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Introducción
Las instituciones de educación superior han reconocido la necesidad imperante de proporcionar una formación integral a los jóvenes universitarios. En respuesta a este requerimiento, se han implementado diversas estrategias y acciones destinadas al desarrollo de habilidades conocidas como del siglo XXI, las cuales están alineadas con la creciente revolución tecnológica impulsada por la integración de las TIC en prácticamente todos los ámbitos de la vida humana. Por eso, autores como Méndez y Bermúdez (2023) sostienen que el pensamiento computacional constituye una de las competencias fundamentales del siglo XXI.
Por ende, el propósito de este trabajo es explicar cómo la implementación de talleres de formación integral en la educación superior constituye una estrategia idónea para fomentar el desarrollo del pensamiento computacional y la creatividad como competencias esenciales de manera transversal en los estudiantes universitarios.
Una experiencia exitosa con talleres de robótica es la propuesta por Gamito et al. (2019), quienes llevaron a cabo un taller con el robot Bee-Bot junto a estudiantes universitarios. Como resultado, observaron que la introducción de la robótica en el entorno educativo permitió a los alumnos explorar una amplia gama de oportunidades, fomentar vocaciones en ciencia y tecnología, así como estimular competencias STEM. Esto se logró mediante un enfoque didáctico constructivista que integra contenido pedagógico, pensamiento computacional, creatividad, habilidades comunicativas y trabajo en grupo, al mismo tiempo que busca generar motivación y diversión para lograr un aprendizaje significativo.
Asimismo, los estudios de Fernández et al. (2014) se enfocaron en examinar la implementación de laboratorios de robótica educativa en la Universidad Politécnica de Valencia con el propósito de mejorar la formación académica de futuros profesionales. Estos laboratorios congregan a estudiantes de diversas disciplinas en equipos de trabajo con el propósito de promover la colaboración interdisciplinaria. La experiencia educativa, en concreto, se centra en la resolución de problemas reales mediante talleres de robótica, lo que la convierte en una experiencia transformadora. Su objetivo es acercar a los estudiantes al ámbito de la innovación, permitirles participar activamente en proyectos y explorar en el campo de la investigación universitaria. De esta manera, se logró familiarizar a los alumnos con las últimas tecnologías del mercado, superar las barreras tradicionales del aula y brindar una perspectiva más amplia y aplicada de sus campos de estudio.
Este tipo de experiencias fomentan la innovación tecnológica y el pensamiento crítico, e impulsan el desarrollo del pensamiento computacional. Es decir, no solo se promueven las capacidades mediante el uso de herramientas informáticas, sino que también actúan como un estímulo para la imaginación y la creatividad en la construcción de ideas en entornos virtuales (Huerta y Velázquez, 2021). En palabras de Díaz-Barriga (2013), las TIC han dejado una marcada huella en las aulas de clases en los últimos años, pues han mejorado tanto la forma en que se integran en el proceso de enseñanza como la experiencia de adquisición de conocimientos para estudiantes y educadores (Amin, 2018).
En resumen, el taller de formación integral propuesto en este trabajo busca potenciar no solo las habilidades técnicas asociadas al pensamiento computacional, sino también el pensamiento crítico, la resolución de problemas y la capacidad de innovación en los estudiantes. Estas iniciativas no solo preparan a los estudiantes para afrontar los desafíos tecnológicos, sino que también cultivan habilidades cognitivas y creativas fundamentales para su desarrollo integral y su capacidad de adaptación en un mundo en constante cambio.
Desarrollo del pensamiento computacional en universitarios
De acuerdo con Méndez y Bermúdez (2023), el pensamiento computacional se define como un procedimiento para resolver tareas mediante cual se abstrae y descompone el problema para ser resuelto mediante la lógica, el razonamiento, la imaginación y la creatividad. Según Campbell y García (2022), el pensamiento computacional tiene dos vertientes de aprendizaje: una mediante la programación y otra sin usarla, aunque ambas se basan en la solución de problemas. Este tipo de pensamiento no solo se limita a la programación de computadoras, sino que también se ha aplicado en la resolución de problemas en otras disciplinas. Para Pérez (2021), el pensamiento computacional puede fomentarse sin necesidad de utilizar computadoras, es decir, a través de actividades como juegos de mesa, elaboración de historias, preguntas metacognitivas, entre otras.
