Enseñando a crear tecnología

Enseñando a crear tecnología
Silvia Rivadeneira1,2, Diana Cruz1, Fabián Altamirano1, Juan Fontana1
{grivadeneira, dcruz}@uart.unpa.edu.ar, {fonort, jefontana30}@yahoo.com.ar
1Instituto de Tecnología Aplicada (ITA), 2Instituto de Educación y Ciudadanía
Departamento de Ciencias Naturales y Exactas, Unidad Académica Río Turbio
Avda. de los Mineros 1.260 (Z9407) Río Turbio, Prov. Santa Cruz, +54-2902-421990
Universidad Nacional de la Patagonia Austral

Resumen
Actualmente las escuelas sólo enseñan manejo de software y herramientas tecnológicas concretas. La enseñanza de la computación resulta muy poco realista para la vida actual, y podríamos decir muy poco atractiva para los alumnos. Coincidimos con la Fundación Sadosky en que hoy tenemos la oportunidad de enseñar otra computación, la "verdadera" computación.
Las ciencias de la computación deben incorporarse a las instituciones educativas ya que proveen herramientas conceptuales básicas para el razonamiento acerca de los sistemas computacionales, exploran principios e ideas y no la utilización de algunas herramientas o dispositivos particulares que son resultado de las tecnologías de información y comunicación (TIC).
Se plantea la necesidad de brindar una propuesta metodológica para que los docentes puedan despertar en sus alumnos el pensamiento computacional logrando guiarlos en la construcción de conocimiento. Ante este contexto, un equipo de docentes investigadores en innovación de enseñanza de las ciencias de computación expone esta problemática en la forma de un ateneo que se dictará para los Profesorados para la Educación Primaria y para la Educación Inicial de la Unidad Académica Río Turbio (UART).
El plan consiste, entre otros temas, en trabajar una plataforma de creación, como lo es Scratch, desarrollado por un grupo de investigadores del Massachusetts Institute of Technology (MIT) que ayudará a los niños y a sus docentes manifestar sus ideas de forma creativa, al tiempo que desarrollarán habilidades de pensamiento lógico y aprendizaje.
Palabras claves: computación, TIC, pensamiento computacional, programación de computadoras
Introducción
Las escuelas hoy, imparten Informática, brindando a los alumnos los conceptos básicos para utilizar la computadora desde el punto de vista del usuario, algo que la mayoría conoce desde su hogar, alguna aplicación de ofimática, navegadores web – si existe conexión a Internet – o, algunos programas que permitan reforzar lo trabajado en clase, siempre y cuando el docente de informática tenga contacto con los docentes de las respectivas áreas didácticas [21].
Gran parte de la sociedad desconoce que la informática (o la computación) es una disciplina que forma parte de las ciencias de la computación, y que estas no solo incluyen las habilidades ofimáticas, sino el desarrollo de habilidades y competencias intelectuales que se ganan para toda la vida y que son aplicables a todos los demás campos de estudio, tales como: modelización, formalización, descomposición en sub problemas, generalización y abstracción de casos particulares, proceso de diseño, implementación y prueba [8].
Existen informes de otros países (Reino Unido y Estados Unidos) que reflejan el estado de la enseñanza de la computación en sus escuelas y resultan preocupantes, porque en Argentina compartimos muchos puntos en común, tales como [8]:
La enseñanza de la computación en las escuelas es poco satisfactoria.
No existen estándares.
Los temas cubiertos se limitan a la enseñanza de utilitarios básicos de computadoras personales.
Hay falta de profesores capacitados más allá de los límites de la "alfabetización digital".
No hay políticas de educación continua.
La infraestructura escolar es deficiente.
Se debe reconocer a las ciencias de la computación como una disciplina académica rigurosa.
Todos los niños deben tener la posibilidad de acceder a la enseñanza de computación en su vida escolar.
Las habilidades que desarrollan los alumnos al ser educados en ciencias de la computación van mucho más allá de lo referido estrictamente a este tema.
A estos puntos hay que sumarle el "efecto cultural", al cual nos referimos a la visión que tienen los estudiantes, de la obtención de los resultados en forma inmediata, sin el consiguiente desarrollo previo, que en diferentes bibliografía se refieren a él como "efecto google", acceso a la información en forma rápida, pero sin procesar la misma.
Esta circunstancia hace que la enseñanza de las asignaturas referidas, a la utilización de equipos de computación, se deban recurrir a estrategias pedagógicas no ortodoxas, con el fin de mantener la atención del estudiante, durante todo el desarrollo.
Obviamente dichas estrategias, están fundadas en la iniciativa propias de los docentes que estén enfrente de los estudiantes, ya que se carece de una estructura de apoyo pedagógico, para este tema, que no es solo la función de enseñar informática, es la necesidad de que los estudiantes, se adentren en la el pensamiento abstracto.
El nivel de dificultad en cuanto a la introducción de los estudiantes en la práctica del pensamiento abstracto, es una de las situaciones más difíciles de poder resolver dentro de la enseñanza. Esta situación no es propia de la enseñanza en el campo de la informática sino que es compartida por el resto de las materias de carácter técnico.
La experiencia áulica nos muestra, con el mix de estrategias correctas, un grupo de estudiantes, que no solo "asimilan la informática", sino que solicitan mayor cantidad de capacitación, por ejemplo casos de alumnos, que se inician en el desarrollo de pequeñas aplicaciones, muchas veces generadas fuera del espacio curricular.
