USO DE LAROBÓTICAEDUCATIVA COMO HERRAMIENTAEN LOS PROCESOS DE ENSEÑANZA
(Use of robotics education as a tool in the process of teaching)
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia Grupo de Investigación en Robótica yAutomatización Industrial, GIRA , * pintosml@gmail.com, ** barreranelson@hotmail.com, ***wilson.perez@uptc.edu.co
(Recibido el 9 de septiembre de 2009 y aceptado el 3 de marzo de 2010)
Resumen:
Atravésdelarobóticaeducativayelusodereferentes pedagógicosydidácticos,esposibleapoyarlosprocesos deenseñanzayaprendizajedelacomunidadacadémica, conherramientastecnológicas.Enestedocumento,se describelaimplementacióndeunrobotmóvilde configuracióndiferencial,construidoconelsetdepiezas delkitderobóticaLegoMindtorms™NXT,comoapoyo alosprocesosdeenseñanzayaprendizajeenlosniveles deeducaciónpreescolaryeducaciónbásicaprimaria, entresinstitucioneseducativasdeldepartamentode Boyacá,Colombia.Seestableceunestadodelarte deaplicacionessimilares,loslineamientosparala construccióndelrobotylosresultadosdesuaplicación enelambienteeducativo.
Además,deformageneral,sehaceevidenteelpotencial delosambientesparaelaprendizajedesarrolladosapartir delarobóticaeducativa,comonuevapropuestadidáctica querespondealosrequerimientosdesociedadescontemporáneasquereclamannuevosmétodosdeenseñanza.
Abstract:
Througheducationalrobotics,concerningtheuseof didacticandpedagogiccansupportteachingandlearning processesintheeducationalcommunitywith technologicaltools.Thisdocumentdescribesthe implementationofadifferentialmobilerobot configurationbuiltwiththesetpiecesofkitLego Mindtorms™NXTrobotics,tosupportteachingand learningprocessesinthreeelementaryschoolsfromthe StateofBoyacá,inColombia.Moreover,thestateofart ofsimilarapplicationsisestablishedandtheguidelines forbuildingtherobotandtheresultsofitsapplicationin theeducationalenvironmentarepresented.
Inaddition,itisgenerallyclear,thepotentialforlearning environments,developedfromtheeducationalrobotics asanewteachingproposalthatmeetstherequirementsof contemporarysocietiesthatdemandnewteaching methods.
Palabrasclave:
robóticapedagógica,preescolar,robot móvil.
1. INTRODUCCIÓN
Larobóticasepuedeconsiderarunadelasáreas tecnológicasconmásaugeenlaactualidad, fundamentadaenelestudiodelosrobots,queson sistemascompuestospormecanismosquelepermitenhacer movimientosyrealizartareasespecificas,programablesy eventualmenteinteligentes,valiéndosedeconceptosdeáreas delconocimientocomolaelectrónica,lamecánica,lafísica,las matemáticas,laelectricidadylainformática,entreotras. Dependiendodelaaplicación,larobóticapuedeextendersey generarbeneficiosnosoloenelsectorindustrialydeservicios, sinotambiénenlasaulasdeclase,posibilitandolaelaboración denovedososambientesparaelaprendizaje.
Desdeladécadadelossetenta,sehadespertadounespecial interésporlosaportesquelarobóticapuederealizaralos procesoseducativos(Ruiz,1987),generándoseunanuevaárea deestudio,quesehadenominado“RobóticaPedagógica”,que utilizaloselementosmultidisciplinaresdelarobóticacon
Keywords:
educationalrobotics,elementaryschool, mobilerobot.
finesdidácticos,permitiendolaaplicacióndeciertas herramientastecnológicas,comoapoyoenlasdiferentes metodologíasdeenseñanzaydeaprendizaje,llevandola acción,dellugarmonopolizadodelmaestro,aluniverso personaldelestudiante.
Enlaactualidad,existeunaampliavariedaddetécnicasy recursosquesonutilizadoscomoapoyotecnológicopara favorecerelaprendizajeacadémicoyeldesarrollosocialdelas personas(Brendan,2010);sinembargo,lasaplicaciones robóticasparaestospropósitosaúnsonlimitadas.
