El robot M Bot para el aprendizaje de coordenadas cartesianas en Educación Secundaria

Píxel-Bit. Revista de Medios y Educación. 2023 - ISSN: 1133-8482. e-ISSN: 2171-7966. Píxel-Bit. Revista de Medios y Educación. 2023 - ISSN: 1133-8482. e-ISSN: 2171-7966. PIXEL-BIT REVISTA DE MEDIOS Y EDUCACIÓN Nº 66 - ENERO - 2023 https://revistapixelbit.com Píxel-Bit. Revista de Medios y Educación. 2023 - ISSN: 1133-8482. e-ISSN: 2171-7966. PIXEL-BIT REVISTA DE MEDIOS Y EDUCACIÓN Nº 66 ENERO 2023 EQUIPO EDITORIAL (EDITORIAL BOARD) EDITOR JEFE (EDITOR IN CHIEF) Dr. Julio Cabero Almenara, Departamento de Didáctica y Organización Educativa, Facultad de CC de la Educación, Director del Grupo de Investigación Didáctica. Universidad de Sevilla (España) EDITOR ADJUNTO (ASSISTANT EDITOR) Dr. Juan Jesús Gutiérrez Castillo, Departamento de Didáctica y Organización Educativa. Facultad de CC de la Educación, Universidad de Sevilla (España) Dr. Óscar M. Gallego Pérez, Grupo de Investigación Didáctica, Universidad de Sevilla (España) EDITORES ASOCIADOS Dra. 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Instituto Politécnico de Beja Ciencias da Educación (Portugal) Dra. Elvira Esther Navas, Universidad Metropolitana de Venezuela (Venezuela) Dr. Angel Puentes Puente, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra. Santo Domingo (República Dominicana) Dr. Fabrizio Manuel Sirignano, Università degli Studi Suor Orsola Benincasa (Italia) Dra. Sonia Aguilar Gavira. Universidad de Cádiz (España) Dra. Eloisa Reche Urbano. Universidad de Córdoba (España) CONSEJO TÉCNICO Dra. Raquel Barragán Sánchez, Grupo de Investigación Didáctica, Universidad de Sevilla (España) D. Antonio Palacios Rodríguez, Grupo de Investigación Didáctica, Universidad de Sevilla (España) D. Manuel Serrano Hidalgo, Grupo de Investigación Didáctica, Universidad de Sevilla (España) Diseño de portada: Dña. Lucía Terrones García, Universidad de Sevilla (España) Revisor/corrector de textos en inglés: Dra. Rubicelia Valencia Ortiz, MacMillan Education (México) Revisores metodológicos: evaluadores asignados a cada artículo CONSEJO CIENTÍFICO Jordi Adell Segura, Universidad Jaume I Castellón (España) Ignacio Aguaded Gómez, Universidad de Huelva (España) María Victoria Aguiar Perera, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (España) Olga María Alegre de la Rosa, Universidad de la Laguna Tenerife (España) Manuel Área Moreira, Universidad de la Laguna Tenerife (España) Patricia Ávila Muñoz, Instituto Latinoamericano de Comunicación Educativa (México) Antonio Bartolomé Pina, Universidad de Barcelona (España) Píxel-Bit. Revista de Medios y Educación. 2023 - ISSN: 1133-8482. e-ISSN: 2171-7966. Angel Manuel Bautista Valencia, Universidad Central de Panamá (Panamá) Jos Beishuizen, Vrije Universiteit Amsterdam (Holanda) Florentino Blázquez Entonado, Universidad de Extremadura (España) Silvana Calaprice, Università degli studi di Bari (Italia) Selín Carrasco, Universidad de La Punta (Argentina) Raimundo Carrasco Soto, Universidad de Durango (México) Rafael Castañeda Barrena, Universidad de Sevilla (España) Zulma Cataldi, Universidad de Buenos Aires (Argentina) Manuel Cebrián de la Serna, Universidad de Málaga (España) Luciano Cecconi, Università degli Studi di Modena (Italia) Jean-François Cerisier, Université de Poitiers, Francia Jordi Lluí s Coiduras Rodrí guez, Universidad de Lleida (España) Jackson Collares, Universidades Federal do Amazonas (Brasil) Enricomaria Corbi, Università degli Studi Suor Orsola Benincasa (Italia) Marialaura Cunzio, Università degli Studi Suor Orsola Benincasa (Italia) Brigitte Denis, Université de Liège (Bélgica) Floriana Falcinelli, Università degli Studi di Perugia (Italia) Maria Cecilia Fonseca Sardi, Universidad Metropolitana de Venezuela (Venezuela) Maribel Santos Miranda Pinto, Universidade do Minho (Portugal) Kitty Gaona, Universidad Autónoma de Asunción (Paraguay) María-Jesús Gallego-Arrufat, Universidad de Granada (España) Lorenzo García Aretio, UNED (España) Ana García-Valcarcel Muñoz-Repiso, Universidad de Salamanca (España) Antonio Bautista García-Vera, Universidad Complutense de Madrid (España) José Manuel Gómez y Méndez, Universidad de Sevilla (España) Mercedes González Sanmamed, Universidad de La Coruña (España) Manuel González-Sicilia Llamas, Universidad Católica San Antonio-Murcia (España) Francisco David Guillén Gámez (España) António José Meneses Osório, Universidade do Minho (Portugal) Carol Halal Orfali, Universidad Tecnológica de Chile INACAP (Chile) Mauricio Hernández Ramí rez, Universidad Autónoma de Tamaulipas (México) Ana Landeta Etxeberrí a, Universidad a Distancia de Madrid (UDIMA) Linda Lavelle, Plymouth Institute of Education (Inglaterra) Fernando Leal Ríos, Universidad Autónoma de Tamaulipas (México) Paul Lefrere, Cca (UK) Carlos Marcelo Garcí a, Universidad de Sevilla (España) Francois Marchessou, Universidad de Poittiers, Parí s (Francia) Francesca Marone, Università degli Studi di Napoli Federico II (Italia) Francisco Martí nez Sánchez, Universidad de Murcia (España) Ivory de Lourdes Mogollón de Lugo, Universidad Central de Venezuela (Venezuela) Angela Muschitiello, Università degli studi di Bari (Italia) Margherita Musello, Università degli Studi Suor Orsola Benincasa (Italia) Elvira Esther Navas, Universidad Metropolitana de Venezuela (Venezuela) Trinidad Núñez Domínguez, Universidad de Sevilla (España) James O’Higgins, de la Universidad de Dublín (UK) José Antonio Ortega Carrillo, Universidad de Granada (España) Gabriela Padilla, Universidad Autónoma de Tumalipas (México) Ramón Pérez Pérez, Universidad de Oviedo (España) Angel Puentes Puente, Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra. Santo Domingo (República Dominicana) Julio Manuel Barroso Osuna, Universidad de Sevilla (España) Rosalía Romero Tena. Universidad de Sevilla (España) Hommy Rosario, Universidad de Carabobo (Venezuela) Pier Giuseppe Rossi, Università di Macerata (Italia) Jesús Salinas Ibáñez, Universidad Islas Baleares (España) Yamile Sandoval Romero, Universidad de Santiago de Cali (Colombia) Albert Sangrá Morer, Universidad Oberta de Catalunya (España) Ángel Sanmartí n Alonso, Universidad de Valencia (España) Horacio Santángelo, Universidad Tecnológica Nacional (Argentina) Francisco Solá Cabrera, Universidad de Sevilla (España) Jan Frick, Stavanger University (Noruega) Karl Steffens, Universidad de Colonia (Alemania) Seppo Tella, Helsinki University (Finlandia) Hanne Wacher Kjaergaard, Aarhus University (Dinamarca) Píxel-Bit. Revista de Medios y Educación. 