Overview of Educational Robotics for STEAM Learning
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DOI
https://doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2021.v18.i2.2301Info
Abstract
Este artículo presenta un panorama de las diversas investigaciones e intervenciones educativas referidas a la robótica educativa y aprendizaje STEAM. Para esto se llevó a cabo una investigación documental, cualitativa interpretativa, en bases de datos especializadas. Se utilizaron los descriptores: robótica educativa, aprendizaje-robótica, STEAM-robótica, habilidades STEAM y pensamiento computacional. Como resultado se obtuvo el análisis de 105 documentos publicados del 2005 al 2019, se clasificaron de acuerdo con el idioma, ubicación geográfica, nivel educativo, tipo de estudio, temporalidad y tecnología utilizada. Las experiencias educativas se registran principalmente en el nivel primaria y secundaria. Se destacan los beneficios en cuanto al desarrollo de competencias de comunicación, trabajo en equipo, creatividad y resolución de problemas. Las metodologías didácticas empleadas son aprendizaje basado en problemas, proyectos y aprendizaje colaborativo, vivencial y lúdico, relacionadas con teorías construccionistas.
Palabras clave: robótica educativa; STEAM; aprendizaje; construccionismo; pensamiento computacional
Overview of Educational Robotics for STEAM Learning
Abstract: This article presents an overview of the various educational research and learning interventions referred to educational robotics and STEAM learning. For this, qualitative interpretive documentary research was carried out in specialized databases. Descriptors: educational robotics, learning-robotics, STEAM-robotics, STEAM skills, and computational thinking. As a result, the analysis of 105 documents published from 2005 to 2019 was obtained, they were organized according to language, geographic location, educational level, temporality, kind of investigation, and technology used. The educational experiences are mainly recorded in elementary and middle school levels. The benefits in terms of developing communication skills, teamwork, creativity, and problem-solving are highlighted. The didactic methodologies employed are problem-based learning, projects, and collaborative learning, experiential and playful learning, associated with constructionist theories.
Keywords: educational robotics, STEAM, learning, constructionism, computational thinking.
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Copyright (c) 2021 Maria Obdulia Gonzalez-Fernández, Yadira Alejandra González-Flores, Claudia Muñoz-López
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References
Acuña, A. L. S. (2012) Diseño y administración de proyectos de robótica educativa: lecciones aprendidas. Teoría de la Educación. Educación y Cultura en la Sociedad de la Información 13(3), 6-27
Adell, A. S., Llopis, M.Á.N., Esteve, F.M.M., Valdeolivas, M.G.N. (2019) El debate sobre el pensamiento computacional en educación. RIED.Revista Iberoamericana de Educación a Distancia 22(1), 171-186. Doi: http://dx.doi.org/10.5944/ried.22.1.22303
Aliaga, I.M.C., Carhuaricra, J.C., Asencio, L.V.T., Piñas, L.C.R. (2018) Programa de robótica educativa para mejorar el aprendizaje significativo en estudiantes del cuarto grado del área de Ciencia y Ambiente de la institución educativa. Revista EDUCA UMCH 11, pág-147. Doi: https://doi.org/10.35756/educaumch.v11i0.70
Alsoliman, B.S.H. (2018) The Utilization of Educational Robotics in Saudi Schools: Potentials and Barriers from the Perspective of Saudi Teachers. International Education Studies 11(10), 105-111.
Alvarado, D.S., Arias E.M. (2018) Experiencia STEAM. Proyecto Programación: La Nueva Alfabetización. Revista Atlante. Obtenido de https://www.researchgate.net/profile/Esteban_Arias-Mendez/publication/331288021_Experiencia_STEAM_--_Proyecto_Programacion_La_Nueva_Alfabetizacion/links/5c707dea458515831f67bc31/Experiencia-STEAM--Proyecto-Programacion-La-Nueva-Alfabetizacion.pdf
Aparicio, O.Y.G., Ostos O.L.U. (2018) El constructivismo y el construccionismo. Revista interamericana de investigación, educación y pedagogía 2(11), 115-120. Doi: https://doi.org/10.15332/s1657-107X.2018.0002.05
Balladares, B.J.A., Avilés M.R.S., Pérez, N.H.O. (2016) Del pensamiento complejo al pensamiento computacional: retos para la educación contemporánea. Sophia, Colección de Filosofía de la Educación (21), 159.
