ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

INDICE

DEDICATORIA

INTRODUCCIÓN

CAPITULO I

Planteamiento del estudio Pag.

1.1 Descripción de la situación Problemática 3

1.2 Delimitación de Objetivos

1.2.1 Objetivo General 4

1.2.2 Objetivos específicos 4

1.3 Justificación e importancia de la robótica en las escuelas

1.3.1 Justificación 4

1.3.2 Importancia 5

1.4 Limitaciones de la Investigación 5

CAPITULO II

Marco Teórico

2.1 Antecedentes de la investigación 6

2.2 Bases teóricas de la investigación 7

2.3 Definición de términos 12

2.4 Hipótesis 18

CAPITULO III

Metodología

3.1 Tipo de investigación 18

Página 1

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

3.2 Diseño de investigación 20

3.3 Población y muestra 22

3.4 Variables de estudio 23

3.5 Técnicas de Procesamiento de Datos 24

CAPITULO IV

Desarrollo del Tema

4.1 Aplicación de contenidos científicos en módulos de robótica en las

Escuelas 24

4.2 Flujo de aprendizaje 31

4.3 Estadísticas de resultados en el incremento de habilidades cognitivas

con el uso de esta nueva tecnología 31

Conclusiones 32

Bibliografía 33

Anexos

Página 2

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

CAPITULO I

Planteamiento del estudio

1.1 Descripción de la situación Problemática

L a v e l o c i d a d c o n q u e e v o l u c i o n a n l a s t e c n o l o g í a s d e l a i n f o r m a c i ó n h o y e n d í a e s a b r u m a d o r a , y t r a n s f o r m a c o n t i n u a m e n t e l a m a n e r a e n q u e l o s s e r e s h u m a n o s s e c o m u n i c a n c o n e l m u n d o . E s t a m o s e n u n a f a s e d e l a h i s t o r i a d e l a h u m a n i d a d s i n p r e c e d e n t e s : e n l a e r a d e l a i n f o r m a c i ó n . N u n c a a n t e s o c u r r i ó q u e e x i s t i e r a t a n t a información al alcance de cualquier persona, y corresponde ahora aprender no a buscar información, sino a ser capaz de manejarla con el fin de producir nuevos conocimientos. L a e d u c a c i ó n t i e n e , p u e s , d o s r e t o s : p o r u n l a d o , e n s e ñ a r e l m a n e j o d e l o s r e c u r s o s i n f o r m á t i c o s , n e c e s a r i o s p a r a a d q u i r i r i n f o r m a c i ó n . P e r o p o r o t r o l a d o , y d e p r o n t o mucho más importante, partiendo de la base del manejo de los recursos informáticos, e n t r e n a r a l o s e s t u d i a n t e s e n l a p r o d u c c i ó n a u t ó n o m a d e c o n o c i m i e n t o , y e v i t a r q u e c a i g a n e n e l p e l i g r o s o h u e c o d e l c o n s u m i s m o i n f o r m á t i c o y l a h e t e r o n o m í a d e l conocimiento, que consiste en adquirir información pero sin mediar una actitud critican sistemática que estimule el análisis de la misma ni la producción de conocimiento nuevo. En la Institución Educativa Salazar Bondy de Santa Anita, como en todas las instituciones e d u c a t i v a s , e s n e c e s a r i o d i s e ñ a r e s t r a t e g i a s c o n e l f i n d e a l c a n z a r l o s r e t o s d e l a educación planteados. Específicamente en el área de Informática, constituye un reto el diseño d e c l a s e s y a c t i v i d a d e s e s c o l a r e s c a d a v e z m á s i n t e g r a d a s c o n e l u s o c o r r e c t o d e l a s Nuevas Tecnologías de la Información. En este proceso ha ayudado mucho el curso de Robótica E d u c a t i v a d i c t a d o p o r a l g u n o s e s p e c i a l i s t a s e n d i f e r e n t e s t a l l e r e s e n l a j u r i s d i c c i ó n y a q u e h a servido como suministro de herramientas computacionales y de estrategias pedagógicas para abordar los retos antes propuestos.

Página 3

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

1.2 Delimitación de Objetivos

1.2.1 Objetivo General

D i s e ñ a r u n a e s t r a t e g i a p e d a g ó g i c a y u n p l a n d e a c c i ó n q u e p e r m i t a a p l i c a r l o s conocimientos adquiridos en el Taller de Robótica educativa en el desarrollo de estudiantes competentes en el manejo de herramientas informáticas y con capacidad de desarrollar autónomamente su aprendizaje, con el uso de instrumentos.

1.2.2 Objetivos específicos

- Diseñar Clases de Robótica integradas con el uso de recursos informáticos.

- Diseñar estrategias curriculares y extracurriculares con los estudiantes y con la comunidad educativa, de manera individual y en grupo, que permitan poner en práctica los conocimientos y las habilidades desarrolladas en las clases de Robótica Educativa.

- A p l i c a r p r i n c i p i o s f í s i c o s a l o s m a t e r i a l e s r o b ó t i c o s d e t a l m a n e r a q u e e l a p r e n d i z a j e s e a d i v e r t i d o , u t i l i z a n d o m a t e r i a l i n f o r m á t i c o .

- U t i l i z a r e x i t o s a m e n t e l o s m a t e r i a l e s L e g o e d u c a t i o n e n u n a s e s i ó n d e a p r e n d i z a j e , c o n e l u s o d e u n p r o g r a m a i c o n o g r á f i c o .

1.3 Justificación e importancia de la robótica en las escuelas

1.3.1 Justificación

T e n i e n d o e n c u e n t a q u e l a s t e c n o l o g í a s d e l a i n f o r m a c i ó n h a n e v o l u c i o n a d o a g r a n velocidad en los últimos años, y que la Internet se ha convertido en un medio masivo de comunicación, se hace muy necesaria la incorporación de esas nuevas tecnologías en el proceso de enseñanza aprendizaje. P o r o t r o l a d o , e l é n f a s i s d e l a I n s t i t u c i ó n E d u c a t i v a S a l a z a r B o n d y d e S a n t a A n i t a e s e n operación de herramientas computacionales e Internet, por lo que reclama mucha mayor i m p o r t a n c i a e l u s o d e l c o m p u t a d o r y l a I n t e r n e t p a r a l a f o r m a c i ó n i n t e g r a l d e s u s e s t u d i a n t e s . P o r e l l o e s t e t r a b a j o c o b r a v i t a l

Página 4

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

i m p o r t a n c i a p a r a e l d e s a r r o l l o d e u n a asignatura acorde con el tiempo en que vivimos, y acorde con el énfasis del P.E.I

1.3.2 Importancia

Históricamente, la Robótica Educativa se comenzó a trabajar pensando que ello permitía desarrollar habilidades relacionadas con la resolución de problemas y como una buena oportunidad de plantear para el aprendizaje las ciencias implicadas: Matemática, Física, Biología (entorno de aprendizaje)

Con la Ley de Educación aparece la idea de incorporar conceptos de tecnología en la currícula. De esta manera, la Robótica Educativa pasaría a ser una parte del curriculum de Tecnología a través de la cual no sólo se pretende que el alumno adquiera habilidades para la resolución de problemas sino para aprender la lógica de la disciplina en sí.

La Robótica es una de las Tecnologías más significativas porque ha tenido un fuerte impacto social como la Informática. Este aspecto no ha sido planteado directamente y es el que se relaciona con la dimensión histórico-social, es decir, con todas aquellas cuestiones que se vinculan más con las Ciencias Sociales como las que se refieren a valores, medio ambiente, calidad de vida, etc.

1.4 Limitaciones en la investigación

Los robots son máquinas de propósito general. La tecnología actual de la robótica hace mecánicamente capaz de realizar una amplia variedad de operaciones. En principio, es posible reconfigurar un solo robot para que pueda ser usado para una variedad de diferentes tareas, en la práctica, los usuarios más comerciales de robots resulta antieconómico para los robots reconfigurar en cualquier situación que no puede ser simplemente demostradas por `` plomo -a través de métodos'', debido a los gastos de programación en cuestión. El problema con los robots es que, aunque son máquinas de propósito general, es muy caro para instruirlos para tareas complejas.

Gastos que empeoran si se traslada estos equipos a la parte educativa, considerando que los robots comerciales pueden realizar tareas sólo cuando se les ha dado una serie precisa y detallada de instrucciones para llevar a cabo esas tareas. El mayor desafío para la educación actual es la implementación de la robótica, en un sistema informático, al alcance de las escuelas el tipo de `` inteligencia'' que permitirá a los robots a ser más fácil instructable.

