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El proyecto Piens@ Computacion@LLmente

Authors:
Octubre 9-11, 2019, Madrid, ESPAÑA
V Congreso Internacional sobre Aprendizaje, Innovación y Competitividad (CINAIC 2019)
El proyecto Piens@ Computacion@LLmente
Piens@ Computacion@LLmente Project
Rafael Herrero, Eduardo Segredo, Gara Miranda, Coromoto León
rafael.herrero.13@ull.edu.es, esegredo@ull.edu.es, gmiranda@ull.edu.es, cleon@ull.edu.es
Departamento de Ingeniería Informática y de Sistemas
Universidad de La Laguna
San Cristóbal de La Laguna, España
Resumen- Este trabajo describe el proyecto Piens@
Computacion@LLmente, con el que se introduce en el Pensamiento
Computacional a niños de 4º de primaria y de 2º de la ESO. Para ello,
se plantean diferentes ejercicios en los que hay que desarrollar una
solución diseñando un algoritmo y codificándolo mediante un lenguaje
de programación visual. Se proponen tanto desafíos robóticos, cómo
actividades en las que no se requiere una computadora. Además, se
ejecutan las intervenciones en dos modalidades, una guiada (enseñanza
tradicional) y otra por descubrimiento. Finalmente, se analiza el interés
que estas actividades han despertado en los alumnos, diferenciando
edades, género y modalidades.
Palabras clave: educación preuniversitaria, pensamiento
computacional, lenguajes de programación visual, robótica
educativa.
Abstract- This work describes the project 'Piens@
Computacion@LLmente', of which its goal is to introduce
Computational Thinking to children of KS2, 4th and KS3, 8th year. To
do this, different exercises are proposed in which a solution must be
developed by designing an algorithm and coding it, by means of a
visual programming language. Robotic challenges are proposed, as
well as activities in which a computer is not required. In addition, the
interventions are executed in two modalities, one guided (traditional
teaching) and another one by discovery. Finally, the interest that these
activities have aroused in the students is analysed, differentiating ages,
gender and modalities.
Keywords: undergraduated education, computational thinking,
visual programming language, robotics.
1. INTRODUCCIÓN
El Pensamiento Computacional (PC), en palabras de
Jeannette M. Wing (Wing, 2006), consiste en resolver
problemas de igual manera que lo haría un informático. Para
lograr esto, la persona debe ser capaz de enfocar los problemas
de una manera analítica y algorítmica para poder formularlos,
analizarlos y resolverlos. Por ello, Wing preconizaba que esta
habilidad debía trabajarla y adquirirla todo el mundo, no
únicamente los involucrados directamente con las
computadoras, es decir, al igual que la lectura, la escritura y las
matemáticas, se debería enseñar a pensar de una manera
computacional. A pesar de que el PC está relacionado con las
computadoras, estas no hacen falta para adquirir conceptos
relacionados, puesto que toda computadora es la concreción de
un modelo. El PC aborda la resolución de problemas haciendo
uso del reconocimiento de patrones, la descomposición en
problemas más pequeños, la abstracción y la creación de un
algoritmo (T. Bell, 2009).
Para entrenar el PC, se puede hacer uso de dos tipos de
actividades: las enchufadas y las desenchufadas. En el primer
caso es necesario contar con un dispositivo programable con el
que poder utilizar un lenguaje de programación visual, por
ejemplo Scratch (Lab, s.f.), un lenguaje basado en bloques que
ha sido diseñado e implementado en el Instituto de Tecnología
de Massachusetts (MIT). En este tipo de actividades también
hay que tener en cuenta la robótica, ya que los estudiantes tienen
algo tangible sobre lo que probar en directo el resultado de lo
que diseñan y programan. Existen varios estudios que
demuestran que el interés de los alumnos es mayor si programan
utilizando robots que usando únicamente una computadora
(Merkouris & Chorianopoulos, 2015). En el caso de las
actividades desenchufadas se piensa, por lo que se pueden llevar
a cabo simplemente haciendo uso de un lápiz y un papel.
Ejemplos de este tipo de actividades se pueden encontrar en CS
Unplugged (Canterbury, s.f.), un proyecto de la Universidad de
Canterbury por el cual buscan distribuir este tipo de ejercicios
de manera gratuita.
