Robótica y Proyectos STEAM:
Desarrollo de la creatividad en las aulas de Educación Primaria
Robotics and STEAM
projects: development of creativity in a Primary School Classroom
Dra. Raquel
Casado Fernández2 rcasado@formarobotik.com
Dra. Mirian
Checa Romero1 m.checa@uah.es
1
Universidad de Alcalá. Departamento de Ciencias de la
Educación. Aulario María de Guzmán. Calle San Cirilo, s/n, Alcalá de Henares,
Madrid. (España).
2
FORMA ROBOTI-K S.L. Calle González Dávila, 18. Madrid. (España).
Recibido:
27-07-2019 | Revisado: 06-11-2019 | Aceptado: 2019-12-02 | Publicado:
01-05-2020 DOI: https://doi.org/10.12795/pixelbit.73672|
Páginas: 51-69
Cómo citar este artículo:
Casado, R. & Checa-Romero, M. (2020). Robótica
y Proyectos STEAM: Desarrollo de la creatividad en las aulas de Educación
Primaria Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación,
58, 51-69. https://doi.org/10.12795/pixelbit.73672
|
RESUMEN |
ABSTRACT |
|
La incorporación en las aulas de los proyectos STEAM y de
la robótica es avalada por numerosos estudios que demuestran los efectos
positivos en relación con la creatividad y la capacidad de resolver
problemas, siendo estas habilidades necesarias para que los individuos puedan
enfrentarse a los desafíos del siglo XXI. Este estudio pretende aportar
evidencias empíricas sobre el aumento de la capacidad creativa en alumnos y
alumnas de 5º y 6º de educación primaria. Para ello, se llevó a cabo un
taller que se dividió en dos fases: la primera de ellas consistió en la
incorporación en las aulas de los proyectos STEAM y la robótica como
herramientas educativas analizando la variable creatividad a través del Test
CREA, utilizando para ello un diseño pretest/post-test;
la segunda fase consistió en una competición donde el alumnado tuvo la
ocasión de exponer sus proyectos STEAM y sus robot construidos y programados
ante un comité de expertos, que evaluaron estos productos a través de los
criterios de creatividad definidos por el mismo test. Los resultados
obtenidos muestran un aumento significativo de la creatividad y una
valoración muy positiva del comité de expertos, confirmando que los productos
finales obtenidos por los estudiantes son altamente creativos. |
The
incorporation of STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts and
Mathematics) projects and robotics into the classroom is endorsed by numerous
studies. Most of them demonstrate the positive effects in relation with
creativity and resolving problems capability, being these abilities
necessaries for students to face 21st century challenges. This study tries to
bring up empiric evidences about the increase in creativity, through the
analysis of the results from an educative workshop developed by 5 and 6th
Primary Education. The workshop was divided in two phases: the first one was
focused on incorporating STEAM projects and robotics in the classroom as
educative tools. These projects were incorporated in a transversal manner
from a constructivist perspective and based on the scientific method. The
impact on creativity was analysed through CREA test
(using a pre-test and post-test). The second phase consisted in a contest
where students presented their STEAM and robots projects. These products were
assess by an expert committee using the creativity
criteria defined in CREA test (newness, courage, truth and utility). Results
show a significant increase on creativity measured through CREA test, and
high scores on STEAM and robotics productions assessment, highlighting the
opportunity to introduce these tools in primary school classrooms, to develop
students’ creativity. |
|
PALABRAS CLAVES |
KEYWORDS |
|
STEAM, robótica educativa,
creatividad, educación primaria, tecnología educativa. |
STEAM, educative robotics, creativity, primary education,
educative technology |
1.- Introducción
Los cambios sociales y tecnológicos del
siglo XXI plantean la necesidad de redefinir los modelos de enseñanza y
aprendizaje para potenciar en los estudiantes el desarrollo de capacidades
relacionadas con la creatividad y la resolución de problemas, unidas a la
adquisición de competencias técnico-científicas que permitan resolver los retos
inciertos del futuro.
Si partimos de un paradigma
constructivista del aprendizaje, consideraremos que aprender significa transformar el conocimiento por parte del alumno. Para
ello, deberemos diseñar escenarios de aprendizaje donde el alumno pueda
implicarse en sus proyectos de aprendizaje. Si potenciamos Entornos de
Aprendizaje Constructivistas EAC (Jonassen, 2008), fomentaremos en los estudiantes la
resolución de problemas y su desarrollo conceptual. Los Modelos EAC son
propuestas que parten de un problema, pregunta o proyecto como núcleo del
entorno donde se ofrece al alumno varios sistemas de interpretación con el fin de resolver el problema y hallar las respuestas a las
preguntas formuladas.
Uno de los ejemplos de estos Modelos EAC,
podrían ser los proyectos STEAM, acrónimo de Sience, Technology, Engineering, Art and Mathematics, basado en el aprendizaje integrado de dichas disciplinas
científicas, poniendo el foco principal en la resolución de problemas en
situaciones abiertas y no estructuradas, con el fin de generar por parte del
alumnado un determinado producto para solventar la situación problemática (Reinking & Martin, 2018; Yakman & Lee, 2012). Es por eso, que en estos casos añadimos una
extensión del constructivismo denominado “Construccionismo” (Papert, 1980).
