Fortalecimiento del Pensamiento Computacional en Estudiantes de Secundaria Mediante la Programación con Arduino UNO
Strengthening Computational Thinking in High School Students through Programming with Arduino UNO
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Resumen
El Pensamiento Computacional se ha convertido en una competencia esencial para la educación en la era de la Industria 4.0, especialmente en estudiantes de secundaria. El objetivo del artículo es fortalecer el Pensamiento Computacional de estudiantes de secundaria mediante programación informática utilizando el microcontrolador Arduino UNO, integrándolo en actividades pedagógicas que fomentan la resolución de problemas y la automatización. La metodología del trabajo tuvo un enfoque cualitativo no experimental, donde los estudiantes con conocimientos previos en programación diseñaron, construyeron y probaron prototipos físicos que solucionaran problemas reales, iniciaron con una prueba diagnóstico sobre lógica de programación, luego una introducción, sintaxis de programación e interacción con el microcontrolador. Los resultados mostraron un aumento significativo en las competencias técnicas y en la motivación de los estudiantes hacia el aprendizaje activo de la programación y la robótica. Asimismo, se destacó el valor del aprendizaje colaborativo, la creatividad y la capacidad de resolución de problemas, ya que los estudiantes trabajaron en equipo para desarrollar sus proyectos. No obstante, se identificaron algunas limitaciones, como la disponibilidad de recursos materiales y la necesidad de mayor capacitación para los docentes. En conclusión, el uso de Arduino UNO como herramienta educativa contribuye al desarrollo de habilidades tecnologías, ofreciendo un entorno accesible y efectivo del aprendizaje activo crucial en la preparación de los estudiantes para los desafíos de la Industria 4.0 y un mundo cada vez más digitalizado.
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Referencias (VER)
Akib, E.; Muhsin, Muh. A. (2019). Assessment of teaching in 21st century. Journal of Physics: Conference Series, 1179(1), 012065. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1179/1/012065
Alsina, A.; Acosta, Y. (2022). Conectando la educación matemática infantil y el pensamiento computacional: Aprendizaje de patrones de repetición con el robot educativo programable Cubetto®. Innovaciones Educativas, 24(37), 133–148. https://doi.org/10.22458/ie.v24i37.4022
Autodesk, I. (2024). Tinkercad [Simulador en línea]. https://www.tinkercad.com
Ávalos Dávila, C.; Arbaiza Lecue, N. Z.; Ajenjo Servia, P. (2021). Calidad educativa y nuevas metodologías de enseñanza-aprendizaje: Retos, necesidades y oportunidades para una visión disruptiva de la profesión docente. Innovaciones Educativas, 23(35), 117–130. https://doi.org/10.22458/ie.v23i35.3477
Balon, B.; Duric, J.; Simic, M. (2021). Arduino platform as learning tool in high school and college education. 44th International Convention on Information, Communication and Electronic Technology (MIPRO 2021), 688–693. https://doi.org/10.23919/MIPRO52101.2021.9597141
Bianchi, A.; Moon, K. J.; Dementyev, A.; Je, S. (2024). BlinkBoard: Guiding and monitoring circuit assembly for synchronous and remote physical computing education. HardwareX, 17, e00511. https://doi.org/10.1016/j.ohx.2024.e00511
Buachoom, A.; Thedsakhulwong, A.; Wuttiprom, S. (2019). An Arduino board with ultrasonic sensor investigation of simple harmonic motion. Journal of Physics: Conference Series, 1380(1), 012098. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1380/1/012098
Cabezas, C.; Carrera, O. (2024). Enfoque STEM en la educación y formación docente en el Distrito Noroccidente de la Mancomunidad del Chocó Andino. Mamakuna, 23, 48–62. https://revistas.unae.edu.ec/index.php/mamakuna/article/view/946
Corrales-Álvarez, M.; Ocampo, L. M.; Cardona-Torres, S. A. (2024). Definiciones del pensamiento computacional. Una revisión de la literatura. Revista EIA, 21(42), 1–24. https://doi.org/10.24050/reia
de Educación, S. (2016). Plan nacional decenal de educación 2016–2026 (1–84). Ministerio de Educación Nacional. https://www.mineducacion.gov.co/1780/articles-392871_recurso_1.pdf
Deepti Raj, G.; Prabadevi, B.; Gopal, R. (2024). Evolution of Industry 4.0 and its fundamental characteristics. En Disruptive Technologies and Digital Transformations for Society 5.0 (pp. 1–25). Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-99-8118-2_1
Dimitrova, G.; Marinova, M. (2024). Digital transformation of higher education: Model for digital learning. AIP Conference Proceedings, 3078(1), 020053. https://doi.org/10.1063/5.0208135
El Hadi, M.; El Moussaouy, A.; Ouariach, A.; Essaadaoui, R.; Hachmi, A.; Laabidi, K.; Magrez, H.; Meziani, Y. M. (2020). Real time free fall investigation for educational purposes using Arduino Uno board. Physics Education, 55(5), 055018. https://doi.org/10.1088/1361-6552/aba12f
Gajdzik, B.; Wolniak, R. (2021). Transitioning of steel producers to the steelworks 4.0 – Literature review with case studies. Energies, 14(14), 4391. https://doi.org/10.3390/en14144109
Gobierno de Colombia. Ministerio de Comercio, Industria y Turismo. (2023). https://www.mincit.gov.co
Guevara, G.; Verdesoto, A.; Castro, N. (2020). Metodologías de investigación educativa (descriptivas, experimentales, participativas, y de investigación-acción). RECIMUNDO, 4(3), 163–173. https://doi.org/10.26820/recimundo/4.(3).julio.2020.163-173
Hernández, J.; Díaz, S.; Hernández, G.; León, L. (2024). Implementación de microcontrolador Arduino en prácticas de electrónica digital como estrategia de aprendizaje. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 13488–13504. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13757
Hurtuk, J.; Adam, N.; Chovanec, M. (2017). The Arduino platform connected to education process. IEEE 21st International Conference on Intelligent Engineering Systems (INES), 71–76. https://doi.org/10.1109/INES.2017.8118531
Kondaveeti, H. K.; Kumaravelu, N. K.; Vanambathina, S. D.; Mathe, S. E.; Vappangi, S. (2021). A systematic literature review on prototyping with Arduino: Applications, challenges, advantages, and limitations. Computer Science Review, 40, 100364. https://doi.org/10.1016/j.cosrev.2021.100364
Kumar, G.; Singh, O. P.; Saini, H. (2021). Cybersecurity: Ambient Technologies, IoT, and Industry 4.0 Implications (Vol. 1). CRC Press.
