LA ROBÓTICA EDUCATIVA COMO HERRAMIENTA DE APOYO PEDAGÓGICOGatica, N. Ripoll, M. y Valdivia, J. (2007)

Centro de Tecnología y DocenciaUniversidad de Concepción

Resumen

El presente artículo está basado en una investigación en desarrollo que intenta conceptualizar la RobóticaEducativa desde la perspectiva del uso de robots con fines educacionales, para luego ver cómo se inserta,como una herramienta de apoyo al proceso de Enseñanza Aprendizaje y no como un fin en sí misma. Desdeeste punto de vista, se describe cómo la Red de Robótica Educativa implementada por el Centro deTecnología y Docencia de la Universidad de Concepción, es una instancia de colaboración y de participaciónentre el profesorado confluyendo con ello en la generación de aprendizajes en donde la Robótica Educativaes parte crucial de la metodología docente.

Palabras claves: Robótica Educativa; Enseñanza-Aprendizaje; Herramienta Educativa

Índice

1. EL CONCEPTO DE ROBÓTICA EDUCATIVA............................................................................................... 21.1. ¿Qué entendemos por robot? ...................................................................................................... 21.2. Los robots en la Educación............................................................................................................ 21.3. La Robótica Educativa ................................................................................................................... 3

2. LA ROBÓTICA EDUCATIVA COMO UNA HERRAMIENTA DE APOYO. ..................................................... 42.1. La robótica educativa, diferencia entre medio y fin. .................................................................... 4

3. UNA RED DE ROBÓTICA EDUCATIVA. ..................................................................................................... 43.1. Principios. ..................................................................................................................................... 4

3.1.1. Trabajo directo con las Escuelas. ........................................................................................ 53.1.2. Sistematización de información. ......................................................................................... 53.1.3. Investigación. ...................................................................................................................... 5

3.2. Objetivos....................................................................................................................................... 53.2.1. En la Educación Primaria y Secundaria ............................................................................... 53.2.2. En la Educación Superior..................................................................................................... 5

3.3. Tareas. .......................................................................................................................................... 63.3.1. Apoyo a los centros escolares. ............................................................................................ 63.3.2. Sistematización de información. ......................................................................................... 63.3.3. Desarrollando la Robótica Educativa. ................................................................................. 6

3.4. Metas. ........................................................................................................................................... 73.4.1. Desafíos planteados e implementados en relación a la Robótica Educativa. ..................... 73.4.2. Metas de difusión del conocimiento................................................................................... 73.4.3. Metas de Investigación. ...................................................................................................... 7

4. Referencias.............................................................................................................................................. 8

1. EL CONCEPTO DE ROBÓTICA EDUCATIVA.

En los últimos años la práctica pedagógica tradicional, unidireccional, se ha visto modificada por lainclusión de nuevas herramientas de información a las que acceden los alumnos, una de las másimportantes, tanto en lo cuantitativo como en lo cualitativo, son las TIC; lo cual ha hecho replantearselos roles y funciones tradicionales que se haban asignado, tanto a los centros como a profesores yalumnos (Marcelo, 2001).

Una de las formas de introducir las TIC en el currículo ha sido la Robótica Educativa. Al analizar laexperiencia internacional en el tema, muchas han sido las formas de inserción de la RobóticaEducativa en las prácticas docentes de los establecimientos. Desde el conocimiento de los conceptosmás simples de la robótica, una especie de “alfabetización robótica”, hasta los usos más sofisticadosde ella. Estos desarrollos no están referidos sólo a maquetas o representaciones de máquinas, comoes el caso de la industria, sino que en educación es esencialmente una herramienta que potencia lasrepresentaciones de los conocimientos construidos producto de la interacción del aprendiz con losmateriales, a la luz de un problema a resolver y la guía del facilitador, esencialmente en unamodalidad de trabajo colaborativo.

1.1. ¿Qué entendemos por robot?