Esta perspectiva defiende que el conocimiento es más efectivo cuando el
estudiante está involucrado en la construcción de objetos
que son significativos para él. En este sentido, se resalta la importancia del
aspecto constructivo manual, fomentando así el pensamiento creativo y la
construcción de nuevos conocimientos. Por otra parte, estos proyectos, muy ligados a la Robótica y Tecnología Educativa, resultan muy
atractivos y motivadores al alumnado, además de que permiten desarrollar los
objetivos, contenidos y competencias de las diferentes asignaturas (Arabit-García & Prendes-Espinosa, en prensa).
La robótica educativa se presenta como un proceso creativo basado en el
ensayo-error y como un proceso tecnológico basado en las interacciones entre
sociedad, ciencia y tecnología, que se concretan en la programación,
construcción y manipulación de una plataforma robótica (García, 2015;
Karim, Lemaignan & Mondada, 2015). En este sentido, la robótica educativa es una
excelente herramienta educativa que, unida a una correcta planificación
metodológica, podría mejorar significativamente el aprendizaje de los estudiantes, aumentar su motivación e interés, así como el
desarrollo de habilidades de cooperación social, resolución de problemas y
habilidades creativas.
Por tanto, la robótica educativa es una
herramienta perfectamente integrable en un entorno de aprendizaje
STEAM. La relación de los Proyectos STEAM con la tecnología y la ingeniería es
muy estrecha y, como en estas disciplinas, el fin último es diseñar y llevar a
la práctica una solución de un problema a través de la construcción de un
objeto técnico, acercando estas disciplinas a priori
alejadas, al currículo de la Enseñanza Primaria, adentrando a los alumnos en el
denominado Método Científico (Suárez, García, Martínez & Martos, 2018).
Para ello, los niños se adentran en un método de investigación, buscando diferentes caminos que guíen el descubrimiento, implicando
necesariamente la puesta en práctica del pensamiento lógico. Dicha actividad
científica necesita grandes dosis de imaginación y de una actitud crítica ante
el problema a resolver para acercarse, de esta forma, a la
construcción de conocimiento como si de científicos se tratasen. Incorporar
estas herramientas en esta etapa educativa garantiza que los estudiantes sean
capaces de utilizar el pensamiento científico a través de su propia experiencia. Por otro lado, también asegura el aspecto manipulativo con los
objetos con los que están suficientemente familiarizados, ya que los
estudiantes de los últimos cursos de esta etapa (5º y 6º), tal y como nos
indicaba Piaget (1978) se encuentran en la etapa
de las operaciones concretas de su desarrollo. Se trata, por tanto, de una edad
en la que empiezan a poder resolver problemas abiertos o semiabiertos
planteados a través de elementos manipulativos, como es el caso de la robótica
educativa y los proyectos STEAM (ej: Barker & Ansorge, 2007).
Aunque la robótica educativa todavía no
cuenta con suficientes investigaciones que demuestran una comprobación empírica
suficiente, ya hay numerosos estudiosos que han analizado los cuantiosos
beneficios que aportan, en las siguientes áreas: i)
rendimiento académico: algunos estudios con metodologías cuantitativas han
podido medir la mejora del rendimiento en los alumnos cuando utilizan robots en
su aprendizaje (e.j.: Barak & Zadok, 2009; Kazakoff, Sullivan & Bers, 2013; Toh.
et. al, 2016); ii)
interés y motivación: los estudios empíricos aportan datos acerca del interés
que despiertan en los estudiantes el trabajo con robots (Mubin et
al., 2012); iii) habilidades sociales y de trabajo cooperativo: las revisiones más recientes sobre el estudio de la robótica muestran conclusiones claras
sobre los beneficios en estas áreas (Mitnik, Nussbaum & Soto, 2008; Owens, Granader, Humphery & Baron-Cohen, 2008). Varney et. al. (2012) muestran que la robótica es una herramienta eficaz para fomentar las habilidades de equipo en los estudiantes, ya que
hace que discutan, resuelvan problemas de forma conjunta, trabajen con sus
compañeros aportando cada uno lo mejor, generando experiencias de aprendizaje
interactivas y atractivas para los niños que les impulsa a colaborar
(Chang et al., 2010); iv) creatividad: es importante entender la creatividad como algo más que
un factor individual, yendo más allá del genio solitario (Glăveanu, 2010). En la robótica educativa, la creatividad se asocia a los procesos de programación, construcción y manipulación de
plataformas robóticas, que fomentan el pensamiento inventivo y la solución
creativa de los problemas (Zawieska & Duffy, 2015). En este sentido, existe un segundo foco basado en
la creatividad entendida como la “ilusión de la vida” y
la utilización de artefactos que realizan una serie de tareas que interactúan
con el entorno. En el ámbito escolar, se ha confirmado que los estudiantes de
Educación Primaria consiguen un aumento de la creatividad al trabajar con robots (Cavas et al., 2012) y, en relación a los
proyectos STEAM, Puig y Bargalló (2017) aportó que arte y robótica forman un paradigma práctico que
aporta belleza, alegría, diversión y creatividad mientras se aprenden
contenidos curriculares; v) habilidades en la resolución
de problemas: la robótica es una herramienta útil para la resolución de
problemas (Benitti, 2012; Toh et al., 2016), aunque al analizar los resultados de algunos estudios
encontramos algunas contradicciones. En los estudios de
Williams, Ma, Prejean & Ford (2007) no consiguieron resultados fiables, mientras que
Sullivan (2008), por el contrario, encontró mejoras en las habilidades para
resolver problemas al detectar un mayor uso de enfoques eficaces.
