Las emociones, claves para aprender pensamiento computacionalo

Alegría, tristeza, asco, miedo, ira, aburrimiento, ansiedad, vergüenza y envidia. Estas son las emociones que habitan en la mente de Riley, la protagonista adolescente de Inside Out 2, la película animada más taquillera de la historia. Las emociones, una parte esencial de la vida, también juegan un papel importante en el proceso de aprendizaje.

El cerebro necesita emocionarse para aprender. Un estudio realizado en 2019 por investigadores de dos universidades estadounidenses sobre el impacto de las clases en línea pasivas reveló que el alumnado que solo veía conferencias grabadas mostraba una actividad cerebral significativamente menor, similar a la que presentaban al realizar tareas rutinarias como navegar por internet o ver videos en YouTube. En cambio, quienes participaron en sesiones interactivas mostraron un aumento considerable en la actividad cerebral relacionada con la toma de decisiones y el procesamiento cognitivo profundo. En consecuencia, esto demuestra que las emociones son fundamentales para la activación de áreas cerebrales relacionadas con la atención y la memoria.

Un ejemplo de la relación entre emociones y aprendizaje se encuentra en la tesis defendida recientemente por Rafael Herrero, investigador del grupo de Algoritmos y Lenguajes Paralelos de la Universidad de La Laguna. Su trabajo se centra en el diseño e implementación de un sistema de apoyo al aprendizaje adaptativo basado en emociones, a través de actividades de pensamiento computacional —la habilidad humana para resolver problemas utilizando conceptos y técnicas de las ciencias de la computación—. Herrero destaca que, en el campo del pensamiento computacional, no existían estudios previos sobre las emociones que experimenta el alumnado al desarrollar estas habilidades.

“Nos dimos cuenta de que había una línea de investigación en la que podíamos diseñar un sistema de aprendizaje adaptativo basado en emociones que sirviera de apoyo para las actividades de pensamiento computacional que realiza el alumnado de primaria y secundaria”, comenta Herrero. En España, el pensamiento computacional se incluyó en el currículo educativo a partir de la reforma implementada con la Ley Orgánica de Modificación de la Ley Orgánica de Educación (LOMLOE), que entró en vigor en el curso 2021-2022. Esta reforma introduce el pensamiento computacional como una competencia clave en primaria y secundaria.

El currículo educativo

El pensamiento computacional permite resolver problemas desde una nueva perspectiva: “Está demostrado que podemos lograr soluciones más óptimas aplicando estas técnicas”, señala Herrero. Por su parte, la directora de la tesis e investigadora en Algoritmos y Lenguajes Paralelos, Coromoto León, sostiene que la introducción del pensamiento computacional en el currículo educativo responde al mundo digital en el que vivimos: “Es importante saber cómo usarlo y entender cómo funciona”. León añade: “Me parece vital que, desde pequeños, comiencen a entrenarse y aprendan a resolver problemas utilizando sistemas de cómputo”. De esta manera, los niños y niñas dejarán de ser simples usuarios.

Además, la codirectora de la tesis y responsable del grupo de Algoritmos y Lenguajes Paralelos, Gara Miranda, puntualiza: “No pretendemos que sean expertos programadores, simplemente buscamos que comprendan el mundo en el que viven, ya que la tecnología es omnipresente”.

Sobre el sistema de aprendizaje adaptativo basado en emociones, Herrero señala: “Normalmente, el currículo establece que el alumnado debe cursar las partes A, B y C”. Sin embargo, plantea: “¿Qué ocurre si la parte A no le va bien al alumnado y necesita trabajar más en ella?”. El problema puede residir en la falta de motivación y en las emociones que experimenta el alumnado durante el proceso de aprendizaje. “En lugar de cursar las partes A, B y C de forma secuencial, a lo mejor tienen que hacer A, B y A antes de pasar a la C”, explica. “La idea era crear un sistema que se adaptara al proceso de aprendizaje de manera individualizada”, afirma.

Asimismo, Herrero analizó si existían diferencias en la manera en que el alumnado de distintas edades y géneros expresa sus emociones al realizar actividades de pensamiento computacional. La tesis muestra que en primaria el alumnado tiende a experimentar más emociones positivas que negativas, mientras que, en secundaria, en plena preadolescencia y adolescencia como la protagonista de Inside Out 2, Riley, predominan las emociones negativas. Además, Herrero afirma: “No se observaron diferencias significativas respecto al género en primaria”. Sin embargo, en secundaria sí se evidenció una diferencia importante: las chicas experimentan más emociones negativas que los chicos al realizar actividades de pensamiento computacional.

Brecha de edad y género

En este sentido, un diagnóstico realizado en los últimos cursos académicos en Canarias, con una muestra de 1.500 estudiantes, revela que los intereses entre niños y niñas son muy homogéneos. “Hay algunas diferencias, pero no son significativas”, aclara Miranda. No obstante, a partir de los 12 años se detecta una brecha entre los chicos y las chicas: “Ellas presentan más emociones negativas cuando se enfrentan a conceptos relacionados con las ciencias de la computación”, afirma. Además, muestran un menor interés por esta área y la autoeficacia —la percepción que se tiene de uno mismo para realizar cualquier actividad— es muy baja. “Las chicas presentan un mayor nivel de inseguridad en este ámbito”, añade Miranda.

