Marco de trabajo basado en ontologías para el desarrollo de objetos de aprendizaje que promuevan el pensamiento computacional en el marco de carreras STEM.

Abstract

La enseñanza STEM (Science, Technology, Engineering, Mathmatics) busca que los alumnos adquieran y desarrollen una serie de habilidades transversales a sus disciplinas que les permita estar más preparados frente a una situación o reto con el que se encuentren tanto dentro como fuera de su trayectoria de aprendizaje. Un abordaje que propicie los cruces y reenvíos entre estos cuatro campos de conocimiento aporta una perspectiva distinta a la hora de diseñar soluciones capaces de dar respuesta a distintos tipos y necesidades de naturaleza diversa desde una lógica transdisciplinar, con la que puedan responder a problemas y necesidades de manera creativa y colaborativa. Paralelamente, el Pensamiento Computacional (PC) involucra el desarrollo de diferentes tipos de operaciones cognitivas que intervienen en los procesos de análisis, descomposición, abstracción de un problema, segmentación de tareas y resolución algorítmica. Las áreas STEM son particularmente apropiadas para aplicar el PC. En este sentido, resulta deseable y pertinente generar acciones concretas destinadas a provocar cambios sustantivos en los objetivos, los contenidos y los materiales y metodologías de enseñanza que se utilizan en el marco de carreras STEM. Esta renovación en las prácticas pedagógicas responde a la necesidad de construir nuevos contextos de aprendizaje que se adecuen más y mejor a la lógica del Pensamiento Computacional.Este proyecto propone el diseño de un marco de trabajo o framework basado en ontologías para el diseño de objetos de aprendizaje en contextos de enseñanza STEM. Dicho marco teórico integrará los pilares del pensamiento computacional y dará soporte al diseño y creación de material de enseñanza que contemple las características del pensamiento computacional, desde todas las perspectivas y dimensiones implícitas en un objeto de aprendizaje. Los docentes de carreras STEM podrán beneficiarse al consultar el marco teórico en las actividades de diseño de sus recursos educativos. Del mismo modo, los desarrolladores de software podrán aplicar el framework para el diseño e implementación tanto de herramientas tecnológicas y plataformas para e-learning, como para el diseño de sistemas recomendadores adecuados para este fin.

Currently, the field of Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) education requires the use of innovative and alternative learning methods, such as projects, laboratory practices and technological tools. The term Computational Thinking emerges together with these concepts, tools and methodologies to the work of professor, since it proposes solutions to the problems of the environment from the logic of computation and the use of algorithmic thinking. For this reason, the idea of Computational Thinking as a capacity, a set of skills that all students should possess, is becoming more and more relevant, so it is proposed as a transversal practice in the context of STEM careers. In this way, Computational Thinking becomes a universal competence for problem solving, which should be added to the analytical skills of students as a vital ingredient of their learning. Computational Thinking is considered, therefore, essential for problem solving, with influence in the future professional work and, therefore, with impact on the global economy. In this sense, it is desirable and pertinent to generate concrete actions aimed at bringing about substantive changes in the objectives, contents and learning materials and methodologies. This renewal in pedagogical practices responds to the need to build new learning contexts that are better adapted to the logic of Computational Thinking. This project proposes the design of an ontology based framework for the design of learning objects in STEM contexts. This framework will integrate the pillars of Computational Thinking and will support the design and creation of learning material that contemplates all the characteristics of Computational Thinking, from all the perspectives and dimensions implicit in a learning object. In addition, software developers will be able to consult the framework for the design and implementation of technological tools and platforms for e-learning, as well as for the design of recommender systems suitable for this purpose..