Por tanto, los proyectos STEAM aúnan dos de las principales metodologías del aprendizaje
cooperativo, el aprendizaje basado en proyectos y el aprendizaje basado en
problemas (Domingo & Marqués, 2013). En base a una nueva pregunta o reto
inicial, se plantea a los estudiantes generar un producto final que, para
resolverlo, necesitarán superar diferentes tareas y pruebas, propios del
aprendizaje basado en problemas y que genera altas dosis de aprendizaje
significativo (Barak & Assal, 2018). Ambas metodologías, por otra parte, llevan implícita la metodología del aprendizaje cooperativo (Domingo &
Marqués, 2013), que supondrá nuevas estructuras organizativas en el aula.
Con las previsiones y alcances
anteriores, emerge la necesidad de formar a las nuevas generaciones en
habilidades propias de la robótica y los proyectos STEAM
para poder estar preparados para las futuras tecnologías que aún están por
descubrir. Para ello, será necesario generar contextos innovadores de
aprendizaje mucho más interdisciplinares, tecnológicos y creativos. En este sentido, la robótica educativa puede potenciar procesos
creativos basados en el ensayo-error a través de procesos tecnológicos donde se
conjugan la ciencia, la tecnología y la sociedad, que los estudiantes deberán
concretar en la programación, construcción y manipulación de
diferentes plataformas robóticas (García, 2015; Karim, Lemaignan & Mondada, 2015). Por tanto, la robótica educativa se integra
perfectamente en los entornos de aprendizaje STEAM, aportando cualidades como
el interés, la motivación y el rendimiento de los
estudiantes (Benitti, 2012; Alimisis, 2013; Mikropoulos & Bellou, 2013).
El presente artículo tiene como objetivo
examinar las mejoras experimentadas en la creatividad de los estudiantes de un
aula de 5º y 6º de primaria, a través de la introducción de la robótica
educativa y de los entornos de aprendizaje STEAM. Para ello, se analizan los
resultados de un taller de 18 semanas de duración con 57 alumnos de entre 9 y
12 años pertenecientes a un colegio concertado de Móstoles, de la Comunidad de Madrid (España). Para valorar la creatividad se llevó a
cabo un doble análisis: por un lado, un diseño cuasi experimental de grupo
único con medidas repetidas pre-post-test a través del Test CREA de Inteligencia creativa y, por otro, el análisis de los productos STEAM elaborados por los estudiantes a través de los
criterios establecidos por ese mismo Test.
El presente artículo se estructura de la
siguiente forma: el epígrafe 2 presenta una descripción detallada de los
materiales y métodos llevados a cabo para la realización del
estudio. El epígrafe 3 presenta la metodología de análisis, así como los
resultados obtenidos El epígrafe 4 presenta la discusión y las conclusiones.
2.- Metodología
La finalidad de este estudio fue
doble: analizar y constatar mejoras en la creatividad a partir de un taller
pedagógico que incorporaba la utilización de proyectos STEAM y robótica, utilizando para ello un diseño pre-test/post-test, con la que se llevó a cabo la
evaluación antes y después del taller. Y, en segundo lugar, analizar los
productos desarrollados por los estudiantes a través de una competición
regulada por un comité de expertos.
2.1.- Participantes
En esta investigación participaron
57 alumnos que pertenecen a quinto y sexto de primaria de un colegio concertado
en Móstoles (Madrid), con edades comprendidas entre los 9 y 12 años, de los cuales 27 eran de 5º curso y 30 de 6º curso. Del total de los estudiantes
el 54% eran niños y el 46% eran niñas y fueron distribuidos a su vez en 9
grupos de 6-7 estudiantes, buscando la paridad entre las dos clases
participantes. Por tanto, se formaron equipos mixtos de trabajo, de tal forma
que los estudian-tes de 6º ejercieron el rol de “expertos” (puesto que ya era
su segundo curso en el programa), mientras que los estudiantes de 5º lo
hicieron en el rol de “aprendices” (siendo su primer año en el programa). El profesorado de las asignaturas implicadas estaba presente en el
aula, así como el equipo investigador que actuaba como observador participante.
Los alumnos que forman parte del estudio fueron seleccionados de manera
intencional en base al siguiente criterio: se seleccionó un centro
en el que dentro de su proyecto educativo tuviera un programa transversal donde
se aplicara la robótica y los proyectos STEAM como instrumentos de aprendizaje.
Nuestra intervención se ajustó, por tanto, a la planificación del programa previamente diseñado por el centro. En este programa se
respetaba la transversalidad curricular, trabajando contenidos curriculares de
diferentes asignaturas implicadas, como la de Matemáticas, Ciencias Naturales,
Lengua Española o Plástica.
2.2.-
Materiales empleados en la intervención
Para el desarrollo de esta
investigación se utilizaron dos tipos de materiales: por un lado, los proyectos
STEAM y, por otro, el material del fabricante VEX IQ ® para la programación
y construcción de los robots. En
relación a los proyectos STEAM, se optó por
utilizarlos ya que se trata de proyectos transversales que utilizan la
tecnología como nexo de unión, permitiendo incorporar conocimientos curriculares de las materias implicadas. Además, otra de sus características
principales, es que posibilita el aprendizaje significativo, permitiendo crear
artefactos que simulan la realidad, basándose para ello en la experimentación,
lo que supone una herramienta especialmente interesante para
utilizarla en el aula.