Para Vázquez (2019, citado por Campbell y García, 2022) “una de las competencias del siglo XXI que favorece el análisis y la relación de nuevas ideas para la organización y la representación lógica de procedimientos es el pensamiento computacional” (p. 48419), el cual puede ser aplicado en todos los niveles educativos con el fin de que los estudiantes adquieran la habilidad de manejar la tecnología.
El fomento de la creatividad a través de robótica
Según lo propuesto por Guilford (1967) y Ballester (2002), la noción de creatividad abarca diversas dimensiones, lo que dificulta establecer una definición universalmente aceptada. Aun así, se le suele vincular con el concepto pensamiento divergente, enfoque mental que implica la exploración de diversas posibilidades para abordar un problema e intentar hallar la solución mediante el desarrollo de nuevas ideas. En el ámbito de la investigación psicológica, se suele definir la creatividad como el proceso que resulta en la creación de productos que son originales y tienen utilidad (Runco y Jaeger, 2012).
Ahora bien, la relación entre el desarrollo de la creatividad a través de la robótica educativa es significativa y estimulante, ya que los talleres son espacios creativos que implican el diseño, la construcción y la programación de robots con el objetivo de resolver problemas y diseñar proyectos específicos para preparar a los participantes para afrontar los desafíos de un mundo cada vez más tecnológico.
Diversos estudios, como los de Jiménez y Cerdas (2014), Nemiro (2015) y Yang (2020), han valorado de manera positiva los efectos de la robótica educativa en relación con la creatividad. De acuerdo con Moreno (2012), la robótica educativa proporciona un entorno propicio para respaldar destrezas productivas, creativas, digitales y comunicativas. Además, se convierte en un medio para la innovación al generar cambios en las personas, ideas, actitudes, relaciones y enfoques de acción y pensamiento tanto de los estudiantes como de los educadores.
Según Odorico et al. (2005), la robótica educativa representa una manera innovadora de aprovechar la tecnología para implementar soluciones creativas basadas en ingenio y destrezas. Este autor también afirma que la introducción de tecnologías en el entorno educativo busca crear ambientes de aprendizaje interdisciplinarios, donde los estudiantes puedan desarrollar habilidades para estructurar investigaciones y abordar temas específicos. La finalidad es formar individuos con la capacidad de adquirir nuevas habilidades y ofrecer respuestas eficientes ante los cambiantes entornos del mundo contemporáneo.
Marco metodológico
Se llevó a cabo un estudio cuantitativo descriptivo de carácter longitudinal cuasiexperimental con el objetivo de analizar el impacto del taller de robótica en el desarrollo de la creatividad en los estudiantes, lo cual posibilitó la recopilación de datos cuantificables y la descripción detallada de las variables. En concreto, la participación en el taller de robótica constituyó la variable independiente, mientras que los niveles de creatividad fue la variable dependiente. Para el proceso de medición se empleó la prueba estandarizada de Torrance (1974), adaptada por Jiménez et al. (2007).
Diseño del instrumento
Para evaluar la creatividad, se usó la prueba de Torrance (Torrance Tests of Creative Thinking, TTCT), adaptada por Jiménez et al. (2007), la cual consta de tres subtests o juegos. El primero, denominado “Componer un dibujo”, evalúa las características de originalidad (ORI) y elaboración (ELAB). El segundo, “Terminar un dibujo”, busca valorar las habilidades de fluidez (FLU), flexibilidad (FX), originalidad y elaboración. Finalmente, el tercero, “Juego 3: las líneas paralelas”, evalúa todos los componentes de la creatividad.
La confiabilidad del instrumento ha sido respaldada por los estudios de Jiménez et al. (2007), donde se ha obtenido una puntuación de 0.71 en la prueba de Guttman de dos mitades. Asimismo, el test de Torrance ya se ha validado en población mexicana mediante los estudios de Zacatelco (2013), quien aplicó las pruebas Wilcoxon y Anova con resultados positivos en ambos casos. Los elementos de la creatividad que se evaluaron fueron los siguientes:
Originalidad (PD ORI): Evalúa la capacidad de generar ideas únicas y poco convencionales.