Enestedocumento,sedescribeunaprimeraaproximaciónala implementacióndeestrategiasderobóticaeducativaparael apoyoalosprocesosdeenseñanzaenlacomunidadeducativa deldepartamentodeBoyacá,enColombia.Seindican,aunque deformasomera,losrequisitosylineamientosparalaselección eimplementacióndeunroboteducativoenelnivelde preescolarylaspruebasrealizadasentresInstituciones Educativas.Parafinalizar,semuestranlosresultados, conclusionesyalgunaspropuestasdetrabajosfuturos.
2. DESARROLLO DE LAROBÓTICA EDUCATIVA
Atravésdelaintegracióndediferentesáreasdelconocimiento, esposiblelaobtencióndeconsiderablesresultados.Larobótica esunejemplodelaintegracióndediferentesáreasdel conocimiento;atravésdeestadisciplinaseintegransistemas mecánicos,eléctricos,electrónicos,informáticosyde comunicaciones.Eltérmino“robot”apareceporprimeravez en1921,enunaobrachecadelautordramáticoKarelCapek,en cuyoidiomalapalabra“robota”significafuerzadetrabajoo servidumbre(Ollero,2001).
La“RobóticaPedagógica”esdefinidacomounadisciplinaque permiteconcebir,diseñarydesarrollarrobotseducativospara quelosestudiantesseiniciendesdemuyjóvenesenelestudio delascienciasylatecnología(Ruiz,2007);surgeconla finalidaddeexplotareldeseodeloseducandosporinteractuar conunrobotparafavorecerlosprocesoscognitivos.Martial (VivetyNonnon,1989)tambiéndefineestadisciplinacomo “laactividaddeconcepción,creaciónypuestaen funcionamiento,confinesdidácticos,deobjetostecnológicos, quesonreproduccionesreducidasmuyfielesysignificativas delosprocesosyherramientasrobóticasquesonusadas cotidianamente,sobretodo,yquecadavezsonmáscomunes ennuestroentornosocial,productivoycultural”.
Numerosasinvestigacionesyademuestranelinterésglobalpor lainsercióndeherramientasrobóticasenlasaulasdeclase. Desdeelaño1975,enlaUniversidadDuMaine,enLeMans, Francia,apareceunaprimerautilizaciónconfineseducativos delarobótica,coneldesarrollodeunasistemadecontrol automatizadoparalaadministracióndeexperienciasen laboratorio,parapracticasdepsicologíaexperimental(Nonnon etLaurencenlle,1984)(Ruíz,2007);en1989,laUniversidad AutónomaMetropolitanaylaUniversidadNacional AutónomadeMéxicorealizarontrabajosrelacionadosconla implementacióndeunroboteducativoparaelaprendizajede conceptosinformáticos(Ruíz,1989);en1998seinicióel proyecto“RobóticayAprendizajeporDiseño”,realizado conjuntamenteporelCentrodeInnovaciónEducativadela FundaciónOmarDengoyelMinisteriodeEducaciónPública deCostaRica(FundaciónOmarDengo,2004).EnEspaña, redeseducativascomoCOMPUBLOT(2008)implementan aulasderobóticaycursosdeformaciónparaniñosennivelde formaciónprimaria.
EnColombiatambiénsehandesarrolladoimportantesaportes paralaaplicacióndelosrobotsenlosambienteseducativos. LaUniversidadPedagógicaNacionallideró,enelaño2004, proyectosparalaformacióndedocentesenrobóticaeducativa (NarváezyNarváez,2009).En2008,laUniversidaddelCauca inicióunproyectoderobóticapedagógicadenominado “PlataformadeRobóticayAutomáticaEducativadeComputadoresparaEducar”(Universia,2007).Enlacomunidad educativadelColegioBolívar(www.colegiobolivar.edu.co), elInstitutoNuestraSeñoradelaAsunciónINSA(INSAhttp://www.insa-col.org)ylaFundaciónGabrielPiedrahita Uribe,enCali,tambiénsehanimplementadotallerespara
laaplicacióndelarobóticaeducativa.Paraelapoyoespecífico enlosprimerosañosdeformación,enlaUniversidadNacional deColombiaserealizólaconstruccióndeunrobotmóvil didácticoparatrabajoconniñosdebásicaprimaria(Peña, 2002).
