1. Introducción

La educación es un factor clave para el desarrollo socioeconómico de cualquier nación. Constituye un motor que genera un ascenso clave para la evolución a una sociedad más justa, sensible y sin pobreza. Sin embargo, aún estamos lejos de garantizar una educación inclusiva, equitativa y de calidad en muchos puntos geográficos del mundo. Según datos de la UNESCO, alrededor de 260 millones de niños estaban fuera de la escuela en el año 2018 (Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura;UNESCO; 2018). Pero esta desigualdad en la educación se produce incluso dentro de los países más desarrollados, donde existen regiones, o barrios dentro de las propias ciudades, donde la pobreza impide a sus habitantes alcanzar una educación básica general, justa y de calidad. La matriculación en la enseñanza primaria en los países en desarrollo ha alcanzado el 91%, pero 57 millones de niños en edad de escolarización primaria siguen aun sin asistir a la escuela según el centro de datos del Instituto de Estadística de la UNESCO. Pero este problema, lejos de resolverse se ha acrecentado más aún con la pandemia sufrida por el COVID-19, donde la brecha digital entre los niños en edad de escolarización ha crecido en estos dos últimos años.

Un informe elaborado por UNICEF en base a la encuesta sobre el bienestar de los hogares ante la pandemia de COVID-19 en Ecuador (Encovid-Ec) que realizó el propio organismo señala que “solo 4 de cada 10 hogares con niñas y niños menores de 5 años accede a servicios de desarrollo infantil o educación inicial en Ecuador” (^{Fondo de las Naciones Unidas para la Infancia ;UNICEF;, 2021}). Además, 9 de cada 10 hogares con niños, niñas y adolescentes del estrato más bajo solo pueden acceder a educación a través de un teléfono móvil, según datos de este estudio. A este problema se le une la escasa sensibilización social en general que hay, siendo necesario generar artefactos que ayuden a esta sensibilización, no solo en la sociedad sino también en las propias comunidades científicas.

Todo este contexto produce que niños que viven en un entorno socioeconómico de recursos limitados no tengan acceso a la adquisición de contenidos educativos básicos como las matemáticas o el uso de las TIC. La adquisición de estas competencias digitales es imprescindible en la formación de los niños y niñas al constituir una competencia laboral posterior vital en su edad adulta.

En el Decreto 89/2014, de 24 de julio, del Consejo de Gobierno, por el que se establece para la Comunidad de Madrid el Currículo de la Educación Primaria, se señala como competencias a adquirir, entre otras: “3. Competencia digital”. Así mismo, por ejemplo, el currículo de la Educación Secundaria Obligatoria en la Comunidad De Madrid (B.O.C.M. núm. 126, págs. 131-136) establece en el Bloque 5 de contenidos como prioritarios el uso de “lenguajes de control de robots: programación...” y “uso del ordenador como elemento de programación y control”. En definitiva, estos son ejemplos de cómo evolucionan los contenidos curriculares y que están ligados al conocimiento de pensamiento computacional que se está desarrollando con estas nuevas asignaturas en las aulas.

Uno de los motivos por los que no está accesible la tecnología en la educación en sectores de riesgo de exclusión son los costes elevados para la infraestructura tecnológica necesaria en la formación de TIC. Para una formación de calidad es necesario incorporar a la pedagogía docente las últimas tecnologías como Realidad Aumentada (AR, por sus siglas en inglés) o realidad virtual (RV, por sus siglas en inglés) que generan innovadores métodos docentes que enganchan al niño en el proceso de aprendizaje. Sin embargo, suele conllevar costes inasumibles para los recursos y centros educativos para niños y niñas en riesgo de exclusión. Hay que tener en cuenta que un puesto educativo de RV formado por unas gafas y un software básico tiene un coste de unos 2000€.

En este artículo se describe un proyecto que se ha implantado en Ecuador que intenta ayudar a la solución de una educación inclusiva intentando reducir el gap tecnológico. La solución que se plantea en este proyecto se centra en la creación y desarrollo de varios talleres educativos para la adquisición de competencia digital y aprendizaje de conceptos básicos de programación, constituyendo una actividad extraescolar complementaria de las asignaturas de tecnologías de primero y tercer curso de la educación secundaria. Estas actividades extraescolares no suelen estar accesibles para niños y niñas con pocos recursos económicos. Los talleres que se proponen utilizarán una tecnología de AR aportada por uno de los socios del proyecto y desarrollada en el seno de una tesis doctoral en curso de la propia URJC, la cual se adaptará a las necesidades educativas de los niños objetivo del proyecto. Esta tecnología de AR proporciona un método docente muy atractivo y dinámico para los niños y niñas, siendo una apuesta segura para incentivar su motivación. Además, esta tecnología al ser desarrollada en la propia universidad utiliza dispositivos muy baratos, lo cual produce que un puesto dotado con la AR puede tener un coste de unos 200€.

