Diferentes experiencias de aprendizaje en ciencias y matemáticas a través de Tecnologías de la Información y la Comunicación

[ES] La presente tesis doctoral se basa en un conjunto de diferentes estudios cuyo hilo conductor es el uso de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC), en las áreas de ciencias y matemáticas, para conseguir aumentar los resultados de aprendizaje y la motivación de los alumnos en relación a dichas áreas en las etapas de educación preuniversitaria y universitaria. El declive en la actitud hacia las disciplinas científica y matemática de los alumnos, así como los resultados que muestran informes como el Programa para la Evaluación Internacional de Alumnos (PISA), ponen en evidencia la "crisis de la educación científica". Este es el motivo por el que es preciso que los docentes pongamos herramientas a disposición de los alumnos y planteemos nuevas metodologías de aula con el fin de lograr que aumente su interés hacia las ciencias y las matemáticas. Es este sentido, las TIC tienen un gran potencial ya que a través de ellas los alumnos, como nativos digitales, puedan llegar al aprendizaje significativo, tal y como establece la Teoría Constructivista. Por otro lado, los docentes debemos ser conscientes de que la aplicación de las mismas debe ser de forma que sean un medio para el logro del aprendizaje, y no relegar su papel al mero uso de las mismas en las aulas, de forma que se conviertan en Tecnologías para el Aprendizaje y el Conocimiento (TAC). Teniendo en cuenta todo lo mencionado, se considera crucial la educación STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) que surge con el fin de lograr en los alumnos el desarrollo de las competencias científica, matemática y tecnológica de la forma más integrada posible. Todas las experiencias recogidas en este trabajo se encuentran o bien publicadas o bien en proceso de revisión en diferentes revistas de impacto reconocido en el área. Los estudios realizados tratan por un lado, sobre foros virtuales, metodología flip y el uso de un videojuego educativo, aplicadas a la etapa universitaria y, por el otro, sobre aprendizaje colaborativo en entornos online, holografía y robótica, aplicadas a la etapa preuniversitaria. La metodología se ha basado en una investigación de tipo exploratoria, pre-experimental y cuasiexperimental y de corte transversal. En todas las aportaciones se recogen los aspectos teóricos que fundamentan las experiencias llevadas a cabo y el análisis cuantitativo y/o cualitativo de los datos recogidos. En general, los resultados obtenidos en los estudios muestran un significativo aumento de los resultados de aprendizaje y de la motivación de los alumnos.[CA] La present tesi doctoral es basa en un conjunt de diferents estudis el fil conductor dels quals és l'ús de les Tecnologies de la Informació i la Comunicació (TIC), en les àrees de ciències i matemàtiques, per a aconseguir augmentar els resultats d'aprenentatge i la motivació dels alumnes en relació a aquestes àrees en les etapes d'educació preuniversitària i universitària. El declivi en l'actitud cap a les disciplines científica i matemàtica dels alumnes, així com els resultats que mostren informes com el Programa per a l'Avaluació Internacional d'Alumnes (PISA), posen en evidència la "crisi de l'educació científica". Aquest és el motiu pel qual cal que els docents posem eines a la disposició dels alumnes i plantegem noves metodologies d'aula amb la finalitat d'aconseguir que augmente el seu interés cap a les ciències i les matemàtiques. És aquest sentit, les TIC tenen un gran potencial ja que a través de les quals els alumnes, com a nadius digitals, puguen arribar a l'aprenentatge significatiu, tal com estableix la Teoria Constructivista. D'altra banda, els docents hem de ser conscients que l'aplicació de les mateixes ha de ser de manera que siguen un mitjà per a l'assoliment de l'aprenentatge, i no relegar el seu paper al mer ús de les mateixes a les aules, de manera que es convertisquen en Tecnologies para l'Aprenentatge i el Coneixement (TAC). Tenint tot l'esmentat en compte es considera crucial l'educació STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) que sorgeix amb la finalitat d'aconseguir en els alumnes el desenvolupament de les competències científica, matemàtica i tecnològica de la forma més integrada possible. Totes les experiències recollides en aquest treball es troben o ben publicades o bé en procés de revisió en diferents revistes d'impacte reconegut en l'àrea. Els estudis realitzats tracten d'una banda, sobre fòrums virtuals, metodologia flip i l'ús d'un videojoc educatiu, aplicades a l'etapa universitària i, per l'altre, sobre aprenentatge collaboratiu en entorns online, holografia i robòtica, aplicades a l'etapa preuniversitària. La metodologia s'ha basat en una investigació de tipus exploratòria, pre-experimental i quasiexperimental i de tall transversal. En totes les aportacions es recullen els aspectes teòrics que fonamenten les experiències dutes a terme i l'anàlisi quantitativa i/o qualitatiu de les dades recollides. En general, els resultats obtinguts en els estudis mostren un significatiu augment dels resultats d'aprenentatge i de la motivació dels alumnes.[EN] This doctoral thesis is based on a set of different studies in which the guiding thread is the use of Information and Communication Technologies (ICT), in the areas of science and mathematics, in order to increase the learning results and the motivation of students in relation to these areas in the stages of pre-university and university education. The decline in the attitude towards the scientific and mathematical disciplines of the students, as well as the results showed in reports such as the Program for the International Assessment of Students (PISA), highlight the "crisis of the scientific education". That is the reason why it is required that teachers make tools available to students and implement new methodologies with the aim of increase their interest to science and mathematics. In this sense ICT acquire all their potential as tools through which students, as digital natives, can reach a meaningful learning, as the Theory of Constructivism establishes. On the other hand, teachers should take into account that the application of ICT should be as a medium to reach knowledge and avoid relegating their role to their mere use, so as to turn them into Learning and Knowledge Technology (LKT). Taking into account everything commented previously, it is crucial, in this study, STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) education, which emerged with the aim to enable students the development of mathematics, science and technology skills from an integrated point of view. All the experiences collected in this work are either published or in the process of being reviewed in different journals of recognized impact in the area. The studies carried out deal with virtual forums, flip methodology and the use of an educational videogame, applied to the university stage, and collaborative learning in online environments, holography and robotics, applied to the pre-university stage. The methodology has been based on exploratory, pre-experimental and quasi-experimental and cross-sectional research. There are gathered the theoretical aspects that base the experiences carried out and the quantitative and/or qualitative analysis of the data collected, in all the contributions. In general, the results obtained in the studies show a significant increase in the learning results and the motivation of the students.Orcos Palma, L. (2019). Diferentes experiencias de aprendizaje en ciencias y matemáticas a través de Tecnologías de la Información y la Comunicación [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/119964TESI

