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Internet de las cosas 2017

Experiencia

IoTde aprendizaje

emprendimientoOportunidades

Créditos Institucionales

Alcaldía Mayor de Bogotá

Raúl José Buitrago Arias - Secretario General Juan Carlos Malagón Bastos - Subsecretario Corporativo

Alta Consejería Distrital de TIC Sergio Martínez - Alto Consejero de TICIván Hernández - Asesor Alta Consejería de TICJenni Bonilla - Líder del proyecto

Universidad Nacional de Colombia - Vivelab Bogotá

Pablo Rodríguez - Director Vivelab BogotáFerney Osorio - Líder Vivelab BogotáPaola Parra - Coordinadora del proyectoWilson Peña - Compilador

Agradecimiento a los Colegios Distritales

Colegio San Isidro Sur Oriental (localidad de San Cristóbal)Colegio El Rodeo (localidad de San Cristóbal)Colegio Unión Colombia (localidad de Usaquén)

Colegio Nuevo Horizonte (localidad de Usaquén)

Colegio San Pedro (localidad de Kennedy)

IntroducciónLa Administración del Alcalde Enrique Peñalosa de acuerdo con el objetivo descrito en el Plan Distrital de Desarrollo Bogotá Mejor Para Todos 2016-2020, Artículo 49; Bogotá una Ciudad Digital, a través de la Alta Consejería Distrital de TIC y en aras de promover y crear colaborativamente proyectos de alto impacto social que busquen transformar la ciudad a través de procesos transparentes, participativos y colaborativos de innovación y emprendimiento con el uso y apropiación de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC), ideó una estrategia pedagógica denominada “Experiencia de Aprendizaje en Internet de las Cosas”, implementada en cinco Instituciones Educativas Distritales (IED) de la ciudad de Bogotá y en la que participaron jóvenes estudiantes entre los 14 y los 18 años de edad.

Con el propósito de contribuir a la formación de ciudadanos que posean las habilidades necesarias para afrontar los retos tecnológicos de la actualidad, la Alta Consejería, gracias al Convenio realizado entre la Secretaría General de la Alcaldía Mayor y la Universidad Nacional de Colombia, diseñó a través del ViveLab Bogotá, una experiencia de aprendizaje enfocada en el concepto de Internet de las cosas que usa pedagogías activas centradas en el estudiante mediante la intensificación de competencias relacionadas con el pensamiento crítico, la toma de decisiones, la solución de problemas, el trabajo colaborativo, el emprendimiento, la orientación al servicio y la negociación, entre otras.

En los talleres, los estudiantes participantes de la experiencia, tuvieron la oportunidad de desarrollar soluciones a problemas reales que se

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presentan en sus colegios y que se replican a una escala mayor en comunidades, barrios y localidades de la ciudad. Dichas soluciones fueron implementadas a través del desarrollo de un proyecto, cuyo punto de partida fue en la identificación y definición de una problemática de interés común de los estudiantes y su comunidad educativa en general.

Finalmente, ante la necesidad de resolución de dichas problemáticas, con plena disposición de determinadas herramientas y recursos y con el apoyo y seguimiento de un grupo de pedagogos y profesionales especializados en áreas relacionadas con las TIC, los estudiantes materializaron un prototipo de tipo tecnológico que, de manera sencilla, se convirtió en una solución inicial para cada una de las problemáticas identificadas.

En este documento se describe de manera detallada en qué consistió la Experiencia Pedagógica IoT, a través de la descripción de los objetivos planteados, la metodología de desarrollo del proceso pedagógico, los resultados obtenidos y el análisis de información cualitativa y cuantitativa recopilada durante el proceso, el cual permitió concluir algunos aspectos relacionados con la formación de tipo tecnológico que están demandando los estudiantes y las necesidades que presentan las ciudades y los entornos sociales en la actualidad.


Innovación

Soluciones

Contextualización:Basta con observar el entorno donde el ser humano contemporáneo desarrolla cada una de sus actividades cotidianas, para verificar que el mundo actual está afrontando cambios radicales gracias a la tecnología y que los sistemas digitales han pasado a ser parte importante en la vida del hombre.

Por ejemplo, la forma de interactuar entre las personas con el medio ambiente, con las máquinas y entre sí mismas, es diferente a medida que se experimentan avances tecnológicos.

A diario, cada persona interactúa con decenas de dispositivos electrónicos y realiza transferencia de información usando Internet, interacción que ocurre de forma natural y espontánea, lo que indica que estas nuevas tecnologías se encuentran integradas en casi todas las actividades del ser humano, convirtiéndolas en parte esencial de la vida contemporánea.

Expertos coinciden que esto llevará a una revolución tecnológica, llamada Cuarta Revolución Industrial o Industria 4.0, que seguirá modificando de manera fundamental, las diferentes formas de vida y la manera en que el hombre interactúa con sus entornos.

Los cambios y avances que promete la cuarta revolución industrial giran en torno a la conectividad a internet, por lo que se espera que la Internet de las Cosas –referido también como Internet of Things, o IoT, por sus siglas en inglés– sea el siguiente paso evolutivo de la web.

Este fenómeno tecnológico ha adquirido bastante popularidad en los últimos años y se refiere a la interconexión de objetos físicos a través de internet. Primero, todas las computadoras se conectaron en una red

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gigante. Después, las redes sociales conectaron a las personas; ahora es el momento de la conexión de los objetos.

Los expertos sostienen que cuando muchos de los objetos que rodean a las personas estén interconectados, estos modificarán por completo sus entornos, costumbres actuales y cultura. La idea fundamental de la internet de las cosas es que todos los elementos se conecten a internet.

El objetivo es lograr una convergencia de diferentes tecnologías para generar soluciones que integren características variadas y así ejercer un mayor control sobre las cosas, permitiendo que cada objeto tenga la posibilidad de conectarse a una red para comunicarse con otros dispositivos y de esta manera apuntar hacia un entorno automatizado.

Sin embargo, los avances tecnológicos de la cuarta revolución industrial y la internet de las cosas, traen consigo grandes cambios y algunos problemas y desafíos por resolver, razón por la cual surge la necesidad de promover en las personas, el desarrollo de conocimientos y habilidades, que permitan afrontar los retos de esta revolución.

Las nuevas tendencias tecnológicas se convierten así en una oportunidad de fomentar una formación que le permita a los diferentes sectores de la sociedad desarrollar habilidades indispensables para identificar, analizar y resolver problemas de interés común usando la tecnología.

Lo anterior indica que muchas de las profesiones del futuro aún no se han creado y es imperioso preparar a la sociedad para estos cambios. De forma específica, es indispensable replantearse la forma de aprender, de enseñar y de construir y compartir conocimiento, pasando de un

modelo convencional de educación centrado en la enseñanza, a un modelo de educación centrado en el aprendizaje, usando pedagogías activas enfocadas en el estudiante, donde se educa para afrontar la vida y sus adversidades, trabajando competencias relacionadas con el pensamiento crítico, la toma de decisiones, la solución de problemas, el trabajo colaborativo, el emprendimiento, la orientación al servicio y la negociación, entre otras.

