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Experiencias de robótica en las aulas de nivel primario y secundario

De un tiempo a esta parte, la robótica viene pisando fuerte en el ámbito educativo, a partir de su fomento específico desde políticas públicas dirigidas a su inclusión en el currículum y de la mano de instituciones y docentes interesados en que sus estudiantes desarrollen el pensamiento lógico a través de estructuras de programación y, mediante la creación de dispositivos automatizados, se aboquen a la resolución de problemas concretos de la vida real.

Tradicionalmente, la robótica educativa se propuso como recurso para el aprendizaje de las ciencias, incluyendo aspectos relacionados con la mecánica, en una sociedad en la cual los robots tenían una presencia significativa en la ciencia ficción y escasa en el mundo real.

La robótica pedagógica, al ser una disciplina integradora de las distintas áreas del conocimiento, tiene como objetivo instituir las tecnologías en ambientes de aprendizaje mediante la adquisición de habilidades tanto científicas como tecnológicas para la resolución de problemas, siempre partiendo de la realidad, imaginando, formulando, construyendo y experimentando soluciones.

Hoy vemos la importancia de incorporar robótica y programación en la escuela. Y con el uso de referentes pedagógicos y didácticos es posible apoyar los procesos de enseñanza y aprendizaje de la comunidad académica con herramientas tecnológicas.

A continuación presentamos cuatro experiencias, llevadas a cabo en instituciones educativas distintas, que describen desde adentro cómo es incorporar la robótica en las aulas.

Una escuela inteligente

En 2019, docentes y estudiantes de quinto año del nivel primario de la Escuela Nº 18 “Juan Zorrilla de San Martín”, ubicada en Trinidad (departamento de Flores, Uruguay), se propusieron utilizar la robótica y la programación para intervenir sobre diferentes situaciones de la vida escolar de manera “inteligente”. El punto de partida del proyecto fue la preocupación que existía por resolver problemas cotidianos de la escuela mediante la implementación de sistemas automatizados.

La propuesta se realizó bajo la metodología de aprendizaje basado en proyectos (ABP), ya que institucionalmente les interesa trabajar en iniciativas que integren varias áreas del conocimiento, y consideran que el hecho de que los estudiantes aprendan conceptos realizando un proyecto que resuelva un problema determinado, o varios de ellos, es muy motivador y significativo. En este caso, decidieron hacerlo con el propósito de desarrollar una actitud proactiva de pertenencia a la comunidad y fomentar en los niños el reconocimiento de sus derechos y deberes como integrantes de ella.

Organización del trabajo

Se organizó y dividió, entonces, la clase en equipos y cada uno pensó un problema sobre el cual quería investigar para encontrarle una solución o resolverlo. Adicionalmente, cada integrante fue encontrando su rol en el grupo según sus potencialidades (por ejemplo, algunos se dedicaron más a la programación y otros a la elaboración de la maqueta), pero las decisiones se tomaban en conjunto.

Uno de los equipos decidió enfocarse en la puerta de entrada de la escuela, ya que suele quedar abierta y esto provoca que entre frío, basura y perros. Un segundo grupo se focalizó en los baños, ya que muchos niños no tiran la cisterna. Un tercero lo hizo en los juegos del patio, ya que no todos los niños pueden jugar en ellos. Y un cuarto equipo se interesó por el cuidado de la energía en los salones. Se idearon soluciones y se diseñaron, construyeron y programaron los prototipos. Se utilizaron los kits de robótica Lego WeDo, el programa Scratch y las placas Micro:bit.

Producto final

Como producto final se creó una maqueta funcional de una escuela “inteligente” con una puerta de entrada que se abría y cerraba en forma automática, un baño que avisaba cuando no tiraban la cisterna, una hamaca que funcionaba con sensor de distancia para que niños con problemas motrices pudieran utilizarla, un salón que abría el techo para aprovechar la luz solar y otro que abría la ventana para aprovechar el aire fresco del exterior.