Invirtiendo la clase de matemáticas en los últimos cursos de secundaria mediante el uso de videos enriquecidos

Uno de los principales retos del profesorado en los tiempos que corren es el de motivar al estudiantado y buscar metodologías que faciliten el proceso de enseñanza-aprendizaje. El crecimiento de la tecnología y su uso en el aula ha permitido evolucionar las metodologías. En este estudio se presenta el uso de EdPuzzle como herramienta para trabajar matemáticas siguiendo el modelo de clase invertida. Para poder medir los resultados se ha realizado un pretest y se ha tomado la nota del examen de evaluación del primer trimestre, como postest. Para hacer esto se han considerado dos grupos en tercero, y otros dos en cuarto, de Educación Secundaria Obligatoria (ESO), definidos a partir del aprovechamiento que han tenido de los vídeos. A pesar de que, en un inicio, los dos grupos de tercero eran homogéneos, en términos de conocimiento previo, y los de cuarto también en los mismos términos, la comparación de las medianas de las calificaciones obtenidas por ambos grupos muestra que estas son, en líneas generales, superiores en los grupos que han aprovechado los vídeos que en aquellos que no los han aprovechado, lo que contribuye a considerar el uso de EdPuzzle como una muy buena herramienta para invertir la clase. Por último, la satisfacción del estudiantado con respecto a su uso ha mostrado ser muy elevada, y este aspecto también contribuye a que se considere como una herramienta a considerar en el aula de matemáticas.One of the main challenges for teachers is to motivate students and seek methodologies that facilitate the teaching-learning process. The growth of technology and its use in the classroom has allowed the evolution of methodologies. This study presents the use of EdPuzzle as a tool to work mathematics following the flipped classroom model. In order to measure the results, a pre-test has been carried out and the mark obtained in the first quarter evaluation exam has been taken, as a post-test. To carry out this measurement, we have considered two groups in the third year, and another two in the fourth, of Compulsory Secondary Education (ESO), defined from the use they have had of the videos. Despite the fact that, initially, the two third-year groups were homogeneous, in terms of previous knowledge, and the fourth-year groups were also homogeneous in the same terms, the comparison of the medians of the grades obtained by both groups shows that these are, in general terms, higher in the groups that have taken advantage of the videos than in those that have not taken advantage of them, which contributes to consider the use of EdPuzzle as a very good tool to reverse the class. Lastly, student satisfaction with respect to its use has shown to be very high, and this aspect also contributes to consider EdPuzzle as a tool to be taken into account in the mathematics classroom