Barranco, A.A.C. (2012) La robótica educativa, un nuevo reto para la educación panameña. Teoría de la Educación. Educación y Cultura en la Sociedad de la Información 13(2), 9-17.
Barrera, N.L. (2015) Uso de la robótica educativa como estrategia didáctica en el aula. Revista Praxis & Saber 11(6), 215-234.
Barrera, R.C., Montaño, R.E. (2015) Desarrollo del Pensamiento Computacional con Scratch. Nuevas Ideas en Informática Educativa (pp. 616-620). Obtenido de http://www.tise.cl/volumen11/TISE2015/616-620.pdf
Benitti, F. B. V. (2012) Exploring the educational potential of robotics in schools: A systematic review. Computers & Education 58(3), 978-988.
Bonilla-del-Río, M., Aguaded, I. (2018) La escuela en la era digital: smartphones, apps y programación en educación primaria y su repercusión en la competencia mediática del alumnado. Píxel-Bit. Revista de Medios y Educación (53), 151-163. Doi: http://dx.doi.org/10.12795/pixelbit.2018.i53.10
Bravo, F. Á.S., Forero, A.G. (2012) La robótica como un recurso para facilitar el aprendizaje y desarrollo de competencias generales. Revista Teoría de la Educación. Educación y Cultura en la Sociedad de la Información 13(2), 120-136.
Caballero, Y. A.G., García-Valcárcel, M.R.A. (2019) Fortaleciendo habilidades de pensamiento computacional en Educación Infantil: Experiencia de aprendizaje mediante interfaces tangible y gráfica. RELATEC: Revista Latinoamericana de Tecnología Educativa 18(2), 133-150. Doi: http://dx.medra.org/10.17398/1695-288X.18.2.133
Cadillo León, J. R. (2015) Scratch y WeDo como herramientas para desarrollar el pensamiento computacional en niños de 11 y 12 años. Obtenido de https://reposital.cuaed.unam.mx:8443/xmlui/handle/20.500.12579/4186
Cadorin P. N., Sommer, S. M. B., da Silva, M. A.C., Schardosim J. P. S., da Silva, J. B. (2017) Technology Integration Actions in Mathematics teaching in Brazilian Basic Education: Stimulating STEM disciplines. Revista de Educación a Distancia 7(52), 11-22. Doi: http://dx.doi.org/10.6018/red/52/7
Candanedo, A.A. (2012) La robótica educativa, un nuevo reto para la educación panameña. Teoría de la Educación. Educación y Cultura en la Sociedad de la Información 13(2), 9-17.
Carme, J., Antoli, O.J. (2015) Spatial ability learning through educational robotics. Int J Technol Des Educ, 185–203.
Castro, M.D.R., Acuña, A.L.Z. (2012) Propuesta comunitaria con robótica educativa: valoración y resultados de aprendizaje. Teoría de la Educación. Educación y Cultura en la Sociedad de la Información 2(13), 91-119.
Charro, E., Martín, L. (2019) El papel de la robótica educativa en la adquisición de la competencia STEM (Science-Technology-Engineering-Mathematics). Revista Atlante: Cuadernos de Educación y Desarrollo. Obtenido de https://www.eumed.net/rev/atlante/2018/02/robotica-educativa-stem.html
Chavarría, -problema. M., Saldaño, A. (2010) La robótica educativa como una innovativa interfaz educativa entre el alumno y una situación Didáctica y Educación 1(2), 1-12.
Chung, C. C. (2014) Integrated STEAM Education through Global. 4th IEEE Integrated STEM Education Conference (pp. 978-984). Princeton: IEEE.