2023 - ISSN: 1133-8482. e-ISSN: 2171-7966. FACTOR DE IMPACTO (IMPACT FACTOR) SCOPUS Q1 Education: Posición 236 de 1406 (83% Percentil). CiteScore Tracker 2022: 4.6 - Journal Citation Indicator (JCI). Emerging Sources Citation Index (ESCI). Categoria: Education & Educational Research. Posición 257 de 739. Cuartil Q2 (Percentil: 65.29) - FECYT: Ciencias de la Educación. Cuartil 1. Posición 16. Puntuación: 35,68- DIALNET MÉTRICAS (Factor impacto 2021: 1.72. Q1 Educación. Posición 12 de 228) - REDIB Calificación Glogal: 29,102 (71/1.119) Percentil del Factor de Impacto Normalizado: 95,455- ERIH PLUS - Clasificación CIRC: B- Categoría ANEP: B - CARHUS (+2018): B - MIAR (ICDS 2020): 9,9 - Google Scholar (global): h5: 42; Mediana: 42 - Journal Scholar Metric Q2 Educación. Actualización 2016 Posición: 405ª de 1,115- Criterios ANECA: 20 de 21 - INDEX COPERNICUS Puntuación ICV 2019: 95.10 Píxel-Bit, Revista de Medios y Educación está indexada entre otras bases en: SCOPUS, Fecyt, DOAJ, Iresie, ISOC (CSIC/CINDOC), DICE, MIAR, IN-RECS, RESH, Ulrich’s Periodicals, Catálogo Latindex, Biné-EDUSOL, Dialnet, Redinet, OEI, DOCE, Scribd, Redalyc, Red Iberoamericana de Revistas de Comunicación y Cultura, Gage Cengage Learning, Centro de Documentación del Observatorio de la Infancia en Andalucía. Además de estar presente en portales especializados, Buscadores Científicos y Catálogos de Bibliotecas de reconocido prestigio, y pendiente de evaluación en otras bases de datos. EDITA (PUBLISHED BY) Grupo de Investigación Didáctica (HUM-390). Universidad de Sevilla (España). Facultad de Ciencias de la Educación. Departamento de Didáctica y Organización Educativa. C/ Pirotecnia s/n, 41013 Sevilla. Dirección de correo electrónico: r[email protected] . URL: https://revistapixelbit.com/ ISSN: 1133-8482; e-ISSN: 2171-7966; Depósito Legal: SE-1725-02 Formato de la revista: 16,5 x 23,0 cm Los recursos incluidos en Píxel Bit están sujetos a una licencia Creative Commons Attribution-NonCommercial- ShareAlike 4.0 Unported (Reconocimiento-NoComercial-CompartirIgual)(CC BY-NC-SA 4.0), en consecuencia, las acciones, productos y utilidades derivadas de su utilización no podrán generar ningún tipo de lucro y la obra generada sólo podrá distribuirse bajo esta misma licencia. En las obras derivadas deberá, asimismo, hacerse referencia expresa a la fuente y al autor del recurso utilizado. ©2023 Píxel-Bit. No está permitida la reproducción total o parcial por ningún medio de la versión impresa de Píxel-Bit. Píxel-Bit. Revista de Medios y Educación. 2023 - ISSN: 1133-8482. e-ISSN: 2171-7966. PIXEL-BIT REVISTA DE MEDIOS Y EDUCACIÓN Nº 66 ENERO 2023 índice 1.- Análisis de redes sociales para la inclusión entre iguales en discusiones en línea con estudiantes de universidad // Social network analysis for peer inclusion in undergraduate online discussions Fran J. Garcia-Garcia, Inmaculada López-Francés, Cristian Molla-Esparza 2.- Revisión de la literatura sobre anotaciones de vídeo en la formación docente // Literature review on video annotations in teacher education Violeta Cebrián Robles, Ana-Belén Pérez-Torregrosa, Manuel Cebrián de la Serna 3.- Diseño, validación y usabilidad de un aplicativo móvil para la enseñanza de electrocardiografía // Design, validation and usability of a mobile application for teaching electrocardiography Judy Ximena Ramos Garzón 4.- Evaluación de una APP de realidad aumentada en niños/as con dislexia: estudio piloto // Evaluation of an augmented reality APP for children with dyslexia: a pilot study Vanesa Ausín Villaverde, Sonia Rodríguez Cano, Vanesa Delgado Benito, Radu Bogdan Toma 5.- Variables asociadas al uso de pantallas al término de la primera infancia // Variables associated with the use of screens at the end of early childhood Carla Ortiz-de-Villate, Javier Gil-Flores, Javier Rodríguez-Santero 6.- ¿Crea contenidos digitales el profesorado universitario? Un diseño mixto de investigación // Do university teacher create digital content? Mixed research design María de Lourdes Ferrando-Rodríguez, Vicente Gabarda Méndez, Diana Marín- Suelves, Jesús Ramón-Llin Más 7.- Instantáneas culturales y Flipped Classroom: percepciones de futuros docentes // Cultural snapshots and Flipped Classroom: prospective teachers’ perceptions Ernesto Colomo-Magaña, Andrea Cívico-Ariza, Enrique Sánchez-Rivas, Teresa Linde-Valenzuela 8.- Imbricación del Metaverso en la complejidad de la educación 4.0: Aproximación desde un análisis de la literatura // Imbrication of the Metaverse in the complexity of education 4.0: Approach from an analysis of the literature Carlos Enrique George-Reyes, María Soledad Ramírez-Montoya, Edgar Omar López-Caudana 9.- Redes sociales y smartphones como recursos para la enseñanza: percepción del profesorado en España // Social media and smartphones as teaching resources: Spanish teacher’s perceptions Francisco-Javier Lena-Acebo, Ana Pérez-Escoda, Rosa García-Ruiz, Manuel Fandos-Igado 10.- El robot M Bot para el aprendizaje de coordenadas cartesianas en Educación Secundaria // The M Bot robot for learning Cartesian coordinates in Secondary Education José-Manuel Sáez-López, Rogelio Buceta-Otero 7 31 59 87 113 137 173 199 239 271 Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 El robot M Bot para el aprendizaje de coordenadas cartesianas en Educación Secundaria The M Bot robot for learning Cartesian coordinates in Secondary Education Dr. José-Manuel Sáez-López Profesor Titular de Universidad. UNED. España D. Rogelio Buceta-Otero Estudiante de Doctorado. UNED. Escuela Internacional de Doctorado. España Recibido: 2022/07/16; Revisado: 2022/09/16; Aceptado: 2022/12/07; Preprint: 2022/12/28; Publicado: 2023/01/07 RESUMEN Esta investigación resalta las interacciones y procesos pedagógicos en el uso educativo de robótica y programación visual por bloques en matemáticas, en la etapa de Educación Secundaria. Partiendo de conceptos y prácticas computacionales, se integran actividades prácticas y divertidas en el aula para el aprendizaje de la unidad didáctica de coordenadas cartesianas. Los participantes son 49 estudiantes de 2º grado de Educación Secundaria, 25 como grupo