STEAM+H con Arduino en el aprendizaje del concepto de velocidad como derivada en estudiantes de bachillerato

Abstract

La presente investigación evaluó el impacto de la implementación de una estrategia didáctica basada en STEAM+H con Arduino frente a la metodología tradicional en el aprendizaje del concepto de velocidad como derivada en estudiantes de segundo bachillerato de una Unidad Educativa de Pastaza. El estudio adoptó un enfoque cuantitativo y un diseño cuasiexperimental de alcance descriptivo-comparativo. La población estuvo conformada por 22 estudiantes distribuidos en un grupo experimental y de control. La intervención se desarrolló durante seis semanas e incluyó las fases de diagnóstico, aplicación de las estrategias didácticas y evaluación de los aprendizajes. En el componente humanístico, los estudiantes diseñaron una propuesta para mejorar la seguridad vial escolar mediante la construcción de una maqueta de la institución, incorporando Arduino con sensores ultrasónicos e infrarrojos para automatizar un semáforo peatonal y una barrera protectora. El uso de Tinkercad y mBlock permitió registrar y analizar variables cinemáticas para relacionar la velocidad con las derivadas. Los datos fueron analizados mediante ANCOVA en JASP. Los resultados evidenciaron que ambos grupos iniciaron con niveles de desempeño similares; sin embargo, el grupo experimental obtuvo una media superior en el postest (7,06 frente a 5,30). El análisis inferencial confirmó diferencias estadísticamente significativas entre ambos grupos (F(1,19)=9,022; p=0,007), atribuidas a la estrategia implementada, la cual explicó el 32,2% de la variabilidad del rendimiento académico (η²=0,322). La estrategia didáctica basada en STEAM+H con Arduino favoreció significativamente el aprendizaje del concepto de velocidad como derivada y constituye una alternativa pertinente para la enseñanza interdisciplinaria de la matemáticas y física.