propuesta para así garantizar, en lo posible, un impacto positivo en su posterior implementación. Descripción del trabajo. Se describe la situación problema evidenciada y se argumenta la necesidad de construir una propuesta que responda a dichas dificultades y necesidades. Por tal motivo, se hacen explícitas las preguntas orientadoras y los objetivos general y específicos a los que se pretende llegar y responder a través del diseño de una herramienta didáctica. Metodología de trabajo. Se estructura y describe la ruta de trabajo de manera organizativa, destacando las fases y actividades de trabajo que se llevaron a cabo para la construcción de la propuesta. Marco teórico. Se hace un recorrido y análisis por los contenidos, temáticas, aspectos pedagógicos y didácticos que enriquecen y aportan elementos relevantes en el desarrollo de la propuesta; de tal manera que, brindan un sustento robusto sobre el diseño de la propuesta del AVA. Propuesta. Se describe el proceso, desarrollo, y estructuración de la propuesta metodológica mediada por un AVA, así como el modo de interacción con la herramienta, respaldada y fundamentada por todos los componentes conceptuales, pedagógicos, didácticos,creativos e innovadores que puedan cumplir con las expectativas de impacto. Proyecciones. Se pone de manifiesto el alcance que se espera obtener tras la implementación de la propuesta del AVA como herramienta didáctica para la enseñanza en y con tecnología. Conclusiones. Se enuncian los aportes y dificultades asociados a los objetivos propuestos, así como los asociados y presentados durante el desarrollo, construcción y estructuración de la propuesta metodológica mediada por un AVA. 2. CONTEXTO El diseño de la propuesta del AVA se enmarca en un ámbito institucional y está dirigido a estudiantes de educación Media (ciclo V) del Colegio Montebello, Institución Educativa Distrital (IED) ubicada en la localidad 4, San Cristóbal, exactamente en el barrio Montebello de la Ciudad de Bogotá D.C. La Institución cuenta con dos sedes, en las que funcionan dos jornadas de escolarización en cada una de ellas. Su población estudiantil pertenece a los estratos uno, dos y tres. teoremas, juegos, acertijos, e inclusive enigmas. De tal manera que se generaron estrategias que fueron programadas en una computadora la computadora. Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 3 Dentro de las apuestas pedagógicas de la Institución y que de alguna manera sustentan la construcción de la propuesta, se destacan: 1) la formación en valores, autonomía, formas de expresión, relación y comunicación estableciendo normas de respeto, solidaridad y convivencia en una sociedad democrática, participativa y pluralista; 2) Desarrollar habilidades críticas y creativas frente a los conocimientos científicos, tecnológicos, artísticos y humanísticos que formen al estudiante para la vida social y laboral; 3) Ampliar y profundizar en el razonamiento lógico y analítico para la interpretación y solución de problemas de la ciencia, la tecnología y la vida cotidiana; y 4) La comprensión de la dimensión práctica de los conocimientos teóricos, así como la dimensión teórica del conocimiento práctico y la capacidad para utilizarla en la solución de problemas. SI se considera a la (UNESCO, 2017) en su apuesta por la calidad educativa, se deben estimar los núcleos de aprendizaje que se muestran en el siguiente esquema (Ilustración 1): Ilustración 1. Ampliación del concepto de calidad educativa. (UNESCO, 2017). Como se puede ver en la ilustración 1, dentro de los núcleos de aprendizaje fundamentales para una calidad educativa se encuentran la alfabetización digital, las habilidades del siglo XXI, la educación para la ciudadanía mundial (ECM) y la educación en desarrollo sostenible (EDS), de tal manera que la educación en tecnología se convierte en una importante mediadora en dichos objetivos de formación. En consecuencia, al reconocer la apuesta pedagógica que proyecta la Institución en cuanto al desarrollo del pensamiento tecnológico y científico que propicie habilidades íntegras para la solución de problemas, y la estructura que plantea la UNESCO por la calidad educativa; el trabajo de grado propuesto busca, precisamente, brindar una herramienta didáctica que apoye dichos procesos y que fortalezca y potencie las competencias de análisis, lógica, interpretación y construcción para el abordaje y solución de problemas a través del pensamiento computacional; y en consecuencia permita evidenciar mejores resultados cognitivos y académicos en el área de tecnología, que indirectamente apuntan por una calidad educativa, en los estudiantes de Media de las Instituciones educativas. 