experimental y 24 como grupo de control. Partiendo de un diseño pre-experimental y un análisis descriptivo, la primera dimensión “Resultados académicos con el uso de la robótica” utiliza un test. En la segunda dimensión “beneficios de la robótica en contextos educativos” se valora el aprendizaje activo, los conceptos computacionales, las matemáticas, la utilidad y la diversión. Aunque se concluye que no hay mejoras significativas en el rendimiento académico, sí mejora de un modo significativo la utilidad, la aplicación en matemáticas, la utilidad percibida, y especialmente, la comprensión de los conceptos computacionales. ABSTRACT This research highlights the interactions and pedagogical processes in the educational use of robotics and visual programming by blocks in mathematics, in the Secondary Education stage. Starting from computational concepts and practices, practical and fun activities are integrated in the classroom for learning the Cartesian coordinates didactic unit. The participants are 49 students from the 2nd grade of Secondary Education, 25 as an experimental group and 24 as a control group. Starting from a pre-experimental design and a descriptive analysis, the first dimension "Academic results with the use of robotics" uses a test. In the second dimension “Benefits of robotics in educational contexts”, active learning, computational concepts, mathematics, utility and fun are valued. Although it is concluded that there are no significant improvements in academic performance, it does significantly improve utility, application in mathematics, perceived utility, and especially the understanding of computational concepts. PALABRAS CLAVES · KEYWORDS Codificación; Diseño Instructivo; Educación Secundaria; Robótica, Tecnología Educativa Coding; Instructional Design; Secondary Education; Robotics; Educational Technology Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 272 1. Introducción Varios informes científicos han analizado la evolución e importancia de la codificación como tendencia emergente en contextos educativos (Freeman et al., 2017; UNESCO, 2022). La programación y la robótica se han presentado como una nueva herramienta educativa que, a través de sus interacciones prácticas, ofrece beneficios y ventajas muy recomendables. Otros informes se han ocupado de reseñar las ventajas que este enfoque de diseño instructivo ofrece. Una teoría esencial y básica es el constructivismo, que considera que las experiencias de aprendizaje más efectivas están relacionadas con la construcción activa a través de interacciones. Papert (1980) destaca el construccionismo como método que implica “aprender haciendo", partiendo de los conocimientos previos de los estudiantes, por lo que los estudiantes aprenden mejor cuando trabajan con materiales que les permiten diseñar y construir artefactos. Hoy en día la robótica se puede manipular utilizando la programación visual por bloques, que permite experimentar métodos computacionales que propician la resolución de problemas. La programación es ahora una parte integral de la vida cotidiana (Iivari et al., 2020; Luxton-Reilly, 2016). A partir de estos fundamentos, adquieren protagonismo los enfoques activos en los procesos educativos, propiciando el desarrollo de habilidades de pensamiento lógico (Sáez-López et al., 2021). Estas prácticas computacionales se pueden integrar en procesos educativos para mejorar la resolución de problemas, la lógica y propiciar un mejor aprendizaje de las matemáticas. El lenguaje de programación visual por bloques permite a los usuarios crear programas mediante la manipulación de elementos gráficos de programación, en lugar de escribir código usando texto. Como aplicación que utiliza programación por bloques, destaca Scratch, que permite crear programas mediante el ajuste bloques lógicos, y la construcción de editores de programación visuales. Es ideal para usuarios que se están iniciando en la programación, pues pueden traducir sus ideas en enunciados lógicos sin tener que preocuparse de la sintaxis, por lo que no hay errores de comas o puntos al escribir código al arrastrar los bloques; de este modo el usuario se centra simplemente en la lógica. La aplicación es intuitiva y facilita la participación al conectar bloques y experimentar. Scratch puede crear programas mediante el ajuste de bloques lógicos, cada bloque representa un fragmento de código para que sea ejecutado por el ordenador. Este planteamiento se basa en las ideas del aprendizaje constructivista y el proyecto "LOGO" (Papert, 1980). Algunos estudios han resaltado su aplicación en la enseñanza elemental (Maya et al., 2015; Sáez-López et al., 2016) con ventajas relativas al compromiso, motivación y diversión. Algunos estudios (Chen et al., 2017; Mazzoni y Benvenuti, 2015), han demostrado beneficios de la robótica educativa en la enseñanza elemental, analizando condiciones experimentales o aplicando un plan de estudios utilizando la robótica. La evidencia empírica sugiere la efectividad de la robótica como una forma de aprendizaje (Mazzoni y Benvenuti 2015; Spolaôr y Vavassori-Bennit 2017) en la enseñanza elemental (Chen et al. 2017; Kucuk y Sisman 2017). Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 273 Los entornos robóticos y virtuales se consideran herramientas poderosas para el aprendizaje de conceptos de programación complejos (Caci et al., 2013; Fanchamps et al., 2021). Un resultado tangible se puede experimentar y percibir a través de representaciones físicas, a diferencia de un resultado visual, que utiliza más representaciones mentales (Chevalier et al., 2022). En la presente investigación es importante el robot M Bot (figura 1), pues es el recurso que se usa en la aplicación. Este robot aporta la posibilidad de trabajar la programación visual por bloques con makeblock (http://www.makeblock.cc/mbot/), que es similar a Scratch 2.0. Figura 1 M-bot y Make Block De este modo los estudiantes pueden experimentar fácilmente con este recurso en los niveles de la enseñanza elemental. Es un robot ideal para iniciarse en robótica, programación y electrónica basado en Arduino UNO. Sus recursos incluyen: – Sensor de brillo – Sensor de proximidad – Sensor que sigue líneas – 2 LED RGB con opción de color – Permite al usuario tocar notas musicales (zumbador) – Un botón en la placa Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 