Enfoque educativo y perfil del alumno: ROBÓTICA EDUCATIVA
¿Qué significa la Robótica Educativa?
La Robótica Educativa permite poner al alcance de los alumnos las herramientas necesarias para que desarrollen dispositivos externos a la computadora (físicos, reales) controlados por ésta.
La robótica tiene varios años de desarrollo, fundamentalmente en el área industrial. Dentro del área de la educación es muy poco, lo que se ha investigado sobre este tema. La razón de ello es que hasta hace poco tiempo no se contaba con elementos que permitieran que los alumnos sin especiales conocimientos en electrónica pudieran realizar sus proyectos. Con la aparición de las interfaces esta dificultad se disipó, en gran medida, debido al potencial de control de la computadora para manejar elementos externos a éste.
En el proceso común de aprendizaje de la ciencia, los alumnos reciben una cantidad de información teórica brindada por el docente, o a través del material didáctico por el cual estudian. Para fijar esos conocimientos se realizan ejercicios del tema, donde se enfrentan a situaciones específicas y deben aplicar los conocimientos adquiridos o desarrollados a situaciones concretas.
En el trabajo con robótica, se desarrollan trabajos de laboratorio, procurando que los alumnos desarrollen métodos de investigación, realizando y analizando los experimentos. De esta forma, el alumno es enfrentado por propio interés, a situaciones concretas que requieren su resolución, así como a temas que son imprescindibles para el desarrollo de sus proyectos.
Mediante este proceso, el estudiante indaga en los conocimientos adquiridos que pueden ser aplicables a lo que investiga, logrando un nivel de concreción específico, que de otra manera, quedaría en la teoría. La posibilidad de control del entorno, escapándose de los límites físicos impuestos por la computadora, abre un enorme campo de trabajo. Cuando hablamos de robótica educativa, nos referimos a que sean los propios alumnos los que construyan sus modelos, y los hagan funcionar.
Durante algunos años se sumaron al desarrollo de trabajos con LOGO en el aula, los alumnos moverán distintos elementos en la pantalla, animando diversas figuras, ese desarrollo impulsado por la importancia pedagógica que se le brinda a dicha herramienta, como elemento motivador del desarrollo cognoscitivo.
Los principales objetivos del proyecto es la creación de Talleres de Robótica Educativa, lo que implicaría sería:
Poner al alcance de docentes y alumnos recursos tecnológicos de última generación en el campo de la robótica educativa, utilizando material que fue recientemente diseñado para el aprendizaje.
Propiciar un compromiso hacia el desarrollo, que incluya no solo esfuerzos para satisfacer las necesidades básicas, sino que también asegure que los beneficios de las nuevas tecnologías se distribuyan de una manera más amplia, permitiendo un mejoramiento de la calidad de vida a los alumnos de los sectores más desfavorecidos.
La creación de un programa que signifique una reacción físico-visual, que permite que el alumno tome contacto con la realidad, dado que el programa diseñado por él va a actuar sobre la realidad. Realidad creada por su voluntad, la realidad del movimiento, una realidad que solamente con el desarrollo de un proceso ordenado, su fantasía se tornara realidad, vivirá dentro del mundo real. El desarrollo lógico le permite ver al alumno la realidad lógica, no sólo en el mundo matemático, sino en el razonamiento lógico espacial y temporal, y a su vez la interacción que existe entre ellos y las diferentes repercusiones que se pueden provocar si se modifica uno de ellos.
Con el objetivo de obtener el comportamiento deseado, el alumno diseña la mente (programación) y el cuerpo del organismo artificial, luego, mediante ensayos perfecciona el diseño de ambos aspectos, hasta alcanzar el objetivo deseado. Si este objetivo involucra a un conjunto de robots, el alumno comprende las diferencias entre comportamientos individuales y colaborativos.
Es necesario en este comportamiento colaborativo un profundo análisis en los sistemas de comunicación entre los individuos que componen el grupo. El desafío de resolver problemas de inteligencia artificial crea un espacio donde el alumno reflexiona sobre sus propios mecanismos de pensamiento y donde puede analizar comportamientos complejos a partir de su reducción en comportamientos más simples.
