WWW.PERUEDUCA.EDU.PE

Desarrollo de modelos robóticos en primaria con

WeDO + XO Unidad 1B: Fases de la Robótica Educativa

Autor: Mauricio Galvez Legua

09/09/2011

El curso de “Desarrollo de modelos robóticos en primaria con WeDO + XO” está dirigido a los docentes del nivel primario que laboren en instituciones educativas que cuenten con el kit de robótica educativa WeDo.

Cursos Virtuales DIGETE Desarrollo de modelos robóticos en primaria con WeDO + XO

2

2

Tabla de contenido ROBÓTICA EDUCATIVA .................................................................................................................................3

Fases de la robótica educativa ..................................................................................................................4

Diseñar ...................................................................................................................................................4

Construir ................................................................................................................................................5

Programar ..............................................................................................................................................6

Probar ....................................................................................................................................................7

Documentar y Compartir .......................................................................................................................7

La Robótica Educativa y el Método Científico ...........................................................................................8

Cursos Virtuales DIGETE Desarrollo de modelos robóticos en primaria con WeDO + XO

3

3

ROBÓTICA EDUCATIVA

La Robótica Educativa es un medio de aprendizaje en el que la principal motivación es el diseño y la

construcción de creaciones propias.

Estas 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.

El Aprendizaje está íntimamente ligado al hacer. Se trata de una experiencia activa de construcción de conocimiento. Hacer es: escribir, diagramar, investigar, probar, intentar, equivocarse, etc.

La robótica educativa permite construir nuestras propias representaciones de fenómenos del mundo

que nos rodea y esto con la consecuente ventaja de facilitar la adquisición de conocimientos acerca de

dichos fenómenos (un mejor entendimiento del mundo real).

Anima a pensar creativamente, analizar situaciones y aplicar el pensamiento crítico y habilidades para

resolver problemas reales.

Estimula la imaginación y creatividad, desarrolla la concentración y habilidades manuales.

Permite dotar al estudiante de un espacio controlado en donde puede cometer errores y estos no

generen perjuicio en el propio estudiante.

La robótica educativa nos brinda una forma creativa de utilizar la tecnología para implementar

soluciones basadas en nuestro ingenio y destreza y no convertirnos en solamente consumidores de

tecnología.

Refuerza la visión de usar el computador como una herramienta para fomentar la investigación y el

autoaprendizaje, los cuales son ejes fundamentales para el éxito en una formación.

La robótica educativa surgió en el seno de uno de los

mayores centros de producción mundial del conocimiento:

El Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). La persona

Cursos Virtuales DIGETE Desarrollo de modelos robóticos en primaria con WeDO + XO

4

4

encargada de hacerlo fue el científico y educador Seymour Papert, creador del primer software de

programación para niños denominado LOGO y colega, en Viena, del célebre Jean Piaget.

“El mejor aprendizaje no vendrá de encontrar las mejores formas para que el profesor instruya, sino de darle al alumno las mejores oportunidades para que construya.”

Cuando los niños se involucran creando, haciendo o construyendo algo, al mismo tiempo están construyendo conocimiento en sus mentes.

Seymour Papert Instituto Tecnológico de Massachusetts

Fases de la robótica educativa

La actividad de trabajar con la robótica educativa la podemos dividir en fases; esto es, actividades

relativamente independientes entre sí que definen una acción manual o intelectual en la ejecución de la

robótica educativa.

Diseñar

La idea y su representación basada en la necesidad de resolver algún problema dará origen al desarrollo

de una maqueta, modelo, diseño.

Se emplea ejemplos de la realidad (imitación).

Se emplea la imaginación para crear algo nuevo. Se debe plasmar la idea en un medio físico

(bosquejar la posible solución). Ejemplo: Dibujar en un papel.

Cursos Virtuales DIGETE Desarrollo de modelos robóticos en primaria con WeDO + XO

5

5

Con el fin de promover el desarrollo de la creatividad, Mitchel Resnick (2007) propuso la Espiral del Pensamiento Creativo. En ésta, los estudiantes imaginan lo que quieren hacer; crean un proyecto basado en sus ideas; juegan con sus ideas y creaciones; comparten sus ideas y creaciones con otros y reflexionan sobre sus experiencias; lo anterior los lleva a imaginar nuevas ideas y nuevos proyectos. La espiral genera un proceso indefinido de mejoramiento continuo. En un comienzo, este proceso lo debe planear y dirigir el docente. Sin embargo, a medida que los estudiantes lo interiorizan, aprenden a

recorrerla de manera independiente para desarrollar sus propias ideas, ponerlas a prueba, desafiar límites y fronteras, experimentar con alternativas, recibir retroalimentación de otros y generar nuevas ideas con base en sus experiencias (Resnick, 2007). Es muy importante que, al diseñar las diferentes fases de un proyecto en el que los estudiantes utilizarán un ambiente de programación como Scratch o MicroMundos, los docentes tengan en cuenta los elementos de la espiral de la creatividad. Por ejemplo, se deben incluir en el proyecto espacios

para compartir el trabajo realizado, para escuchar y valorar la retroalimentación del grupo a cada trabajo individual y para reflexionar sobre las posibles mejoras que se pueden realizar con base en la retroalimentación recibida. http://www.eduteka.org/modulos/9/277/932/1

Construir

En base al diseño planteado se empezará a construir una solución al problema, valiéndose de piezas,

conectores, sensores y conexiones.

