Hardware interactivo compatible con Scratch® para la enseñanza de programación a niños y jóvenes

En el mundo de la programación, Scratch® emerge como una herramienta introductoria para aquellos interesados en aprender sobre codificación. Con su interfaz amigable y accesible, esta plataforma cautiva a los aprendices al permitirles explorar los fundamentos de la programación de manera intuitiva....

Full description

Autores:
Ariza Ordoñez, Mateo Felipe
Pinilla Varon, Juan José
González Martínez, Sergio Enrique
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Pontificia Universidad Javeriana
Repositorio:
Repositorio Universidad Javeriana
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.javeriana.edu.co:10554/67487
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10554/67487
Palabra clave:
Scratch
Enseñanza
Programación
Hardware
Educación
Scratch
Teaching
Programming
Hardware
Education
Ingeniería electrónica - Tesis y disertaciones académicas
Hardware
Programación
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description En el mundo de la programación, Scratch® emerge como una herramienta introductoria para aquellos interesados en aprender sobre codificación. Con su interfaz amigable y accesible, esta plataforma cautiva a los aprendices al permitirles explorar los fundamentos de la programación de manera intuitiva. A través de la construcción visual de bloques interconectables, Scratch® transmite conceptos esenciales de lógica y secuencia. También ofrece una puerta a la exploración tecnológica al permitir la conexión con tarjetas electrónicas, brindando a los estudiantes la capacidad de interactuar con sus creaciones a través de sensores y actuadores, uniendo el mundo virtual con el material de manera intuitiva y emocionante. Teniendo en cuenta la información anterior, este proyecto tiene como objetivo desarrollar una plataforma hardware que interactúe con la herramienta de programación Scratch®, haciendo uso de sensores y actuadores, para enseñar programación a niños y jóvenes. Para cumplir con este objetivo lo primero que se realizó fue conocer el contexto, estado del arte y estado actual en el cual se encuentra el proyecto. Teniendo claro el contexto del proyecto se plantearon los requerimientos del cliente, con el fin de poder empezar a desarrollar la plataforma hardware, adaptación del código, carcasa ergonómica, protocolos de validación y pruebas. Para realizar la plataforma hardware se hizo una investigación de mercado para determinar la mejor opción para enviar a fabricación la tarjeta y realizar la compra de componentes. De igual manera se planeó un protocolo de pruebas para validar el funcionamiento de cada una de las tarjetas, se diseñó la carcasa ergonómica en conjunto con Desing Factory (una plataforma académica de la Pontificia Universidad Javeriana para apoyar el desarrollo de productos y servicios) y se desarrolló un protocolo de validación con usuario para medir en una intervención la motivación, interés y autoeficacia que tienen las niñas y los niños sobre sus capacidades para la programación orientada a hardware, antes y después de realizar una actividad de aprendizaje con la tarjeta. En la intervención se evaluaron cuatro subescalas relacionadas con la motivación y la autoeficacia de los estudiantes. Las subescalas incluyen “Orientación hacia metas intrínsecas”, “Valoración de la tarea”, “Autoeficacia en el rendimiento”, y “Autoeficacia en el aprendizaje”. Se realizaron pruebas estadísticas, como la prueba T de muestras emparejadas y la prueba de Wilcoxon, para evaluar los efectos de la intervención en estas subescalas. Los resultados indicaron que la intervención tuvo un impacto significativo en las subescalas de “Valoración de la tarea” y “Autoeficacia en el rendimiento”, con un aumento en la percepción de la utilidad e interés de las materias y una disminución en la confianza de los estudiantes en su éxito en ciertos procesos. Sin embargo, no se observaron cambios significativos en las subescalas de “Metas intrínsecas” y “Autoeficacia en el aprendizaje”.
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spelling Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/De acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, "Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores", los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Castro Martinez, AlejandroCano Morales, Martha LucíaAriza Ordoñez, Mateo FelipePinilla Varon, Juan JoséGonzález Martínez, Sergio EnriqueHurtado Londoño, Jairo Alberto2024-05-28T16:27:14Z2024-05-28T16:27:14Z2024-01-17http://hdl.handle.net/10554/67487instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.coEn el mundo de la programación, Scratch® emerge como una herramienta introductoria para aquellos interesados en aprender sobre codificación. Con su interfaz amigable y accesible, esta plataforma cautiva a los aprendices al permitirles explorar los fundamentos de la programación de manera intuitiva. A través de la construcción visual de bloques interconectables, Scratch® transmite conceptos esenciales de lógica y secuencia. También ofrece una puerta a la exploración tecnológica al permitir la conexión con tarjetas electrónicas, brindando a los estudiantes la capacidad de interactuar con sus creaciones a través de sensores y actuadores, uniendo el mundo virtual con el material de manera intuitiva y emocionante. Teniendo en cuenta la información anterior, este proyecto tiene como objetivo desarrollar una plataforma hardware que interactúe con la herramienta de programación Scratch®, haciendo uso de sensores y actuadores, para enseñar programación a niños y jóvenes. Para cumplir con este objetivo lo primero que se realizó fue conocer el contexto, estado del arte y estado actual en el cual se encuentra el proyecto. Teniendo claro el contexto del proyecto se plantearon los requerimientos