Introducing robotics and block programming in elementary education

  1. Sáez López, José Manuel 1
  2. Buceta Otero, Rogelio 1
  3. De Lara García-Cervigón, Sebastián 1
  1. 1 Universidad Nacional de Educación a Distancia
    info

    Universidad Nacional de Educación a Distancia

    Madrid, España

    ROR https://ror.org/02msb5n36

Revista:
RIED: revista iberoamericana de educación a distancia

ISSN: 1138-2783

Any de publicació: 2021

Títol de l'exemplar: Monográfico. Tecnologías avanzadas para afrontar el reto de la innovación educativa

Volum: 24

Número: 1

Pàgines: 95-113

Tipus: Article

DOI: 10.5944/RIED.24.1.27649 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAccés obert editor

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Objectius de Desenvolupament Sostenible

Resum

Este estudio demuestra la importancia de un diseño para la educación que incorpore la programación de visual por bloques y la robótica en educación primaria. Este estudio describe cómo la robótica se implementa de manera efectiva en las escuelas, basándose en conceptos computacionales y las actividades del aula. Describimos, aplicamos y presentamos varios recursos, los docentes que deseen comenzar a trabajar con la programación y la robótica en la educación deben considerar los recursos requeridos y cómo se pueden adaptar a los niveles y etapas de la educación de sus alumnos. Es fundamental conocer los recursos disponibles y adaptarlos a las necesidades de los discentes. El análisis involucra a 107 estudiantes de quinto curso de educación primaria en tres centros escolares, la muestra fue no probabilística e intencional. La primera dimensión es un diseño cuasi-experimental que obtiene datos de una prueba, la validez de constructo se probó mediante análisis factorial exploratorio. La segunda dimensión detalla los resultados para las cuatro escalas descritas anteriormente: aprendizaje activo, conceptos computacionales, utilidad percibida y disfrute, esta dimensión examina los resultados de la escala antes mencionada que analiza las interacciones pedagógicas. Se lograron mejoras estadísticamente significativas en la comprensión de conceptos computacionales básicos: secuencias, bucles, declaraciones condicionales, ejecución paralela, manejo de eventos y uso de robótica. También se observaron mejoras en la interacción didáctica, y en un mayor disfrute, entusiasmo, eficiencia y participación activa, mostrando los estudiantes una mayor motivación, compromiso e interés en el proceso.