La experiencia áulica, nos provee, con el mix, de estrategias correctas, nos devuelve como resultado a un grupo de estudiantes, que no solo "asimilan la informática", si no que solicitan mayor cantidad de capacitación, por ejemplo casos de alumnos, que se inician en el desarrollo de pequeñas aplicaciones, muchas veces desarrolladas fuera del espacio curricular.
En el caso de estos alumnos, se ha observado una mejora en el desempeño en áreas, como matemática o ciencias naturales. Debido a haber desarrollado capacidades de pensamiento abstracto producto de la utilización de la programación.
Ante esta problemática, generalizada en todas las escuelas de las localidades de la zona de influencia de la UART, surge la pregunta de cómo introducir a nuestros futuros docentes en temas de pensamiento computacional como estrategia de enseñanza para ayudar al desarrollo de los niños en resolución de problemas, abstracción y modelización del mundo real. A partir de ese primer interrogante y ante el contexto a nivel nacional que se ha desarrollado sobre esta problemática, surge la necesidad de evaluar herramientas orientadas al nivel primario que permitan la enseñanza de programación y armar una estrategia de enseñanza dirigido a fortalecer su desempeño profesional.
Antecedentes
El primer acercamiento de la programación en la educación fue en 1967, cuando nace Logo, aunque recién muchos años después comenzó a popularizarse en el mundo. Fue creado por Seymour Papert, un matemático quien trabajó en Génova con Jean Piaget, trabajó con el equipo de Bolt, Beranek y Newman, liderado por Wallace Feurzeig. Logo permitía usar una serie de instrucciones sencillas para hacer mover una tortuga que dejaba un rastro para realizar dibujos [12] [15] [16].
En los 90 la popularización de sistemas operativos gráficos fortaleció las suites de oficina y muchas otras aplicaciones que se instalaban en las computadoras. Allí, la programación pasó a segundo plano y debió competir con recursos ya creados con interfaces gráficas muy atractivas. Luego con el auge de Internet, y el advenimiento en 2007 de la web 2.0, permitió utilizar todo tipo de aplicaciones desde la red, y hacerla más social al dejar compartir las producciones de los usuarios [13].
Estonia, desde 2013, está introduciendo la programación en el currículo formativo de los niños de primaria. También Reino Unido, Francia y España, en Madrid incluyen la programación en sus clases de secundaria desde este año. Israel comenzó a incluir la programación en la escuela primaria a mediados de los ´90.
En Estados Unidos, Code.org, ofrece cursos de iniciación de 20 horas adaptados a distintas edades. Su proyecto Hour of Code brinda tutoriales de una hora para organizar un evento en cualquier lugar en el mundo donde pueden participar niños a partir de los cuatro años [4]. CodeAcademy que es un entorno interactivo que ofrece clases gratuitas de programación en distintos lenguajes [5]. Desde el lado empresarial, Lego Mindstorms enseña a construir un robot, y en esa línea RoboMind. Google lanzó su proyecto Made with Code para crear música o diseñar un avatar [10] [11] [20]. Desde el lado académico, investigadores del MIT invitan a los más pequeños a adentrarse en el mundo de la computación con Scratch [14].
En Argentina, la Fundación Sadosky ha estado trabajando con la iniciativa Program.AR sumada a "Desafío Dale Aceptar" intentando incorporar el estudio de programación en las escuelas argentinas [8]. En consecuencia, el Consejo Federal de Educación, durante el mes de agosto, acaba de establecer que la enseñanza y el aprendizaje de la programación son de importancia estratégica en el Sistema Educativo Nacional durante la escolaridad obligatoria, aprueba la creación de la red de escuelas que programan, crear el Premio Anual Clementina para las producciones informáticas más destacadas de las instituciones de la red y el repositorio nacional de producciones informáticas en el marco del Plan Nacional de Inclusión Educativa [6].
Marco teórico
Desde la psicología, la teoría de la cognición distribuida, nos ofrece un marco para describir la forma de trabajo de las personas y nos resulta de utilidad para el diseño de la tecnología como mediadora de la actividad colaborativa. La cognición distribuida indica la idea de compartir información y construir conocimiento, subyaciendo en ella, el sentido de la colaboración. Las personas parecen pensar en conjunción o en asociación con otros, y con la ayuda de herramientas y medios que la cultura les proporciona. Resumiendo, la teoría busca comprender cómo las personas resuelven los problemas que se les presentan [17] [22].
La creación de conocimiento es una actividad social. Los procesos de gestión de conocimiento en una organización, cualquiera sea, requieren al menos dos personas que utilizaran ciertos mecanismos para poder colaborar en la tarea de trabajar con conocimiento [17].
Figura 1. Objetivos del ateneo.Figura 1. Objetivos del ateneo.El término pensamiento computacional, empezó a utilizarse en 2006, Wing [25] en su artículo lo describe así "el pensamiento computacional implica resolver problemas, diseñar sistemas y comprender el comportamiento humano, haciendo uso de los conceptos fundamentales de la informática". Nosotros adherimos a la definición generada por ISTE y CSTA como un proceso de solución de problemas que incluye, entre otros: analizar problemas, organizar y representar datos de manera lógica, automatizar soluciones mediante pensamiento algorítmico, usar abstracciones y modelos, comunicar procesos y resultados, reconocer patrones, y, generalizar y transferir [23]. Podemos señalar dos campos de aplicación para el pensamiento computacional, el modelado de sistemas y la solución algorítmica de problemas.