Investigación hacia la provisión de la inteligencia de los robots está motivado tanto por los beneficios a largo plazo más comerciales de robots inteligentes y por los desafíos de la robótica para los involucrados en el campo más amplio de investigación sobre inteligencia artificial. Los retos resultado del hecho de que la

Página 5

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

robótica requiere la interfaz de un sistema informático para el mundo físico por medio de sensores y actuadores.

Considerando que la robótica imita el comportamiento de los animales inteligentes mediante la realización de la conexión inteligente de la percepción a la acción, los problemas sintéticos no implican la percepción o la acción, y con ello se simplifica a un punto en el que los problemas reales de la robótica desaparecer. futuras investigaciones de inteligencia artificial debería estar vinculada a los problemas de la robótica.

Brooks ha propuesto la robótica como un punto de partida para la investigación educativa , por razones evolutivas. Señala que las funciones intelectuales superiores sólo han desarrollado en los animales durante los últimos miles de años, una vez que la capacidad de actuar en el mundo físico estaba bien establecida. Sostiene que la comprensión del mundo real como un participante en el mismo es un requisito necesario para el tipo de `` sentido común'', que se encuentra en curso la investigación educativa gran dificultad en la consecución.

CAPITULO II

Marco Teórico

2.1 Antecedentes de la investigación

Realizando una revisión de los texto de ciencias, podemos encontrar que la concepción de ciencia que manejan responde a posiciones inductivistas, presentando a la ciencia como un producto estático, otorgando así una visión equivocada de la naturaleza de la misma.

Esta comprensión de la ciencia difícilmente podrá orientar un trabajo en aula que desarrolle en los niños su capacidad de análisis crítico, pensamiento divergente, etc., y otras habilidades necesarias para que haga frente a un mundo en constante cambio. Se hace urgente la necesidad de promover el reajuste de la visión de la ciencia en los docentes y además del manejo de recursos didácticos coherentes con la concepción actual de ciencia.

De lo que se trata es promover un cambio, una revolución que en términos de Kunh(1971) permita la emergencia y dominio de un paradigma que realmente tomo como centro y protagonista del aprendizaje a los propios niños. Esto implica, en primer lugar considerar sus expectativas e intereses, conocer y explicitar sus representaciones mentales y trabajar a partir de ellas y sus propios conocimientos. Sólo se puede aprender a partir de lo que ya se sabe (Ausubel: 1983).

En este punto, cabe preguntarnos: ¿cómo podríamos adquirir el pensamiento científico a partir de métodos repetitivos, con alumnos puramente receptivos?. Los modelos didácticos "tradicionales" conceptúan al niño como un sujeto que aprende, es decir le otorga un papel secundario, receptor. En tal sentido, el docente se encarga de ofrecer(atiborrar) de información (respuestas) a los niños. Se olvida que la base de nuestro aprendizaje es la curiosidad, en otras palabras, la

Página 6

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

capacidad de plantearnos interrogantes y de obtener respuestas realmente significativas.

La teoría del Aprendizaje Significativo, ofrece la posibilidad de cambiar este panorama, pues Ausubel dice en el epítome de su obra:

"Si tuviese que reducir toda la Psicología educativa a un solo principio, enunciaría este: El factor más importante que influye en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe. Averígüese esto y enséñese consecuentemente".(AUSUBEL: 1983)

Este planteamiento nos invita a revisar concienzudamente "el papel del niño" en su aprendizaje. Para que el aprendizaje sea realmente significativo:

La nueva información es vinculada a los aspectos relevantes y preexistentes en la estructura cognoscitiva, y en el proceso se modifican la información recientemente adquirida y la estructura preexistente. Todas las formas anteriores de aprendizaje son ejemplos de asimilación. En esencia, la mayor parte del aprendizaje significativo consiste en la asimilación de la nueva información (AUSUBEL;1983:70)

La conexión de los conocimientos nuevos en los previos implica un proceso de actividad mental, que parte de la observación y el asombro de los niños al manipular, experimentar o tan simplemente a partir de una interrogante en su constante intento por la comprensión de su entorno. El conocimiento que se adquiere durante la educación primaria tiene un carácter pragmático que de ser bien encaminado le permitiría aplicarlos a todos sus intereses. En este sentido. Se plantea el uso de la V heurística o diagrama V de Gowin, como un recurso didáctico que permite a los niños una visión dinámica no sólo de su proceso de aprendizaje sino, sobre todo un acercamiento al trabajo científico.

2.2 Bases teóricas de la investigación

Este proyecto se basa en las teorías constructivistas del psicólogo francés Jean Piaget, las cuales aseveran que “el conocimiento no es solamente transferido del profesor al alumno, sino activamente construido por el pensamiento de quien aprende. Los niños no reciben ideas; ellos elaboran ideas”. Además, sugiere que quienes aprenden están particularmente motivados cuando fabrican cualquier tipo de artefactos sobre el cual puedan reflexionar y compartir con otros esas reflexiones.

Encontramos en el la Robótica Educativa, una herramienta multidisciplinaria, pensada para que niños, niñas y jóvenes desarrollen su capacidad en distintas áreas tales como:

-Intelectual-Biopsicomotora-Lógico-matemáticas-Comunicación integral

Página 7

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

Mejorando además: -Su autoestima y confianza en sí mismo-Habilidades para solucionar problemas-Capacidad de atención y memoria

LA TEORÍA DE AUSUBEL

La teoría de Ausubel es cognitiva. Explica el proceso de aprendizaje según el cognitivismo. Se preocupa de los procesos de compresión, transformación, almacenamiento y uso de la información envueltos en la cognición.Esta teoría se acopla a los puntos de vista actuales de la filosofía constructivista que considera a la ciencia como algo dinámico, no estático, basado en la creencia de que nosotros estructuramos nuestro mundo a través de las percepciones de nuestras experiencias. Según este enfoque el conocimiento es considerado como flexible y evoluciona basado en nuevos hallazgos. Para Ausubel nuevas ideas e informaciones pueden ser aprendidas y retenidas en la medida en que conceptos relevantes o adecuados e inclusivos se encuentren apropiadamente claros y disponibles en la estructura cognitiva del individuo y sirvan, de esta forma, de anclaje a nuevas ideas y conceptos.Cuando nuevas informaciones adquieren significado para el individuo a través de la interacción con conceptos existentes se le llama aprendizaje significativo. Según los cognitivistas, este tipo de aprendizaje es, por excelencia, el mecanismo humano para adquirir y retener una amplia cantidad de informaciones de un cuerpo de conocimientos. Ausubel destaca el aprendizaje significativo como el proceso más importante. La teoría de Ausubel está basada en el supuesto de que las personas piensan con conceptos. Un concepto comunica el significado de alguna cosa.La adquisición, por parte del alumno, de un conocimiento claro, estable y organizado es más que el principal objetivo de enseñanza en el aula, ya que, una vez adquirido, ese conocimiento pasa a ser el factor más importante que influencia la adquisición de nuevos conocimientos en la misma área.Ventajas del aprendizaje significativo:

Los conceptos que son aprendidos significativamente pueden extender el conocimiento de una persona de conceptos relacionados.

Como el aprendizaje significativo implica una construcción intencional, la información aprendida significativamente será retenida más tiempo.

Estos conceptos pueden servir más tarde como inclusores para un aprendizaje posterior de conceptos relacionados.

Ausubel sostiene que la instrucción debería enfatizar los conceptos más generales e inclusivos de un área de estudio. Además el conjunto de conceptos acumulados en la estructura cognitiva de cada alumno es único. Cada persona construirá distintos enlaces conceptuales aunque esté involucrados en la misma tarea de aprendizaje.Según Moreira, la adquisición y retención de un cuerpo de conocimientos implica la adquisición y retención de un cuerpo de significados que son producto del

Página 8

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

aprendizaje significativo. El surgimiento de nuevos significados en el alumno refleja la consumación de un proceso de aprendizaje significativo. El aprendizaje significativo hace posible la transformación del significado lógico en psicológico.Distingue entre:

Significado denotativo: se refiere a significados atribuidos a conceptos y proposiciones por parte de individuos diferentes, integrantes de una cultura dada y con suficiente nivel de semejanza para que se propicie la comunicación y el entendimiento entre las personas de esa cultura.

Significado connotativo: es de naturaleza personal. Se refiere a las reacciones afectivas y actitudinales de carácter idiosincrásico que producen los significados denotativos de conceptos o proposiciones, en el individuo y en función de la experiencia particular de éste.

