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TFG Trabajo Final de Grado de la Facultad de Ciencias de la Educación.
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Facultad de Ciencias de la Educación
La Robótica Educativa en las aulas
Autor: Carlos González Cuadrado
Tutor/a: Mercedes Manzanares Gavilán
Grado en Educación Primaria
Modalidad: Investigación
Curso académico 2014-2015
2
RESUMEN
El motivo de este trabajo es comprender, desarrollar y reflexionar lo que a día de
hoy se conoce como Robótica Educativa. Son múltiples los beneficios que se pueden
obtener a través de ella e incluso puede que sea un tema desconcertante. A través del
siguiente estudio queremos dar a conocer este subconjunto de tecnología que pasa de
hacer de una educación tradicional, una educación más atractiva y didáctica. Según
diferentes estudios de autores, se ponen en común los beneficios y los roles que los
Robots pueden proporcionar a los centros educativos. Por consiguiente, se presenta un
ejemplo de metodología activa con la se podría efectuar con el alumnado, respetando
los conocimientos previos que pueda tener el equipo docente y los recursos con los que
cuente el centro. De manera que los instrumentos en los que principalmente nos
basamos son los llamados "robots educativos" (Bee-Bot, Mindstorms NXT...).
Palabras clave: robótica educativa, robot, aprendizaje, educación, programación,
tecnología.
3
ÍNDICE
Págs.
1. INTRODUCCIÓN................................................................................................ 4-5
2. MARCO TEÓRICO............................................................................................ 6-13
2.1 ¿Es la Robótica Educativa un buen recurso para el aprendizaje?................. 6-8
2.2 Papeles y comportamientos que tiene el robot durante el aprendizaje......... 8-10
2.3 Tipos de robots que se usan en educación...................................................... 10-12
2.4 ¿Qué teorías pedagógicas sostiene la investigación sobre los robots en
educación?............................................................................................................... 12-13
3. METODOLOGÍA............................................................................................... 14-19
3.1 Objetivos................................................................................................................. 14
3.2 Hipótesis.................................................................................................................. 14
3.3 Descripción del método..................................................................................... 14-15
3.4 Actividades a realizar........................................................................................ 15-17
3.5 Variables.................................................................................................................. 17
3.6 Instrumentos...................................................................................................... 17-18
3.7 Destinatarios...................................................................................................... 18-19
3.8 Estrategias analíticas.............................................................................................. 19
4. RESULTADOS ESPERADOS........................................................................... 20-21
5. PLANIFICACIÓN DE NUESTRA INVESTIGACIÓN.................................. 22-23
6. CONCLUSIONES............................................................................................... 24-25
7. BIBLIOGRAFÍA................................................................................................. 26-28
4
1. INTRODUCCIÓN
Cada año los avances tecnológicos nos invaden más en nuestra sociedad
influenciando conductas e incluso aprendizajes que se han ido desarrollando a lo largo
de la historia. El tema que trata la investigación se presenta como la Robótica
Educativa. La robótica es una ciencia o rama de la tecnología que estudia la
construcción de artefactos o máquinas llamados "robots". Estos últimos años, la
robótica ha empezado a expandirse cuantiosamente, tanto en el ámbito industrial como
en el ámbito educativo. Así pues, el tema que vamos a realizar es esta ciencia en
relación a la educación, porque si se aprovecha adecuadamente podría ser un beneficio
para el desarrollo y crecimiento intelectual de los alumnos.
Las tecnologías están presentes en prácticamente casi todo el planeta, por lo que
no es extraño que cada vez se saque más provecho de ellas. Por consiguiente, es
interesante conocer el tema de la Robótica Educativa ya que cada vez está cogiendo más
importancia en el ámbito educativo y van creándose miles de productos tecnológicos
nuevos. Hasta hace unos años, no se tenían los medios necesarios para trabajar en las
escuelas con robots, pero actualmente contamos con los suficientes adelantos
tecnológicos como para incorporar en las aulas su programación y desarrollo. Nos
podemos hacer la pregunta de, ¿cómo se puede incorporar la robótica a la educación?
Podemos observar que las pizarras digitales están ya incorporadas en los últimos
años, de manera que en el próximo período de tiempo para que estos artefactos sean un
recurso más con lo que poder contar. Poco a poco se irán incorporando, y el nuevo
personal docente que nace rodeado de tecnología, deberá poseer unos conceptos básicos
para tratar con ella. Pocas son las personas que nacen con tecnología a su alrededor y no
aprenden, por lo tanto, se podría decir que estamos "destinados" a aprender con
tecnología.