Numerosas organizaciones han lanzado iniciativas para
fomentar el PC entre niños y jóvenes. Una de ellas es Hour of
code, de Code.org (Code.org, s.f.), en la que se hace una
introducción a las Ciencias de la Computación en una hora.
Otras iniciativas similares son: Made With Code, Code Club,
CoderDojo, Code Week, entre otras. Computer Science for All
(Smith, 2016) es una propuesta de la Casa Blanca para formar
a los estudiantes estadounidenses con las habilidades necesarias
en las Ciencias de la Computación para que puedan
desarrollarse en una economía digital. Google CS First
(Google, CS First, s.f.) es un proyecto que busca inspirar a los
niños para que creen utilizando la tecnología a través de clases
gratis de informática. Google también promueve el PC creando
y distribuyendo materiales y cursos para profesores (Google,
Google for Education, s.f.).
El objetivo del proyecto “Piens@ Computacion@LLmente
es la promoción de las Ciencias de la Computación entre los
estudiantes de primaria y Enseñanza Secundaria Obligatoria
(ESO) de nuestro entorno más cercano, haciendo hincapié en
las habilidades del PC siguiendo la metodología de las
DOI: 10.26754/CINAIC.2019.0117
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iniciativas mencionadas en el párrafo anterior y utilizando tanto
actividades enchufadas como desenchufadas.
El resto del trabajo está organizado de la siguiente manera:
en la sección 2 se describe el contexto en el que se ha realizado
el proyecto. La sección 3 contiene la descripción de las
actividades realizadas. En la sección 4 se presentan los
resultados del trabajo. Finalmente se presentan las conclusiones
y las líneas de trabajo que se podrían abordar en el futuro.
2. CONTEXTO
El objetivo del proyecto es la promoción de las Ciencias de
la Computación, haciendo hincapié en las competencias de PC,
todo ello con el fin de medir el impacto que la formación
recibida tiene sobre el desarrollo de otras capacidades generales
para la resolución de problemas en cualquier ámbito (no sólo
específico sino de la vida cotidiana) como son la capacidad para
entender problemas, modelarlos y ofrecer soluciones a los
mismos. Para ello, se ha desarrollado un programa de
actividades que incluye: talleres formativos para el profesorado,
charlas divulgativas para familiares y formación específica para
el alumnado.
La formación específica para el alumnado está enfocada a
fomentar y/o desarrollar el PC mediante una combinación de
actividades y herramientas (en línea y fuera de línea) que
permiten presentar y poner en práctica conceptos básicos en el
ámbito del PC, como pueden ser: creatividad, abstracción,
lógica, patrones, descomposición, recurrencia, depuración,
perseverancia, trabajo en equipo, planificación, etc.
Tiene una duración de veinte horas, que se desarrollan en
cinco sesiones presenciales de dos horas. Cada una de estas
sesiones se complementa con actividades de trabajo autónomo
del alumnado hasta completar un total de dos horas de trabajo.
En su mayoría, las sesiones presenciales se imparten en aulas
equipadas con ordenadores. Cada Centro participa con dos
grupos de escolares del mismo curso y la formación se imparte
en dos modalidades, cada una con un enfoque distinto, una por
grupo:
Modalidad A: se utiliza un enfoque que permite
desarrollar el PC desde la introducción de sus conceptos
y principios básicos, partiendo generalmente de un
problema y analizando el algoritmo a diseñar para su
resolución. Este análisis y diseño serán completamente
independiente del tipo de herramienta a utilizar, a
posteriori, para su implementación, pudiendo incluso
utilizar mecanismos no en línea.
Modalidad B: usa un enfoque basado en herramientas
tecnológicas que sirven para poner en práctica algunos
ejemplos de PC. Este enfoque permitirá que el alumnado
aprenda, de forma autónoma y mediante mecanismos de
prueba y error, a utilizar la tecnología educativa
disponible para el desarrollo del PC.
Para ambas modalidades se utiliza un cuestionario con una
metodología Pre-Test y Post-Test para tomarlo como medida
autoadministrada en escala Likert de los alumnos, con respecto
a la opinión acerca de su conocimiento sobre las Ciencias de la
Computación.
