sábado, 31 de marzo de 2007

Robótica Educativa.

Día a día la práctica pedagógica tradicional se ha visto modificada por la inclusión de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC´S) originando un replanteamiento de los roles y funciones de las escuelas, docentes y alumnos.

En el ámbito educativo, una de las formas de introducir las TIC´S ha sido a través de la robótica aplicada a la educación, es decir la Robótica Educativa, como una herramienta de aprendizaje tanto de los contenidos tecnológicos como de otras disciplinas con las cuales se relaciona; propiciando, la potenciación de las representaciones de los conocimientos construidos producto de la interacción de los aprendices con los materiales, la guía del docente (facilitador) y la resolución de problemas en una modalidad de trabajo colaborativo.

Antecedentes.
Los primeros ensayos o trabajos sobre robots y autómatas fueron desarrollados en la década de los cincuenta por W. Ross Ashby (Desing for a Brain, N. Cork, 1952) y Gray Walter (The Living Brain, N. Cork, 1952). Walter construyó una serie de “tortugas” electromecánicas que actuaban como vehículos cibernéticos, realizaban funciones de autocontrol y autodirección tales como: buscar una fuente de alimentación cuando las baterías estaban por agotarse, se perseguían o evitaban entre sí, se miraban en un espejo, entre otras.

Seymour Papert, después de haber trabajado junto con su maestro Jean Piaget en el Centro de Epistemología Genética de Ginebra pasó al Laboratorio de Inteligencia Artificial del Instituto Tecnológico de Massachusetts (M.I.T.) en el año de 1964 para trabajar junto a Marvin Minsky.

Papert pretendía aplicar las ideas centrales de Piaget al entorno computacional por lo que desarrolló una teoría educativa denominada Construccionismo, fundamentándose en el Constructivismo. El Construccionismo señala que el aprendizaje ocurre cuando los aprendices están comprometidos en la construcción de un producto significativo de tal forma que al crear, hacer o construir algo; construyen al mismo tiempo sus conocimientos. Al probar ideas, hacer conjeturas, reflexiones, conexiones, organizando y reorganizando sus pensamientos y representaciones, los estudiantes construyen sus “estructuras cognitivas”

Su primer objeto computacional fue una tortuga, la cual era controlada con un lenguaje de programación que se convertiría rápidamente en un instrumento educativo muy valioso en todo el mundo “LOGO “.

Las primeras tortugas eran muy grandes y resistentes que posteriormente se convirtieron en modelos más reducidos con motores, sensores y sintetizadores de voz. Las tortugas se convirtieron en metáforas computacionales de gran utilidad incorporándose a la pantalla bidimensional de la computadora haciendo posible trazar imágenes y diseños complejos simulando un lápiz. Finalmente las tortugas LOGO aprendieron a navegar por el espacio virtual del monitor gracias a los procedimientos tridimensionales permitiendo esta innovación la introducción de la geometría tridimensional en la escuela primaria.

El construccionismo Papertiano considera que el conocimiento es construido activamente por los aprendices y que la educación debe proporcionarle las oportunidades (ambiente de aprendizaje diverso) de realizar actividades que fomenten la creatividad e impulsen el proceso constructivo mediante el juego, como una estrategia de aprendizaje que permiten conectar a los aprendices con su vida diaria de una manera concreta y estimulando su creatividad.

La Robótica Educativa es un escenario que permite a los estudiantes, desde temprana edad, construir su propio conocimiento llevándolos de la mano hacia el saber científico; permitiéndoles aprender en una forma más practica, sencilla y activa, donde se logra que ellos sean diseñadores, creadores e investigadores y no solo consumidores de conocimientos.

La Robótica Educativa permite a los estudiantes:

1.- Construir estructuras con elementos de alta tecnología (Lego) y materiales de uso común en el salón de clases.
2.- Creación de programas en la computadora (Logo).
3.- Construcción del conocimiento en sus mentes (estructuras cognitivas) como resultado de las actividades realizadas.

Es importante resaltar que no basta el empleo de buenos materiales de construcción, sino que es también primordial el ambiente de aprendizaje o el contexto social en el cual ocurre la construcción del conocimiento (elección, diversidad y ambiente agradable). El construccionismo sostiene que el aprendizaje sucede de manera más eficaz cuando los estudiantes se comprometen en la construcción de objetos y/o productos que sean significativos para ellos.

“El mejor aprendizaje no derivará de encontrar mejores formas de instrucción, sino de ofrecer al educando mejores oportunidades para construir”. (Papert).

