Robótica pedagógica para el desarrollo de habilidades cognitivas en los estudiantes

Aida Liz Gómez de Villanueva1, Liliana Rodríguez Machuca1

1Carrera de Ingeniería Informática, Facultad Comunitaria de Caacupé, Universidad del Norte

 

Introducción

Considerando las deficiencias de los paradigmas tradicionales en la educación y las nuevas exigencias, se hace necesario nuevos esquemas de enseñanza en el proceso de aprendizaje de los estudiantes. Bajo esta necesidad se establece el presente proyecto de investigación, que tiene como principal objetivo la implementación de la Robótica como herramienta pedagógica para el desarrollo y mejora de las habilidades cognitivas y el pensamiento lógico-analítico en los estudiantes de la Escuela Básica No. 723 Prof. Elvira R. de Balbuena de la ciudad de San Bernardino, año 2015. Metodológicamente el trabajo investigativo se abordó desde la perspectiva de los tipos de estudio descriptivos-transversales, con un enfoque cuantitativo y un diseño no experimental. El método de recolección de datos empleada fue la encuesta formada por un cuestionario con 10 preguntas cerradas, aplicada a una población de seis profesionales del plantel docente de Educación Inicial y Escolar Básica (Primer y Segundo Ciclos) y al grupo de diez alumnos (Quinto y Quinto Grados), que formaron parte de la implementación piloto.

El análisis y procesamiento de los datos obtenidos en la investigación permitió determinar que una enseñanza basada en la Robótica Pedagógica juega un papel fundamental en el desarrollo de las habilidades cognitivas en los estudiantes, además de fomentar en ellos el interés por las ciencias y la tecnología, así como también potenciar el aprendizaje significativo, ya que el robot, la computadora y el software estimulan un pensamiento lógico-analítico.

Considerando las deficiencias de los paradigmas tradicionales en la educación y las nuevas exigencias, se hace necesario nuevos esquemas de enseñanza en el proceso de aprendizaje de los estudiantes Metodológicamente el trabajo investigativo se abordó desde la perspectiva de los tipos de estudio descriptivos-transversales, con un enfoque cuantitativo y un diseño no experimental. El método de recolección de datos empleada fue la encuesta formada por un cuestionario con 10 preguntas cerradas, aplicada a una población de seis profesionales del plantel docente de Educación Inicial y Escolar Básica (Primer y Segundo Ciclos) y al grupo de diez alumnos (Quinto y Quinto Grados), que formaron parte de la implementación piloto.

El análisis y procesamiento de los datos obtenidos en la investigación permitió determinar que una enseñanza basada en la Robótica Pedagógica juega un papel fundamental en el desarrollo de las habilidades cognitivas en los estudiantes, además de fomentar en ellos el interés por las ciencias y la tecnología, así como también potenciar el aprendizaje significativo, ya que el robot, la computadora y el software estimulan un pensamiento lógico-analítico. Llegando a la siguiente conclusión es factible la inclusión de una metodología de enseñanza y aprendizaje.

Delimitaciones

El proyecto de investigación, que tiene como principal objetivo la implementación de la Robótica como herramienta pedagógica para el desarrollo y mejora de las habilidades cognitivas y el pensamiento lógico-analítico en los estudiantes.

Cobertura

Este proyecto pretende dar cobertura formativa a los estudiantes de la Escuela Básica No. 723 Prof. Elvira R. de Balbuena de la ciudad de San Bernardino, mediante la aplicación de la Robótica en el proceso educativo, que cubrirá la necesidad de cambio de los viejos esquemas de enseñanza, dará un uso pedagógico a la computadora mediante la programación de los robots, se generarán entornos tecnológicos, que permitirán a los estudiantes la integración de distintas áreas del conocimiento para la adquisición de habilidades cognitivas.

