2. ROBÓTICA PEDAGÓGICA
3. LA ROBÓTICA PEDAGÓGICA Y LAS TEORÍAS DE APRENDIZAJE
4. VIABILIDAD DE LA ROBÓTICA PEDAGÓGICA EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE (ENSEÑAR Y APRENDER A TRAVÉS DE LA ROBÓTICA)
5. SITUACIÓN DE APRENDIZAJE EN DONDE SE PUDIERA APLICAR LA ROBÓTICA PEDAGÓGICA
1. ROBÓTICA
La robótica es una rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas repetitivas o peligrosas para el ser humano. Las ciencias y tecnologías que se relacionan y en las que se apoya la robótica para su diseño son la mecánica, eléctrica, electrónica e informática.
- Robots impulsados neumáticamente: La programación consiste en la conexión de tubos de plástico a unos manguitos de unión de la unidad de control neumático. Son máquinas programables, automáticas y pueden realizar gran variedad de movimientos.
- Robots equipados con servomecanismos: El uso de servomecanismos va ligado al uso de sensores, como los potenciómetros, que informan de la posición del brazo o la pieza que se ha movido del robot, una vez que éste ha ejecutado una orden transmitida.
- Robots punto a punto: Se les llama así, porque el camino trazado para la realización de su trabajo está definido por pocos puntos. La programación se efectúa mediante una caja de control que posee un botón de control de velocidad, mediante el cual se puede ordenar al robot la ejecución de los movimientos paso a paso. Una vez terminada la programación, el robot inicia su trabajo según las instrucciones del programa.
- Robots controlados por computadora: Controlados mediante computadora, están programados para que muevan sus brazos en línea recta o describiendo cualquier otra figura geométrica entre puntos preestablecidos.
- Robots con capacidades sensoriales: Presentan capacidades sensoriales (sensores ópticos, codificadores, etc.). Como ejemplo se puede mencionar los que se usan en cadenas de embotellado para comprobar si las botellas están llenas o si la etiqueta está bien colocada.
- Robots mosquitos: Se mueven con gran destreza, como un verdadero insecto. Tal es el caso de la cucaracha metálica, que su estructura es de 1,6 kg y 6 patas, lleva 24 motores, 10 computadores y 150 sensores, incluida una cámara de video en miniatura.
- Robot industrial: Nace de la unión de una estructura mecánica articulada y de un sistema electrónico de control en el que se integra una computadora. Esto permite la programación y control de los movimientos a efectuar por el robot y la memorización de las diversas secuencias de trabajo, por lo que le da al robot una gran flexibilidad y posibilita su adaptación a muy diversas tareas y medios de trabajo.
- Robots no industriales, se pueden mencionar los robots militares, los promocionales, los educacionales, los médicos, los domésticos o personales, los de entretenimiento.
- En la diversidad de la robótica se pueden contemplar los exoesqueletos, brazos mecánicos, vehículos a control remoto, robots juguete, brazos manipuladores educacionales, robots de suelo, sondas especiales, maniquíes programables, robots promocionales, brazos manipuladores industriales, entre otros.
La robótica debe concebirse como una técnica que permite cambiar la naturaleza de los trabajos del hombre, esto es, que el hombre planifique y controle, mientras que el robot trabaja.
El empleo de la robótica en el proceso de enseñanza-aprendizaje, permite el desarrollo de habilidades, así como aprender de una forma motivadora; volviéndose este proceso atractivo e integrador para los estudiantes y docentes.
La robótica pedagógica, es una disciplina que tiene por objeto la generación de ambientes de aprendizaje, basados fundamentalmente en la actividad de los estudiantes, en donde ellos pueden concebir, desarrollar y poner en práctica diferentes proyectos que les permiten resolver problemas y les facilita al mismo tiempo, ciertos aprendizajes.
El enfoque que la robótica en la escuela tiene es construccionista de la educación.