A través de este material, se
planteó un reto al alumnado que, distribuido en grupos, debían de darle
respuesta, siguiendo el método científico. Dada la naturaleza abierta de estos
proyectos, no se impuso ninguna limitación en la
utilización de múltiples recursos didácticos, ya que cada grupo podía
incorporar aquellos que considerara necesarios para dar respuesta al reto
planteado, desde los más tradicionales a los más actuales, como la robótica.
Como
resultado de estos proyectos, se obtuvieron dos productos finales que
posteriormente fueron evaluados: i) Cuaderno de campo: espacio donde el
alumnado documentó todo el proceso creativo para dar respuesta al reto; ii) Maqueta: simulación de la idea
que les permitió contrastar si realmente se estaba dando respuesta al reto
planteado.
En relación a la construcción y programación de
los robots, se utilizó el material proporcionado por VEX IQ (Figura 1), ya que
está diseñado para el estudio de la robótica en educación
primaria incorporando los cinco pilares básicos de STEAM. Además, este material
permite trabajar en equipo en el aula, potenciando la capacidad de resolución
de problemas y el liderazgo.
Para el desarrollo de esta
investigación se utilizaron dos materiales específicos: i) Kit de
componen-tes: que incluyen las piezas necesarias para diseñar la estructura del
robot, los mecánicos que permiten darle movimiento y la electrónica que
facilita la comunicación y el control del robot mediante la programación del mismo; ii) Campo de retos: kit de 32
baldosas cuadradas que permite la creación de un campo de juego de 97 x 49
pulgadas (246 x 124 cm – aprox), donde los robots se moverán
según la programación desarrollada por los alumnos y alumnas para resolver los retos planteados.
La combinación de estos materiales
proporciona una oportunidad divertida, atractiva y práctica, para que los niños
y niñas puedan explorar y experimentar por sí mismos, pudiendo dar rienda
suelta a su imaginación y creatividad, creando así
los robots libremente, con el objetivo de dar respuesta a los retos concretos
planteados en el aula.
Figura 1. Material proporcionado por VEX IQ
(Fuente: /www.vexrobotics.com)
2.3.
Procedimiento
La intervención fue llevada a cabo
en 3 fases principales: planificación, desarrollo del programa y evaluación
(Figura 2).
Figura 2. Fases del estudio
(Fuente: Elaboración propia)
2.3.1. Fase de planificación
En esta fase se diferencian tres
grandes acciones: La primera acción llevada a cabo fue conseguir la alineación de objetivos entre el profesorado y el equipo investigador a
través de diversas reuniones, antes del inicio del curso escolar. La segunda
acción consistió en definir el método de trabajo dentro del aula (reparto de
equipos de trabajo, duración y fecha de las sesiones y equipo
docente participan-te), así como los sistemas de recogida de datos (una cámara
de video y una grabadora de audio por grupo de trabajo). La tercera y última
acción que se llevó a cabo fue informar a las familias, para que conocieran de primera mano la existencia del equipo investigador en las
aulas, y de cómo esta investigación afectaría al desarrollo de las clases.
2.3.2. Fase del Desarrollo del
programa
El programa
estaba dividido, a su vez, en dos subfases: i) La primera de ellas consistió
en un taller dividido en 18 sesiones de 50 minutos, en el que los estudiantes
utilizaron tanto los proyectos STEAM como la construcción y programación de los
robots; ii) la segunda subfase consistió en una competición donde
cada equipo mostró su proyecto STEAM y las habilidades de su robot, esta com-petición se desarrolló en una
única sesión de 4 horas.
Respecto a la primera subfase, el taller se ejecutó siguiendo la
metodología científica, planteando dos retos que los
estudiantes debían resolver. El primer reto se llevó a cabo a través de los
proyectos STEAM, los estudiantes debían plantear una idea novedosa que
permitiese ayudar en las tareas de la vida cotidiana, bajo el lema de “inventos para la comunidad”. Estos retos dieron como resultado dos
productos que posteriormente fueron evaluados: por un lado, el cuaderno de
investigación y, por otro, una maqueta que ayudó a los estudiantes a
materializar su idea. Ambos productos debían dar respues-ta a los siguientes ítems:
•
tema
de investigación: definición del invento de una manera concreta
•
objetivo:
definición más extensa de los beneficios que este invento supondría para la
vida co-tidiana
•
hipótesis:
unión del tema de investigación, el objetivo y el cómo se hará,
en forma de pregunta
•
estado
de la cuestión: a través de la información en distintas fuentes (internet,
libros y otros recursos), los niños y niñas argumentaban la viabilidad de su
proyecto. Además, en aquellos proyectos que se utilizó la robótica, debían
consultar a un experto para verificar su viabilidad
•
plan
de acción: debían hacer un guion indicando los pasos necesarios para
desarrollar su idea en la vida real
•
contrastar
la hipótesis: mediante la construcción de una maqueta,
los alumnos y alumnas com-probaron si su idea funcionaba
•
conclusiones:
los alumnos y alumnas documentaron los resultados obtenidos tras las compro-baciones realizadas con la ayuda de la maqueta.
El segundo reto planteado consistió
en que los robots construidos y programados, pudieran desplazar objetivos
curriculares, pasando por un puente que une las dos partes del campo de juego.