Fluidez (PD FLU): Mide la cantidad de ideas generadas en un periodo determinado y refleja la capacidad de pensar de manera rápida y enérgica.
Flexibilidad (PD FX): Evalúa la capacidad de cambiar de una categoría a otra y de adaptarse a diferentes perspectivas y enfoques.
Elaboración (PD ELAB): Mide la habilidad para desarrollar y expandir ideas de manera detallada y completa.
La puntuación global de creatividad (PC) se calculó mediante la siguiente fórmula:
Este enfoque integral brinda una visión completa de las diferentes dimensiones creativas de los participantes, ya que el instrumento es confiable y ha sido validado para medir su desempeño en diversas áreas del pensamiento creativo.
Procedimiento
Antes del taller, se recopilaron datos demográficos y se administró la prueba de pretest de Torrance. Luego, durante el taller, se registraron observaciones sobre las actividades específicas que fomentan la creatividad. Al finalizar, se administró nuevamente la prueba postest.
Análisis de datos
Se efectuó un análisis estadístico descriptivo para examinar las tendencias en el desarrollo de la creatividad. Asimismo, se compararon los resultados del pretest y postest del índice de creatividad a partir del taller empleando pruebas estadísticas de T-Student, la cual se usa para contrastar las medias de dos mediciones y determinar si hay una diferencia significativa entre ellas. La fórmula para calcular la prueba T-Student para muestras paramétricas depende del tipo de diseño experimental y de si las varianzas de los dos grupos se consideran iguales o diferentes.
Implementación del taller
El taller de robótica se desarrolló durante el calendario 2023A, con una duración de 12 sesiones semanales. Cada sesión tuvo una duración de una hora, dividida en dos momentos. En el primero, se conocieron herramientas de programación visual utilizando la aplicación mBlock Blockly en modo historia. En el segundo momento, se planteó un reto que los participantes debían resolver utilizando lo experimentado en el modo historia. Estas actividades fueron diseñadas para estimular la creatividad, la resolución de problemas, el pensamiento computacional y la programación de robots mBot.
La última versión 6.0 de la aplicación mBlock Blockly ofrece dos formas de aprender a utilizar el robot mBot: modo historia y modo crear. Se recomienda iniciar con la primera opción, que consta de 10 niveles para aprender a programar utilizando bloques. Cada nivel tiene entre 5 y 6 subniveles con una temática asociada, donde el estudiante aprende de manera guiada y progresivamente comienza a agregar bloques para mejorar sus habilidades y enfrentar retos. Como se observa en la figura 1 los bloques de alguna herramienta. En caso de cometer errores, la aplicación los señalará y será necesario corregirlos para continuar. Para aprovechar la aplicación es necesario conectar el mBot mediante la conexión Bluetooth de una tableta o un celular. Los niveles son los siguientes:
Cada apartado consta de diferentes ejercicios destinados a enseñar a los estudiantes cómo programar el mBot utilizando bloques, abordando temas como movimientos, encendido y apagado de luces, uso de operadores lógicos para repetir bloques y detección de obstáculos.
Para el segundo momento, en el cual se pretendía que los participantes resolvieran un problema o reto, se siguió la siguiente metodología de seis pasos:
Población y muestra
La población estuvo compuesta por estudiantes de nivel superior que decidieron inscribirse en el taller de robótica como una actividad extracurricular para complementar los créditos de la formación integral. En total, se inscribieron 39 estudiantes, de los cuales participaron de manera voluntaria 32 alumnos, lo que corresponde al 82 %. La muestra estuvo constituida por estudiantes de diversas carreras: 5 de contaduría pública, 7 de derecho, 8 de ingeniería en computación, 5 de administración, 4 de psicología, 2 de cirujano dentista y 1 de medicina.
Resultados
Después de llevar a cabo las 12 sesiones de formación integral a través de talleres de robótica durante el periodo universitario, en las cuales participaron 32 estudiantes de diversas carreras en el Centro Universitario de los Altos, se observó un notorio progreso en la mayoría de los alumnos, como se muestra en la figura 2, según lo evidenciado en las pruebas de pretest y postest del cuestionario de Torrance. Este avance se reflejó en el aumento de la creatividad, evaluada tanto al inicio como al finalizar las sesiones.