El problema podría residir en que el pensamiento computacional se está implementando en asignaturas que no despiertan el interés de las jóvenes estudiantes, como matemáticas y tecnología. Miranda señala que a las jóvenes les gustaría aplicar las ciencias de la computación en áreas como las ciencias sociales, las humanidades o el arte. En este sentido, Miranda y León coinciden en que la forma en que se está introduciendo el pensamiento computacional en el currículo educativo español es un factor clave. “La ley establece que el pensamiento computacional debe incorporarse de manera transversal, es decir, en todas las asignaturas”, comenta León. Sin embargo, hasta ahora solo se ha integrado en matemáticas y tecnología, asignaturas que suelen generar un mayor rechazo, especialmente entre las chicas, en los estudios preuniversitarios. León considera que, aunque es un gran logro que se haya incluido el pensamiento computacional en el currículo, la manera de hacerlo no ha sido la adecuada.

Piensa Computacion@ULLmente

Mucho antes de que el pensamiento computacional fuera introducido en el currículo educativo, el Cabildo de Tenerife lanzó en 2017 el proyecto educativo Piensa Computacion@ULLmente, impulsado por la Unidad de Cultura Científica y de la Innovación de la Universidad de La Laguna, Cienci@ULL. El objetivo principal del proyecto es apoyar a escolares, familias y docentes en la integración del pensamiento computacional, con el fin de educar a una generación con una comprensión más profunda del mundo digital. Miranda destaca que este trabajo ha sido significativo, ya que les ha permitido visitar numerosos centros educativos para formar tanto a docentes como a estudiantes en pensamiento computacional. En este sentido, León afirma: “Cuando un niño o una niña quiere estudiar biología en la universidad, sabe qué esperar, pero el alumnado que accede a estudiar ingeniería informática a menudo se siente perdido porque piensa que los estudios están relacionados únicamente con los videojuegos”.

El desarrollo de la tesis de Herrero comenzó, como es habitual, con una idea ambiciosa que luego se fue concretando. El objetivo inicial era desarrollar e implementar un sistema de aprendizaje adaptativo. Primero, Herrero, León y Miranda realizaron un análisis del estado de la ciencia de la computación en primaria y secundaria. Con la llegada de la pandemia provocada por la COVID-19, y dado que estaban diseñando un sistema que estaría disponible para cualquier usuario, pudieron analizar si existían diferencias en las habilidades adquiridas al realizar actividades de pensamiento computacional de forma presencial o telemática.

Efectivamente, encontraron diferencias: el alumnado desarrolla mejor las habilidades de pensamiento computacional de forma presencial. Al respecto, Herrero comenta: “Nos dimos cuenta de que no tenía sentido diseñar un sistema abierto para el alumnado cuando ellos reclamaban apoyo en el aula”. Finalmente, la tesis concluyó con un estudio sobre las emociones implicadas en el alumnado al desarrollar actividades de pensamiento computacional.

Código abierto

Cabe destacar que el sistema de aprendizaje adaptativo basado en emociones se fundamenta en el código abierto. Herrero explica que inicialmente utilizaron un programa ya implementado, al que luego añadieron todo el trabajo relacionado con el pensamiento computacional y las emociones. Esto permite que cualquier persona pueda tomar el programa y adaptarlo según sus intereses. Herrero indica que el código se encuentra disponible en un repositorio: “Todos los materiales siguen la filosofía de código abierto”.

León remarca que elaborar una tesis no solo implica matricularse en un programa de doctorado y realizar la investigación, sino que también conlleva otros aspectos, como la búsqueda de financiación. En este sentido, Herrero tuvo que asegurar los fondos necesarios para la fase de recogida de datos. León afirma: “Nos hemos sentido muy apoyados por Cienci@ULL, el Cabildo de Tenerife y el Gobierno de Canarias”. Por otro lado, la directora y la codirectora de la tesis destacan la importancia de la labor de difusión, como las publicaciones y la participación en congresos académicos: “Nos ha permitido realizar autorregulaciones y establecer una red de contactos, como Bebras —una iniciativa mundial para el desarrollo del pensamiento computacional en el aula—”.

La tesis de Herrero es novedosa porque, a diferencia de la mayoría de las investigaciones en este campo, que se centran únicamente en la frustración que puede sentir un individuo al utilizar un ordenador, su trabajo aborda este tema en el contexto concreto de entrenar habilidades de pensamiento computacional. Además, según Herrero, pocas investigaciones se centran en el ámbito preuniversitario.

“Esta investigación no se limita a ser una intervención educativa o un diseño tecnológico”, afirma Miranda. Han tratado de fusionar ambas líneas: una más educativa, centrada en la experiencia de la intervención y en cómo las emociones influyen en el proceso de aprendizaje, y otra relacionada con el diseño del sistema tecnológico que apoya ese proceso. “Creo que esa es la parte valiosa de nuestro enfoque”, considera.

Por su parte, León destaca que el enfoque de su investigación sienta las bases para futuros estudios. Su tesis se centra en cómo el alumnado aprende conceptos fundamentales del pensamiento computacional y subraya la importancia de medir las emociones, ya que estas influyen directamente en el aprendizaje: “Si no te emocionas, no aprendes”. En este sentido, León afirma: “Si sabemos qué emociones experimenta el alumnado, podremos explorar cómo incrementar las emociones positivas para favorecer el aprendizaje”. Así, el profesorado podrá hacer que su alumnado experimente emociones más positivas, como la alegría, al aprender pensamiento computacional, mientras que la ansiedad, como ocurre en la película de Pixar, se quedará en el sofá tomando una tila.

NOTA: Este reportaje es una iniciativa enmarcada en el Calendario de Conmemoraciones InvestigaULL, proyecto de divulgación científica promovido por la Universidad de La Laguna.