Las representaciones son símbolos aislados (generalmente palabras). Las palabras son símbolos convencionales o socialmente compartidos, cada uno de los cuales representa un objeto, acontecimiento, situación o concepto.Los conceptos son ideas genéricas unitarias o categoriales que se representan con símbolos aislados (palabra concepto).Las proposiciones u oraciones están formadas por grupos de palabras combinadas para expresar ideas.El aprendizaje significativo de representaciones es el tipo básico; aprender los significados de símbolos aislados, implica aprender lo que éstos representan. El aprendizaje de conceptos supone aprender lo que significa el concepto, es decir sus atributos de criterio. Implica un tipo diferente de aprendizaje significativo, de naturaleza e intención sustantiva y no representativa. El aprendizaje significativo de proposiciones consiste en aprender el significado de nuevas ideas expresadas en forma de proposiciones.La esencia del proceso del aprendizaje significativo radica en que ideas expresadas simbólicamente son relacionadas de modo sustancial con lo que el alumno ya sabe y posee en su estructura cognitiva.El aprendizaje en el cual el nuevo conocimiento es almacenado en la estructura cognitiva de modo arbitrario y literal es aprendizaje memorístico o mecánico.La interacción entre el nuevo aprendizaje y el conocimiento antiguo, que caracteriza al aprendizaje significativo es, en general, una interacción particular. En esa interacción el nuevo conocimiento adquiere significado para el alumno y el conocimiento antiguo adquiere nuevos significados, desarrollándose la estructura cognitiva, aumentándose el número de elementos pertenecientes a la misma, e incrementándose la probabilidad en el alumno de incorporar significativamente nuevos conocimientos.En un aprendizaje significativo la definición dada por un alumno puede variar algo en las palabras utilizadas pero el significado esencial es el mismo. En cambio, la información aprendida memorísticamente por repetición mecánica es almacenada en la estructura cognitiva sin enlazar con conceptos existentes y no está sujeta a “distorsión”. El aprendizaje memorístico tiende a inhibir nuevo y similar aprendizaje. En cambio, el aprendizaje significativo facilita nuevo aprendizaje.Los materiales aprendidos significativamente pueden ser retenidos durante relativamente largo período de tiempo, meses incluso años. En el memorístico se retienen un intervalos relativamente corto de tiempo, horas o días.

Página 9

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

Para Ausubel y Novak la estructura cognitiva está organizada jerárquicamente, así que la producción de nuevos significados mediante aprendizaje significativo hace pensar en una relación subordinada del material de aprendizaje nuevo con la estructura cognitiva, y esto implica la asimilación de conocimientos bajo otros más amplios y generales, inclusores, ya existentes en la estructura cognitiva.El aprendizaje supraordenado se produce cuando se aprende una idea abstracta, más general o más inclusora que incluye varias ideas ya incorporadas a la estructura cognitiva.El aprendizaje combinatorio es cuando nuevas ideas son potencialmente significativas porque pueden relacionarse con contenidos generales adecuados de la estructura cognitiva, debido a su similitud con esos contenidos.Moreira destaca el papel fundamental, en el aprendizaje significativo, que desarrollan las denominadas ideas de anclaje de las estructuras cognitivas, que son los elementos inclusores (conceptos, proposiciones, imágenes) que se encuentran con significado en la estructura cognitiva y que sirven como puntos de anclaje a nuevas ideas.La estructura cognitiva no es estática, sino dinámica, que se modifica y reorganiza constantemente durante el aprendizaje significativo. Hay dos procesos básicos:

Diferenciación progresiva: a medida que nuevas ideas son incorporadas por un cierto elemento inclusor, éstas adquieren significado y el elemento inclusor se va modificando por la incorporación de significados adicionales. Este proceso determina una diferenciación progresiva del elemento inclusor.

Reconciliación integradora: en el aprendizaje supraordenado o en el combinatorio, mientras que una nueva información es adquirida, los elementos constituyentes de la estructura cognitiva se pueden reorganizar y adquirir nuevos significados, produciéndose una reconciliación integradora que implica también una diferenciación progresiva.

La teoría de Ausubel y Novak añade un elemento. La distinción entre aprendizaje significativo y memorístico, no debe confundirse con la diferencia entre aprendizaje por recepción y aprendizaje por descubrimiento. En el aprendizaje por recepción el contenido de lo que va a ser aprendido se presenta al alumno en su forma final, mientras que, en el aprendizaje por descubrimiento, el contenido principal de lo que va a ser aprendido no se da, sino que debe ser descubierto por el alumno. Sin embargo, después de que el aprendizaje por descubrimiento se ha completado, el contenido descubierto se ha hecho significativo, de la misma manera que en el aprendizaje por recepción se hace significativo el contenido presentado. Se ha creído que el aprendizaje por recepción era memorístico y el aprendizaje por descubrimiento era significativo pero esto no es así, los dos tipos de aprendizaje pueden ser memorísticos o significativos.El concepto central de la teoría ausubelina es el aprendizaje significativo. Este constituye el instrumento fundamental para llevar a cabo la tan necearía mejora de los procesos de enseñanza/ aprendizaje, que pretende la Reforma educativa.

Página 10

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

Robótica con innovación

En el mundo, la industria automotriz es un ejemplo clásico de robotización. Sería extraño -entonces- pensar en el Perú como una potencia robótica cuando los automóviles no son productos de exportación local. Es más lógico, como explica Ingeborg Mahla, concentrarse en el desarrollo de aplicaciones específicas para la minería, donde se integren productos de control de movimiento y grandes estructuras mecánicas, a través de una integración interdisciplinaria.

Por otra parte, indica la académica, existen necesidades no cubiertas en el ámbito de la defensa, donde se requieren desarrollos específicos y robots especiales. "En el sector aeronáutico surgen necesidades de automatizar algunos procesos de fabricación", afirma. En materia de defensa, Claudio Urrea indica que en Chile se han construido robots de vehículos autónomos, para vigilar zonas limítrofes y monitorear áreas geográficas alejadas.

Definitivamente, de acuerdo a la opinión de los académicos, el desafío es enfocarse en el desarrollo de ingeniería robótica en sectores que son importantes para la economía nacional, donde el introducir tecnología robótica pueda producir un gran impacto. Algunos ejemplos, según indica Javier Ruiz del Solar, son las aplicaciones robóticas en Minería lideradas por la empresa MIRS, los aviones autónomos construidos por IDETEC y otras iniciativas para la implementación de la robótica en procesos productivos.

Aumento de productividad y disminución de costos en primer lugar, y seguridad y continuidad operativa, en segundo, son las ventajas que la industria espera obtener de la robótica aplicada.

Página 11

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

Las TICs en el aulaAntes de hablar del significado del término “Robótica Educativa” quiero hablar de otro término que se ha convertido en muy familiar durante los últimos años: las TICs. Parte de los procesos de mejora en los centros educativos se han centrado en la integración de las TICs tanto en los procesos administrativos como en los de enseñanza aprendizaje.

Pero, dejando de lado ¿a qué nos referimos cuando hablamos de la integración de las TICs en el proceso de enseñanza-aprendizaje? Leo en un artículo en Internet3 la siguiente frase que resume lo que quiero decir: “Las nuevas tecnologías pueden emplearse en el sistema educativo de tres maneras distintas: como objeto de aprendizaje, como medio para aprender y como apoyo al aprendizaje”.

En el primero de los modos nos encontramos con una serie de contenidos relacionados con lo que se denomina alfabetización digital, contenidos del currículo ligados al uso de herramientas informáticas como usuario y por último los estudios que conducen a una formación técnica específica para el uso, diseño, desarrollo y producción de herramientas informáticas.

El segundo recoge las herramientas y procedimientos que permiten o facilitan un acercamiento al conocimiento: e-learning, programas de simulación o ejercicios…

Y el tercero se refiere a la integración propiamente dicha de estas tecnologías en los procesos de enseñanza-aprendizaje.

2.3 Definición de términos

Robótica

La Robótica es una ciencia o rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia. Las ciencias y tecnologías de las que deriva podrían ser: el álgebra, los autómatas programables, las máquinas de estados, la mecánica o la informática.

De forma general, la Robótica se define como: El conjunto de conocimientos teóricos y prácticos que permiten concebir, realizar y automatizarsistemas basados en estructuras mecánicas poli articuladas, dotados de un determinado grado de "inteligencia" y destinados a la producción industrial o al sustitución del hombre en muy diversas tareas.

