Un recorrido por la robótica en educación y la cooperación

Una breve introducción

Quienes son docentes, seguramente su experiencia ha estado marcada por una búsqueda constante de alternativas que les permitan mejorar su práctica, resolver situaciones de contexto en su aula, fortalecer procesos en las y los estudiantes y, por supuesto, innovar. Quienes son padres y madres, seguramente están a la expectativa de lo que la escuela -u otro espacio educativo- puede ofrecer a sus hijos e hijas. Y también quienes, de forma particular, se encuentran interesados en el tema educativo, se introducen en un ambiente de investigación y práctica para llegar a ofrecer alternativas. Pero, ¿qué estrategias usar para mejorar aspectos en la educación como la comprensión y la creatividad? ¿Qué elementos de la pedagogía y de la didáctica pueden aportar a la motivación en las y los estudiantes? ¿Qué ayudaría a fortalecer el trabajo cooperativo, muy mencionado en la época actual? Pues bien, soluciones hay muchas, pero una en particular ha llamado la atención en la educación: la robótica.

En este sentido, la robótica ha sido considerada como una estrategia innovadora que facilita el proceso de aprendizaje, ya que genera motivación en las y los estudiantes y facilita la expresión de su imaginación, habilidades y capacidades [1] y [2]. Así mismo, teniendo en cuenta las diversas áreas del conocimiento que involucra (matemáticas, física, biología, lenguaje, etc.) se convierte en un espacio de trabajo transversal que hace más significativo el aprendizaje. La robótica permite al estudiante experimentar y representar las soluciones que propone y así mismo los hace más conscientes de su aprendizaje y avance personal, y estas características, especialmente en Tecnología, se pueden evidenciar con más claridad en estrategias didácticas basadas en la solución de problemas.

Como estrategia didáctica, la robótica puede ayudar a eliminar esa costumbre equivocada de privilegiar la enseñanza bajo un currículo tradicional -y obsoleto- que defiende la memorización y en el que además se suele cometer el error de enfocar inadecuadamente muchas de las actividades clase, limitando en exceso que las y los estudiantes se expresen libre y creativamente. El video a continuación, muy conocido y especialmente impactante de Sir Ken Robinson, muestra claramente esta situación.

Como una primera parte de esta estregia con robótica, es necesario abordar su importancia y principales proyectos usados en educación.

El paso de la robótica en educación y su influencia en el trabajo cooperativo

Es interesante ver que la robótica educativa viene de varios años atrás, específicamente en 1980, cuando Seymour Papert y su equipo del MIT1, realizaron una propuesta de trabajo en la cual niñas y niños podían construir edificios y máquinas con diferentes mecanismos. Así mismo, el lenguaje de programación Logo fue la base para la creación de LEGO, que además de la programación contaba con mecanismos para la construcción de robots, principalmente enfocado hacia la infancia. A partir de allí Papert afirma que bajo este ambiente de aprendizaje no se encuentran limitaciones, sino que por el contrario puede dársele prioridad y más valor a la imaginación y las destrezas [1] y [2]. En este ambiente de aprendizaje apoyado en tecnologías digitales, se ofrece también la posibilidad de diseñar y simular procesos, mecanismos y prototipos hasta llegar a su representación tangible, lo cual da paso a la expresión más evidente de las soluciones [3].

Logo. Imagen tomada de www.bfoit.org

Logo. Imagen tomada de www.bfoit.org

En relación a la vinculación que tiene la robótica con el trabajo cooperativo, éste aprovecha los grupos pequeños de estudiantes para que trabajen juntos e involucren el aprendizaje y experiencias propias y las fortalezcan al intercambiar y socializar. En este tipo de trabajo se buscan permanentemente estrategias didácticas que aporten al aprendizaje significativo de las y los estudiantes, al trabajo en equipo y al fortalecimiento en las competencias para la resolución de problemas y la creatividad. El trabajo cooperativo mejora la interacción social, habilidades de comunicación, solución de conflictos y ofrece la oportunidad de asumir diferentes roles dentro de un grupo. Ahora bien, la robótica basada en el trabajo cooperativo, o robótica cooperativa, como estrategia didáctica en tecnología se ha usado principalmente buscandp que el estudiante no sea sólo un reproductor de ésta, sino que pueda reconocerla dentro de la sociedad en la que vive, fortalezca su capacidad para reflexionar sobre su impacto y sus habilidades para la solución de problemas [3].