En este contexto y con el objetivo de generar en los estudiantes jóvenes de la ciudad de Bogotá el interés y la motivación para asumir los retos que la tecnología impone en la sociedad contemporánea, en un trabajo conjunto entre la Alta Consejería y el ViveLab Bogotá, se diseñó y ejecutó una experiencia de aprendizaje dirigida a Instituciones Educativas del Distrito de educación media.

Esta experiencia tuvo un enfoque innovador e integrador, a través de una propuesta pedagógica para el desarrollo y potenciación de habilidades cognitivas transversales, que les permita a los estudiantes, ser competentes en el ser, el saber y el hacer a través del uso de las herramientas pedagógicas (secuencias didácticas que fomenten el auto-aprendizaje en entornos colaborativos) y tecnológicas (plataformas electrónicas, aplicaciones móviles, Internet de las cosas), desarrolladas para tal fin en la Universidad Nacional de Colombia.

La implementación de dicho ejercicio pedagógico se realizó según el esquema de Aprendizaje Basado en Proyectos -ABP-.


Innovación

Soluciones

Basta con observar el entorno donde el ser humano contemporáneo desarrolla cada una de sus actividades cotidianas, para verificar que el mundo actual está afrontando cambios radicales gracias a la tecnología y que los sistemas digitales han pasado a ser parte importante en la vida del hombre.

Por ejemplo, la forma de interactuar entre las personas con el medio ambiente, con las máquinas y entre sí mismas, es diferente a medida que se experimentan avances tecnológicos.

A diario, cada persona interactúa con decenas de dispositivos electrónicos y realiza transferencia de información usando Internet, interacción que ocurre de forma natural y espontánea, lo que indica que estas nuevas tecnologías se encuentran integradas en casi todas las actividades del ser humano, convirtiéndolas en parte esencial de la vida contemporánea.

Expertos coinciden que esto llevará a una revolución tecnológica, llamada Cuarta Revolución Industrial o Industria 4.0, que seguirá modificando de manera fundamental, las diferentes formas de vida y la manera en que el hombre interactúa con sus entornos.

Los cambios y avances que promete la cuarta revolución industrial giran en torno a la conectividad a internet, por lo que se espera que la Internet de las Cosas –referido también como Internet of Things, o IoT, por sus siglas en inglés– sea el siguiente paso evolutivo de la web.

Este fenómeno tecnológico ha adquirido bastante popularidad en los últimos años y se refiere a la interconexión de objetos físicos a través de internet. Primero, todas las computadoras se conectaron en una red

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gigante. Después, las redes sociales conectaron a las personas; ahora es el momento de la conexión de los objetos.

Los expertos sostienen que cuando muchos de los objetos que rodean a las personas estén interconectados, estos modificarán por completo sus entornos, costumbres actuales y cultura. La idea fundamental de la internet de las cosas es que todos los elementos se conecten a internet.

El objetivo es lograr una convergencia de diferentes tecnologías para generar soluciones que integren características variadas y así ejercer un mayor control sobre las cosas, permitiendo que cada objeto tenga la posibilidad de conectarse a una red para comunicarse con otros dispositivos y de esta manera apuntar hacia un entorno automatizado.

Sin embargo, los avances tecnológicos de la cuarta revolución industrial y la internet de las cosas, traen consigo grandes cambios y algunos problemas y desafíos por resolver, razón por la cual surge la necesidad de promover en las personas, el desarrollo de conocimientos y habilidades, que permitan afrontar los retos de esta revolución.

Las nuevas tendencias tecnológicas se convierten así en una oportunidad de fomentar una formación que le permita a los diferentes sectores de la sociedad desarrollar habilidades indispensables para identificar, analizar y resolver problemas de interés común usando la tecnología.

Lo anterior indica que muchas de las profesiones del futuro aún no se han creado y es imperioso preparar a la sociedad para estos cambios. De forma específica, es indispensable replantearse la forma de aprender, de enseñar y de construir y compartir conocimiento, pasando de un

modelo convencional de educación centrado en la enseñanza, a un modelo de educación centrado en el aprendizaje, usando pedagogías activas enfocadas en el estudiante, donde se educa para afrontar la vida y sus adversidades, trabajando competencias relacionadas con el pensamiento crítico, la toma de decisiones, la solución de problemas, el trabajo colaborativo, el emprendimiento, la orientación al servicio y la negociación, entre otras.

En este contexto y con el objetivo de generar en los estudiantes jóvenes de la ciudad de Bogotá el interés y la motivación para asumir los retos que la tecnología impone en la sociedad contemporánea, en un trabajo conjunto entre la Alta Consejería y el ViveLab Bogotá, se diseñó y ejecutó una experiencia de aprendizaje dirigida a Instituciones Educativas del Distrito de educación media.

Esta experiencia tuvo un enfoque innovador e integrador, a través de una propuesta pedagógica para el desarrollo y potenciación de habilidades cognitivas transversales, que les permita a los estudiantes, ser competentes en el ser, el saber y el hacer a través del uso de las herramientas pedagógicas (secuencias didácticas que fomenten el auto-aprendizaje en entornos colaborativos) y tecnológicas (plataformas electrónicas, aplicaciones móviles, Internet de las cosas), desarrolladas para tal fin en la Universidad Nacional de Colombia.

La implementación de dicho ejercicio pedagógico se realizó según el esquema de Aprendizaje Basado en Proyectos -ABP-.

Objetivo general:Diseñar e implementar una experiencia pedagógica que promueva el desarrollo y el fortalecimiento de habilidades técnicas y personales en estudiantes de las Instituciones Educativas Distritales de Bogotá a través del aprendizaje basado en problemas y el uso de herramientas tecnológicas de hardware y software que le permitan realizar un proyecto basado en Internet de las Cosas.

IoT

de aprendizajeen internet de

las cosas

Experiencia


Innovación

Soluciones

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Objetivos especificosDemostrar la validez y ventajas de la metodología de Aprendizaje Basado en Problemas, en los procesos de aprendizaje de estudiantes de secundario de colegios públicos de Bogotá, a través de una experiencia de aprendizaje corta que permita la interacción de los estudiantes con herramientas tecnológicas

Establecer un espacio de interacción en el que los estudiantes reconozcan y utilicen algunas de las diferentes tecnologías de fabricación digital existentes para el desarrollo de sus proyectos.

Internet de las cosas es una tendencia mundial que brinda la posibilidad de motivar a niños y jóvenes a que se involucren en el mundo tecnológico. Aunque son muy pocas las experiencias pedagógicas con este enfoque, hay que reconocer que es una necesidad actual preparar a los jóvenes para los retos tecnológicos del presente, para los trabajos del futuro y para afrontar los cambios que implica el desarrollo de la cuarta revolución industrial.

La Alta Consejería Distrital de TIC, en un trabajo conjunto con la Secretaría de Educación Distrital de Bogotá y la Universidad Nacional de Colombia sede Bogotá, por medio de la Facultad de Ingeniería y el ViveLab Bogotá, desarrolló una experiencia de aprendizaje basada en la internet de las cosas dirigida a estudiantes de colegios públicos de la ciudad de Bogotá, con el propósito de promover y fortalecer habilidades técnicas en las áreas de

Mostrar las habilidades que logran desarrollar los estudiantes de secundaria a través de procesos de formación que implican procesos de transferencia tecnológica.

electrónica, programación y control y habilidades personales como el liderazgo, aprendizaje colaborativo y pensamiento algorítmico, computacional y tecnológico, a través de procesos de formación en el aula fundamentados en la metodología del Aprendizaje Basado en Problemas (ABP).

