Contribución del Pensamiento Computacional con Scratch al proceso de enseñanza y aprendizaje de las Matemáticas

Abstract

El objetivo de esta tesis es contribuir a la inclusión curricular del Pensamiento Computacional en distintos niveles educativos, desde la Educación Primaria hasta la formación inicial del profesorado. Para ello, se han analizado datos los obtenidos y extraído conclusiones a partir de distintas experiencias cuyo diseño ha permitido trabajar habilidades relacionadas con el Pensamiento Computacional a través de un contexto relacionado con la asignatura de Matemáticas y con la formación inicial del profesorado de Educación Primaria en este ámbito. Esto ha dado la posibilidad de analizar distintos enfoques que han permitido incluir recursos que favorecen el desarrollo del Pensamiento Computacional de manera transversal para abordar contenidos propios de la asignatura de Matemáticas como los procesos de resolución de problemas o distintas estructuras y conceptos de razonamiento. En las distintas experiencias que forman parte de esta investigación se ha empleado fundamentalmente una metodología cuantitativa, si bien en algunos casos los datos se han acompañado de un análisis cualitativo del trabajo realizado por el alumnado y el profesorado participante. En todos los casos se ha realizado una toma de datos con estudios pre-post para poder analizar el impacto de cada planteamiento empírico. En algunas ocasiones, por limitaciones propias de los estudios, no ha sido posible tomar muestras de grupos control y experimental. Pero esta comparativa sí es la predominante ya que permite analizar de manera más completa el impacto que tiene la experiencia de aprendizaje diseñada en cada grupo. Esto nos ha permitido saber si el denominado Pensamiento Computacional se corresponde con un conjunto de habilidades y destrezas adecuadas para ser trabajadas en el ámbito de la educación matemática, facilitando el desarrollo de otras habilidades como el proceso de resolución de problemas. Para llevar a cabo los distintos procesos de evaluación en cada una de las experiencias realizadas, se ha optado por utilizar herramientas de evaluación de diferentes características. Por un lado, se han utilizado herramientas de transferencia de habilidades para analizar la forma en la que se han trabajado distintos contenidos de Matemáticas a través de recursos de Pensamiento Computacional de manera transversal. En otros estudios se han utilizado herramientas de carácter sumativo y aptitudinal para evaluar el conocimiento y grado de adquisición de distintas destrezas de Pensamiento Computacional. Los resultados obtenidos en los distintos estudios realizados en esta tesis apuntan a la efectividad de trabajar contenidos de Matemáticas como la Geometría o los procesos de resolución de problemas de manera transversal utilizando recursos de Pensamiento Computacional. Por otra parte, comprobamos que incluir este tipo de prácticas en la formación inicial del profesorado favorece el desarrollo de habilidades asociadas al Pensamiento Computacional y ofrecen la posibilidad de plantear nuevas experiencias de aprendizaje que promueven el desarrollo de la creatividad y el pensamiento lógico matemático.

The aim of this thesis is to contribute to the curricular inclusion of computational thinking in different educational levels, from primary education to initial teacher training. For this purpose, we have designed and analyzed data obtained from different experiences that have allowed to develop skills related to computational thinking through a mathematics context. This has made it possible to analyze different approaches that have made it possible to include resources that encourage the development of computational thinking in a transversal way to address content specific to the subject of mathematics, such as problem-solving processes or different reasoning structures and concepts. In the different experiences that completed this research, a quantitative methodology was used for the most parts, although in many of the cases the data were accompanied by a qualitative analysis of the work carried out by the students and the participating teachers. In all cases, data collection has been conducted with pre-post studies in order to analyze the impact of each empirical approach. In all cases, due to the limitations of the studies themselves, it has not been possible to take samples of control and experimental groups. However, this comparison is the predominant one, since it allows a more complete analysis of the impact of the learning experience designed for each group. This has allowed us to know if the so-called computational thinking corresponds to a set of skills and abilities that are appropriate to be worked on in the field of mathematics education. In order to implement the different evaluation processes in each of the experiences carried out, we have used different types of evaluation tools. On the one hand, skills transfer tools have been used to analyze the way in which different mathematical contents have been worked on through computational thinking resources in a transversal manner. In other studies, a summative and aptitudinal tool have been used to evaluate the knowledge and degree of acquisition of different computational thinking skills. The results obtained in the different studies carried out in this thesis indicate the effectiveness of working on mathematics content, such as geometry or problem-solving processes, in a transversal way using computational thinking resources. On the other hand, we found that including this type of practices in initial teacher training encourages the development of skills associated with computational thinking and the possibility of proposing new learning experiences that favor the development of creativity and mathematical logical thinking.