ISSN: 2954-5331 / Revista investigación & praxis en CS Sociales
Volumen 1 - Número 1 - 2022
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Desarrollo del pensamiento
computacional a través del aprendizaje
de la programación en estudiantes de
ingeniería
Development of computational thinking through learning of
programming in engineering students
Augusto Ramiro Brugés Romero
1
, Yadira del Pilar Camperos
Villamizar
2
1
Universidad de Pamplona, Facultad de Ingeniería, Pamplona, Norte de Santander, Colombia.
2
Universidad de Pamplona, Facultad de Salud, Pamplona, Norte de Santander, Colombia.
Correspondencia: yadira.camperos@unipamplona.edu.co
Derechos de autor 2022 Revista investigación & praxis en CS Sociales.
Esta obra está bajo una licencia internacional https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Recibido: 02-12-2021
Aceptado: 04-01-2022
Publicado: 01-06-2022
Como Citar: Brugés, A & Camperos, Y. (2022). Desarrollo del pensamiento computacional a
través de la programación en estudiantes de Ingeniería. Revista Investigación & Praxis En CS
Sociales, 1(1), 1–16.
Resumen: Cuando los estudiantes se enfrentan al estudio de la
programación deben acceder de cierta manera a un nivel de deducción y
raciocino superior, requiriendo habilidades cognitivas especiales que les
permitan realizar un análisis abstracto de lo que puede ser la realidad,
sobrepasando los procedimientos cognitivos memorísticos y repetitivos
comunes, propios de otras áreas. Por eso la presente investigación de
enfoque cualitativo, con diseño fenomenológico, se desarrolló con el fin de
saber cómo los estudiantes adquieren habilidades cognitivas asociadas al
pensamiento computacional a través del aprendizaje de la programación.
Los informantes fueron 10 estudiantes del curso de programación I y II en
el periodo 2021-I, y utilizó como técnicas de recolección de información
pruebas al iniciar y al finalizar el curso, la observación participante y la
entrevista semiestructurada. Los resultados evidenciaron que los
estudiantes presentan problemas de Comprensión e interpretación al
iniciar los cursos de programación, así como desconocimiento de
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conceptos básicos que obstaculizaron el correcto planteamiento de
soluciones a los problemas presentados en las pruebas iniciales. El estudio
permitió concluir que los estudiantes con poco o ningún conocimiento de
programación tienen deficiencias para solucionar problemas, ya que los
elementos del pensamiento computacional son aplicados de manera
mínima y los aciertos obedecen más a procesos mentales de orden inferior.
Los resultados de la prueba final mostraron que la adquisición de
conocimientos sobre programación ayudó a mejorar las habilidades de
abstracción y análisis, elementos propios del pensamiento computacional;
así como el desarrollo de elementos adicionales como el aumento de la
creatividad; la inclusión de elementos de diseño, planificación y
seguimiento.
Palabras clave: Abstracción, aprendizaje, habilidad cognitiva, lenguaje de
programación pensamiento computacional, programación, solución de
problemas.
Abstract: When students face the study of programming theymust access
from certain way to a higher level of deduction and reasoning,
requiringspecial cognitive skills that allow an abstract analysis of what
reality can be, surpassingmemory and repetitive cognitive procedures,
proper of other areas. For this reason, the present research with a
qualitative approach, with phenomenological design, was developed in
order to know how students acquire cognitive skills associated with
computational thinking through the learning of programming. The
informants of the research were 10 students of the programming course I
and II in the period 2021-I, testsat the beginning and at the end of the
course, participant observation and semi-structured interview were used
as data collection instruments. The results of the instruments applied
showed that students present problems of understanding and
interpretation when starting programming courses, as well as lack of
knowledge of basic concepts that hindered the correct approach of
solutions to the problems presented in the initialtests. The study concluded
that students with little or no knowledge of programming have noticeable
deficiencies in solving problems, since the elements of computational
thinking are minimally and the correct answers obey more to mental
processes of inferior order. The results of the final test and the analysis of
the other applied instruments shown that the acquisition of programming
knowledge helped to improve abstraction and analysis skills, elements of
computational thinking; as well as the developmentof additional elements
such as increased creativity; the inclusion of design, planning and
monitoring elements.
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Keywords: Abstraction, cognitive skill, computational thinking, learning,
programming, programming language, problem solving.
