Wikipedia:Proyecto educativo/Fundamentos tecnológicos del e-learning 2019-20 (I)/Aula 1/Grupo 5

Integrantes del grupo y tema

A continuación debéis indicar los cuatros nombres de usuario que tenéis cada miembro del grupo, para que podamos controlar vuestras ediciones y ayudaros. Debéis sustituir los usuarios de ejemplo con el usuario de cada componente del grupo:

• Aperezpoz (disc. · contr. · bloq.)
• Mgarciarubio3 (disc. · contr. · bloq.)
• Anamzrs (disc. · contr. · bloq.)
• Noheva (disc. · contr. · bloq.)

Tema escogido por el grupo: Robótica educativa

Acuerdos y fases para la elaboración de un artículo en la Wikipedia

Una vez establecido el grupo de trabajo en torno a una temática de interés común, a continuación se muestran las indicaciones para el establecimiento explícito de acuerdos entre los integrantes y la atribución de responsabilidades según las diferentes fases del trabajo:

1. Fase de acuerdos iniciales. Distribución del trabajo entre los participantes del grupo, estableciendo los roles de cada uno, las tareas a realizar y su temporización. Primer acuerdo sobre los elementos del artículo a modificar y/o completar en el espacio de “Taller”.
2. Fase de documentación sobre la temática. Incluye la profundización sobre la temática mediante una búsqueda e identificación de fuentes relevantes.
3. Fase de análisis y síntesis individual de la información de relevancia a ser incorporada en el artículo. Esta redacción puede realizarse de manera privada o directamente en el “Taller” para que todos los integrantes del grupo puedan ir haciendo un seguimiento del avance del artículo.
4. Fase de publicación en el taller de todas las secciones/párrafos del artículo acordados por cada uno de los participantes. Se debe utilizar la “Lista de control” para verificar que se respetan los criterios formales de publicación de la Wikipedia.
5. Fase de revisión. En base a una versión cuasi definitiva del artículo, cada participante del grupo debe realizar una revisión general para asegurar que el texto de todo el grupo respeta una estructura, estilo y lenguaje coherentes y que los contenidos han sido desarrollados en su totalidad.
6. Fase de verificación. Cuando se disponga de la versión definitiva, se debe consultar nuevamente el documento “Lista de control” y revisar que todo el documento cumple cada punto. En caso contrario se revisará el artículo nuevamente antes de escribir al profesor para pedir su autorización para publicar.
7. Fase de publicación. Una vez recibida la autorización del profesor, se puede proceder a la publicación en Wikipedia párrafo a párrafo, no todo a la vez.

Tarea	Responsable	Semana 1	Semana 2	Semana 3	Semana 4
Seguimiento del trabajo en grupo (monitorear y alertar posibles retrasos)	Mgarciarubio3	X	X	X	X
Elementos del artículo a modificar	todos	X	X
Documentación	todos de manera individual		X
Análisis y síntesis	todos de manera individual		X
Publicación en el taller	todos		X
Revisión	Todos			X
Verificación	Noheva			X
Notificación al profesor	Anamzrs	X	X	X	X
Publicación en Wikipedia	Aperezpoz				X

Acuerdos iniciales

• Se utilizará google drive como herramienta de trabajo.
• Se utilizará Whatsapp como canal de comunicación.
• Todos los componentes se comprometen a analizar el documento existente en wikipedia sobre el tema tratado.
• Todos los componentes se comprometen a buscar información sobre el tema tratado.
• La falta de compromiso y participación se resolverá con una notificación privada por el grupo y , si esta fuera persistente en el tiempo, se notificará al profesor.
• La información publicada en el taller procedente de wikipedia se reflejará con la letra tipo y la información añadida/modificada se reflejará en negrita.

Definición del término

Se entiende por robótica educativa al medio de entornos de aprendizaje o enseñanza interdisciplinaria basada en la iniciativa y la actividad de los estudiantes en el estudio de las ciencias y la tecnología. Va mucho más allá de crear robots y programarlos, sino que incentiva la cohesión de grupo, la capacidad de reflexión, la resolución de problemas y el trabajo en equipo a través de recursos tecnológicos.​

La robótica educativa desarrolla diferentes habilidades y conocimientos basados en las ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas. Estas materias, se traducen al español con las siglas STEM, ​ en inglés CTIM, (science, technology, engineering y mathematics), muy utilizada en Estados Unidos por sus habitantes para englobar todas las actividades que integran estas disciplinas.