Durante las cinco sesiones a los estudiantes se les imparten
lecciones de PC que son asistidas por uno de los participantes
en el proyecto y apoyadas por los profesores de los centros
participantes, haciendo hincapié en la implicación de las niñas.
3. DESCRIPCIÓN
Las cinco preguntas que se realizan para recabar la opinión
acerca del conocimiento que creen tener los estudiantes sobre
las Ciencias de la Computación son las siguientes:
¿Cuánto te gustan las Ciencias de la Computación?
¿Cuánto sabes de Ciencias de la Computación?
¿Crees que las Ciencias de la Computación son
complejas o difíciles de estudiar?
¿Crees que las Ciencias de la Computación son
importantes?
¿Cuánto crees que necesitas aprender sobre las Ciencias
de la Computación?
Se han realizado cuatro actividades diferentes, una por cada
modalidad A y B, y dos por cada curso, 4º de primaria y 2º de
la ESO.
Para los estudiantes de 4º grado, en la modalidad A (guiada)
se siguió un curso de la plataforma Code.org (Code.org, s.f.),
diseñado para niños que no tuviesen experiencia previa. Estas
actividades debían resolverse utilizando un lenguaje de
programación visual basado en bloques, en este caso, Blockly
(Google, Blockly | Google Developers, s.f.). Las actividades
consistían, por ejemplo, en recorrer un camino con un muñeco
hasta llegar al punto final. A medida que avanzan los ejercicios,
estos se van complicando y van introduciendo conceptos más
complejos.
En cuanto a la modalidad B (descubrimiento), se hace uso de
una placa Makey Makey (Makey, s.f.), Ilustración 1. Con ella,
y utilizando la plataforma Scratch (Lab, s.f.), los alumnos
tienen que diseñar una guitarra con cartulinas, añadirle botones
con papel de aluminio y conectarla a la placa con los cables
incluidos, en grupos de cuatro o cinco personas. Una vez hecho
el instrumento musical, tienen que diseñar y codificar en
Scratch un objeto para que reproduzca un sonido que será
distinto según la tecla que se pulse en la guitarra de cartulina.
Ilustración 1: Uso de Makey Makey
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Los alumnos de 2º de la ESO, en la modalidad A (guiada)
realizan un curso en Code.org parecido al de primaria, pero con
un nivel de dificultad mayor. Este curso consta de un total de
veinte horas y ya se estudian conceptos como condicionales y
funciones. En los retos, siempre hay más de una solución válida,
sin embargo, es posible que una sea mejor que otra, es decir,
que emplee menos código. En dichos casos, la plataforma lo
indica y se anima a los alumnos a conseguir la mejor solución.
En la modalidad B (descubrimiento) en secundaria, se hace
uso del robot mBot (Solutions, s.f.), Ilustración 2. Este robot
cuenta con dos ruedas y una serie de sensores, entre ellos uno
de ultrasonido para detectar la distancia a la que se encuentra de
distintos objetos, y otro que permite detectar si se halla sobre
un color blanco o negro. En la actividad propuesta, se hace uso
de los dos. Para ello, los alumnos programan el robot utilizando
mBlock (Makeblock, s.f.), un programa que combina los
lenguajes de programación Scratch, basado en bloques, y
Python, para que este recorra un circuito, es decir que no se
salga de las líneas negras, siendo capaz de girar al lado
correspondiente para corregir la dirección. Además, con el
sensor de ultrasonidos, tienen que hacer que el robot se pare si
encuentra algún obstáculo.
Ilustración 2: Robot mBot
Además, tanto en primaria como en secundaria en la
modalidad guiada, se utiliza Scratch para simular el juego del
Pong, pero de manera horizontal, como se puede apreciar en la
Ilustración 3. En el caso de los alumnos de primaria, el juego
consiste en mantener una bola que rebota en todos los bordes,
menos en el de la parte inferior, ya que, si llega hasta ahí, se
pierde. Para evitarlo, se cuenta con una barra que se mueve de
manera horizontal y en la cual la bola rebota. Para secundaria
se realiza la misma actividad, pero se propone la incorporación
de mejoras como las vidas (la bola puede rebotar una cantidad
de veces en el borde inferior), el tiempo de juego o la dificultad
(la bola aumenta la velocidad según el tiempo de juego).