Con la realización de estos talleres, los propios monitores y voluntarios de la Fundación para la integración social de niños en riesgo de exclusión en Ecuador que ha colaborado en este proyecto aprenderán a manejar la tecnología educativa que se propone, de tal forma que se genere la infraestructura de conocimiento y tecnológica necesaria para que repliquen posteriormente a la finalización del proyecto. Con el objetivo de desarrollar la sensibilización a este tipo de iniciativas en el sector de la educación para niños y niñas en riesgo de exclusión, se realizarán estudios durante los talleres sobre el uso de la tecnología y su repercusión e influencia en las emociones y motivación de los propios niños y niñas mientras que la usen, todo ello con el objetivo de divulgar y sensibilizar sobre la brecha tecnológica, por un lado, y por otro aportar más información a la comunidad científica.

Este proyecto ya lleva una cierta trayectoria previa. Durante el curso 2021-2022 se han realizado un ciclo de talleres cortos y prácticos con una tecnología muy similar de RV en la Comunidad de Madrid con niños y niñas en riesgo de exclusión. Estos talleres se desarrollaron con el apoyo de la Universidad Rey Juan Carlos dentro del marco de ayudas a la cooperación al desarrollo. Tras el éxito que se obtuvo con esta experiencia, creemos que es el momento de adaptar estos talleres y desarrollarlos en el seno de países con grandes necesidades de desarrollo, adaptando para ello la tecnología de AR con un coste bajo y para la ciudad de Guayaquil de Ecuador, zona deprimida y con serias dificultades de acceso a la educación para la mayor parte de la población. Para ello contamos con la inestimable ayuda de una universidad de marcado carácter social como es la Universidad Politécnica Salesianas (UPS) de Ecuador, sirviendo de enlace con el otro socio del proyecto, la Fundación Proyecto Salesiano, y con una participación activa en el proyecto. En este trabajo nos centraremos únicamente en la parte de desarrollo de la competencia de pensamiento computacional.

2. Objetivos del proyecto

El objetivo general del proyecto es desarrollar y fomentar en niños y niñas en riesgo de exclusión social la adquisición de competencia digital y el aprendizaje de conceptos básicos de informática, todo ello como complemento formativo y motivacional usando tecnología de AR de bajo coste. En consecuencia se pretende realizar acciones formativas sociales para que las personas que no tienen recursos, y que no pueden para dar una formación complementaria y de ayuda a sus hijos e hijas sobre competencia digital, puedan acceder a esta formación y reducir así la brecha digital que actualmente existe en la sociedad, fomentando la inclusión y sociabilización de las personas por medio de actividades de innovación y cooperación, y haciendo una actuación formativa motivante para el niño y la niña.

Estas acciones formativas se traducirán en talleres sociales en la ciudad de Guayaquil de Ecuador en los que se enseñe el uso de la tecnología a niños y niñas en riesgo de exclusión social y se desarrolle la competencia tecnológica y conocimientos básicos de informática.

Este objetivo se descompone en:

En los objetivos específicos sociales se busca generar un espíritu de cooperación e integración entre personas bajo un mismo problema, es decir, usar un problema tecnológico para igualar a las personas, donde no importe su sexo o raza, si no, su visión sobre el problema y cómo afrontarlo.

3. Metodología

El proyecto se ejecutó a lo largo de un año, empezando en enero y terminando en diciembre de 2023. En este año las actividades planteadas según el cronograma adjunto están repartidas en 4 paquetes de trabajo con una duración de 3 meses aproximadamente cada uno de ellos. Algunas de las tareas tuvieron que ser adaptadas debido a inconvenientes presentados.

Paquete P1. Diseño (diciembre, enero y febrero):

Recursos necesarios: espacios de reuniones y material de creación de contenidos docente y papelería.

Paquete P2. Desarrollo de aplicación y talleres piloto (marzo, abril, mayo y junio):

Recursos necesarios: puestos de AR formado por un smartphone/table, gafa AR/RV y material docente fungible y hardware para las prácticas.