Las diferencias entre robótica educativa y robótica pedagógica son las siguientes:

La robótica educativa: Utiliza kits y materiales comerciales, que en la mayoría de los casos son costosos; del mismo modo, hacen un uso extensivo de sensores y motores, se centran en la cibernética, (considerada también integradora) y permite ir de lo concreto a lo abstracto.

La robótica pedagógica: emplea materiales de bajo coste, entre ellos los reciclados; e integra diferentes áreas de conocimiento con énfasis en las matemáticas, ciencias naturales y tecnología. Se aprende sobre informática, aun sin contar con una computadora.

Metodología didáctica

Taller de robótica educativa en la localidad de Corralito (Córdoba).

Un curso de robótica educativa se inicia a través del planteamiento, por parte del profesor, de un reto para que los alumnos lo resuelvan. Para ello, se utilizan materiales didácticos como: partes mecánicas, componentes electrónicos y piezas de sujeción; estos materiales, apoyados con herramientas informáticas, permiten generar prototipos programables para que cumplan con tareas que resuelvan la problemática planteada en el reto. De este modo, el proceso de concepción, diseño, armado y puesta en marcha del prototipo enriquece el proceso de aprendizaje del alumno.​

La metodología de la robótica educativa usada en las distintas etapas educativas, está basada principalmente en la creatividad y la innovación. A su vez, propicia una metodología activa, basada en el “learn by doing”, siendo los alumnos quienes se impliquen en su propio aprendizaje y realicen la búsqueda de información en diferentes disciplinas. Las actividades propuestas serán motivadoras, fomentarán la cooperación y la autonomía, entre otras capacidades. Ofrece además una serie de estrategias para que sean los propios alumnos los que resuelvan los problemas. Esta pretende enseñar y aprender de manera lúdica y a través del juego.​

En este sentido, la robótica educativa conduce a desarrollar las inteligencias múltiples de la siguiente forma:​

* La Inteligencia Lógico-matemática. Juegos basados de cálculo numérico y actividades de programación.

* La Inteligencia Viso-motriz o visoespacial. Percepción espacial teniendo en cuenta aspectos como las líneas o las formas.

* La Inteligencia Lingüística. Trabajo en equipo favoreciendo la comunicación y las relaciones interpersonales.

* La Inteligencia Kinestésica. Trabajando la creatividad.

* La Inteligencia Interpersonal. Favoreciendo el diálogo o el uso de roles

* La Inteligencia Intrapersonal. Conocimiento de nuestras fortalezas y debilidades.

* La Inteligencia Musical. Creación de aparatos musicales y sensoriales.

* La Inteligencia Naturalista. Realización de robots vinculados con la naturaleza

Así pues, algunos de los robots que más se usan en Educación Infantil son: Mouse, Bee-Bot. Edelvives, Next, etc.​ Por otra parte, algunos de los proyectos educativos ideales usados en Educación Primaria son WeDo, Lego WeDo 2.0,​ Lego Mindstorms, Dash&Dot, etc. Por lo que respecta a la Educación Secundaria destacan Arduino, Picaxe, Scratch, etc.​

Evolución

La palabra ‘robot’ aparece por primera vez en la obra de Karel Capek publicada en 1920, llamada “Rossum’s Universal Robots”. Tiene su origen en el vocablo checo ‘robota’ que en español traduce “trabajo forzado. ​ El primer tercio del siglo XX, se caracterizó por el desarrollo de grandes avances en distintas ramas de la ingeniería (mecánica, electrónica, informática, telecomunicaciones…). A mediados del siglo XX, los avances en conocimientos sobre programación y electrónica supusieron una gran mejora en la evolución de artefactos capaces de realizar automáticamente acciones del ser humano. El nuevo paradigma tecnológico aumentó la necesidad de formar profesionales para dar respuesta a la gran demanda de conocimientos y aplicaciones.