Más adelante, también se creó un carrito a control remoto para llevar la comida hasta el comedor sin mayor esfuerzo, ya que se encuentra un poco lejos, y se produjeron también otros juegos automáticos para el patio escolar.

Cabe señalar que si bien no se pudo implementar el proyecto a escala real por cuestiones económicas, los niños fueron conscientes, en todo momento, de que no era algo imposible de realizar y de que la creación de la maqueta les había permitido evidenciar ese potencial.

Aprendizajes y logros

Los estudiantes lograron desplegar herramientas tecnológicas al servicio de la resolución de problemas. Se los incentivó en el razonamiento lógico y computacional a través de la programación y la construcción de robots, tarea en la cual pusieron en juego conocimientos de física y matemática.

También, desarrollaron habilidades como el aprendizaje colaborativo, la toma de decisiones, la solución de problemas, el pensamiento crítico y, fundamentalmente, pudieron comunicar las soluciones de una manera clara, es decir, expresar en detalle cómo cada elemento digital había logrado mejorar la calidad de un producto o proceso y cómo había contribuido a la equidad, la justicia y la sostenibilidad en las soluciones encontradas.

Asimismo, pudieron evidenciar cómo la inclusión de elementos digitales permite mejorar aspectos globales, culturales y ambientales del proceso de aprendizaje. Desarrollaron, a su vez, una conciencia ciudadana de responsabilidad y participación en los problemas y para la elaboración de soluciones acordes, junto con estrategias concretas para la resolución de problemas.

Finalmente, fue un proyecto en el cual se sintieron entusiasmados, motivados y útiles, y tanto la directora como las auxiliares y la comunidad con la que lo compartieron pusieron de manifiesto su felicidad con la propuesta y el deseo de poder concretar estas ideas de forma efectiva en la escuela en un futuro próximo.

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Habla Graciela Oyhenard Referente del proyecto

Ficha técnica

Nombre del proyecto: Una escuela inteligente

Institución: Escuela Nº 18 "Juan Zorrilla de San Martín"

Año: 2019

Nivel: Primario

Club de robótica

Se trata de una propuesta en modalidad taller que realiza la Escuela ORT Argentina desde el año 2006, en la que estudiantes de tercero, cuarto y quinto año de nivel secundario de la especialidad de mecatrónica, trabajando de manera extracurricular, construyen robots para concursar en torneos nacionales e internacionales de diferente tipo.

Organización

La participación es optativa y los chicos se postulan al taller entre ellos (por lo general se forman grupos de dos a cuatro personas para trabajar en los robots). Si bien es bastante libre la dinámica, se procura organizarlos ofreciéndoles fechas o clases puntuales sobre temáticas de interés, que por lo general surgen de sus propias inquietudes.

No es una actividad totalmente autodidacta, pero saben que, si las ganas están, cuentan con el espacio para hacerlo. En este sentido, hacen algo que les gusta y les motiva, lo llevan a la práctica y aprenden desde la orientación de las materias que cursan (programación, hardware, diseño, mecatrónica).

Los materiales que necesitan para trabajar los suele proveer la escuela, incluyendo los pasajes para realizar los viajes previstos, según los destinos de los torneos. Algunos han viajado, entre otros lugares, a San Juan, Paraná, Bahía Blanca, en Argentina, y otros a destinos internacionales como Uruguay e Israel.

Robotraffic

Es uno de los concursos internacionales más importantes en el campo de la robótica, organizado, desde 2010, por la Universidad de Technion (Israel). Todos los años participan en él estudiantes de las Escuelas ORT de diversos países como EE.UU., México, Ucrania, Rusia, Brasil, entre otros, y el Club de robótica lo ha hecho justamente en varias oportunidades desde 2013 con destacables resultados (en 2019 obtuvieron los primeros puestos y este año, que se hizo de forma online debido a la pandemia, se destacaron en el segundo y tercer puesto).