Paraverificarlosobjetivosdelarobóticaeducativacomo disciplinaintegradoradedistintasáreasdelconocimientoes necesarioeldesarrollodedosprocesosindividuales,pero altamentedependientes.Porunaparte,sedebenestablecer funcionesdesdeelpuntodevistadeingenieríaparaelestudioy procesodeconcebir,diseñaryconstruirmecanismosrobóticos; yunasegundafunción,desdeelpuntodevistadidáctico,para constatarqueefectivamentedichosmecanismoscumplanlos fineseducativosparaloscualesfuerondesarrollados,loque involucrainvestigacionesenlasdisciplinasdelconocimiento delaeducación,enseñanzayaprendizaje.
Lasseisprincipalesáreasdetrabajoquesehanpropuestoenla robóticapedagógica(Cabrera,1996)sonlassiguientes:
-Apoyoenlaenseñanzadeprimariaysecundaria;
-Adultosenformaciónprofesional;
-Larobóticaaplicadaalaspersonasdiscapacitadas;
-Larobóticacomoherramientadelaboratorio;
-Larobóticapedagógicaparafacilitareldesarrollodelos procesoscognitivosyderepresentación,y
-AnálisisyreflexionessobrelaRobóticaEducativaysus aplicaciones.
Comoapoyoalaenseñanzadeprimariaysecundaria,se hanconseguidoconsiderablesaportesenelaprendizajede conceptosprincipalmenterelacionadosconlasmatemáticas, lascienciasylaprogramación,utilizandoherramientasque resulteninteresantesparalosalumnosyquefacilitensus procesosdeaprendizaje(Papert,1995).Laaplicacióndeesta disciplinapretendeexplotarloatractivoqueresultaparalos educandoslaideadeaprenderjugando.
3. UN ROBOTPEDAGÓGICO PARA ELNIVELDE PREESCOLAR
Basadosenimplementacionesanterioressobrelarobótica educativa,segúnelestadodearteestablecido,ydeacuerdocon ciertosrequerimientosyfinespedagógicosnecesarios,se seleccionóelsetdepiezasdidácticoLegoMindtorms™NXT HardwareDeveloperKit(LegoEducation,2006)parala construccióndeunprototiporobóticomóvilconfines didácticos.
Mediantedocumentosdeinvitaciónenvariasinstituciones educativasdeldepartamentodeBoyacá,serealizóla presentacióndelapropuesta,unadescripcióndelrobotyla solicituddeavalparalarealizacióndeunajornadade motivaciónysocializacióndelarobóticapedagógicaenlos nivelesdepreescolaryprimaria.Finalmente,lasinstituciones enlasquesepudieronimplementarestrategiasdeapoyoalos procesosdeaprendizajeacadémicomediantelaaplicaciónde larobóticapedagógicafueron:
-ColegioNacionalizadoLisandroCely,SecciónPrimaria, MunicipiodeMongua(CNLC);
-InstituciónEducativaTécnicaGustavoJiménez,SedeLa Manga,gradopreescolar,MunicipiodeSogamoso(IEGJ),y -ColegioGabrielCamargoPérez,gradopreescolar, MunicipiodeSogamoso(CGCP).
