La robótica en la Educación. Una buena alternativa para la ciencia.

Carneggie Mellon Robots Academy:

http://www.education.rec.ri.cmu.edu/content/lego

Carneggie Mellon University es conocida como una de las principales universidades a nivel mundial en el estudio y desarrollo de la Cibernética como ciencia.

La prestigiosa universidad ofrece una medida alternativa para desarrollar el aprendizaje de contenidos escolares por medio de la manipulación de robots físicos y virtuales en niveles básicos de educación. Esta es la Academia de Robótica de Carneggie Mellon.

En la actualidad, se entiende que el trabajo físico es más bien realizado por máquinas, más que por seres humanos, por lo tanto, suena lógico pensar que al estudiante se le debe preparar más bien en el proceso de la creación y programación de dichos robots, antes que aprender las labores manuales, propias de la Revolución Industrial.

Así pues, la educación con robótica suena como una interesante propuesta que busca que el alumno desarrolle habilidades de pensamiento abstracto y resolución de problemas por medio de lenguajes de programación cada vez más complejos, en un mundo en que la mayoría somos usuarios de los mismos, más no sabemos como funcionan.

De esta manera enseñar sistemas que sean tanto complejos como simples es una realidad para los estudiantes que tendrán la posibilidad de desarrollar sus modelos una y otra vez y modificarlos cuantas veces consideren necesario.    Como parte de toda experiencia significativa, el hacer un modelo creado por el mismo educando facilita la asimilación y acomodación del nuevo conocimiento y le abre la alumno un mundo de posibilidades de interacción con el objeto de estudio.

Mediante el desarrollo de sus propios robots, los alumnos aprenden tanto de ciencia, tecnología, matemàticas e ingenierìa al mismo tiempo que tienen el reto de desarrollar programas para controlar sus robots.  El tipo de trabajo a desarrollar brinda la oportunidad de fortalecer las competencias del trabajo en equipo, solución de problemas, innovación, manejo de proyectos y comunicación.  

El programa de Carneggie Mellon se basa en un modelo propio llamado STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) y busca acercar a los alumnos a estos cuatro ámbitos de estudio, que parecen haber perdido popularidad entre los educando por su aparente falta de aplicación en la cotidianeidad.

La robótica explica por sí misma los cuatro conceptos manejados en este modelo, y permite al alumno descubrir - más que preguntar - la aplicación de éstos en un ámbito real, y más importante, el estudiante puede manipular los objetos de aprendizaje que él mismo ha desarrollado desde su concepción.

De esta forma, el alumno puede tener un aprendizaje tridimensional, que inicia en el papel, se traslada a la computadora y se hace realidad en el mundo físico (completando así el esquema de Software - Hardware - Mindware).

El programa STEM ofrece capacitación empezando por el docente, quien tiene que ser el primero en manipular la tecnología. El programa se basa en el uso de CS2N como portal de servicios, desarrollado en Moodle, así como un laboratorio virtual CRobot, que es el encargado de hacer la simulación del robot que el alumno está programando y desde luego, el taller en que se arman los robots.

Los materiales físicos con que se arman los robots son creados por la empresa LEGO, lo que genera un ambiente lúdico en el programa.

Uno de los principales miedos del estudiante es a la complejidad que tiene un lenguaje de programación que, si bien tiene una complejidad, no es una herramienta exclusiva para los ingenieros en sistemas, sino que cualquier persona puede aprender con el tiempo suficiente para estudiar. El programa STEM promueve el aprendizaje de éstos de forma gradual en la dificultad y a partir de una temprana edad, lo que promueve en el educando el desarrollo de sus habilidades de pensamiento abstracto, tan necesarias en el aprendizaje de las Matemáticas y las ciencias exactas, de forma tal que se inhibe el desarrollo del miedo y la repulsión por dichas materias a partir de los primeros aprendizajes.

Este tipo de programa representa una gran ventaja en cuanto al aprender a hacer qué necesitamos para anclar nuevos conocimientos y que abarca un amplio rango de edades ya que resulta bastante provechoso para alumnos desde primaria hasta los que actualmente están estudiando una ingeniería.   