Un robot es una máquina, en cuanto a que, desde una perspectiva de la física transforma la energíapara lograr un trabajo, y en su esencia está constituido por un ordenador, una interfase, actuadores ysensores en su estructura más simple. Este concepto va variando en cuanto se van complejizando susaplicaciones en diferentes áreas del que hacer humano.

1.2. Los robots en la Educación o robots educativos

Un robot educativo, entendido éste como un Sistema por muy simple que este sea, al menoscomprende los siguientes componentes:

1.2.1. La idea y su representación basada en la resolución de problemas que requiere delconocimiento de diversas áreas para lograr la integración cognitiva y tecnológica. A esto sele denomina conjunto conceptual.

1.2.2. Un conjunto de actuadores, sensores y conexiones eléctricas que una vez conectadosentre sí puedan interactuar.

1.2.3. La construcción de una maqueta con materiales posibles de reciclar y/o en desuso, cuyarepresentación materialice el contexto pedagógico del proyecto.

1.2.4. Un computador y lenguaje de programación de fácil acceso para los alumnos en lo posibleiconográfico o similar.

Es claro que a esta concepción de robots, de implementación a un bajo costo, se le puede dar unmayor grado de sofisticación tecnológica, como es el caso de algunas opciones comerciales talescomo: Lego Mindstorms, Handy Cricket y los componentes Stamp, entre otros disponibles en elmercado.

1.3. La Robótica Educativa.

La Robótica Educativa ha sido denominada también como robótica pedagógica (Sánchez 2003) por suénfasis de desarrollo didáctico - metodológico, principalmente, en las escuelas.

En este sentido, Ruiz-Velasco (1996) señala que la “robótica pedagógica es la disciplina que seencarga de concebir y desarrollar robots educativos para que los estudiantes se inicien en el estudiode las Ciencias (Matemáticas, Física, Electricidad, Electrónica, Informática y afines) y la tecnología”(Sánchez 2003).

Sin embargo, no podemos dejar de considerar que la robótica es también practicada en formacreciente a través de clubes escolares, la que ha generando competencias entre distintos clubes yaficionados a estas actividades, que incluyen desde aprendices de corta edad hasta profesionales enrobótica.

El equipo de Robótica Educativa de la Universidad de Concepción1

a entiende a esta disciplina comouna herramienta pedagógica a nivel escolar y con fines eminentemente centrados en el currículo, loque no excluye en el futuro la posibilidad de desarrollar otras opciones.

Se han considerado los siguientes supuestos de la Robótica Educativa:

1 Genera interesantes y motivadores ambientes de aprendizajes.

2 El rol del profesor se torna en facilitador y el del alumno en activo participativo.

3 Promueve la transversalidad curricular, donde distintos saberes concurren a la solución delproblema en que se está trabajando. No es extraño que un proyecto de robótica recurra asoluciones matemáticas, físicas y otras ciencias / disciplinas; lo que otorga un valor deintegración / totalidad y mayor acercamiento a la realidad en la cual el alumno se desempeña.

4 Permite establecer relaciones y representaciones.

Según Alvaro Galvis (2000), un ambiente de aprendizaje es una condición necesaria para lageneración de conocimientos, pero no suficiente. La didáctica, como interacción del alumno con losmateriales durante el proceso de enseñanza aprendizaje, es la que permite aprender. “Un ambientede aprendizaje puede ser muy rico, pero si el aprendiz no lleva a cabo actividades que aprovechen supotencial, de nada sirve”.

2. LA ROBÓTICA EDUCATIVA COMO UNA HERRAMIENTA DE APOYO.

2.1. La robótica educativa, diferencia entre medio y fin.

La Robótica Educativa desde una perspectiva vygotskiana, puede ser entendida como un medio dehacer, comprender y aprehender la realidad. De este modo, se constituye en un método y accióndisponible a los sistemas educacionales. Las formas de implementar este método, se caracterizan porser activas – participativas y cooperativas.