Un sistema Robótico se puede describirse, como "Aquel que es capaz de recibir información, de comprender su entorno a través del empleo demodelos, de formular y de ejecutar planes, y de controlar o supervisar su operación". La Robótica es esencialmente pluridisciplinaria y se apoya en gran medida en los progresos de la microelectrónica y de la informática, así como en los de nuevas disciplinas tales como el reconocimiento de patrones y de inteligencia artificial.

Página 12

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

La historia de la Robótica ha estado unida a la construcción de "artefactos", muchas veces por obra de genios autodidactas que trataban de materializar el deseo humano de crear seres semejantes a nosotros que nos descargasen del trabajo. El ingeniero español Leonardo Torres Quevedo (que construyó el primer mando a distancia para su torpedo automóvil mediante telegrafía sin hilodrecista automático, el primer trasbordador aéreo y otros muchos ingenios) acuñó el término "automática" en relación con la teoría de la automatización de tareas tradicionalmente asociadas a los humanos.

Si algún autor ha influido sobre manera en la concepción del universo de los robots de ficción, éste ha sido sin duda alguna Isaac Asimos. Muchos otros, desde luego, han escrito sobre robots, pero ninguno ha relatado tan minuciosamente las actitudes y posibilidades de estas máquinas como lo ha hecho él.

Tanto es así, que el Oxford English Dictionary reconoce a Asimos como inventor de la palabra "robótica" y, aunque todos conocemos la facilidad de los anglófonos para inventar palabras nuevas, no por ello tiene mucho mérito.

Cuando tenía 22 años, Asimos escribió su cuarto relato corto sobre robots. El círculo vicioso. En boca de unos de sus personajes planteó lo que consideraba axiomas básicos para el funcionamiento de un robot. Los llamó las Tres reglas fundamental de la robótica y dicen así:

1. Ningún robot puede hacer daño a un ser humano, o permitir que se le haga daño por no actuar.2. Un robot debe obedecer las órdenes dadas por un ser humano, excepto si éstas órdenes entran en conflicto con la primera ley.3. Un robot debe proteger su propia existencia en la medida en que está protección no sea incompatible con las leyes anteriores.

En definitiva, las famosas leyes de Asimos son aplicables a un universo donde los robots son seres inteligentes, pero quedan relegadas a una cartilla de parvulario al enfrentarse con la dura realidad. Pero esto son sólo anécdotas.

Clasificación de los robots

Ningún autor se pone de acuerdo en cuántos y cuáles son los tipos de robots y sus características esenciales. La más común es la que continuación se presenta:

1ª Generación. Manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.

2ª Generación. Robots de aprendizaje. Repiten una secuencia de movimientos de movimientos que ha sido ejecutada previamene por un operador humano. El modo de hacerlo es a través de un dispositivo mecánico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los memoriza.

3ª Generación. Robots con control sensorizado. El controlador es una computadora que ejecuta las órdenes de un programa y las envía al manipulador para que realice los movimientos necesarios.

4ª Generación. Robots inteligentes. Son similares a los anteriores, pero además poseen sensores que envían información a la computadora de control sobre el

Página 13

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

estado del proceso. Esto permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real.

Clasificación de los robots según su arquitectura

La arquitectura, es definida por el tipo de configuración general del Robot, puede se metamórfica. El concepto de metamorfismo, de reciente aparición, se ha introducido para incrementar la flexibilidad funcional de un Robot a través del cambio de su configuración por el propio Robot. El metamorfismo admite diversos niveles, desde los más elementales (cambio de herramienta o de efecto terminal), hasta los más complejos como el cambio o alteración de algunos de sus elementos o subsistemas estructurales.

Los dispositivos y mecanismos que pueden agruparse bajo la denominación genérica del Robot, tal como se ha indicado, son muy diversos y es por tanto difícil establecer una clasificación coherente de los mismos que resista un análisis crítico y riguroso. La subdivisión de los Robots, con base en su arquitectura, se hace en los siguientes grupos: Poliarticulados, Móviles, Androides, Zoomórficos e Híbridos.

Poliarticulados

Bajo este grupo están los Robots de muy diversa forma y configuración cuya característica común es la de ser básicamente sedentarios (aunque excepcionalmente pueden ser guiados para efectuar desplazamientos limitados) y estar estructurados para mover sus elementos terminales en un determinado espacio de trabajo según uno o más sistemas de coordenadas y con un número limitado de grados de libertad". En este grupo se encuentran los manipuladores, los Robots industriales, los Robots cartesianos y se emplean cuando es preciso abarcar una zona de trabajo relativamente amplia o alargada, actuar sobre objetos con un plano de simetría vertical o reducir el espacio ocupado en el suelo.

- Poliarticulados -

Robot industrial Puma

Móviles

Son Robots con grandes capacidad de desplazamiento, basados en carros o plataformas y dotados de un sistema locomotor de tipo rodante. Siguen su camino por telemando o guiándose por la información recibida de su entorno a través de sus sensores. Las tortugas motorizadas diseñadas en los años

Página 14

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

cincuentas, fueron las precursoras y sirvieron de base a los estudios sobre inteligencia artificial desarrollados entre 1965 y 1973 en la Universidad de Stranford.

Estos Robots aseguran el transporte de piezas de un punto a otro de una cadena de fabricación. Guiados mediante pistas materializadas a través de laradiación electromagnética de circuitos empotrados en el suelo, o a través de bandas detectadas fotoeléctricamente, pueden incluso llegar a sortear obstáculos y están dotados de un nivel relativamente elevado de inteligencia.

Androides

Son Robots que intentan reproducir total o parcialmente la forma y el comportamiento cinemática del ser humano. Actualmente los androides son todavía dispositivos muy poco evolucionados y sin utilidad práctica, y destinados, fundamentalmente, al estudio y experimentación.

Uno de los aspectos más complejos de estos Robots, y sobre el que se centra la mayoría de los trabajos, es el de la locomoción bípeda. En este caso, el principal problema es controlar dinámica y coordinadamente en el tiempo real el proceso y mantener simultáneamente el equilibrio del Robot.

-Asimo-

Zoomorficos

Los Robots zoomórficos, que considerados en sentido no restrictivo podrían incluir también a los androides, constituyen una clase caracterizada

Página 15

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

principalmente por sus sistemas de locomoción que imitan a los diversos seres vivos.

A pesar de la disparidad morfológica de sus posibles sistemas de locomoción es conveniente agrupar a los Robots zoomórficos en dos categorías principales: caminadores y no caminadores. El grupo de los Robots zoomórficos no caminadores está muy poco evolucionado. Cabe destacar, entre otros, los experimentados efectuados en Japón basados en segmentos cilíndricos biselados acoplados axialmente entre sí y dotados de un movimiento relativo de rotación. En cambio, los Robots zoomórficos caminadores multípedos son muy numeroso y están siendo experimentados en diversos laboratorios con vistas al desarrollo posterior de verdaderos vehículos terrenos, piloteando o autónomos, capaces de evolucionar en superficies muy accidentadas. Las aplicaciones de estos Robots serán interesantes en el campo de la exploración espacial y en el estudio de los volcanes.

-Sanddragon, Microbot con ruedas tipo tanque-

Híbridos

Estos Robots corresponden a aquellos de difícil clasificación cuya estructura se sitúa en combinación con alguna de las anteriores ya expuestas, bien sea por conjunción o por yuxtaposición. Por ejemplo, un dispositivo segmentado articulado y con ruedas, es al mismo tiempo uno de los atributos de los Robots móviles y de los Robots zoomórficos.

Página 16

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

De igual forma pueden considerarse híbridos algunos Robots formados por la yuxtaposición de un cuerpo formado por un carro móvil y de un brazo semejante al de los Robots industriales.

En parecida situación se encuentran algunos Robots antropomorfos y que no pueden clasificarse ni como móviles ni como androides, tal es el caso de los Robots personales.

Las características con las que se clasifican principalmente

Propósito o función Sistema de coordenadas empleado Número de grados de libertad del efecto formal Generación del sistema control.

1) Clasificación basada en su propósito o función:

a) Industriales

b) Personales/ Educativos

c) Militares--vehículos autónomos

Los elementos que constituyen un Robot industrial son:

1) Efectores finales Brazos manipuladores Controladores Sensores Fuentes de poder.

2) Clasificación de los Robots basados en las generaciones de sistemas de control.

Características de los Robots

Existen diversos tipos de clasificaciones de robots y cada clasificación tiene diversas características, algunas de las características que comparten estos robots son:

- Movimiento. Sistema de coordenadas en las que el robot se va a desplazar. • Cartesianas • Cilíndricas • Polares

- Energía. Un robot debe de tener una fuente de energía para poder convertirla en trabajo cada vez que efectua algun movimiento.