Paquete P3. Campamento tecnológico (julio y agosto)

Recursos necesarios: puestos de AR formado por un smartphone/table, gafa AR/RV y material docente fungible y hardware para las prácticas. Cabe destacar en esta fase del desarrollo que para la intervención en campo para la realización del campamento tecnológico se aplicó una metodología basado en un diseño experimental clásico con pretest y postest y uso de grupo de control y experimental siguiendo los principales pasos de diseños cuasiexperimentales en la investigación social (^{Campbell & Stanley, 1973}).

Paquete P4. Análisis y divulgación (septiembre, octubre y noviembre):

Recursos necesarios: costes asociados a publicaciones en revistas

Al final de la fase 4, en el mes de diciembre, se realizaron los informes finales del proyecto junto con los informes de resultados de seguimiento y cierre de la gestión económica. Además, se realizó unas reuniones sobre reflexión sobre la continuidad y viabilidad de la propuesta.

Estos paquetes están asociado a la consecución de los objetivos de la siguiente forma. El Paquete P1 está relacionado con el objetivo O1 de especificación de contenidos para la creación de material docente, el O3 de realización de campaña publicitaria y con el objetivo O2 de creación del material docente de implantación de la tecnología en la Fundación colaboradora. El Paquete P2 está relacionado con los objetivos O2 de implantación de la tecnología en la Fundación colaboradora y O4 de realización de taller piloto. El paquete P3 con el objetivo O4 de realización de talleres y medición de parámetros motivacionales. Finalmente, el Paquete P4 con el objetivo O4 de difusión y de medición de la eficacia, motivación y emociones.

Para cumplir con el objetivo general del proyecto se ha desarrollado una metodología cíclica consistente en:

En relación a las tareas de formativas para la realización del taller se ha aplicado la siguiente metodología:

Esta metodología no solamente permite formar a los niños y niñas que reciben el taller, sino también, a generar un ambiente de cooperación e integración social en los grupos de los niños y niñas que son formados para la actividad. Dotarlos de un pensamiento más abierto en cuanto a la cooperación en equipos mediante objetivos tecnológicos.

Los resultados que se esperan alcanzar son la generación de un material docente apropiado y motivante y realización de talleres (objetivos O1 y O4), generación de una infraestructura fuerte y robusta en la Fundación colaboradora (objetivo O2) y una difusión de las acciones formativas y resultado de estas (objetivo O3).

4. Equipo de trabajo

El equipo de trabajo está formado por participantes procedentes de las universidades España y Ecuador. Todo el equipo presenta dilatada experiencia en acciones de voluntariado y cooperación para el desarrollo. Por un lado, de la Universidad Rey Juan Carlos (URJC) de España, participaron tres profesores y dos alumnos. Estos profesores ya habían colaborado en acciones de voluntariado en la asociación Madrid Puerta Abierta desde hace diez años, trabajando con menores en riesgo de exclusión social en programas de apoyo escolar y educación en el tiempo libre. También uno de ellos, ha sido voluntario en otras asociaciones y residencias menores ofreciendo apoyo escolar y ha sido miembro del Centro de Cooperación y Voluntariado (CCV) de la Universidad Rey Juan Carlos durante cuatro años realizando estancias de colaboración en Nicaragua a beneficio de las comunidades campesinas de Matagalpa. Otro profesor de la Universidad Rey Juan Carlos ha estado colaborando desde hace dos años con la ONG CREATICA en la realización de talleres tecnológicos de aprendizaje de TIC para niños y niñas en riesgo de exclusión en el barrio de Villaverde de Madrid. Por último, otra profesora del equipo de la URJC ha trabajado como voluntaria en el Centro Hispano Colombiano durante varios años, impartiendo cursos de HTML para estudiantes con bajos recursos económicos. Estos tres miembros del equipo han colaborado conjuntamente en la realización de un proyecto de enseñanza a niños en riesgo de exclusión en el marco de la IV Convocatoria de proyectos de Cooperación al Desarrollo, Ciudadanía Global y Derechos Humanos de la URJC. Por tanto tiene una fuerte experiencia en el desarrollo previo de proyectos conjuntos.