The application of blockchain algorithms to the management of education certificates

Blockchain is a new application technology in many sectors and the same is true in the world of education. Therefore, there is an increasingly emerging need to research blockchain technology, as it is still taking its first steps in different sectors, such as education. This article presents a review of the state of the art of blockchain technology in the education sector, focusing on identifying the advantages, disadvantages, and challenges associated with the introduction of blockchain technology in the education sector. In addition, the implementation of a title certificate solution through blockchain technology through the BeCertify project is presented. In this solution, the development stages of the platform, the system architecture, and the operation of the API have been carried out, resulting in a platform that constitutes the first step towards a more transparent and technologically advanced way of managing the certifications of the students’ qualifications

Percepciones del Profesorado de Educación Secundaria ante la Robótica Educativa como recurso didáctico en el enfoque STEM

Educational Robotics (RE) has more and more prominence in the secondary education classrooms and also the participation in the FIRST® LEGO® League championship. Its implication involves a globalizing approach to the different areas of the curriculum that generates a high degree of motivation in the students. In this article we intend to focus on the perception of Secondary Education teachers to know the strengths and difficulties of the implementation of the ER. To this end, a group of teachers who participated in the FIRST® LEGO® League championship in the 2018-19 school year were requested to collaborate. The research provides data on the experience of these teachers and their assessments of motivation and learning in students. The results obtained allow us to conclude that the RE project is well valued by teachers and highlights its potential as a motivational element committed to the students' competence achievement.La Robótica Educativa (RE) tiene cada vez más protagonismo en las aulas de Educación Secundaria. Su implicación comporta un enfoque globalizador de las diferentes áreas del currículum. Este estudio se centra en la percepción de un grupo de docentes que participó en el campeonato FIRST® LEGO® League sobre la implementación de la RE en el curso escolar 2018-19. Se aportan datos sobre la experiencia de esos profesores y sus valoraciones sobre la motivación y aprendizaje en los alumnos. Los resultados de valoración obtenidos nos permiten corroborar la potencialidad como elemento motivacional comprometido con el logro competencial de los alumnos

Gamificación en el entorno educativo

La Gamificación se ha consolidado como una práctica innovadora en el ámbito educativo que permite potenciar cualquier aprendizaje actuando sobre la motivación para la consecución de objetivos concretos. A partir de una profunda revisión de la literatura científica se explica el origen y la evolución de la gamificación. También se establecen las relaciones conceptuales entre gamificación, motivación y su aplicación en el entorno escolar. Asimismo, se recopilan iniciativas y experiencias sobre su implementación. Por último en el desarrollo de nuestro estudio podemos llegar a establecer que esta metodología constituye en sí misma una de las propuestas más idóneas para potenciar la creatividad y el talento en las aulas. Por todo ello se postula como una opción con gran proyección educativa

Use of the hologram as a tool to work Geometry contents in Secondary Education

[EN] We present in this paper a methodology for geometric concepts learning in high school students, using the hologram as a tool. To do this, the foundations are first established to make the hologram a means in the teaching-learning process to continue with the description of the development of this methodology.[ES] Presentamos en este trabajo una propuesta metodológica para el aprendizaje de conceptos geométricos en alumnos de secundaria, empleando el holograma como herramienta. Para ello, se establecen las bases para hacer del holograma un medio en el proceso de enseñanza-aprendizaje, pasando a continuación a describir el desarrollo de dicha metodología.Orcos Palma, L.; Jordan-Lluch, C.; Magreñán, AA. (2018). Uso del holograma como herramienta para trabajar contenidos de geometría en Educación Secundaria. Pensamiento Matemático. VIII(2):91-100. http://hdl.handle.net/10251/137998S91100VIII

