El presente trabajo presenta como caso de estudio una experiencia piloto de introducción de la enseñanza del pensamiento computacional a través de robótica educativa como un recurso didáctico transversal en el aula hospitalaria del Hospital Universitario de Canarias y mide el nivel de impacto emocional que tiene esta estrategia en el aula hospitalaria con niños, niñas y jóvenes que se encontraban hospitalizados en el momento de su aplicación en el aula hospitalaria. A continuación, se describirá el contexto, la muestra, los instrumentos, el análisis y los resultados obtenidos en dicha intervención.

La propuesta metodológica se llevó a cabo en el aula hospitalaria del Hospital Universitario de Canarias (HUC), ubicado en San Cristóbal de la Laguna, Tenerife (Canarias). El HUC es un centro público dependiente de la Consejería de Sanidad del Gobierno de Canarias. Es un hospital de tercer nivel orientado a la asistencia médica del norte de Tenerife, también es el hospital de referencia para las islas menores de la provincia de La Palma, La Gomera y El Hierro. El hospital tiene en la planta de Pediatría un aula hospitalaria “las Andoriñas”, destinada a continuar con el desarrollo educativo, afectivo y social de los niños, niñas y jóvenes que se encuentran hospitalizados, siempre y cuando su estado médico lo permita, y siendo uno sus los objetivos principales el de ayudar al estudiante a valorar su enfermedad y a reducir los miedos y ansiedades.

Por otra parte, la atención educativa de los menores que atiendan al aula hospitalaria se realiza en las diferentes etapas correspondientes, tales como Educación Infantil, Enseñanza Básica o Bachillerato (Dirección General de Ordenación, Innovación y Promoción Educativa. Consejería de Educación y Universidades, 2018). Cada curso escolar las aulas hospitalarias de Canarias deben dar apoyo educativo a cientos de menores de diferentes edades. En ingresos inferiores a 10 días se realizan principalmente actividades lúdico-educativas y en hospitalizaciones prolongadas se realizan programaciones coordinadas con los centros educativos de referencia, trabajando diferentes ámbitos, tales como el educativo, el lúdico o el desarrollo personal. El tiempo de estancia medio es de 7 a 15 días (Ramos et al., 2014).

Cabe destacar que el contexto es altamente variable: nunca se sabe cuántos niños y niñas pueden acudir al aula hospitalaria hasta el momento de comenzar la sesión, se desconocen las edades, que pueden ir de 3 a 16 años y las características particulares de cada caso. Por ello, se recomienda trabajar por proyectos, con una programación flexible y con objetivos a desarrollar y cumplir en una misma sesión.

El docente del aula es nombrado por la Consejería de Educación y normalmente, desempeña solo su labor, con apoyo del voluntariado de diferentes asociaciones y/o estudiantes en práctica.

Los participantes del estudio fueron los niños, niñas y jóvenes que se encontraban hospitalizados y asistieron al aula hospitalaria durante los días en que se llevaron a cabo las cinco sesiones programadas durante los meses de mayo y junio de 2018. La asistencia al aula hospitalaria no es obligatoria y depende del estado de salud del menor.

La muestra se compuso de N=22 participantes (21 niñas y un niño) en edades comprendidas entre los 4 y los 16 años (M=12.4). El lugar de procedencia del alumnado es la zona norte de la isla de Tenerife. Las patologías de los menores son diversas, destacando la prevalencia de adolescentes ingresadas por trastornos en la alimentación. Por tanto, tenemos una muestra heterogénea que comparte las características a estudiar: el contexto y su estado emocional en la situación de hospitalización.

La representatividad de la muestra viene determinada por las características que evaluamos en cada participante relacionadas con el problema de estudio, la forma de medirlas y la información obtenida desde las mismas para la evaluación (Yanow & Schwartz-Shea, 2015).

Los tutores (padres, madres y responsables legales) de participantes firmaron el consentimiento informado del estudio, y la intervención fue aprobada por el Comité responsable de la Consejería de Educación de Canarias. Asimismo, se informó y se solicitó la autorización para la utilización de imágenes.

Para poder llevarla a este tipo de aulas, se diseñó una intervención educativa inclusiva y adaptable a las características de las aulas hospitalarias para la enseñanza del pensamiento computacional y la programación sin pantallas y con robots.

