LA ROBÓTICA PEDAGÓGICA, UNA EXPERIENCIA DE LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE
BASADO EN PROYECTOS
Por: Filiberto Candia García*
Resumen:
En la actualidad muchos investigadores de diversos países, han creado una nueva disciplina a la que se ha llamado Robótica Pedagógica, con la finalidad de explotar el deseo de los educandos por interactuar con un robot.
La definición propuesta para esta disciplina es la actividad de concebir crear y poner en funcionamiento, con fines pedagógicos, objetos tecnológicos que son reproducciones fieles y significativas de los procesos y herramientas robóticas que son usadas cotidianamente, sobre todo en el medio industrial.
Dada la definición anterior podemos reconocer que las actividades dentro de la robótica pedagógica son:
a) Estudiar el proceso de diseñar y construir mecanismos automatizados
b) Verificar que dichos mecanismos cumplan con una finalidad educativa.
Uno de los principales objetivos de la robótica pedagógica, es la generación de entornos de aprendizaje innovador, basado fundamentalmente en la actividad de los estudiantes. Es decir, ellos podrán concebir, desarrollar y poner en práctica diferentes robots educativos que les permitirán resolver algunos problemas y les facilitarán al mismo tiempo, ciertos aprendizajes.
Tomando en cuenta lo anterior, mostraremos cómo la robótica pedagógica se ha desarrollado como una perspectiva de acercamiento a la solución de problemas derivados de distintas áreas del conocimiento como las matemáticas, las ciencias naturales y experimentales, la tecnología y las ciencias de la información y la comunicación, entre otras. Se trata de crear las condiciones de apropiación de conocimientos y permitir su transferencia en diferentes campos del saber.
La robótica pedagógica privilegia el aprendizaje inductivo y por descubrimiento guiado.
La inducción y el descubrimiento guiado se aseguran en la medida en que se diseñan y se experimentan, un conjunto de situaciones didácticas constructivistas mismas que permitirán a los estudiantes construir su propio conocimiento. La robótica pedagógica se inscribe, en una teoría cognitivista de la enseñanza y del aprendizaje. El aprendizaje se estudia en tanto que proceso constructivista y es doblemente activo. Activo por una parte, en el sentido de demandar al estudiante ser activo desde el punto de vista intelectual; y por otra parte, solicita que el estudiante sea activo, pero desde el punto de vista sensorial. Algunas de las principales bondades de la robótica pedagógica son:
• Integración de distintas áreas del conocimiento
• Operación con objetos manipulables, favoreciendo el paso de lo concreto a lo abstracto
• Apropiación por parte de los estudiantes de distintos lenguajes (gráfico, matemático, informático, tecnológico, etcétera.
• Operación y control de distintas variables de manera síncrona
• Desarrollo de un pensamiento sistémico y sistemático
• Construcción y prueba de sus propias estrategias de adquisición del conocimiento mediante una orientación pedagógica adecuada
• Creación de entornos de aprendizaje
• Aprendizaje del proceso científico y de la representación y modelización matemáticas.
Dado el carácter polivalente y multidisciplinario de la robótica pedagógica, ésta puede ayudar en el desarrollo e implantación de una nueva cultura tecnológica en todos los países, permitiéndoles el entendimiento, mejoramiento y desarrollo de sus propias tecnologías [RUI06-1]
En la Universidad Tecnológica de Tecamachalco sé esta experimentado y en proceso de construcción, un brazo robótico cuyos movimientos y funciones puedan ser controlados por la PC o de forma independiente. Las opciones son variadas, puesto que el control puede ser realizado desde una PC, a través del puerto paralelo conectado a una interfaz que controle el movimiento del brazo robótico, o mediante un microcontrolador (PIC o PICAXE).
Ante esto tenemos como objetivos y alcances:
Divulgar y practicar, la tecnología de programación de robots en la carrera de mantenimiento industrial, de la UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE TECAMACHALCO.
Desarrollar prototipos robóticos, con fines didácticos tanto en sus estructuras de hardware y software, así como su operación.
Construir una interfaz electrónica que nos permite aprovechar el puerto paralelo de una PC, mediante el control en tiempo real del brazo robótico, ó mediante la programación de microcontroladores, para el control y monitoreo del dispositivo.
Desarrollar un programa (software) para el control del brazo robótico.
Palabras claves:
Robótica pedagogíca, Estrategias de enseñanza-aprendizaje, robots educativos, proyectos colaborativos, desarrollo de entornos de aprendizaje.
Key words: similar a las palabras claves
1. INTRODUCCIÓN
La robótica pedagógica es una disciplina que tiene por objeto la generación de ambientes de aprendizaje basados fundamentalmente en la actividad de los estudiantes. Es decir, ellos pueden concebir, desarrollar y poner en práctica diferentes proyectos que les permiten resolver problemas y les facilita al mismo tiempo, ciertos aprendizajes.
Esta se ha desarrollado como una perspectiva de acercamiento a la solución de problemas derivados de distintas áreas del conocimiento como las matemáticas, las ciencias naturales y experimentales, la tecnología y las ciencias de la información y la comunicación, entre otras. Uno de los factores más interesantes es que la integración de diferentes áreas se da de manera natural.
En este ambiente de aprendizaje innovador los estudiantes ocupan la mayor parte del tiempo simulando fenómenos y mecanismos, diseñando y construyendo prototipos que son representaciones micro de la realidad tecnológica circundante, o son sus propias invenciones.