Da Silva, M.G.F., González, C.S.G. (2017) Pequebot: Propuesta de un sistema ludificado de robótica educativa para la educación infantil. Libro de Actas del V Congreso Internacional de Videojuegos y Educación. Obtenido de https://riull.ull.es/xmlui/bitstream/handle/915/6677/CIVE17_paper_14.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Eguchi, A. (2014) Robotics as a learning tool for educational transformation. In Proceeding of 4th international workshop teaching robotics, teaching with robotics & 5th international conference robotics in education Padova (Italy).
Eguiluz, N.L. (2016) El pensamiento computacional en el aula. Revista Arista Digital (52), 81-89.
Escalante, M., Montañez, T., González, C., y García, M. (2010) Matemáticas basadas en Proyectos, Software de Animación, Robots, Lenguajes de Programación y Cámara Digital. In Memorias del Congreso Iberoamericano de Informática Educativa 2010 (pp. 727-735).
Espino, E. E., González, C. S.G. (2015) Estudio sobre diferencias de género en las competencias y las estrategias educativas para el desarrollo del pensamiento computacional. RED. Revista de Educación a Distancia (46), 1 -20.
Espinosa, C.M., Gregorio M.O. (2017) La Robótica en Educación Infantil. Publicaciones Didácticas 90(1), 282-288.
Fernández, R.R. (2016) Evaluación de la autopercepción del nivel de competencia profesional docente específica en robótica educativa (Master's thesis): Universitat de Lleida. Obtenido de https://repositori.udl.cat/bitstream/handle/10459.1/57985/rfernandezr.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Filipp, S., Ten, N., Shirokolobov, I., Fradkov, A. (2017) Teaching Robotics in Secondary School. ScienceDirect 50(1), 12155-12160.
Fuentes, M.H., González J.M. (2017) Necesidades formativas del profesorado de Secundaria para la implementación de experiencias gamificadas en STEM. RED. Revista de Educación a Distancia (54), 1-25. Doi: http://dx.doi.org/10.6018/red/54/8
Fuentes, M.H., González, J.M. (2019) Evaluación inicial del diseño de unidades didácticas STEM gamificadas con TIC. Edutec. Revista Electrónica De Tecnología Educativa (70), 1-17. Doi: https://doi.org/10.21556/edutec.2019.70.1469
Galeano, M.E.M., Vélez, O.L.R. (2002) Estado del arte sobre fuentes documentales en Investigación cualitativa. Medellín: Universidad de Antioquia. Centro de Investigaciones Sociales y Humanas.
García, J. M. (2015) Robótica Educativa. La programación como parte de un proceso educativo. Revista de Educación a Distancia. RED 8 (46), 1-11. Doi: 10.6018/red/46/8
García-Valcárcel, A.M.R. Caballero Y.A.G. (2019) Robótica para desarrollar el pensamiento computacional en Educación Infantil. Comunicar: Revista científica iberoamericana de comunicación y educación (59), 63-72. Doi: https://doi.org/10.3916/C59-2019-06
Ghitis, T.J., Alba, J.V. (2014) Los robots llegan a las aulas. Revista Infancias Imágenes 13(1), 143-147.
Girvan, C., Lammer, L., Lepuschitz, W., Kynigos, C., Giuliano, A. (2017) ER4STEM robótica educativa para ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas. En Robótica en educación (pp. 95-101). Springer, Cham.
Gjovik, K.P. (2013) Determining factors that serve as barriers to integrative STEM methodology implementation in K-12 schools (Doctoral dissertation, North Dakota State University). Obtenido de https://library.ndsu.edu/ir/bitstream/handle/10365/27180/Determining%20Factors%20that%20Serve%20as%20Barriers%20to%20Integrative%20Stem%20Methodology%20Implementation%20in%20K-12%20Schools.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Gómez, G.H.V. (2015) El Estado del Arte: una metodología de investigación. Revista Colombiana de Ciencias Sociales 6(2), 423-442.