- Grados de libertad. Se utilizan para conocer la posición de cada actuador y articulación del robot para que el efector final este en la posición para realizar la tarea programada.

- Captación de la información. Se refiere a los sensores que van a darle al robot la información necesaria para que desempeñe la actividad para la que está diseñado.

- Autonomía. La forma en que un robot desempeña una actividad tiene complejidad. Si esta tiene algún dinamismo es mayor es por esto que una de las ramas de la robótica muy importante es la de la inteligencia artificial (IA).

Entonces un robots es un sistema que contiene sensores, un sistema de control,

Página 17

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

manipuladores, fuentes de poder y software. Todos estos componentes juntos para realizar una tarea.

2.4 Hipótesis

La robótica en la escuela es un enfoque construccionista de la educación, donde el alumno es promotor de su aprendizaje porque los instrumentos empleados son significativos para la solución de problemas cotidianos, elaborando nuevos prototipos.

CAPITULO III

Metodología

3.1 Tipo de investigación

Para el estudio de la robótica utilizaremos la investigación exploratoria, que detallamos a continuación:

Investigación Exploratoria:

Es aquella que se efectúa sobre un tema u objeto desconocido o poco estudiado, por lo que sus resultados constituyen una visión aproximada de dicho objeto, es decir, un nivel superficial de conocimiento. Este tipo de investigación, de acuerdo con Sellriz (1980) pueden ser: a) Dirigidos a la formulación más precisa de un problema de investigación , dado que se carece de información suficiente y de conocimiento previos del objeto de estudio , resulta lógico que la formulación inicial del problema sea imprecisa. En este caso la exploración permitirá obtener nuevo datos y elementos que pueden conducir a formular con mayor precisión las preguntas de investigación. b) Conducentes al planteamiento de una hipótesis: cuando se desconoce al objeto de estudio resulta difícil formular hipótesis acerca del mismo. La función de la investigación exploratoria es descubrir las bases y recabar información que permita como resultado del estudio, la formulación de una hipótesis. Las investigaciones exploratorias son útiles por cuanto sirve para familiarizar al investigador con un objeto que hasta el momento le era totalmente desconocido, sirve como base para la posterior realización de una investigación descriptiva, puede crear en otros investigadores el interés por el estudio de un nuevo tema o problema y puede ayudar a precisar un problema o a concluir con la formulación de una hipótesis.

Página 18

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

Las actividades de la investigación son entre otras las siguientes:

Medir fenómenos. Comparar los resultados obtenidos. Interpretar los resultados en función de los conocimientos actuales, teniendo en cuenta las variables que pueden haber influido en el resultado. Realizar encuestas (para buscar el objetivo). Tomar decisiones y conclusiones, en función de los resultados obtenidos.Para lo cual es muy importante que se cuente con un respaldo de investigación.

Cada una de las etapas del modelo se explica a continuación.

1. Definición de criterios. En esta etapa deben identificarse con claridad el objetivo que la investigación espera cumplir y el núcleo del proyecto de investigación. Tiene como propósito definir parámetros o criterios cuantificables sobre los factores que pueden influir en el proyecto o prototipo, es decir, se enfoca en la búsqueda de factores que pueden contribuir o impedir el éxito del producto con respecto a lo que se espera de éste.

2. Estudio descriptivo I. En esta etapa se pretende identificar, a través de la observación y el análisis, los factores que influyen en los criterios medibles y cómo dichos factores influyen en estos criterios. De acuerdo con Blessing (2004), se busca incrementar nuestra comprensión del diseño e informar sobre el desarrollo de soportes del diseño.

3. Estudio prescriptivo. El objetivo de esta etapa es desarrollar un modelo o teoría de impacto, basada en el modelo o teoría de referencia (obtenido a partir de la etapa anterior, es decir del Estudio Descriptivo I), que describa la situación de mejora esperada. Se plantean supuestos derivados de la fase anterior y se contrastan con la experiencia. Señala Blessing (2004), que "El desarrollo de soportes en proyectos de investigación por lo general apuntan hacia la comprobación de un concepto… Un demostrador o prototipo por lo

Página 19

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

tanto tiene que centrarse en la contribución básica del proyecto de investigación y sólo contener lo que es absolutamente necesario para evaluar el soporte con respecto a los criterios formulados".

4. Estudio descriptivo II. Finalmente, se identifica si el soporte puede ser usado en la situación para la que fue planeado y si éste en realidad influye. También se evalúa si el soporte realmente contribuye al éxito, respondiendo así al modelo de impacto y al modelo de referencia.

3 .2 Diseño de investigación

Una de las formas que se emplearon para el proyecto de tesis, fue la elaboración de una entrevista, que se utilizó para recabar información de forma verbal y escrita, a través de preguntas que se prepararon. El investigador puede entrevistar a la persona en forma individual o en grupos. La entrevista es un intercambio de información que se efectúa cara a cara, en forma de conversación, relacionada con opiniones y descripciones narrativas de actividades o problemas relacionados con un tema, y es por eso que se eligió esta técnica para este proyecto. Entre muchas otras funciones del Profesor es la de diagnosticar las necesidades de orientación individual y grupal de los alumnos ya que busca identificar y responder a las técnicas que operativicen su acción orientadora, desarrollar la capacidad de intervenir en el proceso educativo con técnicas, estrategias y metodologías apropiadas a las necesidades de los alumnos. Para esta tarea deberá dominar, construir y aplicar Métodos y Técnicas de conocimiento e indagación que le permitan conocer las necesidades del alumno, como de quienes participan en el proceso escolar, los cuestionarios proporcionan una alternativa muy útil para la entrevista; sin embargo, existen ciertas características que pueden ser apropiadas en algunas situaciones e inapropiadas en otra. Al igual que la entrevista, deben diseñarse cuidadosamente para una máxima efectividad. Elaborar un Cuestionario válido no es una cuestión fácil; implica controlar una serie de variables. Es "un medio útil y eficaz para recoger información en un tiempo relativamente breve. En su construcción pueden considerarse preguntas cerradas, abiertas o mixtas.

3.3 Universo.

En este trabajo de investigación se realizo en el aula de quinto grado de Primaria del Colegio Salazar Bondy, del comunidad de Santa Anita Con un total de alumnos en existencia de 200 alumnos, aprobados en todas las asignaturas 189 y los reprobados de una a cinco asignaturas

3.4 Tipos de muestras.

En este trabajo de investigación se ocuparon dos salones de primaria que no pertenecen a éste taller.

3.5 Instrumentos utilizados

Página 20

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

Las técnicas para hallar datos utilizan una variedad de métodos a fin de recopilarlos datos sobre una situación existente, como entrevistas, encuestas y cuestionarios. Cada uno tiene ventajas y desventajas. Generalmente, se utilizan dos o tres para complementar el trabajo de cada una y ayudar a asegurar una investigación completa.

El cuestionario: Una vez que se realizaron los indicadores se prepararon las preguntas, que se emplearon en el trabajo, para la recopilación de información. En este caso se eligieron alumnos de quinto grado en dos muestras , tomando primero diez, luego treinta y finalmente diez jóvenes, a cada uno se le explico que se le iba aplicar un cuestionario, y sin ningún problema cedieron.

Los cuales fueron seleccionando una respuesta por preguntas. Gracias a sus respuestas, se hizo posible una recopilación de información, para el proyecto de tesis. De los datos que se obtuvieron en este cuestionario, fue necesario concentrar todas las respuestas en papel y lápiz, y cuantificarlas para una descripción e interpretación de resultados.

INDICADORES

Educación

Memorización

Matemáticas

Motivación

La aplicación del cuestionario se realizó con alumnos del quinto de primaria.

ENCUESTA

UNIVERSO : NIÑOS DE 8 A 12 AÑOS

NIVEL: __________________________

GÉNERO: MASCULINO : _________ FEMENINO:___________________

RESPONDE LAS SIGUIENTES PREGUNTAS CON UN “X “

1. ¿ Consideras que la tecnología es importante para el desarrollo de la humanidad?

SI _____ NO_____

2. ¿Sabes algo de robótica?

SI _____ NO_____

3. ¿ tienes dificultades para aprender algunos cursos?

SI _____ NO_____

4. ¿sueles estar atento a las cosas que se te dicen en clase?

SI _____ NO_____

5.Escribes los datos importantes o difíciles de recordar?

SI _____ NO_____

6.. ¿Dejas tus tareas o tus trabajos inconclusos por empezar otros?

Página 21

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

SI _____ NO_____

7.Sueles estudiar por las tardes?