A finales de los 60 un grupo de investigadores del Laboratorio de Medios del Instituto Tecnológico de Massachusetts (Danny Bobrow, Wally Feurzeig y Seymour Papert) propuso la construcción de dispositivos tecnológicos que permitieran a los niños/as interactuar y programarlos para ejecutar determinadas acciones. Es aquí cuando establecieron el convenio con la empresa LEGO para desarrollar lo que se conoció como LEGO/Logo (lenguaje de programación), consistente en la integración de piezas de construcción de lego con elementos de programación que podrían ser ejecutados desde un ordenador. Más tarde, en torno a los años 80, la compañía LEGO ya había difundido estos equipos o juguetes por todo el mundo con fines educativos.​

Lego Mindstorms es una línea de juguetes de robótica para niños fabricado por la empresa LEGO, que posee elementos básicos de teorías robóticas, como la unión de piezas y la programación de acciones en forma interactiva. Este robot fue comercializado por primera vez en septiembre de 1998. comercialmente se publicita como Robotic Invention System, en español sistema de Intervención Robotizado (RIS). También se vende como herramienta estacional, lo que originariamente se pensó en una colaboración entre LEGO y el MIT. La versión educativa se llama Lego Mindstorms for Schools, y viene con un software de programación basado en la GUI de Robolab 1. Lego Mindstorms puede ser usado para construir un modelo de sistema integrado con partes electromecánicas controladas por un computador. Prácticamente todo puede ser representado con las piezas tal y como en la vida real, como un elevador o robots industriales. Ha habido tres generaciones de Lego Mindstorms: el Sistema de invención robótica (lanzado en 1998), Mindstorms NXT (lanzado en 2006) y Mindstorms EV3 (lanzado en 2013).​

Fases

Todos tenemos la idea de que un robot se construye con cables y un equipo para darle vida, pero no es así, porque en la robótica educativa se pretende inicialmente crear un robot a través de un ordenador. Esto se hace gracias a la ayuda de programas especiales como X logo, Logo (lenguaje de programación) (usando una versión libre de este), donde se realiza un pequeño estudio, que ve si este robot es realizable o no en la realidad. Aquí, al tenerlo en el ordenador se establece la función que cumplirá este robot, las cuales son específicas para realizar pequeñas tareas (como traer objetos o limpiar cosas, por ejemplo) y en la pantalla se ve cómo sería ese robot en la realidad y cómo se movería. Posteriormente, se elimina y arregla lo que sea necesario y se reproduce con materiales para llevarlo a cabo en la realidad.​

En este punto, se utilizan variados materiales, pueden ser desde piezas de sistemas constructivos como Lego Mindstorms , Múltiplo o Zowi,​ a materiales de desecho que no se utilizan en casa (como cajas de cartón y circuitos en desuso). Aunque, también se usan otros materiales; como son metales u otros derivados.

Las siete fases en las que se divide la robótica educativa son:​

1. Problematización: en la que se investiga y explora el entorno para proponer el problema que se desea resolver.
2. Diseño: en la que se diseñan posibles soluciones a la problemática haciendo uso del kit de robótica. Su realización puede ser a través de la imitación o de la imaginación.
3. Construcción: en la que se construye el modelo con las piezas y materiales necesarios para darle movimiento. Para ello se utiliza el kit de robótica. Podrá utilizarse un “modelo básico”, “modelo intermedio” o “modelo avanzado”.
4. Programación: en la que a través del software se programan los movimientos y comportamientos del prototipo. Deberá seguirse una secuencia ordenada de instrucciones,ingresarlos en el subsistema de control e ingresar el programa en dicho subsistema.
5. Prueba:Se debe verificar que el modelo funciona correctamente y cumple con las especificaciones planteadas.
6. Documentación: en la que se recopilan evidencias que prueban la funcionalidad del diseño a través de mano alzada, software especializados o procesador de texto/gráficos.
7. Presentación: en la que se expone el prototipo creado como alternativa de solución al problema que se evidenciaba en el entorno.

Y antes de comenzar a desarrollar las fases se ha de tener en cuenta que se debe plantear una situación retadora a los alumnos; que se debe organizar el aula en equipos según el desarrollo de competencias y capacidades; y que se debe proporcionar una hoja en la que cada grupo pueda realizar un inventario de los materiales.​

Ventajas e inconvenientes

Así pues, partiendo de estos objetivos, podemos establecer las siguientes ventajas e inconvenientes derivadas de la robótica educativa: ​

