Resumen de Pensamiento Computacional y Educación en una Sociedad Globalizada
- español
La educación requiere cambios para fortalecer la formación de los educandos. Algunos cambios se están originando por medio del progreso tecnológico, especialmente con el desarrollo del pensamiento computacional. Este pensamiento potencia habilidades esenciales para interactuar en una sociedad globalizada, resolver problemas, desarrollar la creatividad y prepararse para los desafíos del siglo XXI. Además, promueve la comunicación y el trabajo en equipo.
El desarrollo del pensamiento computacional se apoya en la Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Arte y Matemáticas (STEAM por sus siglas en inglés), los estándares de la International Society for Technology in Education (ISTE), los ecosistemas digitales de aprendizaje y las pedagogías activas. Estos elementos impulsan la formación de los educandos, preparándolos para ser ciudadanos hábiles en una sociedad 5.0. Aunque originado en Japón, este concepto ha trascendido fronteras y se reconoce como un pilar fundamental para el desarrollo social. Su influencia ya se evidencia en países como Colombia, donde se percibe su impacto en la inteligencia artificial y los avances tecnológicos que surgen de manera constante.
En el contexto de la escuela secundaria, surge una problemática crucial en torno al fomento del pensamiento computacional y la carencia de un ecosistema digital de aprendizaje que lo posibilite e impulse. Aunque el pensamiento computacional está integrado en el currículo, su desarrollo se ve obstaculizado. Esta limitación se debe, en parte, a la falta de adecuación del contexto pedagógico y tecnológico en las instituciones académicas para fomentar enfoques innovadores. La ausencia de contextos educativos estimulantes restringe la capacidad para nutrir la creatividad en este ámbito, lo cual genera un desequilibrio en la educación.
Para ello se formula la siguiente interrogante de investigación: ¿Cómo desarrollar pensamiento computacional a partir de un ecosistema digital de aprendizaje, a la luz del ix estándar pensador computacional propuesto por ISTE? Desde este punto, la actual investigación se adentra en el panorama, utilizando un marco de referencia que se concentra en áreas vitales: el pensamiento computacional, las competencias STEAM, los ecosistemas digitales de aprendizaje, la sociedad 5.0 y las pedagogías activas. En este contexto, se opta por la metodología de investigación basada en diseño educativo (IBD), la cual se fundamenta en un enfoque mixto que fusiona distintas perspectivas.
Cada objetivo específico de esta investigación se vincula con las diferentes fases de la metodología IBD: análisis y exploración, diseño y construcción, evaluación y reflexión. La etapa de análisis y exploración arrojó un profundo entendimiento del contexto pedagógico y tecnológico de una institución académica en Bogotá. Mediante un análisis de la malla curricular de tecnología y una observación de cómo los educadores incorporan las competencias establecidas por ISTE en sus prácticas en el aula, se realizó una reflexión sobre el entorno educativo y tecnológico.
Simultáneamente, se examinaron las inversiones en tecnología educativa en relación con los estándares de ISTE. De forma paralela, se llevó a cabo un diagnóstico del desarrollo del pensamiento computacional en séptimo grado, valiéndose de un test específico de pensamiento computacional, probado y reconocido en el ámbito académico, el cual abarca conceptos clave como direcciones, bucles, funciones y condicionales. Este análisis articulado permitió un diagnóstico preciso y completo del estado del pensamiento computacional allí.
Los análisis previos y los diagnósticos efectuados han llevado a la identificación de los elementos esenciales para la creación de un ecosistema digital que promueva el desarrollo del pensamiento computacional, enfocado en el estándar de pensamiento computacional establecido por ISTE. Esta información se ha revelado como esencial para abordar el diseño de esbozos de dicho entorno, al mismo tiempo que se ha buscado la forma de integrar el juego en su proceso de creación. Esta perspectiva ha permitido plasmar gráficamente un ecosistema x funcional e interactivo que comprende no solo espacios de aprendizaje, sino también áreas dedicadas a la circulación de nuevas experiencias académicas y a la gestión de actividades.
En este sentido, se ha procedido a seleccionar cuatro categorías de evaluadores, a saber:
estudiantes, docentes, ingenieros y pedagogos externos. Su función ha consistido en analizar y emitir opiniones respecto a distintos aspectos del diseño y presentación del ecosistema, incluyendo la pedagogía, el contenido digital, la colaboración y el trabajo en equipo, el seguimiento y la seguridad.
Las observaciones emitidas han resultado positivas y alcanzan un índice del 90,8 % de aprobación. No obstante, se ha destinado una especial atención al restante porcentaje de no aprobación, sometiéndolo a un análisis con el fin de obtener una comprensión completa y, a la vez, identificar oportunidades para optimizar la funcionalidad del ecosistema. De manera complementaria, se han planteado alternativas que permitan la evolución del ecosistema en concordancia con las cambiantes necesidades de la sociedad.
Como consecuencia de este estudio, se ha identificado un modelo para el análisis de entornos tecnológicos y curriculares. Este modelo se rige por una metodología que resalta la creatividad y la innovación en el entorno educativo. Asimismo, se ha logrado la construcción de un ecosistema digital de aprendizaje, destinado a fortalecer el pensamiento computacional en estudiantes de séptimo grado.