3. ANTECEDENTES Para el diseño de la presente propuesta se realizó una revisión de trabajos para optar a títulos de especialización y maestría, y artículos de revistas académicas, principalmente del Repositorio Institucional de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (RIUD), los cuales permitieron reconocer posibles homologaciones frente a la propuesta y considerar aspectos que preceden y aportan contextual y significativamente a la propuesta del diseño del AVA. Para su selección y posterior revisión, se definieron una serie de categorías que de alguna manera se relacionan o son de vital envergadura en cuanto a modos, estrategias, contenidos, experiencias y contextos; para luego, tras su respectiva lectura y análisis, destacar los aspectos relevantes que se vinculan y encadenan directa o indirectamente con la propuesta del AVA. Las categorías en las que se enmarco el trabajo realizado son: Ambiente Virtual de Aprendizaje (AVA), Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) y Pensamiento Computacional. A continuación, se evidencian algunos de los trabajos consultados por categoría, que permitieron recoger algunos aportes significativos para el desarrollo de la propuesta del AVA: 3.1. APORTES SOBRE OBJETO Y AMBIENTE VIRTUAL DE APRENDIZAJE (OVA Y AVA) TÍTULO/ AUTOR(ES) APORTES Script-O.V.A.: diseño, desarrollo e implementación de un objeto virtual de aprendizaje como mediación tecnológica en la producción textual a partir del uso de escritura creativa. Ramos Pérez, Miguel Ángel. Trabajo de Maestría (2020) ✓ Brinda orientaciones acerca de las metodologías propuestas para el diseño y construcción de un OVA, dentro de las que se orienta una ruta bajo la MESSOVA y la MECCOVA. ✓ Se destaca la importancia de usar código abierto en el diseño del OVA/AVA, esto fortalecería el ambiente al permitir su acceso sin restricciones técnicas o humanas. ✓ Es indispensable orientar las actividades del OVA/AVA con respecto a las orientaciones pedagógicas del área de tecnología expuestas en la guía 30. ✓ Resalta la importancia del uso de las nuevas tecnologías para llegar y captar mejor la atención de los estudiantes, articulando las temáticas a tratar, en este caso fortaleciendo competencias escritoras. Elaboración de un AVA para la enseñanza del concepto de función a partir de situaciones problema. ✓ La implementación de un AVA es funcional como herramienta didáctica para el aprendizaje de conceptos teóricos, justificando su potencial en el contexto educativo. ✓ Es fundamental diversificar en software, en lo posible libre, para Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 4 Soto Hernández, Yancel Orlando. Trabajo de Especialización (2020) enriquecer los procesos de aprendizaje de una manera más completa. ✓ Se distinguen unos momentos específicos en la resolución de problemas (RP) que aportan al diseño de la propuesta en cuanto a los aspectos a considerar y de esta manera estructurar una estrategia fundamentada. ✓ Se proyecta la importancia de mediar el concepto de funciones a través de tecnologías versátiles y que motiven la participación de los estudiantes. Fakenews un problema para el desarrollo profesional del comunicador. propuesta de un OVA para la creación de material periodístico a través de metodologías de aprendizaje ABP. Heredia Otavo, Cristian Camilo. Trabajo de Especialización (2018) ✓ Brinda recursos en el diseño del OVA resaltando características y fortalecimiento de competencias por medio de la solución de problemas. ✓ Las actividades por diseñar propenden, proyectan y sustentan la apropiación de habilidades aplicables a contextos cotidianos y laborales; esto, tras la implementación de un OVA con base en la metodología ABP. ✓ Los medios multimediales se hacen indispensables para esta modalidad de aprendizaje. Estrategia pedagógica y didáctica para el desarrollo de competencias informacionales. Torres Bohórquez, Alicia. Trabajo de Maestría (2020) ✓ Brinda recursos en el diseño del AVA resaltando característicasy fortalecimiento de competencias por medio de la solución de problemas. ✓ Se debe reconocer el potencial de los AVA como gestores de aprendizajes activos y participativos. ✓ Las competencias adquiridas por los estudiantes brindan herramientas para la solución de problemas cotidianos y laborales. ✓ Se debe considerar una estrategia para realizar un seguimiento del desarrollo de las actividades, de tal manera que el avance de los estudiantes no se prolongue demasiado o su participación llegue a ser nula. ✓ Es primordial ejecutar un test diagnóstico que permita evaluar el impacto de la propuesta del AVA. Tabla 1. Elaboración propia. Aportes de trabajos de grado y/o artículos relacionados con OVA y AVA. Los trabajos referenciados en la tabla 1 dan cuenta de varios aspectos positivos y otros a considerar en la elaboración e implementación de un AVA. Es importante resaltar el concepto favorable que se hace frente al OVA y el AVA como herramientas didácticas y promotoras de habilidades y competencias en diferentes áreas de conocimiento; en las que se advierte el uso de software libre, de tal manera que evite