ALFABETIZACIÓN DIGITAL REDEM

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Los Robots en la Educación Moderna. Una nueva forma de enseñar a pensar.

Imagen para fines ilustrativos

Con los desafíos de las nuevas exigencias de competencias en Ciencia, Tecnología, Ingeniería e Innovación en el siglo XXI, han surgido nuevas corrientes pedagógicas que abogan por la implementación de una alfabetización más allá de la alfabetización digital, la alfabetización tecnológica.

Pretendo presentar nuevas corrientes y situarnos en un plano que nos adapte a la nueva situación social y tecnológica a la cual nos enfrentamos, a través del Pensamiento Computacional. Para ello es necesario hacer una breve introducción a la robótica educativa y al Pensamiento Computacional.

Posteriormente  queda analizar las diferentes formas de Pensamiento a la que nos abocará el Pensamiento Computacional y las utilidades cotidianas en las que lo podemos poner en práctica.

Por último, realizo un análisis de las distintas herramientas que se pueden utilizar para el desarrollo de este aprendizaje, desde programas de programación a la utilización de Robots.

BREVES CONCEPTOS SOBRE ROBÓTICA EDUCATIVA.

La palabra Robot. Etimológicamente la palabra Robot se encuentra emparentada con la palabra gótica Arbaiths, que significa trabajo, faena, apuro. Una palabra alemana análoga es Arbeit, que significa trabajo, y la palabra equivalente en eslavo antiguo es Rabota. En checo y en polaco, Robota quiere decir servidumbre o trabajo forzado.

Fue usado por primera vez por el dramaturgo checoslovaco Karel Capek (1890-1938) en su obra de teatro Rossum’s Universal Robots ( Los robots universales de Rossum ) (RUR), en 1920.

Pero ¿qué es la Robótica?

La robótica es la ciencia que está involucrada en el diseño, fabricación y utilización de robots. Por otra parte, un robot es, una máquina que puede programarse para que interactúe con objetos o personas y lograr que realice ciertas tareas e incluso que imite ciertos comportamientos humanos o de animales.

Hasta hace relativamente poco, los robots, generalmente, eran fabricados para hacer aquellas tareas que resultaban complicadas o peligrosas para el ser humano y en aquellas áreas en las que la velocidad y la precisión de los mecanismos automatizados superaban a las habilidades del hombre.

En la actualidad la robótica va evolucionando a pasos agigantados y van dando paso al desarrollo de una serie de disciplinas inimaginables hace unos años, como sería el caso de la cirugía robótica. En este caso, la misma tiene como claro objetivo el mejorar la salud del ser humano y para ello lleva a cabo una serie de intervenciones quirúrgicas muy complejas que requieren una gran precisión. De esta manera, mediante robots están consiguiendo eliminar algunos riesgos y consiguen realizar cirugías que no serían posibles con la precisión de la mano del hombre.

Al igual que en el campo de la cirugía, se están creando ciertos robots que facilitan la vida a personas con discapacidad, o personas mayores, o en el campo de las operaciones de salvamento o emergencias.

También se empiezan a crear robots tipo humanoide como Pepper con inteligencia artificial, los cuales tienen capacidad de aprendizaje de 20 años. El último modelo es Atlas un robot de Boston Dynamics, el cual aprende tareas domésticas.

Este es el mundo en el cual nos empezamos a enfrentar.

Los robots hoy en día pueden ser vistos como un conjunto de mecanismos automatizados que son capaces de realizar el tipo de tarea para la cual han sido creados; es por lo anterior que una disciplina que ha tenido un gran éxito en los últimos años es la robótica industrial, cuya atención está centrada en el diseño y la construcción de robots que eleven la velocidad de los diversos procesos de producción y aumenten la calidad de los productos.

La ingeniería mecánica ha aportado una serie de avances importantes en la construcción de motores, de sistemas de transmisión y de sistemas hidráulicos que aunados al desarrollo de la tecnología de las computadoras han podido contribuir a la construcción de los robots que son utilizados actualmente.

La construcción de los robots, que existen actualmente, involucra dos aspectos fundamentales:

  • El robot debe mantener un movimiento preciso en condiciones que varían.
  • El robot debe ejecutar una secuencia de operaciones previamente determinadas, es decir, un programa.

De esta manera se abre una nueva disciplina, la Robótica Educativa.

Pero ¿qué es la Robótica Educativa?

