Definición. La Robótica Educativa se concibe como un contexto de aprendizaje que involucra a quienes participan en el diseño y construcción de creaciones propias (objetos que poseen cuerpo, control y movimientos) primero mentales y luego físicas, construidas con diferentes materiales y controladas por un computador, llamadas simulaciones o prototipos. Estas creaciones pueden tener su origen, en un referente real, por ejemplo: un proceso industrial automatizado, en el que los estudiantes recrean desde la apariencia de las máquinas hasta las formas de movimiento o de interactuar con el ambiente; entonces nos encontramos ante una simulación; o prototipos que corresponden a diseño y control de un producto que resuelve un problema particular de su escuela, de su hogar o comunidad, de una industria o proceso industrial. Igualmente las producciones de los estudiantes podrían integrar ambas, prototipos y simulaciones.
La enseñanza de la robótica tiene como objetivo principal la adaptación de los alumnos a los procesos productivos actuales donde la automatización (tecnología que está relacionada con el empleo de sistemas mecánicos, electrónicos y basados en computadoras en la operación y control de la producción) tiene un papel importante. Sin embargo, se considera que la robótica presenta retos que van más allá de una aplicación laboral. Por otra parte, la construcción de robots reales permite la comprensión de conceptos relacionados con sistemas dinámicos complejos. Con el objetivo de obtener el comportamiento deseado, el alumno diseña la mente (programación) y el cuerpo de organismo artificial, posteriormente mediante continuos ensayos perfecciona el diseño de varios aspectos hasta alcanzar el objetivo deseado.
Otro aspecto a destacar en el estudio de la robótica es la imprescindible necesidad de un perfecto acoplamiento entre el software y el hardware del robot. Es importante que los integrantes de un equipo, seleccionen las áreas de acuerdo a su preferencia, ya sea con relación a la construcción física o la programación del robot. La comunicación entre los encargados de la programación y los de la construcción produce una relación muy interesante con respecto al comportamiento de los alumnos. Las conductas individualistas conducen repetidamente al fracaso, es necesario que el alumno comparta sus experiencias, su proyecto, y discuta con sus compañeros una y otra vez las características del robot que constituyen en conjunto para llegar a una solución satisfactoria. La construcción de robots autónomos o de proceso de control automatizado permite en el alumno analizar y modificar todas las variables que encontrará en el proceso industrial, por ejemplo en la construcción de sistemas de lazo cerrado, podrá programar el comportamiento de los motores según la información que le brindan los sensores . En sistemas fijos podrá definir los pasos del comportamiento del proceso automatizado. Es esencial que los alumnos conozcan los distintos sistemas de control y sus principales funciones, atendiendo a la teoría para con ello aplicar sus conocimientos a la construcción de aparatos que cumplan con el objetivo programado.
Características del trabajo en robótica.
Robótica física. Puede ser de dos maneras: Utilizando kits educativos. Al respecto, por mencionar un ejemplo, tenemos el Lego Mindstorms, el cual tiene un componente fundamental, el RCX, una pequeña computadora con las siguientes características: Procesador hitachi H80, Ram de 32 Kb, entrada para tres sensores análogos, salida para tres actuadores, un puerto infrarrojo de E/S, un display y un Beeper, Otro kit puede ser el Bassic Stamp, es más abierto que el anterior, pero con la desventaja de que es necesario tener más conocimientos de electrónica para su operación.
Robótica simulada. Se considera que ésta no puede suplir a la robótica física, sin embargo posibilita enfrentar a los alumnos con los problemas en la programación de robots . Existen sistemas sencillos de robótica simulada como el Software Mazerobots o el Karel, que permiten programar el comportamiento de robots con uso de sensores, motores y otros aspectos de un robot real, las interfaces son amigables y los lenguajes de programación sencillos. Existen otros programas más complejos como el RobotBattle, implementan mayor cantidad de características de la robótica física, como: paralelismo, comunicación entre robots, trabajo colaborativo, uso de semáforos, entre otros. A la robótica simulada le faltan todos los aspectos físicos, sin embsrgo, cumple con otras características como: los robots simulados no se gastan, no se desarman, no resbalan, no se quedan sin pilas, luego entonces, la robótica educativa sin robots físicos no es robótica, es programación.