280 A partir de los resultados de la prueba t de Student administrada, se puede afirmar que no hay mejoras significativas en los resultados de la prueba REE, por lo que el programa implementado aporta ventajas que veremos en la dimensión 2, pero no mejora la capacidad de los estudiantes para entender los conceptos matemáticos relativos a coordenadas cartesianas. Los valores obtenidos aportan los datos obtenidos después de la aplicación de la intervención, a un nivel de significación del 95% (tabla 2). Tabla 2 Dimensiones indicadores e instrumentos N Media Des Std. REE Grupo Experimental 25 6,0400 1,50519 Grupo de control 24 5,9323 1,26054 En la comparación de medias entre el grupo de control y el grupo experimental, la media mejora, pero no de forma significativa. Se asume homocedasticidad o igualdad de varianzas en el test de Levene (F= 1,845), y P es 0,181, por tanto, no hay mejoras estadísticamente significativas al aplicar este test. 4.2. Dimensión 2: Beneficios de la robótica en contextos educativos. 4.2.1. Valores descriptivos Se destaca que el Aprendizaje Activo se potencia considerablemente desde la visión de los participantes, pues se obtiene un valor medio de 6,08 de 7, por tanto, los sujetos aseguran que aprenden, se interesan por el tema y participan. También se destacan valores positivos en todos los ítems en relación a los conceptos computacionales aprendidos en el Grupo experimental, con un 5,312 de media. Aunque la afirmación relativa a conocer los elementos usados en programación tiene el valor más bajo del instrumento (4,44), el valor es positivo cuando el máximo de la escala es 7. También se destaca un aprendizaje en los conceptos matemáticos (6,44), muy similar a los valores obtenidos en el test de la dimensión 1. Los sujetos además perciben que la intervención les ha resultado útil (6,208) y han disfrutado bastante de la implementación (5,984). En definitiva, el planteamiento ha resultado positivo para los estudiantes. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 281 Tabla 3 Cuestionario, análisis cuasi-cuantitativo Ítems Media G.Exp. Medi Indic U de ManW. 1.-Aprendizaje activo 1. Aprendí cosas con mucha aplicación práctica 2. Identifiqué cuál era el tema de estudio principal 3. Me interesé mucho por el tema 4. Participé con muchas ganas en las actividades propuestas. 5. Esa forma de trabajar me ayudó a aprender fácilmente 5,88 5,88 6,20 6,12 6,32 6,08 ,054 ,091 ,023 ,014 ,002 2.-Conceptos computacionales 1. Conozco diversos elementos usados en programación 2. Entiendo el funcionamiento de los bucles en programación 3. Sé que son los eventos en programación 4. Mejoré mi capacidad de compartir los contenidos trabajados 5. Mostré al resto de los compañeros/as los ejercicios llevados a cabo 4,44 5,32 4,92 5,72 6,16 5,312 ,002 ,000 ,000 ,001 ,000 3.-Conceptos matemáticos 1. Comprendí el concepto de eje de coordenadas 2. Aprendí a situar un punto usando coordenadas 3. Hice operaciones básicas usando coordenadas 4. Aprendí a aplicar las matemáticas en situaciones reales 6,56 6,48 6,40 6,32 6,44 ,017 ,066 ,000 ,080 4.-Utilidad percibida 1. Esta forma de trabajo me ayudó a aprender con más rapidez 2. El material utilizado me ayudó a aprender con más facilidad 3. El material didáctico fue útil 4. Las actividades propuestas me resultaron muy amenas 5. Realizar este tipo de actividades me ayudó a razonar mejor 6,40 6,40 6,16 5,88 6,20 6,208 ,010 ,042 ,279 ,754 ,002 5.-Disfrute 1. Me sentí bien mientras hacía las tareas 2. Me gustó mucho el trabajo propuesto 3. Estaba muy contento/a mientras hacías las actividades 4. Me sentí motivado/a 5. Estaba muy relajado/a y cómodo/a 6,20 6,48 5,80 6,00 5,44 5,984 ,678 ,073 ,377 ,411 ,017 Nota: Valores 1=Totalmente en desacuerdo/ 7=Totalmente de acuerdo 4.2.2. Inferencia estadística, U de Mann Whitney. En lo que respecta al aprendizaje activo, se aprecian mejoras estadísticamente significativas en varios ítems. Los sujetos que utilizaron robótica se interesaron mucho por el tema (ítem 1.3), participaron con más ganas en las actividades propuestas (1.4), y el trabajo con la robótica les ayudó a aprender fácilmente (1.5). El apartado 2, conceptos computacionales, es el que destaca más mejoras significativas, pues todos sus ítems presentan valores muy superiores en el grupo que utiliza Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 282 robots. En definitiva, se mejora en el conocimiento de la programación (2.1), los bucles (2.2), los eventos (2.3), la capacidad de compartir los contenidos y ejercicios trabajados (2.4 y 2.5). En el trabajo de conceptos matemáticos se aprecian mejoras en la comprensión del concepto de eje de coordenadas (3.1) y realizar operaciones básicas usando coordenadas (3.3), y contenidos fundamentales en la implementación de la investigación. Por otra parte, los sujetos destacan mejorar significativas en la utilidad percibida al utilizar la robótica, en el hecho de que aprenden con más rapidez (4.1), que el material utilizado ayudó a aprender con más facilidad (4.2), y que este tipo de actividades ayudó a razonar mejor (4.5). Por último, respecto a la diversión o disfrute, hubo mejoras en que gustó mucho el trabajo propuesto (5.2) y los sujetos que usaban la robótica estaban más relajados y cómodos (5.5). En el resto de los ítems, aunque destacan valores positivos en el análisis descriptivo, no hubo mejoras estadísticamente significativas según el test de U de Mann Whitney. Figura 5 Comparación media. Grupo de Control, y Grupo Experimental En general la intervención mejora, sin embargo, en la utilidad y en el disfrute, los valores son similares en ambos grupos, sin poder asegurar mejorar significativas en muchos ítems. En el aprendizaje activo y el uso de las matemáticas hay algunos ítems que ya hemos descrito que han mejorado. Finalmente, en el apartado 2 “Conceptos computacionales“ sí se puede apreciar una mejora significativa en todos sus ítems, con una diferencia importante a favor del uso de la robótica, esto se puede apreciar visualmente en la figura 5. 