estrategias tecnolÓgicas para el desarrollo del
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ESTRATEGIAS TECNOLÓGICAS PARA EL DESARROLLO DEL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL EN NIÑOS DE 5 A 7 AÑOS
AUTORAS:
DIANA MARCELA BRAVO COTAZO ADRIANA EUGENIA MUNOZ PIZO
FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DE POPAYÁN FACULTAD DE INGENIERÍAS INGENIERÍA DE SISTEMAS
POPAYÁN-CAUCA 2019
ESTRATEGIAS TECNOLÓGICAS PARA EL DESARROLLO DEL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL EN NIÑOS DE 5 A 7 AÑOS
AUTORAS:
DIANA MARCELA BRAVO COTAZO ADRIANA EUGENIA MUNOZ PIZO
TESIS DE GRADO PARA OPTAR POR EL TÍTULO DE:
INGENIERAS DE SISTEMAS
DIRECTOR:
PHD. LUIS FREDDY MUÑOZ
Ciencias de la Electrónica con Énfasis en Computación
FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DE POPAYÁN
FACULTAD DE INGENIERÍAS
INGENIERÍA DE SISTEMAS
POPAYÁN-CAUCA
2019
Nota de Aceptación:
______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________
______________________________ Firma del presidente del jurado
______________________________ Firma del jurado
______________________________ Firma del jurado
Popayán, 27 de septiembre del 2019
DEDICATORIA
Este proyecto está dedicado a nuestros padres y hermanos por el tiempo que
dejamos de compartir con ellos en pro de nuestro deber, por el apoyo incondicional
que siempre nos impulsaron a luchar y persistir en culminar satisfactoriamente
nuestra carrera como ingenieras de sistemas.
A aquellos que interactuaron y nos apoyaron con la aplicación realizada por que
disfrutaron el juego y aprendieron un poco más sobre las tecnologías de las
información que son tan importantes hoy en día en la vida cotidiana de cada uno de
ustedes y en el rol de estudiantes.
Adriana y Diana.
TABLA DE CONTENIDO
RESUMEN ....................................................................................................................................................................................... 10 INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................................................................... 11 JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................................................................................ 11
CAPÍTULO 1 ................................................................................................................................................................... 14
PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN .......................................................................................................................................... 14 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ......................................................................................................................................... 16 OBJETIVOS ..................................................................................................................................................................................... 16
OBJETIVO GENERAL.............................................................................................................................................................. 16 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................................................................................... 16
METODOLOGÍA ............................................................................................................................................................................ 17 POBLACIÓN DE INTERÉS .................................................................................................................................................... 18 ACTIVIDADES........................................................................................................................................................................... 18
REVISIÓN DE LA LITERATURA ........................................................................................................................................................... 19 IMPLEMENTAR ESTRATEGIAS PARA EL DESARROLLO COMPUTACIONAL................................................................ 19 VALIDAR LAS ESTRATEGIAS ............................................................................................................................................................... 19
CAPÍTULO 2 ................................................................................................................................................................... 20
MARCO TEÓRICO ........................................................................................................................................................................ 20 ANTECEDENTES Y ESTADO DEL ARTE ............................................................................................................................. 24
CAPÍTULO 3 ................................................................................................................................................................... 38
DESCRIPCIÓN DE LA ORGANIZACIÓN ............................................................................................................................... 38 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................................................................................... 38 DESCRIPCIÓN DE SOLUCIÓN ................................................................................................................................................. 38 REQUERIMIENTOS DEL SOFTWARE.................................................................................................................................. 39
LISTADO DE REQUERIMIENTOS ...................................................................................................................................... 39 HERRAMIENTAS ..................................................................................................................................................................... 40 DIAGRAMA ENTIDAD-RELACIÓN .................................................................................................................................... 41 ARQUITECTURA DEL SISTEMA ........................................................................................................................................ 42 DIAGRAMA DE IMPLANTACIÓN ....................................................................................................................................... 43
DESARROLLO ............................................................................................................................................................................... 44 FICHA TECNICA DE INSTALACION ................................................................................................................................. 44
NECESIDADES HARDWARE ................................................................................................................................................................. 44 NECESIDADES SOFTWARE ................................................................................................................................................................... 44
PASOS PARA LA INSTALACIÓN ......................................................................................................................................... 44 ESQUEMA DE NAVEGABILIDAD ........................................................................................................................................... 45 APLICACIÓN .................................................................................................................................................................................. 46
DESCRIPCIÓN DE LOS GUI CON BASE EN LOS REQUERIMIENTOS.................................................................... 46 PRUEBAS DEL SOFTWARE ..................................................................................................................................................... 61
PRUEBAS DE USUARIOS ...................................................................................................................................................... 61 PRUEBAS UNITARIAS ........................................................................................................................................................... 62
ESTRATEGIAS PARA EL DESARROLLO DEL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL ........................................... 63
CAPÍTULO 4 ................................................................................................................................................................... 65
POBLACIÓN OBJETIVO ......................................................................................................................................................... 65
SUCESOS..................................................................................................................................................................................... 66 CARACTERÍSTICA DE LOS EQUIPOS ............................................................................................................................... 67
EVALUACIÓN DE LOS DIFERENTES RESULTADOS CAPTURADOS EN EL APLICATIVO WEB PN ............ 68 INTENTOS GANADOS POR CADA UNO DE LOS ESTUDIANTES ............................................................................ 69 INTENTOS PERDIDOS .......................................................................................................................................................... 70 COMPARACIÓN DE LAS PARTIDAS GANADAS Y PERDIDAS EN DOS DE LOS JUEGOS ................................ 71 TIEMPO MÍNIMO EN EL QUE SE COMPLETARON LOS JUEGOS ........................................................................... 72 TIEMPO MÁXIMO EN EL QUE SE COMPLETARON LOS JUEGOS .......................................................................... 73 PUNTAJE MÁXIMO OBTENIDO EN LOS INTENTOS PERDIDOS ........................................................................... 73
INSTRUMENTO PARA LA MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL MODELO CON LOS EXPERTOS ....................... 73 INSTRUMENTO PARA LA MEDICIÓN DE SATISFACCIÓN REALIZADA A LOS ESTUDIANTES ................... 76 INSTRUMENTO PARA LA MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL PRODUCTO REALIZADA A LOS EXPERTOS
EN SOFTWARE ............................................................................................................................................................................. 79 LISTA DE CHEQUEO .............................................................................................................................................................. 82
CAPÍTULO 5 ................................................................................................................................................................... 84
CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y TRABAJOS FUTUROS............................................................................ 84 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................................................................. 86
LISTA DE FIGURAS
ILUSTRACIÓN 1. MÉTODOS CIENTÍFICO EN INGENIERÍA DE SOFTWARE – MCIS ........................................................... 18 ILUSTRACIÓN 2. PATRÓN MODELO – VISTA – CONTROLADOR (MVC) ............................................................................ 40 ILUSTRACIÓN 3. DIAGRAMA ENTIDAD - RELACIÓN .................................................................................................................. 41 ILUSTRACIÓN 4. ARQUITECTURA DEL SISTEMA PN ................................................................................................................. 42 ILUSTRACIÓN 5. DIAGRAMA IMPLANTACIÓN ............................................................................................................................. 43 ILUSTRACIÓN 6. ESQUEMA DE NAVEGABILIDAD ...................................................................................................................... 45 ILUSTRACIÓN 7. VISUALIZACIÓN DE UN MENÚ PRINCIPAL DEL APLICATIVO ............................................................... 48 ILUSTRACIÓN 8. REGISTRÓ DE USUARIO .................................................................................................................................... 48 ILUSTRACIÓN 9. INICIO DE SESIÓN, Y VALIDACIÓN DE LA CUENTA DEL USUARIO .................................................... 49 ILUSTRACIÓN 10. MENÚ DE JUEGOS ............................................................................................................................................ 50 ILUSTRACIÓN 11. JUEGO DE ROMPECABEZAS ........................................................................................................................... 51 ILUSTRACIÓN 12. BOTÓN ARMAR ROMPECABEZAS ................................................................................................................ 51 ILUSTRACIÓN 13. JUEGO DE ANIMALES (COINCIDIR COLORES) ......................................................................................... 52 ILUSTRACIÓN 14. JUEGO DE ANIMALES (CONCÉNTRESE) ..................................................................................................... 53 ILUSTRACIÓN 15. JUEGO DE CAMINO DE ACTIVIDADES ....................................................................................................... 54 ILUSTRACIÓN 16.INICIO DEL JUEGO DE CAMINO DE ACTIVIDADES ................................................................................. 55 ILUSTRACIÓN 17. ACTIVIDADES DEL JUEGO DE CAMINO DE ACTIVIDADES .................................................................. 55 ILUSTRACIÓN 18. JUEGO COMPLETAR PALABRAS ................................................................................................................... 57 ILUSTRACIÓN 19. INICIO DEL JUEGO COMPLETAR PALABRAS ............................................................................................ 57 ILUSTRACIÓN 20. JUEGO DE LETRAS ........................................................................................................................................... 58 ILUSTRACIÓN 21. JUEGO DE LETRAS CORRECTO ..................................................................................................................... 58 ILUSTRACIÓN 22. FIN DEL JUEGO GANADO ............................................................................................................................... 59 ILUSTRACIÓN 23. FIN DEL JUEGO PERDIDO ............................................................................................................................... 59 ILUSTRACIÓN 24. VISUALIZACIÓN DE ESTADÍSTICAS DE LAS PARTIDAS DE JUEGO ....................................................... 60 ILUSTRACIÓN 25. ESTUDIANTES DE 1º GRADO COLEGIO LIDERES DEL FUTURO ............................................................. 65 ILUSTRACIÓN 26. PRUEBAS DEL APLICATIVO PN. ALUMNOS DEL COLEGIO LÍDERES DEL FUTURO ......................... 67 ILUSTRACIÓN 27. DATOS ALMACENADOS DEL APLICATIVO PN. ......................................................................................... 68
LISTA DE GRAFICAS
GRÁFICA 1. CANTIDAD DE INTENTOS ........................................................................................................................................... 69 GRÁFICA 2. INTENTOS GANADOS ................................................................................................................................................... 70 GRÁFICA 3. INTENTOS PERDIDOS ................................................................................................................................................... 71 GRÁFICA 4. PARTIDAS REALIZADAS CAMINO ACTIVIDADES ................................................................................................ 71 GRÁFICA 5. PARTIDAS REALIZADAS COMPLETAR PALABRAS .............................................................................................. 72 GRÁFICA 6. EL MODELO PROPONE UN DESARROLLO ALGORÍTMICO AL SER EJECUTADO ............................................ 74 GRÁFICA 7. EL PLANTEAMIENTO ES CLARO Y PERTINENTE................................................................................................... 74 GRÁFICA 8. SE MANTIENE UNA DINÁMICA CONTINUA EN LOS DIFERENTES NIVELES PROPUESTOS EN EL MODELO
....................................................................................................................................................................................................... 75 GRÁFICA 9. EL MODELO PROPUESTO GENERA VALOR A QUIENES LO EJECUTAN ............................................................ 75 GRÁFICA 10. LA DISPOSICIÓN DE LOS COMPONENTES ES AGRADABLE PARA SU EJECUCIÓN ...................................... 76 GRÁFICA 11. EL MODELO PLANTEA TIEMPOS DE EJECUCIÓN ................................................................................................ 76 GRÁFICA 12. LAS ACTIVIDADES PROPUESTAS POR EL MODELO SON CLARAS Y FÁCILES DE EJECUTAR .................. 77 GRÁFICA 13. LOS COLORES USADOS SON AGRADABLES ........................................................................................................ 77 GRÁFICA 14. PASAR DE UN NIVEL A OTRO RESULTÓ SENCILLO ........................................................................................... 77 GRÁFICA 15. APRENDÍ CÓMO RECONOCER UN PROBLEMA Y CUÁLES SON SUS PASOS PARA LA SOLUCIÓN ........... 78 GRÁFICA 16. ES FÁCIL SEGUIR LOS PASOS PARA LA RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA ....................................................... 78 GRÁFICA 17. CUANDO CAMBIO DE NIVEL SE VUELVE MÁS DIFÍCIL LA RESOLUCIÓN DEL NUEVO PROBLEMA ....... 79 GRÁFICA 18. EL PRODUCTO PROPUESTO ES ACCESIBLE ......................................................................................................... 80 GRÁFICA 19. LA APLICACIÓN ES USABLE .................................................................................................................................... 80 GRÁFICA 20. LA DISPOSICIÓN DE LOS ELEMENTOS ES ADECUADA ..................................................................................... 81 GRÁFICA 21. EL PRODUCTO CUMPLE CON ESTÁNDARES DE PROGRAMACIÓN ................................................................. 81 GRÁFICA 22. EL PRODUCTO ES ACORDE PARA NIÑOS ENTRE 5 Y 7 AÑOS ......................................................................... 82 GRÁFICA 23. LAS HERRAMIENTAS UTILIZADAS PARA EL DESARROLLO DEL PRODUCTO SON ADECUADAS ........... 82
LISTA DE TABLAS
TABLA 1. ICONOS Y DESCRIPCIÓN................................................................................................................................................. 47 TABLA 2. ICONOS DEL MENÚ DE JUEGOS .................................................................................................................................. 50 TABLA 3. BOTONES DE COLORES ................................................................................................................................................. 52 TABLA 4. EXPLICACIÓN JUEGO CONCÉNTRESE ........................................................................................................................ 53 TABLA 5. ICONOS DEL JUEGO DE CAMINO DE ACTIVIDADES ............................................................................................. 56 TABLA 6. UNITARIAS ......................................................................................................................................................................... 62 TABLA 7. REGISTRO DEL NÚMERO DE INTENTOS REALIZADOS ............................................................................................ 68 TABLA 8. REGISTRO DE LOS INTENTOS GANADOS .................................................................................................................... 69 TABLA 9. REGISTRO DE LOS INTENTOS PERDIDOS .................................................................................................................... 70 TABLA 10. REGISTRO DEL TIEMPO MÍNIMO DE CADA JUEGO ................................................................................................ 72 TABLA 11. REGISTRO DEL TIEMPO MÁXIMO DE CADA JUEGO ............................................................................................... 73 TABLA 12.REGISTRO DEL PUNTAJE MÁXIMO EN LAS PARTIDAS PERDIDAS ...................................................................... 73 TABLA 13. LISTA DE CHEQUEO DEL PRODUCTO ........................................................................................................................ 83
LISTA DE ANEXOS
ANEXO A. DISEÑO DE VALIDACION ........................................................................................................ 89 ANEXO B. MANUAL DE USUARIO ........................................................................................................... 112 ANEXO C. MEMORIAS DEL III ENCUENTRO DE SEMILLEROS DE INVESTIGACIÓN FUP ............ 131 ANEXO D. ACTA ENCUENTRO DEPARTAMENTAL DE SEMLLEROS ............................................... 137
RESUMEN
En este Proyecto se realizó una investigación para buscar las estrategias
tecnológicas para el desarrollo del pensamiento computacional planteadas para
niños de 5 a 7 años. Se ha evidenciado que las personas en edad escolar tienen
dificultades de aprender en las diferentes áreas impartidas en la escuela, colegio y
universidad. Entre las materias que se les dificulta principalmente son matemáticas,
física, química, entre otras áreas [37]. Seguidamente los estudiantes desertan en
los primeros semestres de aquellas profesiones como las ingenierías y licenciaturas
en matemáticas.
Para darle solución al problema planteado se establece como objetivo buscar las
estrategias tecnológicas adecuadas impartibles en niños de 5 a 7 años. Creando
una aplicación donde contiene una serie de juegos que son llamativos e interactivos
para los usuarios (Niños). Las ventajas de comenzar el aprendizaje a temprana
edad, es que cuanto más pequeño sea el niño más beneficios le aportará debido a
que en esta edad, el cerebro lo aprende de forma innata y no hay tanto esfuerzo
[38]. Además, tendrán mayor capacidad de concentración, mejora la atención,
memoria, capacidad para la resolución de problemas, y realizar tareas al mismo
tiempo con eficacia
Como resultado de la investigación se estableció la estrategia idónea para el
proceso paso a paso requerido, comparando y analizando; seguidamente se
fundamentó teóricamente a partir de los estudios realizados sobre las estrategias y
los juegos tecnológicos con un sentido de aprendizaje.
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INTRODUCCIÓN
El siguiente proyecto está enfocado en el desarrollo de estrategias pedagógicas que permitan a los niños entre edades de 5 a 7 años aprender conceptos básicos de programación, para que desarrollen la lógica computacional ya que existe una correlación entre esta y la lógica matemática aplicada a un contexto de las ciencias de la computación. El uso de estos conceptos a edades tempranas es notable en: los circuitos computacionales, la programación, el análisis y la optimización de recursos, entre otras.
Durante los últimos años se ha visto un deterioro notable en la calidad educativa en
áreas relacionadas con la lógica como: matemáticas, física y álgebra; en Colombia
de una población de 428 estudiantes, solamente 11.4% [37] aprobó la evaluación
en matemática como parte de las áreas lógicas. Es alarmante que la mayoría no
sobre pase una calificación 2.5 entre los grados de primero y quinto de primaria,
esto indica que hay un déficits en el aprendizaje lógico del alumno, lo cual es un
inconveniente por que a futuro llegan a la universidad afrontar grandes retos a la
hora de solucionar problemas, donde se ha reconocido que el mayor porcentaje de
deserción universitaria se presenta en carreras como ingeniería, arquitectura,
matemática y ciencias naturales, debido al bajo nivel de lógica con la cual llega el
alumno.
Son diversos los estudios realizados sobre los beneficios que tiene aprender a
programar en edades tempranas. Hace unas décadas, varios grupos de científicos
recabaron información en el artículo Efectos del ambiente en cognición y creatividad
sobre los beneficios que obtenían los alumnos durante el curso escolar, llegando a
la conclusión de que los niños que utilizaban un lenguaje de programación
mostraban mayor capacidad de atención y autonomía, obteniendo mejores
resultados en pruebas matemáticas [39].
En los estudios se ha demostrado que mediante los lenguajes de programación se
desarrollan ciertas habilidades cognitivas como: El desarrollo del pensamiento
lógico, fomento de la creatividad, mejora del razonamiento y resolución de
problemas.
Finalmente, este proyecto está enfocado en la realización de un aplicativo web para niños de 5 a 7 años, el cual contendrá una serie de juegos, que consiste en el desarrollo visual del proceso de un sistema, donde aprenderán a planificar y seguir una secuencia que sirve para incentivar la lógica. Para medir el avance de los niños, este proyecto contará con una estadística de evaluación en cada juego, el cual le permitirá al docente o padre de familia visualizar el desarrollo lógico mediante las 3 premisas del pensamiento lógico: Procesar, extraer y aprender. A medida que el niño o niña avance de nivel.
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JUSTIFICACIÓN
El proyecto que se presenta da inicio a partir de la importancia que tiene el desarrollo del pensamiento lógico computacional dentro de la educación, y más aún dentro de la educación infantil, por lo tanto se desarrolla un aplicativo web en el cual a través de juegos interactivos se pretende aplicar una de las estrategias tecnológicas para el desarrollo del pensamiento lógico computacional en niños de 5 a 7 años, con el fin que logren captar las bases por medio de: analizar, extraer y solucionar un problema en general.
“Un software Educativo es una herramienta multimedia que incorpora texto, sonido, imágenes, videos y se lo utiliza con fines educativos, esta herramienta tecnológica permite la interacción entre educandos y educadores, al proporcionar material al estudiante para que adquiera mayores conocimientos y pueda ejercitarse en diferentes actividades que le permitan consolidar los conocimientos adquiridos, a la vez que aprende hacer uso de la computadora siendo más fácil que los estudiantes se adapten a los avances tecnológicos.”[2]
Desde hace algunos años en países como Finlandia o Estados Unidos promueven el aprendizaje de los conceptos básicos de programación en niños desde edades tempranas. Las razones para respaldar esta práctica es porque: fomenta el pensamiento creativo, la comunicación de ideas, la resolución de problemas mediante el uso de procesos, además la capacidad de diseñar proyectos, aprender ideas, desarrollar un razonamiento sistémico que le será útil en otras áreas que enfrentaran tanto en la escuela, colegio, universidad y otros estudios especializados, fortaleciendo las habilidades cognitivas y permitiendo la familiaridad con el trabajo colaborativo.
Además se ha observado la gran deserción que existe por parte de estudiantes frente a las carreras que hacen parte de las ingenierías o que cuentan dentro de su pensum con una gran cantidad de asignaturas que tienen que ver con el área de las matemáticas o la lógica, debido a que muchos piensan que por el hecho de no haber contado con buenas bases o tener malas experiencias con estas materias en su proceso educativo, no van a poder entender o aprobarlas, al cursar una carrera afín a las ciencias exactas.
13
De acuerdo a lo anterior se concluyó que este proceso está relacionado con la educación previa que se ha obtenido durante la infancia debido a distintos factores, uno de ellos se ha observado que desde los primeros grados educativos no se han enfocado en enseñar o en impartir el desarrollo del pensamiento lógico en los niños, dejando de lado este tema, es de gran importancia no solo en la vida escolar del estudiante sino también en su vida cotidiana, por lo anterior el estudiante no solo va a poder dar una solución a un problema matemático o en cualquier área de la educación, sino que también va a poder entender y comprender problemas de otras áreas e incluso va a poder dar solución a problemas de la vida diaria.
14
CAPÍTULO 1
Este capítulo describe los fundamentos de la investigación, en el cual se comenta
sobre el problema que suscita para el desarrollo del proyecto, los objetivos, el
presupuesto, la metodología y la población.
PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
Actualmente el aprendizaje cuenta con variedad de prácticas que usan los docentes
para la enseñanza de la lógica computacional en los niños, de las cuales muchas
se usan desde tiempo atrás, con el pasar de los años poco a poco se han ido
implementando el uso de la tecnología en las escuelas y colegios, usándola como
una herramienta de gran importancia dentro de varias áreas impartidas; en
consecuencia se puede determinar que el uso de la tecnología es una gran amiga
para la adquisición de las competencias necesarias en la solución de problemas
[32].
“Aunque las matemáticas a través de los siglos, han jugado un papel relevante en la educación intelectual de la humanidad, estas además son lógica, precisión, rigor, abstracción, formalización y belleza; se espera que a través de esas cualidades se alcance la capacidad lo fundamental de lo complementario, el aprecio por la obra intelectualmente bella y la valoración del potencial de la ciencia”[2], pero no es desconocido para todos que las áreas afines han causado altos niveles de deserción escolar, teniendo en cuenta las estrategias de enseñanza. De lo anterior podemos discernir que aunque son fundamentales las diferentes áreas de conocimiento en la educación durante el pasar del tiempo estas se podrían decir que son el tormento de muchos niños y jóvenes en su periodo escolar, también es necesario, adquirir ciertas competencias para entenderlas y resolver cualquier clase de problema y en cualquier área de conocimiento, y actualmente basados en estrategias que incorporen las TIC. Los estudiantes en sus etapas iniciales de estudio presentan un comportamiento
distante frente a las áreas de estudio, debido a lo difíciles que se les presentan ya
que, aunque los educadores buscan impartirlas de forma dinámica e interactiva para
llamar la atención del estudiante, estas aún se asimilan como algo difícil de captar;
sin embargo, se debe tener en cuenta que estas son de gran importancia en nuestro
desarrollo como personas.
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“La enseñanza y el aprendizaje de las diferentes áreas de conocimiento que están ligadas a la lógica computacional son de gran importancia en la formación de los individuos porque como ciencias deductivas agilizan el razonamiento y forma la base estructural en que se apoyan las demás ciencias y, además, porque por su naturaleza lógica proporcionan los procedimientos adecuados para el estudio y comprensión de la naturaleza y el eficaz comportamiento en la vida de relación” [2]. De tal forma que el aprendizaje de estas áreas de conocimiento son tan importantes y tan básicas en el camino educativo de un niño que afecta su desarrollo en todos los ámbitos de la vida, situación que se encuentra dentro de varias instituciones educativas ya que muchos de los estudiantes con el pasar de los grados presentan bajas notas en las materias que tienen como base la solución de problemas, el razonamiento y la compresión en los diferentes procesos que se le presentan en el ámbito tanto natural como artificial. La educación muchas veces se dirige más a que los estudiantes aprendan lo básico para que cuando se enfrenten a la sociedad tengan ciertos conocimientos que les sirvan como herramientas en un futuro, sin embargo, no se centran en que desde muy pequeños desarrollen su pensamiento lógico computacional creando ciertos huecos en el desarrollo de estos. “Pensar es un acto complejo que permite formar una serie de representaciones mentales para posteriormente obtener una acción, para conseguirlo, se requiere de un conjunto de operaciones mentales como: identificación, ordenación, análisis, síntesis, comparación, abstracción, generalización, codificación, decodificación y clasificación entre otras, gracias a las cuales podemos conformar estas habilidades del pensamiento denominadas pensamiento lógico computacional” [3]. El cual permite que el niño, adolescente y adulto desarrolle la capacidad de resolver problemas en los diferentes campos de la vida diaria, no solamente en el ámbito educativo sino también en el ámbito laboral.
Por lo cual se puede decir que el problema radica en que durante el pasar del tiempo se ha encontrado una gran deserción por parte de los adolescentes en cuanto a las carreras que contengan gran cantidad de materias que estén dentro de las áreas afines a la lógica computacional, debido a que durante el transcurso por la educación básica no se han obtenido buenas bases las cuales les generen a los alumnos confianza y un mayor conocimiento sobre estas, por lo contrario se ha visto más una actitud de miedo frente a estas áreas; lo cual hace que no solo obtén por carreras que no contengan demasiada o en algunos casos ningún tipo de materia que esté dentro de la lógica computacional, o en los peores casos llegan dar inicio a una carrera que no logran culminar, desertando en los primeros semestres. Estos casos son aún mayores en las ingenierías. Incuso se puede decir que una de la herramientas que se podría usar dentro del desarrollo del pensamiento lógico computacional es la enseñanza de la programación o desarrollo de software el cual sirve para que el estudiante empieza a crear flujos y a obtener una solución más acertada a la hora de solucionar un problema de forma más lógica y ordenada; esta debería ser una materia que se imparta desde edades muy tempranas de tal forma que con el pasar de los años los niños y jóvenes tengan otra visión del significado
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del desarrollo del pensamiento lógico computacional y en un futuro se desarrollen en el campo de las ingenierías y no lo dejen de lado, es un camino difícil pero no imposible de superar. De esta forma se plantea el siguiente interrogante:
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿Cómo aplicar estrategias tecnológicas que desarrollen el pensamiento lógico y
computacional en niños de 5 a 7 años?
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Plantear estrategia tecnológicas basadas en la lógica algorítmica y de programación
para el desarrollo de pensamiento computacional en niños de 5 a 7 años.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
● Verificar en la literatura científica la importancia del desarrollo de pensamiento computacional en niños en edades de 5 a 7 años
● Proponer estrategias basadas en la didáctica educativa para el
desarrollo de pensamiento computacional de niños de edad escolar entre 5 y 7 años
● Validar las estrategias en niños de 5 a 7 años en una institución
educativa.
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METODOLOGÍA
El siguiente proyecto quiere plantear estrategias tecnológicas basadas en la lógica
algorítmica para el desarrollo de pensamiento computacional en niños de 5 a 7 años.