La experiencia de Aprendizaje IoT está dirigida a estudiantes entre los 14 y los 18 años de edad, que hacen parte de instituciones educativas públicas de la ciudad de Bogotá. Según la teoría cognitiva de Piaget, que describe las etapas del desarrollo cognitivo, es a partir de los 12 años o en la Fase de Operaciones Formales donde el individuo gana la capacidad de utilizar la lógica para llegar a conclusiones abstractas que no están ligadas a casos concretos que se han experimentado de primera mano, lo que le da la posibilidad de "pensar sobre

Descripción del ejercicio pedagógico


Innovación

Soluciones

5

Figura 1. Plataforma abierta MEDIALAB

pensar" hasta sus últimas consecuencias y analizar y manipular deliberadamente esquemas de pensamiento (Castilla, M. 2013).

De manera específica, estas habilidades hacen referencia al razonamiento lógico sobre situaciones y elementos abstractos y al pensamiento racional e inductivo, donde se conoce o plantea un problema de forma hipotética y por medio del cual se puede llegar a dar una solución o conclusión final a dicho problema planteado. La Experiencia de Aprendizaje IoT consistió en la creación de un ambiente académico en el cual los estudiantes de las Instituciones Educativas Distritales (IED) de Bogotá tuvieron a su disposición una serie de recursos tecnológicos, como plataformas abiertas de hardware (tarjetas electrónicas, sensores, actuadores) y software (entornos de programación), diseñadas por la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional y que han sido usadas en proyectos similares en educación media y superior. La integración de estas herramientas, permite lograr la implementación de un gran número de aplicaciones que involucren diferentes áreas del conocimiento como matemáticas, física, computación, electrónica y robótica, entre otras. En lo que a hardware se refiere, el recurso utilizado fue MEDIALAB, una plataforma genérica que fue elaborada en la Universidad Nacional y que es programada utilizando únicamente herramientas abiertas.

Esta tarjeta de desarrollo permite la implementación de un gran número de aplicaciones y es comparable con otros proyectos de hardware abierto disponibles en la actualidad, pero con una serie de recursos superiores al ampliamente conocido proyecto Arduino y muy similar a las plataformas Raspberry y Beagle boards.

Su costo de fabricación depende del volumen de producción y puede llegar a costar 30 USD en volúmenes de a 1000.

La figura 1 muestra la configuración electrónica de la plataforma Medialab.

La plataforma MEDIALAB posee las siguientes características:

8 entradas análogas donde pueden conectarse una gran variedad de sensores (señales físicas, biológicas y eléctricas)

Control de hasta 4 servomotores que permiten construir brazos robóticos, pinzas, etc.

Control de hasta 2 motores DC que permiten construir robots móviles.

Puertos de comunicaciones I2C y serial que permiten el uso de un amplio rango de sensores especializados.

10 entradas/salidas de propósito general


Innovación

Soluciones

6

Figura 2. Programación gráfica basada en Blocky

utiliza la aplicación Blockly para implementar su lenguaje de programación gráfico.

La figura 2 muestra un ejemplo de este tipo de programación.

Dentro de las principales ventajas de diseño de MEDIALAB se encuentran la ausencia de necesidad de instalación de software y la posibilidad de ejecución en cualquier sistema operativo.

La arquitectura de la plataforma MEDIALAB proporciona una red inalámbrica a la que puede conectarse un dispositivo

Por otra parte, dentro de las herramientas de software fue utilizado un lenguaje de programación gráfico que simula un rompecabezas, lo que lo hace de fácil manejo para los niños y jóvenes sin conocimientos previos en lenguajes de programación, permitiéndoles avanzar en el desarrollo de las actividades planteadas en las secuencias sin mayor dificultad y de forma autónoma, lo cual implica que el estudiante pueda realizar la implementación de cualquier algoritmo, mediante la configuración correcta del rompecabezas, en forma de juego. Uno de los problemas que presenta el uso de lenguajes de programación tradicionales en la enseñanza de la programación, es la necesidad de aprender su sintaxis.

En algunos casos, el ejercicio de programar implica más tiempo en la corrección de errores de escritura, que en los errores relacionados con el algoritmo que se desea implementar. Adicionalmente, los lenguajes tradicionales no pueden ser utilizados a un nivel básico, ya que los estudiantes no están preparados para hacerlo y prepararse para tal fin, implica una gran inversión de tiempo. Por lo anterior, la plataforma

MEDIAlaptopdesktoptabletsmartphone

y una vez conectados se debe acceder (desde cualquier navegador) a una página que está alojada en la plataforma MEDIALAB, desplegando de esta forma la interfaz de programación.

LAB


Innovación

Soluciones

7

Figura 3. Arquitectura de la plataforma MEDIALAB

Gracias a la posibilidad de establecer la red inalámbrica, esta herramienta es ideal para la realización de ejercicios de Internet de las Cosas. La figura 3 muestra la arquitectura de la plataforma.

Además de las plataformas abiertas de hardware y software, el programa de formación dispuso de un equipo de profesionales y pedagogos formados en áreas del conocimiento TIC, cuya misión principal fue realizar el acompañamiento directo a los estudiantes, haciendo las veces de tutores en el proceso pedagógico y con el objetivo de despertar y mantener en ellos la motivación y el interés por el uso y la apropiación de la tecnología. De igual forma, la experiencia pedagógica contó con una plataforma virtual donde cada uno de los participantes del proceso, tuvo a su disposición material bibliográfico, tutoriales, recursos audiovisuales y foros de discusión.

Con la implementación de esta plataforma virtual, se promueve el autoaprendizaje y la autodirección, como una estrategia de formación en la cual el estudiante asume la

responsabilidad de profundizar o simplemente aclarar cada una de las temáticas en la cual tenga especial interés. El propósito del ejercicio pedagógico era que con los recursos disponibles (hardware, software, equipo de profesionales de acompañamiento, y plataforma virtual), los estudiantes implementaran soluciones tecnológicas reales sencillas a problemas de interés común en cada una de sus instituciones, comunidades o entorno social en general. Además, la experiencia de aprendizaje fue implementada a través de la metodología del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP), una metodología educativa basada en el aprendizaje colaborativo, donde se busca que el estudiante logre resolver un problema a través del diseño y la implementación de un proyecto en el que se integren las distintas áreas del conocimiento y en el que él es el principal responsable de su proceso de aprendizaje. Igualmente, el desempeño del estudiante se basa en el trabajo colaborativo, entendido como una estrategia de enseñanza y aprendizaje donde un grupo de trabajo enfoca y aúna esfuerzos de cada uno de sus miembros para lograr una meta planteada.