restricciones e inconvenientes en el acceso y la ejecución de las actividades previamente diseñadas y estructuradas con los fines pedagógicos y didácticos establecidos. Cabe resaltar también, que los diferentes autores destacan la importancia y los buenos resultados del diseño e implementación de una propuesta que fomente y promueva habilidades en la resolución de problemas por parte de los estudiantes. Otro aspecto importante, está en considerar la posibilidad de un trabajo grupal que dinamice un poco más los contenidos tratados y las actividades a desarrollar, sin embargo, debe ser un espacio dinamizado y que responda a las facultades asíncronas propias de la herramienta didáctica. Por último, es importante realizar una prueba diagnóstica anterior para poder evaluar el verdadero impacto de la propuesta pedagógica y didáctica desarrollada en el AVA. 3.2. APORTES SOBRE EL APRENDIZAJE BASADO EN PROBLEMAS (ABP) TÍTULO/ AUTOR(ES) APORTES La metodología ABP (aprendizaje basado en problemas) como estrategia para abordar el tema de las categorías taxonómicas de los seres vivos a partir del conocimiento general de las arañas (orden aranae). Mora Buitrago, Guillermo Alfonso. Trabajo de Maestría (2020) ✓ Su contribución al trabajo proyectado se enmarca en las características, posibilidades, y beneficios que encierra la implementación del ABP como estrategia que favorece el aprendizaje de temas científicos y tecnológicos. ✓ Frente a la búsqueda y selección de información, se hacen evidentes las falencias por parte de los estudiantes en la recolección y organización de la misma para dar contexto a una situación problema, para su posterior análisis. ✓ La metodología ABP favorece espacios de aprendizaje significativos, pues los estudiantes relacionaron elementos de clasificación en otros contextos Pensamiento heurístico: Una opción de aprendizaje para el mejoramiento de los procesos de resolución de problemas. Méndez C., Sandra Esperanza. Articulo revista Tecnura (2000) ✓ Su contribución al trabajo proyectado se fundamenta en el acercamiento teórico y metodológico en las estrategias de resolución de problemas. ✓ El pensamiento heurístico es fundamental para el desarrollo de competencias a la hora de enfrentar problemáticas. ✓ El docente bajo un compromiso y liderazgo adecuado, puede configurar un modelo pedagógico que promueva las capacidades necesarias para formar estudiantes íntegros que reconocen su entorno y toman decisiones acertadas sobre este. AVA para la conceptualización de circuitos eléctricos a través del ABP. Abril Cuy, Blanca Nieves; Murcia Hurtado, John Jairo. Trabajo de Especialización (2020) ✓ Su contribución al trabajo proyectado se fundamenta en el aporte teórico del aprendizaje basado en problemas (ABP) vinculando su estrecha relación al aprendizaje significativo que, favorece la construcción autónoma en los estudiantes sobre cualquier conocimiento disciplinar, en Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 5 especial los relacionados a las ciencias. ✓ El aprendizaje significativo es posible a través de estrategias de ABP bien estructuradas y que se pueden enriquecer mucho más al abordarlas desde el B-Learning. ✓ Se debe buscar una articulación adecuada entre el trabajo sincrónico y asincrónico para fortalecer los procesos de aprendizaje. La programación en el aula como herramienta para fortalecer competencias en solución de problemas. Rodríguez Martínez, Nicolas Esteban. Trabajo de Maestría (2020) ✓ Aporta al trabajo proyectado como una experiencia que basa su implementación en la aplicación de la programación para la resolución de problemas, identificado características y ventajas en su abordaje y aplicación. Así como fuentes referenciales alrededor de la solución de problemas y el ámbito computacional. ✓ Se demuestra la fuerte influencia de la programación con las competencias en resolución de problemas; así mismo, como estas competencias en resolución de problemas forman para afrontar situaciones cotidianas y desarrollar aptitudes en programación informática. Esto muestra su incidencia bidireccional en los procesos de aprendizaje. Tabla 2. Elaboración propia. Aportes de trabajos de grado y/o artículos relacionados con ABP. Los trabajos referenciados en la tabla 2 dan cuenta de los aportes del ABP como estrategia metodológica, reconociendo su principal acercamiento al aprendizaje significativo en la medida que desarrolla y pone de manifiesto habilidades que son consecuentes en aras de buscar soluciones a las diferentes situaciones que presencia el estudiante en su entorno próximo. Además, se resalta la importancia de configurar un modelo pedagógico que apoye y potencie las habilidades en resolución de problemas, considerando el pensamiento heurístico como orientador de este proceso. Por último, se destaca el impacto positivo de la estrategia de ABP en el aprendizaje de temas científicos y tecnológicos. 