Para involucrar la robótica cooperativa de manera didáctica en educación se ha usado comúnmente la metodología de Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), que busca obtener un producto final y propiciar un aprendizaje significativo. Un ejemplo importante de esta metodología es el sistema LEGO MINDSTORMS, evolución de LEGO/Logo, que cuenta con más elementos para su construcción, interacción con el ambiente y un entorno de programación intuitivo basado en la plataforma LabView 3, además presenta la característica de que tanto su arquitectura como su set de instrucciones son de código abierto [2].

En una metodología ABP que involucre la robótica y se pretenda desarrollar o fortalecer el trabajo cooperativo, los robots también deben contar con una arquitectura de grupo, un mecanismo para resolver conflictos teniendo en cuenta la cooperación, la adaptabilidad y la flexibilidad y, finalmente, la incorporación de tareas en un espacio bidimensional o tridimensional. Actualmente existen pocos proyectos alrededor de la robótica cooperativa en educación, destacándose principalmente el trabajo de Denis y Hubert [4], quienes diseñaron una actividad que involucraba la robótica cooperativa y en la que se destacaba el desarrollo de competencias sobre creatividad, la arquitectura de los robots para este fin y las situaciones en las que se estimulaba más la iniciativa en los estudiantes (creación, experimentación y exploración).

Evolución a Lego Mindstorms. Fuente.

Evolución a Lego Mindstorms. Fuente

Algunos trabajos, como el de la Supermileage Competition, tienen como objetivo que los estudiantes diseñen y construyan por equipos el vehículo más eficiente y lo pongan a prueba bajo condiciones de competencias definidas con anterioridad; en otros, los estudiantes realizan el diseño y construcción de robots que deben ser capaces de funcionar como medio de transporte de pelotas de ping-pong desde el centro de una campo hasta la meta. También se destaca el proyecto FRIDA-FOD [1], enfocado a estudiantes desde los 10 años que está enfocado hacia la resolución creativa de problemas, la programación, la construcción, entre otros aspectos, haciéndo énfasis en el diseño, la fluidez tecnológica y la creatividad.

Para finalizar, se destaca QUEMES, trabajo realizado por la Pontificia Universidad Javeriana y Maloka que a través de una plataforma para la programación de robots con diagramas de flujo, busca enseñar a niñas y niños conceptos básicos de programación de robots cooperativos y el funcionamiento de los Sistemas Multi-Agentes robóticos (MAS). La arquitectura de QUEMES consta de tres módulos: presentación, encargado de la interfaz gráfica; lógica, encargado de los procesos funcionales; y común, encargado de los datos entre los dos módulos anteriores. Cada robot también físicamente consta de dos módulos, uno en el que se encuentran los puertos de comunicación, regulación de voltaje entre otros, y otro que se encarga del control del motor. Este proyecto tiene en cuenta los intereses y necesidades de las niñas y niños antes de comenzar las actividades, priorizando el contexto de la solución de problemas según sus propias experiencias [5].

En conclusión, se puede afirmar que la robótica educativa es una estrategia que ha presentado alta eficiencia porque está fuertemente relacionada con el desarrollo de habilidades y destrezas, la estimulación de la creatividad y la motivación en el proceso de aprendizaje. Igualmente, existen actualmente diferentes propuestas para abordarla como: utilizar los robots como proyectos de programación en donde los estudiantes no construyen el robot, sino que centran su aprendizaje en conceptos relacionados con el pensamiento lógico y los lenguajes de programación; utilizar los robots como centros de aprendizaje en donde los estudiantes a través de su construcción, aprenden de manera paralela conceptos sobre electrónica, mecánica, lenguajes de programación, materiales y diseño; y finalmente, utilizar los robots cooperativos como agentes que colaboran en el proceso de aprendizaje.