La búsqueda de la innovación en la enseñanza fue también una de las causas de
la elección del tema. Trabajar con estas tecnologías supone una atracción e interés para
el alumno cuando realiza la nueva actividad que deberá resolver. No solo se trata
simplemente del concepto de jugar, sino de jugar construyendo y diseñar con la
tecnología. Muchos son los motivos a favor para la incorporación de esta tecnología y
múltiples son los beneficios que existen y que se han ido desarrollando a lo largo de este
trabajo. Con esto, pasamos a decir que los fines perseguidos de esta investigación son:
5
- Investigar, explicar y manifestar los beneficios que conlleva aplicar robots en
el aula.
- Crear un proyecto donde el juego mediante la tecnología sea un buen
aprendizaje permitiendo desarrollar sus competencias y habilidades cognitivas.
- Despertar el interés del alumnado por la búsqueda de soluciones a través de la
ciencia, así como estimularlos mediante la comunicación entre ellos y el trabajo en
equipo.
Estos objetivos se han ido desarrollando mediante una investigación,
comenzando por una búsqueda exhaustiva sobre el tema para un total entendimiento a
través de la elaboración de un marco teórico. Por consiguiente, habría que establecer los
objetivos y las hipótesis que conllevará a realizar este proyecto estableciendo sus
respectivas variables. Después de haber seleccionado el centro y su material pertinente,
se llevará a cabo las actividades con los robots, dejando bien claro la planificación
previa del proyecto.
6
2. MARCO TEÓRICO
2.1 ¿Es la Robótica Educativa un buen recurso para el aprendizaje?
Se puede afirmar, sin ningún género de duda, que España tiene un importante
potencial de investigación en robótica (más de 60 grupos), siendo algunos de ellos y en
algunas líneas de investigación pioneros y líderes, tanto en el ámbito europeo como
mundial. El peso de esta investigación en España es importante e incluso superior a
países con mayor poder económico que el nuestro, siendo el tercer país por número de
grupos en la Red Europea de Robótica"1 (Comité Español de Automática, 2011)
Para un mayor acercamiento, el autor francés Renald Legendre nos dejó una
definición de lo que sería la robótica, como:
"Un conjunto de métodos y medios derivados de la informática cuyo objeto de
estudio concierne a la concepción, la programación y la puesta en práctica de
mecanismos automáticos que pueden sustituir al ser humano para efectuar operaciones
reguladoras de orden intelectual, motor y sensorial.” (Legendre, 1988)
Ya en 1979, el Instituto de Robots de América definió la palabra robot como:
“Un manipulador reprogramable y multifuncional concebido para transportar
materiales, piezas, herramientas o sistemas especializados; con movimientos variados y
programados, con la finalidad de ejecutar tareas diversas.” Son muchos los autores que
ya hablaban de robots como Isaac Asimov, Karel Čapek..., porque antes, los robots eran
sobre todo herramientas para la automatización. "Estaban teóricamente destinados a
ejecutar una tarea específica: transportar, cargar, descargar, soldar, atornillar, pintar,
pegar, pulir, limpiar, etcétera. Estas tareas no implicaban de ninguna manera que los
robots fueran 'inteligentes'". (Ruiz-Velasco, 2007).
Así pues, los tiempos han evolucionado de tal forma que comienza a investigarse
y cuestionarse la opción de los llamados robots educativos. La iniciativa evolucionó a
gran escala por lo que no sólo se trataban de máquinas para construir o realizar labores
técnicas, sino que también se podrían utilizar para enseñar, hacer una robótica más
1 de Automática, C. E. (2011). El Libro Blanco de la Robótica en España. Edita: CEA - GTRob con
subvención del MEC. 1.ª edición. Disponible en
http://www.ceautomatica.es/sites/default/files/upload/10/files/LIBRO%20BLANCO%20DE%20LA%20
ROBOTICA%202_v2.pdf
7
educativa. Estos tienen un gran potencial siendo utilizados como tecnología en
educación y son usados sobre todo para la enseñanza de idiomas, para la ciencia, o
simplemente para un conocimiento tecnológico. Por consiguiente, los robots
educativos son un subconjunto de tecnología, donde se utilizan para facilitar el
aprendizaje de los estudiantes
Por lo tanto, es una buena razón para considerar la robótica como un motor de
innovación en los contextos educativos, siendo ésta capaz de insertar cambios
relevantes en la forma de enseñar conocimientos y en la forma de aprender de los
estudiantes (Zúñiga, 2006). Creemos que por aproximaciones terminológicas,
podríamos definir la Robótica Educativa como:
"Un medio de aprendizaje para que los niños y niñas conozcan la tecnología de
una forma lúdica. Permiten a los alumnos pensar y diseñar construyendo sus propios
robots para que se inicien en la ciencia y la tecnología. Este aprendizaje desarrolla
habilidades, competencias e integra áreas de conocimiento como son las Matemáticas,
las Ciencias Experimentales, la Tecnología, la comunicación...etc. También promueve
el pensamiento crítico y lógico, la toma de decisiones, el trabajo en equipo y la
argumentación de ideas... así como también prioriza el aprendizaje inductivo y el
descubrimiento".