1. INTRODUCCIÓN
Actualmente los sistemas de información y, en general, los programas de computador, han
sido pieza fundamental en el desarrollo de la sociedad, pues han aportado a la solución de
problemas y al manejo de la información en tiempo real, de allí que la programación de
sistemas trascienda a los conocimientos relacionados con un área específica y se muestre
como una competencia altamente atractiva que le permite al profesional conformar grupos
interdisciplinarios para desarrollar herramientas tecnológicas que propendan por el
crecimiento de las instituciones y las personas. Una de las competencias que la industria
demanda para los futuros ingenieros, independiente de su área de especialidad, es la escritura
de programas para computador, a través de los cuales sea capaz de sistematizar sus ideas ya
sea para simular sus interpretaciones e hipótesis o para crear soluciones informáticas (Adell
Segura, J., Llopis Nebot, M. Á., Esteve Mon, F. M., y Valdeolivas Novella, M. G. 2019).
Es importante saber que aprender a programar no solo es memorizar un conjunto de palabras
y símbolos para escribirlos de manera adecuada, la programación requiere de una habilidad
especial para la solución de problemas, teniendo en cuenta que cada problema obedece a un
planteamiento particular y que cada programador puede abordarlo de manera diferente,
dependiendo de su capacidad de análisis y síntesis. Es por ello que se deben buscar
alternativas en las estrategias aplicadas para la enseñanza y aprendizaje de la programación,
haciendo uso por ejemplo de la gamificación, la programación visual, la robótica educativa,
los software diseñados para la enseñanza de la programación, el pensamiento computacional,
las aplicaciones móviles, los efectos de la zona de confort, el enfoque constructivista de
desarrollo de proyectos, entre otras, de manera que se puedan obtener conclusiones sobre
su respectiva eficiencia y efectividad en el aprendizaje de la programación (Santimateo,
Núñez, González, 2018).
Insuasty (2016), menciona en su artículo Problemas de Enseñanza y Aprendizaje de los
Fundamentos de Programación que: “Ciertas habilidades cognitivas son relevantes al
momento del aprendizaje de los fundamentos de programación, tales como la capacidad de
abstracción, una buena aptitud lógico-matemática y la facilidad para la resolución de
problemas de orden algorítmico” (Burgos, B. M. V., de Cleves, N. R., y Márquez, M. G. C. (2013,
p. 235). Con esto se entiende que existen habilidades de pensamiento que, de no haber sido
desarrolladas previamente, se constituyen en factores negativos para el aprendizaje. Entre las
habilidades de pensamiento se destacan: la capacidad de abstracción, la facilidad de análisis
y la destreza para la síntesis, siendo todas ellas habilidades cognitivas fundamentales en la
resolución de problemas (Delval, J. 2001).
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Durante años de estudios, se han desarrollado múltiples alternativas que propenden por una
mejor comprensión de los contenidos de los cursos de programación y se han aplicado muchas
de las teorías del aprendizaje con el fin de mejorar su enseñanza y así obtener profesionales
bien formados en el área de programación. Desde la psicología, donde inicialmente se dan
estos aportes, los trabajos sobre aprendizaje se han desarrollado mayormente sobre los
modelos cognitivos y conductistas, sin embargo, dichos modelos han ido en decadencia al
encontrar los esquemas constructivistas como alternativa. De allí se han trabajado diferentes
influencias que han permitido decantar la forma como los estudiantes pueden adquirir el
conocimiento (Fernández, J., Zúñiga, M. E., Rosas, M. V., y Guerrero, R. A. 2018). Una de las
teorías utilizadas recientemente en diferentes instituciones para fomentar y mejorar la
capacidad de análisis, síntesis y de abstracción propias de la resolución de problemas es el
pensamiento computacional (Wing, 2011) y puede ser este enfoque el que permita al
estudiante de ingeniería mejorar sus habilidades para apropiar el conocimiento del curso de
programación y en general los métodos para resolver problemas.
2. ANTECEDENTES
Con el fin de conocer investigaciones relacionadas con el tema objeto de estudio, se realizaron
diferentes consultas bibliográficas que permitieron revisar el estado del arte en relación con
referentes nacionales e internacionales, lo cual se tomó como suministro para el desarrollo
de la investigación y permitió contrastar los resultados obtenidos en este trabajo con los ya
existentes.