3.3. APORTES SOBRE EL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL Tras la búsqueda de antecedentes de trabajos de grado que abordarán o relacionarán el pensamiento computacional los resultados no fueron satisfactorios en la medida que no se encontró mayor información o profundización al respecto, pues los trabajos enfatizan en mayor medida su estudio alrededor del pensamiento algorítmico que, aunque tiene que ver con el pensamiento computacional, no contempla otras categorías que fundamentan toda su dimensión conceptual. Según Jeanette Wing, mencionado por Páez (2020), las categorías que fundamentan el pensamiento computacional son el pensamiento algorítmico, la abstracción, la descomposición, el reconocimiento de patrones y la evaluación; tal y como se muestra en la en la ilustración 2. Por tal motivo se tomaron algunos trabajos de grado que abordan o implementan la programación informática como estrategia para fortalecer habilidades y favorecer el aprendizaje en la resolución de problemas, y que indirectamente propicia o estimula el pensamiento computacional. Ilustración 2. Material sobre Fundamentos del pensamiento computacional postulados por Jeannette Wing, dispuesto por el profesor Páez (2020) en su charla del seminario de Sistemas Tecnológicos y Procesos Técnicos del programa de Especialización en Educación en Tecnología de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (Páez, 2020). TÍTULO/ AUTOR(ES) APORTES Propuesta metodológica para la enseñanza de la programación en la unidad académica de ingeniería de la UAGro. Cuevas Valencia,René Edmundo Bautista Jiménez, Héctor Medina Martínez, Juan Carlos. Articulo revista Vínculos (2013) ✓ Aporta al trabajo proyectado como una ruta metodológica para potenciar las competencias en solución de problemas para ser aplicados a la programación informática de orden básico. ✓ Realmente se traza una ruta metodológica para la identificación de elementos relevantes y necesarios en los procesos cognitivos a la hora de enfrentar una problemática, es una estrategia que se puede articular, enriquecer y adaptar en el AVA propuesto. Propuesta de una Metodología de Programación de Operaciones Detallada para Órdenes de Trabajo en Operaciones Secuenciales a Través de Algoritmos Heurísticos Basados en Lógica Proposicional Articulados Sobre una Serie de Autómatas Programables. ✓ Brinda un panorama y estrategia para el abordamiento de problemáticas a través de sentencias secuenciales y/o heurísticas que permiten razonar una problemática de una manera mucho más rigurosa y detallada, por lo que brinda elementos característicos e importantes en el análisis y construcción de una estrategia para la resolución de problemas. ✓ Se argumenta la importancia del pensamiento lógico y computacional a la hora de abordar problemáticas que puedan ser Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 6 Rincón Chaparro, Miguel Ángel. Trabajo de Maestría (2017) llevadas y resueltas por la programación informática. ✓ Su aporte se basa solo en el conocimiento disciplinar, identificando características primordiales para su abordaje, en las que aparecen el pensamiento lógico y computacional; pues su estudio es directamente ingenieril y no es visto desde una perspectiva educativa. Implementación de una estrategia didáctica de programación para la formación de habilidades de resolución de problemas en niños. Guzmán Tique, Elizabeth López Neira, Wilmar. Trabajo de Maestría (2019) ✓ Brinda bases teóricas y metodológicas en la resolución de problemas para la implementación de aspectos relacionados con la programación informática. ✓ Cambiar el paradigma de que lo relacionado a la programación en informática y la tecnología es difícil porque incluye matemática y otros procesos cognitivos asociados, es algo que el trabajo muestra que se logra pues los estudiantes se interesan por el trabajo. ✓ Las competencias del siglo XXI requieren habilidades en solución de problemas a través del pensamiento computacional. ✓ Los estudiantes reconocen las secuencias y algoritmos en contextos cotidianos, determinando su importancia en la solución de problemas. Tabla 3. Elaboración propia. Aportes de trabajos de grado y/o artículos relacionados con Pensamiento Computacional. Los trabajos referenciados en la tabla 3 dan cuenta de cómo el pensamiento computacional está fuertemente relacionado con las habilidades y competencias para la solución de problemas, las cuales pueden ser llevadas a cabo o materializadas por medio de la programación informática. Además, uno de los artículos mencionados brinda una ruta metodológica (ver ilustración 3) en la que, a breves rasgos, contempla una solución gradual a un problema, en la medida que el estudiante va dando respuestas parciales -las cuales se establecen por cinco niveles- que van estructurando una respuesta cada vez más concreta, consistente y definitiva (Cuevas, Bautista, & Medina, 