Para lograr este proyecto, se va a desarrollar como marco el método general de
investigación científica, específicamente el método científico De Mario Bunge [1].
Dada la particularidad de la investigación en el área de ingeniería de software,
usaremos las bases metodológicas de investigación científica en ingeniería de
software re copilado por Mary Shaw desde datos empíricos a partir de conferencias
y revistas relevantes en el área. De acuerdo a la clasificación de Shaw, la pregunta
de investigación de este proyecto es del tipo “¿cómo crear un artefacto X?, siendo
nuestro artefacto el software.
El resultado esperado de acuerdo a la misma clasificación de Shaw es “Un procedimiento o técnica para hacerlo mejor”, el cual corresponde a estrategias tecnológicas basadas en la programación de computadores para el desarrollo del pensamiento computacional de los niños. La validación será de tipo “Experiencia” dado que será validado en dos casos reales en el ámbito académico. Este tipo de validación requiere diseñar, ejecutar y estudiar casos prácticos. El método científico seguido se basa en el modelo MCIS – Método Científico en Ingeniería de Software propuesto por Hurtado [2], el cual ha venido siendo aplicado de manera empírica en algunos proyectos de investigación dentro del grupo IDIS y LOGICIEL basado en los hallazgos de Shaw. El método, de acuerdo a la Figura 1 define tres fases principales (Exploración, Formulación y Validación), las cuales se recorren a través de iteraciones de investigación que incluyen un conjunto de actividades básicas.
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Ilustración 1. Métodos Científico en Ingeniería de Software – MCIS
Dependiendo de la fase en que se encuentre, se hará énfasis en las actividades respectivas. Así, el ciclo de investigación no es lineal y permite incrementalmente ir avanzando en la investigación, lo cual sucede en la práctica. Los detalles de las fases, iteración y relación entre éstas en el MCIS se pueden visualizar en la ilustración 1.
POBLACIÓN DE INTERÉS
● Niños entre 5 a 7 años de edad ● Posibles interesados profesores, psicólogos, comunidad educativa, padres
de familia.
ACTIVIDADES
A continuación, se describen las principales actividades de este modelo con las tareas respectivas adaptadas al contexto de este proyecto:
19
REVISIÓN DE LA LITERATURA
o Investigar sobre el desarrollo del pensamiento computacional en
niños, con el fin de conocer el tema e identificar la importancia de este
en la vida del ser humano desde edades muy tempranas. o Plantear e identificar el problema que conlleva el no darle la debida
importancia al desarrollo del pensamiento computacional en niños
desde la etapa escolar. o Redacción del estado del arte mediante la revisión de trabajos de
investigación ya realizados. o Recopilación de la información sobre el nivel escolar de los niños de
5 a 7 años que presentan bajo rendimiento en el colegio. o Realización de encuestas a los diferentes profesores y directivas del
plantel. o Identificación de las causas por las cuales los niños de 5 a 7 años de
edad presentan bajo rendimiento académico. o Análisis de la información obtenida de docentes, directivos y alumnos
sobre el nivel de lógica computacional. o Clasificación de la información según su relevancia o importancia.
IMPLEMENTAR ESTRATEGIAS PARA EL DESARROLLO COMPUTACIONAL
Realización de un software educativo, el cual permita desarrollar la parte
lógica del cerebro en los niños. Para la realización de este software se ha
previsto una serie de fases relacionadas a continuación:
o Especificación de los requisitos para el desarrollo del software
educativo
o Diseño del software para el fortalecimiento del pensamiento
computacional
o Construcción o implementación del software educativo
VALIDAR LAS ESTRATEGIAS
● Verificación y pruebas: o Pruebas unitarias o Pruebas de integración y regresión o Pruebas de usabilidad o Pruebas de interfaces y contenidos
● Diseño de Instrumentos ● Aplicación ● Documentación
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CAPÍTULO 2
En este capítulo se desarrolla el estado del arte de la investigación, se proponen
otras investigaciones de la literatura científica acordes con el desarrollo de
pensamiento computacional en niños de 5 a 7 años. Además se explican los
conceptos más relevantes de la investigación y que sirvieron como marco teórico
de la misma.
MARCO TEÓRICO
PENSAMIENTO COMPUTACIONAL: Es una forma específica de pensar, de
organizar ideas y representaciones, que es terreno abonado y que favorece las
competencias computacionales. Se trata de una forma de pensar propicia para el
análisis y la relación de ideas, para la organización y la representación lógica. Esas
habilidades se ven favorecidas con ciertas actividades y con ciertos entornos de
aprendizaje desde las primeras etapas [11].
El Pensamiento Computacional (PC) será una habilidad fundamental utilizada por
todos en el mundo. A la lectura, escritura y aritmética, vamos a añadir el
Pensamiento Computacional a la capacidad de análisis de cada niño. El
Pensamiento computacional es un enfoque para la solución de problemas,
construcción de sistemas, y la comprensión del comportamiento humano que se
basa en el poder y los límites de la computación. Si bien, PC ya ha comenzado a
influir en muchas disciplinas, desde las ciencias de las humanidades, lo mejor está
aún por venir. De cara al futuro, se puede anticipar incluso efectos más profundos
del pensamiento computacional en la ciencia, la tecnología y la sociedad:
Entretanto, nuevos descubrimientos se realizará, habrá innovación y las culturas
evolucionarán [16].
En el pensamiento computacional se usa 4 pasos para ayudar a resolver los
diferentes tipos de problemas lo cuales son: la descomposición, la abstracción, el
reconocimiento de patrones y la escritura del algoritmo. La gran mayoría de las
personas creen que el pensamiento computacional es solo conseguir soluciones
listas para correr en la máquina y es cierto, pero también ayuda a descomponer un
problema difícil, a detectar patrones en los datos, identificar y centrarse en aspectos
necesarios, dejando atrás la información innecesaria.
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Las personas del área de ingeniería de sistemas o profesiones afines creen que
están a cargo de programar soluciones que la gente solo ha soñado conseguir,
problemas que nunca ha sido solucionados, pero con simples herramientas
impartidas se puede dar un término.
DESCOMPONER: Romper un gran problema en algo más simple, a veces los
grandes problemas, solo son pequeños problemas agrupados
PATRONES: Cuando un problema tiene muchas piezas pequeñas se nota que las
piezas que las piezas tienen algo en común, si no lo tienen, al menos pueden tener
algunas similitudes a otras piezas de problemas solucionados antes. Si se puede
encontrar estos patrones, entender las piezas puede ser fácil. Dividir un problema
difícil en partes más fáciles, tienen piezas comunes.
ABSTRACCIÓN: una vez reconocido el patrón se puede abstraer los detalles que
hacen las cosas diferentes y usar el fragmento general para encontrar una solución
que trabaje para más de 1 problema. Remover detalles de una solución para que
así pueda trabajar para muchos problemas.
ALGORITMO: cuando la solución está completa puedes escribirla de una manera
que permita procesarla paso a paso, así los resultados son fáciles de conseguir.
PROGRAMACIÓN DE COMPUTADORES: Es un proceso de componer y organizar
un conjunto de instrucciones. Éstas le indican a una computadora/software qué
hacer en un lenguaje comprensible para la computadora. Usando un lenguaje
apropiado, se puede programar/crear todo tipo de software. Por ejemplo, un
programa que ayude a científicos con cálculos complejos; una base de datos que
almacene grandes cantidades de datos; un sitio web que permita a la gente
descargar música, o un software de animación que permita a la gente crear películas
animadas[17].
ESTRATEGIAS PARA LA ENSEÑANZA DE LA PROGRAMACIÓN: Una
estrategia valedera es comenzar a enseñar programación utilizando los algoritmos
como recursos esquemáticos para plasmar el modelo de la resolución de un
problema. Esto genera una primera etapa de la programación que resulta un tanto
tediosa para los alumnos que están ávidos de utilizar la computadora. Si bien no
aparecen dificultades graves con el aprendizaje de esta técnica, se puede
comprobar que no resulta una tarea trivial obtener un algoritmo semánticamente
correcto. El hecho de reescribir los algoritmos hasta ponerlos a punto es
operativamente complicado cuando se trabaja con lápiz y papel. Además,
comprobar la corrección del algoritmo presenta inconvenientes importantes. Es
difícil, mental o gráficamente, representar las acciones del algoritmo en ejecución
de manera totalmente objetiva, sin dejarse llevar por la subjetividad,
22
fundamentalmente cuando el que lo hace es el propio autor del algoritmo. Por otra
parte, se ha comprobado que el uso del método global para el aprendizaje del
lenguaje de programación, ahorra tiempo y esfuerzo. Con el propósito de trabajar
especialmente sobre los aspectos mencionados se creó un Ambiente de
Aprendizaje con un editor interactivo de algoritmos, un constructor automático de
trazas y un traductor de algoritmos a programas en lenguaje Pascal [18].
PENSAMIENTO COMPUTACIONAL: El concepto de pensamiento computacional
es una competencia compleja de «alto nivel» relacionada con un modelo de
conceptualización específica de los seres humanos que desarrolla ideas y vinculada
con el pensamiento abstracto-matemático y con el pragmático-ingenieril que se
aplica en múltiples aspectos de nuestra vida diaria. El pensamiento computacional
no es sinónimo de capacidad para programar un ordenador, puesto que requiere
pensar en diferentes niveles de abstracción y es independiente de los dispositivos.
Se puede desarrollar pensamiento computacional sin utilizar ordenadores (basta
papel y lápiz), si bien los dispositivos digitales permiten abordar problemas que sin
ellos no se podrían enfrentar. Por otra parte, es una competencia básica que todo
ciudadano debería conocer para desenvolverse en la sociedad digital, pero no es
una habilidad «rutinaria» o «mecánica», ya que es una forma de resolver problemas
de manera inteligente e imaginativa (cualidades humanas que no poseen los
ordenadores). Además, posee las características de combinar abstracción y
pragmatismo, puesto que se fundamenta en las Matemáticas, un mundo de ideas,
y se desarrolla a partir de proyectos de ingeniería que interactúan con el mundo real
[19].
CARACTERÍSTICAS EL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL [20]:
1. Reformular un problema a uno parecido que sepamos resolver por
reducción, encuadrarlo, transformar, simular
2. Pensar Recursivamente
3. Procesar en Paralelo
4. Interpretar código como datos y datos como código
5. Generalizar análisis dimensional
6. Reconocer ventajas y desventajas del solapamiento
7. Reconocer coste y potencia de tratamiento indirecto y llamada a proceso
8. Juzgar un programa por simplicidad de diseño
9. Utilizar Abstracción y descomposición en un problema complejo o diseño
de sistemas complejos
23
10. Elegir una correcta representación o modelo para hacer tratable el
problema
11. Seguridad en utilizarlo, modificarlo en un problema complejo sin
conocer cada detalle
12. Modularidad ante múltiples usuarios
13. Prefetching y caching anticipadamente para el futuro
14. Prevención, protección, recuperarse de escenario peor caso
15. Utilizar razonamiento heurístico para encontrar la solución
16. Planificar y aprender en presencia de incertidumbre
17. Buscar, buscar y buscar más
18. Utilizar muchos datos para acelerar la computación
19. Límite tiempo/espacio y memoria/potencia de procesado
OBJETIVOS DEL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL: Las herramientas de
pensamiento computacional tienen como objetivo minimizar la sobrecarga de
codificación al brindar soporte a los usuarios a través de tres etapas fundamentales
del ciclo de desarrollo del pensamiento computacional: formulación de problemas,
expresión de soluciones y ejecución / evaluación de soluciones [21].
24
ANTECEDENTES Y ESTADO DEL ARTE
Los “sistemas web” o “aplicaciones web” son aquellos que se encuentran en un
servidor de internet o sobre una intranet (red local), el cual tiene un aspecto muy
similar a páginas web que vemos normalmente, estos cuentan con funcionalidades
muy potentes, que brindan respuestas a casos particulares; las cuales podemos
usar para fomentar el desarrollo del pensamiento computacional lógico, de tal forma
que desde temprana edad estos pequeños se interesen más por el ambiente
matemático y en un futuro hagan parte de la diversidad de carreras profesionales
que se encuentran dentro del campo de las ingenierías. A continuación, se realizará
un breve recuento de la literatura encontrada:
En febrero 2018, la doctora Carina Soledad González de la universidad de la laguna,
en su investigación “La enseñanza-aprendizaje del Pensamiento Computacional en
edades tempranas: una revisión del estado del arte” Analiza las principales
iniciativas relacionadas con el pensamiento computacional en las escuelas, el uso
de herramientas específicas, tales como los kits de robótica o entornos de
programación educativa, y principales estrategias de enseñanza-aprendizaje
utilizadas en la educación infantil; además realizaron una revisión de las principales
iniciativas relacionadas con el pensamiento computacional en las escuelas, el uso
de herramientas específicas. De tal forma que se clarificaron conceptos para luego
centrar la discusión de cómo abordar desde un punto de vista pedagógico y
tecnológico la enseñanza de los mismos en la etapa de educación infantil. Diversas
recomendaciones sobre estrategias y marcos pedagógicos para la enseñanza de la
programación, la robótica y la ingeniería en la educación infantil, destacándose el
marco de Desarrollo Positivo de la Tecnología (PTD) como marco de referencia para
la introducción curricular efectiva y transversal de los conceptos fundamentales de
tecnología e ingeniería en edades tempranas. [4]
En abril de 2017 el proyecto Juego de Enseñanza de programación para niños está
enfocado en realización de un videojuego, en el cual le enseñe al niño según su
edad (5 años a 12 años), conceptos básicos y principales en el mundo de la
programación, detectar objetos e inicializarlos, aprender sobre ciclos (for y while),
además uno de los aspectos importantes de la programación es la ejecución de
procesos y secuencias mediante una tarea o un objetivo. Se realizó mediante el
Diseño y desarrollo un juego que permita incentivar el aprendizaje de la
programación básica en niños entre 5 a 12 años. Diseñar un estándar de desarrollo
sencillo y útil para el niño según las edades como: Clasificar los escenarios de
dificultad en el juego, para aumentar el mecanismo de solución de problemas,
realizar juegos, retos y resolución de problemas en un ambiente divertido y
didáctico. Identificar por parte del niño las propiedades básicas de la programación
25
como: Ciclos, condiciones, funciones y objetos, aplicar la metodología SEI
(Desarrollo de software educativo) de Álvaro Galvis y desarrollar criterios
importantes en el juego con base a la metodología estudiada. Luego del desarrollo
se identifica que el juego satisface con las acciones verificadas anteriormente,
brindando confiabilidad y funcionalidad en cada uno de los niveles del juego. Se
evidencia el correcto funcionamiento de objeto, personaje y contexto en el que se
realizó el juego, dando un visto bueno en cada una de las pruebas realizadas y
confirmando que el juego cumple con cada una de las especificaciones vistas en las
pruebas anteriores en cada nivel del juego. Mediante el desarrollo del juego para
niños con edades entre 5 a 12 años, se pudo evidenciar que los infantes son muy
dados al dinamismo del aprendizaje y esto se logró a través de la creación del juego
[5].
En julio del 2017 realizaron una investigación sobre el potencial lógico de niños de
4 a 5 años para crear de solución de problemas en un ámbito lúdico utilizando el
lenguaje de programación del robot Cubetto, creado para el desarrollo del
pensamiento computacional en niños de edades tempranas. A través de un
abordaje mixto se realizó una investigación de tipo descriptivo con una
predominancia de datos cuantitativos recolectados de la observación de muestra de
21 estudiantes de 4 a 5 años de una unidad educativa particular de Ecuador.
Aplicando dos tareas distintas en forma individual y en parejas, de lo cual se puede
mencionar que en la tarea 1 los participantes cometieron una cierta cantidad de
errores mientras que en la tarea 2 la cantidad de equivocaciones disminuyó
notablemente debido a que han desarrollado un aprendizaje involuntario de los
códigos y su función para crear satisfactoriamente estrategias para solucionar
problemas en su programación. Los resultados demuestran una preferencia por el
trabajo individual que, por el trabajo en parejas, al ser Cubetto una herramienta
atractiva para los participantes existió una barrera en las relaciones interpersonales
entre los compañeros por utilizar la herramienta sin dar oportunidad al compañero.
Entre los resultados más predominantes se reconoce que los participantes dentro
de la programación utilizan estrategias de ensayo-error por lo que resulta más
sencillo ejecutar códigos por separado, ver el resultado y corregirlo si es necesario;
con esta estrategia los participantes resolvían las tareas planificadas con mayor
eficiencia [6].
En diciembre del 2016, el magister David Pascual Arribas de la universidad de la
rioja en su investigación “Scratch como recurso educativo para la enseñanza de
programación en 3º de ESO” en el cual se evidencio que para ellos programar es
simplemente un proceso de descomposición de problemas en algo más simple, y
esa es la idea que hay que transmitir a los más pequeños, enseñarles a
descomponer los problemas razonadamente. Aplicaron una metodología con la cual
agilizaron el aprendizaje de Scratch en los niños, La cual está basada en encontrar
26
soluciones a problemas, en los que los alumnos sean quienes investiguen por sí
mismos, dándole unas pequeñas pinceladas para que puedan comenzar y que el
profesor sirva solo de guía en el aula. De esta forma ellos deben ser quienes se
encarguen de encontrar las soluciones a los problemas con los que se van a ir
encontrando. Los materiales educativos utilizados mediante un ordenador y en
especial la programación en Scratch fortalecen el pensamiento tecnológico al
interactuar con la solución de problemas, la creatividad, la organización de ideas,
las secuencias lógicas y la expresión de nuevas ideas. La aplicación de la propuesta
causo impacto en los estudiantes en quienes se logró un mejor desempeño con el
trabajo en el aula informática, como en el tutor a quien le gusto la propuesta y le
servirá como herramienta para impartir el bloque de informática en sus clases. Con
esta metodología los alumnos se enfrentaron a problemas, en los cuales
aprendieron a pensar cómo conseguir la resolución de los mismos. Los alumnos
han aprendido a utilizar las nuevas tecnologías para desarrollar su propio
aprendizaje. Se consiguió fomentar la creatividad e imaginación de los alumnos para
resolver problemas propuestos. [7]
En abril de 2016 en la Red de Universidades con carreras informáticas (Red UNCÍ)
En el LINTI, Facultad de Informática, se trabaja en esta línea desde hace 8 años.
Luego de lograr afianzar el grupo y generar experiencias replicables, el planteo
ahora es la formulación de estrategias y herramientas de evaluación que permita
medir el impacto que la enseñanza de la programación tiene en otras áreas de
conocimiento en los niños y jóvenes de escuelas primarias y secundarias. Se trabajó
en instituciones donde se trabajó, los contenidos se han incorporado a la curricular
escolar. Ejemplo de esto, son los cursos donde se dicta programación con Python,
entre ellos el Colegio Nacional “Rafael Hernández” de la ciudad de La Plata, las
escuelas técnicas de EET Nº 2 de Ensenada, EET Nº 1 y Nº 2 de Berisso, la EET
Nº 6 y Nº 8 de La Plata. Lo mismo, ocurre con la EET Nº 5 de Berazategui, la EET
Nº 2 de Berisso y la EEST Nº 3 de Mar del Plata, que han incorporado el uso de
RITA en algunos de sus cursos. Los indicadores formulados indican que hay
motivación a la hora de programar y la elección de carreras en la continuación de
sus estudios, pero no se pudo evaluar metódicamente cómo las nuevas habilidades
impactan sobre las otras áreas disciplinares y en la propia formación de los
estudiantes [8].
En noviembre del año 2016, el ingeniero Oliver Moll de la universidad politécnica de
valencia en su investigación “Creación de un videojuego de Realidad Aumentada
multisensorial para niños de entre 3 y 11 años” Desarrolló una aplicación móvil que
interactúe con los juegos clásicos de KiBi Toys, para maximizar el aprendizaje de
los niños y también crear unos juegos de memoria. La cual, al tratarse de una
aplicación complementaria al juego físico, diseñada y enfocada a los menores de
edad, se tomó la decisión de implementar una interfaz gráfica colorida y atractiva a
27
la vista; y se buscó la sencillez en cuanto al número de botones con los cuales
interactuar, para que el público infantil no se cansara de navegar por la aplicación y
nada más entrar, pudieran comenzar a experimentar con los juegos existentes. La
aplicación se decidió diseñar en horizontal para obtener un mayor uso del tamaño
de la pantalla, insertando todos los botones de la aplicación en horizontal y no dando
mayor prioridad a ningún juego en concreto. De acuerdo a esto se logra obtener una
aplicación entretenida, divertida y atractiva al público; de tal forma que se logre
aprender del testeo con el público infantil y mejorar los errores encontrados. [9]
En septiembre del 2015, la doctora Patricia Compañía Rosique de la universidad de
alicante en su investigación “Enseñando a programar: un camino directo para
desarrollar el pensamiento computacional” presenta reflexiones acerca de cómo
iniciar a un estudiante en el campo de la programación de computadores. El trabajo
no detalla los contenidos a impartir, sino que se centra en aspectos metodológicos,
con la inclusión de experiencias y ejemplos concretos, a la vez que generales,
extensibles a cualquier enseñanza de programación. La programación de
ordenadores es una materia básica en cualquier curriculum de Informática. Además,
se trata de una asignatura con la que muchos estudiantes no han tenido contacto
previo y por tanto les causa bastante preocupación (Miliszewska & Tan, 2007).
También se han realizado estudios acerca de los conceptos y tópicos de
programación que a los estudiantes les cuesta más comprender (Milne & Rowe,
2002). El pensamiento computacional es hoy en día un tema de mucha actualidad
(Llorens, 2015) y tal como dice Jeannette Wing (2006) es una habilidad fundamental
para todo el mundo, no solo para los ingenieros en informática. Es imprescindible
que haya un mínimo de motivación interna para que haya éxito en el aprendizaje.
Tal y como argumenta Jenkins (2001), si los estudiantes no están motivados, no
aprenderán. Una asignatura de introducción a la programación de ordenadores es
el vehículo perfecto para desarrollar habilidades de pensamiento computacional ya
que implica la resolución de problemas haciendo uso de conceptos informáticos.
Enseñar programación no consiste en enumerar una serie de estructuras de
programación indicando para que sirve cada una de ellas. Es mucho más que eso,
se trata de que el estudiante aprenda a pensar, a analizar una situación y a diseñar
el método de resolución más adecuado, dejando al margen el lenguaje de
programación. Se trata de un objetivo muy complejo. [10]
En junio de 2015 en México se realizó un estado del arte sobre experiencias de
enseñanza de programación a niños y jóvenes para el mejoramiento de las
competencias matemáticas en primaria, donde se realizó una revisión del estado
del arte sobre experiencias de enseñanza de programación dirigidas a niños y
jóvenes para mejorar sus habilidades matemáticas. Se Analizaron las diferentes
técnicas para Enseñanza de la programación En base a ¿Qué características deben
tenerse en cuenta para generar un marco de trabajo en el que se enseñe el
28
desarrollo de macroinstrucciones con el propósito de mejorar el desarrollo de las
capacidades de razonamiento para resolución de problemas en los niños de grado
quinto de educación básica primaria? Se seleccionaron las adecuadas tomando
como prioridades de inclusión la temática relacionada con ciencias de la
computación y enseñanza de programación para niños y/o jóvenes, incluyendo
experiencias aplicadas en estudiantes de primer año de universidad en esta revisión
de literatura se abordó bajo los siguientes temas: Experiencias de enseñanza de
programación para niños y jóvenes. Temáticas y contextos adecuados de
enseñanza de la programación para niños. Caracterización de herramientas
adecuadas para la programación en niños. Y por último técnicas de aplicación de la
enseñanza de la programación en el aula como: Uso de videojuegos para la
enseñanza, creación de proyectos con temática fija, creación de entornos para
generación de situaciones Herramientas computacionales como apoyo a la
resolución de problemas, generación de torneos o competencias y modelos de
evaluación de resultados en experiencias generadas de enseñanza [1].
De acuerdo al análisis del estado del arte se encontraron estos resultados: En
cuanto a las temáticas y contextos adecuados de enseñanza de la programación
para niños, se establece un conjunto de temas en las áreas de matemáticas,
estadística y geometría que podrían ser abordados mediante aplicaciones prácticas
algorítmicas, utilizando para ello varias estructuras de programación a nivel básico,
como el uso de variables y diversas estructuras de control. Sobre las características
de herramientas adecuadas para la programación en niños, aunque es obviamente
necesario que éstas puedan cubrir las estructuras que se pretenden enseñar, es
también necesario contar con una aplicación cuyo formato de código tenga una
sintaxis muy fácil de entender, con una interfaz en el idioma nativo donde se aplique
(en este caso español), de ser posible que cuente con un modo gráfico y que permita
depurar código de una forma sencilla, mostrando mensajes de error explicando
sobre el mismo y la posible forma de generar una solución, con el fin de no desviar
la atención en lo realmente importante como es el desarrollo del pensamiento
algorítmico.
En septiembre de 2015 se realizó el proyecto Pensamiento computacional: Una
nueva alfabetización digital. Este artículo presenta el concepto del Pensamiento
Computacional y cómo puede ser integrado en el aula a través del diseño e
implementación de proyectos de programación, se realizó una recensión de las
formas de pensamiento que se han manifestado y han sido estudiadas como útiles
a esta forma de pensar y de resolver problemas en este ámbito cognitivo y a sentar
unas bases que en un futuro permitan desarrollar pormenorizadamente los
contenidos en un currículo útil a las distintas modalidades y niveles de educación,
así como para la formación de maestros y profesores que los impartan, se realizó
mostrando con varios ejemplos cómo se pueden desarrollar los elementos
29
fundamentales del Pensamiento Computacional utilizando un lenguaje
programación. La última sección del artículo muestra el contenido y los resultados
del curso “Pensamiento Computacional en la Escuela” impartido en la modalidad
MOOC (Masiva Open Online Curses) en la plataforma Miríada X. Se describe de
forma general el concepto de Pensamiento Computacional, y dos características
relevantes de éste a través del desarrollo paso a paso de dos proyectos en el
entorno de programación Catch (los proyectos del juego Pong y el juego Pack-Man).
Describir el objetivo, contenido y resultados del curso “Pensamiento Computacional
en la Escuela” impartido en la plataforma Miríada X en formato MOOC (Massive
Open Online Courses). Como Resultado se observo es que el Pensamiento
Computacional a través de la Programación como un elemento esencial en la
educación de los estudiantes de primaria y secundaria. Se describieron los
componentes fundamentales y describe a detalle el pensamiento computacional
utilizando Scratch como entorno de desarrollo [11].