La metodología ABP consta de una serie de fases de secuencia lógica en las que el estudiante parte de la definición de un problema, continúa con el diseño de una solución y termina con la implementación de su proyecto, mientras existe un monitoreo continuo por parte del equipo profesional de acompañamiento, dejando atrás el esquema convencional educativo donde el docente opera como fuente exclusiva del conocimiento.


Innovación

Soluciones

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Figura 4. Modelo de Aprendizaje Basado en Proyectos

La figura 4 muestra la representación básica del modelo ABP, donde la evaluación pasa de centrarse en lo objetivo (exámenes, datos, el indicador, el ranking, la evaluación, etc.) a basarse en lo subjetivo (la motivación, la pasión, la ética, los valores, la felicidad, el compromiso, la responsabilidad, etc.) y además se realiza de manera transversal a cada una de las etapas del proceso.

IDENTIFICACIÓN DEL

DISEÑO Y

PROBLEMA

PLANIFICACIÓN

MONITOREO

IMPLEMENTACIÓN

EVALUACIÓN

12

3

4

5

Implementación del ejerciciopedagógicoTeniendo en cuenta el trabajo que ha realizado la Universidad Nacional en conjunto con la Secretaría de Educación Distrital a través de diferentes proyectos entre los

cuales se encuentra el programa de Educación Media Fortalecida ejecutado desde 2013 a 2015 en las Instituciones Educativas Distritales, la experiencia de aprendizaje IoT fue implementada en

Colegiosde la ciudad de Bogotá que cuentan con la infraestructura, los recursos tecnológicos (plataforma Medialab) y los materiales necesarios para desarrollar el programa; y en donde además existe un trabajo previo en formación tecnológica que involucró a estudiantes y docentes.

Los cinco colegios donde se realizó el ejercicio pedagógico, fueron:

12345

Colegio San Isidro Sur Oriental (localidad de San Cristóbal)

Colegio El Rodeo (localidad de San Cristóbal)

Colegio Unión Colombia (localidad de Usaquén)

Colegio Nuevo Horizonte (localidad de Usaquén)

Colegio San Pedro (localidad de Kennedy)

La Experiencia de Aprendizaje IoT realizada en estos cinco colegios, contó con la participación total de 184 estudiantes pertenecientes a los grados décimo y once; y cuyo rango de edad se encuentra entre los 14 y los 18 años.

5


Innovación

Soluciones

9

En total participaron diez docentes de las instituciones, encargados del área tecnológica en cada uno de los colegios, ellos recibieron capacitación sobre la metodología de Aprendizaje Basado en Problemas y el uso de la plataforma Medialab.

Básicamente, cada uno de estos docentes desempeñó el rol de guía o tutor de los estudiantes a lo largo del proceso de formación. Este ejercicio pedagógico fue realizado por un período de un mes, que fue desde el lunes 13 de febrero, hasta el 18 de marzo de 2017.

Durante este tiempo, cada semana se realizaron dos sesiones presenciales con cada colegio de la siguiente manera: una sesión de 2 horas en la sede de cada colegio desarrollada entre semana, y una sesión de 2 horas en el ViveLab Bogotá o en el Laboratorio de Mecatrónica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional desarrollada los días sábados. Adicionalmente, en la plataforma virtual, los estudiantes tenían a su disposición recursos académicos como bibliografía sugerida, videos, presentaciones y links de interés para complementar temáticas de gran utilidad que le permitieran un desarrollo óptimo de sus proyectos.

La destinación semanal de tiempo de trabajo destinado a la plataforma virtual fue de cuatro 4 horas.

El desarrollo de la Experiencia de Aprendizaje IoT constó de 40 horas de trabajo presencial y virtual y fue desarrolla a lo largo de 5 semanas.

En la tabla 1 se presenta una breve descripción del desarrollo del proceso pedagógico.

Posterior a la identificación y definición de una problemática que el estudiante quisiera resolver, cada grupo de trabajo, generalmente conformado por cuatro estudiantes, tuvo la posibilidad de realizar un acercamiento directo a las diferentes herramientas de fabricación digital que existen actualmente con el propósito de dar a conocer diferentes opciones tecnológicas emergentes como impresión 3D y corte láser y abrir sus perspectivas para dar inicio a la etapa de diseño y planificación de la solución a través de la implementación de un proyecto tecnológico donde lograran utilizar alguna de estas alternativas de manufactura en la consolidación de su prototipo final.

El paso final de la etapa de implementación del proyecto

consistió en la fabricación de algún modelo que se adecuara

perfectamente a las funcionalidades de la solución

implementada.

Figura 5. Sesión presencial desarrollada en el Laboratorio de Mecatrónica - Universidad Nacional


Innovación

Soluciones

10

Febrero 13 a 17

Presentación(2 horas presenciales + 2 horas virtuales)

Reconocimiento del ABP como estrategia de aprendizaje.Presentación de la competencia “Autodirección”.Reconocimiento de la herramienta tecnológica MEDIALAB.Identificación de habilidades personales y conformación de equipos.

Febrero 18

Febrero 25

Sesión # 1 - fabricación digital(2 horas presenciales + 2 horas virtuales)

Acercamiento inicial a las Tecnologías de Fabricación Digital disponibles. Lugar: Bogohack (espacio maker de Bogotá)

Respuesta a las preguntas: Qué hacer (definición del problema), Cómo hacerlo (restricciones), Cuándo hacerlo (cronograma de trabajo), Por qué y Para qué hacerlo (justificación), con qué hacerlo (MEDIALAB), quién lo hace (asignación de tareas por roles).

Febrero 20 a 24

Fase 1 ABP: Identificación y definición del problema(2 horas presenciales + 2 horas virtuales)

Fase 2 ABP: Diseño y planeación(2 horas presenciales + 2 horas virtuales)

Marzo 18

Segundo acercamiento a Tecnologías de Fabricación Digital disponibles. El estudiante tiene la posibilidad de crear un prototipo con cualquiera de estas tecnologías enfocado a la implementación de su proyecto. Lugar: Bogohack (espacio maker de Bogotá)

Sesión # 2 - fabricación digital(2 horas presenciales + 2 horas virtuales)

Febrero 27 a marzo 17

Desarrollo de la parte práctica con MEDIALAB, trabajo en la plataforma de programación gráfica con bloques “blockly”.Documentación del proceso siguiendo las guías de contenido sobre robótica, electrónica básica y manejo de MEDIALAB.Feedback continuo por parte de los tutores.

Fase 3 ABP: Implementación(10 horas presenciales + 10 horas virtuales)

Identificación del problema a través de lluvia de ideas o pensamiento de diseño basado en los 11 retos de ciudad.Determinación de los posibles usos de MEDIALAB para atender a necesidades.Creación banco de proyectos.Definición del problema.Reconocimiento y uso de la plataforma virtual.