Seidentificaronlasnecesidadeseducativasplanteadasenel desarrollodelproyecto,mediantelaobservacióneindagación conelpersonalencargadodelosprocesosdidácticosdelos colegiosparticipantesenlosnivelesdepreescolaryprimaria. Deacuerdoconlassugerenciasdelosdocentes,elprototipo robóticodeberíacontarconlassiguientescaracterísticas:
-Unaestructuradeconstrucciónyprogramaciónquepermita apoyaractividadesrelacionadasconlasáreasdematemáticas,ciencias,lecto-escriturayprogramación;
-Realizacióndemovimientoslibressobreterrenoslisos,con ysinobstáculos,afinderealizardibujosdefiguras geométricasplanas,y
-Capacidaddeinteracciónconlosniños,atravésdefunciones llamativasquesimulenlossentidosyalgunosmovimientos humanos,comoporejemplo:hablar(parlantesyemisiónde sonidos),escuchar(sensordesonido-micrófonos),tocar (sensordecontacto),ver(sensoresultrasónicoseinfrarrojo) ydesplazamiento:(actuadoresservomotores).
Enlatabla1sepresentaunesquemadelasactividades planeadasparaloscursosdepreescolaryprimariaenlas institucionesparticipantes;eltamañosugeridoparalosgrupos sedeterminóporlalimitacióndecontarsolamenteconun dispositivorobótico;sinembargo,seprocuróquetodoslos niñosdelasinstitucionesparticipantestuvieranlaoportunidad deinteractuarconelrobot.
4. ELROBOTEDUCATIVO “AMIBOT”
ElsistemaderobóticadeLego®estáconstituidoporuna seriedepiezas,undispositivoprogramableyunconjunto desensores(entradas)yactuadores(salidas)compatibles, quepermitenarmarestructurasrobóticas,tomarseñalesde ambiente,procesardatosyejecutarciertastareas,realizando unarápidaysencillaintroducciónalossistemasrobóticos.
Sepresentandosversiones:elkitLegoDacta™,conocido típicamentecomoRCX(SistemadeComandosdeRobótica), cuyaspartessemuestranenlafigura1,yelsetdepiezasde LegoMindtorms™NXT,lanzadoen Agostode2006comolaevolucióndesuantecesorRCX(Lego Education,2006).
Sehadesarrolladounaplataformarobóticaeducativa denominadaAMIBOT(figura1),móvil,deconfiguración diferencial,basadaelmodelodeconstrucción“Tribot”, presentadocomounodelosejemplosdeconstrucciónque apareceenlaherramientadeprogramacióndelkitderobótica deLegoMindstorms®(Lego®,2007).
Tabla 1. Actividades planeadas. Jornada de motivación y socialización de la robótica pedagógica en los niveles de preescolar y primaria.
Niveles Actividad Tiempo Recursos Tamaño grupo
PreescolarPrimero
SegundoTercero
CuartoQuinto
Los números: Los colores:
el robot realiza tareas que obedecen a una secuencia numérica. el robot se mueve de forma diferente dependiendo del color de la superficie sobre la cual se desplaza.
Geometría: el robot dibuja figuras geométricas de diferente forma y tamaño.
1 hora
Aula de clase, papel y colores, para que los niños interactúen gráficamente.
10 niños
1 hora
Motivación: las mismas prácticas de los grados anteriores. ¿Cómo funciona un Robot?, ¿cuáles son sus partes? y ¿qué es un sistema?
1 hora
Aula de clase, papel y lápiz, para que los niños interactúen con operaciones matemáticas relacionadas con la geometría dibujada.
Aula de clase, papel y lápiz, para que los niños interactúen con el tema descrito.
20 niños
20 niños
Paraladescripcióndelrobotseconsiderarontresbloques básicos:losactuadores,pararealizareldesplazamientodel robotenunplano;unaetapadeinstrumentaciónapartirdelos cuatrossensoresdeAMIBOT,paralarecepcióndeseñalesde contacto,proximidad,sonidoydeteccióndecolores,yuna etapafinaldeprocesamientomediantelainterfazprogramable NXT.
Además,Bermúdezindicalosmomentosdeinercia, radiosdelasruedas,característicaseléctricasdelosmotoresy girosquelaplataformarobóticaLEGOMINDSTOMSTM® puederealizar,apartirdecálculosexperimentalese identificacióndesistemas(BermúdezyPinto,2007).
4.1Actuadores
Paraimplementarunaplataformatipodiferencial,seutilizaron lostresservomotoresdelKitLegoMindstorms™,aloscuales fueronacopladaslasruedasdelaconfiguración.