5,168 2,582 5,24 5,474 5,652 6,08 5,312 6,44 6,208 5,984 0 1 2 3 4 5 6 7 1 Activo 2 Computacional 3 Matemáticas 4 Utilidad 5 Disfrute G. Control G. Experimental Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 283 5. Conclusiones y discusión La robótica permite manipular, y resuelve muchos problemas por aportar sencillez y un entorno intuitivo y divertido, lo que permite la codificación en la escuela secundaria, y un enfoque divertido y activo. Se destacan algunas ventajas de planteamientos educativos con robótica, coherentes con el marco teórico planteado. Estos recursos permiten una manipulación en el mundo real, resolviendo todo tipo de situaciones y problemas, para que los mencionados recursos funcionen. Suponen una nueva alfabetización en el uso de las tecnologías, y un desarrollo evidente de la competencia digital. En el presente estudio se concluye: • Respecto a los resultados académicos al utilizar de la robótica (dimensión 1), no se encuentran mejoras estadísticamente significativas, por lo que la implementación con la robótica no mejora significativamente los resultados académicos. • Se valora positivamente la comprensión de conceptos matemáticos (6,44) y el aprendizaje activo (6,08), por lo que esta implementación es adecuada y beneficiosa en la asignatura de matemáticas (Dimensión 2, tabla1). • Se aprecian mejoras significativas en que los estudiantes que utilizaron robótica se interesaron mucho por el tema, participaron con más ganas en las actividades propuestas, y el trabajo con la robótica les ayudó a aprender fácilmente (ítems 1.3, 1.4 y 1.5). • Los discentes aprendieron mejor los conceptos computacionales, bucles, eventos, y a compartir contenidos (ítems 2.1, 2.2, 2.3,2.4 y 2.5). • Se mejora la comprensión del concepto de eje de coordenadas y de las operaciones básicas usando coordenadas (ítems 3.1 y 3.3). • El contenido trabajado con robótica resulta útil (ítems 4.1, 4.2,.4.5) y divertido (5.2 y 5.5). En los “Conceptos computacionales“ se aprecian mejoras significativas en todos sus ítems, por lo que se concluye que el uso de la robótica mejora la comprensión de los conceptos computacionales (ítems 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, y figura 5).En la implementación educativa de la robótica, otras investigaciones detallan mejoras en resultados académicos (Fanchamps et al., 2021; Rodríguez-Martínez et al., 2020; autor), en nuestro estudio hay mejoras, pero no se aprecian significativamente. Respecto al aprendizaje de coordenadas cartesianas y contenidos relativos a matemáticas, otros estudios aportan mejoras significativas (Hickmott et al., 2018; Howe, 1982; Noss, R. & Hoyles, Rodríguez-Martínez et al., 2020; Autor) coincidiendo con la presente aportación. Se ha escrito mucha literatura respecto a los conceptos computacionales (Chen et al., 2017; Chevalier et al.,2021; Fanchamps et al., 2021; Israel et al., 2015; Kwon et al.,2012; Luxton-Reilly, 2016; Autor; autor;) y respecto a la utilidad de la robótica (Chevalier et al.,2021; Kim et al., 2015; Kucuk & Sisman, 2017; autor). En general, la presente investigación coincide con la tendencia e informes de la comunidad científica, que destacan beneficios y ventajas en las mencionadas variables. En definitiva, la implementación de la robótica en las aulas con estas actividades sencillas y dinámicas, no ha podido demostrar una eficacia y rendimiento académico Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 284 significativo. Aunque los valores del Grupo Experimental han sido superiores en el test a los valores del Grupo de Control que trabajó con un planteamiento tradicional, las diferencias no han sido significativas a un nivel de significación del 95%, por lo que debemos concluir que esta implementación no mejora el rendimiento académico. Sin embargo, con la información de la dimensión 2, podemos asegurar que los estudiantes manifiestan un mayor disfrute y perciben la utilidad de las actividades en todo el proceso, se mejoran algunos elementos prácticos relativos a la aplicación de las matemáticas y las coordenadas en contextos del mundo real, y se mejora con claridad el aprendizaje de conceptos computacionales. Estos planteamientos activos, dinámicos y aplicados en el aula, aportan la satisfacción, motivación, entusiasmo y compromiso que puede entusiasmar a los estudiantes de estos niveles, propiciando una mejora de su competencia, digital, su competencia matemática, desarrollar curiosidad y aplicar los conceptos en la práctica. Varios estudios de investigación han encontrado resultados positivos relacionados con la computación y la informática (Lambert y Guiffre, 2009; Sáez et al, 2019) y el aumento de las habilidades relacionadas con los conceptos computacionales (Kwon, Kim, Shim, y Lee, 2012; Maya et al. (2015) coincidiendo con parte de los hallazgos del presente estudio. Existe una creciente evidencia para apoyar la integración de la informática en la educación en las diferentes etapas (K-12), aunque algunos estudiantes a menudo renuncian a la informática porque asumen que es aburrida, confusa, y demasiado difícil de dominar. Se debe intentar una selección y secuenciación de contenidos y actividades sencillas para los estudiantes, que sea práctica, útil y divertida, de modo que propicie una confianza al estudiante al comprobar su éxito en el manejo, y su posibilidad de mejorar, al mismo tiempo que manipula y pone en práctica los contenidos teóricos. El presente estudio tiene la limitación de ser transversal, con un planteamiento no experimental, aunque tiene la gran ventaja de un planteamiento real en el aula, naturalista e integrado en la enseñanza formal. La investigación detalla todas la evidencias para su posible replicación. Debido a la implementación progresiva del pensamiento computacional y la robótica en los sistemas educativos europeos, y concretamente en el sistema educativo español, se considera fundamental el análisis investigador de estas prácticas tecnológicas. La literatura y las evidencias científicas nos muestran experiencias de éxito en la implementación en la enseñanza elemental, desde la pedagogía y enfoques activos se recomienda la integración de la robótica sencilla en la enseñanza secundaria, coherentemente con la normativa y los decretos de currículo de las Comunidades Autónomas. No es tan importante una excelencia en el resultado de la construcción de proyectos tecnológicos, sino la posibilidad de un aprendizaje a lo largo del proceso, que propicie una satisfacción y pedagogía de éxito en el estudiante, que manipula y organiza sus conceptos y procedimientos en la práctica. 