Proyectos como los de Ana Lourdes Acuña (2003)2 han demostrado que la
Robótica Educativa beneficia a los niños y niñas, siendo algunos de sus resultados:
Mejora de autoestima y forma de relacionarse con los demás, así como mayor
toma de decisiones, de tolerancia y de trabajo en equipo.
Han aumentado su curiosidad de cómo funcionan las cosas y muestran mejores
niveles de comprensión.
Sus conocimientos le permiten explicar y apoyar con claridad la búsqueda de
soluciones a problemas de construcción o programación y a situaciones
cotidianas que incluyen elementos tecnológicos.
"Hay que dejar que las niñas, los niños y los jóvenes sientan, toquen y hablen de
lo que quieren aprender, que destruyan y construyan sus creaciones, que se involucren
2 Acuña, A. L. (2003). “El enfoque basado en proyectos en las Salas de Exploración de Robótica” Área
de Investigación y Desarrollo en Robótica, Fundación Omar Dengo. Programa Nacional de Informática
Educativa I , II Ciclos y Preescolar. San José, Costa Rica.
8
en sus comunidades para que descubran su propia realidad y para que puedan
reconstruir y construir su conocimiento." (Acuña, A. L., 2003).
Siguiendo a Pittí, K. y col.3, 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 este medio
en la educación, a diferentes niveles, va más allá de adquirir estos conocimientos. Lo
que se pretende es trabajar en el alumno y la alumna competencias básicas que son
necesarias en la sociedad de hoy día: el aprendizaje colaborativo, la toma de decisión en
equipo...
2.2 Papeles y comportamientos que tiene el robot durante el aprendizaje
Para nuestro estudio, se presentan dos visiones diferentes desarrolladas que
tienen como función ajustar los roles que puede tener un robot en el proceso de
enseñanza-aprendizaje. Una es la de Mublin y col. (1), que presenta un ejemplo de
cómo un robot puede interactuar en una clase de estudiantes como tutor, compañero o
herramienta; y otra como es la de Pittí y col. (2), que muestra contenidos más
conceptuales.
1. El robot puede adquirir diversos roles en el proceso de aprendizaje. La
función depende del contenido, del profesor, del tipo de estudiante y de la naturaleza de
la actividad. Estos roles son4:
- Como tutor, aunque todavía no se puede aplicar este rol porque se necesitan más
adelantos tecnológicos.
- Puede tomar el papel de compañero y tener participación espontánea activa.
- Adquiere un papel pasivo y puede ser utilizado como herramienta de aprendizaje o
una ayuda a la enseñanza.
En la Tabla I, se expone un estudio que han desarrollado dichos autores:
3 Patiño, K., P., Moreno, I., Muñoz, L., Serracín, J., Quintero, J., y Quiel, J. (2012). La robótica
educativa, una herramienta para la enseñanza-aprendizaje de las ciencias y las
tecnologías. Education In The Knowledge Society (EKS), 13(2), 74-90. Recuperado de
http://campus.usal.es/~revistas_trabajo/index.php/revistatesi/article/view/9000/9245 4 Mubin, O., Stevens, C. J., Shahid, S., Al Mahmud, A., & Dong, J. J. (2013). A review of the
applicability of robots in education. Journal of Technology in Education and Learning, 1, 209-0015.
9
TABLA I.
Ejemplo de estudio del caso de un robot educativo a través de los diferentes roles que
desempeña
ROBOT Tutor Compañero Herramienta
LENGUAJE
El robot ayuda a los
estudiantes a
recordar el
vocabulario.
Cuando el
estudiante
pronuncia una
palabra
correctamente, el
robot dice "bien
hecho".
