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Importancia de la robótica en la educación
La Robótica Educativa es un medio de aprendizaje, en el cual participan las personas que tienen motivación por el diseño y construcción de creaciones propias (objeto que posee características similares a las de la vida humana o animal). Éstas creaciones se dan en primera instancia de forma mental y posteriormente en forma física, las cuales son construidas con diferentes tipos de materiales y controladas por un sistema computacional, los que son llamados prototipos o simulaciones.
En sus inicios los autómatas eran realizados con materiales fáciles de encontrar, ya sea con madera, cobre o cualquier otro material fácil de moldear.
OBJETIVOS:
- Que sean más ordenados.
- Promover los experimentos, donde el equivocarse es parte del aprendizaje y el auto- descubrimiento.
- Ser más responsables con sus cosas.
- Desarrollar mayor movilidad en sus manos
- .Desarrollar sus conocimientos.
- Desarrollar la habilidad en grupo, permitiendo a las personas socializar.
- Desarrollar sus capacidades creativas.
- Poder observar cada detalle.
- Desarrollar el aprendizaje en forma divertida.
IMPORTANCIA:
La Robótica Educativa apoya a los niños a aplicar sus conocimientos y capacidades de física, matemáticas, lógica, programación, diseño, planeación, entre otras habilidades, mismas que también adquieren como, trabajo en equipo, trabajar sobre proyectos y resolución de problemas.
Participar en un curso de Robótica para niños, es una experiencia única, a los niños se les brinda la oportunidad de fortalecer su imaginación y creatividad, aplicandola a modelos tecnológicos apoyados con modelos pedagógicos, mismos que refuerzan el proceso de enseñanza-aprendizaje. Con esta metodología se garantiza mayor aprendizaje en la rama de ciencia y tecnología aplicada a problemas reales. La importancia de la Robótica Educativa como una de las actividades extraescolares con más futuro
La ciencia y la tecnología son extremadamente populares entre los jóvenes de hoy en día en ciudades como Barcelona, además de ser una vía para tener oportunidades profesionales en el futuro. Participar desde pequeño en actividades relacionadas con la tecnología es una gran forma de estimular el interés en esos campos, desarrollar el dominio de las tecnologías necesarias para el futuro y dinamizar el aula para que los niños estén más motivados.
¿Por qué robots?
Como la tecnología ha avanzado, la accesibilidad de la robótica a la persona común también ha mejorado. Años atrás, los kits de robótica para niños se limitaban a estructuras simples y motores. Actualmente, los kits que se utilizan en las actividades extraescolares de robótica educativa son suficientemente sofisticados como para que puedan incorporar gran multitud de sensores y motores, así como la posibilidad de enlazarlos a un ordenador para permitir experiencias de programación a los niños. Pero exactamente ¿qué factores hacen que trabajar con robots en las actividades extraescolares de Edukative en Barcelona sea tan enriquecedor para un niño?
1. Actividades prácticas de construcción e interacción
La gran mayoría de niños disfrutan de las actividades prácticas de construcción. En las actividades extraescolares de robótica educativa de Edukative, los niños montan sus propios robots, lo que les hace estar motivados porqué sienten que el futuro robot que construyen depende de su trabajo. También se fomenta la capacidad de interacción de los niños ya que trabajan en equipo y además, muestran a sus compañeros (o a los maestros) lo que han aprendido y lo que pueden hacer los robots gracias a los muchos subsistemas involucrados (estructura, movimiento, sensores, programación, manipulación, etc.).
2. Resolución de problemas y capacitación para carreras futuras
El proceso de diseño utilizado por los ingenieros comienza con la comprensión de las capacidades y limitaciones de sus herramientas y equipos, la investigación y la comprensión del problema que les ocupa, la conceptualización de una solución a ese problema, la construcción de esa solución, poniendo a prueba su funcionamiento, y la revisión de su solución basada en su rendimiento. En las actividades extra-escolares de robótica educativa se aplica la misma filosofía aunque, por supuesto, se adapta a cada franja de edad según las capacidades de los niños.
El hecho de incorporar el componente de programación, permite que los niños desarrollen temas más profundamente como la percepción remota, el control y el funcionamiento autónomo. La actividad extra-escolar de robótica educativa tiene el potencial de hacer que la programación de ordenadores sea una tarea menos abstracta y así, involucrar a los jóvenes que, de otra manera, no estarían interesados en la tecnología o ingeniería.
3. Creatividad y trabajo por objetivos
En las actividades extraescolares de robótica educativa en Edukative, los niños diseñan y construyen robots en base a unos kits con piezas específicas. El hecho de que deban montar el robot con unas piezas determinadas, obliga a los niños a encontrar una solución en base a unos objetivos con unos recursos limitados y esto fomenta su creatividad y les ayuda a entender lo que significa el trabajo por objetivos.