Estoconbase enlosparámetrospresentadosporBermúdez,parael ServomotorNXTLEGOMindstoms®conTécnicasde IdentificacióndeSistemas(BermúdezyPinto,2008).
4.2Instrumentación
Seusaronparadeterminarlavelocidaddelosmotores utilizados.Adicionalmente,sedispusieroncuatrosensores externospararecogerlasseñalesdelentorno,queestán
constituidosporunsensorON/OFF,quedeterminacontactos,y tresanálogosparamedirdistancia(ultrasónico),intensidad lumínica(infrarrojo)ysonido(micrófono).Ladescripciónde cadasensorseencuentraen(TheLegoGroup,2006).
4.3Programación
ElcontroladorNXTesunainterfazconcuatroentradas digitalesparanavegarporlosprogramaspreviamente descargados,ejecutarlos,configurarlosymonitorizarelestado delossensores.
Olaskoagadescribediferentesopcionesde softwareparaprogramarlaplataformaNXT,algunasdeellas correspondenalasaplicacionesRobolab(LEGO,2007), (Olaskoaga,2001).
5. INSTRUMENTALIZACIÓN DE LA PROPUESTADIDÁCTICA
Apartirdelrobotmóvilconstruido,ygraciasalasfacilidades deprogramacióndequeéstedisponeparalarealización detareasbásicasdiseñadasconpropósitosdidácticos,se realizaronjornadasdesocializaciónymotivaciónenlos estudiantesdelosnivelespreescolaryprimaria,porsolicitud delasinstitucioneseducativasinvolucradas,buscandoque losniñosafianzaransusfuncionescognitivassuperiores, aumentaransucreatividadycapacidaddeconcentración,y desarrollaranhabilidadessensorialesymotrices,alavezquese aumentóenellossugradodemotivaciónhacialosprocesos educativos.Talcomoseindicóenlatabla1,seplantearon cuatrotemáticasparaeldesarrollodelasactividades,así:
5.1Losnúmeros
Muchosniñosentranasuniveldepreescolarconun conocimientopreliminarsobrelosnúmeros.Puedencontarde cincoadiezobjetos,sinproblema,ytambiénpuedenleer algunosdelosnúmeros,perohayniñosquenohanconstruido
esetipodeconceptoyque,enparticular,necesitanmás oportunidadesparaaprenderacontar,aleeryaescribir números(Chavarria,2007).
Apartirdeuninstrumentonovedoso,puedenreforzarseen losniñossusconocimientosrelacionadosconlosnúmerosy operacionesmatemáticasmuysimples.Enestecaso,yconel finderecordaralgunosnúmerosnaturales,elrobotrealizó tareasqueobedecíanaunasecuencianuméricaespecífica:
a)Saludarveces;
b)Abrirycerrarsustenazasveces,simulandounaplauso;
c)Girarveces;
d)Cambiarelvalorde e)Irai).
ConelleguajedeprogramacióngráficoNXT,seimplementó unarutinaparaunaejecuciónnuméricadeaplausosenelrobot. Posteriormente,sepreguntósobrelasecuenciadesarrollada porelrobot:¿cuántasvecesaplaudió?,¿cuántasvecesgiró?y ¿cuántossaludosdio?
Enlatabla2sepresentanalgunasapreciacionesyresultados delaactividadencadaunodeloscolegiosenlosquefue implementada.Deformageneral,comoseapreciaenlafigura 2,eldesarrollodelaactividadfuedegraninterésparalosniños participantes.
5.2Loscolores
Laenseñanzadeloscoloresseconvierteenunáreaesencial paralaexploraciónespacialdelniño.Serealizaronactividades muysimplesparareconocimientodecoloresprimarios.El carácteraudiovisualdeestaactividadpermitióobteneruna participaciónmásactivadelosestudiantes.
Seprogramóalrobotparaemitirsonidosomoversedeforma diferente(enlínearecta,girandosobresueje,encírculos,etc.), dependiendodelcolordelasuperficiesobrelacualsedesplazó, loque,ademásdereforzarelconocimientodecolores indirectamente,lepermitióalosniñosunaaproximaciónala nocióndeluz,reflexiónyotrosfenómenosfísicosquesuceden enesteprocesodereconocimiento.
