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Current Developments in Technology-Assisted Education (2006)
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Robtica: para el desarrollo de habilidades en diseo con nios,
nias y jvenes en Amrica Latina. La estrategia metodologa
Ana Lourdes Acua Zuiga1 Fondo Regional para la Innovacin Digital
en Amrica Latina y el Caribe (FRIDA) y Fundacin Omar Dengo (FOD),
rea de Robtica y Aprendizaje por Diseo, Costa Rica
Robotics: creative spaces for the development of design
abilities in children and young people in Latin America. This is a
methodology to implement educational robotics with low cost that
seeks to stimulate the development of the creative abilities in
design, technological management, team work strategies and problem
resolution skills of the population. This proposal is favorable for
involving the students in proc-esses of technological design that
facilitates the understanding of measurement systems, creations of
three-dimensional structures on scale, and selection, recovery and
adjustment of materials for the creation of prototypes. In regard
to technological fluency, it stimulates the identification, use,
adjustment, manipu-lation, and the control and programming of
recovered electronic components of equipment in disuse,
iden-tification of mechanisms and its structural adaptation.
Finally, in relation to project-based approaches, the initiative is
planned, created, valued and developed by proposing the solution of
a problem that affects the community.
Educational Robotics, design, technological fluidity,
creativity, resolution of problems
Es una metodologa para implementar robtica educativa a bajo
costo, que busca estimular el desarrollo de las capacidades
creativas, habilidades en diseo, fluidez tecnolgica, trabajo en
equipo y resolucin de problemas en nios, nias y jvenes de Amrica
Latina. La propuesta es propicia para involucrar a los es-tudiantes
en procesos de diseo tecnolgico que favorece la comprensin de los
sistemas de medida, crea-ciones de estructuras tridimensionales a
escala; seleccin, recuperacin y adecuacin de materiales para la
creacin de prototipos. En fluidez tecnolgica incentiva: la
identificacin, uso, adecuacin, manipula-cin, control y programacin
de componentes electrnicos recuperados de equipos en desuso,
identifica-cin de mecanismos y su adaptacin a estructuras. En
cuanto al trabajo por proyectos, se planifica, crea, valora y
concreta un proyecto grupal que propone la solucin de un problema
que afecta su comunidad
Robtica educativa, diseo, fluidez tecnolgica, creatividad,
resolucin de problemas, FRIDA, FOD
1- Introduccin
La robtica educativa, surge de las investigaciones y desarrollos
emprendidos en los aos 60 por Sey-mour Papert y otros
investigadores del Laboratorio de Medios del Massachussets
Institute of Technology (MIT)i quienes crearon dispositivos
tecnolgicos que permitan a los nios construir edificios y mqui-nas.
En la dcada de los 80, esos juguetes ya haban llegado a las
escuelas, y las preocupaciones acerca de, qu hacer con ellos,
tambin. El mismo Seymour Papert, quien propone el
construccionismoii, es hasta 1993, en su libro La Mquina de los
nios, en el captulo 9 Ciberntica, donde declara la necesidad de
crear una nueva materia menos restricta en la que el conocimiento
se valora por la utilidad, por ser compatible con los dems y por
adecuarse al estilo personal de cada uno[1]. Esa materia Ciberntica
que regresa la tortuga de la pantalla Logo al exterior para que los
nios pue-dan construir cosas con sus manos (no necesariamente
tortugas), es lo que para los efectos de esta inves-
1 [email protected] o [email protected]
FORMATEX 2006
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tigacin llamaremos Robtica Educativa donde los nicos lmites que
encuentran los nios para pensar cibernticamente son la imaginacin y
las destrezas tcnicas Para efectos de esta investigacin, concebimos
la Robtica Educativa como un contexto de aprendizaje que se apoya
en las tecnologas digitales e involucra a quienes participan en el
diseo y construccin de creaciones propiasiii, primero mentales y
luego fsicas, construidas con diferentes materiales y controla-das
por un computador. Estas creaciones pueden originarse a partir del
estudio de realidades, por ejem-plo, la apariencia, las formas de
movimiento o de interactuar con el ambiente de un conjunto de
meca-nismos; integrados en un proceso de produccin o en un sitio
especifico. Luego son reproducidas total o parcialmente
simulaciones- por los estudiantes integrando la robtica. Otros
productos pueden ser prototipos que corresponden a diseos
originales inspirados a partir del estudio de una situacin
proble-ma particular o de la imaginacin y creatividad personal o
grupal. Igualmente es posible encontrar crea-ciones que combinan
tanto prototipos como simulaciones. A partir de la experiencia
(1998-2006) con proyectos que incluyen la robtica como recursos de
aprendi-zaje la Fundacin Omar Dengo de Costa con el apoyo del Fondo
Regional para la Innovacin Digital en Amrica Latina y el Caribe
(FRIDA) gest este proyecto de investigacin que se espera, brindar
insu-mos para fortalecer y renovar el sistema educativo
latinoamericano, ofreciendo opciones de aprendizaje que incluyan la
robtica con recurso digital. Robtica: espacios creativos para el
desarrollo de habilidades en diseo para nios, nias y jvenes en
Amrica Latina (proyecto FRIDA-FOD), es una metodologa para
implementar robtica educativa a bajo costo, que busca estimular el
desarrollo de las capacidades creativas, habilidades en diseo,
fluidez tecnolgica, trabajo en equipo y resolucin de problemas en
nios, nias y jvenes de Amrica Latina. En este artculo se comparten
los resultados parciales correspondientes a la validacin de la
metodologa pedaggica que se dise en el contexto de la investigacin.