En marzo del año 2014, los investigadores Hernando Taborda y Diego Medina de
la universidad de ICESI en su investigación “Programación de computadores y
desarrollo de habilidades de pensamiento en niños escolares: fase exploratoria”
Examinan y describen la forma como la estructura del programa informático
SCRATCH y la demanda de las tareas propuestas en clase promueven el
pensamiento computacional y el desarrollo de habilidades de programación en
niños de 3º de primaria. Para cumplir con los objetivos, se utilizó la herramienta del
Análisis de Tareas (Otálora, 2007), desarrollada en psicología para examinar en
profundidad la estructura de una situación problema, su demanda cognitiva y los
niveles de aprendizaje de los sujetos en desempeños reales. El análisis de tareas
se realizó en dos niveles: nivel objetivo y nivel subjetivo. La meta del primer análisis
es hacer una descripción profunda del problema presentado y su estructura. Esto
incluye la descripción de los objetivos, restricciones y características estructurales
de la tarea. El segundo nivel, el subjetivo, se dividirá en cuatro partes: el análisis de
la demanda cognitiva, la descripción de un desempeño ideal, la descripción de un
desempeño real y el análisis del desempeño real. Los resultados del análisis de
tareas muestran en detalle la forma como el uso del programa informático
SCRATCH, junto con las actividades educativas propuestas en el aula, promueven
el pensamiento computacional, la adquisición de conocimiento conceptual
académico y habilidades de planificación cognitiva. El programa ofrece un claro
soporte para algunos de los elementos que en la literatura sobre aprendizaje de la
programación se han señalado como los más problemáticos para los aprendices,
tales como el uso de iteraciones en los procesos de solución y el uso de
condicionales. La investigación actual muestra que el uso de SCRATCH puede
tener impacto en campos de conocimiento que, si bien se circunscriben al
pensamiento computacional, no se limitan al aprendizaje de la programación. Así,
es importante destacar la contribución que hace el uso del programa para aprender
30
cómo modelar la realidad en términos de variables que interactúan y así promover
un pensamiento más abstracto. Algunos de los errores de programación observados
durante las grabaciones muestran que gran parte del tiempo que los niños gastan
programando, lo invierten en la planificación de la sintaxis correcta y corrigiendo
errores derivados de ésta [12]
En noviembre del año 2014, la psicóloga Valeria de Elía de la Fundación Escuelas
San Juan en su investigación llamada “Niños creadores de tecnología” Concientiza
acerca de la necesidad de un cambio. No quedarse solo en la enseñanza del manejo
de software y herramientas tecnológicas concretas (TIC), sino enseñar a los
alumnos cómo entender y construir herramientas computacionales (CC), mostrar la
importancia de enseñar programación en las escuelas y cuáles son los aportes, a
qué edad empezar, qué enseñar y cómo. De esta forma eligieron Scratch; para
empezar porque resulta ser fácil, divertido y con una interfaz atractiva. Scratch es
un entorno de aprendizaje de lenguaje de programación. Con dicha investigación
se logró comprobar que la programación enseña a pensar, permite desarrollar
habilidades que cognitivamente tienen un valor muy elevado, y resulta
especialmente eficiente cuando se comienza a edades tempranas, y que el enseñar
programación no debería centrarse en un lenguaje específico, sino que se debería
hacer énfasis en desarrollar un pensamiento computacional, desde edades
tempranas. Además algunos educadores con experiencia en la enseñanza de
programación a niños y jóvenes indican que los que tienen entre 5 y 11 años tienen
tal capacidad para aprender sobre algoritmos e informática que sería una pena
esperar hasta que fueran adolescentes para enseñarlo.[13]
En enero 2014, el docente Jesús Moreno León de la universidad Rey Juan Carlos,
en su artículo “Evidencias científicas de los beneficios de aprender a programar
desde infantil” mediante programamos una empresa que le gusta poner el énfasis
en otros beneficios que se obtienen al desarrollar el pensamiento computacional a
través de la programación en la edad escolar, se presentan las evidencias que se
han encontrado en multitud de estudios científicos en todo el mundo que han
evaluado las capacidades, destrezas y competencias desarrolladas por estudiantes
al aprender a programar. Además, se lanza un nuevo lenguaje de programación
llamado LOGO el cual implementan en las escuelas, principalmente en EEUU. De
tal forma que empiezan a evaluar lo que aprendieron los chavales al haber
introducido este dentro del currículo de estudio. De acuerdo al análisis de una de
las investigaciones se logró concluir que los niños que dentro de su educación
infantil introdujeron la programación, demostraron mayor capacidad de atención,
más autonomía, y mostraban un mayor placer por el descubrimiento de nuevos
conceptos. Al enseñar a programar a niños, se logró demostrar que obtuvieron
mejores resultados en pruebas de matemáticas, razonamiento y resolución de
problemas. Que aprender a programar tiene un impacto positivo en la creatividad y
31
respuesta emocional de niños con dificultades de aprendizaje, así como en el
desarrollo de las habilidades cognitivas y socio-emocionales, se logra comprobar
que cuando los niños están trabajando con el ordenador es más probable que
busquen la asistencia y los consejos de otros compañeros, incluso si hay un adulto
presente, incrementando la socialización entre los compañeros. Se evidencio que
el alumnado que aprende a programar en edades tempranas tiene menos
estereotipos de género en relación a las carreras STEM -Ciencias, Tecnología,
Ingeniería y Matemáticas [14].
En mayo del año 2013, los investigadores Jordi Delgado, Joan Güell, José García,
Marina Conde y Víctor Casado del Departamento de Lenguajes y Sistemas
Informáticos (UPC), en su artículo “Aprendizaje de la programación en el Citilab”
hablan sobre las experiencias llevadas a cabo en el Citilab para acercar la
programación de los ordenadores a la gente de la calle. Sin ningún requerimiento
previo, de tal forma que cualquiera puede inscribirse en alguno de los cursos que
se oferta. Esto ha sido posible principalmente gracias a la existencia del software
adecuado, todo realizado en entornos Smalltalk: Scratch para niños pequeños (y no
tan pequeños). El curso ofrecido consiste en empezar a familiarizar al niño con el
entorno de trabajo para acabar con un proyecto sencillo hecho por el niño. Los
primeros proyectos que les presentamos tienen que ver con la utilización del
programa (guardar y recuperar proyectos, añadir, quitar y modificar sprites) y la
introducción a la geometría bidimensional del espacio donde haremos vivir nuestros
muñequitos y dibujos. Uno de los entornos o lenguajes más innovadores para
enseñar a programar a niños y adolescentes ha sido Logo, con el que se aprenden
los conceptos fundamentales de la programación haciendo dibujos geométricos,
dando órdenes a lo que se llamaba una "tortuga". De lo cual creemos que la
enseñanza de la programación a todo el público interesado (independientemente de
su formación de base u otros aspectos académicos) es un proyecto a medio-largo
plazo que necesita perseverancia. [15]
En julio del 2012 en la universidad ICESI se realizó el proyecto Programación de
computadores y desarrollo de habilidades. Donde iniciaron un trabajo sistemático
en torno a estos interrogantes con niños colombianos. En general, nuestra pregunta
de investigación es entonces la siguiente: ¿De qué forma el uso del entorno gráfico
de programación SCRATCH, junto con las actividades pedagógicas propuestas por
los maestros en el Instituto de Nuestra Señora de la 7 Asunción (INSA, Cali,
Colombia), promueven el desarrollo del pensamiento computacional y el
aprendizaje de habilidades de programación en niños de grado 3º de primaria?
Mediante la utilización de herramientas del Análisis de Tareas (Otálora, 2007),
desarrollada en psicología para examinar en profundidad la estructura de una
situación problema, su demanda cognitiva y los niveles de aprendizaje de los sujetos
en desempeños reales. El análisis de tareas se llevó a cabo con base en dos
32
actividades puntuales ya empleadas por los docentes de primaria en el INSA,
denominadas “Mi acuario y yo”, y “Ciclo de Vida” que consiste en Mi acuario y yo:
crear en SCRATCH 1.4 una animación de un acuario con al menos cuatro peces
con diferentes disfraces. Ciclo de vida: Construir con ayuda de Scratch una
presentación donde se muestre por medio de una historieta animada los cambios
físicos que sufren algunos seres vivos hasta llegar a una edad adulta. Esto se le
aplico a niños del colegio INSA de 8 años de edad que cursan 3 grado de primaria
en Cali - valle-Colombia. Se evidencia que de acuerdo a los instrumentos
computacionales ninguno de los niños observados mostró dificultad para realizar
esta acción en cuanto al manejo del editor de pinturas ni en la comprensión del
escenario. Es notorio que en clases pasadas han logrado un buen manejo de estos
recursos. En cuanto al proceso de computación los niños observados muestran una
comprensión adecuada del manejo de las variables y su parametrización, en
especial hacen un uso extenso de “mover”, “cambiar disfraz” y “esperar”.
Seguidamente en Sintaxis de la programación: Es clara para el niño la necesidad
de uso de estructuras de control que regulen la dinámica de los objetos. En especial
la necesidad de usar condicionales y la iteración. Sin embargo, se observa que la
comprensión de lo que implica la iteración no es completa, más exactamente en qué
situaciones se debe usar, y se dificulta por el uso del término “por siempre”. Este
problema fue bastante generalizado en todas las observaciones hechas. En la
Automatización: en varias oportunidades los niños aplicaron los mismos
procedimientos para solucionar problemas semejantes. En general el uso del
entorno gráfico de programación SCRATCH, junto con las actividades educativas
propuestas en el aula, promueven el desarrollo del pensamiento computacional, la
adquisición de conocimiento conceptual académico y habilidades de planificación
cognitiva [12].
En octubre de 2015 en el Simposio IEEE sobre lenguajes visuales y computación
centrada en el hombre (VL / HCC) presentaron el artículo sobre Colaboración y
pensamiento computacional: una estructura de aula donde crearon un ambiente
de aula basado en la colaboración significativa y dirigida por los estudiantes es un
ideal promovido por educadores y administradores que buscan equipar a los
estudiantes con habilidades en la fuerza laboral del siglo XXI. Implementaron el
curso Game Design I de Carson Middle School que utilizan la colaboración como un
medio para permitir que los estudiantes no solo aprendan, sino que también
dominen y retengan los patrones de pensamiento computacional y los apliquen
evaluaciones formales. Lo realizaron En los primeros años la clase Game Design I
se centraron en "ver y copiar" la instrucción directa. Durante el primer año de
implementación del juego CMS Curso de diseño, una prueba de lápiz y papel muy
similar. Administrado a los alumnos. A los alumnos se les enseñó paso a paso.
Instrucciones proyectadas en una pantalla y operadas por el profesor. Se esperaba
que los estudiantes siguieran y emularan lo que la maestra estaba haciendo.
33
Mientras que la mayoría de los estudiantes fueron capaces de crear el juego
requerido, hubo un aumento significativo de la frustración en el parte tanto de los
alumnos como del profesor como el grupo diverso de los estudiantes trabajaron
demasiado rápido, demasiado lento, o simplemente se dieron por vencidos. A pesar
de que los juegos creados fueron en su mayoría consistentes con Juegos creados
por los estudiantes programando en equipos este año. Los resultados a medida que
los estudiantes levantaban menos manos para la ayuda del maestro durante un
período de clase y en la tarea, se hacen evidente que el potencial de aprendizaje
de los estudiantes. El aprender de los estudiantes no descansa solo sobre los
hombros del maestro. La habilidad latente de los estudiantes para aprender a través
de la comunicación es uno que debe ser explotado a menudo y en tantos escenarios
de aula como posible. Mientras que las pruebas basadas en estándares pueden
evaluar a los estudiantes capacidad de realizar y tener éxito como individuo, el
aprendizaje que permitirá este éxito tiene que ver con la colaboración [22].
En Diciembre del 2018 en la Conferencia Internacional IEEE 2018 sobre
Enseñanza, Evaluación y Aprendizaje para Ingeniería (TALE), presentaron un
artículo de “Educación del pensamiento computacional para niños: pensamiento
algorítmico y depuración”, Donde realizaron Un estudio longitudinal a 85 estudiantes
de 5 grado apuntado a examinar el efecto de la educación del pensamiento
computacional en estos mientras ellos desarrollaban su pensamiento algorítmico y
habilidades de depuración. Lo realizaron durante el 4 año escolar donde se les
enseño conceptos básicos de programación revisaron los conceptos básicos de
programación que les enseñaron en 4 grado estructuras de control como loop. Se
les enseño a construir algoritmos para un juego simple, transformar algoritmos a
programas de computador en Scratch a través de encontrar y combinar los bloques
correctos, seguir el paso a paso del programa, diseñar un escenario y reglas para
su propio juego aplicando lo aprendido en 4 grado. Los resultados obtenidos
muestran que los estudiantes se beneficiaron de nuestro plan de estudios diseñado
con ganancias de aprendizaje en el pensamiento algorítmico, especialmente en el
análisis y la búsqueda de instrucciones esenciales para resolver problemas
computacionales. Los estudiantes también lograron avances significativos en los
programas de depuración. El estudio demostró que con los materiales de
aprendizaje y el enfoque de aprendizaje adecuados a la edad, incluso los niños
pequeños pueden desarrollar habilidades de pensamiento computacional
importantes para prosperar en el siglo XXI [23].
En marzo de 2015 en la conferencia de Educación Integrada de la IEE presentaron un artículo sobre “¿Puede el pensamiento computacional predecir el rendimiento académico?”. Realizaron un estudio sobre el desempeño de los estudiantes en un curso de Pensamiento Computacional ofrecido a nivel de primer año para predecir el éxito académico de los estudiantes. Para lograr este objetivo, se realizó un
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estudio de dos años de la correlación entre los promedios acumulativos de calificaciones de los estudiantes y sus calificaciones obtenidas en este curso. El desempeño de novecientos ochenta y dos estudiantes en cuarenta secciones se evaluó durante el período de dos años. Se concluyó que el rendimiento académico futuro de los estudiantes está fuertemente correlacionado con sus habilidades de pensamiento computacional evaluadas en el nivel de primer año. Esto sugiere claramente la viabilidad de utilizar las habilidades de pensamiento computacional como un predictor bastante preciso del éxito académico de los estudiantes. Estos resultados también han implicado que la evaluación del Pensamiento Computacional se puede utilizar como una herramienta de intervención temprana para mejorar la retención de estudiantes, durante el aprendizaje de las diferentes materias [24]. En agosto de 2018 en la Primera conferencia internacional de ciudades cognitivas. Presentaron el documento sobre “Explorando el papel de las actividades de programación visual (entorno visual amigable y fácil de utilizar para el usuario.) En el pensamiento computacional”, Este estudio exploró el papel de las actividades de programación visual en el pensamiento computacional. Se aplicó a un grupo de 158 estudiantes de primer año con especialización en ciencias de la información y comunicación (40% hombres 60 % mujeres) en el norte de Taiwán participaron en este estudio donde fueron introducidos en un curso de 8 semanas introduciendo conceptos de programación variables constantes y al final se les pidió un reporte para medir el pensamiento computacional. Se emplearon una plataforma de programación visual donde desarrollaron un ambiente de resolución de problemas q integra elementos visuales e instrucciones en un escenario robótico permitiendo a los estudiantes solucionar problemas computacionales formulando diversas estrategias de programación. Un cuestionario de pensamiento computacional y un examen de programación para recopilar los datos de registro de las actividades de programación, las respuestas propias al pensamiento computacional y la puntuación del examen de programación para análisis posteriores. Los resultados revelan que las actividades de programación visual serían críticas para la evolución de múltiples perspectivas de pensamiento computacional [25]. En diciembre de 2016 en la Octava conferencia internacional sobre Tecnología para la Educación en la IEEE, Presentaron el enfoque y experiencias en la enseñanza del pensamiento computacional, la resolución de problemas, el trabajo en equipo y las habilidades de gestión de proyectos a varios niños de nivel elemental utilizando el kit educativo de robótica Lego Mindstorms. Utilizando el kit les enseñaron a los estudiantes cómo diseñar, construir y programar robots utilizando componentes como motores, sensores, ruedas, ejes, vigas, conectores y engranajes. Los estudiantes también adquirieron conocimientos sobre construcciones de programación básica como el flujo de control, bucles y condicionales utilizando un entorno de programación visual. Observamos cuidadosamente cómo los estudiantes realizaron varias tareas y resolvieron problemas. La motivación como investigador es investigar la aplicación y la eficacia de Lego Mindstorms EV3 para
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la enseñanza del pensamiento computacional, la resolución de problemas, programación, trabajo en equipo y gestión de proyectos para niños de nivel elemental. Presentaron resultados experimentales que demuestran que la metodología de enseñanza realizada por ellos, consiste tanto en el contenido del curso como en la pedagogía fue útil para impartir las habilidades y los conocimientos deseados a los niños de nivel elemental [26]. En el año 2017 la doctora Marian Álvarez Rodríguez de la Universidad de Murcia España pretende en su estudio “Desarrollo del pensamiento computacional en educación primaria: una experiencia educativa con Scratch” evaluar la factibilidad del desarrollo del Pensamiento Computacional (PC) de alumnos de 6º de Primaria, que carecen de conocimientos computacionales previos al estudio, a través de proyectos realizados con la herramienta Scratch. Para ello se ha trabajado en el diseño y la elaboración de varias actividades que conforman la Guía de Iniciación a Scratch. Finalmente se ha evaluado el pensamiento computacional mediante el “Test de Pensamiento Computacional” (TPC) diseñado y verificado por Román-González (2016), así como con otros instrumentos de evaluación como son las tablas de reflexión que contiene la propia Guía y la plataforma Dr. Scratch. De acuerdo a los diferentes resultados positivos se establece la base del pensamiento computacional, lo cual ha permitido obtener conclusiones favorables al estudio [27]. En el año 2015 los docentes Xabier Basogain Olabe, Miguel Ángel Olabe Basogain
y Juan Carlos Olabe Basogain de la universidad del país Vaco, presentan en su
artículo” Pensamiento Computacional a través de la Programación: Paradigma de
Aprendizaje” el concepto del Pensamiento Computacional y cómo puede ser
integrado en el aula a través del diseño e implementación de proyectos de
programación. Se describe la necesidad, el propósito y las principales
características del Pensamiento Computacional. Se muestra con varios ejemplos
cómo se pueden desarrollar los elementos fundamentales del Pensamiento
Computacional utilizando un lenguaje de programación; de tal forma que logran
concluir que los estudiantes aprenderán los conceptos esenciales y técnicas del
pensamiento computacional que les servirán de herramienta para los retos de las
próximas décadas [28].
En el año 2015 la magister Idoia Cearreta Urbieta de la universidad internacional de
la Rioja nos presenta en su trabajo “Scratch como recurso didáctico para el
desarrollo del pensamiento computacional de los alumnos de secundaria y
bachillerato en la asignatura de informática y como recurso transversal en el resto
de asignaturas” un estudio para evaluar si el uso de Scratch favorece el desarrollo
del pensamiento computacional en los alumnos de bachillerato, este sigue una
metodología ex post-facto, y en el cual se utilizaron cuestionarios y análisis de
documentos como instrumentos de recogidas de datos, de tres agentes: alumno,
profesora e investigadora de tal forma que se logre un mejor análisis de los datos.
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Atreves de este estudio se obtuvieron resultados positivos, los cuales mostraron
que los alumnos desarrollaron pensamiento computacional atreves de Scratch,
adquiriendo los conceptos, prácticas y percepciones computacionales gracias a
esta herramienta [29].
En el año 2012 los docentes Karen Brennan y Mitchel Resnick de la universidad de
Harvard presentan en su documento “Nuevos Marcos Para El Estudio Y Evaluación
Del Desarrollo Del Pensamiento Computacional” usando como contexto a Scratch
un entorno de programación que permite a los jóvenes crear sus propias historias
interactivas, juegos y simulaciones, las cuales luego compartirán en una comunidad
en línea con otros programadores. Evidenciando las dimensiones clave del
pensamiento computacional, los conceptos con los que los diseñadores se
involucran a medida que programan, con iteración, paralelismo, entre otras, las
prácticas que los diseñadores desarrollan a medida que participan con los
conceptos, dentro de los cuales están la depuración de proyectos o la remezcla del
trabajo de otros, las perspectivas que los diseñadores forman sobre el mundo que
los rodea y sobre ellos mismos. Además se describe el enfoque evolutivo para
evaluar estas dimensiones, incluyendo el análisis de la cartera de proyectos, las
entrevistas basadas en artefactos y el diseño de escenarios. Terminando realizan
un conjunto de sugerencias para evaluar el aprendizaje que tienen lugar cuando los
jóvenes participan en la programación [30].
En el año 2015 la doctora Carina Soledad González y la docente Elisenda Eva Espino del instituto universitario de estudios de las mujeres (IUEM) presentan en su artículo “Estudio sobre diferencias de género en las competencias y las estrategias educativas para el desarrollo del pensamiento computacional” en análisis de las principales iniciativas de la enseñanza del pensamiento computacional, así como la brecha de género existente en la enseñanza de la informática. Efectúan un estudio sobre las opiniones del profesorado, jueces árbitros y voluntariado en la competición nacional de robótica educativa FLL celebrada en santa cruz de Tenerife en 2015. Se logró concluir que aunque hay mayor presencia masculina en el torneo, no hay diferencias significativas de género en las habilidades relacionadas con la programación y el aprendizaje del pensamiento computacional, pues chicos y chicas procesan y aprenden información equitativamente [31]. En el año 2016 el doctor Jorge Antonio Balladares Burgos de la Universidad Tecnológica Equinoccial/Quito-Ecuador y los maestros Mauro Rodrigo Avilés Salvador de la Pontificia Universidad Católica/ Quito-Ecuador y Hamilton Omar Pérez Narváez de la Universidad Central del Ecuador/Quito-Ecuador, plantean en su artículo elementos de conexión entre un pensamiento complejo y un pensamiento computacional a partir del conectivismo y los desafíos de una sociedad 3.0 en la que las tecnologías de la información y la comunicación se encuentran incorporadas en la vida cotidiana de los seres humanos. Consideran que para promover el desarrollo del pensamiento computacional es necesario iniciar con una
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alfabetización digital del profesorado ya que el uso y conocimiento sobre las TIC no es suficiente para generar procesos de enseñanza-aprendizaje, por lo que deben convertirse en generadores del conocimiento y promover el desarrollo de estrategias metodológicas tanto dentro como fuera del aula y no solo dentro de una asignatura o contenido educativo sino que este debe ser considerado como transversal en el proceso educativo a través de las tecnologías de la información[32]. A partir del análisis realizado a las diferentes investigaciones la propuesta que se plantea es un modelo que fortalece el pensamiento computacional en el ejercicio de la programación por medio de juegos interactivos con enfoque en el desarrollo de: análisis, procesos y secuencias; esto en base a la elección de una de las muchas estrategias encontradas, la cual se aplicara con el uso de las TIC y seguidamente permitirá el desarrollo lógico del pensamiento computacional en los niños de 5 a 7 años. En el siguiente capítulo, se describe la propuesta de investigación basada en un modelo que fortalece el pensamiento computacional de los estudiantes a través de la programación.
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CAPÍTULO 3
En este capítulo se desarrolla el aplicativo web PN (Pensamiento para Niños) en el
cual se proponen a través de juegos interactivos, estrategias con las cuales se
desarrolle el pensamiento computacional en niños de 5 a 7 años. Además se explica
debidamente su desarrollo y funcionamiento.
DESCRIPCIÓN DE LA ORGANIZACIÓN
La institución Educativa líderes del futuro del barrio lomas de granada es un plantel
educativo que se dedica a prestar el servicio de educación primaria y básica
secundaria. Planear, organizar, dirigir y evaluar la prestación del servicio de
educación conforme a las normas y los lineamientos establecidos por las leyes,
reglamentos y disposición dictada por las autoridades de secretaría de educación.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Ante esta complejidad es necesario que desde la infancia se construya unas bases
de desarrollo del pensamiento lógico computacional para que dichos problemas
puedan ser comprendidos, se dice que el pensamiento lógico es la capacidad de
todo ser humano pueda entender todo aquello que nos rodea a través del análisis,
la comparación, la abstracción y la imaginación.
DESCRIPCIÓN DE SOLUCIÓN
Para dar un resultado se realizará un aplicativo web llamado PN (Pensamiento para
niños) con juegos para niños. Este proyecto se desarrollará una herramienta para
la adquisición de la lógica de programación en 2 fases. La primera fase consiste en
un nivel básico del desarrollo de pensamiento computacional con base en un juego
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donde los usuarios (niño o niña) interactúan con juegos que estimulen el proceso y
la transformación puntos clave del pensamiento computacional
La segunda fase es la evaluación y seguimiento del desarrollo del pensamiento
computacional lógico donde se verificará que el usuario (niño o niña) si ganó o
perdió el juego, el tipo de juego, cuánto tiempo se demoró, y la cantidad de veces
que le tomó para darle solución.
REQUERIMIENTOS DEL SOFTWARE
Diagrama de flujo una vez revisado detalladamente el mercado objetivo y sus características se ha definido el diagrama como base, Pero este diagrama puede estar sometidos a cambios debido a los diferentes juegos que se van a implementar.
LISTADO DE REQUERIMIENTOS
Los siguientes requisitos que el desarrollo del prototipo debe tener solicitados por el cliente son: El prototipo debe representar un aplicativo web el cual contendrá una variedad de juegos, donde interactúan los niños en edades de 5 a 7 años.
A. Debe contar con un menú principal en donde se evidenciará al estudiante y docente las opciones con las que cuenta la aplicativo entre ellas:
● Registrarse ● Ingresar ● Partida
B. El aplicativo contará con un ambiente musical. C. El usuario deberá registrarse con el fin de iniciar sesión dentro del
aplicativo y poder acceder a los juegos que se encuentran dentro de la misma.
D. El usuario deberá iniciar sesión de tal forma que se logre capturar el nombre de quien va a usar los diferentes juegos, con el fin de llevar un historial de las personas que van a hacer uso del aplicativo.
E. El aplicativo contará con 5 juegos interactivos en los cuales el usuario podrá realizar: ● Armar una imagen (rompecabezas) ● Colorear una serie de animales (seleccionar) ● Encontrar imágenes semejantes (armar parejas) ● Formar un camino de actividades para llegar a un colegio (arrastrar y
validar) ● Validar que palabras pueden formarse a partir de una letra principal
(validación de palabras)
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F. El aplicativo debe tener en cuenta el nombre del usuario, el tiempo en el que realiza el juego, el número de intentos, el puntaje y el estado (ganó-perdió), los cuales serán almacenados de tal forma que se pueda realizar el debido estudio a cada uno de los usuarios sobre su correspondiente rendimiento.
G. Se deberá mostrar los datos estadísticos sobre el grado de aprendizaje a medida que juegue el niño a la persona a cargo (docente).
HERRAMIENTAS
PATRÓN MODELO – VISTA – CONTROLADOR (MVC)
Ilustración 2. Patrón Modelo – Vista – Controlador (MVC)
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DIAGRAMA ENTIDAD-RELACIÓN
Ilustración 3. Diagrama entidad - relación
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ARQUITECTURA DEL SISTEMA
Ilustración 4. Arquitectura del sistema PN
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DIAGRAMA DE IMPLANTACIÓN
Para el desarrollo de este sistema se utiliza el modelo por capas, que se divide en:
Ilustración 5. Diagrama implantación
UI (Capa de interfaz de usuario): En esta capa es donde se muestra la presentación y el diseño. Se define como se presenta los datos, su funcionalidad y la interacción con el cliente, se comunica únicamente con la capa BLL
BLL (Capa de negocio): En esta capa se establecen las reglas que deben cumplirse, esta capa se comunica con UI para recibir las solicitudes y presentar los resultados y también con la DAL para solicitar al gestor de base de datos almacenar o recuperar datos de él.
DAL (Capa de Datos): Es donde residen los datos y es la encargada de acceder a los mismos, donde realiza el proceso de inserción, modificación, consulta y borrado.