La robótica educativa no reemplaza la presencia del docente ni las experiencias del laboratorio o taller, lo que hace es complementar los recursos disponibles para el profesor, permitiendo observar en tiempo real el comportamiento de un determinado sistema o tema.
Como lo menciona Sánchez, M. en su documento Implementación de Estrategias de Robótica Pedagógica en las Instituciones Educativas, emplear la robótica pedagógica es “...diseñar y construir en busca de la ciencia desde la tecnología...”; asimismo, en dicho documento se señala que emplear la robótica educativa conduce a decir ¡Quién aprende investigando no necesita aprender a investigar!
Emplear robótica en el proceso de enseñanza-aprendizaje, permite diseñar y construir, conllevando ello a aprender a pensar con creatividad, diseñar y construir cosas que funcionen, probar cosas con objetividad, fomentar trabajo flexible y cooperativo, comunicarse con claridad, resolución de problemas prácticos, a través del conocimiento del aparato desde como se hace y como opera, se analizan las ciencias básicas, y los nexos entre ésta con el robot didáctico; desde la tecnología se emplean los modelos construidos de manera confiable, fácil de usar, atractiva.
El uso de la robótica pedagógica, permite ejemplificar temas determinados de una materias, como la física, tal es el caso de una simple unidad móvil, que realiza una trayectoria buscando la mayor intensidad de luminancia.
La robótica implica múltiples relaciones curriculares, entre ellas matemáticas, física, investigación, experimentación, mecánica, programación, artes plásticas, geografía, historia y análisis del pensamiento del ser humano, en torno al mundo que lo rodea.
3. LA ROBÓTICA PEDAGÓGICA Y LAS TEORÍAS DE APRENDIZAJE
Gagné afirma que “... el estudiante debe tener oportunidad de realizar las estrategias propuestas y de refinarlas, solucionando diferentes situaciones problemáticas. Es importante dar al que aprende, la oportunidad de practicar frecuentemente las estrategias cognitivas. ... Si alguien quiere promover el desarrollo de buenas estrategias de resolución de problemas, el mejor método consiste en convencer a los estudiantes que resuelvan nuevos problemas. De esta forma, el individuo aprende a solucionar, organizar y a utilizar estrategias que dirigen los procesos de su pensamiento”. 
En esta misma línea se encuentran autores como Papert, Davis, Winston, Hasemeer, Salomón, Pylyshyn y Kearsly, que en sus teorías sobre el aprendizaje, lo explican en función del desarrollo y estímulo del pensamiento creativo de los estudiantes.
La robótica pedagógica privilegia el aprendizaje inductivo y por descubrimiento guiado, lo cual asegura el diseño y experimentación, de un conjunto de situaciones didácticas que permiten a los estudiantes construir su propio conocimiento.
La robótica pedagógica por tanto, se inscribe, en las teorías cognitivitas de la enseñanza y del aprendizaje. Este se estudia en tanto que el proceso de construcción es doblemente activo. Por una parte, demanda en el estudiante, una mayor actividad de carácter intelectual; y por otra, pone en juego todas sus características sensoriales. En el proceso de construcción el error es mirado como factor importante de aprendizaje, pues la equivocación invita al estudiante a motivarse a probar distintas alternativas de solución.
Existe también, la teoría del aprendizaje a través del ordenador, el cual es utilizado como instrumento de ayuda para la adquisición de determinados conocimientos. En donde se engloba los programas de Enseñanza Asistida por Computadora (EAC), considerando a la computadora como herramienta intelectual, facilitadora del desarrollo de los procesos cognitivos que se aplica en la resolución de problemas.
Aprendizaje por descubrimiento es una expresión básica en la teoría de Bruner (postulados que están influenciados por Piaget) que denota la importancia que atribuye a la acción en los aprendizajes. La resolución de problemas dependerá de como se presentan estos en una situación concreta, ya que han de suponer un reto, un desafío que incite a su resolución y propicie la transferencia del aprendizaje..