La validacin se hizo en funcin de la facti-bilidad, incidencia y
habilidades que la propuesta promueve. A continuacin se presentan
los principa-les desarrollos de este proceso.
2. Enfoque terico-pedaggico
2.1 Por qu habilidades en diseo, fluidez tecnolgica y
creatividad?
Segn las investigaciones de enGauge [3] nos encontramos inmersos
en una sociedad basada en el conocimiento y es necesario crear
propuestas educativas que pongan nfasis en el desarrollo de
habilida-des que preparen exitosamente a los estudiantes para la
vida, el aprendizaje y el trabajo. Ellos agrupan estas habilidades
en cuatro reas: alta productividad, mentalidad creativa, era
digital y comunicacin eficaz: En concordancia con los
planteamientos de enGauge, desde su diseo el proyecto FRIDA-FOD
pro-pona fortalecer reas que resultaran afines con ese
planteamiento, las que hemos considerado como soporte terico para
la investigacin, estas relaciones se muestran en cuadro 1.
[email protected] o [email protected]
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Cuadro 1: Relaciones entre habilidades de enGauge con las
propuestas para el proyecto FRIDA-FOD
enGauge Propuesta de robtica FRIDA-FOD Mentalidad creativa
Creatividad Disea, construye y programa prototipos y
simulaciones usando re-cursos tecnolgicos especializados para hacer
robtica educativa.
Alta produc-tividad
Diseo Aplica los procesos de diseo tecnolgico para hacer sus
creaciones: idea, seleccin de producto, diseo, construccin,
valoracin, redise-o.
Comunicacin eficaz
Resolucin de problemas
Reconoce un problema, estudia sus causas y anticipa
consecuencias. Propone soluciones y se integra activamente a grupos
con otros com-paeros, para buscar la solucin.
Era digital Fluidez tecnol-gica
Reconoce y caracteriza el grado de inteligencia de un producto
hecho en robtica. Integra conocimientos de electrnica, programacin
y operadores mecnicos para construir y valorar sus producciones y
las de los dems (programacin, operadores mecnicos, electrnica).
Entre el 2004-2006 se dise y valid la propuesta metodolgica,
conteniendo el marco terico-pedaggico, administrativo y tcnico que
permite a administradores y educadores, orientar los procesos de
aprendizaje de sus estudiantes usando la robtica como recurso de
apoyo. El marco terico- pedag-gico contiene los fundamentos
epistemolgicos y pedaggicos sobre los que se sustenta el proceso de
enseanza-aprendizaje. As como una propuesta de contenido y un
conjunto de estrategias didcticas que hacen posible su desarrollo
en el saln de clase. El marco administrativo, orienta las acciones
logsticas y los requerimientos acadmicos o de formacin del recurso
humano, a tener en cuenta y que garantizan las condiciones para el
buen desarrollo de la propuesta. El marco tecnolgico caracteriza
los recursos tecnolgicos necesarios para ejecutar la propuesta. En
cuanto a la propuesta tecnolgica se decidi independizar su abordaje
de las plataformas tecnolgi-cas existentes. El estudio se hace
desde los conceptos. Esto da la posibilidad a las organizaciones de
implementar la propuesta libremente usando los recursos tecnolgicos
que tengan en sus pases. No obstante la propuesta, s se incluyen
las condiciones en cuanto a cantidad y versatilidad que debern
cumplir esos equipos. La propuesta metodolgica toma como estrategia
didctico-metodolgica base, el Enfoque de Aprendi-zaje basado en
proyectos [4]. Durante su desarrollo se abordan tres mdulos de
contenido que estudian alternadamente, aspectos relacionados con el
diseo, la creatividad, la resolucin de problemas, la pro-gramacin y
el funcionamiento de mecanismos, la construccin de estructuras,
trabajo en equipo, entre otros. Estos mdulos de contenido se
agrupan en tres apartados: diseo, fluidez tecnolgica y
creativi-dad.
