Robótica, programación y una aproximación a la educación ambiental

Palabras clave: Enseñanza de las ciencias, enseñanza de la matemática, educación ambiental, TIC, lenguajes de programación

Resumen

Objetivo: Este artículo tiene como objetivo evaluar el impacto de un programa educativo introducido en la Educación Primaria orientado a promover la educación ambiental para la sostenibilidad, y la formación científica requerida, a partir de herramienta educativa enmarcada en una secuencia de actividades STEM, con el auxilio de la programación y robótica educativa.

Métodos: Se desarrolla un programa de educación ambiental con una muestra de 15 estudiantes de quinto y sexto consistente en una actividad práctica experimental en la que los alumnos programan y conducen un robot por una ciudad simulada. Se emplearon dos tipos de materiales STEM: La programación Scratch y la robótica. El objetivo es estimular la creatividad y el pensamiento al emplear en la programación nociones matemáticas previamente sistematizadas, conjuntamente con el aprendizaje de elementos medio ambientales. Se aplicaron pruebas de entrada y salida para medir el impacto de nuestro estilo de vida sobre el medio.

Resultados:  La prueba inicial demuestra que los estudiantes tienen un bajo nivel de conciencia ecológica; una vez que participaron en el programa descrito, la prueba de salida confirmó que el 93,3% reconoce la importancia de preservar el medio ambiente y de tomar conciencia del impacto de las acciones individuales sobre la naturaleza.

Conclusiones: La utilización de las diferentes herramientas enmarcadas en el trabajo STEM, la programación y la robótica, con una conciencia medioambiental y de sostenibilidad, contribuyó a que los estudiantes obtuvieran mejores resultados no sólo a nivel cognitivo sino también emocional, motivacional.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Biografía del autor

Cristian Andrés Ferrada Ferrada, Universidad de Los Lagos, Castro

Profesor de Educación General Básica, Mención Educación Matemática por la Universidad Católica del Maule. Máster en Didáctica de la Matemática y Doctorando en Ciencias de la Educación por la Universidad de Granada. Línea de Investigación: Didáctica de las Ciencias Experimentales. Académico en la Facultad de Educación en Universidad de los Lagos, sede Castro en Pedagogía en Educación General Básica.

Danilo Antonio Díaz-Levicoy, Universidad Católica del Maule, Talca

Profesor de Matemática y Computación (Universidad de los Lagos), Máster en Didáctica de la Matemática (Universidad de Granada) y Doctor en Ciencias de la Educación (Universidad de Granada). Académico de la Facultad de Ciencias Básicas, Universidad Católica del Maule. Línea de Investigación: Didáctica de la Matemática y la Estadística.

Citas

Arabit, J. & Prendes, M. P. (2020). Metodologías y Tecnologías para enseñar. Píxel-Bit,(2), 107-128. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.12795/pixelbit.2020.i57.04

Barak, M. & Zadok, Y. (2009). Robotics projects and learning concepts in science, technology, and problem solving. International Journal of Technology & Design Education, 19(3), 289-307. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1007/s10798-007-9043-3

Barrera, N. (2015). Uso de la robótica educativa como estrategia didáctica en el aula. Praxis & Saber, 6(11), 215–234. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.19053/22160159.3582

Benitti, F. (2012). Exploring the educational potential of robotics in schools: A systematic review. Computers & Education, 58(3), 978-988. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://10.1016/j.compedu.2011.10.006

Bonil, J., Junyent, M. & Pujol, R. (2010). Educación para la sostenibilidad desde la perspectiva de la complejidad. Revista Eureka sobre enseñanza y divulgación de las ciencias, 7(1), 198-215. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=92013009005

Búa, A. (. (2020). Implementación de actividades de modelización, STEM y Maker en Enseñanza Secundaria. Revista didácticas de las matemáticas, (104), 83-102. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de http://www.sinewton.org/numeros/

Bybee, R. W. (2013). The case for STEM education challenges and opportunities. New York, U S: National STEM Teachers Association.

