Universidad CEU Cardenal Herrera Departamento de Ciencias de la Educación Diseño de proyectos STEAM a partir del currículum actual de Educación Primaria utilizando Aprendizaje Basado en Problemas, Aprendizaje Cooperativo, Flipped Classroom y Robótica Educativa. TESIS DOCTORAL Presentada por: Francisco Ruiz Vicente Dirigida por: Dr. D. Alberto Zapatera Llinares Dr. D. Nicolás Montes Sánchez VALENCIA 2017 Universidad CEU Cardenal Herrera Departamento de Ciencias de la Educación Diseño de proyectos STEAM a partir del currículum actual de Educación Primaria utilizando Aprendizaje Basado en Problemas, Aprendizaje Cooperativo, Flipped Classroom y Robótica Educativa. TESIS DOCTORAL Presentada por: Francisco Ruiz Vicente Dirigida por: Dr. D. Alberto Zapatera Llinares Dr. D. Nicolás Montes Sánchez VALENCIA 2017 A María. Agradecimientos Esta tesis doctoral es la culminación de un intenso periodo de dedicación y esfuerzo que nunca hubiera sido posible sin la voluntad y colaboración de un grupo importante de personas que tengo a mi alrededor. En primer lugar mi agradecimiento a los profesores Dr. D. Alberto Zapatera Llinares y Dr. D.. Nicolás Montes Sánchez por su dedicación y esmero en la dirección de esta tesis. También agradecer a Juan, Esther y a todo el equipo de Taller Docente la dedicación y colaboración mostradas durante este proyecto. Gracias a mis compañeros de trabajo, por su comprensión y aliento en el día a día. A Vicente, a mis hermanas y a sus respectivas familias por sus constantes gestos de apoyo. A Vicente y Marga por su atención y ayuda permanente. A mis padres, por su cariño y por sus enseñanzas a lo largo de mi vida. Agradezco a mis hijos el cariño, la alegría y la luz que me han irradiado cada día pese a las horas de ausencia y horas de juego perdidas. Y por último, y en especial, mi agradecimiento a mi mujer, María, por su apoyo, entusiasmo, aliento, comprensión, esfuerzo, paciencia y amor incondicional; doy gracias a Dios por permitirme compartir la vida con ella. Índice 0. Introducción 21 ………………………………………………………………………………………………………… ​ 1. Problemática de investigación 23 ……………………………………………………………………………... ​ 1.1. Justificación 23 …………………………………………………………………………………………….. ​ 1.2. Antecedentes y revisión bibliográfica 26 ………………………………………………………. ​ 1.2.1. Aprendizaje STEAM …………………………………………………………………………. 26 ​ ​ 1.2.2. Robótica educativa 32 …………………………………………………………………………….. ​ 1.3. Aportaciones de la investigación 41 …………………………………………………………….... ​ 1.4. Objetivos 43 ………………………………………………………………………………………………… ​ 1.4.1. General ……………………………………………………………………………………………… 43 ​ ​ 1.4.2. Específicos 43 ………………………………………………………………………………………… ​ 2. Fundamentación teórica 45 ………………………………………………………………………………………. ​ 2.1. Aprendizaje STEAM 45 ……………………………………………………………………………….. ​ 2.1.1. Aprendizaje interdisciplinar ………………………………………………………………. 46 ​ ​ 2.1.2. Las disciplinas STEAM 49 ……………………………………………………………………... ​ 2.1.3. El marco STEAM de Yakman 54 ……………………………………………………………. ​ 2.1.4. Otras interpretaciones del marco STEAM 57 ………………………………………….. ​ 2.2. Robótica educativa …………………………………………………………………………………... 58 ​ ​ 2.2.1. Bases metodológicas 59 ………………………………………………………………………….. ​ 2.2.2. Papel del robot en el aprendizaje ……………………………………………………….. 61 ​ ​ 2.2.3. Tipos de robots utilizados en educación …………………………………………….. 62 ​ ​ 2.2.4. Contextos de aprendizaje 63 …………………………………………………………………… ​ 2.3. Bases metodológicas 65 ………………………………………………………………………………... ​ 2.3.1. Metodologías activas …………………………………………………………………………. 66 ​ ​ 2.3.2. Aprendizaje basado en proyectos 67 ……………………………………………………….. ​ 2.3.3. Enseñanza para la comprensión …………………………………………………………. 69 ​ ​ 2.3.4. Aprendizaje basado en problemas …………………………………………………….... 72 ​ ​ 2.3.5. Aprendizaje cooperativo …………………………………………………………………….. 77 ​ ​ 9