González, C.S.G. (2018) La enseñanza-aprendizaje del Pensamiento Computacional en edades tempranas: una revisión del estado del arte. En Pensamiento computacional. Zapata-Ros M. y Villalba Condor K. O. (Coordinadores). Editorial Universidad Católica de Santa María de Arequipa, Perú.
Hamner, E. y Cross, J. (2013) Arts & Bots: Techniques for Distributing a STEAM Robotics Program Through K-12 Classrooms. 3rd IEEE Integrated STEM Education Conference (pp. 12). Princeton, NJ: IEEE.
Herrera,Y.C. H., Rincon, D.L. (2013) Estado del arte de la robótica educativa en el ámbito mundial. Obtenido de https://repository.uniminuto.edu/bitstream/handle/10656/2396/TI_HerreraHuertasYudi_2012.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Ioannou, A., Makridou, E. (2018) Exploring the potentials of educational robotics in the development of computational thinking: A summary of current research and practical proposal for future work. Educ Inf Technol (23), 531–2544. Doi: https://doi.org/10.1007/s10639-018-9729-z
Jiménez, J.A.B., Ramírez, J.P., González, J.E. (2011) Sistema modular de robótica colaborativa aplicado en educación. Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia (58), 163-172.
Khanlari, A. (2016) Teachers’ perceptions of the benefits and the challenges of integrating educational robots into primary/elementary curricula. European Journal of Engineering Education 41(3), 320-330. Doi: https://doi.org/10.1080/03043797.2015.1056106
Koehler, M.J., Mishra, P., Cain, W. (2015) ¿Qué son los saberes tecnológicos y pedagógicos del contenido (TPACK)?. Virtualidad, educación y ciencia 6(10), 9-23.
Kotsopoulos, D., Floyd, L., Khan, S., Kizito, I.N., Somanath, S., Weber, J., Yiu, C. (2017) A Pedagogical Framework for Computational Thinking. Digit Exp Math Educ 3 (2), 154-171. Doi: https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s40751-017-0031-2.pdf
Kradolfer, S., Dubois, S., Riedo, F., Mondada, F., Fassa, F. (2014) A sociological contribution to understanding the use of robots in schools: the thymio robot. In International Conference on Social Robotics. (pp.217-228). Springer, Cham.
Londoño, O.L.R, Maldonado L.F.G., Calderón L.C.V. (2016) Guía para construir estados de arte. Internarional Corporation of Networks of Knowledge (ICONK). Bogotá. Obtenido de http://iconk.org/docs/guiaea.pdf
López, P.A.R. y Andrade, H.S. (2013) Aprendizaje con robótica, algunas experiencias. Educación 37(1), 43-63.
Mancilla, V.H.G., Aguilar, R.E.D., Aguilera, J.G.G., Subías, K.A., Ramírez, A.R. (2017) Robótica educativa para enseñanza de las ciencias. Revista Electrónica sobre Tecnología Educación y Sociedad, 4(7), 1-13.
Marmolejo, J.E.V. y Campos Salgado, V. (2012) Pensamiento lógico matemático con scratch en nivel básico. Vínculos 9(1), 87-95.
Márquez, J.E.D., Ruíz, J.H.F. (2014) Robótica educativa aplicada a la enseñanza básica secundaria. Revista científica de opinión y divulgación DIM (10) 30, 1-11.
Mataric M.J., Koenig, N., Feil-Seifer, D. (2007) Materials for Enabling Hands-On Robotics and STEM Education. Socially Assistive Robotics Group. Simposio de Primavera de AAAI sobre Robots y Lugares de Robots.
MECD Ministerio de Educación, Cultura y Deporte (2018) Programación, robótica y pensamiento computacional en el aula. Madrid: Instituto Nacional de Tecnologías Educativas y de Formación del Profesorado.