En última instancia, se concluye que el análisis del contexto curricular y tecnológico subraya la necesidad de actualizar enfoques pedagógicos en el contexto de la tecnología, con el propósito de integrar de manera efectiva el pensamiento computacional respaldado por ISTE y el enfoque STEAM. Esto implica adaptar el entorno tecnológico educativo para fomentar la participación recurrente de los educandos y colaborar estrechamente, con docentes y expertos tecnológicos, en el diseño de soluciones contextualizadas.
xi La colaboración entre evaluadores (estudiantes, docentes, expertos en tecnología) optimiza el diseño y puesta en marcha de ecosistemas digitales, impulsando el pensamiento computacional y sentando las bases para una educación flexible en un entorno en constante evolución. La elección de una metodología educativa en el diseño educativo enriquece la creación de ecosistemas digitales al combinar conocimientos de contenido, pedagogía y tecnología; esto fortalece la calidad de los resultados finales.
En última instancia, esta investigación enfatiza la necesidad crucial de articular el pensamiento computacional en la educación y proporciona un modelo para analizar contextos curriculares y tecnológicos, lo que demuestra la concepción, construcción y evaluación exitosa de entornos de aprendizaje digital adaptables y eficientes, capaces de responder a las cambiantes demandas educativas.
- English
Education requires changes to strengthen the education of learners; some of these changes are being driven by technological progress, particularly with the development of computational thinking. This kind of thinking enhances essential skills for engaging in a globalized society, solving problems, nurturing creativity, and preparing for the challenges of the 21st century.
Furthermore, it promotes communication and teamwork.
The development of computational thinking finds support in Science, Technology, Engineering, Arts, and Mathematics (STEAM), the standards of the International Society for Technology in Education (ISTE), digital learning ecosystems, and active pedagogies. These elements drive the education of learners, equipping them to be adept citizens in a Society 5.0.
While originating in Japan, this concept has transcended borders and is recognized as a fundamental pillar for social development. Its influence is already evident in countries like Colombia, where its impact on artificial intelligence and consistent technological advancements can be seen.
In the realm of secondary education, a crucial issue arises concerning the development of computational thinking and the lack of a digital learning ecosystem that enables and promotes it. Despite computational thinking being integrated into the curriculum, its development encounters obstacles. This limitation is partly due to the inadequate alignment of pedagogical and technological contexts in academic institutions to foster innovative approaches. The absence of stimulating educational contexts restricts the ability to nurture creativity in this domain, creating an imbalance in education.
Hence, the following research question is posed: How can computational thinking be developed through a digital learning ecosystem, in accordance with the computational thinking standard proposed by ISTE? From this point, the present research delves into the panorama, employing a framework concentrating on vital areas: computational thinking, STEAM xiii competencies, digital ecosystems, active pedagogies, and Society 5.0. In this context, the research opts for the Instructional Design-Based Research (IBD) methodology, which is grounded in a mixed approach that amalgamates various perspectives.
Each specific objective of this research is linked to different phases of the IBD methodology: analysis and exploration, design and construction, evaluation, and reflection.
The analysis and exploration phase yielded a deep understanding of the pedagogical and technological context of an academic institution in Bogotá. Through an analysis of the technology curriculum and observation of how educators incorporate ISTE-established competencies into their classroom practices, a reflection on the educational and technological environment was carried out.
Simultaneously, investments in educational technology were examined in relation to ISTE standards. In parallel, a diagnosis of the development of computational thinking in seventh grade was conducted using a specific computational thinking test, a well-tested and recognized concept in the academic field, encompassing key concepts such as directions, loops, functions, and conditionals. This articulated analysis allowed for a precise and comprehensive diagnosis of the state of computational thinking there.
The preceding analyses and diagnoses have led to the identification of essential elements for creating a digital ecosystem that promotes the development of computational thinking, focused on the computational thinking standard established by ISTE. This information has proved crucial for addressing the design of drafts of this environment, while also seeking ways to integrate gamification into its creation process. This perspective has allowed for the graphical representation of a functional and interactive ecosystem that encompasses not only learning spaces but also areas dedicated to the circulation of new academic experiences and activity management.
xiv In this regard, the selection of four categories of evaluators has been undertaken: students, teachers, external engineers, and pedagogues. Their role has been to analyze and provide opinions regarding different aspects of the ecosystem's design and presentation, including pedagogy, digital content, collaboration and teamwork, monitoring, and security.
The issued observations have been positive, reaching a 90.8% approval rate. However, special attention has been paid to the remaining percentage of disapproval, subjecting it to analysis to gain a comprehensive understanding and, concurrently, identify opportunities to optimize the ecosystem's functionality. Additionally, alternatives have been proposed to facilitate the ecosystem's evolution in line with society's changing needs.
As a result of this research, a model for analyzing technological and curricular environments has been identified. This model is guided by a methodology that emphasizes creativity and innovation in the educational realm. Furthermore, the construction of a digital learning ecosystem has been achieved, intended to promote the development of computational thinking in seventh-grade students.
Ultimately, it is concluded that the analysis of the curricular and technological context underscores the need to update pedagogical approaches in the technology context, in order to effectively integrate computational thinking supported by ISTE and the STEAM approach.
This involves adapting the educational technological environment to encourage recurring student engagement and close collaboration with teachers and technological experts in designing contextualized solutions.
Collaboration among evaluators (students, teachers, technology experts) optimizes the design and implementation of digital ecosystems, propelling computational thinking and laying the foundation for flexible education in an ever-evolving environment. The choice of an educational methodology in instructional design enriches the creation of digital ecosystems by xv combining content, pedagogical, and technological knowledge, enhancing the quality of the final results.
Ultimately, this research emphasizes the crucial importance of integrating computational thinking into education and provides a model for analyzing curricular and technological contexts, demonstrating the successful conception, construction, and evaluation of adaptable and efficient digital learning environments capable of responding to changing educational demands.