SI _____ NO_____

8. ¿Té distraes constantemente?

SI _____ NO_____

9. ¿Tú rendimiento académico es eficiente?

SI _____ NO_____

10. ¿Haces tus tareas sin ayuda?

SI _____ NO_____

11. ¿Estás satisfecho con tu forma de estudiar?

SI _____ NO_____

La entrevista: Una vez que se realizaron los indicadores se prepararon las preguntas, que se emplearon en el trabajo, para la recopilación de información. Donde se eligió un salón de calases para conducir la entrevista con la mayor comodidad, tomando como muestra de diez alumnos, a cada uno se le explico el propósito de la entrevista y sin ningún problema accedieron, se hicieron preguntas especificas a cera del tema, evitando expresiones y divagaciones que molestarán al estudiante,

La investigación de campo, se llevo a cabo con alumnos quinto de primaria gracias a la participación por parte de ellos, se hizo posible esta recolección de información, para el proyecto de tesis, y de esta manera podemos concluir con lo siguiente. De los datos que se obtuvieron en esta entrevista, fue necesario concentrar todas las opiniones hechas por parte de los alumnos, encada una de las respuestas se describen tal cual fueron los comentarios hechos por los estudiantes

INDICADORES

Entorno social y cultural

Ciencia y tecnología

Educación

Robótica

Estas preguntas se prepararon para los alumnos del quinto grado utilizando la técnica de la entrevista, y se enlistaron de la siguiente manera.

INSTRUMENTO

Objetivo: Esta entrevista está enfocada a recopilar datos

1. ¿Qué opinas acerca de la educación de la escuela?

Página 22

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

_______________________________________________________________________

2. ¿Qué profesores hacen uso de la tecnología para hacen atractiva su materia?

_______________________________________________________________________

3. ¿Por qué crees, que en Perú no existan tantos avances tecnológicos?

_______________________________________________________________________

4. ¿Qué profesores hacen uso de la tecnología para hacen atractiva su materia?

_______________________________________________________________________

5. ¿A parte de los videojuegos y de la multimedia que otra cosa té gusta de la computación?

_______________________________________________________________________

6. ¿Algún motivo por el cual no te agraden las matemáticas o materias afines?

_______________________________________________________________________

7. ¿Qué sería lo ideal para que te intereses más en alguna materia como Matemáticas, Física?

_______________________________________________________________________

8. ¿Cómo amenizas tu estudio?

_______________________________________________________________________

9. ¿Qué tanto te gusta estudiar?

_______________________________________________________________________

10. ¿Por qué piensas que al estudiar alguna ciencia sea muy difícil?

_______________________________________________________________________

11. ¿Cómo te imaginas que las matemáticas estén involucradas en la tecnología?

_______________________________________________________________________

12. ¿En algún momento has oído o leído acerca de la robótica, y qué sabes acerca del tema?

_______________________________________________________________________

13. ¿Haz construido un robot?

Página 23

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

_______________________________________________________________________

14. Crees que la robótica solucionaría gran parte de sus deficiencias en el colegio?

_______________________________________________________________________

15. Te inscribirías para un Taller de robótica?

_______________________________________________________________________

Una vez que se concluyó con la entrevista, se documentaron las opiniones hechas por los alumnos, y se hicieron anotaciones a papel y lápiz, hubo comentarios de diversos tipos y otros muy similares, y eso hizo concentrar todas la opiniones hechas por parte de los alumnos, y posteriormente presentarlas de forma descriptiva.

¿Cómo podemos aplicar estas variables a nuestro problema?¿En qué medida la aplicación de los conceptos y materiales den robótica solucionaran o mejoraran los procesos cognitivos en los estudiantes de los niños en la escuela “San Agustin”?

Variable independiente (causa) Enseñanza de la robótica en la escuela

Variable dependiente (efecto)

Producción de trabajos científicos Exploración de nuevos materiales tecnológicos.

Variable interviniente

Nivel de inteligencia elevada Situación educativa de los alumnos en el rendimiento escolar. Estado socio-económico se proyecta a subir a una calidad de vida. Grado de motivación

CAPITULO IV

Desarrollo del Tema

4.1 Aplicación de contenidos científicos en módulos de robótica en las

Escuelas

Impacto en la Educación

El auge de la Robótica y la imperiosa necesidad de su implantación en numerosas instalaciones industriales, requiere el concurso de un buen número de especialistas en la materia. La Robótica es una tecnología multidisciplinar. Hace uso de todos los

Página 24

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

recursos de vanguardia de otras ciencias afines, que soportan una parcela de su estructura.Destacan las siguientes:

Mecánica Cinemática Dinámica Matemáticas Automática Electrónica Informática Energía y actuadores eléctricos, neumáticos e hidráulicos Visión artificial Sonido de máquinas Inteligencia artificial.

Realmente la Robótica es una combinación de todas las disciplinas expuestas, más el conocimiento de la aplicación a la que se enfoca, por lo que su estudio se hace especialmente indicado en las carreras de Ingeniería Superior y Técnica y en los centros de formación profesional, como asignatura practica. También es muy recomendable su estudio en las facultades de informática en las vertientes dedicadas al procesamiento de imágenes, inteligencia artificial, lenguajes de robótica, programación de tareas, etc.

Finalmente, la Robótica brinda a investigadores y doctorados un vasto y variado campo de trabajo, lleno de objetivos y en estado inicial de desarrollo.

La abundante oferta de robots educacionales en el mercado y sus precios competitivos, permiten a los centros de enseñanza complementar un estudio teórico de la Robótica, con las prácticas y ejercicios de experimentación e investigación adecuados.

Una formación en robótica localizada exclusivamente en el control no es la más útil para la mayoría de los estudiantes, que de trabajar con robots lo harán como usuarios y no como fabricantes. Sin embargo, no hay que perder de vista que se esta formando a ingenieros, y que hay que proveerles de los medios adecuados para abordar, de la manera más adecuada, los problemas que puedan surgir en el desarrollo de su profesión.

Página 25

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

Impacto en la automatización industrial

El concepto que existía sobre automatización industrial se ha modificado profundamente con la incorporación al mundo del trabajo del robot, que introduce el nuevo vocablo de "sistema de fabricación flexible", cuya principal característica consiste en la facilidad de adaptación de este núcleo de trabajo, a tareas diferentes de producción.

Las células flexibles de producción se ajustan a necesidades del mercado y están constituidas, básicamente, por grupos de robots, controlados por ordenador. Las células flexibles disminuyen el tiempo del ciclo de trabajo en el taller de un producto y liberan a las personas de trabajos desagradables y monótonos.La interrelación de las diferentes células flexibles a través de potentes computadores, dará lugar a la factoría totalmente automatizada, de las que ya existen algunas experiencias.

Impacto en la competitividad

La adopción de la automatización parcial y global de la fabricación, por parte de las poderosas compañías multinacionales, obliga a todas las demás a seguir sus pasos para mantener su supervivencia.Cuando el grado de utilización de maquinaria sofisticada es pequeño, la inversión no queda justificada. Para poder compaginar la reducción del número de horas de trabajo de los operarios y sus deseos para que estén emplazadas en el horario normal diurno, con el empleo intensivo de los modernos sistemas de producción, es preciso utilizar nuevas técnicas de fabricación flexible integral.

Página 26

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

Impacto sociolaboral

El mantenimiento de las empresas y el consiguiente aumento en su productividad, aglutinan el interés de empresarios y trabajadores en aceptar, por una parte la inversión económica y por otra la reducción de puestos de trabajo, para incorporar las nuevas tecnologías basadas en robots y computadores.

Las ventajas de los modernos elementos productivos, como la liberación del, hombre de trabajos peligrosos, desagradables o monótonos y el aumento de la productividad, calidad y competitividad, a menudo, queda eclipsado por el aspecto negativo que supone el desplazamiento de mano de obra, sobre todo en tiempos de crisis. Este temor resulta infundado si se analiza con detalle el verdadero efecto de la robotización.

En el caso de España en 1998 existían aproximadamente 5000 robots instalados, lo que supone la sustitución de 10000 puestos de trabajo. El desempleo generado quedará completamente compensado por los nuevos puestos de trabajo que surgirán en el sector de la enseñanza, los servicios, la instalación, mantenimiento y fabricación de robots, pero especialmente por todos aquellos que se mantendrán, como consecuencia de la revitalización y salvación de las empresas que implanten los robots.

¿De dónde proviene la palabra robot?. ¿Qué es un robot?