Fases de la estrategia ABP e

intensidad horariaFecha Actividades


Innovación

Soluciones

11

El diseño, la planificación y la implementación de la experiencia de aprendizaje en Internet de las Cosas produjo una serie de resultados interesantes durante el desarrollo de cada una de sus etapas. Dichos resultados surgen como respuesta ante un proceso de transferencia tecnológica en el que estudiantes jóvenes de las instituciones educativas públicas de la ciudad de Bogotá tuvieron la experiencia de identificar, explorar y utilizar recursos humanos y tecnológicos para la implementación de soluciones reales a problemáticas reales que se presentan en sus entornos sociales. Los resultados más relevantes obtenidos durante el desarrollo del ejercicio pedagógico enfocado en el concepto de la Internet de las cosas fueron los siguientes:

El desarrollo de la Experiencia de aprendizaje IoT contó con la participación de cinco Instituciones Educativas Distritales, gracias al apoyo e interés que manifestaron sus rectores y coordinadores académicos ante la propuesta de la Alta Consejería Distrital de TIC, la Secretaría de Educación Distrital y el Vivelab Bogotá, de implementar un programa piloto de educación de tipo tecnológico que permita en los estudiantes desarrollar habilidades técnicas y humanas de cara a los retos y necesidades de la ciudad, los procesos de formación y la llegada de la cuarta revolución industrial. De igual manera, participaron 10 docentes del área de tecnología pertenecientes a la nómina profesoral de estas instituciones educativas, quienes hicieron un acompañamiento constante a sus estudiantes sin ningún interés más allá que aprender de los procesos pedagógicos y metodologías de formación que la Universidad Nacional pone a su disposición con el ánimo de que logren implementarlas en las aulas de clase y se

Marzo 25

Presentación por parte de los estudiantes de los proyectos realizados durante la experiencia pedagógica. Respuesta a las preguntas qué hicieron, cómo lo hicieron, qué les faltó y cuáles son los motivos por los que algo hizo falta.Lugar: Auditorio del edificio de Ciencia y Tecnología de la Universidad Nacional. Asistentes: Estudiantes, docentes, padres de familia y miembros de la Alcaldía de Bogotá.

Socialización

Tabla 1. Desarrollo de la experiencia de aprendizaje IoT

Resultados Obtenidos

Los resultados más relevantes obtenidos durante el desarrollo del ejercicio pedagógico enfocado en el concepto de la Internet de las cosas fueron los siguientes:

Participación de instituciones, docentes y estudiantes:


Innovación

Soluciones

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En total, en el ejercicio pedagógico participaron 184 estudiantes quienes, en compañía de sus respectivos docentes y con el visto bueno de padres de familia y directivos institucionales, atendían presencialmente el desarrollo del proceso en sus colegios un día entre semana y en el campus universitario de la Universidad Nacional los días sábados, realizando grandes y largos trayectos para cumplir con el objetivo de implementar su proyectos, mostrando un alto interés en el transcurso del programa. La gran acogida y participación por parte de estudiantes y docentes, y el apoyo demostrado por parte de las instituciones y su personal directivo, son producto de la experiencia y reconocimiento de la Universidad Nacional, del trabajo de ViveLab Bogotá por promover y crear colaborativamente proyectos impliquen el uso y apropiación de TIC y del respaldo que entidades gubernamentales como la Alta Consejería Distrital de TIC y la Secretaría

Durante la primera fase de implementación de la metodología de Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), los estudiantes de los diferentes colegios donde se desarrolló la Experiencia de Aprendizaje IoT iniciaron la etapa de identificación de problemáticas de interés común en sus colegios, comunidades, barrios y ciudad pero sin saber aún que el objetivo final era implementar una solución de tipo tecnológico que supliera las necesidades o problemas planteados.

Posterior a la identificación de estos problemas, los estudiantes definieron exactamente cada uno de los problemas y éstos fueron enmarcados dentro de los 11 Retos de Ciudad, que la Alcaldía Distrital de Bogotá identificó y encasilló en diferentes áreas del desarrollo económico y social con

contribuya a mejorar la educación y el rendimiento académico de los jóvenes de la ciudad.

Figura 6. Capacitación a docentes - MEDIALAB y

Figura 7. Sesión presencial - Colegio San Pedro Claver

Metodología ABP - ViveLab Bogotá

Distrital de Educación le dan a este tipo de programas de alto impacto social con el ánimo de transformar la ciudad a través de procesos educativos y de transferencia tecnológica.

Banco de problemas y soluciones:


Innovación

Soluciones

13

los que busca, a través de su superación, contribuir al logro de los objetivos trazados en el plan de desarrollo Bogotá Mejor para Todos.

Estos 11 retos son:

¿Cómo mejorar el manejo y/o reciclaje de residuos sólidos en la ciudad?¿Cómo mejorar el uso y el tratamiento del agua en Bogotá?¿Cómo mejorar la Eficiencia Energética de la ciudad?¿Cómo reducir los tiempos de desplazamiento de los habitantes de la ciudad? Información actualizada sobre la situación actual de los diferentes corredores, calles e intersecciones de la ciudad y su proyección en el futuro cercano.¿Cómo orientar la investigación y mejorar la transferencia del conocimiento científico y tecnológico hacia las necesidades de los sectores productivos en Bogotá?¿Cómo ampliar las dinámicas de generación, apropiación y uso de conocimiento científico tecnológico en los habitantes de Bogotá?¿Cómo superar la subnutrición y desnutrición que afecta parte de la población bogotana? (cultivos urbanos)¿Cómo mejorar la calidad y accesibilidad de la información generada por las entidades del Distrito para facilitar su aprovechamiento?¿Cómo mejorar la convivencia, aportar a la reconciliación y fomentar la paz entre los habitantes de Bogotá?¿Cómo acercar de manera efectiva la administración pública al ciudadano?¿Cómo superar las barreras que enfrentan las mujeres para el ejercicio de sus derechos? (obstáculo de las mujeres respecto a los procesos de participación en procesos de ciencia, tecnología e innovación).

El objetivo de esta etapa era que los estudiantes tomaran estos retos de ciudad para generar una serie de problemas o preguntas relacionadas a los que pudieran implementar una solución. Una vez eligieron un reto, debían empezar a realizar la identificación y planteamiento del problema a través de ejercicios como:

La definición del problema o pregunta fue el punto inicial del desarrollo del proyecto. Como resultado de la identificación y definición de problemas por parte de los estudiantes y su creatividad a la hora de diseñar y planear soluciones de tipo tecnológico, se consolidó una base de datos que consta de:

con sus respectivas soluciones (Tabla 2).

Los problemas y soluciones están redactados tal y como los describieron los estudiantes que hicieron el respectivo planteamiento.

Pensamiento de diseño

Lluvia de ideas

problemáticas

(Design Thinking)

(Brainstorming)

37


Innovación

Soluciones

14

San

SurIsidro

Oriental

ElRodeo

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

En vacaciones, las plantas del colegio se dejan de regar y sufren daños por la falta de agua.

Sistema de cuidado de

plantas

Water reductor

Selector de basura

Almuerzo inteligente

El mal estado del refrigerio

Dispensador automático de

agua

Control inteligente para

celulares

Controlador de celulares

Riego automático

contador de corriente eléctrica

caneca de desechos y

dispensador de bolsas

Medio ambiente

Medio ambiente

Medio ambiente

Medio ambiente

Medio ambiente

Medio ambiente

Energía

Movilidad yTransporte

Paz y Seguridad

Otros

Otros

A diario gastamos mucha agua al bañarnos los dientes, queremos saber la cantidad de agua que se gasta al bañarnos los dientes y automatizar el proceso.