Como primer antecedente se presenta el estudio realizado por Michel Voskoglou y Sherley
Buckley, de la escuela de computación de la Universidad de Sudáfrica, presentado en 2012 y
resumido en el artículo “Problem Solving and Computers in a Learning Environment”
publicado en la revista Egyptian Computer Science. En dicha investigación se presentan
conceptualizaciones respecto a la solución de problemas, el pensamiento crítico y el
pensamiento computacional, la relación entre estos y cómo pueden influenciar en la
metodología de solución de problemas. Además, presenta sendos experimentos sobre la
aplicación del pensamiento computacional en estudiantes del instituto de educación
tecnológica (TEI por sus siglas en inglés) de Patras, Grecia. El artículo menciona que el proceso
de solución de problemas es un proceso cognitivo, y que la capacidad de pensamiento es
proporcional a la complejidad del problema a solucionar, en el cual se necesita de un
pensamiento crítico previo para dar alternativas de solución. Definen en este estudio el
pensamiento computacional como un tipo de pensamiento analítico que emplea el
pensamiento matemático y de ingeniería para comprender y resolver problemas complejos
dentro de las limitaciones del mundo real (Granja, D. O. 2015). Una de las conclusiones más
relevantes y que evidencia la importancia que tiene este estudio para la actual investigación
tiene relación con el aprendizaje de la programación.
El estudio concluye que, aunque los estudiantes deberían primero desarrollar el pensamiento
computacional para luego abordar cursos de programación, la mejor manera de desarrollar el
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pensamiento computacional es a través del aprendizaje de la programación (Herrera Clavero,
F. 2001).
Otro de los estudios revisados y que aportan argumentación valedera para plantear que la
estrategia metodológica utilizada en los cursos de programación es fundamental para la
enseñanza y el aprendizaje de los contenidos del curso, se plasma en el artículo “Estrategia
metodológica de la enseñanza de la programación para la permanencia de los alumnos de
primer año de Ingeniería Electrónica” de los autores Arellano, Fernández, Rosas y Zuñiga de
la Universidad de San Luis, en Argentina, artículo publicado en la revista Iberoamericana de
Tecnología en Educación y Educación en Tecnología (TEy ET) en junio de 2014. Dicho artículo
describe las bondades de las estrategias relacionadas con la metodología de la solución de
problemas (incluyendo el pensamiento computacional), como experiencia obtenida en el
primer curso de programación que reciben los alumnos de primer año en la carrera de
Ingeniería Electrónica de la Facultad de Ciencias Físico-Matemáticas y Naturales, de la
Universidad Nacional de San Luis. El estudio menciona que otra metodología sugerida y que
tiene su asiento en la era digital es el pensamiento computacional, el cual define el autor como
“una habilidad que se encuentra al alcance de todos y que es el resultado de un proceso que
permite la solución de problemas caracterizado por organizar los datos de manera lógica para
su análisis, representar datos mediante abstracciones, formular soluciones a problemas
computacionales y automatizarlas algorítmicamente (Insuasty, J. 2016). El estudio indica que
la formación del pensamiento computacional en la resolución de problemas se puede utilizar
como estrategia de excelentes resultados con el fin de desarrollar en los alumnos del curso de
programación habilidades que estimulen la formación del pensamiento crítico y el desarrollo
de la creatividad, resultado que da un indicio fuerte de lo que se puede obtener en la presente
investigación y como la estrategia asociada al pensamiento computacional puede contribuir a
mejorar los procesos cognitivos de los estudiantes del curso de programación en la
Universidad de Pamplona.
El Constructivismo
Definido como una teoría epistemológica, el constructivismo fue desarrollado por Jean Piaget
y tomó como influencia pensadores del siglo XVIII como Vico, aunque también se encuentran
elementos más recientes tomados de Kant, Marx o Darwin, con el fin de analizar la forma en
que adquirimos y transformamos el conocimiento.
En esta teoría, Jean Piaget pretendía mostrar cómo se forma y se desarrolla el conocimiento
y como éste cambia a estados de mayor elaboración, además de indicar cuáles son los
procesos que tienen lugar en el sujeto para que este adquiera nuevos conocimientos. Para
Piaget, todos tenemos algunas capacidades generales innatas, sin embargo, otras se van
desarrollando a medida que el sujeto construye su inteligencia y su conocimiento sobre la
realidad, lo anterior lo desarrolla actuando sobre su entorno, experimentando con los objetos
y las situaciones, transformándolos (Delval, 2001).