6. Financiación Esta investigación se ha desarrollado con el apoyo del Proyecto I D I titulado: ‘‘Gamificación y aprendizaje ubicuo en Educación Primaria. Desarrollo de un mapa de Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 285 competencias y recursos de enseñanza, aprendizaje y parentalidad 'GAUBI.' (RTI2018- 099764-B-100) (MICINN /FEDER). Financiado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional, el Ministerio de Ciencia e Innovación y universidades de España. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 286 The M Bot robot for learning Cartesian coordinates in Secondary Education 1. Introduction Several scientific reports have analyzed the evolution and importance of coding as an emerging trend in educational contexts (Freeman et al., 2017; UNESCO, 2022). Programming and robotics have been presented as new educational tools that, through their practical interactions, offer highly commendable benefits and advantages. Other reports have been concerned with outlining the advantages that this instructional design approach offers. An essential and basic theory is constructivism, which considers that the most effective learning experiences are related to active construction through interactions. Papert (1980) highlights constructionism as a method that implies "learning by doing," starting from the previous knowledge of the students, so that students learn better when they work with materials that allow them to design and build artifacts. Today, robotics can be manipulated using visual block programming, which allows experimenting with computational methods that promote problem solving. Programming is now an integral part of everyday life (Iivari et al., 2020; Luxton-Reilly, 2016). Based on these foundations, active approaches in educational processes take center stage, promoting the development of logical thinking skills (Sáez-López et al., 2021). These computational practices can be integrated into educational processes to improve problem solving and logic, promoting better learning of mathematics. The visual block programming language allows users to create programs by manipulating graphical programming elements, instead of writing code using text. As an application that uses block programming, Scratch stands out, as it allows you to create programs by adjusting logical blocks and constructing visual programming editors. It is ideal for users who are new to programming, since they can translate their ideas into logical statements without having to worry about syntax, so there are no comma or period errors when writing code by dragging the blocks; in this way, the user simply focuses on logic. The app is intuitive and makes it easy to engage by connecting blocks and experimenting. Scratch can create programs by fitting logical blocks, each block representing a piece of code to be executed by the computer. This approach is based on the ideas of constructivist learning and the "LOGO" project (Papert, 1980). Some studies have highlighted its application in elementary education (Maya et al., 2015; Sáez-López et al., 2016) with advantages related to commitment, motivation, and fun. Some studies (Chen et al., 2017; Mazzoni and Benvenuti, 2015) have shown the benefits of educational robotics in elementary education, analyzing experimental conditions or applying a curriculum using robotics. Empirical evidence suggests the effectiveness of robotics as a way of learning (Mazzoni and Benvenuti 2015; Spolaôr and Vavassori-Bennit 2017) in elementary education (Chen et al. 2017; Kucuk and Sisman 2017). Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 287 Robotic and virtual environments are considered powerful tools for learning complex programming concepts (Caci et al., 2013; Fanchamps et al., 2021). A tangible result can be experienced and perceived through physical representations, unlike a visual result, which uses more mental representations (Chevalier et al., 2022). In the present investigation, the mBot robot (Figure 1) is important, since it is the resource used in the application. This robot provides the possibility of working on visual block programming using makeblock (http://www.makeblock.cc/mbot/), which is similar to Scratch 2.0. Figure 1 M-bot y Make Block In this way, students can easily experiment with this resource at the elementary school level. It is an ideal robot to start with in robotics, programming, and electronics based on Arduino UNO. Its resources include: – a brightness sensor; – a proximity sensor; – a sensor that follows lines; – two RGB LEDs with color option; – musical notes (buzzer); – a button on the plate. Saez et al., (2019) highlight that from the data resulted after working with mBot, the integration of educational robotics with visual programming by visual blocks in mathematics is recommended, especially in subjects or didactic units related to coordinates and integers. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 288 In this way, the students put mathematics into practice, since they receive immediate feedback when inserting coordinates or numbers into the robot. As for the curricula, the standards of the International Association for Technologies in Education (ISTE) can be easily applied. Some of these standards are directly related to the proposed practices and activities: 6.a Understand and use technological systems. 6.b Solve systems and applications. 6.c Transfer current knowledge to learn new technologies. The overview of these standards may be of interest and add value to planning. Furthermore, and by specifying different elements, we can distinguish between algorithms, loops, and events in the primary education stages. Some standards (CSTA K-12 Computer Science Standards) that may be applicable to elementary education are: • CT. L2-06: Describe and analyze a sequence by following instructions (algorithm or sequence). • CPP. L1-6-06: Implementing solutions to problems using visual block-based programming • CT. L2-01: Use the basic steps to solve an algorithmic problem in order to design solutions. In short, some applications allow the interactive application in a didactic progress with dynamic activities, promoting problem solving, interactions, feedback, fun and enthusiasm. Computational models and methods allow us to solve problems and design systems that humans could not do alone; basic level coding literacy can also help students develop transferable skills (Freeman et al. 2017). Programming and robotics are used to support learning in schools, especially in the subjects of science, technology, engineering, mathematics, and computer science (Kim et al. 2015). 