En la actualidad, la basura es un gran problema para el medio ambiente y poder clasificarla ayudaría a la reutilización de la misma.

La entrega de los almuerzos en el colegio es difícil, ya que no dejan entrar a los padres, ni dejan salir a los estudiantes.

Los refrigerios algunas veces llega en mal estado o vencidos.

A diario gastamos mucha agua en el lavamanos, queremos saber la cantidad de agua que se gasta al bañarnos las manos y automatizar el proceso.

El robo de elementos como celulares es muy común en Bogotá y frecuente en el colegio por la Inseguridad en transportes públicos.

En la actualidad se pasa mucho tiempo en el celular, ¿qué pasaría si pudiéramos determinar el tiempo de uso del celular?

Falta de tiempo y personal para el riego y cuidado de la pared verde que se realizará en la institución.

Las heces de mascotas en la ciudad causan contaminación y problemas públicos.

El alto gasto eléctrico en la aulas de clase.


Innovación

Soluciones

15

12

13

14

15

16

17

18

Falta seguridad de las bicicletas en el colegio.

La falta de comida o alimento para las mascotas que se encuentran en el hogar cuando los dueños están viajando o mientras estamos fuera de casa.

El desperdicio de agua en el colegio el rodeo.

El desperdicio de agua en el colegio el rodeo

El elevado incremento del gasto de energía.

Contaminación de colillas de cigarrillo en el ambiente.

El desperdicio de agua en el colegio el rodeo.

Crear un elemento que al

momento de parquear la

bicicleta le avise si la bicicleta está en el lugar que la

dejó

Dispensador automático de comida y agua

para las mascotas, que le

avise al dueño cuando se acabe

la comida y el agua

Dispensador automático de agua, que dél aviso cada vez que se abre la

llave y así tener un conteo del gasto de agua.

Dispensador de cigarrillo que

avise cuando se estén acabando los cigarrillos y basurerito de

colillas de cigarrillo

Dispensador automático de

agua

Contador de corriente eléctrica

Paz y seguridad

Medio Ambiente

Medio Ambiente

Medio Ambiente

Medio Ambiente

Energía

Otros

Dispensador automático de agua, que avice cada vez que se abre la llave y

tener un registro del gasto de agua

emprendimientoOportunidades Soluciones

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UniónColombia

Robo de celulares u objetos personales. El robo de elementos como celulares y objetos personales es muy común en Bogotá.

Se detecta mucho desorden en el salón de clases, los estudiantes no arrojan de manera adecuada la basura hasta el cesto.

Los estudiantes se demoran para entrar a clase después del descanso por ir a beber agua. Todos van al mismo tiempo. Hay poco filtros de agua. El baño no es sitio para tomar agua porque no es potable. No hay donde más.

Estar mucho tiempo sentado en una misma posición puede traer consecuencias negativas para la salud, es lo que puede pasar en un estudiante que recibe muchas clases seguidas sentado en la misma posición.

En el colegio no se detectan áreas verdes, lo que hace que el ambiente escolar se tenga un malestar por ausencia de áreas verdes. Además de que no se tiene espacios para el esparcimiento del estudiante en horas de descanso.

Hay mucho desperdicio de energía en el colegio, se requiere disminuir un porcentaje de energía que se utiliza a diario.

Los estudiantes a veces tienen exceso de tareas, y no pueden anotar todo lo que ellos necesitan, por eso se requiere de hacer un cuaderno inteligente.

Alarma inteligente de

bolsillo.

Caneca Inteligente, ésta se vacía cuando detecta cantidad

excesiva de basura.

Bebedero inteligente

Silla con material reciclable se adapta a la

temperatura y refresca al

usuario

Jardín vertical con sistema de

riego inteligente

Bicicleta inteligente motor que se enciende si el usuario se siente agotado

Cuaderno inteligente

Paz y seguridad

Medio Ambiente

Medio Ambiente

Medio Ambiente

Otros

Medio Ambiente

Movilidad y Transporte


Innovación

Soluciones

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San PedroClavel

NuevoHorizonte

Las personas con discapacidad visual no tienen ayudas para ser parte de la vida cotidiana.

Gafas para ciegos Inclusión

No se alcanza a escribir o anotar todo lo que se aprende en clase, o se pierde tiempo o se distrae el estudiante mientras copia y no le presta atención al docente que está dirigiendo y enseñando en la clase.

A veces o muy frecuentemente los estudiantes, principalmente mujeres, gastan mucho tiempo en decidir que ropa vestir.

Las lentes o anteojos a veces cuando se pasa mucho tiempo ya no son adecuados para la fórmula medica que dicta el optómetra y se puede perjudicar los ojos.

Muchas veces cuando llegamos a comer o a cocinar la comida de la nevera se ha acabado, sería bueno saber qué cosas hay en la nevera.

Llegada tarde al colegio.

El consumo de drogas En la sede rural de Torca siempre hay falta de agua por el desconocimiento del nivel de agua del único tanque.

La mala imagen y el descuido de las plantas alrededor del colegio, ya que no hay alguien responsable de cuidarlas.

Esfero que escribe solo

Asistente de vestuario

Gafas autoajustables

Nevera que me diga que falta y lo

pida

A través del carnet, identifica al estudiante y la sube a una base

de datos en Excel

Dejar un sensor de calidad del

aire para determinar si

están o no están fumando

Sensor de nivel para el tanque de

agua

Sistema de riego de plantas

Otros

Otros

Otros

Otros

Medio Ambiente

Medio Ambiente




Innovación

Soluciones

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NuevoHorizonte

Tabla 2. Banco de problemas y soluciones

Figura 8. Clasificación - problemas identificados

La figura 8 muestra el consolidado final del banco de problemas, reflejando una clara preocupación en los jóvenes por cuestiones relacionadas con el medio ambiente y su intención de trabajar y contribuir en la disminución de impactos negativos ambientales que se presentan en su entorno.

Media AmbienteOtros

EnergíaInclusión

Paz y seguridadMovilidad y transporte

La falta de iluminación en el colegio.

Olvido de los estudiantes al bajar la cisterna.

Como hacer saber que se acabaron los recursos del dispensador de toallas higiénicas.

Cuando haya gente se

encienda la luz y haga el conteo del tiempo de

encendido de la luz

Cuando haya gente y ésta ya

no este, se encienda el agua de la cisterna y pueda contar el agua cada vez

que se encienda

Avisar al administrador del dispensador cada vez que queden de 1 a 3 toallas higiénicas, para

recargar el dispensador

Energía

Medio Ambiente

Medio Ambiente


Innovación

Soluciones

La Universidad Nacional, a través de la ejecución de este tipo de proyectos, pretende que los jóvenes de la ciudad amplíen sus perspectivas, trabajen en la búsqueda de soluciones a necesidades de su comunidad y entiendan que las verdaderas soluciones a los problemas planteados no corresponden a una única área del conocimiento, sino que son fruto de la interacción entre personas y saberes. De igual manera, se busca transferir prácticas docentes, experiencias y conocimientos adquiridos en el área de diseño de sistemas digitales e internet de las cosas para implementar la solución de estos problemas, razón por la cual posteriormente los estudiantes eligieron solamente algunas de las problemáticas planteadas y mediante el reconocimiento de los recursos disponibles, centraron sus esfuerzos en una solución viable. Teniendo en cuenta el tipo de los problemas identificados, la tecnología constituye un elemento fundamental que aporta al bienestar de la humanidad a través de su uso, apropiación e implementación y basado en un trabajo colaborativo que involucra a los diferentes sectores que componen la ciudad: gobierno, ciudadanos y sector privado.