El trabajo se basó en una propuesta metodológica para trabajar el pensamiento computacional mediante un kit de robótica llamado KIBO robot (Bers, 2018). La propuesta metodológica transcurrió en el aula hospitalaria anteriormente citada.

El objetivo principal de las sesiones fue ayudar a los menores a comprender y expresar sus sentimientos y emociones, producidos por la situación de hospitalización que están vivenciando.

Los objetivos de aprendizaje relacionados con el pensamiento computacional que se persiguieron con las actividades fueron:

1. 1. Aprender y aplicar el proceso de ingeniería en la construcción de cosas (por ejemplo, los robots).
2. 2. Aprender los diferentes componentes de un robot y cómo funcionan.
3. 3. Aprender las instrucciones de programación.
4. 4. Adquirir las competencias de pensamiento computacional.

Las estrategias llevadas a cabo en las diferentes sesiones siguieron una estructura básica:

• Juegos introductorios de presentación.

• Introducción a las “ideas poderosas” de la ingeniería, robótica y programación a través de retos.

• Trabajo individual o grupal.

• Presentación y compartición con el grupo de la actividad realizada.

• Exploración y juego libre.

Las sesiones fueron grupales dentro del horario habitual del aula hospitalaria (9 a 14h) y dentro su programación oficial de actividades, ya que el horario para actividades extracurriculares se realiza a partir de las 15h. Las actividades fueron llevadas a cabo por las investigadoras y la maestra responsable del aula. Dado que los participantes podían repetir las sesiones, se diseñaron diferentes actividades para trabajar dentro de una sesión, que trabajaran las competencias emocionales y de pensamiento computacional con el kit de robótica educativo KIBO.

Las actividades se relacionaron con las emociones y buscaron desarrollar la creatividad de los menores, así como el conocimiento sobre la cultura local. En la Tabla 1 se presentan algunos ejemplos de las actividades llevadas a cabo en el aula hospitalaria con KIBO en donde relacionamos la enseñanza del pensamiento computacional con las emociones.

Tabla 1
Ejemplos de diferentes actividades llevadas a cabo en las sesiones

Para la evaluación de cada una de las sesiones se utilizaron los siguientes instrumentos:

• Emodiana (González-González et al., 2013). La Emodiana (Figura 1) permite identificar una o más emociones, ya que los participantes pueden sentirse por ejemplo con miedo, pero al mismo tiempo ansiosos, o sentir alegría y al mismo tiempo sorpresa o satisfacción. Además, permite registrar y categorizar las razones de las emociones en función de si son inherentes a la persona, debidas a la estructura de la actividad o producidas por razones externas. Las emociones registradas con esta herramienta pueden ser categorizadas en positivas, negativas y neutras, de acuerdo con trabajos previos (González-González et al., 2017). Es con estas categorías con las que revisaremos el impacto emocional de la intervención realizada. A través de este instrumento podemos identificar las emociones de los participantes antes y después de la sesión. De esta forma, una investigadora recoge las emociones antes y después de la intervención con información cuantitativa (qué emoción es identificada e intensidad de la emoción percibida por el sujeto) e información cualitativa (explicación de por qué se percibe dicha emoción). La información cualitativa es categorizada en tres categorías de posibles razones causales de la emoción: persona, actividad y contexto. Aunque la calidad de la información cualitativa varía según la edad del sujeto respondiente y su inteligencia emocional, la Emodiana favorece la identificación de las emociones a través de las representaciones gráficas. Esto hace que sea un instrumento que pueda ser aplicado en edades infantiles y en la adolescencia. Asimismo, el instrumento permite identificar más de una emoción.

• Kit de robótica KIBO. Es un robot educativo tangible creado especialmente para la enseñanza de la programación y pensamiento computacional, por el Grupo de Investigación de Tecnologías del Desarrollo en la Universidad de Tufts a través de fondos de la Fundación Nacional de Ciencia (NSF) (Sullivan et al., 2015). KIBO es un kit de construcción de robótica de 18 bloques que incluye hardware (el propio robot) y software (bloques de programación tangibles) que se utilizan para hacer que el robot se mueva. Los bloques de programación son de madera y no contienen componentes electrónicos ni componentes digitales integrados. El kit contiene diferentes elementos con los cuales se puede construir el robot fácilmente, tales como: ruedas, motores, salida de luz y una variedad de sensores que permite que los niños y niñas aprendan diferentes conceptos de programación, desde sencillos a complejos, incluyendo bucles de repetición, declaraciones condicionales y declaraciones de anidamiento (Figuras 2 y 3) (Bers et al., 2019).