El propósito del torneo es motivar a los estudiantes a estudiar robótica y electrónica, a crear y programar sistemas robóticos y, de esta manera, promover en ellos la creatividad científica y técnica. Esta competencia tiene la particularidad de que se aplican las “leyes de tránsito”, las limitaciones físicas de los vehículos y conductores, y el respeto por los peatones, las barreras, etc., con el fin de crear formas de hacer que la carretera sea “más inteligente” para reducir la tasa de accidentes. Año a año va mejorando y surgen nuevos desafíos o exigencias, que mantienen el entusiasmo de los chicos por participar.

Logros y aprendizajes

Además de los premios obtenidos por su participación en diferentes competiciones, algo que destacan los docentes y coordinadores, que mentorean a los estudiantes en las actividades y los proyectos que realizan en el club, es el clima particular que se genera cuando trabajan y la motivación que existe para aprender y desafiarse cada vez.

En este sentido, se fomenta mucho el trabajo colaborativo en equipos heterogéneos (de diversas edades) y los más grandes ayudan a los más chicos e intercambian experiencias con ellos, para crear un espacio de aprendizaje horizontal en el que se producen contenidos nuevos. El club, además, sirve como una usina de promoción de la actividad en robótica para todos los años de nivel secundario. En la medida en que los estudiantes ven lo que otros hicieron y lograron, les interesa poder tener la oportunidad también.

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Habla Teo Gentile Referente del Club de robótica

Ficha técnica

Nombre del proyecto: Club de robótica

Institución: Escuela ORT Argentina

Año: desde 2006 (se realiza todos los años)

Nivel: Secundario

Semáforo para emergencias

El proyecto fue realizado en 2006 por estudiantes de segundo año del nivel secundario del Colegio y Liceo Pedro Poveda, en Montevideo, Uruguay, en el marco del Taller optativo de robótica. Consistió en el desarrollo de un sistema automatizado para favorecer la circulación de ambulancias en una zona urbana.

Búsqueda del problema

Empezaron a buscar en su barrio qué problema existente podría abordarse desde la robótica para encontrarle una posible solución. Así fue que advirtieron que, cerca del Liceo donde estudiaban, existía una salida de ambulancias, en una avenida muy transitada, en la que, en determinados horarios, se producía un atasco, debido a un semáforo a media cuadra, y eso dificultaba la salida del vehículo. Detectaron entonces que si la ambulancia llegaba a la esquina con la sirena prendida, le cedían el paso, pero si quedaba detrás de varias filas de autos, no podía avanzar.

Desarrollo de la solución

El proceso pasó por distintas etapas. Primero, analizaron cómo resolver el problema y elaboraron una solución teórica. Después de pensar y probar varias alternativas, dieron con la que realmente servía: decidieron que la clave estaba en modificar el sistema de secuencia de luces del semáforo. Para testearlo crearon un prototipo, donde montaron la posible solución, utilizando pequeñas lámparas que emulaban el artefacto real. Aunque luego consiguieron implementarlo con semáforos verdaderos, a través de un pedido al municipio, y lograron hacer funcionar su sistema.

Lo que hicieron, entonces, fue alterar el ciclo del semáforo, a partir de una señal que debía llegarle al sistema para que, al registrar que había una ambulancia cerca, cambiaría la indicación lumínica. De esta manera, el semáforo encendía la luz verde y permitía que los automóviles que se encontraban delante pudieran moverse y despejar la calle para ceder el paso a la ambulancia.

Logros y aprendizajes

A nivel organizativo, ellos mismos se interiorizaron sobre las distintas instancias a resolver y se asignaron las tareas correspondientes, con lo cual pudieron trabajar de manera autónoma y a la vez en equipo para coordinar y llevar a cabo las diferentes acciones necesarias.

Fue un trabajo muy importante y comprometido, que los llevó a buscar el problema dentro del medio en el que se movían, a pensar y encontrar distintas soluciones posibles creando un dispositivo de automatización. Aprendieron, en definitiva, a detectar y resolver un problema a través de la tecnología, a ser desarrolladores y no solo consumidores.