Para dar respuesta a este segundo reto, los alumnos y alumnas
siguieron los siguientes pasos:
•
creación
de los robots: los niños y niñas distribuidos por grupos decidieron cómo crear
el ro-bot para que cumpliese con el reto planteado
•
programación
de los robots: donde los alumnos diseñaron los pasos que debían seguir
los ro-bots para que pudiesen cumplir los retos
•
testeo
de la solución: los alumnos hicieron distintas pruebas en el campo de juego
para com-probar si la construcción y programación del robot
era la adecuada. Si no así, debían hacer los ajustes necesarios, tanto en la
creación como en la programación.
En cuanto a la segunda subfase y como cierre del programa, el
centro educativo realizó una competición en la que
participaron tanto los estudiantes participantes en la intervención, como un
jurado compuesto por miembros del equipo docente, que ejerció como comité de
expertos. En dicha competición, cada equipo presentó de forma libre su proyecto STEAM, pudiendo optar por diferentes métodos, además
de las habilidades de su robot, ya que cada equipo intentó resolver los retos
planteados por el comité de expertos, tal y como puede verse en la figura 3.
Figura 3. Competición de los
proyectos STEAM (Fuente: Elaboración propia)
2.3.3. Fase de evaluación
El análisis de los resultados del
taller se ha realizado desde un doble enfoque: el
análisis de la variable de creatividad a través del Test CREA, y el análisis de los
proyectos STEAM y la programación de los robots creados por los estudiantes. El
análisis de los datos se ha realizado con el programa Microsoft
Excel.
Para al análisis de la creatividad
de los alumnos, se utilizó el Test CREA Inteligencia Creativa (Corbalán et al.,
2003), a través de un diseño pre-test/post-test. Dicho test valora la capacidad creativa a
través de una evaluación cognitiva de la creatividad individual según
el indicador de generación de cuestiones en el contexto teórico de búsqueda y
solución de problemas. La aplicación de la prueba consiste en la presentación
de 3 láminas ante las que los alumnos tienen que hacerse el mayor número de preguntas posible. La prueba tiene un coeficiente de
fiabilidad Alpha de Cronbach de 0,775.
En lo que respecta a la evaluación
de los proyectos STEAM y la programación de los robot construidos, se emplearon
los criterios propuestos por el mismo test para la valoración de
productos creativos: el criterio de novedad, entendido como lo que es
estadísticamente raro o no frecuente, es decir, cuando aparece por primera vez
en el tiempo; el criterio de valor, que se refiere al valor que tiene el producto creado en relación a la asignatura; el criterio de verdad, que se
aplicaría a la valoración de ideas en un sistema lógico donde puede darse lo
verdadero y lo falso, pero no podría aplicarse en sistemas no lógicos y el
criterio de utilidad, que se refiere a la efectividad de predicción,
es decir, indica lo que va a suceder si se dan unas condiciones determinadas.
En definitiva, se considera que para que una idea sea creativa no sólo debe ser
nueva, sino también valiosa, verdadera y útil. Para ello, los proyectos generados por los estudiantes fueron calificados por un comité
de expertos extraídos de los profesores de las asignaturas implicadas, mediante
la asignación de un valor numérico en una escala de 1 a 10 para cada uno de los
criterios anteriores.
3.-
Análisis y resultados
3.1. Comparación pre-test/post-test de la creatividad de los
estudiantes
Para el análisis estadístico de los
resultados se realizó la prueba de Kolmogorov-Smirnov (p=0,02),
que puso de manifiesto que la variable creatividad se distribuía normalmente,
por lo que, para la comparación de los resultados del pre y post-test, se decidió el empleo de la prueba
paramétrica de contraste de medias para datos apareados para comprobar si existían diferencias significativas en creatividad antes y después
de la participación en el programa. Además, se comprobó el supuesto de
homocedasticidad de varianzas, realizándose posteriormente un ANOVA con los
datos del pre-test (F=2,6325; p=0,05475) rechazándose la hipótesis de diferencias de partida entre
ellas, siendo este procedimiento una garantía de control.
Para los valores de la creatividad
obtenidos en el pretest y post-test el contraste de medias reveló
diferencias estadísticamente significativas entre los resultados en
todos los participantes (Lámina A: t= -3,4965 p=0,0005 y Lámina C: t= -2,0151
p= 0,0248). También reveló diferencias estadísticamente significativas entre
los resultados individualmente de los estudiantes de 5º curso, primer año en el programa (Lámina A: t= -2,5688 p=0,0082 y Lámina C: t=
-1,3907 p=0,0882) y los de 6º curso, segundo año en el programa (Lámina A:
t=-2,3380 p= 0,0149 y Lámina C: t= -1,4313 p= 0,0838). En la figura 4 se
muestra los resultados en creatividad de los niños y niñas en el pre y
post- test CREA antes y después de la participación en el programa. Igualmente,
en la tabla 1 se muestran los estadísticos descriptivos de cada una de las
clases en el pre y en el post-test.
.
Figura 4. BeanPlot
de la variable creatividad pre y post test de los alumnos de 5º y 6 º de
Primaria
Tabla 1.