Ilustración 3: Horizontal Pong
Todas las actividades descritas hasta el momento son
enchufadas, es decir, se necesita hacer uso de un ordenador. Sin
embargo, además de estas actividades también se realizan
algunas desenchufadas, aunque solamente en primaria. En este
caso, se utiliza el ratón Code & Go® Robot (Resources, s.f.),
véase la Ilustración 4. En este ejercicio, se coloca un tablero con
distintas paredes formando un laberinto y un queso, que hará de
meta para el juego. El objetivo es que, con el ratón en el otro
extremo, este llegue hasta el queso. Para ello, se tiene que
programar pulsando los botones que se encuentran encima de
él, dándole las instrucciones necesarias para que lo recorra
correctamente.
Ilustración 4: Robot Code & Go®
4. RESULTADOS
Para analizar si las actividades realizadas han influido en la
opinión de los estudiantes, se realiza la misma serie de
preguntas, en las cuales se recoge la valoración que tenían sobre
las Ciencias de la Computación antes, Pre-test, y después, Post-
test, de la intervención. En total se han evaluado 287 respuestas,
149 en la modalidad A y 138 en la modalidad B.
Como los talleres que se realizan se hacen en dos
modalidades distintas, lo primero que se analiza es si existen
diferencias previas entre esas modalidades y en los distintos
ciclos educativos. En las siguientes ilustraciones se muestran
las variaciones en las opiniones de los alumnos, analizando si
la puntuación a dicha pregunta por el mismo estudiante es
menor, igual o mayor. Cada una de las respuestas se analiza
según el curso, la modalidad y el género.
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Ilustración 5: Resultados de la pregunta '¿Cuánto te gustan
las Ciencias de la Computación?’ en primaria
Ilustración 6: Resultados de la pregunta '¿Cuánto te gustan
las Ciencias de la Computación?’ en secundaria
Los resultados del Pre-test a la pregunta ¿Cuánto te gustan
las Ciencias de la Computación? muestran en primaria que la
mayoría, un 78% en la modalidad A y un 91% en la modalidad
B votaron que bastante o muchísimo. En el caso de secundaria,
no hay variación apreciable entre modalidades, pero si se
compara con primaria, hay un interés menor, ya que sólo un
48% y un 35% votaron que bastante o mucho. En las
Ilustraciones 5 y 6 se representan los resultados de las
diferencias entre el Pre-test y el Post-test, apreciando que en
primaria en la modalidad A, a un 12% de los alumnos le gustan
menos que al principio, mientras que en la modalidad B, son
sólo un 8%. En secundaria a los de modalidad A les gusta
menos un 21% mientras que a los de modalidad B un 22%.
Ilustración 7: Resultados de la pregunta '¿Cuánto sabes de
Ciencias de la Computación?’ en primaria
Ilustración 8: Resultados de la pregunta '¿Cuánto sabes de
Ciencias de la Computación?’ en secundaria
Las respuestas a la pregunta ¿Cuánto sabes de Ciencias de la
Computación? en el Pre-test no permiten apreciar diferencias
entre las modalidades. Sin embargo, la mayoría de los alumnos
de primaria opinan que saben poco o algo en ambas
modalidades. En secundaria una mayor proporción cree saber
poco o algo. En las Ilustraciones 7 y 8 se presentan los
resultados de las diferencias entre el Pre-test y el Post-test
siendo estos que un 58% en la modalidad A en primaria y un
64% en la modalidad B creen saber más. En secundaria este
porcentaje es de un 64% en la modalidad A y un 54% en la B.
Ilustración 9: Resultados de la pregunta '¿Crees que las
Ciencias de la Computación son complejas o difíciles de
estudiar?’ en primaria
Ilustración 10: Resultados de la pregunta '¿Crees que las
Ciencias de la Computación son complejas o difíciles de
estudiar?’ en secundaria
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A la pregunta ¿Crees que las Ciencias de la Computación son
complejas o difíciles de estudiar? las respuestas de los
estudiantes en el Pre-test no permiten apreciar diferencias entre
las modalidades, percibiendo los alumnos que es una asignatura
que no supone una gran complejidad, o al menos, frente a otras
asignaturas, ya que un 57% de los alumnos de primaria tienen
la sensación de que no son complejas o sólo un poco. Esto,
contrasta con la percepción en la ESO donde un 60% la
considera igual de compleja que otras asignaturas frente a un
40% que opina que es poco o nada compleja. En las
Ilustraciones 9 y 10 se aprecia que un 35% de alumnos en la
modalidad A de primaria creen que más complicada, frente a un
38% de la modalidad B que creen lo contrario. En secundaria,
en ambas modalidades la mayoría sigue pensando igual tras
realizar las actividades.