ROBÓTICA EDUCATIVA
Antecedentes La robótica educativa tiene sus orígenes en Boston. Seymour Papert Científico Social, es quien desarrolla en el Laboratorio del MIT (Instituto Tecnológico de Massachussets) el primer lenguaje de programación educativo llamado LOGO, dirigido a los niños. Posteriormente, fusionó este lenguaje de programación con los materiales de construcción e investigación LEGO, iniciándose de esta forma la robótica educativa, a esta propuesta pedagógica le llamó construccionismo, aplicándose por primera vez, con el apoyo de Seymour Papert y el MIT en la Escuela del Futuro de Boston.
La Robótica Educativa se concibe como un contexto de aprendizaje que involucra a quienes participan en el diseño y construcción de creaciones propias (objetos que poseen cuerpo, control y movimientos) primero mentales y luego físicas, construidas con diferentes materiales y controladas por un computador, llamadas simulaciones o prototipos. Estas creaciones pueden tener su origen, en un referente real, por ejemplo: un proceso industrial automatizado, en el que los estudiantes recrean desde la apariencia de las máquinas hasta las formas de movimiento o de interactuar con el ambiente; entonces nos encontramos ante una simulación; o prototipos que corresponden a diseño y control de un producto que resuelve un problema particular de su escuela, de su hogar o comunidad, de una industria o proceso industrial. Igualmente las producciones de los estudiantes podrían integrar ambas, prototipos y simulaciones. La enseñanza de la robótica tiene como objetivo principal la adaptación de los alumnos a los procesos productivos actuales donde la automatización (tecnología que está relacionada con el empleo de sistemas mecánicos, electrónicos y basados en computadoras en la operación y control de la producción) tiene un papel importante. Sin embargo, se considera que la robótica presenta retos que van más allá de una aplicación laboral. Por otra parte, la construcción de robots reales permite la comprensión de conceptos relacionados con sistemas dinámicos complejos. Con el objetivo de obtener el comportamiento deseado, el alumno diseña la mente (programación) y el cuerpo de organismo artificial, posteriormente mediante continuos ensayos perfecciona el diseño de varios aspectos hasta alcanzar el objetivo deseado. Otro aspecto a destacar en el estudio de la robótica es la imprescindible necesidad de un perfecto acoplamiento entre el software y el hardware del robot. Es importante que los integrantes de un equipo, seleccionen las áreas de acuerdo a su preferencia, ya sea con relación a la construcción física o la programación del robot. La comunicación entre los encargados de la programación y los de la construcción produce una relación muy interesante con respecto al comportamiento de los alumnos. Las conductas individualistas conducen repetidamente al fracaso, es necesario que el alumno comparta sus experiencias, su proyecto, y discuta con sus compañeros una y otra vez las características del robot que constituyen en conjunto para llegar a una solución satisfactoria. La construcción de robots autónomos o de proceso de control automatizado permite en el alumno analizar y modificar todas las variables que encontrará en el proceso industrial, por ejemplo en la construcción de sistemas de lazo cerrado, podrá programar el comportamiento de los motores según la información que le brindan los sensores . En sistemas fijos podrá definir los pasos del comportamiento del proceso automatizado. Es esencial que los alumnos conozcan los distintos sistemas de control y sus principales funciones, atendiendo a la teoría para con ello aplicar sus conocimientos a la construcción de aparatos que cumplan con el objetivo programado. Características del trabajo en robótica Robótica física: Puede ser de dos maneras: Utilizando kits educativos. Al respecto, por mencionar un ejemplo, tenemos el Lego Mindstorms, el cual tiene un componente fundamental, el RCX, una pequeña computadora con las siguientes características: Procesador hitachi H80, Ram de 32 Kb, entrada para tres sensores análogos, salida para tres actuadores, un puerto infrarrojo de E/S, un display y un Beeper, Otro kit puede ser el Bassic Stamp, es más abierto que el anterior, pero con la desventaja de que es necesario tener más conocimientos de electrónica para su operación.
Robótica simulada. Se considera que ésta no puede suplir a la robótica física, sin embargo posibilita enfrentar a los alumnos con los problemas en la programación de robots . Existen sistemas sencillos de robótica simulada como el Software Mazerobots o el Karel, que permiten programar el comportamiento de robots con uso de sensores, motores y otros aspectos de un robot real, las interfaces son amigables y los lenguajes de programación sencillos. Existen otros programas más complejos como el RobotBattle, implementan mayor cantidad de características de la robótica física, como: paralelismo, comunicación entre robots, trabajo colaborativo, uso de semáforos, entre otros. A la robótica simulada le faltan todos los aspectos físicos, sin embargo, cumple con otras características como: los robots simulados no se gastan, no se desarman, no resbalan, no se quedan sin pilas, luego entonces, la robótica educativa sin robots físicos no es robótica, es programación.
Sistema didáctico adecuado. Un sistema de robótica educativa, consta por lo general de tres partes principales: la computadora que mediante un programa de control determina el comportamiento de todo el sistema. Un sistema físico a controlar, que puede ir desde una maqueta con luces hasta un robot que vuela y la interfaz, que es la encargada de unir el sistema físico con la computadora.