Estadísticos descriptivos de la variable creatividad en los dos grupos
pre y post test
Los resultados obtenidos confirman que la incorporación de los proyectos STEAM y la robótica a través de
un taller educativo en las asignaturas implicadas, suponen un aumento de la
creatividad en el alumnado. Los estudiantes participantes en esta investigación
han mejorado su creatividad en la aplicación post-test del Test CREA. Por tanto, se puede afirmar
que la participación en el proyecto fue eficaz para incrementar la creatividad,
tanto de forma global como en cada uno de los cursos participantes por
separado.
3.2. Resultados de los proyectos STEAM y robótica desarrollado en el concurso por los estudiantes
Para la evaluación emitida por el
comité de expertos se utilizaron los criterios de creatividad defini-dos por el mismo test CREA (novedad, valor, verdad y utilidad). Dado que durante el programa los estudiantes trabajaron en
grupo, la evaluación no se realiza a modo individual. La tabla 2 muestra las
valoraciones para cada equipo, realizadas por el comité de expertos, sobre la
creatividad de los pro-ductos realizados.
Se observa, en general, que fueron muy bien puntuadas con valores promedio a
partir de 7 (novedad: 7; valor: 8; verdad: 8,17 y utilidad: 7,17).
Tabla 2.
Valoraciones de los proyectos STEAM y robótica por el comité de
expertos
|
Cabecera |
Novedad |
Valor |
Verdad |
Utilidad |
|
Grupo 1 |
6,00 |
8,00 |
7,00 |
6,00 |
|
Grupo 2 |
5,00 |
8,00 |
8,00 |
8,00 |
|
Grupo 3 |
8,00 |
8,00 |
8,00 |
6,00 |
|
Grupo 4 |
9,00 |
8,00 |
6,00 |
7,00 |
|
Grupo 5 |
7,00 |
8,00 |
10,00 |
9,00 |
|
Grupo 6 |
7,00 |
8,00 |
10,00 |
7,00 |
|
Promedio |
7,00 |
8,00 |
8,17 |
7,17 |
Si analizamos los proyectos
anteriores, los resultados muestran que el producto mejor valorado fue el del
grupo 5 (novedad: 7, valor: 8, verdad: 10 y utilidad: 9) y el peor valorado fue
el grupo 1 (nove-dad: 6, valor: 8, verdad: 7 y utilidad: 6). Se observa que todos los grupos tienen una valoración media en torno a 7 en una
escala de 0 a 10, siendo la valoración media grupal de 7,58, por lo que se
confirma que los productos creados por los estudiantes son altamente creativos.
4.- Discusión
Numerosas investigaciones concluyen resultados semejantes a los
encontrados en el presente estudio, estableciendo una relación estrecha entre
el uso de los proyectos STEAM y la robótica educativa con la creatividad o el pensamiento creativo. De acuerdo con la concepción de
creatividad de algunos autores, esta se entiende como la capacidad de producir
respuestas o soluciones originales para los problemas (Waisburd 2004). Sin embargo, dichas
respuestas requieren que sean adoptadas y reconocidas
por las organizaciones o entornos donde se producen. Por tanto, una idea, por
más original que resulte, no será útil si no se puede llevar a la práctica con
éxito (Acuña Zúñiga, 2012). Por esta razón, es en las escuelas y contextos educativos donde se debe favorecer el pensamiento creativo,
para que los estudiantes otorguen sentido a la realidad donde se desarrollan.
En el marco de nuestra experiencia,
hemos concebido la robótica educativa y los proyectos STEAM como un contexto de aprendizaje que promueve un conjunto de desempeños y
habilidades directamente relacionados con la creatividad (Aris & Orcos,
2019). Gracias a las creaciones desarrolladas por los estudiantes, han recreado
su cotidianeidad a través de simulaciones para resolver problemas en un tiempo
y en un espacio determinado para facilitar las formas de vida. En este sentido,
han desarrollado la habilidad de aplicar las tecnologías digitales a diferentes
situaciones más o menos complejas, tratando de adelantar las consecuencias que de éstas se derivan. A este respecto, García (2015)
analizó la robótica como parte del proceso educativo, entendiendo que programar
va más allá del acto de codificar, ya que conforma un conjunto de acciones que
giran en torno a cuatro palabras clave: imaginar, diseñar,
construir y programar. Kim & Chae (2016), por su parte, en su
estudio sobre la aplicación y desarrollo de los proyectos STEAM, mantienen que
la convergencia de las ciencias, tecnología, ingeniería, arte y matemáticas
mejora las habilidades creativas necesarias para la resolución de problemas.
En este mismo sentido, en los estudios desarrollados por Alimisis (2013) afirma que los robots
desempeñan un papel positivo en el aprendizaje de actividades educativas,
poniendo el foco en el pensamiento creativo y en las
mejoras de las habilidades para resolver problemas.
Por todo esto, tanto la robótica
educativa como los proyectos STEAM pueden adoptar el rol de herramientas
educativas para fomentar la búsqueda de soluciones creativas a problemas inciertos, con el fin de convertirse en experiencias
simuladas para resolver los diferentes retos del futuro que les plan-teará la sociedad. En este sentido,
permiten proporcionar espacios lúdicos que se asemejan a situaciones y
escenarios del mundo real, donde deben buscar
soluciones complejas, sirviendo de ensayo continuo para las exigencias futuras.
