Por Hugo Abril Piedra (hugo.abril@unae.edu.ec) y Juan Pablo Pazmiño (juan.pazmino@unae.edu.ec), grupo de investigación Robo-TIC-a
El pensamiento computacional, desde las propias palabras de Wing, “implica resolver problemas, diseñar sistemas y comprender el comportamiento humano, haciendo uso de los conceptos fundamentales de la informática” (2006), es decir, se trata de resolver los problemas como lo haría un profesional de la informática.
Efectivamente, para dar solución a los problemas, los profesionales de la informática aplican la descomposición del problema, el reconocimiento de patrones, la abstracción y los algoritmos, todo representado como secuencias de instrucciones, es decir, paso a paso y con un conjunto de instrucciones preestablecidas.
Por otra parte, la robótica educativa ha crecido muy rápidamente en la última década en casi todos los países y su importancia sigue aumentando. Esto parece ser un proceso lógico, ya que los robots están incorporándose en nuestra vida cotidiana, pasando de la industria a los hogares. Pero el propósito de utilizar la robótica en la educación y en diferentes niveles de enseñanza va más allá de adquirir conocimiento en el campo de la robótica. Lo que se pretende es trabajar en el alumno competencias básicas que son necesarias en la sociedad de hoy día, como son el aprendizaje colaborativo y la toma de decisión en equipo, entre otras (Educativa, 2011). Para Gallego (Gallego, 2010), la importancia de la robótica educativa radica en que:
• Aglutina ciencias y tecnologías: matemáticas, física, informática, etc.
• Fomenta la imaginación, despierta inquietudes y ayuda a comprender mejor el mundo que nos rodea.
• Permite el trabajo en equipo facilitando la comunicación, la responsabilidad y la toma de decisiones.
Otro aspecto que se debe destacar es que los estudiantes aprenden que es aceptable cometer errores, especialmente si esto los lleva a encontrar mejores soluciones. Se aprende más de un error que de un acierto, ya que eso nos ayuda a intentar superarnos. Si todo funciona bien y rápido, no aporta demasiado.
En este sentido, el grupo de investigación académica de la Universidad Nacional de Educación RoboTIC-a, con el objetivo de contribuir al sistema educativo ecuatoriano en el desarrollo de pensamiento computacional, se ha propuesto como objetivo diseñar y construir un prototipo de robot educativo mediante la aplicación de dispositivos electrónicos que permitan a los estudiantes desarrollar un conjunto de secuencias de instrucciones para alcanzar la solución de un problema. La experiencia es realizada por miembros del equipo de investigación que diseñaron el posible prototipo: ingenieros y educadores responsables con el inminente desarrollo tecnológico que debe ser parte de procesos educativos disruptivos en el salón de clase.
La tecnología elegida para el desarrollo del prototipo parte de una placa central con un Arduino que incluye comunicación por Bluetooth, lo que permite que la placa se comunique directamente con el software desarrollado en Inventor, siendo ejecutado en un dispositivo móvil con sistema operativo androide. La idea del desarrollo de la app ayuda a la creación de todo tipo de experimentos donde haya una interacción directa entre el software y la implementación física del prototipo y su hardware. También es posible crear firmware para la placa Arduino usando el sistema VPL de MATLAB – Simulink®, lo que ofrece una alternativa de programación muy interesante. Esta placa extra tiene un procesador para la reproducción de audios MP3 denominada WT5001 y viene con un socket diseñado para enlazarse con la placa matriz del Arduino. El desarrollo de software de control permite el uso del acelerómetro del dispositivo móvil, aplicado para medir la aceleración además del ángulo de inclinación, rotación y vibración del sensor. Su funcionamiento está basado en la Segunda Ley de Newton de 1687, en la que se describe el comportamiento de una masa cuando sufre una aceleración, obteniendo la fuerza que está experimentando. Este dispositivo nos permite tomar las coordenadas de inclinación para lograr que el robot se mueva en los ejes X-Y, dependiendo de la inclinación del dispositivo.
Por otra parte, se utiliza el reconocimiento de voz como herramienta fundamental en el prototipo desarrollado, para, a través del software desarrollado, detectar la palabra y transformarla en movimiento para el robot, así como traducirla a un idioma establecido, en este caso el lenguaje kichwa. Asimismo, cuenta con módulos decodificadores que se enlazan con display siete segmentos, que permiten visualizar la inicial de la orden establecida. La aplicación móvil permite la visualización de letras y números en los display, que los reproduce en el lenguaje mencionado.
En sí, con el presente proyecto se muestra la robótica educativa como una disciplina que no tiene como propósito convertir al estudiante en un experto en robótica, sino favorecer el desarrollo de competencias tales como la creatividad, la iniciativa y el interés por la investigación.
Referencias bibliográficas
Educativa, D. d. (2011). Guía Didáctica para el responsable del Programa de Robótica Educativa. Sinaloa.
Gallego, E. (2010). Robótica Educativa con Arduino: Una aproximación a la robótica bajo el hardware y software libre. http://anteriores.eventos.cenditel.gob.ve/site_media/detalle/files/robotica.pdf.
Monsalves, S. (2011). Estudio sobre la utilidad de la robótica educativa desde la perspectiva del docente. Revista de Pedagogía, 32 (90), 81-117.
Wing, J. (2006). Thinking Computational. Communications of the ACM. https://doi.org/10.1145/1118178.1118215
AUTORES
Hugo Abril Piedra
Magíster en Gerencia y Liderazgo Educativo por la Universidad Técnica Particular de Loja, Ingeniero de Sistemas y Analista de Sistemas por la Universidad Católica de Cuenca. Desde 1995, ha estado vinculado a instituciones que pertenecen al sistema de educación superior del Ecuador de nivel de pregrado y de formación técnica y tecnológica, en calidad de docente y directivo. Uno de sus objetivos como profesional en el área de la educación es relacionar la tecnología al proceso de enseñanza aprendizaje, lo que lo ha llevado a participar en colectivos académicos de investigación en la línea de tendencias contemporáneas del debate en la pedagogía y los aprendizajes, así como también en la línea de nuevas tecnologías aplicadas a los sistemas educativos.
Actualmente, en el Instituto Tecnológico Superior Particular Sudamericano de la ciudad de Cuenca es docente de la asignatura de Matemática y en la Universidad Nacional de Educación es docente de las asignaturas del constructo de convergencia de medios, el aula invertida y las TIC. Se encuentra estudiando el doctorado en Tecnología Educativa de la Universidad de las Islas Baleares de España.
Juan Pablo Pazmiño Piedra
Con título de tercer nivel de Ingeniero Electrónico, diplomado en Pedagogías Innovadoras y titulo de maestría en Gerencia y Liderazgo Educativo, tiene más de 20 años de experiencia docente en educación media y superior; posee una certificación internacional en Domótica, Seguridad e IoT (internet de las cosas); es consultor en la formación de academias de Robótica Educativa con mención en metodología STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas); y tiene experiencia en el desarrollo de proyectos de automatización en investigación del área inclusiva. Es desarrollador de robots pedagógicos y automatización de entornos digitales enfocados en la inclusión y educación especial. Actualmente, es docente de profesionalización en la Universidad Nacional de Educación y docente en la maestría de Educación, Tecnología e Innovación de la Universidad Católica de Cuenca.