Robótica como proyecto educativo. Encontramos que se entiende como el conjunto de experiencias que involucran enseñanza y aprendizaje en un área de contenidos particular, que se ejecutan en un conjunto de instituciones de un país, una región e incluso internacionalmente y que atienden ejes rectores, legislativos, metodológicos y didácticos similares. En la actualidad la robótica educativa es una disciplina que las nuevas generaciones deben conocer. Las empresas e industrias han incorporado procesos de producción y múltiples elementos tecnológicos que incluyen automatismos y control de procesos, lo que implica la demanda de los jóvenes de contar con opciones de formación en esta especialidad. Al iniciar un proyecto educativo debe existir justificación plena, y la primera razón no es el aspecto tecnológico sino el humano, lo que implica un análisis previo que determine, las habilidades sociales, cognitivas y tecnológicas a propiciar y los niveles de comprensión que se promoverán antes de elegir los recursos tecnológicos. Cuando hablamos de un proyecto educativo debemos fundamentarlo en un marco pedagógico interesante y comprensible para quienes tienen la responsabilidad de elaborarlo. La robótica como proyecto educativo encuentra su base en el construccionismo, como propuesta curricular se determina la enseñanza para la comprensión, como marco metodológico el enfoque de aprendizaje basado en proyectos; estos enfoques facilitan la introducción de diversas áreas de contenido donde los estudiantes alcanzan un máximo grado de comprensión, por otra parte, obliga a determinar los contenidos deseados y los productos esperados, caso contrario, la propuesta didáctica, queda reducida a una metodología sin propósitos claros. Es aconsejable delimitar los temas, consiguiendo que los proyectos se concentren en la simulación, comportamiento y funcionamiento real de procesos industriales y productivos, de sitios, de eventos o sobre la resolución de problemas comunales. Lo anterior con el objeto de crear diversidad de proyectos grupales que atiendan un eje temático buscando mayor especialidad a partir de la investigación y estudio. Un proyecto de robótica educativa será eficaz cuando se busque el fortalecimiento de habilidades que tienen posibilidad de ser descubiertas o perfeccionadas como: la proyección, la creatividad, el diseño, la valoración de productos, el automatismo y control, la resolución de problemas, entre otras. Por lo que corresponde al ambiente de aprendizaje debemos resaltar un factor importante; la relación e interacciones que ocurren en el aula entre los estudiantes y educadores, y entre ellos con los recursos. Del mismo modo que las normas pedagógicas, un ambiente debe preverse y organizarse en función de las habilidades o trabajos esperados. La experiencia sostiene que aquellos grupos que integran estudiantes de diferentes edades, procedencia y estados de madurez, resultan más productivos y creativos que los formados con ciertas uniformidades. El docente es otro factor a considerar, ya que este medirá o facilitará el aprendizaje junto a los estudiantes. Debe observarse una característica muy importante de esa persona será la disposición o actitud positiva que muestre hacia la tecnología, debe destacarse por su interés por lo innovador, lo creativo y cambiante, pero principalmente, deberá poseer vocación hacia la enseñanza, satisfacción por compartir lo que sabe y disposición para aprender de y con sus estudiantes. Para que lleve a cabo la robótica educativa otro aspecto a considerar es el recurso tecnológico, los criterios deberán estar determinados por las características de la propuesta pedagógica en el ambiente de aprendizaje, tomando como punto de partida: Qué y cómo serán los proyectos asignados a los estudiantes: grupales, individuales, pequeñas construcciones o mecanismos particulares. Qué cantidad de estudiantes se beneficiará: Si existe mucha demanda de recursos tecnológicos, es necesario atender a los grupos en periodos continuos, no es posible desarmar y armar en cada lección. Cuáles recursos tecnológicos son esenciales y cuáles pueden ser sustituidos por otros de menor costo, ejemplo, la cantidad de motores, sensores, luces, sirenas, interfaces (RCX, Handy, Crikets; GOGO Boards, pico) que se adquieran dependerán de la cantidad de máquinas de que se disponen y de la cantidad de estudiantes a atender. Qué tipo de mecanismos se van a construir. Si la propuesta impulsa el estudio de mecanismos, debe disponerse muchas: máquinas simples y operadores mecánicos, puede decidirse por trenes de engranes recuperados de equipos electrónicos o tecnológicos en desuso, como son: unidades de CD, juguetes de control, engranes de impresoras, escáner u otros, pero son indispensables herramientas que permitan desarmar, cortar, soldar y pegar. Un proyecto de robótica educativa requiere de asesores o personal especializado en el campo de la robótica , la investigación y la educación, que conocen muy bien la propuesta pedagógica, y además cuente con experiencia desde la práctica trabajando con estudiantes. Lo anterior forma la etapa de seguimiento, la cual es fundamental para el docente quien debe sentir el apoyo y la confianza de quienes le asesoran y pueden conocer sus debilidades y fortalezas. Glosario sobre la robótica en la educaciónGLOSARIO
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