En cuanto a la metodología empleada
en este estudio, ha permitido conocer y analizar el punto de partida y final de
la creatividad (Rebetez & Betrancourt, 2007), así como las valoraciones
de los productos obtenidos por parte del comité de expertos. Esta metodología
se completará, en investigaciones sucesivas, con un estudio etnográfico (Hine, 2005), donde se analice en
profundidad los discursos de los estudiantes para comprender el
proceso llevado a cabo para la obtención de los resultados alcanzados. Además,
aunque el aumento de la creatividad ha sido significativo en cada uno de los
grupos, quizá se podría enriquecer el estudio con el empleo de un grupo control para eliminar el efecto del aumento de la creatividad
del alumnado como consecuencia de la sobreexposición al test CREA.
5.- Conclusiones
Con respecto al objetivo general
del estudio, se concluye que la incorporación de las herramientas educativas
como la robótica y los proyectos STEAM en las aulas de educación primaria,
resulta muy beneficiosa para los estudiantes, ya que favorece su capacidad
creativa para la resolución de problemas. Sin embargo, la robótica o
los proyectos STEAM, por sí solos, no pueden mejorar el aprendizaje ni las
habilidades analizadas. Para ello, es fundamental la utilización que se haga de
ellos en las escuelas. Por este motivo, se considera necesario llevar a cabo nuevas investigaciones que permitan profundizar en el
conocimiento de estas poderosas herramientas.
No obstante, debemos ser conscientes de que esto implica un gran reto, tanto para los docentes
como para las instituciones educativas en general. Los docentes deben
prepararse tecnológicamente para llevar a cabo tanto proyectos STEAM en general
como de robótica educativa en concreto, tratando de potenciar el método
científico. De esta forma, tal y como ocurre en el presente estudio, se podrán
plantear metodologías que pongan el foco en el desarrollo de las habilidades
cognitivas analizadas, así como la incorporación y profundización en los conocimientos curriculares de las materias implicadas.
Todo esto, supondrá la necesidad de
que docentes e instituciones salgan de su zona de confort para enfrentarse a
este nuevo desafío, además de salvar la difícil barrera de la limitación de tiempo impuesta por el sistema educativo actual. Por tanto, utilizar las
herramientas mencionadas se convierte en un desafío para las comunidades
educativas para que busquen los recursos y el apoyo de las administraciones y
que estas metodologías sean validadas para que sean implementadas
como una práctica regular en los diferentes ambientes de aprendizaje. No
obstante, si el objetivo de la educación es for-mar a ciudadanos preparados para
el futuro, la aplicación de estas herramientas en las aulas debe convertirse en una realidad.
Referencias bibliográficas
Acuña 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. Recuperado de https://bit.ly/2OUUDBU
Alimisis, D. (2013)
Educational robotics: open questions and new challenges. Themes in science & technology education, 6(1), 3-71. Recuperado de https://bit.ly/2rtKPXq
Arabit-García J. & Prendes-Espinosa, Mª. P. (en prensa). Metodologías y Tecnologías para enseñar
STEM en Educación Primaria: análisis de necesidades. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación. Recuperado
de https://bit.ly/37LCM98
Aris, N. & Orcos, L. (2019). Educational Robotics in the Stage of
Secondary Education: Empirical Study on Motivation and STEM Skills. Education Sciences, 9(73), 1-15. DOI: https://bit.ly/37HK6SS
Barak, M. & Assal, M. (2018). Robotics and STEM learning: students’
achievements in assignments according to the P3 Task Taxonomy—practice, problem
solving, and projects. International
Journal of Technology and Design Education, 28(1), 121-144. DOI: https://bit.ly/2pZxYMe
Barak, M. & Zadok, Y. (2009). Robotics projects and learning concepts
in science, technology, and problem solving. International Journal of Technology & Design Education, 19(3), 289-307. DOI: https://bit.ly/35OwjIL
Barker, B. &
Ansorge, J. (2007). Robotics as Means to Increase Achievement Scores in an
Informal Learning Environment. Journal of
research on technology in education, 39(3), 229–243. DOI: https://bit.ly/33nUT1s
Benitti, V. (2012). Exploring
the educational potential of robotics in schools: A systematic review. Computers & Education, 58(3), 978-988. DOI: https://bit.ly/2DnSGbv
Cavas, B., Kesercioglu, T., Holbrook, J., Rannikmae,
M., Ozdogru, E. & Gokler,
F. (2012). The effects of robotics club on the students’ performance on science
process & scientific creativity skills and perceptions on robots, human and
society. 3rd International Workshop
teaching robotics, teaching with robotics integrating robotics in school
curriculum (pp. 40-50). Riva del Garda, Italy.
Recuperado de https://bit.ly/2OmGXQO
Chang, C., Lee, J., Chao, P., Wang, C. &
Chen, G. (2010). Exploring the possibility of using humanoid robots as instructional
tools for teaching a second language in primary school. Educational Technology & Society,
13(2), 13–24. Recuperado de https://bit.ly/2QV8smh
Corbalán, J., Martínez, F., Donolo, D., Alonso, C., Tejerina, M., & Limiñana, M. R.
(2003). CREA. Creative intelligence, a cognitive
measure of creativity. Madrid: TEA Editions.
Domingo, M. & Marqués, P. (2013).
Práctica docente en aulas 2.0 de centros de educación primaria y secundaria de
España. Píxel-Bit. Revista medios y
educación, 42(1), 115-128. Recuperado de https://bit.ly/33khVpO
García, J.M. (2015). Robótica educativa. La
programación como parte de un proceso educativo. RED-Revista de Educación a Distancia, 46(8), 1-11. DOI: https://bit.ly/2qPGLke
Glăveanu, V. (2010). Paradigms
in the study of creativity: introducing the perspective of cultural psychology.