Mesa, L.A.M., Barrera, N.L. (2013) La robótica educativa como instrumento didáctico alternativo en educación básica. Revista colombiana de tecnologías de avanzada (RCTA) 2(22). Doi: https://doi.org/10.24054/16927257.v22.n22.2013.411
Mishra, P. y Koehler, M.J. (2006) Technological pedagogical content knowledge: A framework for integrating technology in teacher knowledge. Teachers College Record 108 (6), 1017-1054.
Monjelat, N. (2019) Programación de tecnologías para la inclusión social con Scratch: Prácticas sobre el pensamiento computacional en la formación docente. Revista Electrónica Educare 23(3), 1-25. Doi: https://doi.org/10.15359/ree.23-3.9
Moreno, I., Muñoz, L., Serracín, J.R., Quintero, J., Pittí K.P., Quiel, J. (2012) La robótica educativa, una herramienta para la enseñanza-aprendizaje de las ciencias y las tecnologías. Teoría de la Educación. Educación y Cultura en la Sociedad de la Información 13(2), 74-90.
Mubin, O., Stevens, C.J., Shahid, S., Al-Mahmud, A., Dong, J. (2013) A review of the applicability of robots in education. Technology for Education and Learning 1, 1-7.
Ngamkajornwiwat, P., Pataranutaporn, P., Surareungchai, W., Ngamarunchot, B., Suwinyattichaiporn, T. (2017) Understanding the role of arts and humanities in social robotics design: an experiment for STEAM enrichment program in Thailand. 6th International Conference on Teaching, Assessment and Learning for Engineering (TALE) (pp. 457-517). Hong Kong, China: IEEE.
Ocaña, G.R. (2012) Robótica como asignatura en enseñanza secundaria. Resultados de una experiencia educativa. Espiral. Cuadernos del profesorado 5(10), 56-64.
Ortiz, J.G.M., Ríos, A. R., Bustos, R.A.G. (2012) Laboratorio móvil tecno educativo: cursos de robótica de bajo costo para la alfabetización científica y tecnológica. Teoría de la Educación. Educación y Cultura en la Sociedad de la Información 13(3), 145-161.
Ospennikova, E., Ershov, M., Iljin, I. (2015) Educational robotics as an inovative educational technology. Procedia-Social and Behavioral Sciences 214, 18-26.
Papert, S., Harel, I. (1991) Situating constructionism. Constructionism 36(2), 1-11.
Pittí, K.P, Curto B.D., Moreno, V.R. (2010) Experiencias construccionistas con robótica educativa en el centro internacional de tecnologías avanzadas. Teoría de la Educación. Educación y Cultura en la Sociedad de la Información 11(1), 310-329.
Pittí K.P., Curto, D.B., Moreno, V.R., Rodríguez, M. J.C., Rodríguez, J. F.A. (2014) Using Robotics as a Learning Tool in Latin America and Spain. IEEE revista iberoamericana de tecnologías del aprendizaje 9(4).
Plaza, P., Carro, G., Blazquez, M., Sancristobal, E., Castro, M., García-Loro, F., Muñoz, J. (2018) Crumble as an educational tool to introduce robotics. In 2018 XIII Technologies Applied to Electronics Teaching Conference (TAEE) (pp. 1-7). IEEE.
Rädiker S., Kuckartz U. (2019) Análisis de datos Cualitativos con MAXQDA Texto, Audio, video. Berlin, Germany: MAXQDA PRESS.
REDEM. (2017) La robótica educativa ya ha conquistado las aulas. Obtenido de https://www.redem.org/la-robotica-educativa-ya-ha-conquistado-las-aulas/
Ribeiro, C., Coutinho, C., Costa, M.F. (2011) La Robótica Educativa como Herramienta Pedagógica en la Resolución de Problemas de Matemáticas en la Enseñanza básica. CISTI.
Rincón, A.I.R., Ávila, W.D. (2016) Una aproximación desde la lógica de la educación al pensamiento computacional. Sophia, Colección de Filosofía de la Educación (21), 61- 176.