2013). Los niveles se describen de la siguiente manera: • Nivel 1: Nivel 1: Implica realizar un análisis y clarificar conceptos que permitan definir una solución general del problema. • Nivel 2: Realizar una solución general que se base en un lenguaje natural. Se propone un lenguaje natural basado en Lenguaje Unificado de Modelado (UML) usando los casos de uso. • Nivel 3: Diseñar diagramas de flujo para la resolución del problema. Dicho diagrama debe basarse en el caso de uso que se realizó en el nivel 2, dicho diagrama debe ser más concreto que el caso de uso. • Nivel 4: Hacer un algoritmo en un pseudocódigo (falso lenguaje) más detallado basado en el diagrama de flujo hecho anteriormente. • Nivel 5: Escribir un programa basado en cualquier lenguaje de programación (lenguaje formal) basado en el nivel 4. Por lo anterior, la ruta metodológica se hace pertinente para la articulación de la solución de problemas con las aptitudes informáticas básicas. Ilustración 3. Pirámide del tiempo, ruta metodológica adoptada para el diseño de actividades en la propuesta del OVA. Tomada del documento de Cuevas, Bautista, & Medina, (2013). 4. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO 4.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA A partir de las dinámicas en el aula que experimenta el Docente de Tecnología en la educación Media del Colegio Montebello IED, se han identificado las falencias que existen en los estudiantes a la hora de afrontar y proponer soluciones a problemáticas de orden básico que se postulan desde la programación informática básica, y la principal razón es que estas problemáticas no suelen ser pensadas, analizadas, comprendidas y abordadas de manera holística; lo que impide un acercamiento concreto hacia las posibles soluciones, que posteriormente se vean formalizadas en un programa informático. Los estudiantes de educación media, en su mayoría, no identifican elementos particulares y relevantes de una situación problema básica planteada, para posteriormente llevarla a una solución estructurada y concisa en el ámbito de la programación informática. Por tal motivo, se requiere orientar a los estudiantes alrededor de aspectos, estrategias y/o métodos que les brinden herramientas para la comprensión holística de problemáticas básicas y que permita la postulación y estructuración de Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 7 soluciones que después solo tengan que ser traducidas al lenguaje de programación implementado. En el instante en que los estudiantes se enfrentan a una situación que requiere ser solucionada a partir de la programación informática, empiezan a salir a flote una serie de dificultades que no corresponden precisamente al manejo, sintaxis y redacción del lenguaje de programación implementado, sino más bien a las falencias metódicas y organizacionales en la identificación, estructuración, reflexión y decisiones tomadas con respecto a las situaciones problema planteadas. Entendiendo la capacidad de análisis y razonamiento, en la solución de problemas, como parte necesaria y fundamental en el estudio y aprendizaje de la programación informática, se torna indispensable generar propuestas educativas que potencien en los estudiantes estas habilidades y les permita ejecutar correctamente las reglas particulares de los lenguajes de programación, las cuales aprenden en su construcción técnica y normativa, pero que implementan de manera desorientada o errónea, al no tener claro todos los elementos del problema que se aborda y por ende la propuesta de solución, llevada al ejercicio de programación informática, queda mal estructurada. Entender todas las dimensiones que abarca y confluyen en la comprensión de una problemática y la postulación y formulación de soluciones para la misma, es fundamental para el trabajo introductorio y de iniciación de la programación informática, como también para el desenvolvimiento dentro de la vida cotidiana. Así mismo, y tras la indagación realizada, no se han encontrado propuestas y/o estrategias formales que sean aplicadas en Colombia para promover la competencia en la resolución de problemas articulables a la programación informática. Es por esto quese propone construir un ambiente virtual de aprendizaje (AVA) que permita brindarles a los estudiantes una guía o ruta que potencialice estas habilidades de análisis y razonamiento a la hora de afrontar diferentes problemáticas, que a nivel informático se estructuran desde el pensamiento computacional, y que en consecuencia permitan desarrollar y aplicar programas informáticos mejor estructurados. 