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DESARROLLO
En el siguiente desarrollo se explicarán los pasos a manejar para el APLICATIVO PN(Programación para niños) con los requerimientos establecidos inicialmente para los usuarios, se realiza de una manera sencilla y minuciosas de cada uno de los componentes que se maneja, de tal manera que sea intuitivo para cualquier usuario que lo desee emplear.
FICHA TECNICA DE INSTALACION
NECESIDADES HARDWARE:
o Procesador Intel/AMD a 1.5 GHz. o 2 GB de memoria RAM. o 1 GB libre en el disco duro.
NECESIDADES SOFTWARE:
o Descargar e instalar el programa XAMPP o Para acceder al aplicativo se puede por cualquier dispositivo que
cuente con navegador web como Google Chrome, Internet Explorer 9 o superior, Mozilla Firefox 9 o superior y JavaScript activado.
PASOS PARA LA INSTALACIÓN
o Instalar el XAMPP
o Descargar el Archivo desde la página de:
GitHub/Adriana5871/JuegosPedagogia.
o Ingresar a la carpeta XAMPP y seguidamente abrir la carpeta htdocs
o Guardar el archivo que se descargó JuegosPedagogia en la carpeta htdocs
o Abrir el navegador de su preferencia e ingresa en el navegador localhost buscar el archivo JuegosPedagogia
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ESQUEMA DE NAVEGABILIDAD
Ilustración 6. Esquema de Navegabilidad
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APLICACIÓN
DESCRIPCIÓN DE LOS GUI CON BASE EN LOS REQUERIMIENTOS
Iconos Descripción de la funcionalidad
Este botón al darle clic envía al menú de la página principal del aplicativo
Estos iconos tiene la funcionalidad de enviar a las redes sociales
El icono de registrarse al darle clic, este enviara a una página donde debe registrar los datos del usuario
El icono ingresar al darle clic inicia sesión para poder jugar los diferentes juegos del aplicativo.
El icono partida al dar clic permite ingresar a una página donde se puede observar una tabla de los diferentes usuarios que ingresaron al juego sus puntajes y tiempo.
El botón al darle clic permite registrar los datos ingresados previamente
El botón ingresar al darle clic permite iniciar sesión dentro de la aplicativo e ingresar con el usuario.
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En el botón de mostrar registros de página se despliega una serie opciones donde según la que elija se visualizará la cantidad de usuarios mostrados en la página de reporte de jugadas
En la barra de buscar el usuario podrá ingresar el nombre que desee buscar para visualizarlo en la página de reporte de jugadas
En este botón al darle clic inicia el juego de camino de actividades.
En este botón al darle clic inicia el juego de completar palabras.
Tabla 1. Iconos y Descripción
Reqto 1: Visualización de un menú principal del aplicativo
En esta sección del aplicativo el usuario podrá visualizar el menú principal de la página, donde se identifica 3 iconos en los cuales a darles clic en cualquiera de ellos abren otras páginas según lo que corresponda, en la parte superior se pueden observar 4 de los iconos de las redes sociales que también al dar clic redirigirán automáticamente a Facebook, twitter, YouTube e Instagram.
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.
Ilustración 7. Visualización De Un Menú Principal Del Aplicativo
Reqto 2: Registro de usuario
En esta sección del aplicativo, se identifica un registro donde el usuario deberá llenar los campos con los datos solicitados como: nombre, apellido, edad, grado de escolaridad que el que se encuentre el usuario, el género, un nombre de usuario, contraseña, confirmar contraseña y rol con el cual se identificará si es niño, padre o docente quien va acceder al juego.
Ilustración 8. Registró De Usuario
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Reqto 3: Inicio de sesión, y validación de la cuenta del usuario
En esta página de Bienvenido, el usuario deberá ingresar los datos como: el usuario y la contraseña los cuales al dar clic en ingresar le permitirán el acceso a los juegos, en caso contrario no tiene estos datos deberá ir al link que aparece en la parte inferior y dar clic donde dice registrarse este lo re direccionará a una página para ingresar los datos correspondientes.
Ilustración 9. Inicio De Sesión, y Validación De La Cuenta Del Usuario
Reqto 4: Menú de juegos
En la sección el usuario encontrará:
En la parte superior el nombre con el que se registró e ingreso
La X al lado del nombre es para cerrar la sesión o esta página
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Al lado izquierdo se visualiza una galería de juegos donde al darle clic a alguna de las imágenes permitirá acceder al juego. Además cuenta con una barra scroll que permitirá al usuario observar la variedad de juegos y que puedan acceder al deslizar la barra.
Tabla 2. Iconos Del Menú De Juegos
Ilustración 10. Menú De Juegos
Reqto 5: Ambientación musical de los juegos
Los juegos caminó actividades y completar palabras cuentan con una ambientación musical que inicia cuando el usuario (niño) ingresa al juego, después de seleccionarlo desde la galería, esta ambientación musical estará cuando el usuario ingrese a desarrollar el juego. Al salir de juego o cambia el sonido se detiene.
Reqto 6: Juego de rompecabezas
En este juego el niño debe armar la imagen correctamente de tal forma que al ubicar correctamente cada una de las fichas este obtenga un puntaje, además el juego cuenta con un tiempo límite.
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Ilustración 11. Juego De Rompecabezas
El juego también cuenta con este botón que permite al usuario (niño) al darle clic, la imagen se arme automáticamente.
Ilustración 12. Botón Armar Rompecabezas
Reqto 7: Juego de Animales (Coincidir colores y concéntrese)
Este juego cuenta con una serie de animales que el niño debe colorear, dándole clic a los círculos que están de color que aparecen en la parte inferior de las imágenes; cuando se seleccione el color correcto el animal quedará coloreado en caso contrario el animal no se pintara. Además este juego también cuenta con su debido puntaje que se captura cuando se tiene un acierto y un tiempo determinado para la realización de la actividad.
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Ilustración 13. Juego De Animales (Coincidir Colores)
Botones de colores los cuales al ser seleccionados generarán el sonido del animal correspondiente y si corresponde a la imagen se pintara el animal en caso contrario la imagen permanecerá blanca.
Tabla 3. Botones De Colores
En este juego los usuarios (niños) deberán seleccionar una de las cartas en consecuencia se expondrá un animal y junto a él se reproducirá el sonido correspondiente, por consiguiente el deberá seguir buscando en cada una de las cartas hasta que encuentre la pareja de éste (la misma imagen) y de esta forma ir descubriendo las cartas hasta completar todas las parejas. Este juego también cuenta con su debido puntaje y un tiempo límite.
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Ilustración 14. Juego De Animales (Concéntrese)
Al encontrar las parejas las imágenes quedarán fijas y quedarán visibles para el usuario.
El juego cuenta con dos niveles de tal forma que el usuario al darle clic en los botones pueda ingresar a otra interfaz donde encontrará las cartas pero ubicadas en diferentes posiciones al que se encontraban en el nivel 1.
Tabla 4. Explicación Juego Concéntrese
Reqto 8: Juego de Camino de actividades
Camino de actividades es un juego que permite a los usuarios (niños) formar un camino con actividades diarias que realizan antes de ir a la escuela de tal modo que aprendan a crear un paso a paso (proceso) para la solución de un problema. En
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este caso deben ubicar bien las actividades que están en la parte inferior e identificar qué debe hacer primero. Este juego cuenta con un determinado tiempo y puntaje el cual al ubicar las actividades se valida por medio de un sonido y se mostrará una carita feliz o triste según corresponda.
Al ingresar al juego el usuario encontrará las instrucciones y el botón de comenzar que al darle clic le permitirá al usuario iniciar el juego.
Ilustración 15. Juego De Camino De Actividades
En esta parte al usuario se le mostrará un camino formado por óvalos numerados de tal forma que el usuario identifique en qué lugar debería colocar las actividades.
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Ilustración 16.Inicio Del Juego De Camino De Actividades
Estas son las actividades que el usuario visualizará en la parte inferior del juego de tal forma que deben ser desplazadas y ubicadas en los óvalos, de tal forma que su color se resalte y de esta forma el usuario se dé cuenta si la ubico bien. Cabe resaltar que al ubicarla bien la actividad se tornara de color morado en caso contrario se devolverá a su lugar y se tornara de color rojo. Cada una de las actividades cuenta con su imagen representativa por consiguiente se mostrará cuando el usuario ubique el cursor del mouse sobre ella.
Ilustración 17. Actividades Del Juego De Camino De Actividades
Esta imagen se le mostrará al usuario cada vez que el tiempo se le termine y el usuario no haya completado el camino.
Esta imagen se le mostrará al usuario cada vez que ubique la actividad en el lugar correcto.
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Esta imagen se le mostrará al usuario cada vez que ubique la actividad en el lugar incorrecto.
De color morado se pintaran las actividades cada vez que el usuario las ubique en el lugar correcto.
De color rojo se pintaran las actividades cada vez que el usuario las ubique en el lugar incorrecto.
Cada una de las actividades cuenta con una imagen la cual al pasar el cursor la deja visible ante el usuario para que las actividades se identifiquen no solo por texto sino también visualmente.
Esta imagen aparece cuando el usuario ha logrado completar el juego correctamente y lo terminó a tiempo. En las letras rojas se puede evidenciar que el usuario al dar clic puede volver a jugar.
Tabla 5. Iconos Del Juego De Camino De Actividades
Reqto 9: Juego Completar palabras
Este juego permite que el niño arme una palabra correctamente, de tal forma que él debe darle clic a una letra, luego esta se cargará junto con un juego de letras las cuales el niño debe leer y seleccionar cual es la palabra correcta que lleva como inicial la letra que escogió; esto con un puntaje y un tiempo limitado. Durante todo el juego se mantiene la ambientación musical.
Al ingresar el usuario podrá visualizar las instrucciones y el botón de comenzar el cual al darle clic podrá iniciar el juego.
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Ilustración 18. Juego Completar Palabras
Al ingresar el usuario visualizará una barra con letras de colores, las cuales solo al dar clic cargaran los tres conjuntos de letras con los que deberá armar la palabra.
Ilustración 19. Inicio Del Juego Completar Palabras
Este juego de letras tiene junto a ellas un botón el cual al darle clic seleccionara la palabra que se puede obtener con la letra principal seleccionada: Mamá
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Ilustración 20. Juego De Letras
Cuando la palabra correcta sea marcada al usuario se distinguirá la letra coloreada de verde, en caso contrario el fondo de la letra permanecerá sin color.
Ilustración 21. Juego De Letras Correcto
Cuando el niño finalice con cada una de las letras estas se pintaran de color verde y se visualizará una imagen de una carita feliz felicitando al niño por haber ganado el juego en el tiempo determinado.
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Ilustración 22. Fin Del Juego Ganado
En caso contrario, si el usuario no alcanza a terminar la actividad en el tiempo estipulado, terminara el juego y se le mostrará una imagen de una carita triste, dándole la opción de volver a intentarlo.
Ilustración 23. Fin Del Juego Perdido
Reqto 10: Visualización de estadísticas de las partidas de juego
En esta página Reporte de Jugadas, el usuario visualizará: el nombre del usuario, si ganó o perdió, el tiempo que se demoró en terminar, este tiempo está determinado en segundos, el puntaje, el tipo de juego y la fecha en que lo realizó. Hay un
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rectángulo a mano derecha superior donde podrá ingresar el usuario y visualizar solo el que necesite. Seguidamente en la parte superior izquierda puede mostrar los registros según la cantidad que desee si por 10, 20, 30, etc. usuarios.
Ilustración 24. Visualización de estadísticas de las partidas de juego
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PRUEBAS DEL SOFTWARE
Se realización las pruebas necesarias para que el aplicativo educativa cumpla con todos los aspectos de una manera eficiente.
PRUEBAS DE USUARIOS
En este ítem se realizaron las pruebas necesarias para verificar que el aplicativo cumpla con todos los procesos de una forma eficiente.
PRUEBA 1: En esta prueba se validó el proceso de registro e inicio de sesión del usuario dentro del aplicativo. PRUEBA 2: En esta prueba se validó la interactividad del usuario con las páginas del aplicativo sean de fácil uso. PRUEBA 3: En esta prueba se validó que el menú principal y el secundario abrieran las páginas correspondientes a cada ítem.
PRUEBA 4: En esta prueba se validó que funcionara cada botón, ítem desplegable y ítem que se deslizamiento.
PRUEBA 5: En esta prueba se validó que el usuario dominará los juegos con cada uno de los ítems usados en ellos.
PRUEBA 6: En esta prueba se validó que el usuario visualizará una tabla de reportes de los diferentes usuarios que jugaron, el tiempo que se demoraron, el puntaje, y la fecha; además se de esta forma lograron validar el número de intentos realizados.
PRUEBA 7: En esta prueba se validó la interfaz de diseño del aplicativo llamara la atención al usuario (niños).
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PRUEBAS UNITARIAS
ITEMS IMAGEN(CÓDIGO)
Insertar las actividades en el juego camino de actividades Aquí se inserta las actividades por medio de un arreglo donde se le asigna una posición como se muestra en la imagen, dentro de la pantalla y al finalizar de cada arreglo se agrega el arreglo llamado actividades donde se ingresa la imagen y el texto ejemplo desayunar levantarse o cepillarse
Ganó Juego Muestra al usuario cuando ha ganado, esto se ve reflejado en el puntaje, en la variable insertar Partida, 0 perdió, 1 es gano y 3 es el juego en este caso Camino de actividades, en cada juego tiene un audio de inicio de partida, si el usuario gana el volumen del sonido baja y se agrega un nuevo audio para ganar.
Tabla 6. Unitarias
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ESTRATEGIAS PARA EL DESARROLLO DEL PENSAMIENTO
COMPUTACIONAL
Con base en los objetivos de esta investigación las estrategias que existen para el desarrollo del pensamiento lógico computacional son las aplicadas en las diferentes investigaciones realizadas de artículos y revistas relacionadas a continuación: En la investigación realizada por la Universidad Central Del Ecuador en el año 2015 presentaron la investigación sobre “Videojuegos y aprendizaje colaborativo. Experiencias en torno a la etapa de Educación Primaria” describe que Los videojuegos no son solamente una forma de entretenimiento, sino que también pueden ser utilizados como recurso educativo para el aprendizaje. En este sentido, el objetivo de este artículo es llevar a cabo una revisión sistemática sobre experiencias e investigaciones del uso de videojuegos en la etapa de Educación Primaria (es decir, con alumnado de 6 a 12 años), pero, de manera particular, experiencias con un enfoque estrategias de aprendizaje colaborativo, y también con una evaluación pre y post del aprendizaje que muestre si los alumnos consiguieron ganancias de aprendizaje. Para conseguir dicho objetivo, el artículo está dividido en cinco secciones que muestran los principales aspectos relacionados con este tema: videojuegos en educación, aprendizaje colaborativo, la metodología para la revisión sistemática, resultados y conclusiones. Como resultado, 8 estudios cumplían los criterios de inclusión y fueron seleccionados para el análisis. En este sentido, mostramos que los videojuegos pueden ser utilizados bajo un enfoque de aprendizaje-trabajo colaborativo, en contraste a la idea extendida de que los videojuegos generan personas aisladas, sobre todo en el caso de los menores y, además, en general, los alumnos consiguen mejoras en su aprendizaje. En conclusión, los videojuegos pueden ser un buen recurso para el proceso de aprendizaje y, por ejemplo, pueden ser utilizados dentro de un enfoque de aprendizaje colaborativo pero es necesaria más información sobre esto debido a los límites que mostramos al final del artículo, como, por ejemplo, la necesidad de más estudios con evaluación pre y post de los logros de aprendizaje y que usen grupos de control y experimental.[33] En la investigación de la Fundación Universitaria Los Libertadores De Colombia del año 2014 presentaron el siguiente artículo: “Videojuegos y TIC como Estrategias Pedagógicas: Formación para el uso seguro de internet” que tiene como objetivo presentar los resultados de la revisión documental realizada por el Equipo de investigación UNE - Fundación Universitaria Los Libertadores, dentro del proyecto de investigación “Fortalecimiento del proceso de sensibilización y formación en el uso de internet seguro, dirigido a estudiantes de educación básica secundaria y superior, a través de tecnologías de la información y la comunicación (TIC), apoyadas en estrategias de aprendizaje en gamificación, serious games y cómic interactivo”. La revisión buscó identificar antecedentes directos y referentes sobre el uso de videojuegos para el aprendizaje y otros abordajes pedagógicos. En los
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estudios relacionados, se evidencia que los videojuegos ya no se limitan a sus funciones de ocio y entretenimiento, sino que poseen atributos que los convierten en poderosas herramientas para el aprendizaje, y que bien utilizados podrían ser una excelente herramienta de trabajo en el aula de clase. [34] En la Universidad Del Perú en el año 2016 presentaron el siguiente artículo sobre “El uso de un videojuego educativo como herramienta para aprender historia del Perú”. La enseñanza de la historia es una tarea compleja debido a los retos de aprendizaje en los estudiantes como el generar un razonamiento crítico y crear un sentimiento de patriotismo. Estos objetivos son difíciles de alcanzar ya que generalmente aprender Historia se asocia a una estrategia de aprendizaje memorístico de información. Esta situación obliga a pensar en diferentes estrategias, especialmente el uso de nuevas tecnologías informáticas e interactivas como herramientas pedagógicas. Dentro de estas, los videojuegos han tenido bastante acogida en los estudiantes. De esta forma, el presente estudio tiene como objetivo identificar la influencia de un videojuego de estrategia en tiempo real en el aprendizaje de los estudiantes. Para dicho propósito se realizó una intervención a tres grupos de estudio formados por 561 estudiantes de educación secundaria de ocho colegios de la ciudad de Lima. Un grupo solo utilizaría un videojuego, otro grupo solo recibiría clase de historia, y un tercer grupo tendría ambos estímulos. Se utilizó una prueba de historia, antes y después de la intervención, para medir el rendimiento académico. Lo resultados obtenidos demostraron que el videojuego como complemento a las clases del docente tuvo un mayor efecto en las calificaciones de los estudiantes. Esto demostraría que los videojuegos de este tipo podrían ser utilizables como una herramienta pedagógica en la enseñanza de la Historia. [35] En la universidad de costa rica en el año 2019 fue publicado el artículo “Experiencias
y estrategias educativas con TIC para el desarrollo del pensamiento computacional
en Iberoamérica” por Maira Isbeth Sarmiento Bolívar quien estudia las diferentes
estrategias usadas por otros autores entre ellos Wing, para el cual el pensamiento
computacional significa ser capaz de: Comprender qué aspectos de un problema
son susceptibles de cómputo, Entender las limitaciones y el poder de las
herramientas y técnicas computacionales, Aplicar o adaptar una herramienta
computacional o técnica a un nuevo uso, Reconocer la oportunidad de utilizar la
computación de una manera nueva, Aplicar estrategias de cálculo tales como divide
y vencerás en cualquier dominio (Wing, 2010, p. 50). [36]
De los siguientes artículos relacionados cabe destacar que la importancia de ellos, son las estrategias de aprendizaje que utilizan en cada una, se resalta el aprendizaje: Colaborativo, comparaciones y análisis, gamificación, memorístico entre otras.
De acuerdo a la investigación se define una estrategia computacional que se compone de una seria de acciones planificadas que ayudan a tomar decisiones y
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conseguir los mejores resultados a orientar un objetivo a través de habilidades propias de la computación, a partir de los artículos que definen las estrategias de aprendizaje. Por lo tanto la estrategia que será tomada para la investigación realizada es la división algorítmica o el divide y vencerás ya que en esta se cuenta con el proceso del paso a paso, la comparación y el análisis. En el siguiente capítulo se evidenciaran las pruebas realizadas en una institución educativa aplicando la estrategia seleccionada.
CAPÍTULO 4
En esta sección del capítulo 4 se realizará la validación del software por medio de
pruebas con unos estudiantes y de la aplicación de herramientas (Encuestas)
debido a que toda investigación del tipo que sea debe soportar su investigación en
unas herramientas que permitan tener trazabilidad de los datos recogidos con el fin
de evaluar la hipótesis propuesta.
POBLACIÓN OBJETIVO
Los modelos se aplicaron a un total de 11 alumnos del grado primero del COLEGIO
LÍDERES DEL FUTURO, conformado por un total de 5 niñas y 6 niños en edades
de 6 y 7 años de estrato 2. Pertenecientes al barrio lomas de granada de la comuna
2 de la ciudad de Popayán.
Ilustración 25. Estudiantes de 1º grado Colegio Lideres del futuro
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SUCESOS
El día miércoles 28 de agosto del 2019 nos dirigimos hacia el colegio líderes del
futuro ubicado en el barrio lomas de granada comuna 2 de la zona urbana de la
ciudad de Popayán, el cual es una institución mixta que maneja preescolar, básica
primaria y secundaria; de calendario A.
Se realiza una reunión alrededor de las 8:00 am con la rectora Margarita Tobar y la
docente encargada Flor Cerón del grado primero a quienes se les explican las
pruebas y modelos que se realizarán a los alumnos y algunos docentes de la
institución, además se les muestra el aplicativo web con el cual van a interactuar los
estudiante, tiene como objetivo el desarrollo del pensamiento lógico computacional;
luego de exponer el aplicativo y las diferentes encuestas se recibe la autorización
de la rectora Margarita Tobar para dar inicio a la realización de las pruebas y
encuestas. Seguidamente en horas de la mañana (9:30 am) nos dirigimos al grado
primero y con ayuda de la docente Flor Cerón se dio inicio a las prueba con los niños
pasándolos de dos en dos a la sala de cómputo, debido a que no se contó con
acceso a los equipos de cómputo, ya que estos se encontraban en mantenimiento
por ende se hace uso de los portátiles personales. Se procede a la presentación e
indicaciones del aplicativo a cada uno de los estudiantes con el fin de que le den
buen uso y de esta forma capten las diferentes actividades a realizar; se procede al
debido registro en el aplicativo y se les muestra la galería de juegos con la que
cuentan, en el transcurso de las pruebas se evidencia que varios de los alumnos
dan a conocer que no han tenido acceso a un computador y por consiguiente se les
dificulta el manejo del mouse por lo tanto se hace tedioso el proceso de la
explicación, sin embargo los alumnos demuestran mucho interés, también expresan
que les llama la atención tanto la interfaz como las funcionalidades que se les
presenta.
La mayoría en su primer intento no alcanzaron a terminar las actividades debido en
gran parte por el manejo del mouse y porque varios no leían de forma rápida sin
embargo señalan que las actividades resultaron fáciles de entender y son de su
agrado, demostrando con cada intento realizado, captaron el objetivo de cada uno
de los juegos. Al finalizar la actividad se procede a aplicar las debidas encuestas
tanto a los estudiantes como a los docentes Flor Cerón docente encargada del curso
y al docente Edison Trujillo docente del área de sistemas de grados superiores;
seguidamente los docentes realizan las debidas recomendaciones y opiniones
sobre el aplicativo dejando indicado que este aplicativo sería de gran ayuda en los
grados transición y primero ya que en estos grados no se cuenta con acceso a
equipos de cómputo y sería una gran herramienta para que los alumnos avancen
un poco en su aprendizaje diario e indicaron que se debería tener en cuenta para
trabajo futuro que el aplicativo sea aplicado en dispositivos móviles.
67
Ilustración 26. Pruebas del aplicativo PN. Alumnos del colegio líderes del futuro
CARACTERÍSTICA DE LOS EQUIPOS
Equipo 1: ASUS, Intel Core I7 de séptima generación, 8GB de RAM, Sistema
operativo de 64 bits Windows 10 disco duro de 1T.
Equipo 2: Acer, Intel Core I5 de segunda generación, 6GB de RAM, Sistema
operativo de 64 bits Windows 10 disco duro de 500GB.
A partir de los datos recolectados en el aplicativo web PN se inicia con la evaluación
y análisis de los diferentes datos: Usuario, Nombre, apellido, usuario, edad, grado,
sexo, tipo, tiempo, el puntaje y juego realizado; cómo se logra evidenciar en la
imagen.
68
Ilustración 27. Datos almacenados del aplicativo PN.
EVALUACIÓN DE LOS DIFERENTES RESULTADOS CAPTURADOS EN EL
APLICATIVO WEB PN
Cantidad de intentos: se evalúa la cantidad de intentos realizados por el estudiante
en cada uno de los juegos que están en la aplicación el camino de actividades y
completar palabras cada usuario tiene un total general. Al final de cada cuadro tiene
un total por juego y por usuario.
Estudiante Camino actividades Completar palabras Total general
CAMILO 5 4 9
ISABELLA 2 3 5
JULIETA 2 2 4
LEYDI 2 5 7
MITCHELL 2 2 4
SANTIAGO 1 2 3
SARAY 2 3 5
ANDRES 4 6 10
JUAN 1 2 3
MANUEL 3 5 8
ANGEL 2 2 4
Total general 26 36 62
Tabla 7. Registro del número de intentos realizados
69
Gráfica 1. Cantidad de intentos
En la gráfica 1 se observa la cantidad de intentos realizados por parte de los
estudiantes en dos de los juegos: camino de actividades y completar palabras.
Seguidamente se evidencia que el promedio de intentos dentro de los juegos fue de
dos intentos de tal forma que los estudiantes al realizar el primero, estos lograron
captar y desarrollar fácilmente las actividades.
INTENTOS GANADOS POR CADA UNO DE LOS ESTUDIANTES
En esta tabla se relaciona los intentos ganados por cada usuario (Estudiante) en
relación con el juego y el total de intentos ganados.
Estudiante Camino actividades
Completar palabras
Total general
CAMILO 2 2 4 ISABELLA 1 1 2 JULIETA 1 1 2
LEYDI 1 2 3 SANTIAGO 1 1
SARAY 1 1 2 ANDRES 1 1 2
JUAN 1 1 2 MANUEL 1 1 2 ANGEL 1 1 2
Total general 11 11 22 Tabla 8. Registro de los intentos ganados
70
Gráfica 2. Intentos ganados
En la gráfica 2 se puede evidenciar la cantidad de intentos acertados que los
estudiantes obtuvieron cuando interactuaron con los juegos dentro de la aplicación,
en ella se observa que el promedio de intentos entre los usuarios fue de un intento.
INTENTOS PERDIDOS
En esta tabla se relaciona la cantidad de intentos perdidos por cada usuario
(Estudiante), los juegos, un total de intentos perdidos y un total general.
Estudiante Camino actividades Completar palabras
Total general
CAMILO 3 2 5 ISABELLA 1 2 3 JULIETA 1 1 2
LEYDI 1 3 4 MITCHELL 2 2 4 SANTIAGO 2 2
SARAY 1 2 3 ANDRES 3 5 8
JUAN 1 1 MANUEL 2 4 6 ANGEL 1 1 2
Total general 15 25 40 Tabla 9. Registro de los intentos perdidos
71
Gráfica 3. Intentos perdidos
En la gráfica 3 se observar la cantidad de intentos perdidos realizados por los
estudiantes, se evidencia que el promedio de intentos perdidos en el juego camino
actividades fue de 1 a diferencia del juego completar palabras ya que su promedio
de intentos perdidos fue de 2.
