Escenarios de aprendizaje personalizados a partir de la evaluación del pensamiento computacional para el aprendizaje de competencias de programación mediante un entorno b-Learning y gamificación

Abstract

[EN]The teacher is a key piece of the functionality and efficiency of a university educational model, because, by determining a learning environment under his experience and creativity, he can get that students achieve specific professional competences, especially that teacher who has changed the paradigm focused on himself and has focused on the student, in addition to making use of educational strategies that support the teaching - learning process. Computer programming is an activity that creates software technology and continues to be a profession with high global demand for qualified personnel, which has led universities to offer different alternatives of educational offer, that is, the model of face-to-face learning is not the only way to offer the acquisition of respective competences to the creation of software. In the subject sheets or study programs of the programming courses, it is usually indicated what is going to be taught and an orientation of the strategy to achieve the proposed objectives, that is, the content of the course is indicated, the methods and the techniques, as well as, the media and didactic materials, but do not mention technologies or rely on a technological medium. The Internet may well provide information to students about the contents of the class, offer program codes and videos that illustrate the development with new technologies, but there is the problem of acquiring the basic skills to learn computer programming and development of software in general, mainly the cognitive ability to solve problems through a methodology. The proposal, planning and intervention in class of educational strategies, are the best actions that the teacher can do in the search to help the student overcome the excess of information that can be found on the internet and thus create a work plan to innovate in the higher education. The present doctoral thesis, the result of research work carried out, has the purpose of contributing to the acquisition of the basic skills of programming of students that participate in a b-Learning environment designed based on their singularity of learning and personalization of contents from the cognitive level of computational thinking, besides adding gamification as a motivating activity. To achieve the above objective, educational strategies are proposed that motivate students to acquire the basic skills of programming: i. computational thinking evaluation, ii. personalized education and iii. gamification. The research has clearly differentiated two phases, the first where it was possible to carry out a planning of the activities that allowed the evaluation of the computational thinking, the creation of learning scenarios based on the obtained results and the creation of the elements of gamification; the second phase where the intervention of strategies was carried out in the classroom and the collection of information that measured the effectiveness of the proposed actions to achieve the stated objective. It should be noted that the planning phase was replicable in a different university and country, INACAP - Chile, exposing the contribution and added value of the research due to its adaptability for a different educational context. The main conclusion of the investigation is that motivation of the student, through the recognition of the computational thinking skills that he possesses, the offer of study options considering his individuality in the learning process of the basic programming competences in an environment of gamification and the use of a b-Learning environment, allows reducing the percentage of university dropout without sacrificing the level of educational quality; however, the lack of autonomy of students is a strong challenge to overcome considering the constant changes that technological trends mark in software creation environments and that university graduates will have to learn independently.

[ES]El docente es una pieza clave de la funcionalidad y eficiencia de un modelo educativo universitario, pues, al determinar bajo su experiencia y creatividad un ambiente de aprendizaje, puede lograr que los estudiantes alcancen competencias profesionales específicas, sobre todo aquel docente que ha cambiado el paradigma centrado en sí mismo y se ha enfocado en el estudiante, además de hacer uso de estrategias educativas que apoyen el proceso de enseñanza - aprendizaje. La programación de computadoras es una actividad que crea tecnología de software y sigue siendo una profesión con alta demanda global de personal calificado, lo que ha llevado a las universidades a ofrecer diferentes alternativas de oferta educativa, es decir, el modelo de aprendizaje presencial ya no es la única forma en que se ofrece la adquisición de competencias respectivas a la creación de software. En las hojas de asignatura o programas de estudio de las materias de programación generalmente está indicado lo que se va a enseñar y una orientación de la estrategia para alcanzar los objetivos planteados, es decir, está indicado el contenido del curso, los métodos y las técnicas, así como los medios y materiales didácticos, pero no hacen mención de tecnologías o de apoyarse de un medio tecnológico. Internet bien puede proporcionar información a los estudiantes acerca de los contenidos de la clase, ofrecer códigos de programas y vídeos que ilustran el desarrollo con tecnologías nuevas, pero existe el problema de la adquisición de las competencias básicas para aprender la programación de computadoras y el desarrollo de software en general, principalmente la capacidad cognitiva para resolver problemas a través de una metodología. La propuesta, planeación e intervención en clase de estrategias educativas, son las mejores acciones que puede hacer el docente en la búsqueda de ayudar al estudiante a superar el exceso de información que puede encontrar en Internet y así crear un plan de trabajo para innovar en la educación superior. La presente tesis doctoral, resultado del trabajo de investigación realizado, tiene la finalidad de contribuir a la adquisición de las competencias básicas de programación de los estudiantes que participen en un ambiente b-Learning diseñado con base a su singularidad de aprendizaje y personalización de contenidos a partir del nivel cognitivo de su pensamiento computacional, además de agregar gamificación como acción motivadora. Para lograr el objetivo anterior, se proponen estrategias educativas que logren motivar a los estudiantes en la adquisición de las competencias básicas de programación: i. evaluación del pensamiento computacional, ii. educación personalizada y iii. gamificación. La investigación tiene claramente diferenciadas dos fases, la primera donde se pudo realizar una planeación de las actividades que permitieran la evaluación del pensamiento computacional, la creación de escenarios de aprendizaje con base a los resultados obtenidos y la creación de los elementos de gamificación; la segunda etapa en donde se llevó a cabo la intervención de las estrategias en el aula y la recolección de información que midió la eficacia de las acciones propuestas para lograr el objetivo planteado. Hay que destacar que la fase de planeación fue posible replicarla en una universidad y país diferente, INACAP – Chile, exponiendo la aportación y valor agregado de la investigación debido a su adaptabilidad para un diferente contexto educativo. La conclusión principal de la investigación es que la motivación del estudiante, a través del reconocimiento de las habilidades de pensamiento computacional que posee, la oferta de opciones de estudio considerando su individualidad en el proceso de aprendizaje de las competencias básicas de programación en un ambiente de gamificación y el uso de un entorno b-Learning, permite reducir el porcentaje de la deserción universitaria sin sacrificar el nivel de calidad educativo; sin embargo, la falta de autonomía de los estudiantes es un fuerte reto a vencer considerando los constantes cambios que las tendencias tecnológicas marcan en ambientes de creación de software y que de forma autónoma tendrán que aprender los egresados universitarios.