del cliente, con el fin de poder empezar a desarrollar la plataforma hardware, adaptación del código, carcasa ergonómica, protocolos de validación y pruebas. Para realizar la plataforma hardware se hizo una investigación de mercado para determinar la mejor opción para enviar a fabricación la tarjeta y realizar la compra de componentes. De igual manera se planeó un protocolo de pruebas para validar el funcionamiento de cada una de las tarjetas, se diseñó la carcasa ergonómica en conjunto con Desing Factory (una plataforma académica de la Pontificia Universidad Javeriana para apoyar el desarrollo de productos y servicios) y se desarrolló un protocolo de validación con usuario para medir en una intervención la motivación, interés y autoeficacia que tienen las niñas y los niños sobre sus capacidades para la programación orientada a hardware, antes y después de realizar una actividad de aprendizaje con la tarjeta. En la intervención se evaluaron cuatro subescalas relacionadas con la motivación y la autoeficacia de los estudiantes. Las subescalas incluyen “Orientación hacia metas intrínsecas”, “Valoración de la tarea”, “Autoeficacia en el rendimiento”, y “Autoeficacia en el aprendizaje”. Se realizaron pruebas estadísticas, como la prueba T de muestras emparejadas y la prueba de Wilcoxon, para evaluar los efectos de la intervención en estas subescalas. Los resultados indicaron que la intervención tuvo un impacto significativo en las subescalas de “Valoración de la tarea” y “Autoeficacia en el rendimiento”, con un aumento en la percepción de la utilidad e interés de las materias y una disminución en la confianza de los estudiantes en su éxito en ciertos procesos. Sin embargo, no se observaron cambios significativos en las subescalas de “Metas intrínsecas” y “Autoeficacia en el aprendizaje”.In the realm of programming, Scratch® stands out as an introductory tool for individuals eager to delve into coding. Boasting a user-friendly interface, this platform captivates learners, allowing them to intuitively explore the fundamentals of programming. Through the visual assembly of interconnected blocks, Scratch® imparts essential concepts of logic and sequence. It also serves as a gateway to technological exploration, facilitating connections with electronic boards that empower students to interact with their creations through sensors and actuators, seamlessly blending the virtual and physical realms in an intuitive and exhilarating manner. Considering the aforementioned information, the objective of this project is to develop a hardware platform that seamlessly interacts with the Scratch® programming tool, utilizing sensors and actuators to impart programming skills to children and young individuals. To realize this goal, the initial step involved comprehending the project's context, the state of the art, and its current status. Armed with a clear understanding of the project's context, client requirements were delineated to initiate the development of the hardware platform, encompassing code adaptation, ergonomic casing, validation protocols, and tests. Market research was conducted to identify the optimal manufacturing option for the board and the procurement of components. Simultaneously, a testing protocol was devised to validate the functionality of each board. The ergonomic casing was collaboratively designed with Design Factory, an academic platform at Pontificia Universidad Javeriana dedicated to supporting product and service development. Additionally, a user validation protocol was formulated to gauge, through an intervention, the motivation, interest, and self-efficacy of both girls and boys in relation to their hardware-oriented programming abilities, both before and after engaging in a learning activity with the board. Within the intervention, four subscales linked to students' motivation and self-efficacy were scrutinized. These subscales encompassed “Intrinsic Goal Orientation”, “Task Value”, “Performance Self-Efficacy”, and “Learning Self-Efficacy”. Statistical tests, including the paired samples T-test and the Wilcoxon test, were executed to evaluate the intervention's impact on these subscales. The findings highlighted a significant influence on the “Task Value” and “Performance Self-Efficacy” subscales, indicative of heightened perceptions of subject usefulness and interest, coupled with a reduced confidence in certain processes. Nevertheless, no significant alterations were discerned in the “Intrinsic Goals” and “Learning Self-Efficacy” subscales.Ingeniero (a) ElectrónicoPregradoPDFapplication/pdfspaPontificia Universidad JaverianaIngeniería ElectrónicaFacultad de IngenieríaScratchEnseñanzaProgramaciónHardwareEducaciónScratchTeachingProgrammingHardwareEducationIngeniería electrónica - Tesis y disertaciones académicasHardwareProgramaciónHardware interactivo compatible con Scratch® para la enseñanza de programación a niños y jóvenesInteractive hardware compatible with Scratch® for teaching programming to children and youngstersTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisORIGINALattachment_0_Documento-Final-Trabajo-de-Grado.pdfattachment_0_Documento-Final-Trabajo-de-Grado.pdfDocumentoapplication/pdf1885457http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/67487/1/attachment_0_Documento-Final-Trabajo-de-Grado.pdff64cbdad5c5d76b86b6dec18ac713d1fMD51open accessTHUMBNAILattachment_0_Documento-Final-Trabajo-de-Grado.pdf.jpgattachment_0_Documento-Final-Trabajo-de-Grado.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4689http://repository.javeriana.edu.co/bitstream/10554/67487/2/attachment_0_Documento-Final-Trabajo-de-Grado.pdf.jpg5a17d43606a0fcf7e5ebe970771134bdMD52open access10554/67487oai:repository.javeriana.edu.co:10554/674872024-05-29 03:05:10.287Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepositorio@javeriana.edu.co