Lee, S. J.; Kwon, K. (2024). A systematic review of AI education in K-12 classrooms from 2018 to 2023: Topics, strategies, and learning outcomes. Computers and Education: Artificial Intelligence, 6, 100211. https://doi.org/10.1016/j.caeai.2024.100211
Manikanawar, S.; Kulkarni, V. N.; Gaitonde, V. N.; Satish, G. J.; Kotturshettar, B. B. (2021). A state-of-the-art review on Industry 4.0 and related key technologies. AIP Conference Proceedings, 2358(1), 020006. https://doi.org/10.1063/5.0057994
Marín-Marín, J. A.; García-Tudela, P. A.; Duo-Terrón, P. (2024). Computational thinking and programming with Arduino in education: A systematic review for secondary education. Heliyon, 10(8), e29177. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e29177
Mercorelli, P.; Nemati, H.; Zhu, Q. (2024). Industry 4.0 more than a challenge in modeling, identification, and control for cyber-physical systems. En Modeling, Identification, and Control for Cyber-Physical Systems Towards Industry 4.0. Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-32-395207-1.00010-X
Moncayo, H.; Alulima, L.; Mena, M.; Zárate, L. (2023). Empowering electronics learning through a hands-on approach: Arduino projects in the classroom. IEEE 3rd International Conference on Advanced Learning Technologies on Education & Research (ICALTER), 1–4. https://doi.org/10.1109/ICALTER61411.2023.10372878
Montiel, H.; Gomez-Zermeño, M. G. (2021). Educational challenges for computational thinking in K–12 education: A systematic literature review of “Scratch” as an innovative programming tool. Computers, 10(6), 71. https://doi.org/10.3390/computers10060069
Narong, D. K.; Hallinger, P. (2024). Traversing the evolution of research on engineering education for sustainability: A bibliometric review (1991–2022). Sustainability (Switzerland), 16(2), 6401. https://doi.org/10.3390/su16020641
Nguyen, T.-T.; Hoang, D.-L.; Nguyen, H.-T. L.; Nguyen, T.-B. (2021). STEM-oriented activities for improving student performance in Chu Van An secondary school, Thai Nguyen Province, Vietnam. Journal of Physics: Conference Series, 1835(1), 012053. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1835/1/012053
Rodriguez-Sanchez, C.; Orellana, R.; Fernandez, P. R.; Borromeo, S.; Vaquero, J. (2024). Insights 4.0: Transformative learning in industrial engineering through problem-based learning and project-based learning. Computer Applications in Engineering Education, 32(4), e22736. https://doi.org/10.1002/cae.22736
Ruiz-Bolívar, C.; Ríos-Cabrera, P. (2020). La innovación educativa en América Latina: Lineamientos para la formulación de políticas públicas. Innovaciones Educativas, 22(32), 199–212. https://doi.org/10.22458/ie.v22i32.2828
Soenarto, S.; Sugito, S.; Suyanta, S.; Siswantoyo, S.; Marwanti, M. (2020). Vocational and senior high school professional teachers in Industry 4.0 | Guru profesional di sekolah menengah atas dan sekolah menengah kejuruan di era industri 4.0. Cakrawala Pendidikan, 39(3), 655–665. https://doi.org/10.21831/cp.v39i3.32926
Sulayman, A. A.; Araromi, D. O.; Ayodele, O. E.; Araromi, H. O.; Osuolale, F. N. (2024). Arduino microcontroller based real-time monitoring of haemodialysis process for patients with kidney disease. E-Prime - Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy, 7, 100403. https://doi.org/10.1016/j.prime.2023.100403
Tupac-Yupanqui, M.; Vidal-Silva, C.; Pavesi-Farriol, L.; Sanchez Ortiz, A.; Cardenas-Cobo, J.; Pereira, F. (2022). Exploiting Arduino features to develop programming competencies. IEEE Access, 10, 20602–20615. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3150101
Udvaros, J.; Gubán, M.; Gubán, Á.; Sándor, Á. (2023). Industry 4.0 from the perspective of Education 4.0. International Journal of Advanced Natural Sciences and Engineering Researches, 7(4), 230–234. https://doi.org/10.59287/ijanser.705
Umbara, D. M. A. (2024). Revolutionizing Education 4.0: Evaluating the role of robots in learning effectiveness. E3S Web of Conferences, 482, 05011. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202448205011