Cabe destacar que los talleres de robótica se llevaron a cabo los martes de 14:00 a 15:00, entre los meses de enero a mayo. Estas sesiones contaron con la participación de estudiantes provenientes de diversas disciplinas que ofrece el Centro Universitario de los Altos.
De los 32 estudiantes universitarios involucrados en estas sesiones de robótica, se evidenció un incremento en 31 de ellos. La figura 2 muestra los resultados obtenidos por los 32 estudiantes, así como el desempeño antes y después de la aplicación de la prueba de Torrance.
En el pretest, se identificaron resultados similares en la mayoría de los alumnos, con puntuaciones que fluctuaban entre 110 y 120 puntos, mientras que únicamente 2 estudiantes alcanzaron los 250 puntos. Al comparar estos resultados con el postest, se observa un incremento significativo en la creatividad, como se observa en la figura #3, se evidencia un aumento promedio de 180 puntos en la mayoría de los estudiantes de educación superior. De hecho, solo el alumno 5 experimentó una disminución en su rendimiento.
Fuente: Elaboración propia
Figura 3 Resultado por componente de la creatividad y el valor global PC del pretest-postest
En la figura 3 se presentan los resultados obtenidos a partir de los componentes de la creatividad. Se observa un aumento significativo en la originalidad, ya que la puntuación global en el pretest fue de 2793 puntos, mientras que en el postest alcanzó los 4823 puntos. Simultáneamente, la fluidez experimentó una mejora positiva con un incremento de 396 puntos. Cabe destacar que el componente de elaboración experimentó un decremento de -36 puntos.
La figura 4 muestra los resultados obtenidos de la prueba de Torrance, donde se pueden observar claramente los puntajes de cada uno de los estudiantes. Es evidente el aumento en la creatividad después de tomar las 12 sesiones del taller de robótica, durante las cuales se llevaron a cabo diferentes prácticas, desde el uso del mBot hasta la creación de retos dentro del salón de clases. Asimismo, se puede apreciar el resultado obtenido por el alumno 5, el único que mostró un decremento en la creatividad.
Fuente: Elaboración propia
Figura 4 Comparativo entre el pretest-postest del nivel global de PC de los 32 participantes
Por otra parte, se realizó la prueba de normalidad de Shapiro-Wilk para muestras menores de 50, y se obtuvo como resultado p = 0.05 para el pretest y p = 0.007 para el postest, lo que indica que los datos tienen una distribución normal. Por lo tanto, se puede aplicar la prueba paramétrica de T-Student. Al aplicar la prueba estadística de T-Student, se obtuvo un valor de p = 0.000, lo que nos lleva a concluir que existe una relación significativa entre los talleres de robótica y el desarrollo de la creatividad (tabla 1).
Tabla 1 Prueba de T-Student para el pretest y postest del resultado global PC
| Prueba de muestras emparejadas | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 95 % de intervalo de confianza de la diferencia | |||||
| Inferior | Superior | t | gl | Sig (bilateral) | |
| Par 1 pretest-postest | -100.55896 | -59.19104 | -7.876 | 31 | .000 |
Fuente: Elaboración propia
Este procedimiento ayuda a determinar si hay una diferencia significativa entre las mediciones realizadas antes y después de la intervención; además, ofrece información sobre la efectividad de la intervención.
Discusión
Según la puntuación global del test de creatividad, se evidenció un aumento de más del 50 %. Estos resultados coinciden con los hallazgos de Yang (2020), quien en su investigación descubrió que la robótica educativa respalda el desarrollo de diversas habilidades de orden superior, como la metacognición y la creatividad progresiva. Además, se promueve un enfoque educativo basado en la investigación, el descubrimiento y el aprendizaje a través de errores y fracasos. Por lo tanto, los datos de nuestro estudio se vinculan directamente con los objetivos planteados.
Por otra parte, se puede indicar que los talleres y laboratorios donde se fomenta el aprender haciendo son excelentes espacios para el desarrollo de la creatividad, la innovación y el pensamiento computacional, lo cual se evidenció durante la experiencia el interés por parte de los estudiantes, además de la generación de un ambiente colaborativo. Estos hallazgos coinciden con los de Fernández (2014), quien desde el punto de vista tecnológico observó avances en conocimiento y aprendizaje interdisciplinario en laboratorios similares. Los estudiantes desarrollan prototipos que abordan desafíos técnicos y consideran aspectos económicos, utilizando eficazmente recursos. Este enfoque práctico fomenta el desarrollo de habilidades prácticas, competencias y actitudes para resolver problemas en entornos multidisciplinarios.