A la robótica se considera como una extensión de la enseñanza de la programación, donde los colegios han incorporado a la robótica como un material que permite superar las dificultades en el pensamiento lógico-formal de los alumnos. Sin embargo, la incorporación de objetos físicos a la resolución del problema inserta en el juego el indeterminismo propio de la física, regulada por leyes no lineales. Esto obliga al alumno a considerar una cantidad de variables infinitamente mayor que las presentadas por el problema de la construcción de un programa.
Otro aspecto es el de un perfecto acoplamiento entre el software y el hardware del robot. Es habitual que en los talleres, los alumnos se dividan en dos grupos: aquellos que están más a gusto con los aspectos de la construcción física del robot, y aquellos que disfrutan de la programación del mismo; la coordinación y ensamble de ambas tareas no es un problema menor.
Es habitual que las dificultades encontradas se basen en problemas de coordinación entre estos dos aspectos, por lo tanto, la comunicación entre los encargados de la programación y los de la construcción abre un juego muy interesante con respecto al comportamiento en grupo de los alumnos. Los comportamientos individualistas llevan al fracaso, es por esto que es necesario que el alumno comparta sus experiencias, sus dudas, su proyecto, y lo discuta con sus compañeros una y otra vez las características del robot que construyen en conjunto para llegar a una solución satisfactoria.
También podemos encontrar aplicación en el uso de los robots, como instrumento de medición en aquellas ciencias que censan el mundo exterior para encontrar leyes comunes en la naturaleza. Tanto para física como para química, la construcción de un instrumento de medición, su programación y el envío de datos hacia una PC para su procesamiento, es una práctica sumamente motivadora que lleva a los alumnos paso a paso a comprender la presencia de dichas leyes en nuestro universo.
El Estado actual de la robótica educativa
A pesar de la dificultad económica que hemos atravesado en estos últimos años, fundamentalmente en la posibilidad de acceso a materiales importados, el desarrollo de la robótica en la educación ha puesto a nuestro país en niveles similares a los alcanzados en otros países de Latinoamérica, como México, Chile, Perú, Colombia o Brasil.
Otro de los problemas, es la baja cantidad de alumnos de nuestro país que tiene acceso a estos recursos. Un puñado de instituciones accede a tecnología de última generación, mientras la gran mayoría de los colegios conoce la existencia de estos materiales.
1. La capacitación de los docentes: la baja remuneración en la actividad docente obliga a sus profesionales a trabajar una mayor cantidad de horas que le impiden la actualización. En una disciplina como la robótica, donde el mayor desarrollo se ha dado en los últimos cinco años, es imprescindible que el docente se capacite permanentemente. Mientras las condiciones de trabajo se mantengan limitadas, es prácticamente imposible la difusión de la robótica en una gran cantidad de colegios. Por otro lado, la educación a distancia, que en otras disciplinas ha logrado superar en parte este problema, se hace imposible en la robótica por la necesidad de trabajar con el material concreto y en grupo.
2. El material en inglés: la mayoría de los documentos y libros con información actualizada está en inglés. Prácticamente no existe bibliografía en nuestro idioma relacionado con la robótica. Es fundamental que se estimule desde diversos organismos estatales y privados la generación de material en castellano.
3. El costo de los materiales: considero que esta causa es de menor peso que las dos anteriores. Es verdad que la diferencia cambiaria ha triplicado el valor del material necesario. Pero esta dificultad también se da en los materiales para los laboratorios de computación en general, los cuales se siguen renovando paulatinamente.
Si calculamos que para comprar los kits para un curso de robótica de 30 alumnos se necesita aproximadamente lo mismo que para la compra de cuatro computadoras, creemos que el problema de costos es el mismo que para la enseñanza de la informática en las escuelas.
De todas formas, muchos colegios están incorporando la enseñanza de robótica utilizando simuladores en sus computadoras. Se percibe que la enseñanza de robótica simulada presenta un conjunto de elementos interesantes de los fundamentos que presentamos anteriormente, pero carece de todos los aspectos físicos. Los robots simulados no se gastan, no se desarman, no resbalan, no se quedan sin pilas.
Por lo tanto, el uso de simuladores sólo ataca el problema de la programación. Por eso consideramos que la robótica educativa sin robots físicos no es robótica, es programación.