4.2. JUSTIFICACIÓN Ya contextualizada y comprendida la situación problema que relaciona los programas informáticos desestructurados y poco efectivos realizados por los estudiantes de educación Media, en tanto se manifiestan soluciones parciales o equivocas ante lo que se espera obtener y resolver, con los vacíos metódicos y organizacionales a la hora de pensar y reflexionar sobre una situación problema planteada; la propuesta del AVA surge y se sustenta en la medida que aporta y enriquece los procesos sobre los siguientes aspectos: • Las apuestas pedagógicas de la institución Educativa. Aunque el Colegio Montebello IED no se enfatiza en la parte tecnológica, desde su apuesta del Proyecto Educativo Institucional (PEI) que enuncia: “Desarrollo de la autonomía a través del cultivo de los valores y las habilidades comunicativas”; aparece dentro de sus fines educativos, y en conformidad con el artículo 67 de la Constitución Política Nacional -que puntualmente se relacionan con la tecnología-, los siguientes propósitos: ✓ El desarrollo de la capacidad crítica, reflexiva y analítica que fortalezca el avance científico y tecnológico nacional, orientado con prioridad al mejoramiento cultural y de la calidad de la vida de la población, a la participación en la búsqueda de alternativas de solución a los problemas y al progreso social y económico del país. ✓ La adquisición de una conciencia para la conservación protección y mejoramiento del medio ambiente, de la calidad de vida, del uso racional de los recursos naturales, de la prevención de desastres, dentro de una cultura ecológica y del riesgo y de la defensa del patrimonio cultural de la Nación. ✓ La promoción en la persona y en la sociedad, de la capacidad para crear, investigar, adoptar la tecnología que se requiere en los procesos de desarrollo del país y le permite al educando ingresar al sector productivo. También se suma, junto con las apuestas pedagógicas mencionadas en el contexto de este informe, uno de los objetivos institucionales que postula: “Formar ciudadanos con una mentalidad solidaria que propicien en su comunidad y familia: el bien común, espacios democráticos, procesos de autogestión y la solución de problemas sociales cotidianos.”. De tal manera que la propuesta del AVA se hace pertinente, en la medida que enriquece significativamente los procesos relacionados con la solución de problemas, al permitir desplegar capacidades analíticas, críticas, reflexivas y creativas desde lo tecnológico y que se fundamenten desde el pensamiento computacional, el cual aún no se menciona formalmente en el PEI pero que indudablemente brinda elementos importantes sobre el pensamiento nocional, conceptual, lógico, formal y científico que se sustentan allí. • El desarrollo del pensamiento computacional en los estudiantes de educación media. Una apuesta de la educación por la formación en competencias para el siglo XXI Es claro que hoy por hoy la sociedad está fuertemente permeada por las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC), tanto así que la reconocemos como la era de la sociedad digital y, en consecuencia, demanda ciudadanos que tengan todas las competencias necesarias para no solo desenvolverse y realizarse en ella, sino también para estar en la capacidad de actuar sobre ella. Sin embargo, decirlo es mucho más fácil que realizarlo y llevarlo a cabo, pues dichas competencias requieren de procesos de identificación, análisis, reflexión, creatividad, producción y verificación, tal como sucede en otras áreas de conocimiento pero que para Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 8 este caso deben ser expresadas y formalizadas por medio de la programación computacional. Sin querer decir, que ante la ausencia o falta de equipos (computadoras, tablets, celulares) no se puedan cumplir y establecer las competencias requeridas y demandadas. Zapata-Ros (2015) menciona que en algunos paises se ha visto obstruida e inclusive detenida la industria de la información y alude las razones a tres aspectos primordiales: 1) la falta de personal capacitado en ingeniería de software, desarrolladores de aplicaciones, documentalistas digitales, etc; 2) la poca demanda en estudios al respecto, dirigidas a estudiantes con potenciales aptitudes en las áreas de la información digital; y 3) las inconsistencias en la educación primaria, secundaria y media desde el área de tecnología, pues desde la programación informática, el progreso y adquisición de competencias se asume desde que el estudiante resuelve tareas y problemas simples de manera lúdica hasta que progresivamente resuelve tareas y problemas más complejos de manera aburrida, lo que víncula el aprendizaje con la respuesta a un estimulo y no con las características cognitivas del estudiante, promoviendo así, una metodología netamente tradicionalista. En vista de lo anterior, y tras la necesidad de formar profesionales cualificados para la sociedad y en especial para la industria de la información, y atendiendo al factor asociado a la escuela; se hace indispensable una alfabetización digital correctamente orientada, y como alfabetización, se debe comenzar desde las primeras etapas del desarrollo individual tal y como