Introducción a la robótica educativa

La interacción humana con la tecnología, incluyendo la robótica, es un fenómeno frecuente que se encuentra presente en casi todas las actividades del ser humano. En el sector educativo, la robótica puede ser una herramienta útil para enfrentar los desafíos y adecuarse a las demandas del mundo laboral, permitiendo formar a los agentes educativos en habilidades relacionadas con la tecnología y la programación de robots. Un modelo de educación que incorpore la robótica puede fomentar el aprendizaje activo y práctico, y preparar a los estudiantes para enfrentar los desafíos futuros en un mundo cada vez más automatizado.

En este marco, se manifiesta la robótica como una de las áreas tecnológicas con más auge en la actualidad que permite la creación de novedosos ambientes para lograr un aprendizaje holístico y significativo. La robótica educativa tiene sus orígenes alrededor del año 1960 a raíz de las investigaciones del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), que construyó los primeros robots para ser programados por niños.

Según Ruiz (2007), dicha concepción es definida como una disciplina que permite crear, diseñar y desarrollar robots educativos para que los estudiantes se inicien desde muy jóvenes en el estudio de las ciencias y la tecnología.

Esto se ha expandido en los últimos años, promoviendo el despliegue de las habilidades del pensamiento lógico-matemático, el trabajo cooperativo, la innovación, la resolución de problemas, entre otras, dentro de la enseñanza interdisciplinaria de las áreas de matemáticas, ciencia, tecnología y arte, conocida como la metodología STEAM (por sus siglas en inglés), término utilizado por primera vez por Yakman (2008) en su libro Educación STEM/STEAM: Apuestas hacia la formación, impacto y proyección de seres críticos.

Las capacidades enunciadas pueden ser abordadas dentro del aprendizaje basado en proyectos y el basado en problemas tecnológicos. Otra posibilidad es mediante el aprender haciendo (learn by doing) que, a diferencia de las otras dos estrategias mencionadas, no tiene un orden concreto de pasos para llegar a la solución de una problemática, por lo que se sustenta el aprendizaje mediante el ensayo y error, visto desde una óptica constructiva y lúdica.

El papel de la robótica dentro del aula posmoderna

Teniendo en consideración el contenido a impartir, la intención del educador y las características del grupo de estudiantes, el robot puede adquirir dos roles: uno pasivo-instrumental, en el caso de que los alumnos lo creen o programen y otro activo, donde este se convierte en un compañero y/o en un mentor cuando, por ejemplo, se enseña algún idioma. Khanlari (2016) considera que en el marco del aprendizaje del siglo XXI la robótica es una herramienta efectiva para mejorar las habilidades como la creatividad, la colaboración, el trabajo en equipo, la comunicación y las competencias sociales. Por lo que esta se convierte en un recurso eficaz para preparar al estudiante. 

Lo mencionado hasta el momento, permite conectar los conocimientos previos del alumnado a nuevos contextos a partir de sus representaciones internas y dar sentido a lo que se encuentra en su entorno mediante experiencias y actividades basadas en la indagación y manipulación de materiales (en este caso, el uso de diferentes elementos que integran al robot). Además, el empleo de estas herramientas tecnológicas promueve el desarrollo de un aprendizaje social que activa el pensamiento analógico y crítico. 

Avances científicos y tecnológicos

En diversas partes del mundo, en educación primaria se utiliza desde hace algunos años el dispositivo Bee bot, que consiste en una abeja robot que le permite a los niños adentrarse en el mundo de la programación y la robótica, impulsando el aprendizaje interactivo mediante un conjunto de procesos cognitivos (percepción, presentación, imaginación, pensamiento, memoria y habla). Aquí, el pensamiento computacional les posibilita a los estudiantes resolver problemas a través de un enfoque algorítmico en diferentes grados de abstracción. 

Sumado a esto, en el resto de los niveles educativos se emplean robots con finalidades pedagógicas para que los alumnos puedan consolidar sus capacidades de razonamiento, como por ejemplo LEGO Minstorm, IroRobot y Handy Board. Kee (2014), ha desarrollado en su libro Actividades de robótica educativa para el profesor ocupado: EV3, varias tareas para implementar en un trimestre escolar con el kit robótico LEGO Mindstorms EV3 (versión educativa).

Dicho escrito contiene 25 capítulos que guían al educador a través de un proceso completo de aprendizaje sobre robótica (desde los conceptos básicos hasta la exploración de un planeta lejano con su EV3). En cada lección se plantea a los alumnos un reto distinto, a la vez que se incorporan novedosos conceptos de programación y funcionamiento de los sensores.

Dentro de este marco, una de las creaciones más fascinantes es el Humanoide Rex que tiene sensores de distancia, sonoros y táctiles para el sistema de percepción, servomotores para el movimiento y cuenta con un parlante que le permite hablar.

En esta misma línea,  la empresa Engineering Arts ha dado a conocer a Ameca, el robot con forma humana más avanzado en el mundo, cuyo hardware y software son modulares, por lo que aquellas personas que así lo deseen pueden comprar sus piezas por separado, por ejemplo: la cabeza o un brazo, en función de la aplicación que le vayan a dar a sus proyectos. Sus expresiones faciales son muy similares a las humanas y se espera que a la brevedad este robot interactúe con las personas, siendo un nexo entre el mundo digital y los seres humanos. 

Conclusión

Es imprescindible incluir el pensamiento computacional, la programación y la robótica en todos los niveles de enseñanza del sistema educativo para formar a los sujetos cognoscentes en las competencias STEAM.

Adaptarse a estas nuevas metodologías y temáticas requiere una amplia formación de calidad en los profesores para inculcarla luego al alumnado. El sistema educativo, a nivel global, de a poco incorpora propuestas formativas orientadas a tal fin.

Trabajar transversalmente estos tópicos los convierten en valiosos recursos educativos que ofrecen soluciones a problemas de la vida cotidiana de los individuos y del entorno en el que viven, fomentando la multialfabetización, la autonomía y el aprendizaje por descubrimiento.

Lo mencionado anteriormente, comienza a vislumbrar el camino para llegar al cumplimiento del Objetivo de Desarrollo Sostenible N°4 de la ONU: garantizar una educación de calidad, considerando las potencialidades y los desafíos que ello conlleva a fin de preservar la ética y la protección de datos de los sujetos cognoscentes, que son quienes mejorarán el mundo en un futuro no muy lejano.