Lafigura3muestraunejemplodelprogramaimplementado conNXT,enelquedeacuerdoalporcentajedelaseñal obtenidaporelsensorinfrarrojoconectadoalpuerto3,seemite unaseñalsonoracorrespondientealcolordelasuperficie.El porcentajeexactoseobtienerecalibrandoelsensordeacuerdo conlascondicioneslumínicasdelespaciodetrabajo.Enla tabla2seindicanlosresultadosdelaactividad,conunejemplo deaplicaciónenlafigura4.
5.3Geometría
Laenseñanzadefigurasgeométricasplanasysusprocesos matemáticosrelacionados,comomedicióndelados,cálculo deperímetro,nocionesdedimensionalidad,etc.pudieron serfácilmentereforzadosconactividadesqueinvolucraran eldibujo,reconocimientodelasfiguras,unarelación dimensionalentreellasyuncálculomatemático.
Elrobotdibujafigurasgeométricasdediferenteformay tamaño.
EnlaplataformadiferencialrealizadaporPinto,se aprecióqueapartirdeunadiferenciadevelocidadentrelasdos ruedaslaterales,sepodíanobtenergirosdelongitud proporcionalaladiferenciadelvoltajeaplicadoalosmotores conectadosacadarueda.
(PintoyBermúdez,2007).Eldibujo delasfigurasgeométricasresultantesseobtuvoubicando,enla parteinferiordelrobot,unmarcadordelcolorseleccionadopor losniñosparticipantes.
Enlafigura5seapreciaelprogramaparaeldibujodeun cuadrado,apartirdemovimientoscombinadosdeavance,con cuatrogirosde90grados,obtenidosmediantelapolarización deunsolomotor.Paraeldibujodetriángulos,sedisminuyó atreselparavance-giro,condiferentesgradosporgiro, dependiendodeltipodetriángulo.Enlasfiguras 6y7se muestranalgunasimágenesdelaactividaddesarrolladaenlos colegios,cuyasapreciacionestambiénseincluyenenlatabla2.
5.4Motivacióndelarobótica
Medianteelusodelarobóticaeducativapuedenrealizarse aproximacionestecnológicasdesdeunatempranaedad (Boring,1979),desmintiendo,conunbajocosto,elmitodeque laaplicacióndesistemasrobóticossolamentesedaenelámbito industrial,militarodeciencia-ficción.Elcarácter transdisciplinardeestaáreadeestudiopermite,además,la introduccióndeconceptosmásprofundosdelasciencias exactasynaturales.
Paraquelosestudiantesreconocierannocionesbásicassobre lossistemasrobóticos,físicos,mecánicosyelectrónicos,se realizóunaactividaddedescripcióndelaspartesdelrobot, identificacióndesensoresyrelaciónconlossentidoshumanos, seexplicólageneracióndemovimiento,motores,acople mecánico,fuentedealimentación,etc.,métodosde comunicaciónyprogramación.
Sedescribieron,además,otrasplataformasrobóticasdesarrolladasporelgrupodeInvestigaciónGIRA,delaUPTC. Alfinaldelaactividad,losestudiantesdebíanestarenla capacidadderesponderalosinterrogantes:¿cómofunciona unrobot?,¿cuálessonsuspartes?y¿quéesunsistema?En latabla2tambiénseincluyenlasobservacionesyresultados deestapráctica.
6. CONCLUSIONES
Seplantealarobóticaeducativacomounaalternativa didáctica,quedeformaparalelaalosmétodosyaestablecidos, propendepornuevosenfoquesquepromuevanenlos educandosinteresesquecoadyuvenenlacreaciónde ambientesparaelaprendizajeenelquelosestudiantes encuentrencircunstanciasfavorablesparalaconstrucciónde conceptosydesuinterpretaciónpersonaldelarealidad.