sucede con habilidades como la lectura, la escritura, las matemáticas, lo que genera un gran reto y compromiso para la escuela y en especial para el área de Tecnología e Informática. Al considerar la anterior situación problema relacionada a la escuela, es menester cambiar la dinámica de que el estudiante escriba líneas de código de manera compulsiva, y por el contrario se enfoque en saber cómo se representa la realidad, el mundo de los objetos y las expectativas, lo que realmente piensan quienes realizan programas informáticos potentes, pues lo importante no es el código que escriben sino lo que piensan y la forma en que lo hacen. En resumidas cuentas y en palabras de Zapata-Ros (2015): Conocer este mundo de ideas y de representaciones, como operan constituye el principio básico del “pensamiento computacional”, y cualquier otro conocimiento como memorizar a la perfección las reglas de toda la sintaxis y las primitivas de cualquier lenguaje de programación no le sirve de nada a los alumnos si no pueden pensar en buenas maneras de aplicarlas. (p. 6). A razón de lo anterior, la propuesta del OVA busca desarrollar y enfocar el trabajo en pro de una estrategia que permita a los estudiantes reconocer estas maneras de percibir la realidad, de propiciar un pensamiento computacional, antes de que su actividad se límite a escribir código sin sentido y que no tiene ningún valor agregado sobre su contexto y realidad, lo que de alguna manera les impide determinar aspectos relevantes en la solución de problemas que, cabe aclarar, no necesariamente se deban ver formalizados en la programación informática. 4.3. PREGUNTAS ORIENTADORAS 4.3.1. PREGUNTA GENERAL ¿Qué elementos se deben considerar en el diseño y construcción de un AVA que promueva y fortalezca el pensamiento computacional para la estructuración de programas informáticos de orden básico? 4.3.2. PREGUNTAS ESPECÍFICAS • ¿Cuál es el modelo de diseño tecno-pedagógico pertinente para la construcción de un AVA que permita el fortalecimiento del pensamiento computacional en estudiantes de educación Media?• ¿Cuál es la estructura metodológica pertinente desde el pensamiento computacional orientada a la resolución de problemas cotidianos? • ¿Cuáles son las actividades pedagógicas y didácticas apropiadas para el desarrollo del pensamiento computacional aplicable a la programación informática básica? 4.4. OBJETIVOS 4.4.1. OBJETIVO GENERAL Diseñar un AVA que fortalezca el pensamiento computacional y en consecuencia permita estructurar programas informáticos de orden básico. 4.4.2. OBJETIVO ESPECÍFICOS • Definir un modelo de diseño tecno-pedagógico pertinente para la elaboración de un AVA que fortalezca el pensamiento computacional en estudiantes de educación Media. • Proponer una estrategia metodológica y secuencial que permita comprender y analizar una problemática cotidiana desde el pensamiento computacional. • Proponer actividades que fortalezcan el pensamiento computacional a partir de situaciones problema cotidianas para su respectiva aplicación en programas informáticos de orden básico. 5. METODOLOGÍA DE TRABAJO Para el desarrollo y construcción de la propuesta del AVA se organizaron una serie de actividades distribuidas en cuatro fases, tal como se muestra en la Ilustración 4. Las fases de Exploración y Análisis se desarrollaron durante el primer semestre de trabajo (2020-2), mientras que las fases de diseño y formalización se desarrollaron durante el segundo semestre de trabajo (2021-1) dentro del marco de la Especialización en Educación en Tecnología que orienta la Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 9 Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Cabe aclarar, que durante las fases de diseño y formalización se enriquecieron y modificaron, a breves rasgos, aspectos trabajados en las dos primeras fases en la medida que se requería y justificara sobre la propuesta que se consolidó en las dos últimas fases. Ilustración 4. Elaboración propia. Ruta metodológica para la elaboración de la propuesta del AVA. FASE DE EXPLORACIÓN. Durante esta fase se realizó la postulación de ideas alrededor de una serie de situaciones problema que se presentan en el ámbito educativo en lo que corresponde al área de Tecnología e Informática; de igual manera se revisaron los antecedentes correspondientes a las ideas, al mismo tiempo que se fue discriminando y seleccionando la idea con mayor viabilidad y relevancia frente a las problemáticas identificadas. Se realizó la respectiva recolección de información, la cual se fue enriqueciendo y actualizando durante el transcurso de las demás fases, así como se delimitó el problema señalando un contexto específico. FASE DE ANÁLISIS. Durante esta fase se definió el problema bajo la información recolectada, de tal manera que se empezó a identificar los fundamentos pedagógicos y didácticos que nutrirían y soportarían la propuesta que