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Como menciona Granja (2015), “desde el punto de vista constructivista, se puede pensar que
el aprendizaje se trata de un proceso de desarrollo de habilidades cognitivas y afectivas,
alcanzadas en ciertos niveles de maduración. Este proceso implica la asimilación y
acomodación lograda por el sujeto, con respecto a la información que percibe. Se espera que
esta información sea lo más significativa posible, para que pueda ser aprendida. Este proceso
se realiza en interacción con los demás sujetos participantes, ya sean compañeros y docentes,
para alcanzar un cambio que conduzca a una mejor adaptación al medio” (Granja, 2015, p.
99).
Dentro de las teorías cognitivas del aprendizaje elaboradas desde posiciones organicistas, la
propuesta por Ausubel es especialmente interesante tras la exposición de la teoría de
Vygotsky, ya que está centrada en el aprendizaje producido en un contexto educativo, es decir
en el marco de una situación de interiorización o asimilación, a través de la instrucción. Pero
además la teoría de Ausubel se ocupa específicamente de los procesos de enseñanza /
aprendizaje de los conceptos científicos a partir de los conceptos previamente formados por
el individuo en su vida cotidiana. En la terminología de Vygotsky diríamos que Ausubel
desarrolla una teoría sobre la interiorización o asimilación, a través de la instrucción, de los
conceptos verdaderos, que se construyen a partir de conceptos previamente formados o
descubiertos por el individuo en su entorno (Pozo, J. I.1989).Además, al igual que otras teorías
organicistas –o verdaderamente constructivistas – “Ausubel pone el acento de su teoría en la
organización del conocimiento de estructuras y en las reestructuraciones que se producen
debido a la interacción entre esas estructuras presentes en el sujeto y la nueva información”
(Pozo, 1989, p. 201).
Pensamiento Computacional
Los orígenes del pensamiento computacional se remiten al término utilizado por la doctora
Jeannette M. Wing, directora del instituto de ciencia de datos de la Universidad de Columbia
y consultora informática de la Universidad de Carnegie Mellon, en un artículo publicado en la
revista Communications of the ACM en marzo de 2006, revista que recopila múltiples recursos
en pro de apoyar la investigación y la práctica de la informática. Dicho artículo pretendía dar
un acercamiento a las ventajas que tenía que las personas pensaran como informáticos, sin
tener necesariamente que ser expertos en el área (Riaño, H. A. V. 2013).
Aunque existen varios intentos por precisar con claridad el término desde diferentes
enfoques, ubicamos la definición dada por la doctora Wing (2011), a quien se le reconoce
como la precursora del concepto, la cual estableció el pensamiento computacional (PC) como
“el proceso del pensamiento que involucramos en la solución de problemas para que las
soluciones planteadas puedan ser llevadas a cabo por un agente de procesamiento de
información” (Wing, 2011).
Una síntesis del concepto la encontramos en el artículo El Debate Sobre el Pensamiento
Computacional, en el cual los autores definen el PC como “un conjunto de habilidades y
destrezas (herramientas mentales), habituales en los profesionales de las ciencias de la
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computación, pero que todos los seres humanos deberían poseer y utilizar para resolver
problemas, diseñar sistemas y comprender el comportamiento humano”. Para ellos, el PC
debería formar parte de la educación de todo ser humano (Adell, Llopis, Esteve y Valdeolivas,
2019, p. 173).
Componentes y Características del Pensamiento Computacional
Integrantes del comité para el desarrollo del pensamiento computacional (Committee for the
Workshops on Computational Thinking) han coincidido en que el PC debería entenderse como
una habilidad fundamental comparable con la lectura, la escritura, la expresión oral y la
aritmética, que tienen como propósito describir y explicar problemas. Dicho de otra manera,
el pensamiento computacional es comparable con las habilidades cognitivas básicas que se
espera que tenga una persona promedio en esta era tecnológica (National Research Council,
2010). La mayoría de autores y grupos de trabajo sobre el pensamiento computacional
coinciden en incluir tres términos como base fundamental del pensamiento computacional:
proceso del pensar, la abstracción y la descomposición (Selby & Woollard, 2013).
Para incluir las habilidades para el desarrollo de problemas soportado en los procesos
computacionales dentro del PC, se definen los componentes propios de este como un
conjunto de elementos específicos, los cuales se representan en la figura1.
Habilidades Cognitivas
En palabras de Rigney (1978), citada por Francisco Herrera (2001), las habilidades cognitivas
“son entendidas como operaciones y procedimientos que puede usar el estudiante para
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adquirir, retener y recuperar diferentes tipos de conocimientos y ejecución... suponen del
estudiante capacidades de representación (lectura, imágenes, habla, escritura y dibujo),
capacidades de selección (atención e intención) y capacidades de autodirección
(autoprogramación y autocontrol)” (Herrera 2001, p. 1).