En efecto, la puesta en marcha de un proyecto de robótica requiere del conocimiento de diversas áreas. Por mencionar algunas, es necesario tener conocimientos de mecánica para poder construir la estructura del proyecto, también se requieren conocimientos de electricidad para poder animar desde el punto de vista eléctrico el proyecto. Así mismo es necesario tener conocimientos de electrónica para poder dar cuenta de la comunicación entre el computador y el proyecto. Finalmente es necesario tener conocimientos de informática para poder desarrollar un programa en algún lenguaje de programación que permita controlar el proyecto [RUI06-2].
(Tomado de IMPLEMENTACIÓN DE ESTRATEGIAS DE ROBÓTICA PEDAGÓGICA EN LAS INSTITUCIONES EDUCATIVAS, Por Mónica María Sánchez, modificado por Filiberto Candia García).
SECCIONES
Primera etapa iniciación
Segunda etapa diseño de un robot
Tercera etapa construcción
Comparten sus producciones con la comunidad escolar y familiar, donde se cuestionan, enriquecen y valoran. Construyen, programan y sincronizan efectos que se integran en un proyecto construido por la totalidad del grupo.
Forma y función: determinan las estructuras más adecuadas y la dimensión de las construcciones a partir de los recursos que poseen en el aula de clase o en su entorno familiar.
2. SECIONES DEL ARTÍCULO
2.1. Primera etapa iniciación
CONCEPTUALIZACIÓN CON BASE EN LOS PRECONCEPTOS DE LOS INTEGRANTES ACERCA DE; LOS ROBOTS , LOS ROBOTS EN EL MITO, EN LA EDAD MEDIA, LOS ROBOTS EN LA CIENCIA, En Forma literaria, en cuanto a fabricación real, IMAGEN DE LOS ROBOTS, Lecturas de Isaac Asimov “que es el hombre”, Las 3 leyes de la robótica, El hombre del bicentenario, Que es un robot, Que es la robótica, Campos de la robótica, Robots industriales, Propiedades y características de los robots industriales, Componentes generales de un robot industrial, Modelo operacional de un robot industrial, Generaciones de robots industriales, Robots no industriales: robots militares, robots promocionales, robots educacionales, robots médicos, robots domésticos o personales, robots de entretenimiento, Diversidad de la robótica: los exoesqueletos, brazos mecánicos, los simuladores, vehículos a control remoto, robots juguete, brazos manipuladores educacionales, robots de suelo, sondas especiales, maniquíes programables, robots promocionales, brazos manipuladores industriales [RUI06-3].
¿Porqué promover el uso de Robótica Pedagógica en las Instituciones Educativas?
La presencia de Tecnologías en el aula de clase, busca proveer ambientes de aprendizaje interdisciplinarios donde los estudiantes adquieran habilidades para estructurar investigaciones y resolver problemas concretos, forjar personas con capacidad para desarrollar nuevas habilidades, nuevos conceptos y dar respuesta eficiente a los entornos cambiantes del mundo actual.
Un ambiente de aprendizaje con Robótica pedagógica, es una experiencia que contribuye al desarrollo de la creatividad y el pensamiento de los estudiantes.
Algunos de los logros de los estudiantes que participan en este ambiente de aprendizaje son: Construyen estrategias para la resolución de problemas. Utilizan el método científico para probar y generar nuevas hipótesis sobre la solución, de manera experimental, natural y vivencial de cada estudiante.
Utilizan vocabulario especializado y construyen sus propias concepciones acerca del significado de cada objeto que manipulan. Además, toman conciencia de su proceso de aprendizaje y valoran su importancia, al ocupar su tiempo libre en una actividad mental permanente y retadora.
Desarrollan el sentido crítico acerca de sus creaciones y las de sus compañeros, produciéndose un intercambio valioso de experiencias que contribuyen al aprendizaje por medio del análisis y la crítica constructiva. Interiorizan diversos conceptos tecnológicos, tales como: diseño y construcción de prototipos propios o modelos que simulan objetos ya creados por el hombre, aplicación de sensores, estrategias de programación, control y sincronización de procesos.
Es importante mencionar que las posibilidades de éxito en esta etapa de iniciación de los estudiantes jóvenes en el estudio de la ciencia y la tecnología en general y de la robótica en particular, dependerá en gran medida de la situación didáctica a la cual sean convocados, es decir, se necesita prever un conjunto de consignas didácticas que permitan a los estudiantes involucrarse poco a poco en un medio ambiente propicio para el descubrimiento y la exploración de fenómenos y de conceptos de ciencia y tecnología.
A pesar de lo anterior, estamos convencidos de que la simple introducción de nuevos medios educacionales en la enseñanza no ayudará a elevar su calidad mientras el contenido y el método de enseñanza no varíen.
APRENDIZAJES SIGNIFICATIVOS.- Para lograr aprendizajes significativos en nuestros estudiantes, inmersos en un medio ambiente de experimentación y exploración, es necesario utilizar la computadora y demás dispositivos tecnológicos como facilitadotes no sólo del acceso a la información, sino también a su administración, gestión, control y exploración; como medios que permiten el diálogo pedagógico con el estudiante, de la manera más natural posible, y la comunicación educativa con otras personas a distancia; que permiten la identificación y corrección inmediata de errores, la solución de problemas de diferentes niveles, la construcción de conceptos y conocimientos, y la formación del razonamiento lógico. Medios, por último que brindan la posibilidad de que el alumno se “convierta” eventualmente en ese robot que él ha construido, para poder comunicarse con él y explorar todas y cada una de sus potencialidades. Es una manera de “vivir” la información, aunque parezca de manera virtual, pero es quizá mucho más real, porque aquí el alumno proyecta todos sus sentidos en el robot y puede realmente vivir esa información.