Figura 1. Objetivos del ateneo.

Figura 1. Objetivos del ateneo.
Construimos modelos para comprender mejor el sistema que estamos creando, y con sistema nos referimos a cualquier tipo de sistemas. El modelado es una técnica de ingeniería probada y bien aceptada. Los arquitectos construyen modelos para ayudar a sus usuarios a visualizar el producto final, incluso pueden construir modelos matemáticos para analizar los efectos de vientos o terremotos sobre sus edificios. El modelo es una simplificación de la realidad [1].
Un algoritmo es cualquier procedimiento de cálculo bien definido que tiene algún valor, o conjunto de valores, como entrada y produce un cierto valor, o conjunto de valores, como salida. Un algoritmo es por lo tanto una secuencia de pasos de cálculo que transforman una entrada en una salida. En definitiva, son una herramienta para resolver cualquier problema computacional [7].
Objetivos y metodología
Figura 3. Logo de Scratch.Figura 3. Logo de Scratch.Figura 2. Metodología de trabajo.Figura 2. Metodología de trabajo.Los docentes de la carrera Analista de Sistemas, hemos venido implementando varias estrategias para lograr impulsar las ciencias de la computación en la comunidad, entre ellas, hemos participado de las Ferias de Ciencias Locales y de la Semana Nacional de la Ciencia y la Tecnología que se realiza anualmente, nos capacitamos con la Fundación Sadosky para ser tutores, y así logramos generar talleres de programación y animación 3D con Alice/Rebeca dirigidos a alumnos secundarios. Es en este marco que surge nuestro ateneo, con la clara intención de formar futuros docentes que conozcan y apliquen las herramientas que les ofrecen las ciencias de la computación a su profesión.