La palabra robot fue usada por primera vez en el año 1921, cuando el escritor checo Karel Capek (1890 - 1938) estrena en el teatro nacional de Praga su obra Rossum's Universal Robot (R.U.R.). Su origen es de la palabra eslava robota, que se refiere al trabajo realizado de manera forzada. La trama era sencilla: el hombre fabrica un robot, luego el robot mata al hombre.

Muchas películas han seguido mostrando a los robots como máquinas dañinas y amenazadoras. Sin embargo, películas más recientes, como la saga de "La Guerra de las Galaxias" desde 1977, retratan a robots como "C3PO" y "R2D2" como ayudantes del hombre. "Número 5" de "Cortocircuito" y "C3PO" realmente tienen apariencia humana. Estos robots que se fabrican con look humano se llaman ‘androides’.

La mayoría de los expertos en Robótica afirmaría que es complicado dar una definición universalmente aceptada. Las definiciones son tan dispares como se demuestra en la siguiente relación:

Ingenio mecánico controlado electrónicamente, capaz de moverse y ejecutar de forma automática acciones diversas, siguiendo un programa establecido. Máquina que en apariencia o comportamiento imita a las personas o a sus acciones como, por ejemplo, en el movimiento de sus extremidades

Página 27

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

Un robot es una máquina que hace algo automáticamente en respuesta a su entorno. Un robot es un puñado de motores controlados por un programa de ordenador. Un robot es un ordenador con músculos.

Es cierto, como acabamos de observar, que los robots son difíciles de definir. Sin embargo, no es necesariamente un problema el que no esté todo el mundo de acuerdo sobre su definición. Quizás, Joseph Engelberg (padre de la robótica industrial) lo resumió inmejorablemente cuando dijo: "Puede que no se capaz de definirlo, pero sé cuándo veo uno".

La imagen del robot como una máquina a semejanza del ser humano, subyace en el hombre desde hace muchos siglos, existiendo diversas realizaciones con este fin.

El ciudadano industrializado que vive a caballo entre el siglo XX y el XXI se ha visto en la necesidad de emprender, en escasos 25 años, el significado de un buen número de nuevos términos marcados por su alto contenido tecnológico. De ellos sin duda el más relevante haya sido el ordenador (computador).

Éste, está introducido hoy en día en su versión personal en multitud de hogares, y el ciudadano medio va conociendo en creciente proporción, además de su existencia, su modo de uso y buena parte de sus posibilidades.Pero dejando de lado esta verdadera revolución social, existen otros conceptos procedentes del desarrollo tecnológico que han superado las barreras impuestas por las industrias y centros de investigación, incorporándose en cierta medida al lenguaje coloquial. Es llamativo como entre éstas destaca el concepto robot.

Pero el robot industrial, que se conoce y emplea en nuestros días, no surge como consecuencia de la tendencia o afición de reproducir seres vivientes, sino de la necesidad. Fue la necesidad la que dio origen a la agricultura, el pastoreo, la caza, la pesca, etc. Más adelante, la necesidad provoca la primera revolución industrial con el descubrimiento de la máquina de vapor de Watt y, actualmente, la necesidad ha cubierto de ordenadores la faz de la tierra.

Inmersos en la era de la informatización, la imperiosa necesidad de aumentar la productividad y mejorar la calidad de los productos, ha hecho insuficiente la

Página 28

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

automatización industrial rígida, dominante en las primeras décadas del siglo XX, que estaba destinada a la fabricación de grandes series de una restringida gama de productos. Hoy día, más de la mitad de los productos que se fabrican corresponden a lotes de pocas unidades.

Al enfocarse la producción industrial moderna hacia la automatización global y flexible, han quedado en desuso las herramientas, que hasta hace poco eran habituales:

Forja, prensa y fundición Esmaltado Corte Encolado Desbardado Pulido.

Finalmente, el resto de los robots instalados en 1979 se dedicaban al montaje y labores de inspección. En dicho año, la industria del automóvil ocupaba el 58% del parque mundial, siguiendo en importancia las empresas constructoras de maquinaria eléctrica y electrónica. En 1997 el parque mundial de robots alcanzó la cifra de aproximadamente 830.000 unidades, de los cuales la mitad se localizaba en Japón.

Módulos en las escuelas

La utilización de los módulos consta en tres partes:

Exploración.- Consiste en reconocimiento del material, es aquí donde reconocen ciertos principios físicos por observación, sin saber propiamente de que principio se trata.

Investigación.- La fase de investigación es donde el alumno utiliza un mecanismo básico dentro de un contexto. Existe dos investigaciones para mecanismo básico que puede ser manualmente operado o motorizado.

Solución de problemas.- Los alumnos utilizan sus conocimientos recién adquiridos conjuntamente con sus habilidades y creatividad para resolver un problema de la vida real haciendo uso del material.,

Ventajas pedagógicas para el alumno:

Estimula su imaginación y exploración. Facilita su aprendizaje progresivo tratándolos individualmente sin presión del

entorno. Generar habilidades y destrezas motoras finas y gruesas. Relaciona las piezas con la estructura trabajada, para lograr el objetivo

propuesto. Trabaja en grupo , colaborando para un solo fin .

Página 29

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

Aplica saberes previos tanto en contenidos científicos como en contenidos tecnológicos.

Desarrolla su concentración en un 100 % de acuerdo a su edad ya que los módulos van de menos a más.

Desarrolla su autoestima, dándole seguridad cuando culmina un prototipo.

La robótica en el aulaPodríamos considerar la robótica como una de las nuevas tecnologías mencionadas anteriormente, y del mismo modo la robótica puede presentarse y utilizarse de muy diferentes maneras en los procesos de enseñanza-aprendizaje.

• Objeto de aprendizaje: La robótica objeto de estudio en primaria y secundaria el aprendizajes profesionalizantes ligados al uso o desarrollo de robots. En este punto incluiría lo relacionado con los objetivos del currículo de tecnología en secundaria que tratan sobre robótica.

• Medio de aprendizaje: tal y como sucede en el área tecnológica, tanto en secundaria como en la universidad, se desarrollan contenidos que pueden ser trabajados en el aula vía construcción y/o programación de robots permitiendo además una visión global en un contexto real.

• Apoyo al aprendizaje: Utilizar robots en el aula como herramienta de apoyo al aprendizaje, es decir, una herramienta cuyo favorece el acercamiento a los contenidos del currículo de un modo diferente, y que por sus propias características facilitan el aprendizaje por indagación…

Una vez dicho creo que cuando se habla de Robótica Educativa la robótica como objeto de aprendizaje queda fuera de dicho concepto y que es precisamente el uso como apoyo al aprendizaje el más importante a la vez que el menos conocido y desarrollado. Un amplio espacio de investigación y de desarrollo de experiencias.

Página 30

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

4.2 Flujo de aprendizaje

4.3 Estadísticas de resultados en el incremento de habilidades cognitivas

con el uso de esta nueva tecnología

1. ¿Tienes dificultades para aprender?

RESPUESTAS PRIMARIA SECUNDARIASI 30 25NO 02 03

2. .¿Tienes un horario de estudio flexible?

RESPUESTAS PRIMARIA SECUNDARIASI 05 04NO 27 24

3. ¿Estudias porque te lo mandan tus padres y profesores?

RESPUESTAS PRIMARIA SECUNDARIASI 28 25NO 4 03

4. ¿Estudias poco porque no tienes ganas y te aburres?

RESPUESTAS PRIMARIA SECUNDARIASI 16 12NO 16 16

Página 31

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

5. ¿Tienes facilidad para encontrar las ideas principales de lo que estudias?RESPUESTAS PRIMARIA SECUNDARIASI 04 22NO 28 06

6. ¿Te resulta difícil concentrarte en lo que estás estudiando?

RESPUESTAS PRIMARIA SECUNDARIASI 30 14NO 02 14

7. ¿ Dejas tus tareas o tus trabajos inconclusos por empezar otros?RESPUESTAS PRIMARIA SECUNDARIASI 20 09NO 12 19

8. ¿Retienes la información de lo que estudias?

RESPUESTAS PRIMARIA SECUNDARIASI 28 16NO 04 12

9. ¿ Tú rendimiento academico es eficiente?

RESPUESTAS PRIMARIA SECUNDARIASI 12 8NO 20 20

10. ¿Estás satisfecho con tu forma de estudiar?

RESPUESTAS PRIMARIA SECUNDARIASI 12 20NO 20 08

4.3.1 Análisis descriptivo

4.3.1.1 Descripción de datos para el cuestionario.

1. ¿Tienes dificultades para aprender?