Sistema didáctico adecuado. Un sistema de robótica educativa, consta por lo general de tres partes principales: la computadora que mediante un programa de control determina el comportamiento de todo el sistema. Un sistema físico a controlar, que puede ir desde una maqueta con luces hasta un robot que vuela y la interfaz, que es la encargada deunir el sistema físico con la computadora.
Robótica como proyecto educativo. Encontramos que se entiende como el conjunto de experiencias que involucran enseñanza y aprendizaje en un área de contenidos particular, que se ejecutan en un conjunto de instituciones de un país, una región e incluso internacionalmente y que atienden ejes rectores, legislativos, metodológicos y didácticos similares. En la actualidad la robótica educativa es una disciplina que las nuevas generaciones deben conocer. Las empresas e industrias han incorporado procesos de producción y múltiples elementos tecnológicos que incluyen automatismos y control de procesos, lo que implica la demanda de los jóvenes de contar con opciones de formación en esta especialidad.
Al iniciar un proyecto educativo debe existir justificación plena, y la primera razón no es el aspecto tecnológico sino el humano, lo que implica un análisis previo que determine, las habilidades sociales, cognitivas y tecnológicas a propiciar y los niveles de comprensión que se promoverán antes de elegir los recursos tecnológicos.
Cuando hablamos de un proyecto educativo debemos fundamentarlo en un marco pedagógico interesante y comprensible para quienes tienen la responsabilidad de elaborarlo. La robótica como proyecto educativo encuentra su base en el construccionismo, como propuesta curricular se determina la enseñanza para la comprensión, como marco metodológico el enfoque de aprendizaje basado en proyectos; estos enfoques facilitan la introducción de diversas áreas de contenido donde los estudiantes alcanzan un máximo grado de comprensión, por otra parte, obliga a determinar los contenidos deseados y los productos esperados, caso contrario, la propuesta didáctica, queda reducida a una metodología sin propósitos claros.
Es aconsejable delimitar los temas, consiguiendo que los proyectos se concentren en la simulación, comportamiento y funcionamiento real de procesos industriales y productivos, de sitios, de eventos o sobre la resolución de problemas comunales. Lo anterior con el objeto de crear diversidad de proyectos grupales que atiendan un eje temático buscando mayor especialidad a partir de la investigación y estudio. Un proyecto de robótica educativa será eficaz cuando se busque el fortalecimiento de habilidades que tienen posibilidad de ser descubiertas o perfeccionadas como: la proyección, la creatividad, el diseño, la valoración de productos, el automatismo y control, la resolución de problemas, entre otras.
Por lo que corresponde al ambiente de aprendizaje debemos resaltar un factor importante; la relación e interacciones que ocurren en el aula entre los estudiantes y educadores, y entre ellos con los recursos. Del mismo modo que las normas pedagógicas, un ambiente debe preverse y organizarse en función de las habilidades o trabajos esperados. La experiencia sostiene que aquellos grupos que integran estudiantes de diferentes edades, procedencia y estados de madurez, resultan más productivos y creativos que los formados con ciertas uniformidades.
El docente es otro factor a considerar, ya que este medirá o facilitará el aprendizaje junto a los estudiantes. Debe observarse una característica muy importante de esa persona será la disposición o actitud positiva que muestre hacia la tecnología, debe destacarse por su interés por lo innovador, lo creativo y cambiante, pero principalmente, deberá poseer vocación hacia la enseñanza, satisfacción por compartir lo que sabe y disposición para aprender de y con sus estudiantes.
Para que lleve a cabo la robótica educativa otro aspecto a considerar es el recurso tecnológico, los criterios deberán estar determinados por las características de la propuesta pedagógica en el ambiente de aprendizaje, tomando como punto de partida:
Qué y cómo serán los proyectos asignados a los estudiantes: grupales, individuales, pequeñas construcciones o mecanismos particulares.
