Using Robotics to Enhance Active Learning in Mathematics: A Multi-Scenario Study

Abstract

The use of technology, which is linked to active learning strategies, can contribute to better outcomes in Mathematics education. We analyse the conditions that are necessary for achieving an effective learning of Mathematics, aided by a robotic platform. Within this framework, the question raised was “What are the conditions that promote effective active math learning with robotic support?” Interventions at different educational scenarios were carried in order to explore three educational levels: elementary, secondary, and high school. Qualitative and quantitative analyses were performed, comparing the control and treatment groups for all scenarios through examinations, direct observations, and testimonials. The findings point to three key conditions: level, motivation, and teacher training. The obtained results show a very favourable impact on the attention and motivation of the students, and they allow for establishing the conditions that need to be met for an effective relationship between the teacher and the technological tool, so that better learning outcomes in Mathematics are more likely to be obtained.

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“…La evaluación formativa es un medio prometedor para generar datos de manera efectiva que brinden a los maestros una idea de dónde están luchando sus estudiantes colectivamente y que estudiantes en particular podrían necesitar más ayuda de acuerdo con el plan de estudios, puesto que la evaluación formativa es compartida para el mejoramiento del aprendizaje (Pérez et al, 2020). Aunque los aspectos de la evaluación formativa permiten la implementación como el aprendizaje cooperativo adaptando, justamente, instrumentos desde la percepción formativa.…”

“…https://doi.org/10.17993/3ctic.2021.103.41-63 sesión a sesión y no al término de un módulo o unidad(Canto, Martínez, y Chimal, 2020); la finalidad de realizar evaluaciones durante el aprendizaje, corresponde a que profesores y estudiantes utilicen el producto obtenido durante la clase para continuar hacia la consecución de los objetivos de aprendizaje.La importancia de implementar la evaluación formativa es el reto de pasar de una cultura del examen a la cultura de la evaluación, es lograr que el estudiante adquiera habilidades para aprender a aprender(Lopez-Caudana et al, 2020), la educación tradicional se sustenta en el enfoque de una educación centrada en el profesor, la cual se caracteriza en procedimiento reproductivo que limita la creatividad e innovación, y durante el proceso de evaluación se presta especial relevancia al resultado sin analizar el proceso, la cual avizora solo un ángulo de la evaluación, de otro lado, la evaluación formativa propone una evaluación bajo el paradigma de una educación centrada en el estudiante, en este proceso se debe valorar el desarrollo de sus competencias, la puesta en marcha de las capacidades del estudiantes en su proceso de formación, adquiriendo habilidades que le permitan resolver problemas de su contexto y retos para el futuro.Asimismo, por evaluación formativa debe entenderse todo proceso de evaluación cuya finalidad principal sea mejorar los procesos de enseñanza-aprendizaje(Martínez-Mínguez et al, 2019) realizar la valoración de las actividades que realiza el estudiante en el proceso, analizando el desarrollo de sus competencias de manera gradual y sostenible, cada vez se hace más necesario conocer y aplicar un sistema de evaluación continuo, variado y formativo permitiendo que el estudiante pueda entender y resolver problemas que se encuentran en su contexto real. Esta postura es la demanda de un mundo moderno altamente competitivo, por ello se hace necesario una reingeniería de la evaluación sumativa que aún predomina en algunos espacios educativos por una evaluación más holística que analice todo el proceso de evaluación.De otro lado, es relevante analizar la importancia que le brinda la evaluación formativa a la retroalimentación; que a su vez cuenta con mucho mérito pedagógico, contribuyendo a la mejora del aprendizaje de los estudiantes y continuar desarrollando cada competencia, capacidad, al ir…”

Primary School Teachers’ Conceptions about the Use of Robotics in Mathematics

“…Additionally, we can find examples of teachers' training in robotics [31], that focused on the STEM approach [32], as an active learning development [33]. Particularly, we can find research on the conceptions of the use of pedagogical robots at early ages [34][35][36]. Those studies show ambiguous results, because even though teachers value positively the use of robots in their classrooms, they also consider that the use of an educational robot may affect their perceptions and practices because it includes new knowledge and a change in the methodology of teaching and learning, different from the traditional ones.…”

“…Those studies show ambiguous results, because even though teachers value positively the use of robots in their classrooms, they also consider that the use of an educational robot may affect their perceptions and practices because it includes new knowledge and a change in the methodology of teaching and learning, different from the traditional ones. Specifically, the perception of teachers regarding the use of pedagogical robots during the early ages, in particular the use of Bee-bot [34,35,37], is positive for the technical aspects and for the pedagogical and social aspects as well. However, they also point out that it presents difficulties and limitations.…”

Evaluación formativa: un reto en la educación actual

“…La importancia de implementar la evaluación formativa es el reto de pasar de una cultura del examen a la cultura de la evaluación, es lograr que el estudiante adquiera habilidades para aprender a aprender (Lopez-Caudana et al, 2020), la educación tradicional se sustenta en el enfoque de una educación centrada en el profesor, la cual se caracteriza en procedimiento reproductivo que limita la creatividad e innovación, y durante el proceso de evaluación se presta especial relevancia al resultado sin analizar el proceso, la cual avizora solo un ángulo de la evaluación, de otro lado, la evaluación formativa propone una evaluación bajo el paradigma de una educación centrada en el estudiante, en este proceso se debe valorar el desarrollo de sus competencias, la puesta en marcha de las capacidades del estudiantes en su proceso de formación, adquiriendo habilidades que le permitan resolver problemas de su contexto y retos para el futuro.…”