Ventajas	Desventajas
Aumenta la participación activa de los alumnos.	Dificultades en su manejo, frustración y rechazo tecnológico.
Desarrolla el razonamiento, la lógica intuitiva, la percepción espacial y la psicomotricidad fina.	Difícil acceso derivado de la falta de recursos económicos.
Potencia el pensamiento computacional, de investigación, creatividad y pensamiento creativo.	Falta de capacitación docente.
Implantación del juego como un medio habitual de trabajo fomentando la exploración.	Cambio del paradigma educativo.
Desarrolla nuevas formas de comunicación y aprendizaje.	Aislación del alumno disminuyendo la interacción humana.
Fomenta a su vez el trabajo cooperativo y en equipo.
Desarrolla las inteligencias múltiples.
Atiende a la diversidad. ​

Materiales utilizados en robótica educativa

En entornos de robótica educativa y de ocio se utilizan con frecuencia unos dispositivos denominados interfaces de control, o más coloquialmente controladoras, cuya misión es reunir en un solo elemento todos los sistemas de conversión y acondicionamiento que necesita un ordenador personal Pc para actuar como cerebro de un sistema de control automático o de un robot. Las interfaces de control se podrían así definir como placas multifunción de E/S (entrada/salida), que se conectan con el ordenador mediante alguno de los puertos de comunicaciones del mismo y sirven de interfaz entre el mismo y los sensores y actuadores de un sistema de control.

Las interfaces proporcionan, de forma general, una o varias de las siguientes funciones:

• Entradas analógicas, que convierten niveles analógicos de voltaje o de corriente en información digital procesable por el ordenador. A este tipo de entradas se pueden conectar distintos sensores analógicos, como por ejemplo una LDR (resistencia dependiente de la luz).
• Salidas analógicas, que convierten la información digital en corriente o voltaje analógico de forma que el ordenador pueda controlar sucesos del "mundo real". Su principal misión es operar distintos equipamientos de control: válvulas, motores, servomecanismos, etc.
• Entradas y salidas digitales, usadas en aplicaciones donde el sistema de control solo necesita discriminar el estado de una magnitud digital (por ejemplo, un sensor de contacto) y decidir la actuación o no de un elemento en un determinado proceso, por ejemplo, la activación/desactivación de una electroválvula.
• Recuento y temporización, algunas tarjetas incluyen este tipo de circuitos que resultan útiles en el recuento de sucesos, la medida de frecuencia y amplitud de pulsos, la generación de señales y pulsos de onda cuadrada, y para la captación de señales en el momento preciso.

Algunas de las interfaces de control más avanzadas cuentan además con la electrónica precisa para el acondicionamiento y la conversión de las señales, con sus propios microprocesador y memoria. Así, son capaces hasta de almacenar pequeños programas de control transmitidos desde un ordenador que luego pueden ejecutar aunque ya no estén conectados al mismo. Algunas de ellas disponen también de bibliotecas de programación de las E/S para permitir su utilización con distintos lenguajes de propósito general, entre ellos: Logo, Java, Basic y C.​

Los materiales en la robótica educativa se van organizando dependiendo de su dificultad y por lo tanto se tienen en cuenta las edades a las que van dirigidas, desde las más sencillas en Educación Infantil a las más complejas en Bachiller o en ámbito Universitario. Se cita, a continuación una serie de materiales teniendo en cuenta la etapa educativa:

* En Educación Infantil, la robótica educativa se inicia a través de la utilización de una serie de materiales que permitan adquirir conocimientos sencillos en programación temprana a través por ejemplo de secuencias y repeticiones. Por otro lado también se fomenta el desarrollo de competencias Steam. El alumnado más mayor de la etapa experimentará con máquinas simples con materiales tales como palancas, ruedas, ejes o poleas, fomentando así la el acercamiento y la curiosidad hacia la ciencia.​

* En Educación Primaria, se pretende asentar las bases del aprendizaje no sólo de la ciencia sino también de la tecnología para ello utilizaremos máquinas simples como en la etapa anterior, y también incluiremos el trabajo con máquinas motorizadas, que permitirán trabajar de manera lúdica conceptos de movimiento, fuerza, la medición y la energía.​

* En Educación Secundaria, el nivel aumenta exponencialmente y el alumnado utiliza diferentes máquinas complejas y motorizadas, además de los llamados set de ampliación, donde podrán utilizar diferentes materiales como tubos, cilindros, válvulas, tanques de aire o neumáticos reales.​

Véase también

• Automatización industrial
• Domótica
• El Robot de Peppa Pig
• Robótica de código abierto

Enlaces externos

• Robótica Educativa
• ¿Por qué insertar la robótica en la escuela?
• Implementar proyectos de robótica educativa en la escuela