Es aquí donde Las Instituciones Educativas Distritales tienen la oportunidad de contribuir a la solución de dichas problemáticas, asumiendo retos a través de la preparación de base tecnológica de los jóvenes de la ciudad, para que aporten a la construcción y consolidación de Bogotá como una Ciudad Inteligente en donde haya más y mejores soluciones en campos como educación, medio ambiente, transporte, seguridad, entre muchos otros.

Gracias al contacto directo de los estudiantes con las tecnologías de fabricación como impresión y modelado 3D y corte láser CNC, cada grupo de trabajo tuvo la oportunidad de idear desde el inicio de su proyecto la manera en la que usaría estas herramientas para la implementación final de su prototipo. Durante la penúltima sesión presencial realizada en las instalaciones de Bogohack, un espacio maker de la ciudad que se caracteriza por su experiencia en el uso y asesoría de herramientas de fabricación digital y que funciona como un taller de creación de prototipos, los estudiantes plasmaron sus ideas a través de modelos 3D que luego se materializaron mediante impresiones reales.

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Figura 9. Prototipo proyecto - Sensor de Nivel para el tanque de agua Colegio Nuevo Horizonte.

Desarrollo y construcción de prototipos propios:


Innovación

Soluciones

Lo interesante de este ejercicio es que fueron los mismos estudiantes quienes utilizaron las diferentes herramientas de software para modelar y las máquinas de fabricación digital para generar sus prototipos. En términos general, las impresiones y diseños finales fueron elementos como cajas cuadradas y rectangulares, piezas pequeñas en acrílico, filamento de impresión 3D, y soportes sencillos para el almacenamiento de la tarjeta Medialab y el set de pilas recargables. Por medio del ejercicio de modelado e impresión con tecnologías de fabricación digital, se promueve el desarrollo del pensamiento lógico como una herramienta cognitiva fundamental para lograr un cambio en la forma de aprendizaje de los estudiantes, pues explota al máximo su potencial creativo y propositivo al encaminar las ideas en procesos estructurados que posibilitan la acción. De esta manera, el estudiante explora su capacidad para generar relaciones coordinadas, lo que implica desarrollar habilidades tales como:

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Analizar, sintetizar, comparar, abstraer, caracterizar, definir, identificar, clasificar,

ordenar, relacionar, razonar, interpretar, argumentar.

El pensamiento lógico así entendido es transversal a todas las áreas, beneficiando ampliamente al estudiante en su proceso de aprendizaje.

Las figuras 9 y 10 muestran algunos ejemplos de los prototipos implementados por los grupos de trabajo.

El día sábado 25 de marzo, en el Auditorio del Edificio de Ciencia y Tecnología de la Universidad Nacional de Colombia, se realizó el evento de cierre de la Experiencia de Aprendizaje IoT, en el que participaron docentes y directivos de los colegios, los estudiantes que participaron en el programa de formación y algunos de sus padres de familia. El objetivo de esta sesión fue que los grupos de trabajo mostraran su proyecto en un tiempo no superior a 10 minutos. Por cuestiones de tiempo, se presentaron máximo 3 grupos por cada uno de los colegios, cuyos integrantes tenían la misión de contar cuál fue la problemática que identificaron, qué hicieron, cómo lo hicieron, hasta dónde llegaron, qué consideran que les hizo falta y por qué consideraban que les hizo falta.

Figura SEQ Figura \* ARABIC 10. Prototipo proyecto - Dispensador automático de comida para animales - Colegio el Rodeo

Durante la sesión, que además contó con la presencia del doctor Sergio Martínez Medina, Alto Consejero de TIC de Bogotá y docentes de la Facultad de ingeniería de la Universidad Nacional, los estudiantes de las Instituciones Educativas Distritales presentaron en total

Ejecución y socialización de proyectos:


Innovación

Soluciones

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El día sábado 25 de marzo, en el Auditorio del Edificio de Ciencia y Tecnología de la Universidad Nacional de Colombia, se realizó el evento de cierre de la Experiencia de Aprendizaje IoT, en el que participaron docentes y directivos de los colegios, los estudiantes que participaron en el programa de formación y algunos de sus padres de familia. El objetivo de esta sesión fue que los grupos de trabajo mostraran su proyecto en un tiempo no superior a 10 minutos. Por cuestiones de tiempo, se presentaron máximo 3 grupos por cada uno de los colegios, cuyos integrantes tenían la misión de contar cuál fue la problemática que identificaron, qué hicieron, cómo lo hicieron, hasta dónde llegaron, qué consideran que les hizo falta y por qué consideraban que les hizo falta.

Figura 11. Socialización Proyecto Sensor de nivel para tanque de agua (Colegio Nuevo Horizonte)

Figura 12. Presentación proyecto Humancan (Colegio El Rodeo)

Durante la sesión, que además contó con la presencia del doctor Sergio Martínez Medina, Alto Consejero de TIC de Bogotá y docentes de la Facultad de ingeniería de la Universidad Nacional, los estudiantes de las Instituciones Educativas Distritales presentaron en total

proyectos:Colillero Ecológico Inteligente (Colegio El Rodeo)

Conciencia Humancan (Colegio El Rodeo)

Tómate la vida (Colegio Unión Colombia)

Regando vidas (Colegio Unión Colombia)

Sensor de proximidad - Bastón para ciegos - (Colegio San Pedro Claver)

Llave Mágica (Colegio San Isidro Sur oriental)

Nevera inteligente (Colegio San Pedro Claver)

Proyecto Sensor de nivel para tanque de agua (Colegio Nuevo Horizonte)

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6

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Ocho


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Soluciones

Figura 13. Presentación proyecto bastón para ciegos (Colegio San Pedro)

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En términos generales, los estudiantes contaron cómo fue el proceso de desarrollo de su proyecto, la manera en que utilizaron la plataforma Medialab para implementar una solución de tipo tecnológico y las fortalezas y barreras a las que debieron enfrentarse a lo largo del proceso. Para estas presentaciones en las que algunos optaron por mostrar videos y diapositivas, los estudiantes tuvieron cinco días de preparación, tiempo en el que se empeñaron en ultimar detalles, preparar sus presentaciones e implementar un lenguaje mucho más técnico para la socialización de sus proyectos.