Rodríguez, C. (2018) Propuesta pedagógica fundamentada en la metodología STEAM para fortalecer el aprendizaje rizomático de los estudiantes de básica primaria. Proyecto OCTOPUS. Obtenido de https://repository.uniminuto.edu/handle/10656/6421
Rodríguez, H.V. (2008) Del constructivismo al construccionismo: implicaciones educativas. Revista Educación y Desarrollo Social (1), 71-89.
Romero, C., Nieto, J., Ochoa, C. (2014) Revisión del estado del arte de las plataformas robóticas orientadas a la educación. Journal of Engineering and Technology 3(2), 23-35.
Ruíz, F.V. (2017) Diseño de proyectos STEAM a partir del currículum actual de Educación Primaria utilizando Aprendizaje Basado en Problemas. Aprendizaje Cooperativo, Flipped Classroom y Robótica Educativa, Valencia: Universidad CEU Cardenal Herrera.
Sánchez, E.L. (2019) La educación STEAM y la cultura «maker». Journal of Parents and Teachers (379), 45-51.
Santos, M.P., Osório, A. (2019) Aprender a programar en educación infantil: análisis con la escala de participación. Píxel-BIT Revista de Medios y Educación (55), 133-156.
Suárez, A.Z., García, D.C., Martínez, P.A. D., Martos J.T. (2018) Contribución de la robótica educativa en la adquisición de conocimientos de matemáticas en la Educación Primaria.
Magister: Revista miscelánea de investigación 30(1), 43-54. https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=6722243
Tec, B., Uc, J., González, C., García, M., Escalante, M., Mantañez, T. (2010) Análisis comparativo de dos formas de enseñar matemáticas básicas: robots legos nxt y animación con scratch. In Memorias de la Conferencia Conjunta Iberoamericana sobre Tecnologías para el Aprendizaje (pp. 103-109).
Valverde, J.B., Fernández M.R.S. y Garrido, M.D.C.A. (2015) El pensamiento computacional y las nuevas ecologías del aprendizaje. Revista de Educación a Distancia (46).
Viegas, J.V.D., Villalba, K.O.C. (2017) Educación y Robótica Educativa. RED (54), 1-13. Doi: http://dx.doi.org/10.6018/red/54/11
Villacís, J.A.S. (2019) Integración de la robótica mediante el uso de la plataforma Arduino para el aprendizaje de matemáticas en el aula (Doctoral dissertation)Instituto Politécnico de Leira.Leira, Portuagal.
Wing, J.M. (March 2006) Computational Thinking. It represents a universally applicable attitude and skill set everyone, not just computer scientists, would be eager to learn and use. Communications of the ACM. 49 (3). Obtenido de https://www.cs.cmu.edu/~15110-s13/Wing06-ct.pdf
Yakman, G. (2008) STΣ@M Education: an overview of creating a model of integrative education. Pupils Attitudes Towards Technology. 2008 Annual Proceedings. Netherlands.
Yakman G., Lee, H. (2012) Exploring the Exemplary STEAM Education in the U.S. as a Practical Educational Framework for Korea. Journal of The Korean Association For Science Education 6(32), 1072-1086.
Zamorano, G.C.E. (2018) Educación para el sujeto del siglo XXI: principales características del enfoque STEAM desde la mirada educacional. Revista Contextos.Estudios De Humanidades Y Ciencias Sociales, (41). http://revistas.umce.cl/index.php/contextos/article/view/1395
Zapata-Ros, M. (2015) Pensamiento computacional: Una nueva alfabetización digital. RED-Revista de Educación a Distancia 46(4). Doi : 10.6018/red/46/4 http://www.um.es/ead/red/46/zapata.pdf
Zúñiga, A.L. (2012) Diseño y administración de proyectos de robótica educativa: lecciones aprendidas. Teoría de la Educación. Educación y Cultura en la Sociedad de la Información 13(3), 6-27.