2.2 Robtica a bajo costo.
Uno de los nfasis del proyecto es poner a disposicin la robtica
como una opcin educativa asequible y de bajo costo. Los desarrollos
tecnolgicos para hacer robtica educativa, estn en auge y han
recibi-do, los aportes y avances tecnolgicos relacionados con la
comunicacin,, almacenamiento automatismo y control. Sin embargo,
los costos son muy altos para aquellas propuestas educativas que
participan a muchos estudiantes y cuidan la equidad.
La robtica, involucra la realizacin de creaciones externas que
consumen muchos equipos para hacer estructuras y mecanismos y que
no son posibles armar y desarmar cada vez que concluye una sesin
de
m-ICTE2006 http://www.formatex.org/micte2006 FORMATEX 2006
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trabajo. Estas producciones se parecen a las obras de arte,
donde sus cresos, y mucho pensamiento para poder concluirlas.
Ante sta realidad, el proyecto FRIDA-FOD opt por estudiar y
selecciresultan indispensables para hacer robtica educativa e
imposibles de suconocimiento local; y propone una oferta educativa
en la es posible comcursos fsicos, sin afectar las producciones de
los creadores. Bajo ese con
Las computadoras, algunos sensores y las interfases
(dispositivpensables, por lo tanto deberan comprarse; siempre y
cuando facilitar la ejecucin de la propuesta pedaggica. Se dio
prioriy para la construccin de estructuras y mecanismos, se decidi
nibles en el mercado y se buscaron opciones alternativas provencomo
artefactos en desuso, que facilitaban los mismos efectos rados en
la poblacin meta.
3- Metodologa
Este proyecto se gest bajo el marco de una investigacin accin,
en lapuesta metodologa, tuvo una duracin de 2 aos de los cuales, el
primpara diseo y ajuste de las producciones y el resto del tiempo
para la valcriterios de validacin estuvieron concentrados en:
Factibilidad y nivel de exigencia de la propuesta con relacin al
vidades, logro de objetivos y contenidos, dificultades y
ventajaeducadores, fluidez tecnolgica requeridas para su
ejecucin.
Incidencia, se identificaron las variantes en creencias y
conocimdores respecto a la robtica.
Habilidades y desempeos que la propuesta metodolgica propicLos
datos fueron recogidos en un plazo de 10 meses durante 5
ejecuciorentes grupos y educadores. La propuesta se ejecut en
sesiones de 4 honas y beneficio a 117 estudiantes entre los 8 y 15
aos y 5 educadores qudores participantes.
4. Resultados
La propuesta creada en el marco del proyecto FRIDA- FOD
pro-picia habilidades y desempeos asociados con:
En diseo los estudiantes identifican y comprenden los procesos
del diseo tecnolgico.
Fluidez tecnolgica en electrnica, recuperan apropiadamente los
componentes elctricos para hacer robtica que estn ubicados en
aparatos o artefactos en desuso y valoran su estado para
adaptarlos, o para incorporarlos a diseos propios. En operadores
mecni-cos: usan trenes de engranes y poleas para hacer efectos de
movimientos en las estructuras robticas creadas y controlan los
efectos de fuerza y velocidad desde el ensamble de los mecanismos.