Por otro lado, la Universidad Politécnica Salesiana de Ecuador (UPS) constituye el segundo participante. La UPS ha desarrollado varios proyectos de vinculación con la sociedad, buscando asumir una participación efectiva en la sociedad, y proponer una verdadera exigencia de responsabilidad social universitaria mediante programas y proyectos que involucre a diferentes agentes en la participación de actividades que respondan a los actuales contextos de aguda pobreza, inequidad, injusticia, violencia, migración creciente, vulneración de los derechos humanos, etc. Desarrolla proyectos sociales mediante convenios de cooperación con más de 50 instituciones como la Benemérita Sociedad Protectora de la Infancia, el Comité Permanente por la Defensa de los Derechos Humanos o la Asociación Red de ONG's de Guayaquil. El equipo de la UPS estaba formado por dos profesores y tres estudiantes.

Finalmente, el equipo de trabajo contó con la colaboración de la Fundación Proyecto Salesiano, que ofrece a niños, niñas y adolescentes en riesgo de exclusión o situación carente de privilegios centros de acogida donde tienen la opción de acceder a: servicios básicos de salud, nutrición, atención psicológica, trámites legales e inserción educativa, entre otros. Además, colabora la Fundación Proyecto Salesiano Guayaquil que está presente en cinco ciudades del país y cuenta con los siguientes proyectos: Unidad Educativa San Patricio (UESPA), Talleres Escuela San Patricio (TESPA), Centro de acogida "Mi Caleta", Programa Acción Guambras, Escuela Deportiva Golaso Salesiano y el Programa Finanzas Populares en Quito, entre otros. De esta forma, llega a una cobertura de 2.594 niños, niñas y adolescentes y 1.643 familias en situación de riesgo. Además, gestiona situaciones para la reinserción socio-familiar y /o adopción de niños y niñas y jóvenes, procesos de independencia y emancipación. Este tercer socio, la Fundación Proyecto Salesiano, facilitó el centro y la logística para el desarrollo de los talleres formativos en la ciudad de Guayaquil de Ecuador. El socio UPS se encargó de proporcionar la tecnología base de AR, la cual tuvo que ser adaptada y configurada. El equipo de la URJC se encargó de diseñar los contenidos docentes y coordinar la implantación del proyecto en general y de los talleres en particular.

5. Intervención con los niños en riesgo de exclusión

En esta sección se describe la parte del proyecto en el que se realizó la intervención en la Fundación Proyecto Salesiano de Guayaquil para desarrollar los talleres formativos.

6. Resultados y discusión

Relacionado con las emociones, la Figura 1 muestra las emociones agradables y desagradables experimentada por los alumnos, tanto al empezar como al finalizar. Como se puede observar, las emociones de agrado en ambos grupos (control y experimental) antes de iniciar el aprendizaje son comparables, lo cual es crucial ya que establece un punto de partida emocional equitativo. Sin embargo, se observa una notable diferencia en las emociones de desagrado entre los dos grupos, siendo considerablemente menor en el grupo experimental en comparación con el grupo de control. Más significativamente, al analizar las emociones posteriores al aprendizaje, se destaca que el grupo experimental experimenta niveles mucho más altos de agrado y una marcada disminución en las emociones de desagrado. Estos hallazgos sugieren que el uso de la RA no solo mejora las emociones positivas de los estudiantes, sino que también reduce significativamente las emociones negativas, indicando un impacto potencialmente positivo en el proceso de aprendizaje.

Figura 1 Emociones de los dos grupos antes y después de la experiencia 

A continuación, en la Figura 2 se muestran las emociones al finalizar la experiencia. Como se puede observar, las emociones agradables al finalizar fueron mayor en los estudiantes que usaron AR respecto a los que no lo usaron. Además, muestra que las emociones desagradables fueron considerablemente menores en el grupo que uso la AR. Por tanto, podemos aceptar nuestra hipótesis principal afirmando que el uso de la AR en un contexto educativo con niños en riesgo de exclusión mejora el estado emocional de los estudiantes.

Figura 2 Comparación de las emociones de los dos grupos al finalizar 

Actualmente, hay un debate sobre el efecto de las emociones agradables y desagradables en el aprendizaje (^{Finch et al., 2015}). Los resultados que hemos hallado en nuestro trabajo están en línea con y amplían el trabajo de Rahman & Paudel (2018), que indica que los estudiantes experimentaron diversión y disfrute al utilizar entornos de programación basados en bloques como Scratch. Esta mejora en las emociones puede repercutir positivamente en el aprendizaje. Algunos trabajos como Um et al. (²⁰⁰⁷), han encontrado correlaciones positivas entre las emociones del estudiante y los resultados de aprendizaje en el contexto del aprendizaje de la programación (^{Zhu et al., 2014}). Por otro lado, investigaciones anteriores (^{Dirin & Laine, 2018}) encontraron evidencia similar a los resultados que hemos hallado en relación al uso de AR. ^{Khan et al. (2019}) descubrieron que la motivación y la satisfacción aumentaban al utilizar la realidad aumentada. ^{Poitras et al. (2019}) estudiaron la relación entre las emociones y la activación del usuario al usar realidad aumentada y encontraron que los participantes reportaron niveles más altos de emociones positivas que negativas.