Cabe señalar que la robótica en algunas oportunidades constituye un fin. Este puede ser el caso de losestudiantes de tecnología donde el objeto de estudio es la robótica. Colegios Técnicos, Industriales yafines tienen como propósito desarrollar en los alumnos algunos métodos de trabajo que, confrecuencia, incluyen la robótica para sus fines particulares.

El equipo de Robótica Educativa de la Universidad de Concepción, tendrá como uno de sus finesconstruir conocimiento sobre el uso de la Robótica educativa en los sistemas educativos.

1 Disponible en www.roboticaeducativa.udec.cl

Esta elaboración tiene un énfasis en el desarrollo del trabajo pedagógico, por lo tanto, su eje deacción está centrado en el proceso de aprendizaje de los alumnos, mediante un proceso de construiry aprender. Por ello, la labor del profesor es la de facilitador. Esta mirada al proceso, desarrolla unespacio de creación y de solución a problemas conocidos.

3. UNA RED DE ROBÓTICA EDUCATIVA.

Durante aproximadamente 10 años la Universidad de Concepción ha trabajado en el uso de larobótica en ambientes educativos, tanto en docencia como en el apoyo directo a los colegios quetrabajan en el tema. Como una forma de consolidar este trabajo, en Noviembre del 2004 se organizójunto con 10 establecimientos educacionales en la primera Feria de Robótica Educativa, en la cualpresentaron sus logros en el tema, a su vez la Universidad organizó en paralelo como parte del eventouna serie de charlas de distintos especialistas en el tema a nivel nacional. Como una manera deconsolidar la trayectoria de la Universidad en el área, se creó un equipo de trabajo que buscaproyectarse como un grupo de excelencia en Robótica Educativa, para lo cual se propuso una ruta detrabajo que tiene como una de sus tareas iniciales conformar una Red de Robótica Educativa, la quepretende desarrollar tres líneas de trabajo:

1. Apoyar a las Escuelas con reuniones frecuentes en la Universidad de la Red de Robótica.

2. Sistematizar los desarrollos de la Universidad y,

3. Ser una fuente de investigación y desarrollo en el área.

3.1. Principios.

En la mayoría de las escuelas, la Robótica Educativa es entendida y utilizada como una herramientade apoyo a la docencia y, por lo tanto, no un fin en si misma, la excepción son algunos centros deeducación técnica, en los cuales la Robótica es parte del currículo y, por lo tanto, un fin en sí. Por otrolado, la Universidad, por definición, está llamada a realizar docencia, extensión e investigación.Debido a lo anterior, el grupo de Robótica Educativa está esencialmente formado por educadores ysus orientaciones están centradas en lo pedagógico, de lo que se desprenden los principios que guíanla participación de la Universidad en esta Red; producto de lo cual se ha diseñado e iniciado laimplementación de tres líneas de acción.

3.1.1. Trabajo directo con los establecimientos escolares.

Apoyar a las escuelas miembros de la Red en base a las necesidades específicas de cadauno de ellos y en función de la capacidad de atención que tiene el grupo de trabajo de laUniversidad, a la vez que las escuelas pongan a disposición de los miembros de la Red susexperiencias en el tema, especificando tanto las dificultades encontradas como lassoluciones planteadas, los aciertos y logros pedagógicos que la experiencia les dió, etc.Esto, con la finalidad de fomentar el trabajo entre pares como una línea de aprendizaje.

3.1.2. Sistematización de información.

Tanto la Universidad como los colegios recopilan y generan información relacionada con eltema; será política de la red compartir de la manera más amplia y transparente posibleesta información, teniendo como única restricción un irrestricto respeto a los derechos deautor de dicha información.

3.1.3. Investigación.

La Red y sus Colegios asociados son fuentes de información para la realización deinvestigaciones en el área. Para ello, el Centro de Tecnología y Docencia de la Universidadinvita a participar a los establecimientos escolares, tanto en investigaciones con o sinintervención y respetando plenamente los códigos de ética.