Referències bibliogràfiques

  • Baytak, A., & Land, S. M. (2011). An investigation of the artifacts and process of constructing computer games about environmental science in a fifth-grade classroom. Educational Technology Research and Development, 59, 765-782. https://doi.org/10.1007/s11423-010-9184-z
  • Benitti, F. B. V. (2012). Exploring the educational potential of robotics in schools: A systematic review. Computers & Education, 58, 978-988. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2011.10.006
  • Bers, M. U., González-González, C., & Armas-Torres, M. B. (2019). Coding as a playground: Promoting positive learning experiences in childhood classrooms. Computers & Education, 138, 130-145. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.04.013
  • Brennan, K., & Resnick, M. (2012). New frameworks for studying and assessing the development of computational thinking. Proceedings of the 2012 Annual Meeting of the American Educational Research Association. Vancouver, BC, Canada.
  • Chen, G., Shen, J., Barth-Cohen, L., Jiang, S., Huang, X., & Eltoukhy, M. (2017). Assessing elementary students’ computational thinking in everyday reasoning and robotics programming. Computers & Education, 109, 162-175. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2017.03.001
  • Computer Science Teachers Association (2003). http://csta.acm.org
  • Cózar, R., y De Moya, M. del V. (Eds.). (2017). Entornos humanos digitalizados: experiencias TIC en escenarios educativos. Madrid: Síntesis.
  • Davis, F. D., Bagozzi, R. P., & Warshaw, P. R. (2002). User acceptance of computer technology: a comparison of two theoretical models. Management Science, 35(8), 982-1003. https://doi.org/10.1287/mnsc.35.8.982
  • González-González, C. S. (2019). State of the art in the teaching of computational thinking and programming in childhood education. Education in the Knowledge Society, 20, 1-15. https://doi.org/10.14201/eks2019_20_a17
  • Grover, S., & Pea, R. (2013). Computational thinking in K-12, a review of the state of the field. Educational Researcher, 42(1), 38-43. https://doi.org/10.3102/0013189X12463051
  • Hair, J. F., Anderson, R. E., Tatham, R. L., & Black, W. C. (1998). Multivariate data analysis. (5th ed). Upper Saddle River. Prentice Hall.
  • Hiltz, S. R., Coppola, N., Rotter, N., & Turoff, M. (2000). Measuring the importance of collaborative learning for the effectiveness of ALN: a multi-measure, multi-method approach. Journal of Asynchronous Learning Networks, 4(2), 103-125. https://doi.org/10.24059/olj.v4i2.1904
  • INTEF (2017). El Pensamiento Computacional en la Enseñanza Obligatoria (Computhink). https://intef.es/wp-content/uploads/2017/02/2017_0206_CompuThink_JRC_UE-INTEF.pdf
  • International Society for Technology in Education and the Computer Science Teachers Association. (2011). Operational definition of computational thinking for K-12. http://csta.acm.org/Curriculum/sub/CurrFiles/CompThinkingFlyer.pdf
  • Kwon, D. Y., Kim, H. S., Shim, J. K., & Lee, W. G. (2012). Algorithmic bricks: a tangible robot programming tool for elementary school students. Education, IEEE Transactions, 55(4), 474-479. https://doi.org/10.1109/TE.2012.2190071
  • Lambert, L., & Guiffre, H. (2009). Computer science outreach in an elementary school. Journal of Computing Sciences in Colleges, 24(3), 118-124.
  • Laros, F. J. M., & Steenkamp, J.-B. E. M. (2005). Emotions in consumer behavior: a hierarchical approach. Journal of Business Research, 58(10), 1437-1445. https://doi.org/10.1016/j.jbusres.2003.09.013
  • Lin, J. M. C., Yen, L. Y., Yang, M. C., & Chen, C. F. (2005). Teaching computer programming in elementary schools: a pilot study. In National educational computing conference.
  • Lindh, J., & Holgersson, T. (2007). Does Lego training stimulate pupils' ability to solve logical problems? Computers & Education, 49(4), 1097-1111. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2005.12.008
  • Maloney, J., Resnick, M., Rusk, N., Silverman, B., & Eastmong, E. (2010). The Scratch programming language and environment. ACM Transactions on Computing Education, 10(4), 1-15. https://doi.org/10.1145/1868358.1868363
  • Maya, I., Pearson, J. N., Tapia, T., Wherfel, Q. M., & Reese, G. (2015). Supporting all learners in school-wide computational thinking: a cross-case qualitative analysis. Computers & Education, 82, 263-279. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2014.11.022
  • Mazzoni, E., & Benvenuti, M. (2015). A Robot-Partner for Preschool Children Learning English Using Socio-Cognitive Conflict. Educational Technology & Society, 18(4), 474-485.
  • Mitnik, R., Recabarren, M., Nussbaum, M., & Soto, A. (2009). Collaborative Robotic Instruction: A Graph Teaching Experience. Computers & Education, 53(2), 330-342. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2009.02.010
  • Moreno, J., Robles, G., Román, M., & Rodríguez, J. D. (2019). Not the same: a text network analysis on computational thinking definitions to study its relationship with computer programming. Revista Interuniversitaria de Investigación en Tecnología Educativa, 7. https://doi.org/10.6018/riite.397151
  • Papert, S. (1980). Mindstorms: children, computers, and powerful ideas. Basic Books.
  • Relkin, E., de Ruiter., L., & Bers, M. U. (2020). TechCheck: Development and Validation of an Unplugged Assessment of Computational Thinking in Early Childhood Education. Journal of Science Education and Technology, 29, 482-498. https://doi.org/10.1007/s10956-020-09831-x
  • Rogers, C., & Portsmore, M. (2004). Bringing Engineering to Elementary School. Journal of STEM Education, 5, 17-28.
  • Sáez-López, J. M., Román-González, M., & Vázquez-Cano, E. (2016). Visual programming languages integrated across the curriculum in elementary school. A two year case study using scratch in five schools. Computers & Education, 97, 129-141. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2016.03.003
  • Sáez-López, J. M., & Sevillano-García, M. L. (2017). Sensors, programming and devices in art education sessions. One case in the context of primary education. Culture and Education, 29(2), 350-384. https://doi.org/10.1080/11356405.2017.1305075
  • Sáez-López, J. M. (2019). Programación y Robótica en Educación Infantil, Primaria y Secundaria. Editorial UNED.
  • Sáez-López, J. M., Sevillano-García, M. L., & Pascual-Sevillano, M. A. (2019). Aplicación del juego ubicuo con realidad aumentada en Educación Primaria. Comunicar, 61 (XXVII), 71-82. https://doi.org/10.3916/C61-2019-06
  • Sáez-López, J. M., Sevillano-García, M. L., & Vázquez-Cano, E. (2019). The effect of programming on primary school students’ mathematical and scientific understanding: educational use of mBot. Educational Technology Research and Development, 67(6), 1405-1425. https://doi.org/10.1007/s11423-019-09648-5
  • Sengupta, P., Kinnebrew, J. S., Basu, S., Biswas, G., & Clark, D. (2013). Integrating computational thinking with K-12 science education using agent-based computation: a theoretical framework. Education and Information Technologies, 18, 351-380. https://doi.org/10.1007/s10639-012-9240-x
  • Spolaôr, N., & Vavassori-Benitti, F.B. (2017). Robotics applications grounded in learning theories on tertiary education: A systematic review. Computers & Education, 112, 97-107. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2017.05.001
  • Wilson, A., & Moffat, D. C. (2010). Evaluating Scratch to introduce younger school children to programming. In Proceedings of the 22nd Annual Psychology of Programming Interest Group Universidad Carlos III de Madrid, Leganes, Spain.
  • Wing, J. (2006). Computational thinking. Communications of the ACM, 49(3), 33-35. https://doi.org/10.1145/1118178.1118215