Aparecelarobóticaeducativacomounaactividad transdisciplinarpues,desdelaperspectivainstrumental,el desarrollodesistemasrobóticosconfinesdidácticosresulta unprocesorelativamentesencillodesdeelpuntodevistade laingenieríaelectrónica.Sinembargo,elplanteamientoy desarrollodelasprácticasdebeestarguiadoporpersonal conformaciónendidácticaypedagogía,queaportesu conocimientoyexperienciaenelámbitoeducativo.(Bijkery Law,1992).
Losdocentesmanifiestandesconocimientoenelmanejode herramientasdidácticasqueusentecnologíasrecientes,porlo quesehacerelevantelacapacitacióndelosmismos,yaque muestraninteréseiniciativaenelcomplementodesusclases conherramientasquehaganusodelatecnología.
Enlaactualidad,lasociedadcontemporáneaylosestudiantes enformaciónreclamannuevasestrategiasdidácticasqueestén acordesconlosrequerimientosdeunmundoquebrindaalos individuosunaavalanchadeinformación,quenoesasimilable deformasencillayquefinalmentelograintoxicarelintelecto antesdeenriquecerlo.
Sehaceunprimeracercamientoalosreferentesteóricos mediantelarevisióndelestadodelarte,peroseapreciaque estesepuedeampliar,dandobasesmássolidasqueorienten lapropuestahaciaprocesosquelogrenimportantes transformacionesenlosmétodosdeenseñanzaqueseusan enelentornoregionalynacional,construyendonuevase importantespropuestasmetodológicasqueaportenalas cambiantessociedadescontemporáneas.
Tabla 2. Resultados de las actividades planeadas, por colegio, en las jornadas de motivación y socialización de la robótica pedagógica en los niveles de preescolar y primaria.
ActividadColegio / NivelResultados de las observaciones parciales
CNLC
Los números: el robot realiza tareas que obedecen a una secuencia numérica.
Respuestasacertadasyparticipacióngeneral. Paraeldesarrollodelaactividad,elgrupodeniños yniñasfuemuygrande,loqueimpidióquetodos losniñosatendieranlassolicitudes.
Setrabajóporgruposde4niños,obteniendouna mayoraproximaciónindividualalrobot.Las respuestastambiénfueronacertadas. Secontaroneidentificaron,además,laspartesmás visiblesdelrobot.
Nosehabíanrealizadoaproximacionesanteriores alarobóticadesdeelauladeclase.
Lanovedadydiversiónfueronaspectos predominantesenlaactividad.Unavezconocido elrobot,yentendidaslaspreguntas,lasrespuestas numéricasfueronacertadasencadagrupode trabajo.
Los colores: el robot se mueve de forma diferente, dependiendo del color de la superficie sobre la que se desplaza.
CNLC
Respuestasacertadas.Elprocesodereconocimientodecoloresyaestabatotalmenteaprendido, porloqueserescatómáslaenseñanzadel fenómenofísicodereflexióndelaluz.
Repuestasacertadasymasivaparticipación.El reconocimientodecoloresesuntemaaprendido porlosniñosdesdeañosanteriores,porloque llamómáslaatenciónlaemisióndesonidosen inglés,relacionadosconloscolores.
Repuestasacertadasymasivaparticipación.La identificacióndelsensorylaexplicacióndesu funcionamientofueroneltemacentraldela actividad.
Losestudiantesdepreescolaryprimeroidentifican correctamentelasfigurasgeométricasdibujadas porelrobot.
CNLC
Geometría: el robot dibuja figuras geométricas de diferente forma y tamaño.
CGCP
Losestudiantesdesegundoaquintorealizan correctamenteelprocesodemedicióndeperímetro paracadafigurageométricadibujada. Losniñosgeneraroniniciativasparahacer adaptacionessimilares(ajustarunlápiz)consus juguetes,deformaqueestosapoyaransustareaso reforzaranloaprendidoenclase.
Losestudiantesdelgradopreescolaridentifican correctamentelasfigurasgeométricasdibujadas porelrobot.