COMPARACIÓN DE LAS PARTIDAS GANADAS Y PERDIDAS EN DOS DE LOS
JUEGOS
Gráfica 4. Partidas realizadas Camino actividades
72
Gráfica 5. Partidas realizadas Completar Palabras
En las gráficas 4 y 5 se puede evidenciar que de los dos juegos en el que más
dificultad presentaron los estudiantes a la hora de completar la actividad fue en el
de completar palabras ya que de una población del 100% se obtuvo un total del 31%
que ganaron y un 69% que perdieron.
TIEMPO MÍNIMO EN EL QUE SE COMPLETARON LOS JUEGOS
En esta tabla se relaciona el tiempo mínimo que completaron los usuarios
(Estudiantes) en relación con puntaje, partida, juego, total de intentos, nombre del
usuario, apellido, grado y edad.
TIEMPO MIN
PUNTAJE
PARTIDA
JUEGO TOTAL INTENTOS
NOMBRE
APELLIDO GRADO
EDAD
30 6 GANO Camino actividades
2 ANGEL VASQUEZ GALARZA
1 6
29 6 GANO Completar palabras
2 JULIETA GARCIA 1 6
Tabla 10. Registro del tiempo mínimo de cada juego
En la tabla 10, se observa el tiempo mínimo realizado por 2 de los estudiantes de
un grupo de 11 alumnos, los cuales obtuvieron el puntaje total en un mínimo de
tiempo y luego de 2 intentos; evidenciando el aprendizaje obtenido luego del primer
intento.
73
TIEMPO MÁXIMO EN EL QUE SE COMPLETARON LOS JUEGOS
TIEMPO MAX
PUNTAJE
PARTIDA
JUEGO TOTAL INTENTOS
NOMBRE APELLIDO GRADO
EDAD
125 6 GANO Camino actividades
1 SANTIAGO
CASTRO MUÑOZ
1 6
59 6 GANO Completar palabras
4 CAMILO GRANDA 1 6
Tabla 11. Registro del tiempo máximo de cada juego
En la tabla 11, se evidencia que el tiempo máximo realizado por 2 de los estudiantes
de un grupo de 11 alumnos, los cuales obtuvieron el puntaje total en casi el tiempo
máximo dado por el sistema, seguidamente de 1 intento en camino actividades y 4
intentos en completar palabras.
PUNTAJE MÁXIMO OBTENIDO EN LOS INTENTOS PERDIDOS
TIEMPO PUNTAJE
MAX PARTID
A JUEGO TOTAL
INTENTOS NOMBRE APELLIDO GRADO EDAD
140 1 PERDIO Camino actividades
2 MITCHELL SANDOVAL 1 6
140 5 PERDIO Camino actividades
5 CAMILO CAMPO 1 7
60 5 PERDIO Completar palabras
5 MANUEL GURRUTE 1 7
60 1 PERDIO Completar palabras
2 JUAN SALGADO 1 6
Tabla 12.Registro del puntaje máximo en las partidas perdidas
En la tabla 12, se evidencia el puntaje máximo obtenido por 4 de los estudiantes de
11 alumnos en cada uno de los juegos, además también se puede encontrar en la
tabla que el puntaje mínimo obtenido en el tiempo máximo.
INSTRUMENTO PARA LA MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL MODELO CON
LOS EXPERTOS
Para la aplicación de la encuesta con el fin de indagar el grado de apreciación del
modelo y la posibilidad de desarrollar pensamiento computacional se aplicó a la
población de profesores y padres de familia. Las preguntas a realizar en este
instrumento son las siguientes:
P1. ¿El modelo propone un desarrollo algorítmico al ser ejecutado?
P2. ¿El planteamiento es claro y pertinente?
74
P3. ¿Se mantiene una dinámica continua en los diferentes niveles propuestos en
el modelo?
P4. ¿El modelo propuesto genera valor a quienes lo ejecutan?
P5. ¿La disposición de los componentes es agradable para su ejecución?
P6. ¿El modelo plantea tiempos de ejecución?
La calificación que proporcionará el usuario es de 1 a 5 donde: 5 es Excelente; 4
es Bueno; 3 es Satisfactorio; 2 es Regular y 1 No aplica.
Gráfica 6. El modelo propone un desarrollo algorítmico al ser ejecutado
Para la primera pregunta de la gráfica 6, representa que el 100% de los encuestados
aluden el nivel de satisfacción en este caso sea bueno el modelo de desarrollo
algorítmico. Esto indica que el aplicativo está bien enfocado hacia el progreso del
pensamiento computacional.
Gráfica 7. El planteamiento es claro y pertinente
Para la segunda pregunta en la gráfica 7, se evidencia que hay una satisfacción
excelente del 33.3% y buena del 66.7% de las personas encuestadas, indica que el
objetivo de esta investigación que se propone acerca de suscitar estrategias que
desarrollen el pensamiento computacional es preciso y consistente.
75
Gráfica 8. Se mantiene una dinámica continua en los diferentes niveles propuestos en el modelo
Para la tercera pregunta de la gráfica 8, donde representa un grado de satisfacción
entre los expertos encuestados del 66.7% excelente y 33.3% bueno, significa que
los juegos planteados en el aplicativo tiene un fin determinado para los usuarios.
Gráfica 9. El modelo propuesto genera valor a quienes lo ejecutan
Para la cuarta pregunta de la gráfica 9, del 100% de los encuestados el 66.7% tienen
un grado de satisfacción excelente y el 33.3% tienen un grado de satisfacción
buena, acerca del modelo que propone, esto denota que los usuarios que acceden
a la aplicación e interactúan con el juego cumplen con las necesidades de
aprendizaje es decir que algún tipo de enseñanza que les sirva para aplicarlos en
las diferentes áreas.
76
Gráfica 10. La disposición de los componentes es agradable para su ejecución
En la quinta pregunta de la gráfica 5 --- se evidencia que del 100% de los
encuestados, el 100% tuvo un grado de satisfacción excelente acerca de los
componentes de la aplicación, denota que los botones y accesos del aplicativo son
interactivos y fáciles de manejar, seguidamente visualmente los componentes son
llamativos a los usuarios.
Gráfica 11. El modelo plantea tiempos de ejecución
En la sexta pregunta de la gráfica 11, del 100% de las personas encuestadas el
66.7% tuvo un grado de satisfacción excelente, y el 33.3% tuvo un grado de
satisfacción buena, indica que el aplicativo cuenta con un determinado tiempo de
ejecución para cada juego, es decir en la pantalla de cada uno muestra el tiempo
de iniciación y terminación del juego.
INSTRUMENTO PARA LA MEDICIÓN DE SATISFACCIÓN REALIZADA A LOS
ESTUDIANTES
Para la aplicación del cuestionario se requiere conocer el grado de aceptación del
modelo propuesto. Se aplicó a niños y niñas entre edades de 5 a 7 años. Las
preguntas a realizar en este instrumento son las siguientes:
P1. ¿Las actividades propuestas por el modelo son claras y fáciles de ejecutar? P2. ¿Los colores usados son agradables? P3. ¿Pasar de un nivel a otro resultó sencillo? P4. Aprendí cómo reconocer un problema y cuáles son sus pasos para la solución P5. ¿Es fácil seguir los pasos para la resolución del problema?
P6. ¿Cuándo cambio de nivel se vuelve más difícil la resolución del nuevo
problema?
La calificación que el Estudiante (niño o niña) proporcionara es de 1 a 5 donde: 5
es Excelente; 4 es Bueno; 3 es Satisfactorio; 2 es Regular y 1 No aplica.
77
Gráfica 12. Las actividades propuestas por el modelo son claras y fáciles de ejecutar
En la primera pregunta de la gráfica 12, de la población encuestada el 69.2% tiene un grado de calificación excelente, seguidamente el 15.4% tienen un grado de calificación bueno, y finalmente el 15.4% es satisfactorio. Esto indica que las actividades dentro de los juegos propuestos son interactivas y de fácil accesibilidad al usuario, además son concisas para su ejecución.
Gráfica 13. Los colores usados son agradables
La segunda pregunta de la gráfica 13, de las personas encuestadas se verifica que al 61.5% la calificación es excelente, seguidamente al 30.8% es buena y finalmente el 7.7% es satisfactoria, esto establece que el aplicativo cuenta con colores que son del agrado a los usuarios.
Gráfica 14. Pasar de un nivel a otro resultó sencillo
78
En la tercera pregunta de la gráfica 14, de la población encuestada se observa un 61.5% de ella, tiene un grado de satisfacción de excelente, un 30.8% bueno y finalmente un 7.7% de satisfactorio estos 3 porcentajes nos plantean que los usuarios estando en el entorno de los juegos que se establece en el aplicativo resultaron fáciles de manipular, esto sugiere que el desarrollo de los juegos van en buen camino para implementarlos en los usuarios a edades tempranas en este cao de 5 a 7 años.
Gráfica 15. Aprendí cómo reconocer un problema y cuáles son sus pasos para la solución
En la cuarta pregunta de la gráfica 15, de la personas encuestadas se observa que
el 30.8% tiene un grado de satisfacción excelente, y un 69.2% de bueno, esto indica
que los usuarios identificaron cual es la estrategia de cada juego, reconocieron que
para darle solución a los juegos planteados hay que realizar un proceso, análisis y
transformación a cada dificultad.
Gráfica 16. Es fácil seguir los pasos para la resolución del problema
En la quinta pregunta de la gráfica 16, de la población encuestada el 53.8% tuvo un
grado de satisfacción excelente, el 38.5% buena y finalmente un 7.7% satisfactoria.
Con estos porcentajes indican que la población encuestada el aplicativo les brinda
una lógica básica para dar solución a un problema y esto se realiza mediante un
proceso porque para resolver un problema hay que tener conocimiento sobre la
79
sobre la contrariedad para poder lograr o determinar con precisión la necesidad y
darle una solución.
Gráfica 17. Cuando cambio de nivel se vuelve más difícil la resolución del nuevo problema
En la sexta pregunta de la gráfica 17, se puede evidenciar que de la población
encuestada el 30.8% tiene un grado de calificación excelente, el 46.2% bueno y el
30.8% satisfactorio, esto indica que los cambios de nivel que en los juegos y el grado
de dificultad de los mismos para algunos de ellos fue agradable, para el resto es
satisfactorio entonces se plantea que aunque no es del todo placentero si es grato
haber interactuado con esta aplicación con esta temática.
INSTRUMENTO PARA LA MEDICIÓN DE LA CALIDAD DEL PRODUCTO
REALIZADA A LOS EXPERTOS EN SOFTWARE
Para la aplicación del cuestionario se requiere el objeto de saber el grado de
receptividad del modelo y el cumplimiento de estándares en su desarrollo. Por
consiguiente esta herramienta se aplica a expertos en software. Las preguntas a
realizar en este instrumento son las siguientes:
P1. ¿El Producto propuesto es accesible?
P2. ¿La aplicación es usable?
P3. ¿La disposición de los elementos es adecuada?
P4. ¿El producto cumple con estándares de programación?
P5. ¿El producto es acorde para niños entre 5 y 7 años?
P6. ¿Las herramientas utilizadas para el desarrollo del producto son adecuadas?
80
La calificación de las preguntas que se realizaron en esta encuesta es de 1 a 5
donde: 5 es Excelente; 4 es Bueno; 3 es Satisfactorio; 2 es Regular y 1 No aplica.
Gráfica 18. El Producto propuesto es accesible
En la primera pregunta del grafico 18, del 100% de la población encuestada los
expertos en software, el 100% dieron una calificación de satisfactorio, esto indica
que la accesibilidad del producto cumple con los entornos y procesos así como
también con las herramientas utilizadas para que sean comprensibles, utilizables y
practicables por todos los usuarios que accedan a él para interactuar o para
expertos que de manera lógica deseen desarrollar otros niveles de la aplicación.
Gráfica 19. La aplicación es usable
En la segunda pregunta del grafico 19, de la población encuestada el 100% tienen
un grado de calificación buena, esto indica que la aplicación tiene una facilidad con
81
que los usuarios puedan utilizar la herramienta con el fin de alcanzar el objetivo que
tiene cada juego implementado en la aplicación.
Gráfica 20. La disposición de los elementos es adecuada
En la tercera pregunta de la gráfica 20, de la población encuestada se obtuvo el
100% de calificación buena. Indica que los elementos encontrados dentro del
aplicativo es razonable para el entendimiento de la interactividad y navegabilidad de
los juegos como: su función, la posición y el movimiento de los mismos.
Gráfica 21. El producto cumple con estándares de programación
En la pregunta número 4 de la gráfica 21, de la población encuestada se observa
un 100% la calificación es buena, se plantea que el aplicativo cumple con los
estándares de programación es decir: a nivel del código contiene las clases cada
una con sus respectivas variables, módulos y base de datos. Una buena
organización en cuanto a la navegabilidad del producto en cada página tiene una
secuencia de apertura hacia otra. Abarca herramientas interactivas, criterios para
un rápido entendimiento.
82
Gráfica 22. El producto es acorde para niños entre 5 y 7 años
En la pregunta 5 de la gráfica 22, de la población encuestada se observa que el
100% dan una calificación buena, denota que el producto es conforme para los
niños en edades de 5 a 7 años es decir: el aplicativo es coherente, conforme e
interactivo para que los niños en estas edades tengan una fácil adhesión.
Gráfica 23. Las herramientas utilizadas para el desarrollo del producto son adecuadas
En la pregunta 6 de la gráfica 23, de la población encuestada se evidencia que el
100% tiene una calificación buena, se plantea que las herramientas utilizadas a nivel
interno del producto son adecuadas, es decir a nivel del código es comprensibles
de fácil familiarización para aquellas personas expertas en software,
programadores, ingenieros de sistemas entre otros, que deseen reutilizar el código
para integrarle otros niveles o juegos
LISTA DE CHEQUEO: Al producto.
Para darle valor de medición al producto y realmente saber si funciona toda la
interfaz, interactividad y código interno, se realiza la siguiente tabla de chequeo
donde se describe una serie de preguntas, las cuales deben ser medidas por los
expertos en Software.
83
Califique con SI o NO dependiendo del grado de cumplimiento
ITEM VALOR DE MEDICION EVALUACIÓ
N
SI NO
1 El sistema cuenta con la funcionalidad esperada x
2 El sistema funciona de acuerdo a sus expectativas x
3 El sistema es fácil de comprender y aplicar x
4 El sistema le genera confianza entre los estudiantes y docentes
x
5 El sistema corresponde a su perfil de calidad (desempeño, disponibilidad, seguridad, etc.)
x
Tabla 13. Lista de chequeo del producto
De acuerdo con la tabla 13, en la lista de chequeo se puede evidenciar que la
funcionalidad, interactividad, navegabilidad funciona, igualmente en de fácil
comprensión y usable el código interno y fácil adherencia para que el experto que
desee realizar otras funcionalidades pueda ser comprensible, además genera
confianza para la aplicación en estudiantes, docentes y padres de familia por su
simple interfaz.
A partir de cada uno de los resultados obtenidos se presentan varios casos en los
cuales se evidencia que los estudiantes realizaron en su mayoría dos intentos ya
que no lograron completar las actividades en su primer intento, debido a que
presentaron dificultades con el manejo del mouse y en otros casos los estudiantes
presentaron falencias cuando leyeron las instrucciones, sin embargo lograron
completar las actividades tomando como guía la parte visual que se les presentaba.
También se puede decir que los estudiantes a medida que fueron realizando he
interactuando consecutivamente con los juegos lograron terminarlos en poco
tiempo, ya que al completar cada una de las actividades entendieron la
problemática y por lo tanto el tiempo de solución disminuyó. Por consiguiente se
evidencia que los estudiantes empezaron a desarrollar el pensamiento
computacional porque entendieron el objetivo del problema.
En otro caso se presentó que debido a que no tenían fluidez para leer se les dificulto
el juego de completar palabras, por consiguiente se observa que hay que aumentar
el tiempo límite de cada juego.
El juego está basado en la algoritmia uno de los puntos base es la solución de problemas en el que se presenta una situación y el usuario debe por diferentes pasos empezar a solucionar. Lo anterior se refleja en las gráficas y tablas correspondientes a los tiempos e intentos que demuestran el progreso que obtuvieron los usuarios (estudiantes) que accedieron a la aplicación.
84
Además los juegos que se presentaron a los alumnos están enfocados en el primer concepto de la lógica de la programación entender un problema dividirlo y hacer por pasos secuenciales.
CAPÍTULO 5
En este capítulo se presentaran las diferentes conclusiones obtenidas de cada una
de las pruebas realizadas durante todo el proceso de investigación y trabajo de
campo, además de las diferentes recomendaciones y trabajos futuros que se
pueden llegar a dar inicio a través de esta investigación.
CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y TRABAJOS FUTUROS
En conclusión, se determina que el aplicativo es eficiente y amigable con el usuario ya que contiene una interfaz gráfica de fácil comprensión y empleo, el cual contiene imágenes llamativas acompañadas de colores texturas y sonidos envolventes, indicadas para que los niños se sumerjan y se concentren en darle solución a los problemas propuestos. El contenido de la aplicación aporta sentido al usuario, cuando desarrolla las actividades dentro del mismo. En el desarrollo del aplicativo web, se evidencia que es más asequible a los usuarios por que contiene animaciones que da un sentido de dinamismo al aplicativo. Durante el desarrollo de las pruebas al aplicativo con los usuarios (niñas y niños del colegio líderes del futuro) se observó un gran interés por realizar los juegos e interactuar de manera constante con ellos. Se alcanzó un mayor interés parte de los usuarios para utilizar el sistema de indexación, evidenciado en las encuestas realizadas debido a su fácil adherencia y comprensión. Como trabajos futuros se indica que Internamente el aplicativo cuenta con una lógica de código de fácil manipulación y adhesión para los próximos niveles que se desee implementar.
85
A partir de esta versión 1.0 del aplicativo tanto docentes como padres de familia recomiendan que a futuro el aplicativo sea móvil de tal forma que los niños puedan acceder a través de una Tablet o dispositivo táctil con el cual ellos puedan tener una mayor interacción debido a que para muchos de los niños se les presento dificultad a la hora de la utilización del mouse.
86
BIBLIOGRAFÍA
[1] C. A. Palma Suárez and R. E. Sarmiento Porras, “Estado del arte sobre experiencias de enseñanza de programación a niños y jóvenes para el mejoramiento de las competencias matemáticas en primaria,” Rev. Mex. Investig. Educ., 2015.
[2] D. Del and P. Lógico, “MATEMÁTICO EN LOS NIÑOS DE PRIMER AÑO DE EDUCACIÓN GENERAL BÁSICA, BASADO EN LA APLICACIÓN DE SOFTWARE EDUCATIVO”. AUTORA : MIRIAM BEATRIZ GORDILLO MOLINA ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO,” 2016.
[3] C. O. Cedillo Avalos, Desarrollo del pensamiento, vol. 9. 2016.
[4] P. Computacional, “La enseñanza-aprendizaje del Pensamiento Computacional en edades tempranas : una revisión del estado del arte,” no. February, 2018.
[5] L. Fernanda, M. Figueroa, H. Orlando, and M. Sierra, “Juego De Enseñanza De Programación Para Niños,” 2017.
[6] E. C. O. N. N. D. E. Pre-escolar, L. Gabriela, and C. Anzoátegui, “Programación Con Robot Cubetto –,” 2017.
[7] D. P. Arribas, “Scratch como recurso educativo para la enseñanza de programación en 3o de ESO,” 2016.
[8] B. Llorente, María Eugenia | Sigura, Aldo | Hadad, Alejandro Javier | Drozdowicz, “Resumen Contexto Introducción,” Sedici, no. 1, pp. 230–235, 2012.
[9] T. F. De Grado and O. Moll, “Realidad Aumentada multisensorial para niños de Resumen,” pp. 1–67, 2016.
[10] P. Compañ-rosique and R. Satorre-cuerda, “computacional Enseñando a programar : un camino directo para desarrollar el pensamiento computacional Teaching Programming : A Direct Way to Develop the Computational Thinking,” no. January 2016, 2015.
[11] M. Zapata-Ros, “Pensamiento computacional: Una nueva alfabetización digital,” Rev. Educ. A Distancia, 2015.
[12] H. Taborda and D. Medina, “Y DESARROLLO DE HABILIDADES DE PENSAMIENTO EN NIÑOS ESCOLARES : FASE EXPLORATORIA,” 2014.
[13] D. E. Elia, “Niños creadores de tecnología Niños creadores de tecnología,” pp. 1–14.
[14] M. R. González de Frutos and V. Marín Juarros, “Análisis de herramientas
87
educativas para aprender a programar,” Tecnol. Innovación e Investig. En los procesos enseñanza-aprendizaje, 2016, ISBN 978-84-9921-848-9, págs. 1670-1681, 2016.
[15] J. Delgado, J. Güell, J. García, and M. Conde, “Aprendizaje de la programación en el Citilab Learning to program in Citilab,” vol. 8.
[16] J. Wing, “PENSAMENTO COMPUTACIONAL – Um conjunto de atitudes e habilidades que todos, não só cientistas da computação, ficaram ansiosos para aprender e usar.,” Rev. Bras. Ensino Ciência e Tecnol., 2016.
[17] Deitel/Deitel, como programar en JAVA. 2014.
[18] Ana Castro Zubizarreta, “REICE. Revista Iberoamericana sobre,” REICE. Rev. Iberoam. Sobre Calidad, Efic. Y Cambio en Educ., 2013.
[19] J. Valverde-Berro coso, M. R. Fernández-Sánchez, and M. C. Garrido-Arroyo, “El pensamiento computacional y las nuevas ecologías del aprendizaje,” Rev. Educ. A Distancia, vol. 46, no. 46, 2016.
[20] X. Basogain-Olabe, M. Á. Olabe-Basogain, and J. C. Olabe-Basogain, “Pensamiento Computacional a través de la Programación: Paradigma de Aprendizaje,” Rev. Educ. A Distancia, vol. 46, no. 46, 2016.
[21] A. Repenning, A. Basawapatna, and N. Escherle, “Computational thinking tools,” in Proceedings of IEEE Symposium on Visual Languages and Human-Centric Computing, VL/HCC, 2016.
[22] B. Worrell, C. Brand, and A. Repenning, “Collaboration and Computational Thinking: A classroom structure,” in Proceedings of IEEE Symposium on Visual Languages and Human-Centric Computing, VL/HCC, 2015.
[23] G. K. W. Wong and S. Jiang, “Computational Thinking Education for Children: Algorithmic Thinking and Debugging,” in Proceedings of 2018 IEEE International Conference on Teaching, Assessment, and Learning for Engineering, TALE 2018, 2019.
[24] R. J. Haddad and Y. Kalaani, “Can computational thinking predict academic performance?,” in ISEC 2015 - 5th IEEE Integrated STEM Education Conference, 2015.
[25] C. C. Lin, E. T. Lin, H. L. Tzeng, and P. Y. Chao, “Exploring the role of visual programming activities in computational thinking,” in Proceedings - 2018 1st International Cognitive Cities Conference, IC3 2018, 2018.
[26] V. Chaudhary, V. Agrawal, P. Sureka, and A. Sureka, “An Experience Report on Teaching Programming and Computational Thinking to Elementary Level Children Using Lego Robotics Education Kit,” in Proceedings - IEEE 8th International Conference on Technology for Education, T4E 2016, 2017.
[27] M. Álvarez Rodríguez, “Desarrollo del pensamiento computacional en educación primaria : una experiencia educativa con scratch,” Rev. Ciencias la Educ., pp. 45–64, 2017.
[28] “Vista de Pensamiento Computacional a través de la Programación Paradigma de Aprendizaje.pdf.”.
88
[29] I. Cearreta-Urbieta, “Scratch como recurso didáctico para el desarrollo del Pensamiento Computacional de los alumnos de Secundaria y Bachillerato en la asignatura de Informática y como recurso transversal en el resto de asignaturas,” 2015.
[30] K. Brennan and M. Resnick, “New frameworks for studying and assessing the development of computational thinking,” in Annual American Educational Research Association meeting, 2012.
[31] E. E. Espino and C. S. González, “Estudio sobre diferencias de género en las competencias y las estrategias educativas para el desarrollo del pensamiento computacional,” Rev. Educ. A Distancia, 2016.
[32] J. A. Balladares Burgos, M. R. Avilés Salvador, and H. O. Pérez Narváez, “Del pensamiento complejo al pensamiento computacional: retos para la educación contemporánea,” Sophía, 2017.
[33] M. Pozo, “Videojuegos y aprendizaje colaborativo. Experiencias en torno a la
etapa de Educación Primaria Video games and collaborative learning. Experiences related to Primary Education Palabras clave : Keywords : Resumen,” 2015.
[34] J. M. Karam, “Videojuegos y tic como Estrategias Pedagógicas : Formación para el uso seguro de internet,” vol. 5, no. 1, pp. 91–107, 2014.
[35] I. E. Chiyong, “Uso de un videojuego educativo como herramienta para aprender historia del Perú The use of a video game as an educational tool to learn the history of Peru,” vol. 19, no. 2016, pp. 35–52.
[36] C. Rica, O. Revista, P. Actual, I. Impreso, I. Electr, M. Isbeth, and S. Bol, “Educación y Lengua computacional en Iberoamérica Resumen Educación y Lengua,” vol. 19, no. 32, pp. 12–27, 2019.
[37] M. Jacobo, “Las jóvenes que desertan de la educación media : virajes y puntos de no retorno *,” 2015.
[38] E. De, “Evista de,” pp. 1–138, 2016.
[39] Ramírez-Benavides, K., & Guerrero, L. A. (2014). MODEBOTS: Entorno de programación de robots para niños de la primera infancia con edades comprendidas entre 4-6 años. VAEP-RITA: Versión Abierta Español-Portugués – Revista Iberoamericana de Tecnologías Del Aprendizaje, 2(3), 139–146.
89
ANEXOS
ANEXO A. DISEÑO DE VALIDACION
PROYECTO: PN
PENSAMIENTO COMPUTACIONAL EN NIÑOS DE EDUCACION BASICA
DISEÑO DEL ESTUDIO DE CASO VERSION 1.0
Autoras: Adriana Eugenia Muñoz Pizo – Diana Marcela Bravo Cotazo
Director: PhD. Luis Freddy Muñoz Sanabria
Fecha: Agosto 20 de 2019
Id. Doc. : LOGICIEL-TR-VALIDACION ESTUDIO DE CASO V 1.0
Tipo: Reporte Técnico
Estado: Borrador
Disponibilidad: Privado
Copyright: ©2019 Fundación Universitaria de Popayán
FUNDACIÓN UNIERSITARIA DE POPAYÁN FACULTAD DE INGENIERIAS INGENIERIA DE SISTEMAS
LINEA DE INVESTIGACION INGENIERIA DEL SOFTWARE POPAYAN AGOSTO DE 2019
90
INTRODUCCION
El método de estudio de caso es considerado como una herramienta valiosa de Investigación. Una de sus fortalezas radica en la forma como se mide y registra la conducta de las personas involucradas en el fenómeno estudiado, mientras que los métodos cuantitativos sólo se centran en información verbal obtenida a través de encuestas por cuestionarios[1]. Además, en el método de estudio de caso los datos pueden ser obtenidos desde una variedad de fuentes, tanto cualitativas como cuantitativas [2]; esto es, documentos, registros de archivos, entrevistas directas, observación directa, observación de los participantes e instalaciones u objetos físicos [3]. Pero en la mayoría de los casos, se tiende a imaginar que un estudio de caso es la aplicación de una investigación aun espacio muy reducido de la población, o a un evento de muy baja complejidad, pero la dimensión de la situación a estudiar puede variar significativamente [4]. En ocasiones, el caso es más bien extenso. Por ejemplo, un caso puede ser una zona dentro de un proyecto, tres zonas dentro de un proyecto, un proyecto, un grupo de proyectos, todos los proyectos dentro de un sector en un país dado, todos los proyectos dentro de un sector a través de un conjunto de países, o todos los proyectos dentro de un país etc. En este documento se explican las características principales de la técnica de estudio de casos aplicados a nuestro tema de investigación. La participación en este tipo de técnica desarrolla habilidades tales como el análisis, síntesis y evaluación de la información [5]. Posibilita también el desarrollo del pensamiento crítico, el trabajo en equipo y la toma de decisiones, además de otras actitudes y valores como la innovación y la creatividad [6]. La información se encuentra organizada de la siguiente manera: en primer lugar, se presenta el concepto del modelo que se va a validar. Se explican los medios por los cuales se tomarán los datos para la validación del sistema además de mostrar los instrumentos que se utilizaron para dicha validación. Se hace una corta explicación de método usado y la estructura planteada para el método, también una caracterización del equipo con el cual se trabajará el caso de estudio. Luego una corta conclusión de la aplicación del método y algunas sugerencias a tener en cuenta.