Introducir el tema de la robótica primero como un juego para armar “modelos básicos”, los

cuales son representaciones de cosas del entorno cotidiano: casa, puente, etc.

Armar “modelos intermedios” que sean representaciones de cosas o seres vivos de la

naturaleza. Ejemplo: el león, el cocodrilo, el sapo, etc. Se busca representar la naturaleza en

forma artificial.

Armar “modelos avanzados” que son representaciones de mecanismos o equipos de la

industria, creaciones propias, etc.

Hacer o fabricar algo con los elementos necesarios y siguiendo un plan u orden.

Cursos Virtuales DIGETE Desarrollo de modelos robóticos en primaria con WeDO + XO

6

6

Programar

Actividad basada en la utilización de un software de fácil uso (iconográfico) que permita programar los

movimientos y el comportamiento en general del modelo robótico.

Pensar en una solución al problema planteado (creatividad).

Plasmar la solución pensada en una secuencia clara, finita y ordenada de pasos (instrucciones)

que han de seguirse para resolver el problema (algoritmo).

¿Qué es un algoritmo? Es una fórmula para resolver un problema. Es un conjunto de acciones o secuencia de operaciones que, ejecutadas en un determinado orden, resuelven el problema. Existe “n” algoritmos, hay que emplear el más efectivo.

Las características de un algoritmo son :

Debe ser preciso: Indicar el orden de realización de cada paso.

Debe ser definido: Si se sigue un algoritmo dos veces, se debe obtener el mismo resultado cada vez.

Debe ser finito: Si se sigue un algoritmo, se debe terminar en algún momento; o sea debe tener un número finito de pasos.

La definición de un algoritmo debe describir tres partes: Entrada, Proceso y Salida.

Traducir el algoritmo en una secuencia de instrucciones que deben ser ingresados al

“subsistema de control” del modelo robótico (lenguaje iconográfico).

Cursos Virtuales DIGETE Desarrollo de modelos robóticos en primaria con WeDO + XO

7

7

Ingresar el programa en el “subsistema de control” del modelo robótico. Puede ser en forma

manual mediante el teclado o transferencia desde un computador.

Probar

Verificar visualmente que el modelo implementado funciona.

Comprobar que su funcionamiento cumple con un conjunto de especificaciones, puede ser

estándares, modelo matemático, etc.

Documentar y Compartir

Una vez que se ha probado el modelo y que funciona como lo hemos diseñado, entonces debemos

documentar el trabajo desarrollado. Esto se puede hacer de varias maneras:

Dibujo a mano alzada, etc.

Procesador de textos, editor de gráficos, etc.

Software especializado: MLCAD, Lego Digital Designer, etc.

Cursos Virtuales DIGETE Desarrollo de modelos robóticos en primaria con WeDO + XO

8

8

La documentación también nos sirve para algo muy importante, el compartir nuestro trabajo con los

demás, de esa manera difundimos el conocimiento.

Finalmente estas 5 fases se relacionan según el siguiente diagrama de flujo:

La Robótica Educativa y el Método Científico

El método científico es un conjunto de pasos (metodología) que tiene como objetivo alcanzar

conocimientos válidos mediante instrumentos confiables. Trata de protegernos de la subjetividad en el

conocimiento. Es una secuencia estándar para formular y responder una pregunta:

Observación: Es aplicar atentamente los sentidos a un objeto o a un fenómeno para estudiarlos

tal como se presentan en realidad.

Problema: Se define cuál es el problema o lo que se intenta explicar.

Hipótesis: Planteamiento de una explicación o solución al problema.

Experimentación: Fase en la que se prueba la hipótesis.

Conclusiones: De comprobarse la hipótesis se elabora una nueva teoría.

Las fases de la robótica educativa nos servirán para compararla con el método científico y ver qué tan

“similares” son:

Cursos Virtuales DIGETE Desarrollo de modelos robóticos en primaria con WeDO + XO

9

9

El método científico es un método de investigación usado principalmente en la producción de

conocimiento en las ciencias. El método científico está sustentado por dos pilares fundamentales:

Reproducibilidad: Es la capacidad de repetir un determinado experimento en cualquier lugar y por cualquier persona. Este pilar se basa, esencialmente, en la comunicación y publicidad de los resultados obtenidos.

Falsabilidad: Toda proposición científica tiene que ser susceptible de ser falsada (falsacionismo). Esto implica que se pueden diseñar experimentos que, en el caso de dar resultados distintos a los predichos, negarían la hipótesis puesta a prueba.

Cuando el estudiante desarrolle una determinada actividad relacionada con la ciencia estamos aplicando

el principio de reproducibilidad.

Cuando solicitamos al estudiante que modifique la actividad para ver si la ley estudiada se cumple, se

está trabajando con el principio de falsabilidad.

El estudiante ingresa a la ciencia por la puerta de la experimentación práctica, al encuentro de

complejos principios físicos y su aplicación. De esta manera percibe una inquietud por el razonamiento

científico. Estimula la imaginación y creatividad al diseñar y rediseñar cada día nuevas aplicaciones.

Autor: Mauricio Galvez Legua

mgalvezl@minedu.gob.pe

mgl10may62@hotmail.com