Ilustración X. Taller experimental en el Liceo de Coronel (2008)

3.2. Objetivos.

El objetivo central de la Red es potenciar la Robótica Educativa como herramienta pedagógica,aportándoles tanto espacios de información virtual y real, como asesoría especializada. Por otro lado,la Universidad se verá beneficiada al poseer un espacio mediante el cual podrá plantearse tantodesarrollo empírico como teórico en la disciplina, lo que redundará en un aporte a la construcción deconocimiento.

3.2.1. En la Educación Primaria y Secundaria.

Implementar la Robótica Educativa dentro del currículo para potenciar el cumplimiento delos objetivos pedagógicos.

3.2.2. En la Educación Superior.

Desarrollar el conocimiento teórico y empírico vinculado con el modelo de RobóticaEducativa adoptado por la Universidad de Concepción, como una manera de potenciar sufunción docente en la disciplina, permitir realizar investigación de vanguardia y permitir laextensión como gestor directo del conocimiento que divulga.

3.3. Tareas.

3.3.1. Apoyo a los centros escolares.

Los colegios elaboran un proyecto de trabajo para el año, el cual es apoyado yacompañado por académicos de la Universidad, a la vez, a aquellos que no dispongan deInterfaces, la Universidad les entrega en comodato un mínimo de 2 interfaces segúndisponibilidad, dichas interfaces son fabricadas por el equipo de Robótica Educativa de laUniversidad.

3.3.2. Sistematización de información.

La Universidad está desarrollando un portal de Robótica Educativa que tendrá tres ejestemáticos orientados a ser un apoyo a los establecimientos educacionales y un canal dedifusión de los desarrollos en el área:

1. Material de apoyo para los colegios, tales como fichas técnicas y guías de actividadespedagógicas, que faciliten un mejor uso de recursos y desarrollo de actividades en losestablecimientos a la vez existirán espacios de formación para los docentes que deseenincorporar en su quehacer la Robótica Educativa.

2. Divulgación de experiencias de los colegios. Los colegios miembros de la Reddispondrán de un espacio en el portal para compartir sus experiencias más exitosas, a lavez, existirá un foro de Robótica Educativa donde los académicos de la Universidad quetrabajan en el tema y los docentes de los establecimientos podrán intercambiarinformación, experiencias, fuentes de información, etc.

3. Divulgación Científica, la productividad científica propia será divulgada a través delportal, a la vez que se establecerán links a contenidos disponibles en Internet. Esto, con lafinalidad de compartir, tanto la productividad científica propia como para poner al alcancede los colegios el conocimiento disponible sobre Robótica Educativa.

3.3.3. Desarrollando la Robótica Educativa.

El equipo académico, en colaboración con los establecimientos que así lo deseen, realizainvestigaciones que busquen solucionar los problemas que se presentan en el desarrollode la Robótica Educativa, así como los vacíos de conocimientos del área. Los resultados dedichas investigaciones serán difundidos por los canales habituales (congresos y paper) y,simultáneamente, puestos a disposición de los docentes de los establecimientosparticipantes a través del portal de la Red.

3.4. Metas.

Producto del trabajo realizado se tienen metas al corto y mediano plazo que, como productoprincipal, buscan fortalecer la Robótica Educativa en el área de influencia de la Universidad y,además, aportar al conocimiento y divulgación de la disciplina, a la vez que insertarla como un líneade investigación estable dentro de la Universidad. Lo anterior se pretende lograr con una serie demetas parciales.