• Rúbrica de evaluación de las competencias relacionadas con el pensamiento computacional y un diario de las sesiones. En base a las habilidades propuestas por Bers (2018), se elaboró una rúbrica para verificar si los participantes de las sesiones habían conseguido los objetivos relacionados con el aprendizaje del pensamiento computacional. Esta rúbrica fue completada por los investigadores participantes del estudio, siguiendo una plantilla (Tabla 2).

• Diario de las sesiones. Se registraron los momentos importantes y las reflexiones personales de los investigadores sobre las actividades de robótica de KIBO que se llevan a cabo en cada una de las sesiones. La información que se recoge es la siguiente: fecha de la sesión, nombre y apellidos del docente hospitalario, nombre y apellidos de las personas que desarrollaron la intervención, descripción de los objetivos conseguidos, los momentos difíciles y momentos significativos de la sesión, las herramientas y estrategias pedagógicas implementadas y las adaptaciones que se realizaron en la sesión.

Figura 1
Instrumento “Emodiana” (González et al., 2013)

Figura 2
Kit del Robot KIBO utilizado en el estudio
Fuente: fotografía propia del kit

Figura 3
Programación y lectura realizada a través del escáner de KIBO
Fuente: fotografía propia

Tabla 2
Rúbrica para evaluación de la sesión

El análisis de las emociones referidas por los/as participantes a la entrada y a la salida de las sesiones grupales nos interesa especialmente por el carácter informativo sobre el impacto emocional de la misma. Así, para valorar el efecto emocional de la introducción de KIBO en el aula hospitalaria, compararemos las emociones informadas antes de iniciar las sesiones con las de la finalización de estas. Trabajamos con el total de valoraciones tomadas a lo largo de las cinco sesiones realizadas.

La Figura 4 presenta los resultados obtenidos sobre las emociones percibidas por los niños y niñas al llegar al aula hospitalaria, antes de comenzar las sesiones. En la Figura 8, se exponen los resultados sobre las emociones manifestadas por los niños y niñas al finalizar las sesiones, al irse del aula hospitalaria después de la sesión de intervención con KIBO.

Como puede observarse, las emociones que más frecuentemente se dieron antes de las sesiones eran: miedo (24%), alegría (21%), tristeza (16%), nerviosismo (16%), vergüenza (16%), cariño (3%), aburrimiento (2%) y seriedad (2%). Podemos ver que en un 58% eran emociones negativas (tristeza, miedo, aburrimiento, nerviosismo), un 24% de emociones positivas (alegría y cariño) y un 18% neutras (vergüenza y seriedad).

Figura 4
Resultados totales sobre las emociones percibidas antes de la sesión

También se les preguntó a los menores sobre las razones de por qué se sentían de esa manera, no solo por el tipo de emoción de la Emodiana. Por ejemplo, en el caso de la alegría, los niños y niñas dijeron que estaban felices por salir de sus habitaciones o por poder reunirse con otros niños y niñas en el aula. En cambio, en el caso del aburrimiento era debido a la falta de entretenimiento en sus habitaciones, miedo y nerviosismo por la operación o tristeza por no poder salir del hospital (Figura 5).

Figura 5
Imágenes de la sesión sobre emociones en dónde se muestran dibujos realizados por los niños y niñas expresando sus emociones y posterior programación hacia las emociones identificadas

En la Figura 6, se exponen los resultados sobre las emociones manifestadas por los niños y niñas al finalizar las sesiones, al irse del aula hospitalaria después de la sesión de intervención con KIBO. Podemos observar (figura 6) que las emociones que expresaron los menores después de las sesiones fueron: alegría (43%), sorpresa (11%), satisfacción (11%), cariño (11%), nerviosismo (7%), tristeza (7%), miedo (7%) y seriedad (3%). Vemos cómo aumentan las emociones positivas (65%) frente a las emociones negativas (21%) y neutras (14%). Además, vemos que aparecen al finalizar la sesión nuevas emociones como la sorpresa y la satisfacción. Como razones respecto a estas dos nuevas emociones los niños y niñas expresaron que no esperaban haberse divertido o sorprendido con las actividades realizadas durante la sesión. Además, aumentó la alegría que, en este caso, tal y como lo manifestaron los niños y niñas, estaba relacionado con la propia actividad realizada en la sesión. Asimismo, disminuyeron el nerviosismo, la tristeza y el miedo y desaparecieron emociones como el aburrimiento y la vergüenza.