La Robótica Pedagógica o Educativa tiene como finalidad la de explotar el deseo de los educandos por interactuar con un robot para favorecer los procesos cognitivos. Martial Vivet propone la siguiente definición de robótica pedagógica:

   Es la actividad de concepción, creación y puesta en funcionamiento, con fines   pedagógicos, de objetos tecnológicos que son reproducciones reducidas muy fieles y significativas de los procesos y herramientas robóticas que son usados cotidianamente, sobre todo, en el medio industrial

La Robótica Educativa se centra principalmente en la creación de un robot con el único fin de desarrollar de manera mucho más práctica y didáctica las habilidades motoras y cognitivas de quienes los usan. De esta manera se pretende estimular el interés por las ciencias duras y motivar la actividad sana. Así mismo hacer que el niño logre una organización en grupo, discusiones que permitan desarrollar habilidades sociales, respetar cada uno su turno para exponer y aprender a trabajar en equipo.

Para empezar, debo decir que no hay una sola definición. Y su versatilidad probablemente sea causa de ello. Habrá quienes destaquen su impacto en el aprendizaje facilitado de tópicos matemáticos, físicos, electrónicos, informáticos. Pero también quienes enfaticen el desarrollo de la creatividad o del trabajo en grupo.

Sin embargo, hay consenso en definirla como un entorno de aprendizaje multidisciplinario donde el niño aprende fuertemente motivado por la creación deconstrucciones donde puede poner su sello personal trabajando en grupo con práctica de valores.

La robótica -en el campo industrial, expresa la síntesis del desarrollo científico de la humanidad iniciándose con las Máquinas Simples (estructuras, palancas, ruedas, plano inclinado, engranajes y poleas) continuando con las máquinas complejas motorizadas y posteriormente automatizadas a través de la computadora utilizando software de control y automatización. La robótica es en sí misma multidisciplinar de allí su utilización como articuladora de aprendizajes significativos yendo de lo concreto hacia lo abstracto teniendo siempre en cuenta el desarrollo de valores al trabajar en equipo.

Por lo tanto la robótica educativa, es una disciplina la cual no tiene como propósito convertir al estudiante en un experto en robótica, sino favorecer el desarrollo de competencias tales como la creatividad, la iniciativa y el interés por la investigación.

Hasta hace relativamente poco, una tarea que no podía ser encomendada a los robots era la de la enseñanza. Como mucho, los utilizábamos como herramientas para poder apoyarnos en la transmisión de conocimientos sobre algunas áreas muy particulares, tales como la electricidad, la electrónica, la mecánica y en particular la programación.

A partir del verano del 2015 en una Universidad Coreana ha impartido su primera clase son un robot humanoide, llamada “Hermosita”.

En España cuentan con NAO. En la actualidad se está utilizando como educador de campañas de alimentación o sensibilización, principalmente con niños.

En la actualidad encontramos programas de programación que pueden utilizar desde niños de 3 años en adelante, algunos apoyados de Robots, y sin soporte externo. En Venezuela uno de los programas más utilizados para la formación en Robótica es el Scrach y se están haciendo pruebas sencillas para estudiantes de escuelas básicas, pero responsablemente debo decir que la experiencia es incipiente.

Pero, ¿qué es el pensamiento computacional?

“El pensamiento computacional implica resolver problemas, diseñar sistemas y comprender el comportamiento humano, haciendo uso de los conceptos fundamentales de la informática”.

Es decir, el pensamiento computacional es el proceso, que todos podemos utilizar, que permite formular problemas de forma que sus soluciones pueden ser representadas como secuencias de instrucciones y algoritmos.

El pensamiento computacional es el proceso de reconocimiento de aspectos de la informática en el mundo que nos rodea, y aplicar herramientas y técnicas de la informática para comprender y razonar sobre los sistemas y procesos tanto naturales como artificiales. Esto no quiere decir, que únicamente los informáticos puedan utilizar estas herramientas para la solución de dichos problemas.

Una iniciativa muy interesante, con relación a la definición del pensamiento computacional es la promovida por la Sociedad Internacional de la Tecnología en la Educación (ISTE) y la Asociación de Profesores de Informática (CSTA), los cuales han creado una definición operativa que describe con precisión sus características esenciales y ofrece un marco de trabajo y un vocabulario común con el que todos los profesionales de la educación podamos trabajar, independientemente del sector en el que nos movamos. Definen el Pensamiento Computacional como un proceso de solución de problemas que incluye (pero no se limita a) las siguientes características:

  • Formulación de problemas que permita el uso de un ordenador y otras herramientas para ayudar a resolverlos.
  • Organizar y analizar lógicamente la información.
  • Se ha poder representar la información a través de abstracciones como los modelos y simulaciones.
  • Automatizar las soluciones haciendo uso del pensamiento algorítmico (estableciendo una serie de pasos ordenados para llegar a la solución).
  • Identificar, analizar e implementar posibles soluciones con el objetivo de lograr la combinación más efectiva y eficiente de pasos y recursos.
  • Generalizar y transferir este proceso de resolución de problemas para ser capaz de resolver cualquier tipo de problemas que se le presenten.