Antecedentes de la investigación

La iniciativa desarrollada por el grupo de investigación consistió en llevar a cabo la implementación de la Robótica en el proceso educativo a modo de un taller en la Escuela Básica Nº 723 Prof. Elvira R. de Balbuena. El mismo estuvo conformado por un grupo de diez alumnos de la Escolar Básica Segundo Ciclo (Quinto y Quinto Grados). Las clases de Robótica se impartieron 2 veces a la semana, con una duración de dos a tres horas, durante el período de un mes. Una vez puesto en marcha el taller, se propició un ambiente de aprendizaje, donde los estudiantes tuvieron la oportunidad de adquirir conocimientos mediante una pedagogía basada en el construccionismo (aprender construyendo), que se potencia mediante el descubrimiento.

Herramientas y lenguaje para el desarrollo del sistema de enseñanza

LEGO WEDO y Scratch

Figura 1.

WeDo y Scratch son dos sencillas, pero potentes herramientas, desarrolladas por LEGO Educación y el MIT Media Lab, con las que se introduce en el mundo de la Tecnología, la Robótica y la Programación. Gracias a su diseño, con WeDo niños desde los 6 años de edad pueden realizar pequeños montajes a los que luego poder dar movimiento gracias a la programación. Además de los aspectos tecnológicos (ciencia, tecnología, matemáticas, ingeniería, programación), WeDo permite trabajar otros aspectos creativos como la narrativa o las manualidades, convirtiéndose en una potente ayuda para la formación donde el estudiante se convierte en el protagonista del proceso del aprendizaje.

Scratch

Scratch es un entorno de aprendizaje de programación desarrollado por el Media Lab del MIT. Con Scratch se puede programar historias interactivas, juegos y animaciones. Scratch es una herramienta fundamental para introducir a los jóvenes de 6 a 10 años en el mundo.

Lego Mindstorrns NXT

Figura 2.

Lego Mindstorms es un juego de Robótica para niños fabricado por la empresa Lego, el cual posee elementos básicos de las teorías robóticas, como la unión de piezas y la programación de acciones, en forma interactiva. Este fue comercializado por primera vez en septiembre de 1998. Comercialmente se publicita como Robotic lnvention System, en español Sistema de Invención Robotizado (RIS). También se vende como herramienta educacional, lo que originalmente se pensó en una sociedad entre Lego y el MIT. La versión educativa se llama Lego Mindstorms for Schools, en español Lego Mindstorms para la escuela y viene con un software de programación basado en la GUI de Robolab.

Lego Mindstorms puede ser usado para construir un modelo de sistema integrado con partes electromecánicas controladas por computador. Prácticamente todo puede ser representado con las piezas tal como en la vida real, como un elevador o robots industriales. Componentes de Lego NXT: 1) Ladrillo NXT: El ladrillo NXT es el cerebro de cualquiera de los proyectos que se pueden realizar con este kit. En su interior tiene un micro controlador programable, dentro del cual se encuentra el programa necesario para que los motores se muevan cuando se tienen que mover, el robot calcule la distancia necesaria para atacar, o cualquier otro fin. 2) Servomotores NXT Los servomotores le dan al robot la habilidad de 1moverse, no son simples motores, ya que tienen una doble función. En primer lugar, pueden moverse a una determinada velocidad o con determinados ángulos, pero, además, también pueden actuar como sensores de rotación.

Entornos de desarrollo

Este nuevo enfoque en el proceso educativo, se implementará mediante la utilización de kits educativos Lego Wedo y Lego Mindstonns NXT, softwares de programación basados en un lenguaje gráfico. Con estos materiales didácticos se pretende introducir la Robótica en el proceso de enseñanza-aprendizaje como una herramienta pedagógica. Los Estudiantes tendrán la posibilidad de construir diferentes diseños de robots Y experimentar con ellos distintos comportamientos mediante la programación, poniendo en práctica conocimientos adquiridos en las diversas disciplinas.

Figura 3. Prototipo final de robot.

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