atendería dicha problemática; dicho proceso sugirió un trabajo riguroso en la lectura y recolección de información, de tal manera que permitiera correlacionar los diferentes elementos implicados en la problemática y en la estructuración de la propuesta. De esta manera se fue construyendo el marco teórico de una manera organizada y coherente. FASE DE DISEÑO. Durante esta fase se definieron los fundamentos pedagógicos y didácticos que orientarían el diseño de la propuesta en cuanto a su contenido, metodología y actividades, las cuales se fueron construyendo acorde a dichas orientaciones; así mismo, serían susceptibles a modificaciones tanto de contenido como de forma. Este proceso aludió un trabajo constante y guiado frente a las plataformas y software que se seleccionaron y articularon en la propuesta del AVA, pues debían responder a las orientaciones pedagógicas y didácticas anteriormente definidas. FASE DE FORMALIZACIÓN. Durante esta fase se realizó la revisión y ajustes pertinentes para consolidar la propuesta, de igual manera se sistematizó el documento con todos los aportes, cambios y/o ajustes que consolidaron el presente documento que sustenta y expone la propuesta del AVA. También se construyó la presentación para la respectiva exposición de la propuesta final. 6. MARCO TEÓRICO El marco teórico del presente trabajo se estructuró bajo las categorías: Ambiente Virtual de Aprendizaje (AVA), Pensamiento Computacional (PC), Construccionismo y Aprendizaje Basado en Problemas (ABP). Por tal motivo, se realizará un análisis a partir de sus implicaciones pedagógicas, didácticas y epistemológicas que den cuenta de la pertinencia y orientación de la propuesta a través de sus relaciones e implicaciones, y de esta manera, brinden un sustento robusto en la construcción, desarrollo y formalización de la propuesta del AVA. 6.1. ASPECTO PEDAGÓGICO Y DIDÁCTICO El presente trabajo se enmarca en el modelo pedagógico constructivista, en la medida que reconoce una interacción activa entre el docente y el estudiante, que mediante un intercambio de conocimientos y bajo diferentes lineamientos, estrategias y herramientas van construyendo su propio aprendizaje. Es indispensable reconocer que dicho aprendizaje sugiere tres aspectos relevantes: 1) el desarrollo, en la medida que permite afrontar situaciones optimizadas por la adquisición de nuevas habilidades y la integración de nuevos contenidos; 2) el proceso, en donde el aprendizaje es producto de una serie de pasos organizados y relacionados coherentemente que permiten la integración y organización de nuevos contenidos, que configuran la percepción sobre las cosas y el mundo real; y 3) el cambio, bajo la expectativa de que debe existir una diferencia entre una situación inicial y la final (Ortíz, 2015). Duysber Rodolfo Preciado Rubio. Directora: Patricia Téllez López. Diseño de un AVA para el fortalecimiento del pensamiento computacional. Un acercamiento a la programación Informática. 10 El constructivismo hace énfasis en que el individuo es quien, a partir de los conocimientos previos y los adquiridos, gracias a la información presente en el entorno, y por medio de un dinamismo y proceso activo de reestructuración e interpretación interna de ideas, valores, creencias y concepciones, genera nuevas construcciones progresivas del conocimiento hacia modelos y representaciones más completas y complejas. Lo que permite descubrir la realidad, no de una manera única y objetiva, resultado del conocimiento bajo una postura pasiva del individuo, sino desde una perspectiva subjetiva ligada a las experiencias del mismo, que propende una postura activa frente a los conocimientos que se construyen gracias a su participación, exploración, investigación e innovación con respecto a su entorno. En este orden de ideas, el aprendizaje será dinámico y susceptible de transformación. El aprendizaje como elemento final dentro de los procesos educativos y como centro primordial del constructivismo, ha permitido que se planteen varías teorías al respecto, en donde cabe, y es necesario, mencionar a los principales exponentes de ideas y teorías, entre ellos -como escucharemos siempre que queramos ahondar en este modelo-, encontramos a Jean Piaget desde un enfoque estructuralista con su teoría cognitiva, en donde asocia el desarrollo o evolución de las estructuras cognitivas a la madurez física y psicológica del niño, las cuales le permitirán un mejor desenvolvimiento en su entorno, delegando así, la consecución del aprendizaje a la efectiva interacción entre el proceso de asimilación y acomodación (ver ilustración 5). Ilustración 5. Elaboración propia. Posición constructivista a partir de la Teoría Cognitiva de Piaget. Aun así, para Piaget los contenidos y el entorno no constituyen un factor determinante, solo es preponderante el equilibrio que se pueda producir
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