El objetivo fundamental es el de promover el desarrollo del pensamiento computacional desde edades tempranas a través de la programación de videojuegos, en todas las etapas escolares, desde educación infantil hasta formación de adultos.

Sin embargo, es posible desarrollar el pensamiento computacional de nuestros estudiantes desde cualquier disciplina y haciendo uso de otros recursos educativos, no solo a través de la programación.

A través del Pensamiento Computacional, además de la resolución de problemas, podemos desarrollar en nuestros alumnos una serie de habilidades.

Estas habilidades se apoyan y acrecientan mediante una serie de disposiciones o actitudes que son dimensiones esenciales del Pensamiento Computacional. Estas disposiciones o actitudes incluyen:

  • Confianza en el manejo de la complejidad, con un incremento de autoestima.
  • Persistencia al trabajar con problemas difíciles, facilitando la perseverancia ante dificultades.
  • Tolerancia a la ambigüedad, ayudando a tener una perspectiva plural de los resultados.
  • Habilidad para lidiar con problemas no estructurados (open-ended), aumentando la flexibilidad a la hora de resolver un problema.
  • Habilidad para comunicarse y trabajar con otros para alcanzar una meta o solución común, a través del trabajo en equipo o entre pares.

Referencias

Barr, D., Harrison, J. y Conery, L. (marzo a abril, 2011). Computational Thinking: A Digital Age Skill for Everyone. Learning & Leading with Technology. Disponible el 19 de agosto de 2011 en http://www.iste.org/Libraries/Leading_and_Learning_Docs/March-2011-Computational_Thinking-LL386.sflb.ashx

ISTE y CSTA (2011). Computational Thinking: Teacher Resources. First Edition. Disponible el 19 de agosto de 2011 en http://www.iste.org/store/attachmentdownload.aspx?id=2159

Phillips, P. (2009). Computational Thinking: a Problem – Solving Tool for Every Classroom. CSTA, Microsoft. Diponible el 19 de agosto de 2011 enhttp://education.sdsc.edu/resources/CompThinking.pdf

Wing, J. (noviembre, 2010). Computational Thinking: What and Why? Disponible el 19 de agosto de 2011 en http://www.cs.cmu.edu/~CompThink/resources/TheLinkWing.pdf

Wing, J. (marzo, 2006). Computational Thinking. View Point. Comunication of ACM. Vol. 49, No. 3. Pág. 35. Disponible el 19 de agosto de 2011 enhttp://www.cs.cmu.edu/afs/cs/usr/wing/www/publications/Wing06.pd

Actes du Premier Congrès Francophone de Robotique Pédagogique Édités par Pierre Nonnon et Martial Vivet, Le Mans, Francia 24 au 27 août 1989.

Robotique Pédagogique Les Actes du IIe Congrès International Édités par Pierre Nonnon et Martial Vivet, Montreal, Canadá août 1990.

Ruíz Velasco, E., “Robótica Pedagógica”, Memoria de la 3a Conferencia Internacional, coordinada por Enrique Ruiz Velasco, Ciudad de México, agosto de 1991.

Cohen, J., “Los Robots en el Mito y en la Ciencia”, Grijalbo, 1969.

Pawson, R., “El Libro del Robot”, Gustavo Gili, 1986.

Gordillo, J.L, “Robótica: Reinventando la Inteligencia”, revista Soluciones Avanzadas, septiembre, 1994.

Grupo de Computación, “Sistema de Programación KAREL-UAMI”, Universidad Autónoma Metropolitana – Iztapalapa, México, junio, 1989.

The Unofficial Guide to LEGO® MINDSTORMSTM Robots, Jonathan B. Knudsen,

150 PROYECTOS CON LEGO MINDSTORMS-TECNOLOGÍA-INSTRUMENTACIÓN-ROBÓTICA, Ernesto Martínez de Carvajal Hedrich, (2014)

Wing, J.M. (2006), Computational thinking, Comm of ACM, 49 (3), (pp. 33-35).

Wing, J.M. (2008), Computational thinking and thinking about computing. Philosophical transactions of the royal society A, 3717-3725.

Wing, J.M. (2010), Computational Thinking: What and Why?

Embajador Digital en Venezuela, Dr. Ana Yelena Guárate Echenique

 

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