Las habilidades cognitivas han permitido al hombre desde la elaboración de herramientas
primitivas para manipular su entorno, hasta alcanzar las grandes proezas científicas y
tecnológicas de la actualidad. Zuñiga, Rosas, Fernández y Guerrero (2014) en su artículo “El
Desarrollo del Pensamiento Computacional para la Resolución de Problemas en la Enseñanza
Inicial de la Programación” menciona que los estudiantes deben desarrollar una gran variedad
de habilidades, más allá de la memorización de sentencias que permitan codificar, pues antes
de escribir un código se requiere entender un problema, es decir, abstraer, modelar y analizar,
con el fin de plantear soluciones acordes a las necesidades (Zuñiga, Rosas, Fernández y
Guerrero, 2014,p. 341). Desde esta perspectiva, el estudiante deberá desarrollar habilidades
cognitivas adicionales que contribuyan al mejoramiento de la metodología usada para la
resolución de problemas.
3. METODOLOGÍA
Naturaleza de la Investigación
Analizar el desarrollo del pensamiento computacional a través del aprendizaje de la
programación y el consecuente desarrollo de habilidades cognitivas de orden superior,
necesitó de un enfoque cualitativo y un diseño fenomenológico, puesto que el objetivo
principal de dicho enfoque es reconstruir la realidad según la observación que realizan los
autores y la interpretación que hacen sobre los comportamientos de los individuos objeto de
investigación.
Informantes
Los informantes de la investigación fueron 10 estudiantes y 3 docentes de los cursos de
programación estructurada I y II en el periodo 2021-I, de los programas de ingeniería
ambiental, civil, eléctrica, telecomunicaciones, mecánica y mecatrónica de la sede principal
de la Universidad de Pamplona, seleccionados de manera intencional, teniendo en cuenta los
criterios de inclusión: que no estuviesen repitiendo la materia para programación I y que
estuviesen cursando los programas de ingeniería ambiental, civil, eléctrica,
telecomunicaciones, mecánica y mecatrónica.
Fases de la Investigación
Tal como lo presenta Martínez Miguelez, en su libro Ciencia y Arte en la Metodología
Cualitativa, el método fenomenológico consta de tres (3) etapas diferentes: etapa descriptiva,
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etapa estructural y etapa de discusión de resultados. La figura 2representa las diferentes
etapas de la investigación.
En la etapa descriptiva se realizó la recolección y revisión bibliográfica, ubicación de los
antecedentes investigativos relacionados con el pensamiento computacional, el aprendizaje
de la programación y la solución de problemas, que permitieron describir claramente lo que
se pretendía estudiar. Posteriormente se ubicó el método a aplicar y las formas de recolección
de información, que correspondieron a la aplicación de la prueba diagnóstica, la observación
directa, la entrevista semi estructurada y la aplicación de prueba validadora. En la etapa
estructural se revisó la información obtenida; se aplicó la prueba inicial; se hizo la observación
y se aplicó la entrevista a los informantes estudiantes del curso de programación I y II. Luego
se aplicó la prueba final, se hizo la observación y la entrevista final a los estudiantes del curso
programación II y la entrevista a los docentes. Después se realizó la categorización de los
elementos a evaluar según los resultados obtenidos, se presentaron los resultados según las
fases y se obtuvieron resultados generales. En la etapa de resultados y discusión se
relacionaron los resultados obtenidos con estudios similares de otros autores, contrastando
los logros con el fin de enriquecer el conocimiento en el área. Los resultados permitieron
confrontar las posturas de los autores plasmadas en el marco referencial con el fin de
corroborar o controvertir las conceptualizaciones dadas por ellos y de esta manera validar la
aplicabilidad de los conceptos en el contexto objeto de estudio.