Ilustración 11: Resultados de la pregunta '¿Crees que las
Ciencias de la Computación son importantes?’ en primaria
Ilustración 12: Resultados de la pregunta '¿Crees que las
Ciencias de la Computación son importantes?’ en secundaria
Los resultados de la cuarta pregunta ¿Crees que las Ciencias
de la Computación son importantes? en el Pre-test muestran que
en primaria la opinión no varía entre modalidades y más del
75% de los estudiantes consideran que son bastante o muy
importantes. En secundaria, un 64% en la modalidad A y un
49% en la modalidad B opinan que son importantes. En las
Ilustraciones 11 y 12 se presentan los resultados de las
diferencias entre el Pre-test y el Post-test en los que se aprecia
que en ambas modalidades en primaria la mayoría opina lo
mismo tras las actividades. En la ESO, en la modalidad A un
64% le da mayor importancia, mientras que en la B un 49%
piensa igual y un 29% le da menor importancia.
Ilustración 13: resultados de la pregunta '¿Cuánto crees que
necesitas aprender sobre las Ciencias de la Computación?’ en
primaria
Ilustración 14: resultados de la pregunta '¿Cuánto crees que
necesitas aprender sobre las Ciencias de la Computación?’ en
secundaria
Finalmente, los alumnos de primaria responden a la pregunta
¿Cuánto crees que necesitas aprender sobre las Ciencias de la
Computación? considerando que deben aprender bastante o
mucho frente a otras materias, mientras que en secundaria
opinan que es lo mismo que en otras asignaturas. En las
Ilustraciones 13 y 14 se reflejan las diferencias entre el Pre-test
y el Post-test en las que vemos que un 46% de la modalidad A
de primaria piensa que necesita aprender menos que antes de
realizar las actividades, frente a un 32% en la modalidad B. En
el caso de secundaria, un 50% de la modalidad A piensa lo
mismo, frente a un 57% en la modalidad B.
Uno de los mayores problemas que tienen las Ciencias de la
Computación actualmente es el poco interés que despierta entre
la población femenina (FECYT F. E., 2017). Por esto, también
se analizan los resultados mirando dicha variable. Como se
aprecia en la Ilustración 15 y en la Ilustración 16, estas
actividades les han gustado más a los alumnos de primaria que
a los de secundaria. Además, también se puede apreciar que no
existe una diferencia clara entre sexos en los más pequeños,
mientras que en secundaria se empieza a notar que en las chicas
el interés es menor respecto a los chicos.
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Ilustración 15: Resultados de la pregunta '¿Te han gustado
las actividades de pensamiento computacional que hemos
realizado?’ en primaria
Ilustración 16: Resultados de la pregunta '¿Te han gustado
las actividades de pensamiento computacional que hemos
realizado?’ en secundaria
5. CONCLUSIONES
En este trabajo se presenta el proyecto “Piens@
Computacion@LLmente” cuyo objetivo es la promoción de las
Ciencias de la Computación entre el alumnado de 4º de primaria
y de de la ESO, haciendo especial hincap en las
competencias de Pensamiento Computacional. Se ha realizado
una intervención de diez horas presenciales con dos
metodologías distintas, la modalidad A (guiada) y la modalidad
B (por descubrimiento). Para ambas modalidades se utilizan un
Pre-Test y un Post-Test para recabar la opinión de los
estudiantes acerca de su conocimiento sobre las Ciencias de la
Computación.
Los resultados obtenidos muestran que el interés en las
Ciencias de la Computación disminuye con la edad, por lo que
es importante introducirlas desde la educación primaria.