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Habla José Miguel García Referente del proyecto

Ficha técnica

Nombre del proyecto: Semáforo para emergencia

Institución: Colegio y Liceo Pedro Poveda

Año: 2006

Nivel: Secundario

Competencia de Sumo Robótico

En 2017, en la ciudad de Montevideo, Uruguay, se llevó a cabo la competencia Sumo Robótico, organizada por Fundación Telefónica y Movistar, en la cual participaron los estudiantes de segundo año de Formación Profesional Básica (FPB) de la Escuela Técnica Malvín Norte, junto con la organización “Gurises Unidos”, que acompañó el trabajo que realizaron. Para la institución fue la primera experiencia en un concurso y específicamente en el campo de la robótica.

En esta competencia se colocan dos robots en un círculo denominado Dohyo: al mismo tiempo que tratan de no caer fuera de este espacio, intentan llevar afuera a su competidor. El primer robot que se sale pierde la ronda, y el que queda en el Dohyo gana un punto (llamado Yuko). Las partidas se juegan a dos Yukos.

Organización

Referentes de la organización Gurises Unidos fueron a la escuela una vez a la semana para trabajar junto con el docente de pensamiento computacional y con otros que quisieron participar, con el propósito de prepararlos para la competencia y acompañarlos en el proceso de diseño de los robots que participaron en el certamen (los estudiantes utilizaron los kit de robótica Lego).

Asimismo, los docentes se encargaron de supervisar el trabajo que realizaban sus estudiantes, aprendieron a la par con ellos y los apoyaron en todo lo referido a la programación. Algunos de los chicos asumieron el rol de líderes y organizaron al resto de los compañeros, pero siempre trabajaron de forma colaborativa y a la par.

Logros y aprendizajes

La UTU Malvín Norte es una escuela de contexto crítico. Sus estudiantes pertenecen a un plan que brinda la institución, destinado a quienes, por uno u otro motivo, abandonan el ciclo educativo y no logran finalizar el ciclo básico. Por lo tanto, para muchos de ellos participar en un concurso como este, poder demostrar sus conocimientos a nivel de una competencia, exponer sus saberes, y que los demás los reconocieran, fue una experiencia muy importante y sumamente enriquecedora.

Asimismo, implicó trabajar en equipo, integrar otras asignaturas y docentes, informarse, averiguar, investigar, e incluso dedicarle tiempo a la iniciativa en horas extracurriculares. Pero todo eso dio sus frutos y tanto los docentes como los estudiantes aprendieron de qué se trata el mundo de la robótica, algo que, hasta el momento, les resultaba totalmente desconocido. Fue una experiencia alentadora en la que se realizó un gran trabajo en equipo.

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Habla Andrea López Referente del proyecto

Ficha técnica

Nombre del proyecto: Competencia “Sumo Robótico”

Institución: Escuela Técnica Malvín Norte, junto con la organización “Gurises Unidos”

Año: 2017

Nivel: Segundo año de Formación Profesional Básica (FPB)

A modo de cierre

Podemos definir la robótica aplicada a entornos educativos como una disciplina que reúne diferentes campos tecnológicos, con el principal objetivo de diseñar dispositivos automatizados que, enmarcados en experiencias significativas, apunten a lograr una verdadera transformación en la formación integral de niñas, niños y jóvenes.

En este sentido, la robótica se propone como un medio de aprendizaje en sí mismo, a partir del cual se crean nuevos contextos de aprendizaje, con una didáctica constructivista que habilita y fomenta la resolución de problemas.

Los proyectos presentados anteriormente dan cuenta de la versatilidad y la utilidad que se le puede dar a la robótica en nuestras actividades diarias. En definitiva, demuestra que podemos buscar soluciones a los problemas cotidianos trabajando en equipo o en forma colaborativa.

Tamara Blustein

Diploma Superior en Ciencias Sociales con mención en Educación y Nuevas Tecnologías (FLACSO). Traductora técnico-científica del idioma inglés (Instituto Daguerre). Título de la tesis: “The translator’s role in the globalized telecommunication world”. Docente de Inglés en escuelas de nivel primario y secundario, y educadora no formal. Capacitadora de exámenes psicométricos en inglés para la Universidad de Israel... Ver más

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