Figura 6
Resultados totales sobre las emociones percibidas después de la sesión

En la Figura 7 podemos observar las emociones categorizadas en positivas, negativas y neutras de forma comparada de los momentos antes y después de la sesión.

Figura 7
Número de emociones clasificadas en cada categoría al finalizar las sesiones en función de la clasificación de a la entrada

La Tabla 3 presenta la tabla de contingencias que recoge el porcentaje de casos que informan cada emoción de salida en función de la emoción de entrada. En dicha tabla observamos que el 100% de los casos en que se informó emociones positivas al inicio, refieren emociones positivas a la salida; el 71.43% de los casos de emociones negativas a la entrada se modifican a positivas a la salida, el 23.80% conservaron su estado negativo y un 4.77% pasaron a emociones neutras; por otra parte, el 90% de los casos que informaron emociones neutras al inicio lo mantuvieron y pasaron a emociones negativas en un 10% de los casos.

Tabla 3
Tabla de contingencia para las emociones

El análisis estadístico confirma que las emociones indicadas por los menores antes de la intervención y después de la intervención son estadísticamente significativas, como se demuestra a través de la prueba chi-cuadrado (χ² (2) = .001; p ≤ .001).

Las seis competencias relacionadas con el pensamiento computacional fueron puntuadas por los investigadores utilizando una escala del 1-5, donde el valor más alto implica un mayor grado de dominio observado en la competencia relacionada. Se realizó una rúbrica por participante y sesión y luego se obtuvo la media de las puntuaciones obtenidas.

Los resultados muestran que las competencias relacionadas con el pensamiento computacional que mejor han sido logradas fueron la PC1 (hardware y software) y la PC2 (algoritmos) (M = 4.2), seguidas de la PC4 (representación) (M = 4), la PC3 (modularidad) (M = 3.7) y la PC5 (proceso de diseño) (M = 3.4). La competencia que parece resultar más difícil de lograr es la PC6 (depuración) (M = 2.9) (Ver Figura 8).

Figura 8
Puntuación media obtenida de la rúbrica de evaluación sobre pensamiento computacional

La información recogida en el diario de sesiones recoge la efectividad de la intervención realizada con el alumnado hospitalizado. Los participantes se han mostrado muy dispuestos y participativos en todas las actividades. Los registros cualitativos de las sesiones indican un alto grado de cumplimiento de los objetivos planteados en las actividades de robótica educativa planteadas.

Sin embargo, la planificación inicial de las sesiones tuvo que ser adaptada en cada caso, dado que una de las características principales de las aulas hospitalarias es que no es posible conocer quiénes vendrán a la sesión y qué necesidades particulares tendrán hasta el momento de esta. Por tanto, se tuvieron que realizar las adaptaciones necesarias en función de las necesidades y características de cada persona relacionadas a su situación particular, además de las diferentes edades de los participantes asistentes y a que podían entrar o salir de la sesión en cualquier momento debido a sus tratamientos. Por ejemplo, en la sesión 1, uno de los participantes iba en silla de ruedas, por lo que todos los participantes se sentaron en sillas formando un círculo para las actividades de presentación. También, las actividades tuvieron que adaptarse a la llegada de un nuevo participante en el medio de la sesión, para que pudiera participar con el resto de sus compañeros.

Otras adaptaciones fue el ofrecer ayuda a los participantes cuando tenían vías o estaban con suero, ya que no podían manipular con facilidad los bloques y escanear los códigos con el robot. En estos casos, uno de los investigadores participantes ofrecía ayuda personalizada para construir el robot, armar las secuencias en función de las instrucciones del niño/a y escanear la misma.

Por otra parte, el trabajo con las emociones provocó muchas situaciones significativas durante las sesiones, ya que afloraban durante la actividad y podían hablar con otros niños y niñas, además de con las investigadoras y la docente hospitalaria sobre cómo se sentían. Todo ello generó un clima de complicidad y de apoyo mutuo.