2. Aims General Objective: Describe, compare, and associate the results obtained by ESO students who use and do not use robots in learning content related to coordinate axes. Specific objectives: • Study the knowledge of Cartesian planes and the understanding of the usefulness of their study. • Perform basic operations (addition and subtraction) with points located in the plane. • Analyze academic results with the use of robotics in mathematics. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 289 • Compare the levels of motivation perceived in the implementation of the robots. • Assess the importance of using robots in learning new content. • Analyze the benefits of robotics in the Secondary Education classroom. 3. Method The research has a naturalistic approach, since it is carried out in real classroom practice. From a pre-experimental design, as it is a non-random sampling, and comparing between the control group and the experimental group, a test and a questionnaire are applied as instruments. The questionnaire is certified in the year 2021 through the qualitative validation of expert judgment and a reliability of Cronbach's Alpha of 0.796. Regarding the contributions of the expert judges, the coefficient of Aiken's V is detailed, which is calculated based on the evaluations of the 11 judges, who are university professors in Education. The relevance (coherent with the objectives) and the adequacy (adjusted to the characteristics of the subjects and their feasibility) are assessed. The formula is: (V=S/[n (c-1)]) where: S = the surnatory of si; s1= Value assigned by judge i; n = Number of judges; c = Number of values of the rating scale. The qualitative content validity provided by the expert judges yields an Aiken value greater than 0.7 in all the items. Therefore, the relevance and adequacy of the instrument in the qualitative validation is acceptable. A descriptive analysis is carried out, and an investigation from the pre-experimental design, with the Student's T parametric tests in dimension 1, and non-parametric tests (Whitney Mann's U) in dimension 2. All the items that make up the two dimensions worked can be consulted in the results section of the article. The independent variable of the study is the implementation of robotics and computational concepts. The dependent variables are the learning of mathematics (Cartesian coordinates and operations), motivation, teamwork, active learning, and perceived usefulness. These elements are consistent with the dimensions, indicators, and instruments of the study, As a contribution of this article to the scientific community, it is noted that the items of the dimensions worked on can be replicated, contrasted, and possibly verified in another study by the scientific community. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 296 In short, knowledge of programming (2.1), loops (2.2), events (2.3), and the ability to share the content and exercises worked on (2.4 and 2.5) is improved. In the work on mathematical concepts, improvements can be seen in understanding the concept of the coordinate axis (3.1) and performing basic operations using coordinates (3.3), fundamental contents in the implementation of the research. On the other hand, the subjects highlighted significant improvements in the perceived usefulness of using robotics, through the fact that they learned more quickly (4.1), that the material used helped to learn more easily (4.2), and that this type of activities helped them reason better (4.5). Finally, regarding fun or enjoyment, there were improvements in that the proposed work was liked very much (5.2) and the subjects who used robotics were more relaxed and comfortable (5.5). In the rest of the items, although positive values stood out in the descriptive analysis, there were no statistically significant improvements according to the Mann–Whitney U test. Figure 5 Average comparison. Control group and experimental group In general, the intervention improves, however, in utility and enjoyment, the values are similar in both groups, without being able to ensure significant improvements in many items. In active learning and the use of mathematics, there are some items that we have already described that have improved. Finally, in Section 2—Computational concepts—a significant improvement can be seen in all of its items, with an important difference in favor of the use of robotics; this can be seen visually in Figure 5. 5. Conclusions and discussion Robotics allows manipulation and solves many problems by providing simplicity and an intuitive and fun environment, which allows for coding in high school through a fun and active approach. Some advantages of educational approaches with robotics are highlighted, being 5,168 2,582 5,24 5,474 5,652 6,08 5,312 6,44 6,208 5,984 0 1 2 3 4 5 6 7 1 Active 2 Computational 3 Math 4 Usefulness 5 Fun Control Experimental Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 297 consistent with the proposed theoretical framework. These resources allow manipulation in the real world, solving all kinds of situations and problems, so that the mentioned resources work. They represent a new literacy in the use of technologies, and an evident development of digital competence. In the present study it is concluded: • Regarding the academic results when using robotics (dimension 1), there are no statistically significant improvements, so the implementation with robotics does not significantly improve academic results. • The understanding of mathematical concepts (6.44) and active learning (6.08) are valued positively, so this implementation is appropriate and beneficial in the subject of mathematics (Dimension 2, table 1). • Significant improvements can be seen in that the students who used robotics were very interested in the topic, they participated with more enthusiasm in the proposed activities and the work with robotics helped them learn easily (items 1.3, 1.4 and 1.5). • The students learned computational concepts, loops, events, and way of better sharing content (items 2.1, 2.2, 2.3,2.4 and 2.5). • The