Figura 3. Logo de Scratch.

Figura 3. Logo de Scratch.

Figura 2. Metodología de trabajo.

Figura 2. Metodología de trabajo.
La figura 1 y la figura 2 muestran los objetivos y la metodología de dictado del ateneo.
La herramienta que los futuros profesionales de educación utilizarán se denomina Scratch. Scratch (Figura 3) está diseñado especialmente para edades de 8 a 16 años, pero lo utilizan personas de todas las edades. Es un proyecto del grupo Lifelong Kindergarten del Laboratorio de Medios del MIT y se ofrece de forma gratuita. Con Scratch es posible programar historias interactivas, juegos y animaciones, y compartirlas con otros usuarios en la comunidad en línea. Scratch ayuda a los niños a pensar creativamente, razonar sistemáticamente y trabajar colaborativamente, habilidades esenciales de la vida en el siglo XXI [14] [19].
Resultados
El ateneo "¿Crear o consumir tecnología?" se está implementando por primera vez durante el corriente ciclo académico, y en particular durante este segundo cuatrimestre, su carga horaria es de 45 horas. Los alumnos inscriptos pertenecen al Profesorado para la Educación Primaria (23,01%) y al Profesorado para la Educación Inicial (76,99%).
Figura 4. Las alumnas pensando un algoritmo.Figura 4. Las alumnas pensando un algoritmo.En los planes de estudios de ambas carreras, los ateneos pertenecen al 4° año, en el caso de Primaria, los alumnos ya cursaron el espacio curricular "Cultura y Tecnología Educativa" y en el caso de Inicial, los alumnos se encuentran cursando el espacio curricular "Informática Educativa en el Nivel Inicial". Los mencionados espacios curriculares, cuya responsabilidad recae en algunos de los autores de este trabajo, se orientan a que los futuros docentes creen sus propios recursos, experimenten con nuevas herramientas, re-signifiquen los usos habituales de aplicaciones conocidas.

Figura 4. Las alumnas pensando un algoritmo.

Figura 4. Las alumnas pensando un algoritmo.
Hasta el momento, observamos que la cursada del ateneo les ha resultado movilizadora, los alumnos están intentando modificar su forma de pensar, muchos nos han expresado: –Profe, ese ejercicio me quema la cabeza; o –Nos cuesta pensar de ese modo.
Aún las estudiantes, no han comenzado a utilizar Scratch, pero han tenido ejercicios simples que se enfocan en organizar los pasos que deben realizar para solucionar algo, y posteriormente como lo trabajarían en su futura profesión (figura 4).
Los resultados que esperamos sean exitosos, serían lograr que los futuros egresados no solo usen adecuadamente el pensamiento computacional sino que lo ejecuten profesionalmente.
Conclusiones
Siguiendo a Resnick [18] nos preguntamos ¿por qué todos debemos aprender a escribir? Y creemos que algunas de las razones básicas son: porque usamos la escritura en muchas facetas de nuestra vida, pero escribir también nos obliga a pensar diferente, organizar, refinar y reflexionar sobre nuestras ideas. La programación de computadoras también nos permite escribir cosas diferentes, cosas nuevas.
Es preciso aclarar, que enseñar a programar en las escuelas no tiene como fin reclutar programadores para el mundo tecnológico y globalizado, sino que se lo observa como estrategia de enseñanza del pensamiento computacional, y así poder desarrollar desde edades tempranas la capacidad de resolución de problemas, despertar la curiosidad y la creatividad, identificar diversas soluciones para problemas comunes, comprender el proceso de desarrollo, no solo adquirir y discernir sobre cuáles son las mejores soluciones. Lo que se plantea es un cambio de paradigma de estudio, puesto que los alumnos deben crear a partir de los conocimientos, adquiridos, no solo en la programación, deben incluir los conocimientos desde la matemática y la lógica. En este aspecto se puede plantear una organización de los contenidos en forma horizontal, apuntando a la inclusión de temas curriculares en común. De esta forma, se intenta motivar a los niños a la proactividad, trabajo en equipo, a su participación activa en clubes de ciencia de las escuelas y muchos beneficios más para el desarrollo de su futuro en un mundo cada vez más competitivo.
Referencias

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