Qué cantidad de estudiantes se beneficiará: Si existe mucha demanda de recursos tecnológicos, es necesario atender a los grupos en periodos continuos, no es posible desarmar y armar en cada lección.
Cuáles recursos tecnológicos son esenciales y cuáles pueden ser sustituidos por otros de menor costo, ejemplo, la cantidad de motores, sensores, luces, sirenas, interfases (RCX, Handy, Crikets; GOGO Boards, pico) que se adquieran dependerán de la cantidad de máquinas de que se disponen y de la cantidad de estudiantes a atender.
Qué tipo de mecanismos se van a construir. Si la propuesta impulsa el estudio de mecanismos, debe disponerse muchas: máquinas simples y operadores mecánicos, puede decidirse por trenes de engranes recuperados de equipos electrónicos o tecnológicos en desuso, como son: unidades de CD, juguetes de control, engranes de impresoras, escáner u otros, pero son indispensables herramientas que permitan desarmar, cortar, soldar y pegar.
Un proyecto de robótica educativa requiere de asesores o personal especializado en el campo de la robótica , la investigación y la educación, que conocen muy bien la propuesta pedagógica, y además cuente con experiencia desde la práctica trabajando con estudiantes. Lo anterior forma la etapa de seguimiento, la cual es fundamental para el docente quien debe sentir el apoyo y la confianza de quienes le asesoran y pueden conocer sus debilidades y fortalezas.
Conclusión. En nuestro caso el estudio de la disciplina que nos ocupa obliga a la investigación tomando puntualmente, desde la definición hasta formas de aplicación, los conocimientos son insuficientes, hasta antes del presente trabajo se limitaban al concepto de robot y de algunas aplicaciones de la robótica en diferentes campos, pero especialmente la robótica física aplicada a la educación no había sido motivo de estudio.
Se considera que la enseñanza de la robótica educativa debe impulsarse desde su incorporación al plan de estudios, en tanto los contenidos curriculares no cumplan con lo requerimientos derivados de los avances científicos y tecnológicos, no estaremos en condiciones de generar las competencias y capacidades necesarias para insertar a nuestros egresados al ámbito laboral. Existen prioridades, una de ellas, la capacitación permanente del docente, un factor importante a considerar para que realmente haya un cambio fundamentado en el modelo constructivista.
Para implementar la robótica educativa es estrictamente indispensable conformar un equipo interdisciplinario de especialistas en las áreas de conocimiento de: informática, telemática, en comunicación y tecnologías educativas, jefes de carrera, pedagogos, psicólogos, sociólogos, ingeniería mecánica, eléctrica, y electrónica, entre otros.
Fuente:
Acuña Zúñiga Ana Lourdes. Proyectos de Robótica Educativa: Motores para la Innovación. Fundación Omar Dengo (FOD), Área de Robótica y Aprendizaje por Diseño, Costa Rica.
http://www.fod.ac.cr/publicaciones/Proyectos_de_robotica_educativa_motores_para_la_innovacion.pdf
Ordorico Arnaldo Héctor. La Robótica desde una perspectiva Pedagógica. Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 2(5). Págs. 33-48. 2005. SIN 1667-8338, LIE-FI-UBA.
http://www.fi.uba.ar/laboratorios/lie/Revista/Articulos/020205/A4ago2005.pdf
Simple Informática.http://simpleinformatica.com.ar/Robotica.htm
Zabala Gonzalo. Roboliga – Robótica Educativa en la Argentina. Centro de Altos Estudios – Facultad de Tecnología Informática – UAI.
http://caeti.uai.edu.ar/GIDRA/proyectos/papers%20-%20proyect/Roboliga%20-%20Robotica%20educativa%20en%20la%20Argentina.pdf
1 comentario:
Soy profesora y novata en la robótica educativa. Estaba navegando por internet para empaparme de la sobre este campo y leyendo tu resumen he de decirte que me has dado una visión muy completa sobre su significado.
Gracias.
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