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos durante la realización de la Experiencia de aprendizaje IoT y los proyectos realizados por los estudiantes de las Instituciones Educativas Distritales de Bogotá, es importante destacar que la implementación del Aprendizaje Basado en Problemas y la manera como se diseñan las secuencias didácticas que permiten el desarrollo de las actividades de manera individual y autorregulada en contextos diferentes al aula de clase, contribuyen considerablemente a la exploración y concepción de soluciones a problemas locales y la construcción de dichas soluciones a través de la filosofía de “aprender haciendo”. Esta modalidad de trabajo, permitió que los estudiantes mantuvieran un interés constante por aprender y alcanzar sus objetivos, reflejando un aprendizaje más significativo,

Conclusionesque el obtenido bajo los procesos de memorización de enseñanza y aprendizaje tradicionales. Las ventajas más significativas que le brinda a los estudiantes la posibilidad de establecer nuevas formas de aprender como la metodología de Aprendizaje Basado en Problemas son, básicamente, la opción de desempeñar un rol específico dentro de un grupo de trabajo acorde a sus habilidades y la posibilidad que el docente se desempeñe como guía académico. Adicionalmente, una calificación basada en lo subjetivo (la motivación, la pasión, la ética, los valores, la felicidad, el compromiso, la responsabilidad, etc.) genera menos preocupación en los estudiantes y aumenta su interés por el desarrollo del proyecto. También cabe resaltar que la posibilidad de

resolver una problemática por cuenta propia a través de la tecnología, mantiene el interés de los estudiantes y les permite aplicar los conocimientos de forma inmediata en una solución real. La propuesta pedagógica desarrollada con los estudiantes de colegios públicos de Bogotá refleja, a través del desarrollo de sus proyectos y el nivel de apropiación tecnológica demostrada, que este tipo de procesos de formación potencializan las habilidades cognitivas de los jóvenes permitiéndoles ser mucho más competentes en el ser, el saber y el hacer a través del uso de las herramientas pedagógicas y tecnológicas utilizadas. La implementación de algún algoritmo, entendido como un conjunto de actividades o procesos formados por una serie de instrucciones o tareas organizadas de manera lógica que permiten alcanzar un resultado o resolver un problema, en un lenguaje de programación gráfica que facilita la comprensión y análisis por parte de los estudiantes, promovió el desarrollo del pensamiento estructurado para lograr solucionar problemas. La implementación y desarrollo de cada uno de los proyectos ejecutados por parte de los estudiantes, requieren de un análisis profundo y pensamiento flexible y estructurado para llegar a una solución; y para poder resolverlos, se necesita desarrollar lo que se conoce como pensamiento algorítmico, es decir, generar habilidades para resolver problemas usando dispositivos de cómputo a través de un pensamiento lógico, sistémico y razonado. Si se implementan programas de formación en los cuales el estudiante empiece a desarrollar y fortalecer habilidades como el pensamiento estructurado y algorítmico desde edades tempranas y durante todos sus ciclos de formación, la sociedad podrá contar

con personas capaces de afrontar cualquier necesidad, solucionar problemas y asumir retos que permitan alcanzar un mayor bienestar de las comunidades. Con la realización de este tipo de procesos de transferencia tecnológica, la idea es orientar la actividad investigativa hacia las necesidades de las comunidades y los grandes problemas nacionales, así como hacia un modelo en el que los procesos de construcción del conocimiento se den de forma participativa y en interlocución con actores no académicos. Gracias al éxito de este corto proceso de formación, los estudiantes de las Instituciones Distritales de Bogotá entienden y manejan conceptos básicos de electricidad, electrónica, física y programación. Al inicio de la experiencia pedagógica, la gran mayoría desconocía conceptos básicos como “internet de las cosas” o simplemente qué son sensores y actuadores. A través de un proceso diagnóstico aplicado se identificó que más del 80% de los asistentes no conocía ni dominaba conceptos de este tipo, pero específicamente para la implementación de sus proyectos, cinco semanas después compartieron sus desarrollos en los que utilizaban sensores para captar algún tipo de variable física, la tarjeta Medialab para procesar información y actuadores como motores, diodos emisores de luz y motoreductores, entre otros, para ejecutar algún tipo de acción. Sin importar las barreras económicas y sociales, la tecnología brinda la posibilidad de estrechar barreras y acercar a las personas al conocimiento. Internet de las cosas funciona como una herramienta funcional para que estudiantes y docentes se unan para aplicar una metodología centrada en el estudiante (ABP)

y así desarrollar habilidades de trabajo en equipo y auto-dirección, además de permitir el uso de herramientas tecnológicas para implementar sus ideas. La implementación de procesos de formación como la Experiencia de Aprendizaje IoT, sólo puede demostrar resultados parciales debido a su corta duración, rescatando y exaltando la diferencia entre el estado inicial y final de conocimientos y estrategias en el aula. Para lograr un verdadero impacto social y contribuir a la transformación de la vida y el desarrollo social de los jóvenes, es necesario articular esfuerzos entre academia, industria y gobierno, para implementar programas académicos consolidados y que no sólo se logren desarrollar algunos casos aislados. Finalmente, las capacidades y el trabajo conjunto generan valor en diferentes sectores de la sociedad. Por ejemplo, las herramientas que han sido diseñadas en la Universidad Nacional facilitan el proceso y reducen costos y los lenguajes de programación que se usan permiten que cualquier persona pueda utilizarlas y trabajar con ellas. El hecho de que los docentes y los estudiantes sin formación en programación puedan hacer uso de estas herramientas, constituye una reducción de brecha tecnológica.

Durante este proceso de formación implementado, los docentes y estudiantes conocieron las bondades de la plataforma Medialab y la utilizaron para implementar un proyecto. Sin embargo, un mes no es tiempo suficiente para consolidar un aprendizaje total en internet de las cosas, pero sí fue tiempo suficiente para:


Innovación

Soluciones


que el obtenido bajo los procesos de memorización de enseñanza y aprendizaje tradicionales. Las ventajas más significativas que le brinda a los estudiantes la posibilidad de establecer nuevas formas de aprender como la metodología de Aprendizaje Basado en Problemas son, básicamente, la opción de desempeñar un rol específico dentro de un grupo de trabajo acorde a sus habilidades y la posibilidad que el docente se desempeñe como guía académico. Adicionalmente, una calificación basada en lo subjetivo (la motivación, la pasión, la ética, los valores, la felicidad, el compromiso, la responsabilidad, etc.) genera menos preocupación en los estudiantes y aumenta su interés por el desarrollo del proyecto. También cabe resaltar que la posibilidad de

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que el obtenido bajo los procesos de memorización de enseñanza y aprendizaje tradicionales. Las ventajas más significativas que le brinda a los estudiantes la posibilidad de establecer nuevas formas de aprender como la metodología de Aprendizaje Basado en Problemas son, básicamente, la opción de desempeñar un rol específico dentro de un grupo de trabajo acorde a sus habilidades y la posibilidad que el docente se desempeñe como guía académico. Adicionalmente, una calificación basada en lo subjetivo (la motivación, la pasión, la ética, los valores, la felicidad, el compromiso, la responsabilidad, etc.) genera menos preocupación en los estudiantes y aumenta su interés por el desarrollo del proyecto. También cabe resaltar que la posibilidad de



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mostrar cómo los estudiantes están en lacapacidad de proponer proyectos

organizan para hacerlas realidad ycómo las herramientas disponibles

e ideas novedosas, cómo se

los ayudan a hacerlo.


Innovación

Soluciones

Innovación

experiencia - ticbogota.gov.coticbogota.gov.co/sites/default/files/documentos/... · pedagógica...

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