Técnicas de recolección de información: Los instrumentos utilizados para la recolección de la
información buscaron establecer el desarrollo del pensamiento computacional y las
habilidades asociadas a los niveles cognitivos a medida que el estudiante adquiría
conocimientos de programación. Para obtener la información conducente al logro de los
objetivos, se seleccionaron como técnicas e instrumentos, los siguientes:
Prueba Diagnóstica y Prueba Validadora: Los instrumentos prueba diagnóstica y prueba
validadora constaron de ocho (8) problemas planteados a los cuales el estudiante respondió
según su interpretación, haciendo un breve análisis sobre la forma como lo realizó para llegar
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a su solución. Este último mecanismo sirvió como elemento de observación por parte del
investigador. Las preguntas y problemas allí planteados se tomaron de las iniciativas
internacionales “International Bebras Contest” y “Computer Olympiad Talent Search”. Una
característica importante de dichas pruebas es que no pretendían evaluar conocimientos
previos o habilidades específicas sobre ciencias de la computación, solo se presentaron
actividades de resolución de problemas para que dieran solución a una serie de tareas basadas
en problemas. La prueba diagnóstica se aplicaron en cinco (5) informantes estudiantes de
programación I y cinco (5) informantes estudiantes de programación II al inicio del semestre.
El grupo de programación I representó los informantes sin conocimientos de programación y
sus resultados se contrastaron con estudiantes que iniciaban el curso de programación II que
correspondían a informantes con un conocimiento medio de programación.
La prueba validadora se aplicó a cinco (5) informantes estudiantes de programación II una vez
finalizaron el curso. Este grupo representa aquellos informantes que cuentan con un
conocimiento superior de programación respecto a los anteriores.
La observación participante: Para la presente investigación, se hizo observación de los
estudiantes a través de la descripción que realizaron del procedimiento usado al momento de
enfrentar las preguntas de las pruebas diagnóstica y validadora que se aplicaron al iniciar el
curso de programación I y programación II y al finalizar el curso de programación II
respectivamente. Con este instrumento se obtuvo información en un contacto directo con la
realidad, que permitió observar el comportamiento de los individuos objeto de investigación
durante el desarrollo de las actividades al momento de plantear soluciones a los problemas a
medida que van adquiriendo conocimientos de programación. El análisis que realizó cada
estudiante es descrito por él junto con la respuesta de cada ítem en cada prueba, elementos
que posteriormente fueron analizados por parte del investigador.
Entrevista Semiestructurada: En la presente investigación la entrevista buscó obtener
información sobre las percepciones de los estudiantes sobre el uso, existencia y desarrollo de
habilidades cognitivas y metacognitivas al iniciar y finalizar los cursos de programación y de la
manera como estas influyen al momento de solucionar los problemas planteados. Su
aplicación se realizó en el momento en que cada estudiante completó la prueba diagnóstica y
la prueba validadora y estuvo compuesta de un conjunto de preguntas abiertas que tenían
relación con los elementos que utilizaron para desarrollar cada pregunta o con la forma en
que dichos elementos aportan al desarrollo de los problemas.
4. RESULTADOS
Para determinar si el estudiante utilizó o no cierta habilidad de manera adecuada, cada uno
de los problemas planteados se relacionó con uno o más elementos del pensamiento
computacional, relación que se encuentra previamente establecida en cada uno de los
problemas presentados a las iniciativas “International Bebras Contest” y “Computer Olympiad
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Talent Search” y que se adaptaron a las pruebas aplicadas en la presente investigación.
Cuando el estudiante dio respuesta a algún problema de la prueba aplicada, el investigador
pudo realizar la clasificación de las habilidades utilizadas y al final determinar si desarrolla el
pensamiento computacional. De esta manera, la prueba permitió evaluar los siguientes
elementos: descomposición (DE), abstracción (AB), reconocimiento de patrones (PR),
algoritmos (AL), evaluación (EV), razonamiento Lógico (RL), todos elementos asociados al
pensamiento computacional.
Al aplicar la relación de las preguntas acertadas con respecto a la habilidad que se utilizó, se
obtuvieron los resultados que se presentan en la tabla 1, la cual permite determinar el uso y
efectividad de la habilidad computacional al desarrollar los problemas planteados.
Los resultados obtenidos muestran la debilidad de los estudiantes que inician el curso de
programación en la mayoría de las habilidades computacionales, evidenciando falencias
notorias en más de la mitad de ellos en elementos como la abstracción, el reconocimiento de
patrones, la algoritmia y la evaluación de los resultados. Estos elementos fueron mejorados
en algunos de los estudiantes que contaban con un conocimiento previo de programación,
revirtiendo las fallas al solucionar los problemas y obteniendo mejores resultados.
