Robotics to develop computational thinking in early Childhood Education

Abstract

The development of programming skills is currently promoting from an early school age, trying to get children to take an active and creative role in the use of technologies. The objective of this article is to verify the repercussion of educational robotics activities on kindergarten students in the acquisition of computational thinking and programming skills. The research design is quasi-experimental, with pre-test and post-test measures, using experimental and control groups. The sample consists of 131 students from the second cycle of early education (between 3 and 6 years old), all from the same Spanish school. Computational thinking is measured through three dimensions: sequences (algorithms), action-instruction correspondence and debugging. The intervention sessions, as well as the structure of the challenges that were used in the pre- and post-test evaluations, were designed based on the reference program of robotics studies called “TangibleK”. The intervention, carried out doing learning activities using educational robotics resources, presents positive results in relation to the computational thinking skills achieved. The differences between the pre-test and the post-test in the experimental and control groups are statistically significant, in that children engaged in robotics program achieves a greater advance in the three dimensions of computational competence through this method. Actualmente se promueve el desarrollo de habilidades de programación desde una edad escolar temprana, tratando de que los niños adquieran un rol activo y creativo en el uso de las tecnologías. El objetivo de este trabajo es comprobar la repercusión del desarrollo de actividades de robótica educativa en la adquisición de habilidades de pensamiento computacional y programación en escolares de educación infantil. El diseño de la investigación es de tipo cuasi-experimental, con medidas pretest y postest, utilizando grupo experimental y control. La muestra la conforman 131 estudiantes del segundo ciclo de educación infantil (entre 3 y 6 años de edad) de un centro educativo español. El pensamiento computacional se mide a través de tres dimensiones: secuencias (algoritmos), correspondencia acción-instrucción y depuración. Las sesiones de intervención, así como la estructura de los retos que se utilizaron en las evaluaciones pre y postest fueron diseñadas tomando como base el programa de estudios en robótica denominado «TangibleK». La intervención, centrada en actividades de aprendizaje mediante recursos de robótica educativa, presenta resultados positivos en relación a las habilidades de pensamiento computacional logradas. Las diferencias encontradas entre el pre y postest en el grupo experimental son estadísticamente significativas y superiores a las presentadas en el grupo control, de modo que se concluye que los niños que realizan el programa de robótica consiguen un mayor avance en las tres dimensiones de la competencia computacional.

Coding and educational robotics and their relationship with computational and creative thinking. A compressive review

“…Computational thinking (CT) has gained great attention in the field of education in recent years, especially after the launch of Code Hour in December 2013 in the EE.UU. And England implemented its computer education in 2014 (García-Valcárcel, and Caballero-González, 2019). In a seminal article on computational thinking by Jeannette Wing in 2006, she predicted that computational thinking would be a fundamental skill used by everyone in the world in the mid-21st century, and define CT as a sort of analytical thinking skill, which includes components such as problem solving, system design and understanding of human behaviour based on the concepts of computer science (Wing 2006).…”

Sorotan Literatur Bersistematik: Aktiviti Pemikiran Komputasional dalam Pendidikan di Malaysia

“…Perkembangan pengetahuan dan kemahiran pemikiran komputasional pada peringkat awal pelajar, dipercayai dapat membina asas untuk pelajar menerapkan pendekatan penyelesaian masalah yang sistematik dan memupuk kemahiran berfikir yang lebih tinggi (Naughton, 2012;Falloon, 2016). Ini dibuktikan dengan beberapa kajian luar yang mendapati bahawa pemikiran komputasional boleh diterapkan kepada pelajar seawal usia 4 hingga 6 tahun iaitu ketika pra sekolah (Bers, 2010;Kazakoff et al, 2012;Bers et al, 2014;Muñoz-Repiso & Caballero-González, 2019;Bers, 2020), kepada pelajar sekolah rendah (Yadav et al, 2011;Falloon, 2015;Kafai, 2016;Chalmers, 2018), pelajar sekolah menengah (Yevseyeva & Towhidnejad, 2012;Curzon, 2013;Towhidnejad et al, 2014;Rode et al, 2015), pelajar universiti (Morreale, Joiner, & Chang, 2010;García-Peñalvo & Mendes, 2018), malahan kepada guru (Mannila et al, 2014;Yadav et al, 2014Yadav et al, , 2017Angeli et al, 2016).…”

Pensamiento computacional en Educación Infantil, más allá de los robots de suelo

“…Si hablamos más concretamente de la etapa de Educación Infantil, deberíamos analizar primero que nada su conveniencia o no. Son ya diversos los estudios que prueban que el desarrollo del pensamiento computacional en edades tempranas favorece enormemente la competencia y capacitación en diferentes habilidades y destrezas (Bers, Flannery, Kazakoff y Sullivan, 2014;García-Valcárcel y Caballero, 2019). Y una vez vista su idoneidad y beneficios, contemplar cómo se tiene que plantear y estructurar los contenidos a trabajar, de forma que esté pautado y adecuado a las edades del alumnado (Sullivan y Bers, 2016).…”