Existe también la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel, en donde la expresión "significativo" es utilizada por oposición a "memorístico" o "mecánico", haciendo referencia a que un contenido es significativo, cuando se ha de ser incorporado al conjunto de conocimientos del sujeto, relacionándolo con sus conocimientos previos.
Es en estas teorías de aprendizaje, que la robótica pedagógica encuentra el fundamento de sus ideas principales.
4. VIABILIDAD DE LA ROBÓTICA PEDAGÓGICA EN EL PROCESO DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE (ENSEÑAR Y APRENDER A TRAVÉS DE LA ROBÓTICA)
Adquirir la robótica pedagógica en el proceso de enseñanza-aprendizaje no es una tarea fácil de llevar a cabo, ya que implica un cambio de actitud en los docentes; sin embargo, las instituciones educativas deben proponer y planificar como tareas complementarias, actividades en donde se introduzcan los conceptos y el diseño de modelos de robótica. Para ello, es necesario que dichas instituciones capaciten y exhorten a sus docentes a que empleen este valioso recurso como un elemento más en su didáctica educacional.
Como se ha mencionado, la robótica puede no ser costosa, lo que importa es tener iniciativa y el conocimiento para la elaboración de prototipos. 
Existen áreas y profesiones que no solo requieren aprender con la robótica pedagógica, también se hace necesario que diseñen y construyan sus propios robots, tal es el caso de la Mecatrónica. Uno de los grandes retos de la robótica pedagógica, es demostrar que los estudiantes pueden construir sus propias representaciones y conceptos de la ciencia y de la tecnología, mediante la utilización, manipulación y control de ambientes de aprendizajes robotizados, a través de la solución de problemas concretos, logrando mediante el desarrollo de los proyectos, obtener aprendizaje significativo.
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.
Entre los logros de los alumnos al hacer uso de la robótica pedagógica, se encuentra la construcción de estrategias para la resolución de problemas, empleo de un vocabulario especializado y construcción de 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, también pueden realizan estimaciones y mediciones, construir, programar y sincronizar efectos que se integran en un proyecto construido por la totalidad del grupo, 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. 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, al interactuar socialmente en busca de un mismo objetivo, en un ambiente lúdico; permite el desarrollo de la autoestima y las relaciones interpersonales.
5. SITUACIÓN DE APRENDIZAJE EN DONDE SE PUDIERA APLICAR LA ROBÓTICA PEDAGÓGICA
Hacer uso de robótica requiere del conocimiento de diversas áreas, entre ellas de la mecánica, para construir la estructura del proyecto; de la electricidad, para poder animarlo desde el punto de vista eléctrico; de la electrónica, para dar cuenta de la comunicación entre el computador y el proyecto, y por último de informática, para desarrollar un programa en algún lenguaje de programación que permita controlar el proyecto.
La robótica pedagógica permite a los alumnos, a través de las manipulaciones concretas que se dan como una situación didáctica en un medio ambiente de experiencias constructivistas, controladas y aceleradas artificialmente, la transformación de actividades abstractas en actividades concretas, controlables y manipulables.
A diferencia de la educación tradicional, en donde los alumnos aprenden en esquemas basados en la repetición y práctica, los ambientes de aprendizaje actuales, dejan que el estudiante aprenda cuando cree y construya por sí mismo el conocimiento específico que necesita.
Lo ideal para el proceso de enseñanza-aprendizaje, es que la robótica sea insertada de manera que los alumnos participen en la construcción de sus propios robots; sin embargo el emplearla como recurso didáctico es un punto a favor de la educación, puesto que con ella se puede despertar el interés en los alumnos por aprender cosas nuevas de manera divertida, armando robots, pintando sus módulos, aprender en equipos de trabajo y desarrollando en sí mismos la tolerancia y respeto hacia los compañeros.
Emplear robótica en el proceso educativo, no necesariamente implica utilizar robótica en materias o temas meramente relacionados con esta rama de la ciencia, ya que como se ha mencionado puede emplearse para aprender en los diversos niveles educativos y otras ramas de la ciencia (medicina, mecánica, biotecnología, programación, etc.).