El resultado de la observación realizada sobre la prueba diagnóstica y la forma en que el
estudiante sin conocimientos de programación afronta el problema, denotan una alta
deficiencia en elementos cognitivos superiores en la mayoría de los estudiantes, sin embargo,
estos elementos mejoran de manera gradual en estudiantes que han visto al menos un curso
de programación. Por su parte, las habilidades de orden inferior muestran buena presencia y
se van fortaleciendo a medida que el estudiante adquiere conocimientos mayores de
programación y desarrolla el pensamiento computacional. Como resultado de las entrevistas
aplicadas al finalizar las pruebas diagnósticas los estudiantes de los dos grupos seleccionados
se inclinan por mencionar habilidades de orden inferior para la solución de los problemas.
Elementos como la observación, comparación, la interpretación, la memoria y el uso de
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conceptos anteriores aparecen identificados por parte de los informantes. Al igual que lo
refleja la prueba diagnóstica, la entrevista deja al descubierto problemas generales de
interpretación y comprensión en los estudiantes que inician o han visto un curso de
programación, así como deficiencias o desconocimiento de herramientas y técnicas que les
permitan desarrollar de una manera más adecuada los problemas planteados. Al indagar
sobre qué problemas se les facilitaron, las respuestas dadas permitieron determinar que los
problemas con contenidos de algoritmos o descomposición son fáciles de resolver por los
estudiantes, mientras que los que requieren habilidades cognitivas más complejas como
evaluación, abstracción y síntesis se les dificultan.
Muchas de las dificultades expresadas por los estudiantes con ningún o poco conocimiento de
programación se centran en la falta de comprensión y en no encontrar alternativas o métodos
para solucionar los problemas. Esperan, de forma general, que el aprendizaje de la
programación les aporte estos elementos, de manera que se reflejen en una mayor
efectividad al momento de desarrollar los problemas, generalizando soluciones, reduciendo
tiempos y evitando errores.
Los resultados del siguiente instrumento, correspondiente a la prueba validadora, se
muestran en la tabla 2.
Los resultados de la prueba validadora muestran una mejora significativa en el desarrollo de
los problemas, lo que indica un mejor desempeño en cuanto a las habilidades asociadas con
el pensamiento computacional de los estudiantes que tienen mayor conocimiento sobre
programación. Se observa que logran aplicar elementos asociados con habilidades de orden
superior, como descomposición y evaluación y elementos de generalización asociados con la
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síntesis, que se miden a través de la capacidad de identificación de patrones y de pensamiento
algorítmico.
Se observa que las soluciones dadas por los estudiantes se relacionan con una alta capacidad
para seguir secuencias, es decir, son capaces de ejecutar un algoritmo, sin embargo, otras
habilidades que revisten mayor complejidad no son capaces de ejecutarlas de una manera
adecuada o simplemente no se utilizan.
Como elemento particular se debe mencionar que el razonamiento lógico sigue mostrado un
buen desempeño, es una habilidad que permanece a lo largo del tiempo en los estudiantes y
que no se afecta a causa del desarrollo de habilidades asociadas al pensamiento
computacional (Riaño, H. A. V. 2013).
Un análisis entre los resultados obtenidos en la prueba diagnóstica aplicada a estudiantes con
ningún o bajo conocimiento de programación y los resultados de la prueba validadora, mostró
una alta tendencia de mejora en cuanto a la solución de los problemas para los estudiantes
que han obtenido conocimientos de programación en todas las habilidades cognitivas
asociadas con el pensamiento computacional, recalcando avances significativos en procesos
de descomposición, abstracción, generalización y evaluación.
En esta prueba se pudo evidenciar un alto contenido de elementos asociados al pensamiento
computacional, elementos que eran escasos en la primera prueba. Los resultados presentados
y las observaciones realizadas también permitieron identificar que muy pocos estudiantes del
curso de programación II tuvieron dificultades al desarrollar pruebas con elementos asociados
a la descomposición, el pensamiento algorítmico sigue siendo una fortaleza y además se
incluyen elementos de evaluación.
La percepción del estudiante respecto a las habilidades que el aprendizaje de la programación
y el desarrollo del pensamiento computacional está orientada a la mejora de elementos de
análisis y comprensión, así como el desarrollo del razonamiento y la memoria. Adicionalmente
el estudiante expresa tener mejoras en la creatividad y la concentración. Los estudiantes
expresan la importancia del aprendizaje de la programación y el desarrollo del pensamiento
computacional en los elementos que permiten tener alternativas en la solución de problemas.