En sí es un programa que tiene para seguir dando en el futuro muchos más recursos que los ya existentes y que asegura una verdadera interacción robótica a nivel educativo.

Lego Education:

http://education.lego.com/en-us/

Es una línea de productos de la reconocida marca de juguetes dirigida al ámbito educativo, en sus etapas básicas (desde preescolar hasta secundaria), que busca llevar a la escuela una serie de materiales fácilmente manipulables que permitan al alumno generar su propio conocimiento de forma lúdica y con ejemplos en miniatura de la vida cotidiana (por ejemplo, el manejo de una grúa de construcción, desde su instalación hasta su trabajo).

Los productos de Lego Education no sólo se basan en el juguete en sí, sino que ofrecen también un paquete de actividades sugeridas (activity pack) para que sean desarrolladas en equipo y supervisadas por el profesor dentro y fuera de las instalaciones escolares, además de los ya usuales manuales instructivos.

Los productos Lego permiten no sólo la manipulación de los materiales de construcción (como se hacía en nuestras infancias), sino que también permiten la manipulación de energía eléctrica por medio de cables, uso de pilas y paneles solares, que permiten al alumno entender estas fuentes de energía de forma práctica y sobre todo segura.

También cuentan con programas extracurrículares donde se les enseña a los niños desde pequeños como interactuar con su medio ambiente y por consiguiente construir su propio espacio de juego y de investigación de los fenómenos que están a su alrededor.  

A partir del gran rango de posibilidades que ofrece Lego desde nivel preescolar hasta secundaria, motiva distintas habilidades en los sujetos desde los números, lógica, comunicación, distribuciòn geográfica y conceptos de matemáticas, ciencias e ingenierìa.    Además de que les brinda a los alumnos su propio espacio de creación robótica como parte de la generación de su propio conocimiento mediante un aprendizaje más vivencial interactivo y real.  Finalmente hay que reconocer que Lego es una de las compañías con un sin número de alternativas de aprendizaje.

Robocup:

http://www.robocup.org/

Una de las opciones que nosotros recomendamos dentro de este mar de posibilidades está Robocup, una alternativa muy viable a partir del aprendizaje que genera por la interacción que se da a nivel virtual en un juego de fútbol a nivel internacional.

El impacto que busca crear este programa es el motivar a los participantes a ir trás un objetivo en común a fin de ser parte de un proyecto a largo plazo que brinde oportunidades fantásticas de interacción y de aprendizaje.   La idea básica en la que está fundamentado este tipo de proyecto es que alcanzar una meta en común genera de alguna u otra forma un gran impacto a largo plazo y que aunque a nivel económico no repercute en gran escala, si es el comienzo de la creación de nuevas tecnologías que irán surgiendo a la par de cada uno de los retos que encierra este programa.

La idea de robots jugando fútbol soccer fue mencionada por primera vez por el profesor Alan Mackworth (Universidad de British Columbia, Canadá) en un ensayo titulado “On Seeing Robots” presentado en 1992. (RoboCup.org: A brief history of RoboCup, 2013).

Robocup es un campeonato mundial en el que participan instituciones educativas de varios países, estos se van clasificando primero, de forma regional, hasta llegar al campeonato mundial, cuya sede va cambiando cada año (éste año será en Holanda).

¿De qué trata Robocup? ¡Es un juego de fútbol! con una cancha, un balón, porterías, y lo más importante, los jugadores, que son robots programados por los estudiantes. El ganador será, desde luego, el que meta más goles.

Esta iniciativa se realizó por primera vez en 1996 en Nagoya, Japón y tomó gran popularidad, al grado de convertirse en una organización mundial en la que participan, entre otras, universidades mexicanas.

Siendo su intención particular el agrupar distintas instituciones educativas que a nivel robótico logren desarrollar una comunidad científica que promueva un conocimiento más práctico sobre la tecnología y sus aplicaciones.

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