Aprendizaje de STEM en la infancia a través de entornos de programación visual y dispositivos de hardware interactivo

Abstract

Esta investigación aborda estrategias para contrarrestar el rezago de las áreas STEM en la educación básica rural colombiana al suplementar la escasa infraestructura tecnológica mediante entornos de programación visual y hardware interactivo. El estudio se enfoca en alumnos de sexto grado de una institución rural del departamento del Cauca (Colombia), quienes presentaban niveles bajo-medios de pensamiento computacional y pensamiento sistémico. La investigación evaluó el impacto de una propuesta pedagógica secuencial (basada en el uso de Scratch, Flowcode y el montaje de hardware programable) orientada a potenciar ambas formas de pensamiento en los alumnos. Los hallazgos del trabajo se estructuran en cuatro ámbitos principales. En primer lugar, se demostró la viabilidad pedagógica en aulas rurales con recursos limitados, ya que los estudiantes completaron la secuencia didáctica y desarrollaran el artefacto integrador final. En segundo lugar, se implementó análisis cuantitativo de dos instrumentos: una comparación pretest–postest de competencias de pensamiento computacional y sistémico, y un test de motivación hacia STEM donde se incluían aspectos de trabajo colaborativo. En la comparación pretest-postest se evidenció un progreso notable. En particular, se evidenció un progreso muy significativo (superior a 20 puntos porcentuales) en habilidades de descomposición y abstracción, avances moderados en modelado, y mejoras más modestas (menores a 10 puntos) en retroalimentación y justificación. En el test de motivación se alcanzaron niveles muy positivos. En tercer lugar, se complementó el análisis mediante instrumentos cualitativos (tales como entrevistas estructuradas y observación de clase) con los que se detectó un alto entusiasmo, la pérdida del temor inicial al hardware y la adopción del ensayo-error, aunque persistieron dificultades para verbalizar los errores cometidos. En cuarto y último lugar, se descubrieron recomendaciones de proyección curricular, dado que los resultados sugieren que habilidades como la retroalimentación y la justificación requieren mayor maduración en grados más avanzados al sexto de secundaria.