Cabrera, J. (2015). Computer Programming and Robotics in Basic. Avances en Supervisión Educativa. Revista de la Asociación de Inspectores de Educación de España, 3(24), 1–26. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.23824/ase.v0i24.17

Castiblanco, P. (2016). El modelo STEM como práctica innovadora en el proceso de aprendizaje de las matemáticas en las escuelas unitarias de la IED Instituto técnico agrícola de Pacho, Cundinamarca. Tesis de maestría inédita. Universidad Tecnológica de Bolívar, Cartagena de Indias, Colombia . Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de http://biblioteca.utb.edu.co/notas/tesis/0069835.pdf

Cheng, Y., Sun, P. & Chen, N. (2018). The essential applications of educational robot: Requirement analysis from the perspectives of experts, researchers and instructors. Computers & Education, (126), 399–416. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi:10.1016/j.compedu.2018.07.020

Domingo, M. & Marqués, P. (2013). Práctica docente en aulas 2.0 de centros de educación primaria y secundaria de España. Píxel-Bit. Revista Medios y Educación, 42(1), 115-128. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=36825582010

Fernández, R. & Romero, M. C. (2020). Robótica y Proyectos STEAM: Desarrollo de la creatividad en las aulas de Educación Primaria. Píxel-Bit. Revista de Medios y Educación,(58), 51-69. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=36825582010

Ferrada, C. (2020). Evaluación, Ciencia y Matemática. figshare. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.6084/M9.FIGSHARE.12640040.V2

Frey, C. & Osborne, M. (2013). The future of employment: how susceptible are jobs to computerization? . Oxford: University Press.

García, F. & Mendes, A. (2018). Exploring the computational thinking effects in pre-university education. Computers in Human Behavior, (80), 407-411. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1016/j.chb.2017.12.005

Groupe Renault Fundacion de Empresa. (2016). Educación ambiental para todos: cuaderno alumnos. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://www.vidasostenible.org/mide-tu-huella-ecologica/

Ha, O. & Fang, N. (. (2013). Development of interactive 3D tangible models as teaching aids to improve students' spatial ability in STEM education. In. Frontiers in Education Conference, (págs. 1302-1304). Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1109/FIE.2013

Hernández, R., Fernández, C. & Baptista, P. (2010). Metodología de la Investigación. México: Mac Graw Hill.

Jiménez, L. (2017). El poder y la ciencia de la motivación. Cómo cambiar tu vida y vivir mejor gracias a la ciencia de la motivación. Madrid, España: Independently published. ISBN-13 978-1973365846.

Kelley, T. & Knowles, J. (2016). A conceptual framework for integrated STEM education. International. Journal of STEM Education, 3(1), 11-22. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1186/s40594-016-0046-z

Kollarics, T. (2019). Aspectos pedagógicos ambientales de los senderos de experiencia en la naturaleza: un estudio comparativo internacional. Képzés és gyakorlat, 19(1), 171-179. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.17165/TP.2019.1.15

Lange, P. (2007). Público privado y privado público: Redes sociales en youtube. Revista de comunicación mediada por computadora, 13(1), 361-380. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1111/j.1083-6101.2007.00400.x

Lok, C. (2010). Science for the masses. Nature, 465(7297), 416-419. Obtenido de https://doi.org/10.1038/465416a

Martín, T., Aguilera, D., Perales, F. & Vílchez, J. (2019). What are we talking about when we talk about STEM education? . A systematic review of literature. Science Education, (103), 799-822. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de http://doi.org/10.1002/sce.21522

Mckeown, R. & Hopkins, C. (2003). EE p ESD: Desactivar la preocupación. Investigación en Educación Ambiental, 9(1), 117-128. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1080/13504620303469

Means, B., Wang, H., Young, V. & Lynch, S. (2016). STEM-focused high schools as a strategy for enhacing readiness for postsecondary STEM programs. Journal of Research in Science Teaching, 53(5), 709-736. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1002/tea.21313

Ministerio de Educación, Cultura y Deporte. (2014). Real Decreto 126/2014 de 28 de febrero, por el que se establece el currículo básico de la Educación Primaria MECD. BOE, 52, 19349-19420. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://www.boe.es/eli/es/rd/2014/02/28/126

Montgomery, C. & Fernández, J. M. (2018). Teaching STEM education through dialogue and transformative learning: global significance and local interactions in Mexico and the UK . Journal of Education for Teaching, 44(1), 2–13. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1080/0260747

Moote, J. (2019). Investigating the impact of classroom climate on UK school students taking part in a science inquiry-based learning programme-CREST. Research Papers in Education, 35(4), 379-415. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1080/02671522.2019.1568533

Morales, P. (2017). La robótica educativa: una oportunidad para la cooperación en las aulas. En J. Ruiz, J. Sánchez y E. Sánchez (Eds.).Innovación docente y uso de las TIC en educación (pp. 30-41-y). Málaga, España: UMA Editorial.