7. RECOMENDACIONESY TRABAJOS FUTUROS
Enfuturostrabajos,serecomiendaqueestetipodelabor sefortalezcaconreferentesteóricosrelacionadosconlos diferentesmodeloscognitivosyconteoríasrelacionadasconel aprendizajedeloshumanos,ycómoésteconstruyelarealidad mediantelasexperienciasquevivedíaadía,loquepermitirála planeacióndeactividadesqueseanmásefectivasyadecuadas, puesenmuchasocasionessediseñanestetipodeherramientas desdelaperspectivainstrumentalquedalaingenieríayse
sedesconocelaperspectivadelsujetocognoscente,quees-en últimas-alquevadirigidoeltrabajo.
Porotrolado,laimplementacióndeunrobotpedagógicoenel niveldepreescolardealgunasinstitucioneseducativasdel departamentodeBoyacá,fuesólounaintroducciónhaciala aplicacióndeherramientastecnológicasdeimpactoregional. Sinembargo,paraapreciarlosverdaderosalcancesdela robóticaeducativa,nosoloenlosnivelesdeeducación preescolaryprimaria,sinotambiénenlosdesecundariay media,serequiereunainiciativayacompañamientodelas
institucionesparticipantes,mediantelainclusióndepropuestas similares,enunplandeestudioacadémicoconunacompleta orientacióndidácticaparaelplanteamiento,realizacióny análisisderesultadosenlasjornadas,talleresypruebasque serealicenconlosprototiposrobóticos.Porestasrazones, seproponecontinuarconeldesarrollodelarobóticaeducativa, atravésdepropuestasdeinvestigación,comolade implementacióndeestrategiasderobóticaeducativacomo apoyoenlaenseñanzadeconceptosbásicos,enlosniveles deprimariaysecundariadelasinstitucioneseducativasdel departamentodeBoyacá,oladediseñoeimplementación demódulosdeformaciónencienciasytecnología,mediante larobóticaeducativa,utilizandoplataformasmóviles,para estudiantesdebachilleratoeninstitucioneseducativasdela provinciadelSugamuxi.
Estasactividadespodríanserdesarrolladasconelapoyode laUniversidadPedagógicayTecnológicadeColombia,UPTC, atravésdelaEscueladeIngenieríaElectrónica,elCentro deInvestigacionesyFormaciónAvanzada,laDirecciónde InvestigacionesdelaUniversidadylasinstituciones educativasinteresadas.
Finalmente,importaseñalarqueduranteelprocesode medicióndelimpactodelprototipo,seresaltaunnotable interésporpartedelosestudiantesdelasinstituciones participantes,alinteractuarconelrobotAMIBOT.
Parafuturasexperienciasquehaganusodelarobótica educativa,debecontarseconunaseriedeprototiposrobóticos quepermitanunaaproximaciónmaspersonalizadaalos sistemasrobóticos.Unaformainteresantedelograrloabajo costopuedeserlaaplicacióndeadaptacionesajuguetes,con motores,sistemasdealimentacióndevoltajeysistemasde control.
8.AGRADECIMIENTOS
ElGrupodeInvestigaciónenRobóticayAutomatización Industrial“GIRA”,adscritoalaEscueladeIngeniería ElectrónicadelaUniversidadPedagógicayTecnológicade Colombia,UPTC,SedeSeccionalSogamoso,agradecealas directivasydocentesdelasinstitucioneseducativasque permitieronlainclusióndeprácticasderobóticaensus procesospedagógicos:
-ColegioNacionalizadoLisandroCely,SecciónPrimaria,del MunicipiodeMongua;
-InstituciónEducativaTécnicaGustavoJiménez,SedeLa Manga,nivelpreescolar,delMunicipiodeSogamoso.
-ColegioGabrielCamargoPérez,nivelpreescolar,del MunicipiodeSogamoso.
Igualmente,expresasugratitudalaDireccióndeInvestigacionesdelaUPTC;alCentrodeInvestigacionesyFormación AvanzadadelaUPTCSogamoso(CIFAS),yalaEscuelade IngenieríaElectrónicadelaUPTCSogamoso,porsuconstante preocupacióndeafianzarelcaráctersocialdelainvestigación.
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