En cuanto al desarrollo de la creatividad, es un proceso complejo, pues intervienen una serie de variables que no son totalmente controlables (Almeida et al., 2008). Este estudio, de hecho, presentó niveles bajos en el componente de la flexibilidad (-36 puntos en los resultados globales entre el pretest y postest), lo cual puede servir para el diseño de estrategias en los talleres de robótica, ya que la flexibilidad está relacionada con la capacidad de encontrar soluciones a los problemas planteados (Jiménez et al., 2007). En otras palabras, es necesario implementar actividades que fomenten que los estudiantes planteen nuevas ideas y propongan diversas soluciones al problema.
Asimismo, los datos del estudio demuestran que la presencia de la robótica representa un apoyo multidisciplinario para los estudiantes de cualquier carrera, ya que les permite aumentar sus conocimientos y adquirir habilidades que pueden implementar en su desarrollo profesional y personal. De hecho, los resultados obtenidos indican que, en cuanto al contenido curricular, la robótica ofrece resultados favorables en el aumento del interés por cursar los talleres (Berenguel et al., 2012).
Por último, es importante recordar que una de las limitaciones del presente proyecto, referido a los talleres de robótica, es la selección de la muestra, puesto que el centro universitario ofrece el taller con solo 40 espacios distribuidos en dos turnos. En pocas palabras, los resultados, al ser de una población limitada, no se pueden generalizar.
Aun así, una de las ventajas de la convocatoria de los talleres de robótica es que se extendió a toda la comunidad universitaria donde se desarrolló la presente investigación, lo cual demuestra que el pensamiento computacional es una competencia genérica.
Conclusiones
Con este trabajo se pudo constatar que el taller de robótica aplicado permitió estimular las capacidades de los alumnos para la resolución de problemas, a pesar de que no todos cursaban carreras de las ciencias computacionales. Esto evidencia que esta experiencia educativa representa un paso audaz hacia una enseñanza en la educación superior más relevante y efectiva, pues los alumnos no solo adquieren conocimientos abstractos, sino que también materializan sus ideas en prototipos tangibles, siguiendo el enfoque aprender haciendo. Es decir, esta metodología no solo enriquece la formación académica, sino que también fortalece el pensamiento crítico y mejora la creatividad.
Por ende, se puede afirmar que la robótica educativa ofrece una alternativa variada y multidisciplinaria para favorecer el aprendizaje STEAM al proporcionar una experiencia práctica, fomentar la creatividad, desarrollar habilidades tecnológicas y preparar a los estudiantes para los desafíos del futuro.
En tal sentido, se ha comprobado que el aprendizaje práctico es una alternativa viable en los talleres de robótica y en el aprendizaje STEAM, puesto que proporciona una oportunidad tangible de aplicar conceptos teóricos en un entorno más real y divertido.
Finalmente, en las pruebas del postest se comprobó un aumento en la creatividad debido a que los alumnos tuvieron la oportunidad de trabajar en el diseño, construcción y programación de robots.
Futuras líneas de investigación
Es crucial dar seguimiento al proyecto de robótica educativa para precisar cómo estos pueden permitirles mejorar sus habilidades y conocimientos. En concreto, se debe indagar en la manera en que estos aprendizajes multidisciplinarios pueden aplicarse en diversas carreras, especialmente al abordar la solución de problemas teóricos reales mediante el uso de la robótica como una herramienta facilitadora para la realización de proyectos con impacto en su contexto.
Además, es importante explorar otras líneas de investigación, como la inclusión interdisciplinaria de herramientas como Arduino, MicroBit e impresoras 3D para promover el movimiento maker, el cual está estrechamente relacionado con el desarrollo de habilidades y competencias STEAM, fundamentado en enfoques pedagógicos como el construccionismo y, en particular, el tinkering. Este último es un enfoque que promueve la experimentación, la manipulación y el juego informal con objetos y herramientas para comprender su funcionamiento y encontrar soluciones a problemas a través del estímulo de la exploración y la curiosidad.