understanding of the concept of coordinate axis and basic operations using coordinates is improved (items 3.1 and 3.3). • The content worked on using robotics is useful (items 4.1, 4.2, 4.5) and fun (5.2 and 5.5). Regarding the computational concepts, significant improvements can be seen across all of its items, so it is concluded that the use of robotics improves the understanding of computational concepts (items 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, and Figure 5). Regarding the educational implementation of robotics, other investigations detail improvements in academic results (Fanchamps et al., 2021; Rodríguez-Martínez et al., 2020; Sáez-López et al., 2019); in our study there are improvements, but they are not significantly appreciated. Regarding the learning of Cartesian coordinates and contents related to mathematics, other studies provide significant improvements (Hickmott et al., 2018; Howe, 1982; Noss, R. & Hoyles, Rodríguez-Martínez et al., 2020) coinciding with the present contribution. A lot of literature has been written regarding computational concepts (Chen et al., 2017; Chevalier et al.,2021; Fanchamps et al., 2021; Israel et al., 2015; Kwon et al.,2012; Luxton- Reilly, 2016; Sáez-López et al., 2016; Sáez-López et al., 2021) and regarding the usefulness of robotics (Chevalier et al.,2021; Kim et al., 2015; Kucuk & Sisman, 2017; Sáez-López et al., 2017). In general, this research coincides with the trend and reports from the scientific community, which highlight benefits and advantages in the aforementioned variables. In short, the implementation of robotics in the classroom through these simple and dynamic activities has not been able to demonstrate significant efficiency and academic performance. Although the values of the experimental group have been higher in the test than those of the control group that worked with a traditional approach, the differences have not been significant at a level of 95%, so we must conclude that this implementation does not improve academic performance. However, with the information of Dimension 2, we can ensure that students manifest greater enjoyment and perceive the usefulness of the activities throughout the process, some practical elements related to the application of mathematics and coordinates in Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 298 contexts of the real world and clearly enhances the learning of computational concepts. These active, dynamic, and applied approaches in the classroom provide the satisfaction, motivation, enthusiasm, and commitment that can excite students at these levels, promoting an improvement in their digital and mathematical competences, developing their curiosity, and encouraging them to apply the concepts in practice. Several research studies have found positive outcomes related to computing and informatics (Lambert & Guiffre, 2009; Sáez et al, 2019) and increased skills related to computational concepts (Kwon, Kim, Shim, & Lee, 2012, Maya et al., (2015) coinciding with part of the findings of the present study. There is growing evidence to support the integration of computer science into education at different stages (K-12), although some students often give up computer science because they assume it is boring, confusing, and too difficult to master. A selection and sequencing of contents and simple activities for the students should be tried, mainly including those that practical, useful, and fun, which can promote confidence in the student when checking their success and their possibility of improving. This study has the limitation of being cross-sectional, with a non-experimental approach, although it has the great advantage of representing areal approach in the classroom, being naturalistic and integrated into formal teaching. The investigation details all the evidence for its possible replication. Due to the progressive implementation of computational thinking and robotics in European educational systems, and specifically in the Spanish educational system, the investigative analysis of these technological practices is considered fundamental. Literature and scientific evidence show us successful experiences in the implementation of computational thinking in elementary education; from pedagogy to active approaches, the integration of simple robotics in secondary education is recommended, which is consistent with the regulations and curriculum decrees of the autonomous communities. Excellence in the result of the construction of technological projects is not as important as the possibility of learning throughout the process, which fosters satisfaction and successful pedagogy in the student, who manipulates and organizes his concepts and procedures during the practice. 6. Financing This research has been developed with the support of the I+D+I Project entitled ‘’Gamification and ubiquitous learning in primary education. Development of a map of skills and resources for teaching, learning, and parenting “GAUBI”’ (RTI2018-099764-B-100) (MICINN/ERDF) financed by the European Regional Development Fund, the Ministry of Science and Innovation, and universities in Spain. Conceptualization, J.-M.S.-L. and R.-B.-O.; methodology, J.-M.S.-L. and R.-B.-O.; software, R.-B.-O; validation, J.-M.S.-L; formal analysis, J.-M.S.-L; research, J.-M.S.-L. and R.-B.-O.; resources, R.-B.-O; data curation, R.-B.-O; editor, J.-M.S.-L.; preparation of original draft, J.-M.S.-L.; writing—reviewing and editing, J.-M.S.-L.; visualization, J.-M.S.-L. and R.-B.-O; Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301 | 2023 | https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617 PÁGINA | 299 supervision, J.-M.S.-L and R.-B.-O.; project management, J.-M.S.-L.; financing acquisition, J.-M.S.-L. All authors have read and accepted the published version of the manuscript. References Caci, B., Chiazzese, G., & D’Amico, A. (2013a). 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UNESCO ICT Competency Framework for Teachers. https://bit.ly/3WuiF85 Cómo citar: Sáez-López, J.M., & Buceta-Otero, R. (2023). El robot M Bot para el aprendizaje de coordenadas cartesianas en Educación Secundaria [The M Bot robot for learning Cartesian coordinates in Secondary Education]. Pixel-Bit. Revista de Medios y Educación, 66, 271-301. https://doi.org/10.12795/pixelbit.95617