Además, la diferencia entre género es mayor entre los alumnos
adolescente que entre los niños. Así mismo, se confirma que el
miedo a las computadoras y a entender su funcionamiento
disminuye al introducir el tipo de actividades llevadas a cabo.
Finalmente, las chicas le dan mayor importancia a las Ciencias
de la Computación frente a los chicos, en contraposición al
resulta descrito en el informe Educación en ciencias de la
computación en España 2015 (FECYT G. E., 2016).
Como línea futura de actuación se intentará medir el impacto
que tiene en la capacidad de resolución de problemas este tipo
de actividades.
RECONOCIMIENTOS
Este proyecto ha sido financiado por una subvención directa
del Cabildo Insular de Tenerife a la Fundación General de la
Universidad de La Laguna y se enmarca en la actividad de
Cienci@ULL.
REFERENCIAS
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Unplugged: https://csunplugged.org/es/
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... Picado-Arce et al. (2021) desarrollan proyectos de programación encaminados a motivar a los estudiantes en tareas de coding. Herrero et al. (2019) proponen desafíos con robots y actividades sin ordenador, también orientados a motivar a niñas y adolescentes mujeres en coding, buscando que dicha motivación perdure. ...
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Las habilidades de programación informática (“coding”) resultan fundamentales para la actual sociedad digital, el desarrollo profesional y social. Es precisamente el estudio de la enseñanza-aprendizaje del coding desde una perspectiva de género el motivo de este trabajo. Se analizan las percepciones de estudiantes españoles de secundaria que desarrollan actividades de iniciación al coding en un encuentro internacional conocido como “Hour of Code” (“HoCo”), desde una perspectiva de género. El objetivo de esta investigación busca conocer la percepción y motivación de los estudiantes hacia el coding en general e identificar posibles brechas de género respecto a las siguientes ocho variables: noción de la existencia del coding pre-HoCo (previa al evento HoCo); experiencia en coding pre-HoCo; autoeficacia percibida por los participantes inmediatamente posterior a las actividades del encuentro HoCo; eficacia real en las tareas desarrolladas en la HoCo; motivación e intención-concreta de seguir aprendiendo coding con posterioridad al evento; y relevancia atribuida por los participantes al coding, tanto para su futura vida personal como profesional. Empleamos la metodología de encuesta aplicando un cuestionario a 561 estudiantes de secundaria españoles procedentes de un listado aleatorio de centros educativos de entre los registrados en el evento. Se encontraron brechas de género estadísticamente significativas a favor de los chicos en todas las variables estudiadas, a excepción de las dos últimas variables (relevancia atribuida del coding para la futura vida personal y profesional, en la cual no se hallaron diferencias). Globalmente, nuestros resultados evidencian una importante brecha de género en España (d=0.5) existente en la etapa de Educación Secundaria sobre la predisposición a la enseñanza-aprendizaje del coding, que podría constituir una amenaza a la igualdad de oportunidades. Se sugiere la necesidad de promover una enseñanza-aprendizaje equitativa del coding, así como prestar especial atención a la integración de las chicas en la programación informática desde edades tempranas.
... Since the aforementioned misconception could considerably reduce the interest in this academic field [21], in this paper we present Piens@ Computacion@ULLmente [23], which is a project designed to disseminate and promote Computer Science through the development of Computational Thinking skills. ...
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Although Computer Science has grown to become one of the most highly demanded professional careers, every year, only a small percentage of students choose a degree directly related to Computer Science. Perhaps the problem lies in the lack of information that society has about Computer Science itself, and particularly about the work computer scientists do. No one doubts the role of Mathematics or Languages as core subjects in every primary and secondary education syllabus; however, Computer Science plays a negligible role in most current syllabuses. Only in a few countries have governments paid special attention to content related to Computer Science and to learning to analyze and solve problems the way computer scientists do (Computational Thinking). In this paper, we present Piens@ Computacion@ULLmente, a project that provides a methodology to promote Computer Science through Computational Thinking activities among primary and secondary education students. The results obtained from an exhaustive statistical analysis of the data we collected demonstrate that the perception of Computer Science that pre-university students have can be improved through specific training. Moreover, we can also confirm that the performance of pre-university students involving Computational Thinking skills is independent of gender, particularly at the primary education level.