En programacin, crean programas de control para los mecanismos
construidos y les insertan efectos de interaccin
[email protected] o [email protected] adores requieren
tiempo, recur-
onar aquellos componentes que stituir o replicar con recursos
y
partir el mayor nmero de re-texto se determin lo siguiente: os)
de comunicacin son indis-cumplan con los requisitos para dad al
software de libre acceso prescindir de los equipos dispo-ientes de
equipos reutilizables,
y grados de comprensin espe-
que se dise y valid la pro-er y ltimo semestre se usaron idacin
de la metodologa. Los
tiempo de ejecucin de las acti-s demostradas en estudiantes
y
ientos de estudiantes y educa-
ia en los estudiantes.
nes de la metodologa con dife-ras semanales durante 10
sema-ienes fungieron como observa-
Jvenes proponen a la comunidad, laconstruccin de un puente con
accesibi-lidad por rampas y ascensores. Fueconstruido con
materiales reusados,programado con Logo Blocks y controla-do con
Criquets.
(Taller 5, 25 julio grupo B, junio 2006)
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m-ICTE2006 http://www.formatex.org/micte2006 FORMATEX 2006
con el ambiente usando sensores y estructuras de programacin
cclica y condicionada.
En creatividad y resolucin de problemas: disean, construyen y
ensamblan representaciones para simular la solucin de un problema
comunal. Cuidan la apariencia, ajuste, color, funcionalidad y
versa-tilidad en sus productos, e integran a diez o ms compaeros en
un mismo desarrollo.
La propuesta metodolgica tiene un alto grado de factibilidad y
posibilidades de replica en otros contex-tos, o pases, pero exige
desempeos y conocimientos mnimos en los educadores (Edu) y en los
estu-diantes (Est), tal como lo muestra el cuadro2
Cuadro 2: Valoraciones de factibilidad, incidencia y exigencia
de la propuesta
Variables Est Edu Observaciones
Factibilidad alto alto Se recomiendan 14 semanas de ejecucin y
sesiones 3 horas.
Incidencia alta medio Incide en las creencias acerca de la
robtica, en las formas de hacer y pensar, produjo cambios en las
metodologas de trabajo y organizacin
Exigencia Alta media Se requiere capacitacin y conocimientos
bsicos en robtica educativa
4. Conclusin
Esta propuesta educativa que inserta la robtica como recurso
tecnolgico de apoyo a los procesos de pensamiento y creacin de nios
y jvenes, se proyecta como una alternativa educativa para renovar
los procesos de enseanza y aprendizaje que se apoyan en las
tecnologas digitales. La metodologa es fac-tible de replicar en
contextos formales e informales siempre que se cuente con los
recursos tecnolgicos mnimos para su ejecucin. Su planteamiento da
opciones para atender varios grupos de estudiantes sin afectar sus
creaciones y es independiente de las aplicaciones tecnolgicas
existentes para hacer robtica educativa. Conduce los procesos de
aprendizaje de los estudiantes y educadores por reas nuevas de
conocimiento cmo son: el diseo tecnolgico, la programacin, la
resolucin de problema, la electrni-ca y las rene en un nico
contexto que involucra al grupo de estudiantes en el desarrollo de
un proyecto que resuelve una problemtica de su comunidad.
El principal desafo que este proyecto plantea a las comunidades
educativas latinoamericanas es la bs-queda de recursos y el apoyo
de las autoridades administrativas, para hacer posible que la
metodologa validada en este contexto, pueda ser implementada, como
una prctica regular en sus ambientes de aprendizaje.
i MIT: Laboratorio de Medios del Massachussets Institute of
Technology ii Construccionismo: concede especial importancia al
papel que pueden desempear las construcciones en el mundo como
apoyo de las que se producen en la cabeza. iii Creaciones propias:
Objetos de invencin propia que poseen cuerpo, control y
movimientos. Referencias
[1] Papert, Seymour, (1981). Mindstorns: Children, Computers and
Powerful Ideas. [Desafo de la mente]. Bue-nos Aires, Galpagos. p.
195-197
[2] Papert Seymour. (1993). La mquina de los nios. Replantearse
la educacin en la era de los ordenadores. Paidos, Barcelona Espaa
p. 197-199.
[3] enGauge (2003) 21st Century Skills: Literacy in the Digital
Age (junio 2006) en http://www.ncrel.org/engauge/skills/skills.htm.
p. 14
[4] A. Acua (2004). Robtica y aprendizaje por Diseo en EDUCACIN
AO XLVIII- XLIX, No 139-140, I-II, [en lnea]
http://www.educoas.org/portal/bdigital/lae-ducacion/home.html
[consulta]: agosto 2006