Las ventajas que presentan estos kits son las siguientes:
Los problemas eléctricos y electrónicos están en gran parte solucionados.
Tienen una gran comunidad desarrollando software y hardware para extender sus funcionalidades
En el caso del kit de la firma Lego, que ofrecen una mayor gama de ellos.
Una vez finalizado el proyecto, el mismo puede desarmarse en forma sencilla para trabajar con otros grupos.
Precio, principalmente por los costos de importación de los mismos y el valor del dólar. Los kits en Estados Unidos valen aproximadamente entre 230U$S cada uno, por lo cual traerlos a nuestro país tendría su precio a un valor cercano a los 400U$S aproximadamente. Hay otro como el de Lego Mindstorms que son flexibles pues están compuestos por fichas de Lego (aproximadamente 800), un microprocesador montado sobre un 'Brick' y algunos sensores (tacto, luminosidad, etc). Por otro lado son resistentes y no se requieren conocimientos de electrónica para hacerlos funcionar. Además, cada set viene con un lenguaje de programación icónico llamado RoboLab, con el cual se programan fácilmente los Robots. El set de robots tiene un costo de 200 U$S.
Si bien tienen algunas características abiertas, otros aspectos están cerrados a ser modificados por los usuarios.
Los componentes, al ser de propósito general, no tienen prestaciones de alta calidad para tareas determinadas.
Hay colegios que trabajan con materiales no convencionales, en general arman sus estructuras con elementos desarmables, como las piezas de Meccano, o tienen talleres que les permiten diseñar las piezas que componen el robot (con las que no siempre se cuentan otros colegios o instituciones). En estos casos el trabajo principal está fuertemente sostenido por conocimientos de electricidad y electrónica. Salvo contadas excepciones, los colegios que realizan este tipo de proyectos son técnicos con especialidad en electricidad y electrónica.
La educación, que juega un papel importante en la formación de seres humanos está poniéndose cada vez más, en las manos de la tecnología moderna. Es un paso inicial importante para la enseñanza-aprendizaje del futuro el que nuestros estudiantes se hagan expertos en el manejo de los terminales de computadoras para así tener acceso a las montañas de información disponibles a través de las computadoras.
En nuestras manos, la tecnología ha puesto las herramientas y los medios para propiciar el necesario cambio, para que el aprendizaje sea significativo en el alumno
Los resultados ponen en evidencia un aumento significativo del nivel de desarrollo de las capacidades intelectuales y de aprendizaje del grupo experimental. Así mismo la manipulación del material lúdico-informático ha permitido mejoras sustanciales en la coordinación motriz.
Pero es necesario disponer de tiempo y dinero para su actualización permanente, haciendo de ella un medio más dinámico, con foro de discusión y una actualización más frecuente de noticias y novedades.
Debemos considerar además el aspecto social. Esta nueva materia es una poderosa herramienta que permite, por el indiscutible atractivo e influencia que ejerce sobre niños y jóvenes, realizar una actividad en la que estos se sientan identificados, aprendan a trabajar en equipo, sean capaces de crear, solucionar problemas, equivocarse y corregir sus errores, reforzando su autoestima y confianza en si mismo. En definitiva: prepararlos para la incorporación en la sociedad y mejorar sus posibilidades de desempeño en su futuro laboral.
NOMBRE DEL ALUMNO: LORENZO JOSÉ FRANCISCO URIBE RIVERA
CORREO CECTE: luribe9238@cecte.ilce.edu.mx
TUTORA: Mtra. MARÍA MAGDALENA REYES CARBALLO
CORREO: mreyes0402@cecte.ilce.edu.mx
Publicado por jeanluc en 18:21
Hola Lorenzo, que buena descripción de la problematica sobre la robótica en nuestro país. Te comento que en mi plantel es casi como hablar de un imposible que se llegue a usar este tipo de tecnología en el presente. Existe tanta cerrazón de algunos docentes que los que hablamos del tema nos juzgan de locos. Por otro lado, los especialistas que dominan la robótica no trabajan como docentes por los bajos salarios que hay dentro de la docencia. Pero ya estamos preparandonos y esa es una ventaja para el futuro.