... También en (Herrero & Léon, 2017) se presenta una propuesta de actividad que inicia a los estudiantes en los conceptos de secuencias, bucles, funciones planteado como un juego serio. En (Herrero, León, Miranda, & Segredo, 2019) se presenta el proyecto Piens@ Computacion@ ULLmente y como principal resultado se concluye que en primaria la satisfacción con las actividades es igual entre las niñas y los niños, mientras que en secundaria ya a las niñas les deja de gustar. ...
Conference Paper
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This work presents a curricular proposal of activities to include computational thinking skills in pre-university studies for students from 8-9 years old and 12-13 years old. This proposal is made for two modalities, one guided and the other by discovery, in which the development of solutions to different problems is proposed by designing an algorithm and then coding it, using visual programming languages. These activities also include robotic exercises and challenges, as well as others where the use of computers is not required. In addition, the concepts of each of the modalities are described in detail. Finally, the results of studying the interest generated by the students in the execution of activities in different schools are presented, analysing them according to age, gender, and modalities.
Conference Paper
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Learning to program in computer code has been considered one of the pillars of contemporary education with benefits that reach well beyond the skills required by the computing industry, into creativity and self-expression. Nevertheless, the execution of computer programs usually takes place on a traditional desktop computer, which has a limited repertoire of input and output interfaces to engage with the user. On the other hand, pedagogy has emphasized that physical representations and tangible interactive objects benefit learning especially for young students. In this work, we explore the benefits of learning to code for ubiquitous computers, such as robots and wearable computers, in comparison to programming for the desktop computer. For this purpose, thirty-six students participated in a within groups study that involved three types of tangibility at the target computer platform: 1) desktop with Scratch, 2) wearable with Arduino LilyPad, and 3) robotic with Lego Mindstorms. Regardless of the target platform, we employed the same desktop visual programming environment (MIT Scratch, Modkit and Enchanting) and we measured emotional engagement and assessed students' programming skills. We found that students expressed more positive emotions while programming with the robotic rather than the desktop computer. Furthermore, tangible computing platforms didn't affect dramatically students' performance in computational thinking.
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The Computer Science Unplugged project provides ways to expose students to ideas from Computer Science without having to use computers. This has a number of applications, including outreach, school curriculum support, and clubs. The "Unplugged" project, based at Canterbury University, uses activities, games, magic tricks and competitions to show children the kind of thinking that is expected of a computer scientist. All of the activities are available free of charge at csunplugged.org. The project has recently enjoyed widespread adoption internationally, and substantial industry support. It is recommended in the ACM K-12 curriculum, and has been translated into 12 languages. As well as simply providing teaching resources, there is a very active program developing and evaluating new formats and activities. This includes adaptations of the kinaesthetic activities in virtual worlds; integration with other outreach tools such as the Alice language, adaptation for use by students in large classrooms, and videos to help teachers and presenters understand how to use the material. This paper will explore why this approach has become popular, and describe developments and adaptations that are being used for outreach and teaching around New Zealand, as well as internationally. Authors Tim Bell is Associate Professor in the Department of Computer Science and Software Engineering at the University of Canterbury, where he has been for 20 years. He is the recipient of several teaching awards, including an inaugural NZ TTEA in 2002. In the past his main research has been in text compression, and he is the co-author of three books and many papers on this topic. Jason Alexander is a Ph.D. student in the Human-Computer Interaction lab in the Department of Computer Science and Software Engineering at the University of Canterbury. He has presented many Unplugged shows over the last three years. He is currently in the concluding stages of his thesis entitled Understanding and Improving Electronic Document Navigation. Isaac Freeman has a Graduate Diploma in Computer Science, a Diploma in Teaching, and a Masters in Mathematics. He has worked as a classroom teacher, and is now a fulltime web designer and developer. Mick Grimley is a Senior Lecturer in the School of Educational Studies and Human Development at the University of Canterbury. Mick is interested in the enhancement of learning, and in particular as it relates to cognition, motivation, interest, interactivity, new technologies and e-learning. These interests have led him into the study of how technology can be leveraged to improve learning.
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It represents a universally applicable attitude and skill set everyone, not just computer scientists, would be eager to learn and use.
Blockly | Google Developers
  • Google
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