Nadelson, L. S. & Seifert, A. L. (2017). Integrated STEM defined: Contexts, challenges, and the future. The journal of Educational Research, 110(3), 221-223. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1080/00220671.2017.1289775

Organization for Economic Co-operation and Development. OCDE (2016). PISA 2015 resultados clave. París, Francia: Autor

ONU (2015). Transformar nuestro mundo. La agenda 2030 para el desarrollo sostenible. A/RES/70/1. 25 de septiembre de 2015. Recuperado el 22 de noviembre de 2021, de https://www.un.org/ga/search/view_doc.asp?symbol=A/RES/70/1&Lang=S.

Patnaik, P. (2018). La globalización y el campesinado en el sur. Sur Agrario. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1177/2277976018775368

Perales, F. J. & Aguilera, D. (2020). Ciencia-Tecnología-Sociedad vs. STEM: ¿evolución, revolución o disyunción? . Ápice. Revista de Educación Científica, 4(1), 1-15. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.17979/arec.2020.4.1.5826

Reyes, D. & García, Y. (2014). Desarrollo de habilidades científicas en la formación inicial de profesores de ciencias y matemática. Educación y Educadores, 17(2), 271-285. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=83432362004

Rieckmann, M. (2017). Educación para los Objetivos de Desarrollo Sostenible: objetivos de aprendizaje.. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://learningportal.iiep.unesco.org/es/biblioteca/educacion-para-los-objetivos-de-desarrollo-sostenible-objetivos-de-aprendizaje

Roldán, J. J., de León, J., Garcia, P. & Barrientos, A. (2020). A review on multi-robot systems: Current challenges for operators and new developments of interfaces. Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial, 5(17), 294-305. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.4995/riai.2020.13100

Ruiz, F. (2017). Diseño de proyectos STEAM a partir del currículum actual de Educación Primaria utilizando aprendizaje basado en problemas, aprendizaje cooperativo, flipped classroom y robótica educativa. Tesis doctoral inédita. Universidad CEU Cardenal Herrera. Valencia, España Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de http://hdl.handle.net/10637/8739

Sánchez, T. (2019). La influencia de la motivación y la cooperación del alumnado de primaria con robótica educativa: un estudio de caso. Revista Panorama, 13(25), 117-140. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.15765/pnrm.v13i25.1132

Sanders, M. (2009). STEM, STEM education, STEM mania. Technology Teacher, 68(4), 20-26. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1111/j.1949-8594.2011.00109.x

Serrano, N. R., Rioja del Río, C. & Cabrera, E (2019). Innovación educativa con el uso de la gamificación y la robótica. International Journal of Developmental and Educational Psychology INFAD Revista de Psicología, 1(2), 545-552. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.17060/ijodaep.2019.n1.v3.1533

Sierra, L. (2012). La educación ambiental o la educación para el desarrollo sostenible: su interpretación desde la visión sistémica y holística del concepto de medio ambiente. Educación y futuro: revista de investigación aplicada y experiencias educativas, (26), 17-42. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.17060/IJODAEP.2019.N1.V3.1533

Stevenson, K., Peterson, M. & Bondell, H. (2019). The influence of personal beliefs, friends, and family in building climate change concern among adolescents. Environmental Education Research, 25(6), 832-845. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de DOI:10.1080/13504622.2016.1177712

Taylor, B. (2016). Evaluating the benefit of the Maker movement in K-12 STEM education. Electronic International Journal of Education, Arts, and Science, 2(Special Issue), 1-22. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de http://www.eijeas.com/index.php/EIJEAS/article/view/72

UNESCO. (2017). Educación para los objetivos de desarrollo sostenible: objetivos de aprendizaje. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultural: https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000252423.locale=es

Vare, P. & Scott, W. (2007). Aprendizaje por un cambio: explorar la relación entre la educación y el desarrollo sostenible. Journal of Education for Sustainable Development, 1(2), 191-198. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1177/097340820700100209

Visintainer, T. & Linn, M. (2015). Sixth-grade students’ progress in understanding the mechanisms of global climate change. Journal of Science Education and Technology, 24(2-3), 287-310. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1007/s10956-014-9538-0

Wolfram, C. (2010). The future of computation. The Mathematical Journal, 10(2), 329-362. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.14697/jkase.2012.32.6.1072

Wong, V., Dillon, J. & King, H. (2016). STEM in England: meanings and motivations in the policy arena. International Journal of Science Education, 38(15), 2346–2366. Recuperado el 10 de noviembre de 2021, de https://doi.org/10.1080/09500693.2016.1242818

Publicado
2022-12-02
Cómo citar
Ferrada Ferrada, C., & Díaz-Levicoy, D. (2022). Robótica, programación y una aproximación a la educación ambiental. Transformación, 19(1), 23-40. Recuperado a partir de https://agrisost.reduc.edu.cu/index.php/transformacion/article/view/e3964
Sección
Artículos