91
1. QUE ES PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
Es una forma específica de pensar, de organizar ideas y representaciones, que
es terreno abonado y que favorece las competencias computacionales. Se trata
de una forma de pensar propicia para el análisis y la relación de ideas, para la
organización y la representación lógica. Esas habilidades se ven favorecidas con
ciertas actividades y con ciertos entornos de aprendizaje desde las primeras
etapas [11].
El Pensamiento Computacional (PC) será una habilidad fundamental utilizada
por todos en el mundo. A la lectura, escritura y aritmética, vamos a añadir el
Pensamiento Computacional a la capacidad de análisis de cada niño. El
Pensamiento computacional es un enfoque para la solución de problemas,
construcción de sistemas, y la comprensión del comportamiento humano que se
basa en el poder y los límites de la computación. Si bien, PC ya ha comenzado
a influir en muchas disciplinas, desde las ciencias de las humanidades, lo mejor
está aún por venir. De cara al futuro, se puede anticipar incluso efectos más
profundos del pensamiento computacional en la ciencia, la tecnología y la
sociedad: Entretanto, nuevos descubrimientos se realizará, habrá innovación y
las culturas evolucionarán [16].
En el pensamiento computacional se usa 4 pasos para ayudar a resolver los diferentes tipos de problemas lo cuales son: la descomposición, la abstracción, el reconocimiento de patrones y la escritura del algoritmo. La gran mayoría de las personas creen que el pensamiento computacional es solo conseguir soluciones listas para correr en la máquina y es cierto, pero también ayuda a descomponer un problema difícil, a detectar patrones en los datos, identificar y centrarse en aspectos necesarios, dejando atrás la información innecesaria
1.1 PORQUE DESARROLLO DE PENSAMIENTO COMPUTACIONAL EN LOS NIÑOS Se ha demostrado en los artículos referenciados en el marco teórico en edades tempranas comprendidas entre 5 a 7 años, si se les incentiva unos de los pilares del pensamiento computacional; transformar, procesar y analizar, por medio de juegos interactivos, ellos desarrollaran habilidades para mejorar en áreas que imparten en los diferentes colegios como matemáticas, español, ética entre otras.
1.2 QUE ES PN
92
PN es un aplicativo web (Pensamiento para niños) con juego para niños, creada
para usuarios en edades de 5 a 7 años, el objetivo de esta aplicación es que por
medio de una serie de juegos desarrollen uno de los principios básicos del
pensamiento computacional que es el proceso, transformación y análisis.
2. ESQUEMA DE LA VALIDACION
Un estudio de caso se entiende una investigación empírica que estudia un fenómeno contemporáneo dentro de su contexto de la vida real, especialmente cuando los límites entre el fenómeno y su contexto no son claramente evidentes[7].Una investigación de estudio de caso trata exitosamente con una situación técnicamente distintiva en la cual hay muchas más variables de interés que datos observacionales; y, como resultado, se basa en múltiples fuentes de evidencia, con datos que deben converger en un estilo de triangulación; y, también como resultado, se beneficia del desarrollo previo de proposiciones teóricas que guían la recolección y el análisis de datos[8].
Por otro lado, La validez de un estudio es la cualidad que lo hace creíble y da testimonio del rigor con que se realizó. La validez implica relevancia del estudio con respecto a sus objetivos así como coherencia lógica entre sus componentes [9]. Para ello se propone realizar esa validación sobre el siguiente esquema. Ver Figura 2
Figura 2 Esquema para la validación de estudio de caso
3. HERRAMIENTAS PARA EL ESTUDIO DE CASO
93
Toda investigación del tipo que sea debe soportar su investigación en unas
herramientas que permitan tener trazabilidad de los datos recogidos. En el estudio
de caso de esta investigación se propusieron las siguientes herramientas:
Documentos: Resultantes de la investigación, de los trabajos relacionados y del
modelo propuesto.
Entrevistas: A los actores del proyecto a niños en edades de 5 a 7 años, profesores,
padres de familia, psicólogos y expertos en software.
Datos estadísticos: obtenidos por las métricas hechas durante el desarrollo del
proyecto
Observaciones Directas: Realizadas en tiempos y espacio previamente
planificadas.
Figura 3 Herramientas para un estudio de caso
ESTUDIO DE CASO
DOCUMENTOS
DATOS ESTADISTICOS
OBSERVACION DIRECTA
ESNTREVISTAS
94
4. VALIDANDO EL MODELO:
4.1 El Problema
¿Cómo aplicar estrategias tecnológicas que desarrollen el pensamiento lógico y
computacional en niños de 5 a 7 años?
4.2 Objetivo de la validación:
Comprobar que el desarrollo del aplicativo web PN (pensamiento para niños)
propuesta para niños en edad escolar (5 a 7 años) ayuda al desarrollo del
pensamiento computacional, que beneficiará el pensamiento lógico matemático.
4.3 Unidad de análisis:
Proyecto de desarrollo
4.4 Marco de referencia:
Los “sistemas web” o “aplicaciones web” son aquellos que se encuentran en un
servidor de internet o sobre una intranet (red local), el cual tiene un aspecto muy
similar a páginas web que vemos normalmente, estos cuentan con funcionalidades
muy potentes, que brindan respuestas a casos particulares; las cuales podemos
usar para fomentar el desarrollo del pensamiento computacional lógico, de tal forma
que desde temprana edad estos pequeños se interesen más por el ambiente
matemático y en un futuro hagan parte de la diversidad de carreras profesionales
que se encuentran dentro del campo de las ingenierías. A continuación, se realizará
un breve recuento de la literatura encontrada:
En febrero 2018, la doctora Carina Soledad Gonzales de la universidad de la laguna,
en su investigación “La enseñanza-aprendizaje del Pensamiento Computacional en
edades tempranas: una revisión del estado del arte” Analiza las principales
iniciativas relacionadas con el pensamiento computacional en las escuelas, el uso
de herramientas específicas, tales como los kits de robótica o entornos de
programación educativa, y principales estrategias de enseñanza-aprendizaje
utilizadas en la educación infantil; además realizaron una revisión de las principales
iniciativas relacionadas con el pensamiento computacional en las escuelas, el uso
de herramientas específicas. De tal forma que se clarificaron conceptos para luego
centrar la discusión de cómo abordar desde un punto de vista pedagógico y
tecnológico la enseñanza de los mismos en la etapa de educación infantil. Diversas
recomendaciones sobre estrategias y marcos pedagógicos para la enseñanza de la
programación, la robótica y la ingeniería en la educación infantil, destacándose el
95
marco de Desarrollo Positivo de la Tecnología (PTD) como marco de referencia para
la introducción curricular efectiva y transversal de los conceptos fundamentales de
tecnología e ingeniería en edades tempranas. [4]
En abril de 2017 el proyecto Juego de Enseñanza de programación para niños está
enfocado en realización de un videojuego, en el cual le enseñe al niño según su
edad (5 años a 12 años), conceptos básicos y principales en el mundo de la
programación, detectar objetos e inicializarlos, aprender sobre ciclos (for y while),
además uno de los aspectos importantes de la programación es la ejecución de
procesos y secuencias mediante una tarea o un objetivo. Se realizó mediante el
Diseño y desarrollo un juego que permita incentivar el aprendizaje de la
programación básica en niños entre 5 a 12 años. Diseñar un estándar de desarrollo
sencillo y útil para el niño según las edades como: Clasificar los escenarios de
dificultad en el juego, para aumentar el mecanismo de solución de problemas,
realizar juegos, retos y resolución de problemas en un ambiente divertido y
didáctico. Identificar por parte del niño las propiedades básicas de la programación
como: Ciclos, condiciones, funciones y objetos, aplicar la metodología SEI
(Desarrollo de software educativo) de Álvaro Galvis y desarrollar criterios
importantes en el juego con base a la metodología estudiada. Luego del desarrollo
se identifica que el juego satisface con las acciones verificadas anteriormente,
brindando confiabilidad y funcionalidad en cada uno de los niveles del juego. Se
evidencia el correcto funcionamiento de objeto, personaje y contexto en el que se
realizó el juego, dando un visto bueno en cada una de las pruebas realizadas y
confirmando que el juego cumple con cada una de las especificaciones vistas en las
pruebas anteriores en cada nivel del juego. Mediante el desarrollo del juego para
niños con edades entre 5 a 12 años, se pudo evidenciar que los infantes son muy
dados al dinamismo del aprendizaje y esto se logró a través de la creación del juego
[5].
En julio del 2017 realizaron una investigación sobre el potencial lógico de niños de
4 a 5 años para crear de solución de problemas en un ámbito lúdico utilizando el
lenguaje de programación del robot Cubetto, creado para el desarrollo del
pensamiento computacional en niños de edades tempranas. A través de un
abordaje mixto se realizó una investigación de tipo descriptivo con una
predominancia de datos cuantitativos recolectados de la observación de muestra de
21 estudiantes de 4 a 5 años de una unidad educativa particular de Ecuador.
Aplicando dos tareas distintas en forma individual y en parejas, de lo cual se puede
mencionar que en la tarea 1 los participantes cometieron una cierta cantidad de
errores mientras que en la tarea 2 la cantidad de equivocaciones disminuyó
notablemente debido a que han desarrollado un aprendizaje involuntario de los
códigos y su función para crear satisfactoriamente estrategias para solucionar
problemas en su programación. Los resultados demuestran una preferencia por el
96
trabajo individual que, por el trabajo en parejas, al ser Cubetto una herramienta
atractiva para los participantes existió una barrera en las relaciones interpersonales
entre los compañeros por utilizar la herramienta sin dar oportunidad al compañero.
Entre los resultados más predominantes se reconoce que los participantes dentro
de la programación utilizan estrategias de ensayo-error por lo que resulta más
sencillo ejecutar códigos por separado, ver el resultado y corregirlo si es necesario;
con esta estrategia los participantes resolvían las tareas planificadas con mayor
eficiencia [6].
En diciembre del 2016, el magister David Pascual Arribas de la universidad de la
rioja en su investigación “Scratch como recurso educativo para la enseñanza de
programación en 3º de ESO” en el cual se evidencio que para ellos programar es
simplemente un proceso de descomposición de problemas en algo más simple, y
esa es la idea que hay que transmitir a los más pequeños, enseñarles a
descomponer los problemas razonadamente. Aplicaron una metodología con la cual
agilizaron el aprendizaje de Scratch en los niños, La cual está basada en encontrar
soluciones a problemas, en los que los alumnos sean quienes investiguen por sí
mismos, dándole unas pequeñas pinceladas para que puedan comenzar y que el
profesor sirva solo de guía en el aula. De esta forma ellos deben ser quienes se
encarguen de encontrar las soluciones a los problemas con los que se van a ir
encontrando. Los materiales educativos utilizados mediante un ordenador y en
especial la programación en Scratch fortalecen el pensamiento tecnológico al
interactuar con la solución de problemas, la creatividad, la organización de ideas,
las secuencias lógicas y la expresión de nuevas ideas. La aplicación de la propuesta
causo impacto en los estudiantes en quienes se logró un mejor desempeño con el
trabajo en el aula informática, como en el tutor a quien le gusto la propuesta y le
servirá como herramienta para impartir el bloque de informática en sus clases. Con
esta metodología los alumnos se enfrentaron a problemas, en los cuales
aprendieron a pensar cómo conseguir la resolución de los mismos. Los alumnos
han aprendido a utilizar las nuevas tecnologías para desarrollar su propio
aprendizaje. Se consiguió fomentar la creatividad e imaginación de los alumnos para
resolver problemas propuestos. [7]
En abril de 2016 en la Red de Universidades con carreras informáticas (Red UNCÍ)
En el LINTI, Facultad de Informática, se trabaja en esta línea desde hace 8 años.
Luego de lograr afianzar el grupo y generar experiencias replicables, el planteo
ahora es la formulación de estrategias y herramientas de evaluación que permita
medir el impacto que la enseñanza de la programación tiene en otras áreas de
conocimiento en los niños y jóvenes de escuelas primarias y secundarias. Se trabajó
en instituciones donde se trabajó, los contenidos se han incorporado a la curricular
escolar. Ejemplo de esto, son los cursos donde se dicta programación con Python,
entre ellos el Colegio Nacional “Rafael Hernández” de la ciudad de La Plata, las
97
escuelas técnicas de EET Nº 2 de Ensenada, EET Nº 1 y Nº 2 de Berisso, la EET
Nº 6 y Nº 8 de La Plata. Lo mismo, ocurre con la EET Nº 5 de Berazategui, la EET
Nº 2 de Berisso y la EEST Nº 3 de Mar del Plata, que han incorporado el uso de
RITA en algunos de sus cursos. Los indicadores formulados indican que hay
motivación a la hora de programar y la elección de carreras en la continuación de
sus estudios, pero no se pudo evaluar metódicamente cómo las nuevas habilidades
impactan sobre las otras áreas disciplinares y en la propia formación de los
estudiantes [8].
En noviembre del año 2016, el ingeniero Oliver Moll de la universidad politécnica de
valencia en su investigación “Creación de un videojuego de Realidad Aumentada
multisensorial para niños de entre 3 y 11 años” Desarrollo una aplicación móvil que
interactúe con los juegos clásicos de KiBi Toys, para maximizar el aprendizaje de
los niños y también crear unos juegos de memoria. La cual, al tratarse de una
aplicación complementaria al juego físico, diseñada y enfocada a los menores de
edad, se tomó la decisión de implementar una interfaz gráfica colorida y atractiva a
la vista; y se buscó la sencillez en cuanto al número de botones con los cuales
interactuar, para que el público infantil no se cansara de navegar por la aplicación y
nada más entrar, pudieran comenzar a experimentar con los juegos existentes. La
aplicación se decidió diseñar en horizontal para obtener un mayor uso del tamaño
de la pantalla, insertando todos los botones de la aplicación en horizontal y no dando
mayor prioridad a ningún juego en concreto. De acuerdo a esto se logra obtener una
aplicación entretenida, divertida y atractiva al público; de tal forma que se logre
aprender del testeo con el público infantil y mejorar los errores encontrados. [9]
En septiembre del 2015, la doctora Patricia Compañía Rosique de la universidad de
alicante en su investigación “Enseñando a programar: un camino directo para
desarrollar el pensamiento computacional” presenta reflexiones acerca de cómo
iniciar a un estudiante en el campo de la programación de computadores. El trabajo
no detalla los contenidos a impartir, sino que se centra en aspectos metodológicos,
con la inclusión de experiencias y ejemplos concretos, a la vez que generales,
extensibles a cualquier enseñanza de programación. La programación de
ordenadores es una materia básica en cualquier curriculum de Informática. Además,
se trata de una asignatura con la que muchos estudiantes no han tenido contacto
previo y por tanto les causa bastante preocupación (Miliszewska & Tan, 2007).
También se han realizado estudios acerca de los conceptos y tópicos de
programación que a los estudiantes les cuesta más comprender (Milne & Rowe,
2002). El pensamiento computacional es hoy en día un tema de mucha actualidad
(Llorens, 2015) y tal como dice Jeannette Wing (2006) es una habilidad fundamental
para todo el mundo, no solo para los ingenieros en informática. Es imprescindible
que haya un mínimo de motivación interna para que haya éxito en el aprendizaje.
Tal y como argumenta Jenkins (2001), si los estudiantes no están motivados, no
98
aprenderán. Una asignatura de introducción a la programación de ordenadores es
el vehículo perfecto para desarrollar habilidades de pensamiento computacional ya
que implica la resolución de problemas haciendo uso de conceptos informáticos.
Enseñar programación no consiste en enumerar una serie de estructuras de
programación indicando para que sirve cada una de ellas. Es mucho más que eso,
se trata de que el estudiante aprenda a pensar, a analizar una situación y a diseñar
el método de resolución más adecuado, dejando al margen el lenguaje de
programación. Se trata de un objetivo muy complejo. [10]
En junio de 2015 en México se realizó un estado del arte sobre experiencias de
enseñanza de programación a niños y jóvenes para el mejoramiento de las
competencias matemáticas en primaria, donde se realizó una revisión del estado
del arte sobre experiencias de enseñanza de programación dirigidas a niños y
jóvenes para mejorar sus habilidades matemáticas. Se Analizaron las diferentes
técnicas para Enseñanza de la programación En base a ¿Qué características deben
tenerse en cuenta para generar un marco de trabajo en el que se enseñe el
desarrollo de macroinstrucciones con el propósito de mejorar el desarrollo de las
capacidades de razonamiento para resolución de problemas en los niños de grado
quinto de educación básica primaria? Se seleccionaron las adecuadas tomando
como prioridades de inclusión la temática relacionada con ciencias de la
computación y enseñanza de programación para niños y/o jóvenes, incluyendo
experiencias aplicadas en estudiantes de primer año de universidad en esta revisión
de literatura se abordó bajo los siguientes temas: Experiencias de enseñanza de
programación para niños y jóvenes. Temáticas y contextos adecuados de
enseñanza de la programación para niños. Caracterización de herramientas
adecuadas para la programación en niños. Y por último técnicas de aplicación de la
enseñanza de la programación en el aula como: Uso de videojuegos para la
enseñanza, creación de proyectos con temática fija, creación de entornos para
generación de situaciones Herramientas computacionales como apoyo a la
resolución de problemas, generación de torneos o competencias y modelos de
evaluación de resultados en experiencias generadas de enseñanza [1].
De acuerdo al análisis del estado del arte se encontraron estos resultados: En
cuanto a las temáticas y contextos adecuados de enseñanza de la programación
para niños, se establece un conjunto de temas en las áreas de matemáticas,
estadística y geometría que podrían ser abordados mediante aplicaciones prácticas
algorítmicas, utilizando para ello varias estructuras de programación a nivel básico,
como el uso de variables y diversas estructuras de control. Sobre las características
de herramientas adecuadas para la programación en niños, aunque es obviamente
necesario que éstas puedan cubrir las estructuras que se pretenden enseñar, es
también necesario contar con una aplicación cuyo formato de código tenga una
sintaxis muy fácil de entender, con una interfaz en el idioma nativo donde se aplique
99
(en este caso español), de ser posible que cuente con un modo gráfico y que permita
depurar código de una forma sencilla, mostrando mensajes de error explicando
sobre el mismo y la posible forma de generar una solución, con el fin de no desviar
la atención en lo realmente importante como es el desarrollo del pensamiento
algorítmico.
En septiembre de 2015 se realizó el proyecto Pensamiento computacional: Una
nueva alfabetización digital. Este artículo presenta el concepto del Pensamiento
Computacional y cómo puede ser integrado en el aula a través del diseño e
implementación de proyectos de programación, se realizó una recensión de las
formas de pensamiento que se han manifestado y han sido estudiadas como útiles
a esta forma de pensar y de resolver problemas en este ámbito cognitivo y a sentar
unas bases que en un futuro permitan desarrollar pormenorizadamente los
contenidos en un currículo útil a las distintas modalidades y niveles de educación,
así como para la formación de maestros y profesores que los impartan, se realizó
mostrando con varios ejemplos cómo se pueden desarrollar los elementos
fundamentales del Pensamiento Computacional utilizando un lenguaje
programación. La última sección del artículo muestra el contenido y los resultados
del curso “Pensamiento Computacional en la Escuela” impartido en la modalidad
MOOC (Masiva Open Online Curses) en la plataforma Miríada X. Se describe de
forma general el concepto de Pensamiento Computacional, y dos características
relevantes de éste a través del desarrollo paso a paso de dos proyectos en el
entorno de programación Catch (los proyectos del juego Pong y el juego Pack-Man).
Describir el objetivo, contenido y resultados del curso “Pensamiento Computacional
en la Escuela” impartido en la plataforma Miríada X en formato MOOC (Massive
Open Online Courses). Como Resultado se observo es que el Pensamiento
Computacional a través de la Programación como un elemento esencial en la
educación de los estudiantes de primaria y secundaria. Se describieron los
componentes fundamentales y describe a detalle el pensamiento computacional
utilizando Scratch como entorno de desarrollo [11].
En marzo del año 2014, los investigadores Hernando Taborda y Diego Medina de
la universidad de ICESI en su investigación “Programación de computadores y
desarrollo de habilidades de pensamiento en niños escolares: fase exploratoria”
Examinan y describen la forma como la estructura del programa informático
SCRATCH y la demanda de las tareas propuestas en clase promueven el
pensamiento computacional y el desarrollo de habilidades de programación en
niños de 3º de primaria. Para cumplir con los objetivos, se utilizó la herramienta del
Análisis de Tareas (Otálora, 2007), desarrollada en psicología para examinar en
profundidad la estructura de una situación problema, su demanda cognitiva y los
niveles de aprendizaje de los sujetos en desempeños reales. El análisis de tareas
se realizó en dos niveles: nivel objetivo y nivel subjetivo. La meta del primer análisis
100
es hacer una descripción profunda del problema presentado y su estructura. Esto
incluye la descripción de los objetivos, restricciones y características estructurales
de la tarea. El segundo nivel, el subjetivo, se dividirá en cuatro partes: el análisis de
la demanda cognitiva, la descripción de un desempeño ideal, la descripción de un
desempeño real y el análisis del desempeño real. Los resultados del análisis de
tareas muestran en detalle la forma como el uso del programa informático
SCRATCH, junto con las actividades educativas propuestas en el aula, promueven
el pensamiento computacional, la adquisición de conocimiento conceptual
académico y habilidades de planificación cognitiva. El programa ofrece un claro
soporte para algunos de los elementos que en la literatura sobre aprendizaje de la
programación se han señalado como los más problemáticos para los aprendices,
tales como el uso de iteraciones en los procesos de solución y el uso de
condicionales. La investigación actual muestra que el uso de SCRATCH puede
tener impacto en campos de conocimiento que, si bien se circunscriben al
pensamiento computacional, no se limitan al aprendizaje de la programación. Así,
es importante destacar la contribución que hace el uso del programa para aprender
cómo modelar la realidad en términos de variables que interactúan y así promover
un pensamiento más abstracto. Algunos de los errores de programación observados
durante las grabaciones muestran que gran parte del tiempo que los niños gastan
programando, lo invierten en la planificación de la sintaxis correcta y corrigiendo
errores derivados de ésta [12]
En noviembre del año 2014, la psicóloga Valeria de Elía de la Fundación Escuelas
San Juan en su investigación llamada “Niños creadores de tecnología” Concientiza
acerca de la necesidad de un cambio. No quedarse solo en la enseñanza del manejo
de software y herramientas tecnológicas concretas (TIC), sino enseñar a los
alumnos cómo entender y construir herramientas computacionales (CC), mostrar la
importancia de enseñar programación en las escuelas y cuáles son los aportes, a
qué edad empezar, qué enseñar y cómo. De esta forma eligieron Scratch; para
empezar porque resulta ser fácil, divertido y con una interfaz atractiva. Scratch es
un entorno de aprendizaje de lenguaje de programación. Con dicha investigación
se logró comprobar que la programación enseña a pensar, permite desarrollar
habilidades que cognitivamente tienen un valor muy elevado, y resulta
especialmente eficiente cuando se comienza a edades tempranas, y que el enseñar
programación no debería centrarse en un lenguaje específico, sino que se debería
hacer énfasis en desarrollar un pensamiento computacional, desde edades
tempranas. Además algunos educadores con experiencia en la enseñanza de
programación a niños y jóvenes indican que los que tienen entre 5 y 11 años tienen
tal capacidad para aprender sobre algoritmos e informática que sería una pena
esperar hasta que fueran adolescentes para enseñarlo.[13]
101
En enero 2014, el docente Jesús Moreno León de la universidad Rey Juan Carlos,
en su artículo “Evidencias científicas de los beneficios de aprender a programar
desde infantil” mediante programamos una empresa que le gusta poner el énfasis
en otros beneficios que se obtienen al desarrollar el pensamiento computacional a
través de la programación en la edad escolar, se presentan las evidencias que se
han encontrado en multitud de estudios científicos en todo el mundo que han
evaluado las capacidades, destrezas y competencias desarrolladas por estudiantes
al aprender a programar. Además, se lanza un nuevo lenguaje de programación
llamado LOGO el cual implementan en las escuelas, principalmente en EEUU. De
tal forma que empiezan a evaluar lo que aprendieron los chavales al haber
introducido este dentro del currículo de estudio. De acuerdo al análisis de una de
las investigaciones se logró concluir que los niños que dentro de su educación
infantil introdujeron la programación, demostraron mayor capacidad de atención,
más autonomía, y mostraban un mayor placer por el descubrimiento de nuevos
conceptos. Al enseñar a programar a niños, se logró demostrar que obtuvieron
mejores resultados en pruebas de matemáticas, razonamiento y resolución de
problemas. Que aprender a programar tiene un impacto positivo en la creatividad y
respuesta emocional de niños con dificultades de aprendizaje, así como en el
desarrollo de las habilidades cognitivas y socio-emocionales, se logra comprobar
que cuando los niños están trabajando con el ordenador es más probable que
busquen la asistencia y los consejos de otros compañeros, incluso si hay un adulto
presente, incrementando la socialización entre los compañeros. Se evidencio que
el alumnado que aprende a programar en edades tempranas tiene menos
estereotipos de género en relación a las carreras STEM -Ciencias, Tecnología,
Ingeniería y Matemáticas [14].