Aquí un gran ejemplo de robótica educativa basada en el trabajo cooperativo:

Notas al pie
1Laboratorio de Medios del Massachussets Institute of Technology
Referencias
[1] Acuña, A. (2006). PROYECTO ROBÓTICA: ESPACIOS CREATIVOS PARA EL DESARROLLO DE HABILIDADES EN DISEÑO PARA NIÑOS, NIÑAS Y JÓVENES EN AMÉRICA LATINA. II Jornada de Informática Educativa y Tecnología Educativa (págs. 1-28). Santa Ana de Coro, Venezuela: Fondo regional para la innovación deigital de América Latina y el Caribe.
[2] González, F., Jiménez, J., & Ramírez, J. (2010). Nuevos modelos de aprendizaje y desarrollo de la creatividad usando agentes robóticos. DYNA Universidad Nacional de Colombia.
[3] Odorico, A., Lage, F., & Cataldi, Z. (sf). Educación en robótica, una tecnología integradora.
[4] Denis, B., & Hubert, S. (2001). Collaborative learning in an educational robotics envionment. Computers in human behavior, 465-480.
[5] Franco, M., Becerra, L., Roldán, F., Buitrago, S., Bustacara, C., & González, E. (2010). QUEMES: Technology Educations based on Cooperative Robots.
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11 respuestas a Un recorrido por la robótica en educación y la cooperación

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  2. Juan Pedraza dijo:

    Evidentemente debo decir que mis conocimientos en cuanto a robótica son bajos -Por no decir nulos- pero me llama la atención que existe mucho material propicio para intentar ahondar en una educación más compartida que permita mantener un desarrollo de alto nivel.

    Interesante que se pusiera más en práctica. Por otro lado he visto que varios colegios del distrito le apuestan fuertemente a la robótica, aunque por otro lado está el tema de la financiación.

    Que buen artículo. No sabía de la existencia de todo esto.

    • Laura C. dijo:

      Muchas gracias Juan. Y s, en el distrito se adelantan proyectos alrededor del tema, de hecho en esta semana se estar presentando en el Planetario una exposicin y videoconferencias de Bogot Robtica en convenio con colegios distritales y algunas universidades. Saludos! =)

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  5. Excelente Laura el artículo y materiales aportados. En mi país se vienen desarrollando algunos proyectos de robótica. Me gustaría aprender y ponerlos en práctica en mi centro. Te tedré como referente en este tema.
    Felicitaciones por tu trabajo!
    Saludos
    Marcela

    • Laura C. dijo:

      Wow! Pues muchas gracias por tu comentario y por tenerme en cuenta 🙂 Tambin me gustara conocer sobre tu proyecto y cmo resulta todo. Un gran saludo!

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  7. Claudio Rojas R dijo:

    Muy buen articulo Laura, me aclaró varias dudas que tengo con respecto a un proyecto de robótica educativa que pretendo implementar con estudiantes de 14 a 16 años, para mejorar sus aprendizajes en Lenguaje y Matemática. Tomaré varia de tus indicaciones y sugereencias para mejorar mi proyecto.
    Saludos
    Claudio R.

  8. Carlos Camargo dijo:

    Buen artículo, nosotros en el Dpto de Ingeniería Eléctrica y Elecrónica de la UN estamos trabajando en el desarrollo de una plataforma abierta hardware/software para la enseñanza de la robótica, utilizamos únicamente herramientas abiertas.

    • Laura C. dijo:

      Muchas gracias. Sí conozco parte del proyecto, estaremos pendientes de concretar actividades y conocerlo en profundidad.

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