New ideas in psychology, 28(1), 79-93. DOI: https://bit.ly/37HusHq
Hine, C. (2005). Virtual Methods. Issues in social research on
the Internet. New York: Berg Publishers. DOI: https://bit.ly/2QR5j74
Jonassen, D. (2008).
Instructional design as design problem solving: An iterative process. Educational technology: The magazine for
managers of change in education, 48(3), 21-26. Recuperado
de https://bit.ly/2XTjWbC
Karim, M., Lemaignan,
S., & Mondada, F. (2015). A Review: Can Robots
Reshape K-12 STEM Education? In Advanced Robotics and its Social Impacts (ARSO),
IEEE International Workshop on,
(1–8). DOI: https://bit.ly/35FaZFq
Kazakoff, E., Sullivan, A.,
& Bers, M. (2013). The effect of a classroom-based intensive robotics and
programming workshop on sequencing ability in early childhood, Early Childhood Education Journal, 41(4), 245-255. DOI: https://bit.ly/2rrHTuq
Kim, H., & Chae, D. (2016). The development and application of a STEAM
program based on traditional Korean culture. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 12(7), 1925-1936. DOI: https://bit.ly/37GY3AH
Mikropoulos, T. & Bellou, I. (2013). Educational Robotics as Mindtools. Themes in Science & Technology
Education, 6(1), 5-14. Recuperado de https://bit.ly/2Y1gWtP
Mitnik, R., Nussbaum, M.
& Soto, A. (2008). An autonomous educational mobile robot mediator. Department of computer science. Autonomous
Robots, 25(4), 367-382. DOI: https://bit.ly/2pRrw9Q
Mubin, O., Bartneck, C., Feijs, L., Hooft van Huysduynen, H., Hu, J.
& Muelver, J. (2012). Improving speech
recognition with the robot interaction language. Disruptive science and Technology, 1(2),
79-88. DOI: https://bit.ly/2QURPak
Owens, G., Granader, Y., Humphrey, A., & Baron-Cohen, S. (2008)
LEGO ® Therapy and the social use of language programme: an evaluation of two
social skills interventions for children with high functioning autism and asperger sindrome. Journal of Autism and Developmental Disorder,
38, 1944–1957, DOI: https://bit.ly/2QVZzcj
Papert, S. (1980). Mindstorms: Children, computers, and
powerful ideas. New York: Basic Books. Recuperado de https://bit.ly/2OOKeHH
Puig, N. & Bargalló,
C. (2017). Aprendizaje de las ciencias basado en proyectos: del contexto a la
acción. Ápice. Revista de Educación
Científica, 18(1), 3-16. DOI: https://bit.ly/34rdmvl
Piaget, J.
(1978). La equilibración de las
estructuras cognitivas. Problema central de desarrollo. Madrid: Siglo XXI.
Rebetez, C. & Betrancourt,
M. (2007). Video
game research in cognitive and educational sciences. Cognitive Creier Comportament,
11(1), 131-142
Reinking, A. &
Martin, B. (2018). The gender gap in STEM fields: Theories, movements, and
ideas to engage girls in STEM. Journal of
New Approaches in Educational Research, 7(2),
148-153. DOI: https://bit.ly/34CbtvC
Suárez, A., García, D., Martínez, P. &
Martos, J. (2018). Contribución de la robótica educativa en la adquisición de
conocimientos de matemáticas en la Educación Primaria. Magister, 30(1,2), 43-54. DOI: https://bit.ly/2XQ7uJs
Sullivan, F. (2008). Robotics and science literacy: thinking skills, Ssience. Process skills and systems understanding. Journal of research in science teaching, 45(3), 373-394. DOI: https://bit.ly/2KXTyIg
Toh, L. P. E., Causo, A., Tzuo, P. W., Chen, I.
M. & Yeo, S. H. (2016). A Review on the Use of Robots in Education and
Young Children. Educational Technology
& Society, 19(2), 148–163. Recuperado de https://bit.ly/2Dm0vi3
Varney, M.W., Janoudi, A., Aslam, D.M. y Graham, D. (2012). Building
young engineers: TASEM for third graders in woodcreek
magnet elementary school. IEEE
Transactions on education, 55(1), 78-82. DOI: https://bit.ly/2pUYQwJ
Waisburd, G. (2004).
El poder de tu creatividad. México: American Book
Store.
Williams, D., Ma, Y., Prejean, L. & Ford, M.J., (2007).
Acquisition of Physics Content Knowledge and Scientific Inquiry Skills in a
Robotics Summer Camp. Journal of Research
on Technology in Education, 40(2), 201-216. DOI: https://bit.ly/33roZAS
Yakman, G. & Lee, L. (2012).
Exploring the Exemplary STEAM Education in the U.S. as a Practical Educational
Framework for Korea. Journal of the
Korean Association for Research in Science Education, 32(6), 1072-1086. DOI: https://bit.ly/2OqADI6
Zawieska, K., & Duffy, B.
(2015). The social construction of creativity in educational robotics. In R. Szewczyk et. al. (Eds.), Progress in Automation, Robotics and Measuring Techniques. Advances
in Intelligent Systems and Computing, vol 351. Springer, 329-338. DOI: https://bit.ly/2OUVWAO