En mayo del año 2013, los investigadores Jordi Delgado, Joan Güell, José García,
Marina Conde y Víctor Casado del Departamento de Lenguajes y Sistemas
Informáticos (UPC), en su artículo “Aprendizaje de la programación en el Citilab”
hablan sobre las experiencias llevadas a cabo en el Citilab para acercar la
programación de los ordenadores a la gente de la calle. Sin ningún requerimiento
previo, de tal forma que cualquiera puede inscribirse en alguno de los cursos que
se oferta. Esto ha sido posible principalmente gracias a la existencia del software
adecuado, todo realizado en entornos Smalltalk: Scratch para niños pequeños (y no
tan pequeños). El curso ofrecido consiste en empezar a familiarizar al niño con el
entorno de trabajo para acabar con un proyecto sencillo hecho por el niño. Los
primeros proyectos que les presentamos tienen que ver con la utilización del
programa (guardar y recuperar proyectos, añadir, quitar y modificar sprites) y la
introducción a la geometría bidimensional del espacio donde haremos vivir nuestros
muñequitos y dibujos. Uno de los entornos o lenguajes más innovadores para
enseñar a programar a niños y adolescentes ha sido Logo, con el que se aprenden
los conceptos fundamentales de la programación haciendo dibujos geométricos,
102
dando órdenes a lo que se llamaba una "tortuga". De lo cual creemos que la
enseñanza de la programación a todo el público interesado (independientemente de
su formación de base u otros aspectos académicos) es un proyecto a medio-largo
plazo que necesita perseverancia. [15]
En julio del 2012 en la universidad ICESI se realizó el proyecto Programación de
computadores y desarrollo de habilidades. Donde iniciaron un trabajo sistemático
en torno a estos interrogantes con niños colombianos. En general, nuestra pregunta
de investigación es entonces la siguiente: ¿De qué forma el uso del entorno gráfico
de programación SCRATCH, junto con las actividades pedagógicas propuestas por
los maestros en el Instituto de Nuestra Señora de la 7 Asunción (INSA, Cali,
Colombia), promueven el desarrollo del pensamiento computacional y el
aprendizaje de habilidades de programación en niños de grado 3º de primaria?
Mediante la utilización de herramientas del Análisis de Tareas (Otálora, 2007),
desarrollada en psicología para examinar en profundidad la estructura de una
situación problema, su demanda cognitiva y los niveles de aprendizaje de los sujetos
en desempeños reales. El análisis de tareas se llevó a cabo con base en dos
actividades puntuales ya empleadas por los docentes de primaria en el INSA,
denominadas “Mi acuario y yo”, y “Ciclo de Vida” que consiste en Mi acuario y yo:
crear en SCRATCH 1.4 una animación de un acuario con al menos cuatro peces
con diferentes disfraces. Ciclo de vida: Construir con ayuda de Scratch una
presentación donde se muestre por medio de una historieta animada los cambios
físicos que sufren algunos seres vivos hasta llegar a una edad adulta. Esto se le
aplico a niños del colegio INSA de 8 años de edad que cursan 3 grado de primaria
en Cali - valle-Colombia. Se evidencia que de acuerdo a los instrumentos
computacionales ninguno de los niños observados mostró dificultad para realizar
esta acción en cuanto al manejo del editor de pinturas ni en la comprensión del
escenario. Es notorio que en clases pasadas han logrado un buen manejo de estos
recursos. En cuanto al proceso de computación los niños observados muestran una
comprensión adecuada del manejo de las variables y su parametrización, en
especial hacen un uso extenso de “mover”, “cambiar disfraz” y “esperar”.
Seguidamente en Sintaxis de la programación: Es clara para el niño la necesidad
de uso de estructuras de control que regulen la dinámica de los objetos. En especial
la necesidad de usar condicionales y la iteración. Sin embargo, se observa que la
comprensión de lo que implica la iteración no es completa, más exactamente en qué
situaciones se debe usar, y se dificulta por el uso del término “por siempre”. Este
problema fue bastante generalizado en todas las observaciones hechas. En la
Automatización: en varias oportunidades los niños aplicaron los mismos
procedimientos para solucionar problemas semejantes. En general el uso del
entorno gráfico de programación SCRATCH, junto con las actividades educativas
propuestas en el aula, promueven el desarrollo del pensamiento computacional, la
103
adquisición de conocimiento conceptual académico y habilidades de planificación
cognitiva [12].
En octubre de 2015 en el Simposio IEEE sobre lenguajes visuales y computación
centrada en el hombre (VL / HCC) presentaron el artículo sobre Colaboración y
pensamiento computacional: una estructura de aula donde crearon un ambiente
de aula basado en la colaboración significativa y dirigida por los estudiantes es un
ideal promovido por educadores y administradores que buscan equipar a los
estudiantes con habilidades en la fuerza laboral del siglo XXI. Implementaron el
curso Game Design I de Carson Middle School que utilizan la colaboración como un
medio para permitir que los estudiantes no solo aprendan, sino que también
dominen y retengan los patrones de pensamiento computacional y los apliquen
evaluaciones formales. Lo realizaron En los primeros años la clase Game Design I
se centraron en "ver y copiar" la instrucción directa. Durante el primer año de
implementación del juego CMS Curso de diseño, una prueba de lápiz y papel muy
similar. Administrado a los alumnos. A los alumnos se les enseñó paso a paso.
Instrucciones proyectadas en una pantalla y operadas por el profesor. Se esperaba
que los estudiantes siguieran y emularan lo que la maestra estaba haciendo.
Mientras que la mayoría de los estudiantes fueron capaces de crear el juego
requerido, hubo un aumento significativo de la frustración en el parte tanto de los
alumnos como del profesor como el grupo diverso de los estudiantes trabajaron
demasiado rápido, demasiado lento, o simplemente se dieron por vencidos. A pesar
de que los juegos creados fueron en su mayoría consistentes con Juegos creados
por los estudiantes programando en equipos este año. Los resultados a medida que
los estudiantes levantaban menos manos para la ayuda del maestro durante un
período de clase y en la tarea, se hacen evidente que el potencial de aprendizaje
de los estudiantes. El aprender de los estudiantes no descansa solo sobre los
hombros del maestro. La habilidad latente de los estudiantes para aprender a través
de la comunicación es uno que debe ser explotado a menudo y en tantos escenarios
de aula como posible. Mientras que las pruebas basadas en estándares pueden
evaluar a los estudiantes capacidad de realizar y tener éxito como individuo, el
aprendizaje que permitirá este éxito tiene que ver con la colaboración [22].
En Diciembre del 2018 en la Conferencia Internacional IEEE 2018 sobre
Enseñanza, Evaluación y Aprendizaje para Ingeniería (TALE), presentaron un
artículo de “Educación del pensamiento computacional para niños: pensamiento
algorítmico y depuración”, Donde realizaron Un estudio longitudinal a 85 estudiantes
de 5 grado apuntado a examinar el efecto de la educación del pensamiento
computacional en estos mientras ellos desarrollaban su pensamiento algorítmico y
habilidades de depuración. Lo realizaron durante el 4 año escolar donde se les
enseño conceptos básicos de programación revisaron los conceptos básicos de
104
programación que les enseñaron en 4 grado estructuras de control como loop. Se
les enseño a construir algoritmos para un juego simple, transformar algoritmos a
programas de computador en Scratch a través de encontrar y combinar los bloques
correctos, seguir el paso a paso del programa, diseñar un escenario y reglas para
su propio juego aplicando lo aprendido en 4 grado. Los resultados obtenidos
muestran que los estudiantes se beneficiaron de nuestro plan de estudios diseñado
con ganancias de aprendizaje en el pensamiento algorítmico, especialmente en el
análisis y la búsqueda de instrucciones esenciales para resolver problemas
computacionales. Los estudiantes también lograron avances significativos en los
programas de depuración. El estudio demostró que con los materiales de
aprendizaje y el enfoque de aprendizaje adecuados a la edad, incluso los niños
pequeños pueden desarrollar habilidades de pensamiento computacional
importantes para prosperar en el siglo XXI [23].
En marzo de 2015 en la conferencia de Educación Integrada de la IEE presentaron un artículo sobre “¿Puede el pensamiento computacional predecir el rendimiento académico?”. Realizaron un estudio sobre el desempeño de los estudiantes en un curso de Pensamiento Computacional ofrecido a nivel de primer año para predecir el éxito académico de los estudiantes. Para lograr este objetivo, se realizó un estudio de dos años de la correlación entre los promedios acumulativos de calificaciones de los estudiantes y sus calificaciones obtenidas en este curso. El desempeño de novecientos ochenta y dos estudiantes en cuarenta secciones se evaluó durante el período de dos años. Se concluyó que el rendimiento académico futuro de los estudiantes está fuertemente correlacionado con sus habilidades de pensamiento computacional evaluadas en el nivel de primer año. Esto sugiere claramente la viabilidad de utilizar las habilidades de pensamiento computacional como un predictor bastante preciso del éxito académico de los estudiantes. Estos resultados también han implicado que la evaluación del Pensamiento Computacional se puede utilizar como una herramienta de intervención temprana para mejorar la retención de estudiantes, durante el aprendizaje de las diferentes materias [24]. En agosto de 2018 en la Primera conferencia internacional de ciudades cognitivas. Presentaron el documento sobre “Explorando el papel de las actividades de programación visual (entorno visual amigable y fácil de utilizar para el usuario.) En el pensamiento computacional”, Este estudio exploró el papel de las actividades de programación visual en el pensamiento computacional. Se aplicó a un grupo de 158 estudiantes de primer año con especialización en ciencias de la información y comunicación (40% hombres 60 % mujeres) en el norte de Taiwán participaron en este estudio donde fueron introducidos en un curso de 8 semanas introduciendo conceptos de programación variables constantes y al final se les pidió un reporte para medir el pensamiento computacional. Se emplearon una plataforma de programación visual donde desarrollaron un ambiente de resolución de problemas q integra elementos visuales e instrucciones en un escenario robótico permitiendo
105
a los estudiantes solucionar problemas computacionales formulando diversas estrategias de programación. Un cuestionario de pensamiento computacional y un examen de programación para recopilar los datos de registro de las actividades de programación, las respuestas propias al pensamiento computacional y la puntuación del examen de programación para análisis posteriores. Los resultados revelan que las actividades de programación visual serían críticas para la evolución de múltiples perspectivas de pensamiento computacional [25]. En diciembre de 2016 en la Octava conferencia internacional sobre Tecnología para la Educación en la IEEE, Presentaron el enfoque y experiencias en la enseñanza del pensamiento computacional, la resolución de problemas, el trabajo en equipo y las habilidades de gestión de proyectos a varios niños de nivel elemental utilizando el kit educativo de robótica Lego Mindstorms. Utilizando el kit les enseñaron a los estudiantes cómo diseñar, construir y programar robots utilizando componentes como motores, sensores, ruedas, ejes, vigas, conectores y engranajes. Los estudiantes también adquirieron conocimientos sobre construcciones de programación básica como el flujo de control, bucles y condicionales utilizando un entorno de programación visual. Observamos cuidadosamente cómo los estudiantes realizaron varias tareas y resolvieron problemas. La motivación como investigador es investigar la aplicación y la eficacia de Lego Mindstorms EV3 para la enseñanza del pensamiento computacional, la resolución de problemas, programación, trabajo en equipo y gestión de proyectos para niños de nivel elemental. Presentaron resultados experimentales que demuestran que la metodología de enseñanza realizada por ellos, consiste tanto en el contenido del curso como en la pedagogía fue útil para impartir las habilidades y los conocimientos deseados a los niños de nivel elemental [26]. En el año 2017 la doctora Marian Álvarez Rodríguez de la Universidad de Murcia España pretende en su estudio “Desarrollo del pensamiento computacional en educación primaria: una experiencia educativa con Scratch” evaluar la factibilidad del desarrollo del Pensamiento Computacional (PC) de alumnos de 6º de Primaria, que carecen de conocimientos computacionales previos al estudio, a través de proyectos realizados con la herramienta Scratch. Para ello se ha trabajado en el diseño y la elaboración de varias actividades que conforman la Guía de Iniciación a Scratch. Finalmente se ha evaluado el pensamiento computacional mediante el “Test de Pensamiento Computacional” (TPC) diseñado y verificado por Román-González (2016), así como con otros instrumentos de evaluación como son las tablas de reflexión que contiene la propia Guía y la plataforma Dr. Scratch. De acuerdo a los diferentes resultados positivos se establece la base del pensamiento computacional, lo cual ha permitido obtener conclusiones favorables al estudio [27]. En el año 2015 los docentes Xabier Basogain Olabe, Miguel Ángel Olabe Basogain
y Juan Carlos Olabe Basogain de la universidad del país Vaco, presentan en su
artículo” Pensamiento Computacional a través de la Programación: Paradigma de
106
Aprendizaje” el concepto del Pensamiento Computacional y cómo puede ser
integrado en el aula a través del diseño e implementación de proyectos de
programación. Se describe la necesidad, el propósito y las principales
características del Pensamiento Computacional. Se muestra con varios ejemplos
cómo se pueden desarrollar los elementos fundamentales del Pensamiento
Computacional utilizando un lenguaje de programación; de tal forma que logran
concluir que los estudiantes aprenderán los conceptos esenciales y técnicas del
pensamiento computacional que les servirán de herramienta para los retos de las
próximas décadas [28].
En el año 2015 la magister Idoia Cearreta Urbieta de la universidad internacional de
la Rioja nos presenta en su trabajo “Scratch como recurso didáctico para el
desarrollo del pensamiento computacional de los alumnos de secundaria y
bachillerato en la asignatura de informática y como recurso transversal en el resto
de asignaturas” un estudio para evaluar si el uso de Scratch favorece el desarrollo
del pensamiento computacional en los alumnos de bachillerato, este sigue una
metodología ex post-facto, y en el cual se utilizaron cuestionarios y análisis de
documentos como instrumentos de recogidas de datos, de tres agentes: alumno,
profesora e investigadora de tal forma que se logre un mejor análisis de los datos.
Atreves de este estudio se obtuvieron resultados positivos, los cuales mostraron
que los alumnos desarrollaron pensamiento computacional atreves de Scratch,
adquiriendo los conceptos, prácticas y percepciones computacionales gracias a
esta herramienta [29].
En el año 2012 los docentes Karen Brennan y Mitchel Resnick de la universidad de
Harvard presentan en su documento “Nuevos Marcos Para El Estudio Y Evaluación
Del Desarrollo Del Pensamiento Computacional” usando como contexto a Scratch
un entorno de programación que permite a los jóvenes crear sus propias historias
interactivas, juegos y simulaciones, las cuales luego compartirán en una comunidad
en línea con otros programadores. Evidenciando las dimensiones clave del
pensamiento computacional, los conceptos con los que los diseñadores se
involucran a medida que programan, con iteración, paralelismo, entre otras, las
practicas que los diseñadores desarrollan a medida que participan con los
conceptos, dentro de los cuales están la depuración de proyectos o la remezcla del
trabajo de otros, las perspectivas que los diseñadores forman sobre el mundo que
los rodea y sobre ellos mismos. Además se describe el enfoque evolutivo para
evaluar estas dimensiones, incluyendo el análisis de la cartera de proyectos, las
entrevistas basadas en artefactos y el diseño de escenarios. Terminando realizan
un conjunto de sugerencias para evaluar el aprendizaje que tienen lugar cuando los
jóvenes participan en la programación [30].
En el año 2015 la doctora Carina Soledad González y la docente Elisenda Eva Espino del instituto universitario de estudios de las mujeres (IUEM) presentan en su
107
artículo “Estudio sobre diferencias de género en las competencias y las estrategias educativas para el desarrollo del pensamiento computacional” en análisis de las principales iniciativas de la enseñanza del pensamiento computacional, así como la brecha de genero existente en la enseñanza de la informática. Efectúan un estudio sobre las opiniones del profesorado, jueces árbitros y voluntariado en la competición nacional de robótica educativa FLL celebrada en santa cruz de Tenerife en 2015. Se logró concluir que aunque hay mayor presencia masculina en el torneo, no hay diferencias significativas de género en las habilidades relacionadas con la programación y el aprendizaje del pensamiento computacional, pues chicos y chicas procesan y aprenden información equitativamente [31]. En el año 2016 el doctor Jorge Antonio Balladares Burgos de la Universidad Tecnológica Equinoccial/Quito-Ecuador y los maestros Mauro Rodrigo Avilés Salvador de la Pontificia Universidad Católica/ Quito-Ecuador y Hamilton Omar Pérez Narváez de la Universidad Central del Ecuador/Quito-Ecuador, plantean en su artículo elementos de conexión entre un pensamiento complejo y un pensamiento computacional a partir del conectivismo y los desafíos de una sociedad 3.0 en la que las tecnologías de la información y la comunicación se encuentran incorporadas en la vida cotidiana de los seres humanos. Consideran que para promover el desarrollo del pensamiento computacional es necesario iniciar con una alfabetización digital del profesorado ya que el uso y conocimiento sobre las TIC no es suficiente para generar procesos de enseñanza-aprendizaje, por lo que deben convertirse en generadores del conocimiento y promover el desarrollo de estrategias metodológicas tanto dentro como fuera del aula y no solo dentro de una asignatura o contenido educativo sino que este debe ser considerado como transversal en el proceso educativo atreves de las tecnológicas de la información[32]. Concluyendo, se puede decir que el desarrollo de pensamiento computacional se hace desde el ejercicio de la programación. Esto permitirá el desarrollo lógico del pensamiento en los estudiantes sobre todo en los niños de 5 a 7 años, objeto de este estudio.
4.5 Hipótesis.
● PN en el caso de estudio posibilitará el desarrollo de pensamiento
computacional en niños de edad escolar; de 5 a 7 años específicamente.
4.6 Hipótesis nula
● PN en el caso de estudio, no posibilitará el desarrollo de pensamiento computacional en niños de edad escolar; de 5 a 7 años específicamente.
108
4.7 Indicadores
● Accesibilidad al modelo
● Calidad de la aplicación
4.8 Métrica
Para evaluar las hipótesis propuestas se ejecutaron las siguientes métricas
● Encuesta a los expertos: Con el fin de indagar el grado de apreciación del
modelo y la posibilidad del desarrollar pensamiento computacional.
INSTRUMENTO PARA LA MEDICION DE LA CALIDAD DEL
MODELO CON LOS EXPERTOS
Califique con 5: Excelente; 4: Bueno; 3: Satisfactorio; 2:Regular 1: No aplica
ITEM DESCRIPCIÓN
EVALUACION
1 2 3 4 5
1
El modelo propone un desarrollo algorítmico al ser ejecutado
2 El planteamiento es claro y pertinente
3
Se mantiene una dinámica continua en los diferentes niveles propuestos en el modelo
4 El modelo propuesto genera valor a quienes lo ejecutan
5
La disposición de los componentes son agradables para su ejecución
6 El modelo plantea tiempos de ejecución
● Encuesta a los estudiantes: Para conocer el grado de aceptación del
modelo propuesto.
109
INSTRUMENTO PARA LA MEDICION DE SATISFACCION
REALIZADA A LOS ESTUDIANTES
Califique con 5: Excelente; 4: Bueno; 3: Satisfactorio; 2:Regular 1: No aplica
ITEM VALOR DE MEDICION
EVALUACION
1 2 3 4 5
1 Las actividades propuestas por el modelo son claras y fáciles de ejecutar.
2 Los colores usados son agradables
3 Pasar de un nivel a otro resultó sencillo
4
Aprendí como reconocer un problema y cuáles son sus pasos para la solución
5 Es fácil seguir los pasos para la resolución del problema
6 Cuando cambio de nivel se vuelve más difícil la resolución del nuevo problema
● Encuesta a expertos en TIC: Con el objeto de saber el grado de receptividad
del modelo y el cumplimiento de estándares en su desarrollo.
INSTRUMENTO PARA LA MEDICION DE LA CALIDAD
DEL PRODUCTO REALIZADA A EXPERTOS EN SOFTWARE
110
Califique con 5: Excelente; 4: Bueno; 3: Satisfactorio; 2:Regular 1: No aplica
ITEM VALOR DE MEDICION
EVALUACION
1 2 3 4 5
1 El Producto propuesto es accesible
2 La aplicación es usable
3 La disposición de los elementos es adecuada
4 El producto cumple con estándares de programación
5 El producto es acorde para niños entre 5 y 7 años
6 Las herramientas utilizadas para el desarrollo del producto son adecuadas
● Lista de chequeo: Al producto.
INSTRUMENTO PARA LA MEDICION REGISTRO DE DEFECTOS
REALIZADA AL PRODUCTO
Califique con SI o NO dependiendo del grado de cumplimiento
ITEM VALOR DE MEDICION
EVALUACION
SI NO
1 El sistema cuenta con la funcionalidad esperada
2 El sistema funciona de acuerdo a sus expectativas
3 El sistema es fácil de comprender y aplicar
4 El sistema le genera confianza entre los estudiantes y docentes
5 El sistema corresponde a su perfil de calidad (desempeño, disponibilidad, seguridad, etc.)
111
BILBLIOGRAFIA
[1]. Yin, R. K. Case Study Research: Design and Methods, Applied social research Methods Series, Newbury Park CA. 2001.
[2]. Chetty S. The case study method for research in small- and médium– sized
[3]. GhazyAssassa, Hassan Mathkour y Hmood Al Dossari. Extreme Programming: A Case Study in Software Engineering Courses. 2006
[4]. Eisenhardt, K.M. “Better stories and better constructs: the case for rigor and
comparative logic”, Academy of Management Review. 2007
[5]. Bent Flyvbjerg. Five MisunderstandingsAbout Case-StudyResearch. 2006
[6]. Luis Freddy Muñoz S. Julio Ariel Hurtado. XP/ARCHITECTURE V 1.0 2010
[7]. Runeson& Martin Höst. Guidelines for conducting and reporting case study research in software engineering.
[8]. Yin Robert K. Case Study Research: Design and Methods. Sage Publications.
Thousand Oaks. CA 2003
[9]. Enrique Yacuzzi. El estudio de caso como metodología de investigación: teoría, mecanismos causales, validación. 2005
[10]. GhazyAssassa, Hassan Mathkour y Hmood Al Dossari. Extreme Programming: A Case Study in Software Engineering Courses. 2006
[11]. http://C2.com/cgi/wiki?ShodanInputMetric. Revisado en Octubre de
2011 [12]. Lucas Layman, Laurie Williams y Lynn Cunningham. Exploring
Extreme Programming in Context: An Industrial Case Study. 2008
[13]. http://c2.com/cgi/wiki?XpEvaluationFramework. Revisado en Octubre de 2011
[14]. L.Williams, W. Krebs, and L. Layman. "Extreme. Programming
Evaluation Framework for Object-Oriented Languages. Version 1.3," North Carolina State University Departamentof Computer Science, Raleigh, NC. 2004.
112
[15]. Luis Freddy Muñoz S. Julio Ariel Hurtado. XP/ARCHITECTURE V1.0. 2010
[16]. Abrahamsson, P., Salo, O., Ronkainen, J., Warsta, J. “Agile software development methods Review and analysis”. VTT Publications. 2007.
ANEXO B. MANUAL DE USUARIO
MANUAL DE USUARIO
Tabla de Contenido
1. INTRODUCCIÓN .......................................................................................... 114
2. MANUAL DE INSTALACIÓN ....................................................................... 114
2.1 NECESIDADES HARDWARE:.................................................................... 114
2.2 NECESIDADES SOFTWARE: .................................................................... 114
2.3 PASOS PARA LA INSTALACIÓN ............................................................... 114
3. DESCRIPCIÓN DEL NEGOCIO ................................................................... 114
4. REQUERIMIENTOS ...................................................................................... 115
4.1 USUARIO ................................................................................................... 115
5. ESQUEMA DE NAVEGABILIDAD ............................................................... 115
6. DESCRIPCIÓN DE LOS GUI CON BASE EN LOS REQUERIMIENTOS .... 116
113
7. OBSERVACIONES GENERALES Y LIMITACIONES DE LA APLICACIÓN
130
LISTA DE FIGURAS ILUSTRACIÓN 1. ESQUEMA DE NAVEGABILIDAD .......................................................................... 116
ILUSTRACIÓN 2.VISUALIZACIÓN DE UN MENÚ PRINCIPAL DEL APLICATIVO ............................ 118
ILUSTRACIÓN 3. REGISTRO DE USUARIO ...................................................................................... 119
ILUSTRACIÓN 4. INICIO DE SESIÓN, Y VALIDACIÓN DE LA CUENTA DEL USUARIO .................. 120
ILUSTRACIÓN 5.MENÚ DE JUEGOS ................................................................................................. 120
ILUSTRACIÓN 6. JUEGO DE ROMPECABEZAS ............................................................................... 121
ILUSTRACIÓN 7.BOTÓN ARMAR ROMPECABEZAS ....................................................................... 121
ILUSTRACIÓN 8. JUEGO DE ANIMALES (COINCIDIR COLORES) .................................................. 122
ILUSTRACIÓN 9. JUEGO DE ANIMALES (CONCÉNTRESE) ............................................................ 123
ILUSTRACIÓN 10. JUEGO DE CAMINO DE ACTIVIDADES .............................................................. 124
ILUSTRACIÓN 11. INICIO DEL JUEGO DE CAMINO DE ACTIVIDADES .......................................... 125
ILUSTRACIÓN 12. ACTIVIDADES DEL JUEGO DE CAMINO DE ACTIVIDADES ............................. 125
ILUSTRACIÓN 13. JUEGO COMPLETAR PALABRAS ...................................................................... 127
ILUSTRACIÓN 14. INICIO DEL JUEGO COMPLETAR PALABRAS ................................................... 127
ILUSTRACIÓN 15. JUEGO DE LETRAS ............................................................................................. 128
ILUSTRACIÓN 16. JUEGO DE LETRAS CORRECTO ....................................................................... 128
ILUSTRACIÓN 17. FIN DEL JUEGO GANADO ................................................................................... 129
ILUSTRACIÓN 18. FIN DEL JUEGO PERDIDO .................................................................................. 129
ILUSTRACIÓN 19. VISUALIZACIÓN DE ESTADÍSTICAS DE LAS PARTIDAS DE JUEGO .............. 130
LISTA DE TABLAS TABLA 1. ICONOS Y DESCRIPCIÓN .............................................................................................. 118
TABLA 2. ICONOS DEL MENÚ DE JUEGOS ................................................................................... 120
TABLA 3. BOTONES DE COLORES ................................................................................................ 122
TABLA 4. EXPLICACIÓN JUEGO CONCÉNTRESE ........................................................................ 123
TABLA 5. ICONOS DEL JUEGO DE CAMINO DE ACTIVIDADES ................................................... 126
114
115
1. INTRODUCCIÓN
En el siguiente documento se explicara los pasos a manejar para el APLICATIVO PN(Programación para niños) con los requerimientos establecidos inicialmente para los usuarios, se realiza de una manera sencilla y minuciosas de cada uno de los componentes que se maneja, de tal manera que sea intuitivo para cualquier usuario que lo desee emplear.
2. MANUAL DE INSTALACIÓN
2.1 NECESIDADES HARDWARE:
Procesador Intel/AMD a 1.5 GHz.
2 GB de memoria RAM.
1 GB libre en el disco duro.
2.2 NECESIDADES SOFTWARE:
● Descargar e instalar el programa XAMPP ● Para acceder al aplicativo se puede por cualquier dispositivo que cuente
con navegador web como Google Chrome, Internet Explorer 9 o superior, Mozilla Firefox 9 o superior y JavaScript activado.
2.3 PASOS PARA LA INSTALACIÓN
Instalar el XAMPP
Descargar el Archivo desde la página de:
o GitHub/Adriana5871/JuegosPedagogia.