Relacionado con el conocimiento adquirido, la Tabla 3 muestra la estadística descriptiva de la variable CONOCIMIENTO. Al comienzo de la experiencia los alumnos no habían tenido ningún contacto con Scratch por lo que no tenían conocimientos de pensamiento computacional.

Los resultados muestran que al finalizar los estudiantes que utilizaron AR obtuvieron casi el doble de puntuación que los que no lo usaron (4,77 del GE vs. 2,86 de GC). Además, la desviación fue menor en las puntuaciones de los estudiantes que usaron AR frete a los que no lo usaron. Por tanto, se puede afirmar la segunda hipótesis de nuestro trabajo confirmando que el uso de AR mejora la adquisición de conocimiento en pensamiento computacional en niños en riesgo de exclusión.

Estos resultados tienen cierta relación con el trabajo de ^{Ribosa & Duran (2021)} , que lleva a cabo un proyecto en las aulas de Formación Profesional Básica, el cual consistente en generar contenido audiovisual y difundirlo en redes sociales y entornos web. Los estudios de ^Gordillo indicaron que el alumnado mejora su rendimiento académico. En la misma línea, se identifican similitudes con la investigación de ^{Ribosa & Durán (2021)}, donde parejas de estudiantes elaboran videotutoriales cooperativos a partir de preguntas planteadas por ellos mismos y cuyos resultados muestran mejoras significativas en el conocimiento específico del contenido, un grado adecuado de elaboración de explicaciones y la capacidad de recordar ideas concretas de la explicación. Adicionalmente, otros trabajos han desarrollado experiencias con estudiantes de secundaria y de nivel K8 usando tareas de composición escrita con tareas de programación en Scratch (el mismo lenguaje utilizado en nuestra experiencia) (^{Hassenfeld & Bers, 2020}) y Google's CS First (^{McMullen, 2009}). Aunque estos trabajos también confirmaron cierta mejoría en los resultados de aprendizaje, hay que señalar que solo han explorado las mejoras logradas en la competencia escrita con el uso de tareas de codificación. Nuestros resultados van más allá y aportan una evidencia de mejora en el resultado de aprendizaje de la programación con bloques en contexto educativo de niños en riesgo de exclusión.

7. Conclusiones

En este trabajo se presenta el desarrollo de un proyecto de cooperación y colaboración en países en vías de desarrollo para el fomento de objetivos desarrollo sostenible, focalizando una intervención educativa apoyada en el uso de Realidad Aumentada con niños en riesgo de exclusión. Esta intervención se desarrolló en una fundación que alberga chicos y chicas en riesgo exclusión y se realizaron unos talleres educativos durante dos semanas en los que los chicos tuvieron que trabajar la competencia de pensamiento computacional aprendiendo Scratch con el objetivo de desarrollar el ODS 4 (Quality Education). La intervención tenía como objetivo analizar el impacto del uso de AR en las emociones y los resultados académicos en contexto de riegos de exclusión social. Los estudiantes se organizaron en dos grupos, uno de control que no usó AR y otro grupo experimental usó la AR con dispositivos móviles, para este caso con Tabletas. Los resultados indican que hay un impacto positivo en los resultados de aprendizaje, teniendo una mayor adquisición de conocimiento al finalizar la experiencia los estudiantes que usaron AR respecto a los que no lo usaron. Además, se encontró que los estudiantes que usaron AR experimentaron un estado emocional más agradable durante la experiencia que los que no lo usaron.

Como trabajo futuro se pretende realizar un estudio estadístico más profundo realizando un análisis inferencial para confirmar si las diferencias en los resultados de aprendizaje y en la emociones son significativamente diferentes, y un análisis de correlación entre estos dos factores. Además, nos proponemos analizar otros datos que fueron recabados durante la experiencia en relación al grado de usabilidad de la herramienta de software utilizada por los alumnos y las preferencias de aprendizaje de los mismos.