Ventajas de la Robótica Educativa:
*El alumno accede al conocimiento de la ciencia a través de la experimentación práctica, al encuentro con complejos principios físicos y su aplicación; además de provocar una inquietud por el razonamiento científico.
*Estimula la imaginación y creatividad al diseñar y rediseñar nuevas aplicaciones.
*Desarrollo de la concentración y habilidades manuales.
*Afianzamiento de los contenidos teóricos al desarrollar experimentos prácticos. Este punto es muy importante sobre todo en edades donde el pensamiento abstracto aún no está completamente desarrollado. El alumno comprende lo que ha aprendido.
*Desarrollo del trabajo en equipo y liderazgo, manejo de conflictos, habilidades comunicacionales, actitudes y aptitudes orientadas al logro de objetivos, perseverancia, paciencia, flexibilidad, tesón.
*Satisfacción del alumno frente a su proceso de aprendizaje al obtener logros rápidos y concretos. Desafíos de corto plazo.
*Guías para el docente y el alumno.

Desventajas de la Robótica Educativa.
*El costo (tiempo y dinero para su actualización).
*La incompatibilidad con otros materiales.

LEGO.
La historia del Lego comienza en 1934, el danés Ole Kirk Christiansen quien era carpintero elaboró bloques de madera en serie al observar que eran del gusto de los niños que visitaban su taller. La fabricación de estas piezas tuvo un cambio cuando se lograron ensamblar unas piezas con otras potenciando su funcionamiento y brindando una mayor solidez en lo construido.

Posteriormente la madera fue sustituida por plástico inyectado dando mayor precisión para que los bloques pudieran ser apilados y trabados entre sí. Los colores de estos bloques eran rojos, azules, amarillos, blancos y gris claro, añadiéndose otros colores a partir de 1990 con excepción del verde por temor a que fuera utilizado para fabricar vehículos militares con lo cual se consideraría el juguete Lego como bélico.

El nombre Lego está formado por la frase en danés leg godt que significa “juega bien”.

En 1958 murió su creador y su hijo Godtfred mejoró el diseño de los bloques con tubos huecos en la cara inferior ampliando así su capacidad para ligarse, agarrarse entre sí y mejorando su versatilidad al fabricarlos de varios tamaños.

En los años 70 se expande la compañía con nuevos diseños temáticos que incluyen robots, castillos medievales, dinosaurios, ranchos del salvaje oeste, barcos, automóviles, trenes y últimamente con temas de películas, pero siempre con posibilidad de ensamblar unos a otros y en 1978 surgen los “minifig”: personas Lego con piernas y brazos articuladas y sonrientes permitiendo a los usuarios la práctica de roles.

Lego propicia el desarrollo armónico de los aprendices al fomentar su creatividad, imaginación y motivación en la construcción de sus propios modelos, les permite hacer su plan de trabajo, equivocarse, corregir, compartir con otros y lo más importante aprender jugando estimulando su pensamiento y modificación de sus estructuras cognitivas.

LEGO/LOGO.
Las investigaciones del arquitecto Steve Ocko sobre juguetes computacionales tuvieron como resultado la idea de incorporar los procedimientos LOGO en la construcción de juguetes modulares dando origen al proyecto LEGO/LOGO del Instituto Tecnológico de Massachusetts (M.I.T.).

El LEGO es un juego de construcciones que contiene módulos de plástico que pueden ensamblarse (Origen danés), que a pesar de su elevado costo se han difundido por su gran calidad e interés. Los modelos recientes (LEGODACTA) han incorporado otros elementos como poleas, engranajes, ejes, motores, sensores, luces, entre otros; lo que permite la construcción de mecanismos más complejos y controlables por una computadora a través de una interfaz. El LOGO es el lenguaje de programación seleccionado para desarrollar procedimientos modulares y repetitivos, lo que permite dotar de cierta inteligencia al juguete.

La combinación de LEGO/LOGO estimula la producción de estructuras más complejas donde al incorporar un nuevo componente “LEGO” (sensor, motor, engranaje) perturba la construcción anterior y demanda un nuevo equilibrio constructivo para que el sistema siga funcionando, es decir nuevos procedimiento de “LOGO “(cables, módulos y conexiones).

Considero que por más atractivas que resulten las tecnologías, estas por sí mismas no son lo más importante, sino la fundamentación pedagógica que sustente su inclusión en el proceso enseñanza-aprendizaje.

La teoría educativa de Papert, el Construccionismo es una propuesta sobre la cual se sustenta que un programa educativo utilice las tecnologías digitales. Partiendo de las ideas de Piaget, el Construccionismo propone que los aprendices desarrollen un papel activo en el diseño de sus proyectos y en la construcción de su propio conocimiento, siempre y cuando se genere un ambiente de aprendizaje propicio para lograrlo.

Crear objetos, experimentar con ellos, modificarlos, ver como funcionan, reflexionar y compartir con otros el proceso, llevan al desarrollo de capacidades intelectuales tales como la adquisición de capacidades de búsqueda y resolución de problemas, razonamiento y representación formal, desarrollo de modelos de conocimiento, pensamiento y aprendizaje, y mejora de estilos cognitivos.


Referencias:
http://eduteka.org/imprimible.php?num=248
http://fodweb.net/robotica/roboteca/articulos/pdf/juguetes_inteligentes.pdf
http://sepiensa.org.mx/contenidos/2005/f_lego/lego_1.htm

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