Ingresar a la carpeta XAMPP y seguidamente abrir la carpeta htdocs
Guardar el archivo que se descargó JuegosPedagogia en la carpeta htdocs
Abrir el navegador de su preferencia e ingresa en el navegador localhost buscar el archivo JuegosPedagogia
3. DESCRIPCIÓN DEL NEGOCIO
116
El Aplicativo está destinada para el usuario:
USUARIOS: las actuaciones que el usuario puede realizar dentro del aplicativo son: El registró e inicio de sesión como usuario, acceder al aplicativo de juegos ya registrado previamente, visualizar las partidas de juego por nombre de juego, intentos, tiempo, y fecha.
4. REQUERIMIENTOS
4.1 USUARIO
El aplicativo les permitirá a los usuarios realizar las diferentes acciones, las cuales se relacionan a continuación:
Reqto 1: Visualización de un menú principal del aplicativo
Reqto 2: Registro de usuario
Reqto 3: Inicio de sesión, y validación de la cuenta del usuario
Reqto 4: Menú de juegos
Reqto 5: Ambientación musical de los juegos
Reqto 6: Juego de rompecabezas
Reqto 7: Juego de Animales (Coincidir colores y concéntrese)
Reqto 8: Juego de Camino de actividades
Reqto 9: Juego Completar palabras
Reqto 10: Visualización de estadísticas de las partidas de juego
5. ESQUEMA DE NAVEGABILIDAD
117
Ilustración 28. ESQUEMA DE NAVEGABILIDAD
6. DESCRIPCIÓN DE LOS GUI CON BASE EN LOS REQUERIMIENTOS
iconos Descripción de la funcionalidad
118
Este botón al darle clic envía al menú de la página principal del aplicativo
Estos iconos tiene la funcionalidad de enviar a las redes sociales
El icono de registrarse al darle clic, este enviara a una página donde debe registrar los datos del usuario
El icono ingresar al darle clic inicia sesión para poder jugar los diferentes juegos del aplicativo.
El icono partida al dar clic permite ingresar a una página donde se puede observar una tabla de los diferentes usuarios que ingresaron al juego sus puntajes y tiempo.
El botón al darle clic permite registrar los datos ingresados previamente
El botón ingresar al darle clic permite iniciar sesión dentro de la aplicativo e ingresar con el usuario.
En el botón de mostrar registros de página se despliega una serie opciones donde según la que elija se visualizará la cantidad de usuarios mostrados en la página de reporte de jugadas
En la barra de buscar el usuario podrá ingresar el nombre que desee buscar para visualizarlo en la página de reporte de jugadas
119
En este botón al darle clic inicia el juego de camino de actividades.
En este botón al darle clic inicia el juego de completar palabras.
Tabla 14. ICONOS Y DESCRIPCIÓN
Reqto 1: Visualización de un menú principal del aplicativo
En esta sección del aplicativo el usuario podrá visualizar el menú principal de la página, donde se identifica 3 iconos en los cuales a darles clic en cualquiera de ellos abren otras páginas según lo que corresponda, en la parte superior se pueden observar 4 de los iconos de las redes sociales que también al dar clic redirigirán automáticamente a Facebook, twitter, YouTube e Instagram.
.
Ilustración 29.VISUALIZACIÓN DE UN MENÚ PRINCIPAL DEL APLICATIVO
Reqto 2: Registro de usuario
120
En esta sección del aplicativo, se identifica un registro donde el usuario deberá llenar los campos con los datos solicitados como: nombre, apellido, edad, grado de escolaridad que el que se encuentre el usuario, el género, un nombre de usuario, contraseña, confirmar contraseña y rol con el cual se identificará si es niño, padre o docente quien va acceder al juego.
Ilustración 30. REGISTRO DE USUARIO
Reqto 3: Inicio de sesión, y validación de la cuenta del usuario
En esta página de Bienvenido, el usuario deberá ingresar los datos como: el usuario y la contraseña los cuales al dar clic en ingresar le permitirán el acceso a los juegos, en caso contrario no tiene estos datos deberá ir al link que aparece en la parte inferior y dar clic donde dice registrarse este lo re direccionará a una página para ingresar los datos correspondientes.
121
Ilustración 31. INICIO DE SESIÓN, Y VALIDACIÓN DE LA CUENTA DEL USUARIO
Reqto 4: Menú de juegos
En la sección el usuario encontrará:
En la parte superior el nombre con el que se registró e ingreso
La X al lado del nombre es para cerrar la sesión o esta página
Al lado izquierdo se visualiza una galería de juegos donde al darle clic a alguna de las imágenes permitirá acceder al juego.
Además cuenta con una barra scroll que permitirá al usuario observar la variedad de juegos y que puedan acceder al deslizar la barra.
Tabla 15. ICONOS DEL MENÚ DE JUEGOS
Ilustración 32.MENÚ DE JUEGOS
122
Reqto 5: Ambientación musical de los juegos
Los juegos caminó actividades y completar palabras cuentan con una ambientación musical que inicia cuando el usuario (niño) ingresa al juego, después de seleccionarlo desde la galería, esta ambientación musical esta durante la realización del juego, al salir de él o cambiar de juego el sonido se detiene.
Reqto 6: Juego de rompecabezas
En este juego el niño debe armar la imagen correctamente de tal forma que al ubicar correctamente cada una de las fichas este obtenga un puntaje, además el juego cuenta con un tiempo límite.
Ilustración 33. JUEGO DE ROMPECABEZAS
El juego también cuenta con este botón que permite al usuario (niño) al darle clic, la imagen se arme automáticamente.
Ilustración 34.BOTÓN ARMAR ROMPECABEZAS
Reqto 7: Juego de Animales (Coincidir colores y concéntrese)
Este juego cuenta con una serie de animales que el niño debe colorear, dándole clic a los círculos que están de color que aparecen en la parte inferior de las imágenes; cuando se seleccione el color correcto el animal quedará coloreado en caso contrario el animal no se pintara. Además este juego también cuenta con su debido
123
puntaje que se captura cuando se tiene un acierto y un tiempo determinado para la realización de la actividad.
Ilustración 35. JUEGO DE ANIMALES (COINCIDIR COLORES)
Botones de colores los cuales al ser seleccionados generaran el sonido de animal correspondiente y si corresponde a la imagen se pintara el animal en caso contrario la imagen permanecerá blanca.
Tabla 16. BOTONES DE COLORES
En este juego los usuarios (niños) deberán seleccionar una de las cartas en consecuencia se expondrá un animal y junto a él se reproducirá el sonido correspondiente, por consiguiente el deberá seguir buscando en cada una de las cartas hasta que encuentre la pareja de éste (la misma imagen) y de esta forma ir descubriendo las cartas hasta completar todas las parejas. Este juego también cuenta con su debido puntaje y un tiempo límite.
124
Ilustración 36. JUEGO DE ANIMALES (CONCÉNTRESE)
Al encontrar las parejas las imágenes quedarán fijas y quedarán visibles para el usuario.
El juego cuenta con dos niveles de tal forma que el usuario al darle clic en los botones pueda ingresar a otra interfaz donde encontrará las cartas pero ubicadas en diferentes posiciones al que se encontraban en el nivel 1.
Tabla 17. EXPLICACIÓN JUEGO CONCÉNTRESE
Reqto 8: Juego de Camino de actividades
Camino de actividades es un juego que permite a los usuarios (niños) formar un camino con actividades diarias que realizan antes de ir a la escuela de tal modo que
125
aprendan a crear un paso a paso (proceso) para la solución de un problema. En este caso deben ubicar bien las actividades que están en la parte inferior e identificar qué debe hacer primero. Este juego cuenta con un determinado tiempo y puntaje el cual al ubicar las actividades se valida por medio de un sonido y se mostrara una carita feliz o triste según corresponda.
Al ingresar al juego el usuario encontrará las instrucciones y el botón de comenzar que al darle clic le permitirá al usuario iniciar el juego.
Ilustración 37. JUEGO DE CAMINO DE ACTIVIDADES
En esta parte al usuario se le mostrará un camino formado por óvalos numerados de tal forma que el usuario identifique en qué lugar debería colocar las actividades.
126
Ilustración 38. INICIO DEL JUEGO DE CAMINO DE ACTIVIDADES
Estas son las actividades que el usuario visualizara en la parte inferior del juego de tal forma que deben ser desplazadas y ubicadas en los óvalos, de tal forma que su color se resalte y de esta forma el usuario se dé cuenta si la ubico bien. Cabe resaltar que al ubicarla bien la actividad se tornara de color morado en caso contrario se devolverá a su lugar y se tornara de color rojo. Cada una de las actividades cuenta con su imagen representativa por consiguiente se mostrará cuando el usuario ubique el cursor del mouse sobre ella.
Ilustración 39. ACTIVIDADES DEL JUEGO DE CAMINO DE ACTIVIDADES
Esta imagen se le mostrará al usuario cada vez que el tiempo se le termine y el usuario no haya completado el camino.
Esta imagen se le mostrará al usuario cada vez que ubique la actividad en el lugar correcto.
127
Esta imagen se le mostrará al usuario cada vez que ubique la actividad en el lugar incorrecto.
De color morado se pintaran las actividades cada vez que el usuario las ubique en el lugar correcto.
De color rojo se pintaran las actividades cada vez que el usuario las ubique en el lugar incorrecto.
Cada una de las actividades cuenta con una imagen la cual al pasar el cursor la deja visible ante el usuario para que las actividades se identifiquen no solo por texto sino también visualmente.
Esta imagen aparece cuando el usuario ha logrado completar el juego correctamente y lo terminó a tiempo. En las letras rojas se puede evidenciar que el usuario al dar clic puede volver a jugar.
Tabla 18. ICONOS DEL JUEGO DE CAMINO DE ACTIVIDADES
Reqto 9: Juego Completar palabras
Este juego permite que el niño arme una palabra correctamente, de tal forma que él debe darle clic a una letra, luego esta se cargará junto con un juego de letras las cuales el niño debe leer y seleccionar cual es la palabra correcta que lleva como inicial la letra que escogió; esto con un puntaje y un tiempo limitado. Durante todo el juego se mantiene la ambientación musical.
Al ingresar el usuario podrá visualizar las instrucciones y el botón de comenzar el cual al darle clic podrá iniciar el juego.
128
Ilustración 40. JUEGO COMPLETAR PALABRAS
Al ingresar el usuario visualizará una barra con letras de colores, las cuales solo al dar clic cargaran los tres conjuntos de letras con los que deberá armar la palabra.
Ilustración 41. INICIO DEL JUEGO COMPLETAR PALABRAS
Este juego de letras tiene junto a ellas un botón el cual al darle clic seleccionara la palabra que se puede obtener con la letra principal seleccionada: Mamá
129
Ilustración 42. JUEGO DE LETRAS
Cuando la palabra correcta sea marcada al usuario se distinguirá la letra coloreada de verde, en caso contrario el fondo de la letra permanecerá sin color.
Ilustración 43. JUEGO DE LETRAS CORRECTO
Cuando el niño finalice con cada una de las letras estas se pintaran de color verde y se visualizara una imagen de una carita feliz felicitando al niño por haber ganado el juego en el tiempo determinado.
130
Ilustración 44. FIN DEL JUEGO GANADO
En caso contrario si el usuario no alcanza a terminar la actividad en el tiempo estipulado terminara el juego y se le mostrará una imagen de una carita triste, y se dará la opción de volver a intentarlo.
Ilustración 45. FIN DEL JUEGO PERDIDO
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Reqto 10: Visualización de estadísticas de las partidas de juego
En esta página Reporte de Jugadas, el usuario visualizará: el nombre del usuario, si gano o perdió, el tiempo que se demoró en terminar, este tiempo está determinado en segundos, el puntaje, el tipo de juego y la fecha en que lo realizó. Hay un rectángulo a mano derecha superior donde podrá ingresar el usuario y visualizar solo el que necesite. Seguidamente en la parte superior izquierda puede mostrar los registros según la cantidad que desee si por 10, 20, 30, etc. usuarios.
Ilustración 46. VISUALIZACIÓN DE ESTADÍSTICAS DE LAS PARTIDAS DE JUEGO
7. OBSERVACIONES GENERALES Y LIMITACIONES DE LA APLICACIÓN
El aplicativo web PN(Pensamiento para niños) cumple con los requerimientos solicitados por el cliente, cumpliendo con las necesidades, las limitaciones que se pueden observar a futuro es cuando el aplicativo se le agreguen otros juegos, y niveles de algún tema en comprensión del pensamiento lógico computacional ya que se requerirían muchas pruebas tanto a nivel de software y a nivel de usuarios esto refleja gran complejidad para observarlas todas y no cometer ningún error al validarlas, seguidamente que cumplan con todos los requerimientos dados por el cliente. Otra limitación dentro del aplicativo web es a nivel de se observó que al usuario en este caso son niños no tienen un buen manejo de los portátiles específicamente del mouse. Por ello se recomienda instalar el aplicativo en computadores de mesa.
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ANEXO C. MEMORIAS DEL III ENCUENTRO DE SEMILLEROS DE INVESTIGACIÓN FUP
INFORMACION GENERAL
Universidad Fundación universitaria de Popayán
Nombre del Semillero Seinsof
Nivel de Formación Pregrado
Programa Académico Ingeniería de Sistemas
Título del Proyecto ESTRATEGIASTECNOLÓGICASPARAELDESARROLLODEL
PENSAMIENTO COMPUTACIONAL EN NIÑOS DE 5 A 7 AÑOS
Autor (es) Adriana Eugenia Muñoz, Diana Marcela Bravo Cotazo
Identificación
Ponente (s) Adriana Eugenia Muñoz, Diana Marcela Bravo Cotazo
E-mail de Contacto
Teléfonos de Contacto
Categoría Propuesta de ☐ Investigación ☒ Investigación ☐
(seleccionar una)
Investigación en Curso Terminada
Área de la Ciencias Agrarias
☐ Ciencias sociales
☐
investigación Biológicas y del mar
☐ Navales y de seguridad
☐
(Marque solo una opción)
Ciencias de la Salud
☐ Ingeniería ☒
Ciencias exactas y de la
tierra ☐
Lingüística artes y letras ☐
Ciencias humanas ☐ Otra: (Mencione cuál)
CONTENIDO DEL PROYECTO DE INVESTIGACION 1. TITULO: ESTRATEGIAS TECNOLÓGICAS PARA EL DESARROLLO DEL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL EN NIÑOS DE 5 A 7 AÑOS 2. INTRODUCCIÓN: El siguiente proyecto está enfocado en el desarrollo de estrategias pedagógicas que permitan a los niños entre edades de 5 a 7 años aprender conceptos básicos de programación, para que desarrollen la lógica computacional ya que existe una correlación entre esta y la lógica matemática aplicada a un contexto de las ciencias de la computación. El uso de estos conceptos a edades tempranas es notable en: los circuitos computacionales, la programación, el análisis y la optimización de recursos, entre otras. 3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN:
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Actualmente el aprendizaje cuenta con variedad de prácticas que usan los docentes para la enseñanza de la lógica computacional en los niños, de las cuales muchas se usan desde tiempo atrás, con el pasar de los años se puede decir que poco a poco se han ido implementando el uso de la tecnología en las escuelas y colegios, usándola como una herramienta de gran importancia dentro de varias áreas impartidas; en consecuencia se puede determinar que el uso de la tecnología es una gran amiga para la adquisición de las competencias necesarias en la solución de problemas. Desde hace algunos años en países como finlandia o estados unidos promueven el aprendizaje de los conceptos basico de programación en niños desde edades tempranas. Las razones para respaldar esta práctica es porque: fomenta el pensamiento creativo, la comunicación de ideas, la resolución de problemas mediante el uso de procesos, además la capacidad de diseñar proyectos, aprende ideas, desarrolla un razonamiento sistémico que le será útil en otras áreas que enfrentara tanto en la escuela, colegio, universidad y otros estudios especializados. Fortalecer las habilidades cognitivas y se va familiarizando con el trabajo colaborativo. “Aunque las matemáticas a través de los siglos, han jugado un papel relevante en la educación intelectual de la humanidad, estas además son lógica, precisión, rigor, abstracción, formalización y belleza; se espera que a través de esas cualidades se alcance la capacidad lo fundamental de lo complementario, el aprecio por la obra intelectualmente bella y la valoración del potencial de la ciencia”[2], pero no es desconocido para todos que las áreas afines han causado altos niveles de deserción escolar, teniendo en cuenta las estrategias de enseñanza. De lo anterior podemos discernir que aunque son fundamentales las diferentes áreas de conocimiento en la educación durante el pasar del tiempo estas se podrían decir que son el tormento de muchos niños y jóvenes en su periodo escolar, también es necesario, adquirir ciertas competencias para entenderlas y resolver cualquier clase de problema y en cualquier área de conocimiento, y actualmente basados en estrategias que incorporen las TIC. Los estudiantes en sus etapas iniciales de estudio presentan un comportamiento distante frente a las áreas de estudio, debido a lo difíciles que se les presentan ya que, aunque los educadores buscan impartirlas de forma dinámica e interactiva para llamar la atención del estudiante, estas aún se asimilan como algo difícil de captar; sin embargo, se debe tener en cuenta que estas son de gran importancia en nuestro desarrollo como personas. “La enseñanza y el aprendizaje de las diferentes áreas de conocimiento que están ligadas a la lógica computacional son de gran importancia en la formación de los individuos porque como ciencias deductivas agilizan el razonamiento y forma la base estructural en que se apoyan las demás ciencias y, además, porque por su naturaleza lógica proporcionan los procedimientos adecuados para el estudio y comprensión de la naturaleza y el eficaz comportamiento en la vida de relación” [2]. De tal forma que el aprendizaje de estas áreas de conocimiento son tan importantes y tan básicas en el camino educativo de un niño que afecta su desarrollo en todos los ámbitos de la vida, situación que se encuentra dentro de varias instituciones
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educativas ya que muchos de los estudiantes con el pasar de los grados presentan bajas notas en las materias que tienen como base la solución de problemas, el razonamiento y la compresión en los diferentes procesos que se le presentan en el ámbito tanto natural como artificial. La educación muchas veces se dirige más a que los estudiantes aprendan lo básico para que cuando se enfrenten a la sociedad tengan ciertos conocimientos que les sirvan como herramientas en un futuro, sin embargo, no se centran en que desde muy pequeños desarrollen su pensamiento lógico computacional creando ciertos huecos en el desarrollo de estos. “Pensar es un acto complejo que permite formar una serie de representaciones mentales para posteriormente obtener una acción, para conseguirlo, se requiere de un conjunto de operaciones mentales como: identificación, ordenación, análisis, síntesis, comparación, abstracción, generalización, codificación, decodificación y clasificación entre otras, gracias a las cuales podemos conformar estas habilidades del pensamiento denominadas pensamiento lógico computacional” [3]. El cual permite que el niño, adolescente y adulto desarrolle la capacidad de resolver problemas en los diferentes campos de la vida diaria, no solamente en el ámbito educativo sino también en el ámbito l aboral. Por consiguiente problema radica en que durante el pasar del tiempo se ha encontrado una gran deserción por parte de los adolescentes en cuanto a las carreras que contengan gran cantidad de materias que estén dentro de las áreas afines a la lógica computacional, debido a que durante el transcurso por la educación básica no se han obtenido buenas bases las cuales les generen a los alumnos confianza y un mayor conocimiento sobre estas, por lo contrario se ha visto más una actitud de miedo frente a estas áreas; lo cual hace que no solo obtén por carreras que no contengan demasiada o en algunos casos ningún tipo de materia que este dentro de la lógica computacional, o en los peores casos llegan dar inicio a una carrera que no logran culminar, desertando en los primeros semestres. Estos casos son aún mayores en las ingenierías. Incuso una de las herramientas que se podría usar dentro del desarrollo del pensamiento lógico computacional es la enseñanza de la programación o desarrollo de software el cual sirve para que el estudiante empieza a crear flujos y a obtener una solución más acertada a la hora de solucionar un problema de forma más lógica y ordenada; esta debería ser una materia que se imparta desde edades muy tempranas de tal forma que con el pasar de los años los niños y jóvenes tengan otra visión de lo que es el desarrollo del pensamiento lógico computacional y en un futuro obtén por el campo de las ingenierías y no lo dejen de lado mirándolo como un camino difícil por el cual no puedan seguir. De esta forma se plantea el interrogante de cómo se pueden aplicar estrategias tecnológicas que desarrolle el pensamiento computacional en niños de 5 a 7 años de edad. 4. OBJETIVOS: Plantear estrategias tecnológicas basadas en la lógica algorítmica y de programación para el desarrollo de pensamiento computacional en niños de 5 a 7 años.
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OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
Verificar en la literatura científica la importancia del desarrollo de pensamiento computacional en niños en edades de 5 a 7 años
Proponer estrategias basadas en la didáctica educativa para el desarrollo de pensamiento computacional de niños de edad escolar entre 5 y 7años
Validar las estrategias en niños de 5 a 7 años del Centro de inmaculado corazón de María CICMA “Marinita otero”.
5. REFERENTE TEORICO: 5.1 Pensamiento computacional El pensamiento computacional, se usa 4 pasos para ayudar a resolver diferentes tipos de problemas, muchas personas creen que el pensamiento computacional, que es solo conseguir soluciones listas para correr en la máquina eso es verdad, pero también ayuda a hacer un trabajo ligero de problemas difíciles. Los científicos de computadores ellos a veces creen que están a cargo de programar soluciones que la gente solo ha soñado conseguir, cosas que nunca han sido creados antes enfrentar a problemas que nunca ha sido solucionado puede ser aterrador, pero con estas simples herramientas todo es posible. Descomponer: Romper un gran problema en algo más simple, a veces los grandes problemas, solo son pequeños problemas agrupados Patrones: A Veces cuando un problema tiene muchas piezas pequeñas se nota que las piezas que las piezas tienen algo en común, si no lo tienen, al menos pueden tener algunas similitudes a otras piezas de problemas solucionados antes. Si se puede encontrar estos patrones, entender las piezas puede ser fácil. Dividir un problema difícil en partes más fáciles, tienen piezas comunes Abstracción: una vez reconocido el patrón se puede abstraer los detalles que hacen las cosas diferentes y usar el fragmento general para encontrar una solución que trabaje para más de 1 problema. Remover detalles de una solución para que así pueda trabajar para muchos problemas. Algoritmo: cuando la solución está completa puedes escribirla de una manera que permita procesarla paso a paso, así los resultados son fáciles de conseguir. 5.2 Programación de computadores Es un proceso de componer y organizar un conjunto de instrucciones. Éstas le indican a una computadora/software qué hacer en un lenguaje comprensible para la computadora. Estas instrucciones pueden presentarse en diferentes lenguajes, tales como C++, Java, JavaScript, HTML, Python, Ruby y Rust. Usando un lenguaje apropiado, puedes programar/crear todo tipo de software. Por ejemplo, un programa que ayude a científicos con cálculos complejos; una base de datos que almacene
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grandes cantidades de datos; un sitio web que permita a la gente descargar música, o un software de animación que permita a la gente crear películas animadas[17]. 5.3 Estrategias para la enseñanza de la programación Una estrategia valedera es comenzar a enseñar programación utilizando los algoritmos como recursos esquemáticos para plasmar el modelo de la resolución de un problema. Esto genera una primera etapa de la programación que resulta un tanto tediosa para los alumnos que están ávidos de utilizar la computadora. Si bien no aparecen dificultades graves con el aprendizaje de esta técnica, se puede comprobar que no resulta una tarea trivial obtener un algoritmo semánticamente correcto. El hecho de reescribir los algoritmos hasta ponerlos a punto es operativamente complicado cuando se trabaja con lápiz y papel. Además, comprobar la corrección del algoritmo presenta inconvenientes importantes. Es difícil, mental o gráficamente, representar las acciones del algoritmo en ejecución de manera totalmente objetiva, sin dejarse llevar por la subjetividad, fundamentalmente cuando el que lo hace es el propio autor del algoritmo. Por otra parte, se ha comprobado que el uso del método global para el aprendizaje del lenguaje de programación, ahorra tiempo y esfuerzo. Con el propósito de trabajar especialmente sobre los aspectos mencionados se creó un Ambiente de Aprendizaje con un editor interactivo de algoritmos, un constructor automático de trazas y un traductor de algoritmos a programas en lenguaje Pascal [18]. 6. METODOLOGIA
6.1 Población de interés. • Niños entre 5 a 7 años de edad • Posibles interesados para cualquier edad.
6.2 Actividades A continuación, se describen las principales actividades de este modelo con las tareas respectivas adaptadas al contexto de este proyecto: 6.2.1 Revisión de la literatura
Investigar sobre el desarrollo del pensamiento computacional en niños, con el fin de conocer el tema he identificar la importancia de este en la vida del ser humano desde edades muy tempranas. Plantear e identificar el problema que conlleva el no darle la debida importancia al desarrollo del pensamiento computacional en niños desde la etapa escolar. Redacción del estado del arte mediante la revisión de trabajos de investigación ya realizados. Recopilación de la información sobre el nivel escolar de los niños de 5 a 7 años que presentan bajo rendimiento en el colegio. Realización de encuestas a los diferentes profesores y directivas del plantel. Identificación de las
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causas por las cuales los niños de 5 a 7 años de edad presentan bajo rendimiento académico. Análisis de la información obtenida de docentes, directivos y alumnos sobre el nivel de lógica computacional Clasificación de la información según su relevancia o importancia. 6.2.2 Implementar estrategias para el desarrollo computacional Realización de un software educativo, el cual permita desarrollar la parte lógica del cerebro en los niños. Para la realización de este software se ha previsto una serie de fases relacionadas a continuación: Especificación de los requisitos para el desarrollo del software educativo Diseño del software educativo Construcción o implementación del software educativo Validar las estrategias Verificación y pruebas: Pruebas unitarias Pruebas de integración y regresión Pruebas de usabilidad Pruebas de interfaces y contenidos Diseño de Instrumentos Aplicación Documentación
7. RESULTADOS Un software ayudara al desarrollo del pensamiento computacional Un artículo publicable sobre un método para el desarrollo de pensamiento computacional en niños Un documento técnico para la validación de proyectos software orientados a la web y a los dispositivos móviles 8. CONCLUSIONES: Se logró plantear la idea mediante el estudio de diferentes documentos (estado del arte ) donde se involucró la investigación sobre el pensamiento computacional y los efectos que trae el aprendizaje a niño entre edades de 5 a 7 años. 9. BIBLIOGRAFIA [1] "C. A. Palma Suárez and R. E. Sarmiento Porras, “Estado del arte sobre experiencias de enseñanza de programación a niños y jóvenes para el mejoramiento de las competencias matemáticas en primaria,” Rev. Mex. Investig. Educ., 2015. [2] D. Del and P. Lógico, “MATEMÁTICO EN LOS NIÑOS DE PRIMER AÑO DE EDUCACIÓN GENERAL BÁSICA, BASADO EN LA APLICACIÓN DE SOFTWARE
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EDUCATIVO”. AUTORA: MIRIAM BEATRIZ GORDILLO MOLINA ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO,” 2016. [3] C. O. Cedillo Ávalos, Desarrollo del pensamiento, vol. 9. 2016. [4] P. Computacional, “La enseñanza-aprendizaje del Pensamiento Computacional en edades tempranas: una revisión del estado del arte,” no. February, 2018. D. P. Arribas, “Scratch como recurso educativo para la enseñanza de programación en 3o de ESO,” 2016." ANEXO D. ACTA ENCUENTRO DEPARTAMENTAL DE SEMLLEROS