Learning Itineraries to Work Mathematic Probability with Future Teachers in an Online Scenario with Deck.Toys Tool

El trabajo de Probabilidad desde la etapa de Educación Secundaria Obligatoria y durante el Bachillerato no está generalmente contextualizado y se basa principalmente en el aprendizaje memorístico de fórmulas. Por tanto, cuando los estudiantes llegan a la universidad, se evidencia una importante falta de conocimientos relacionados con el cálculo de probabilidades. El profesorado debe abogar por estrategias en el aula que ayuden al estudiantado a lograr un aprendizaje duradero y contextualizado, más aún en áreas como la probabilidad. En este artículo se presenta el diseño de una propuesta didáctica basada en el uso de itinerarios de aprendizaje gamificados utilizando la herramienta digital Deck.Toys para el aprendizaje de la Probabilidad en una muestra de alumnos del Grado de Educación Primaria que trabajaban en un entorno online. Para el análisis, se recogen los resultados de dos pruebas, pretest y postest, en el grupo que ha utilizado la herramienta y en el que no forma online y se comparan los resultados obtenidos. Además, también se analizaron los datos de una encuesta de evaluación de la experiencia de usuario. Los resultados obtenidos muestran que la diferencia de medias en el postest es significativa de 2.704 puntos más en el grupo experimental, con un tamaño de efecto grande, aunque los grupos eran homogéneos. Asimismo, los resultados de la encuesta de satisfacción han sido positivos en cuanto a la mejora en la comprensión de los procedimientos y conceptos implicados y en la gestión del tiempo ya que han podido trabajar a su propio ritmo de forma eficiente.The work of Probability from the Compulsory Secondary Education stage and during the Baccalaureate is not generally contextualised and is, mainly, based on the rote learning of formulas. Therefore, when students arrive at university, a significant lack of knowledge related to the calculation of probabilities is evident. Teachers have to advocate for classroom strategies that help students to achieve lasting and contextualized learning and, even more, in areas such as Probability. This paper presents the design of a didactic proposal based on the use of gamified learning itineraries utilizing Deck.Toys digital tool for the learning of Probability in a sample of students of the Primary Education Degree who worked on an online environment. For this analysis, the outcomes obtained in two tests, initial and final, are collected in an experimental group that has used the tool and compared with those of a control group that worked in a traditional way. Moreover, the data of a survey of the evaluation of the user experience was also analysed. The results gained have been very satisfactory, the tests of comparison of means in the post-test shows a significant difference of 2.704 points more in the experimental group, taking into account that both groups were homogeneous. Likewise, the results of the satisfaction survey have been positive in terms of improving the understanding of both the procedures and the concepts involved on time management since students have been able to work at their own rhythm in an efficient way

Perception on the use of tools for the teaching-learning process of mathematics during the SARS Cov-2 Pandemic

Il volume intende contribuire a perimetrare concettualmente un ambito di ricerca in pieno sviluppo, oggi, ormai anche in Italia: quello dello sviluppo professionale della docenza universitaria, considerata una priorità politica globale dellHigher Education. Recenti indirizzi strategici ribadiscono la necessità di potenziare la professionalità docente attraverso azioni di Faculty Development allinterno di centri come i Teaching and Learning Center, che prevedono sistemi di riconoscimento e valorizzazione delle competenze acquisite attraverso la formazione.Pur in assenza di una politica universitaria nazionale, diversi Atenei italiani stanno sperimentando dal basso esperienze di  formazione ancora prive di visibilità e coordinamento nazionale. A partire dalle sollecitazioni rivenienti dalla Conferenza Didattica, riconoscimento professionale e innovazione in Università organizzata dallUniversità di Bari nel 2020, diversi studiosi si sono confrontati con tale oggetto a partire da esperienze di Faculty Development sperimentate in Italia e allestero. Il volume, che intende suggerire nuovi approcci, dispositivi e visioni di sistema per la formazione e linnovazione didattica in Università, si rivolge a ricercatori, docenti, studenti, decision makers