Una situación de aprendizaje en donde se puede aplicar la robótica, es en la materia de matemáticas en el tema de números positivos y negativos, en el cual se puede construir una ranita que interactúe con el alumno, en donde la rana robot mediante movimientos hacia el polo positivo o negativo, le enseñe al educando como se calcula el resultado de operaciones con números de este tipo, el robot debe estar programado de forma que cuando el aprendiz le proporcione los números, se mueva al extremo que corresponda y pueda el alumno obtener el resultado.
Otra más puede ser el diseño de un robot que escriba y ayude a estudiantes que tiene problemas o
impedimentos para escribir, ya sea por alguna capacidad distinta o por una incapacidad física, en cuyo caso el objetivo del robot será guiar la mano del estudiante, para lograr realizar los trazos que el robot tenga programados.
Además de los beneficios que el alumno puede obtener con estos robots, el docente puede también aprovecharlos para demostrar y hacer comprender de manera visual y palpable la relación entre masa, movimiento, fuerza, trabajo, potencia y energía, entre otros conceptos. Dependiendo el nivel para el que vaya dirigida la aplicación del uso de robots, también se puede lograr que el alumno visualice la aplicación de fórmulas en lo real, desarrolle su pensamiento crítico, haga uso de la lógica y la secuencia para completar tareas específicas.
Como ya se mencionó, dependiendo el nivel de estudios para el que vaya a ser empleada la robótica pedagógica, será el fin de su aplicación, que puede ir desde la enseñanza por medio de un robot hasta el diseño y construcción de un robot, en donde el alumno puede para iniciar plantearse las preguntas: ¿mi prediseño ya existe?, ¿cómo va a funcionar?, ¿si existe, cómo se puede mejorar?
La robótica tiene una amplia gama de aplicaciones y una aplicación muy importante es en el campo de la medicina, porque genera un gran número de beneficios tanto dentro del aula como en campo de
aplicación, a manera de ejemplo se puede citar la experimentación en operaciones quirúrgicas con robots, creando nuevos campos positivos y esperanzadores. La cirugía requiere de los médicos una habilidad, precisión y decisión muy cualificadas. La asistencia de ingenios puede complementar algunas de las condiciones que el trabajo exige. Se ha logrado que en operaciones delicadísimas, como las de cerebro, el robot puede aportar mayor fiabilidad; además de utilizarlos para realizar el cálculo de los ángulos de incisión de los instrumentos de corte y reconocimiento en operaciones cerebrales; asimismo, su operatividad se extiende a la dirección y el manejo del trepanador quirúrgico para penetrar el cráneo y de la aguja de biopsia para tomar muestras del cerebro.
Para concluir deseo comentarles que, cuando inicie la búsqueda de información acerca de robótica y robótica pedagógica, jamás pensé fuera tan inmensa la gran cantidad de información existente, conforme iba documentándome fui apreciando que como no va a serlo si pueden emplearse en la educación, en la industria, en la medicina, por mencionar algunas áreas de aplicación.
REFERENCIAS
Ruiz-Velasco Sánchez, Enrique. Robótica Pedagógica. Centro de Estudios sobre la Universidad (CESU). UNAM. México.[documento WWW] URL: http://cecte.ilce.edu.mx/campus/file.php/22/sesion9/Lecturas/robotica_pedagogica.doc
[documento WWW] URL: http://www.monografias.com/trabajos13/intar/intar.shtm
[documento WWW] URL: http://www.roboticajoven.mendoza.edu.ar/docu/Robo%20pedag%F3gica%20correcciones.doc
[documento WWW] URL: http://www.eduteka.org/pdfdir/RoboticaPropuesta.pdf
[documento WWW] URL: http://es.wikipedia.org/wiki/Rob%C3%B3tica
[documento WWW] URL: http://redexperimental.gob.mx/descargar.php?id=427
1 comentario:
Norma Edith:
Como siempre, excelente trabajo. Completo y muy bien estructurado.
Saludos y sigue así.
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