3.4.1. Desafíos planteados e implementados en relación a la Robótica Educativa.

Durante este año se está trabajando con dieciocho establecimientos escolares (primaria ysecundaria), conformando una Comunidad de Práctica mixta sustentada en mediosasincrónicos y sincrónicos, cuyos profesores están interesados en incorporar a la RobóticaEducativa en sus prácticas de aula. El perfil de profesorado de esta Red es bien diverso:desde aquellos que no tienen experiencia en la disciplina, hasta aquellos que por laparticipación en la formación de postgrado, tienen información sobre la relevancia de laRobótica en la educación. Lo que se desea, es que formando parte de esta Comunidad, losestablecimientos a través de sus profesores incorporen de manera sistemática la RobóticaEducativa como una metodología que activo participativa en sus diseños didácticos.

Además, se desea que gradualmente los establecimientos que participan de la Red oComunidad de Práctica vayan aumentado su participación de modo de ir consolidando unamasa crítica que aporte a la mejora de los aprendizajes para un contenido en particular.

3.4.2. Metas de difusión del conocimiento.

Se pretende desarrollar un portal como principal fuente de transferencia delconocimiento, el que tiene como principales ejes de desarrollo temático:

1 Glosario de términos de Robótica Educativa.

2 Fichas técnicas para el apoyo a los docentes

3 Guías de aprendizaje para trabajar con Robótica Educativa en contenidos delCurrículo y diferentes grados.

4 Experiencias Pedagógicas de los establecimientos pertenecientes a la Red.

5 Material Teórico y práctico desarrollado por la Universidad en el área de la RobóticaEducativa.

6 Enlaces a sitios relacionados con una guía de clasificación por contenidos y calidad

3.4.3. Metas de Investigación.

Dos son las líneas de exploración:

a) Comprender el fenómeno de la Robótica Educativa como herramienta educativa quepermita describir la inserción de la Robótica Educativa en los establecimientoseducacionales.

b) Otra, en conjunto con la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, que pretendeponer a prueba una propuesta de enseñanza de las ciencias apoyada por tecnología,puntualmente en el área de la física y la química, lo que considera un modelopedagógico, a la vez que la utilización tanto de laboratorios virtuales como el uso derobots y sensores.

Ilustración 1. Taller experimental en el Liceo de Coronel (2008)

4. Referencias.

Alonso, C. y Gallego, D. (2000). Aprendizaje y ordenador. Dykinson. Madrid.

Dede C. (2000). Aprendiendo con tecnología. Paidos. Barcelona.

Marcelo, C. (2001). Rediseño de la práctica pedagógica: factores, condiciones y procesos de cambioen los teleformadores. Conferencia impartida en la Reunión Técnica Internacional sobre el Uso deTecnologías de la Información en el Nivel de Formación Superior Avanzada, Sevilla, 6-8 de junio de2001.

Gatica, N y, Ripoll, M. (2004). La medición de logros en la enseñanza de las ciencias apoyada portecnología en VIII Congreso de Metodología de las Ciencias Sociales y de la Salud, Septiembre 16-19,Valencia, España.

McKernan, J. (1999). Investigación – Acción y Currículo. Ediciones Morata. Madrid.

Novak, J. y Gowin, B. (1997). Aprendiendo a aprender. Martinez Roca. Ed. Planeta chilena S.A.Santiago de Chile.

Notoria, A. (2001). Mapas Conceptuales: Una técnica para aprender. Universidad de Córdoba. NanceaEd. Madrid.

Rivière, A. (1988). La Psicología de Vygotski. Las relaciones entre aprendizaje y las zonas de desarrollopotencial, 57 – 61 Aprendizaje Visor. Madrid.

Ruiz-Velasco, E. (1996). Ciencia y Tecnología a través de la Robótica Cognoscitiva. En PerfilesEducativos Nº 77. U.N.A.M., México D.F.

Sandín, Ma Paz (2003). Investigación Cualitativa en Educación: Fundamentos y tradiciones.Universidad de Barcelona. McGraw Hill. Madrid.

Vigotski, L.S. (1995). Fundamentos de Tectología S.S.A.G., L.S. Madrid. España.