5. CONCLUSIONES
Aprender a programar requiere de algunas habilidades cognitivas básicas previas que le
permitan al estudiante adquirir los elementos centrales de un lenguaje en particular, como su
semántica y su sintáctica. Sin embargo, el aprendizaje de la programación en su etapa
temprana no requiere destrezas específicas ni mucho menos complejas. Como efecto
colateral, el aprendizaje de la programación permite desarrollar el pensamiento
computacional, como lo expresaron Voskoglou y Buckley (2012) en su artículo “Problem
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Solving and Computers in a Learning Environment”, situación que facilita la adquisición de
elementos adicionales como la algoritmia, la descomposición y la generalización, entre otras.
Estos elementos ayudan al estudiante a desarrollar nuevas habilidades asociadas con niveles
cognitivos superiores que, según Bloom, se relacionan con el análisis, la síntesis y la
evaluación. Como aspecto retroalimentador, el desarrollo de estas habilidades cognitivas
mejoran el proceso de aprendizaje, no solo de la programación, sino de las demás materias.
De esta manera, y en consonancia con lo expresado por algunos autores referenciados en este
trabajo investigativo, se puede decir que las habilidades cognitivas inferiores sirven para
resolver problemas elementales y son el soporte para aprender a programar con los
elementos básicos de un lenguaje de programación; sin embargo, dicho aprendizaje conlleva
a desarrollar habilidades cognitivas de orden superior, algunas asociadas al desarrollo del
pensamiento computacional, que mejoran la forma en que se da solución a los problemas y
contribuye a la obtención de un aprendizaje significativo.
El trabajo investigativo permitió observar que los estudiantes identificaron la comprensión
como un elemento fundamental para afrontar problemas y como una habilidad casi innata
que todo individuo tiene, habilidad que puede llegar a perfeccionarse con el aprendizaje de la
programación y el desarrollo del pensamiento computacional. Otro elemento que rescataron
los estudiantes como una habilidad necesaria y preexistente al aprendizaje de la
programación, y que de hecho utilizaron para afrontar este tipo de problemas, es el análisis,
tomado este como una simple interpretación de lo solicitado, es decir, asociada a la
comprensión de lo requerido.
Para finalizar, se debe tener en cuenta que el pensamiento es una experiencia interna e
intrasubjetiva, a través de la cual se puede abstraer, discriminar, inferir, inventar, encontrar
respuestas, resolver problemas, analizar, reflexionar, lo cual se manifiesta mediante la
elaboración de hipótesis, razonamientos y emisión de juicios. Es por ello que se encuentran
procesos simples como la observación y la comparación, o procesos más complejos como el
análisis, la síntesis y la abstracción y que son aplicados de formas diferentes por cada individuo
(Burgos, de Cleves, Márquez, 2013). Para las técnicas de solución de problemas soportadas en
lenguajes de programación, el individuo debe ser capaz de desarrollar y perfeccionar aquellas
habilidades de nivel superior que le permitan tener las herramientas necesarias para
transformar su entorno. Dentro de estas habilidades está el análisis, la síntesis, la
argumentación y la abstracción (Burgos, de Cleves, Márquez, 2013).
Bajo esta perspectiva, el estudiante espera que el aprendizaje de la programación y el
desarrollo del pensamiento computacional le ayude a potenciar dichos elementos y así lograr
tener una mayor efectividad y asertividad al momento de desarrollar problemas, logrando
generalizar los procedimientos para reducir los tiempos y evitar posibles errores en los que
puedan incurrir. El desarrollo del pensamiento computacional a través del aprendizaje de la
programación les permitióa los estudiantes desarrollar destrezas en la forma en que dan
solución a los problemas. Si bien dichas destrezas no se enmarcan propiamente dentro de las
estructuras cognitivas de los niveles que establece Bloom, son elementos afines que permiten
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complementar los procesos de resolución de problemas. Los estudiantes expresaron que al
adquirir conocimientos de programación pudieron mejorar la forma como presentan las
soluciones, identificando la creatividad, el pensamiento algorítmico, la planificación, el diseño,
el seguimiento y la rapidez con que desarrollan ahora los problemas, como elementos que se
adquirieron o mejoraron.
Se debe mencionar entonces que el aprendizaje de la programación facilita el desarrollo del
pensamiento computacional y este a su vez el desarrollo de habilidades metacognitivas, tal
como lo menciona Burgos, de Cleves, y Márquez (2013), y que permite al estudiante adquirir
elementos y desarrollar otras destrezas para la solución de problemas de cualquier tipo. Sin
embargo, se debe precisar que el estudio no determina la efectividad que tendría el desarrollo
del pensamiento computacional en contextos diferentes al educativo y sería un buen punto
de partida para realizar nuevas investigaciones al respecto.
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