Página 32

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

Análisis: Una vez que se hicieron las encuestas a los dos grupos, se obtuvieronlos siguientes resultados, para los alumnos de Primaria y Secundaria, se puede observar que algunos alumnos tienen problemas de aprendizaje.

PRIMARIA SECUNDARIA05

101520253035

DIFICULTADES EN EL APRENDIZAJE

Series1Series2

2.¿Tienes un horario de estudio flexible?

PRIMARIA SECUNDARIA0

5

10

15

20

25

HORARIO FLEXIBLE

Series1Series2

Al no contar con un horario de estudio, esto puede reflejar una decadencia de aprendizaje, ahora si frecuenta tener un horario para estudiar, entonces el alumno podrá repasar sus apuntes, hacer tareas y trabajos escolares. Para Primeros Años, de igual forma hay jóvenes que no disponen de un horario de estudio, pocas veces, o habitualmente buscan la forma para dedicarse a estudiar y también están en la disposición de aprender.

3. ¿Estudias porque te lo mandan tus padres y profesores?

Página 33

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

PRIMARIA SECUNDARIA0

5

10

15

20

25

sino

Respondieron que no necesitan que sus padres y maestros estén presionando o diciendo que tienen que estudiar, por lo que ellos mismos han asignado un hábito de estudio, y escasas veces, reciben un llamado de atención por parte de un mayor, cuando se trata de Secundaria. De los Primeros Años los alumnos contestaron que no les gusta que los presionen, pero es imprescindible llamada de atención para estudiar caso contrario no lo harían.

4. ¿Estudias poco porque no tienes ganas y te aburres?

PRIMARIA SECUNDARIA0

5

10

15

20

25

30

sino

Análisis: De los alumnos de Primaria suelen tener un agrado por estudiar, poco se aburren y estudian regularmente, son algunos los jóvenes que no tienen ganas de estudiar y lo hace rara vez. Los Primeros Años, contestaron que sí estudian y no se aburren, una minoría manifestó que se aburre, no tiene ganas y estudia muy poco, quizás se deba a distintos factores en el hogar, en la escuela o distractores externos.

Página 34

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

5. ¿Tienes facilidad para encontrar las ideas principales de lo que estudias?

PRIMARIA SECUNDARIA0

5

10

15

20

25

sino

Análisis: Los alumnos de Primaria tienen mucha facilidad para comprender un texto, es decir, entienden lo que leen, y esto se puede reflejar en sus calificaciones. Los alumnos de Secundaria , tienen problemas en cuanto a sus hábitos de estudio, al no leen correctamente un texto y difícilmente podrán retener la información que leyeron, no sabrán que lectura realizaron, y mucho menos captarla idea principal.

6. ¿Te resulta difícil concentrarte en lo que estás estudiando?

PRIMARIA SECUNDARIA0

5

10

15

20

25

sino

Análisis: De los alumnos del Taller de Robótica la mitad no tiene problemas para concentrarse en su hora de estudio, muchos de ellos lo hacen en silencio, la otra parte, también muy pocas veces se distrae. De la encuesta aplicada en Primaria les resulta difícil concentrarse debido a los múltiples distractores que existen en todas partes. En Secundaria les resulta difícil concentrarse y se distaren constantemente.

Página 35

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

7. ¿ Dejas tus tareas o tus trabajos inconclusos por empezar otros?

PRIMARIA SECUNDARIA0

5

10

15

20

25

sino

Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica la mitad nunca deja sus tareas sin terminar, la otra parte de vez en cuando deja sus trabajos inconclusos para comenzar otros. En Primaria según está encuesta pocas veces lo hacen, esto muestra que un poco más de la mitad concluye sus tareas y trabajos, debido a la exigencias de los padres . En Secundaria no concluye sus tareas y trabajos esto es muy común cuando el alumnos no saben qué hacer o que realizar para terminar, y si lo hacen, porque no acostumbran en esforzarse y buscan el camino fácil.

8. ¿Retienes la información de lo que estudias?

PRIMARIA SECUNDARIA02468

101214161820

sino

Análisis: Una problemática que se ha observado en el nivel medio superior en educación, se encuentra en el hecho de que a los alumnos se les pide en un primer momento memorizar el contenido de las materias que se cubren en los programas escolares, y en un segundo momento recitarlos con fines de evaluación. Existe una ruptura en el desarrollo cognitivo de los jóvenes, determinada por un lado, por la ausencia de la relación entre la utilización y el significado de los conceptos apropiadas a las situaciones que viven cotidianamente los alumnos, y por otro lado, por la forma de enseñanza que reciben.

Página 36

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

9. ¿Tú rendimiento académico es eficiente?

PRIMARIA SECUNDARIA0

5

10

15

20

25

sino

Análisis: Los alumnos de Primeros Años, contestaron que de vez en cuando toman empeño ya sea por problemas en casa, por trabajo, o simplemente flojera, o porque sus padres realizan sus trabajos y algunos aceptaron que no son muy dedicados a estudiar por lo consiguiente su rendimiento es muy pobre, pero salen aprobados. Los alumnos de Secundaria contestaron que su rendimiento si es eficiente porque constantemente estudian, para las practicas que los hacen aprobar pero talvés eso no significa que están aprendiendo.

10. ¿Estás satisfecho con tu forma de estudiar?

  PRIMARIA SECUNDARIA02468

101214161820

sino

Análisis: Los alumnos de Primaria , pocos se encuentran satisfechos de su forma de estudiar ya sea porque no tiene un habito para hacerlo y como resultado obtiene muy malas notas, otros si están contentos con sus resultados, debido a su buen promedio obtenido en las materias. De los alumnos de Primeros Años, de igual forma pocos no están satisfechos con sus calificaciones por su bajo rendimiento, otros jóvenes, de vez en cuando estudian ya sea por su trabajo, problemas en casa o por distractores. De los alumnos de Secundaria, algunos aún no han sido capaz de madurar, en cuanto a responsabilidades esto hace referencia a sus hábitos de estudio, un

Página 37

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

bajo porcentaje contesto no estar satisfecho con su forma de estudio, debido a su dejadez.

Conclusiones El campo de trabajo y experimentación en cuanto al uso de robots

como apoyo al aprendizaje es muy amplio. Es importante conocer las diferentes plataformas y su utilidad en los diferentes niveles educativos y en las diferentes áreas de aprendizaje.

Estimular el desarrollo del pensamiento lógico a través de la Metodología Robótica Lego exige tener en cuenta el nivel de enseñanza planteada y por ende el tipo de pensamiento que tratamos de incorporar a los alumnos.

La Metodología Robótica Lego estimula el pensamiento lógico- creativo a través de un lenguaje de programación muy adecuados a su cultura tecnológica que manejan y les proporciona la oportunidad de ser protagonistas de su propio aprendizaje.

Esta nueva tecnología permite la adquisición de nuevos conocimientos de manera divertida y propicia la investigación.

Página 38

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

Desarrollo de la atención y concentración en los niños evaluados después de llevar el taller de robótica, márgenes significativos que se observan en las aulas cuando elevan sus notas y participaciones académicas.

ReferenciasImpacto de las TICs en educación: Funciones y limitaciones. Dr Pere MarquesEl uso educativo de las TICs José Emiliano IbáñezLas TIC en Educación. Jose Ramón Gómez PérezIntroduction to Robotics. Mechanics & Control, J. Craig, Addison-Wesley.Robot Builder's Bonanza: 99 Inexpensive Robotics Projects, Gordon McComb, McGraw-Hill.Robótica. Universidad de Guadalajara. Méjico. proton.ucting.udg.mx/materias/robotica/Curso de robótica móvil. Aperobot. usuarios.bitmailer.com/aperobot/indice_tutorial.htmlControl de Robots y sistemas sensoriales. ISA. Universitas Miguel Hernández: 3w.umh.es/Robótica. Universidad Rey Juan Carlos. gsyc.escet.urjc.es/docencia/asignaturas/robotica/Robotics course. Universitat Jaume I. www.stalker.es/personal/robotica/main.htmlRobótica Industrial. www.chi.itesm.mx/~cim/ri.htmlTutorial sobre robótica. www.chi.itesm.mx/~cim/tutor/tutor.htm

Página 39

ROBOTICA, UNA TECNOLOGÍA DE AVANZADA QUE INGRESA A NUESTRAS ESCUELAS

LEGO- Robotics Network. www.lego.com/robotics/robotic-intro/default.aspSitio Web de Fischertechnik. www.fischertechnik.comTodoRobot. www.todorobot.com.arCreaturoides. www.creaturoides.comAll about robots. www.occdsb.on.ca/~proj4632/learnmore.htm

Página 40