Un estudiante
aprende varias
frases en una
lengua no nativa
jugando con un
robot.
CIENCIA
El robot adapta los
ejercicios de
matemáticas
basados en el
rendimiento del
estudiante.
El robot y el
estudiante
colaborando
resuelven ejercicios
en una clase de
ciencias.
Los sensores en el
robot permiten a los
estudiantes
aprender sobre la
física.
TECNOLOGÍA
El robot analiza la
dificultad de la
tarea de
programación con
el alumnado.
El robot realiza un
movimiento junto a
un sonido agradable
cuando el alumnado
cumple con éxito el
programa del robot.
Los estudiantes
usan LEGO
Mindstorms NXT
para aprender sobre
programación.
Según estos autores, es imprescindible la interacción social para el
aprendizaje de idiomas y el desarrollo cognoscitivo, por lo tanto, es un inconveniente
que los robots no puedan ofrecer tal ventaja en cuanto a la entonación de las palabras.
Sin embargo, si ofrecen una buena herramienta de vocabulario.
10
2. Se exponen de forma distinta, que los roles que los robots pueden desempeñar
en el proceso de enseñanza-aprendizaje son5:
- Conceptuales. Por un lado, se trata de la asimilación de conceptos relacionados con las
materias más afines a la robótica (tecnología, informática, matemáticas, física). Desde
este enfoque la robótica se convierte en objetivo de aprendizaje y es, en la actualidad, su
principal uso en el entorno escolar con edades más avanzadas. Por otro lado, se emplea
la robótica como apoyo para el aprendizaje de temas no directamente vinculables, por lo
que se les puede introducir fácilmente a los alumnos conceptos como por ejemplo:
reciclaje, arte, etc.
- Procedimentales. En las actividades de Robótica Educativa también es habitual buscar
potenciar habilidades cognitivas, sociales y metacognitivas, entre ellas: resolución de
problemas, habilidades de investigación, pensamiento creativo e innovador...
- Actitudinales. Se persigue favorecer cambios en las actitudes personales (autoestima,
esfuerzo, autoeficacia, responsabilidad) o de trabajo en equipo.
2.3 Tipos de robots que se usan en educación
Existen numerosos tipos de robots que se usan actualmente en colegios de educación
infantil y primaria en España. Entre los más comunes y más fáciles de usar, son los
siguientes:
- Lego MindStorm NXT (Creado por la empresa LEGO)
Ofrece un pack educativo que se usa en escuelas para un alumnado a partir de 8
años. También es utilizado en institutos, talleres de robótica y universidades... Es una
gran innovación y un gran recurso en robótica educacional, con la más avanzada
tecnología para liberar todo su potencial creativo y ofrece la posibilidad de crear y
controlar robots que caminan, hablan, piensan... Además, pueden adquirir conceptos
matemáticos de una forma divertida y participativa.6
- Robots Moway (Iñigo Sobradillo)
5 Patiño, K. P., Diego, B. C., Moreno, R., V. y Rodríguez C., M. (2014). Uso de la Robótica como
herramienta de aprendizaje en Iberoamérica y España. VAEP- RITA. 2(1), 41-48.
6 LEGO. Producto "LEGO MINDSTORMS EV3". Recuperado el 15 de Agosto de 2015, de
http://www.lego.com/es-es/mindstorms/products/31313-mindstorms-ev3
11
El robot Moway es una herramienta educativa recomendable a partir de los 10
años. Es una solución completa de aprendizaje que acerca la tecnología a los centros
educativos. Moway nace con vocación de ser una herramienta práctica dentro del
mundo de la enseñanza. Permite a los estudiantes descubrir qué es la programación a
través de un software sencillo e intuitivo con el que controlan el robot y sus dispositivos
de entrada y salida, desarrollando así sus propios programas desde el principio.
Moway desarrolla habilidades personales como la creatividad, el interés por
seguir aprendiendo y el trabajo en equipo. Su gran ventaja es su rápida curva de
aprendizaje: los alumnos obtienen resultados desde la primera clase, lo que les genera
una gran motivación". 7
- LEGO Educación
LEGO presenta una gran variedad importante de robots educativos con los que
se pretende que los niños y niñas tengan la oportunidad de experimentar un método de
aprendizaje progresivo más eficaz, motivador y atractivo que les permita expresar sus
ideas a través de la construcción de robots. Construir estimula el deseo y las habilidades
de los niños y niñas para aprender a través de la curiosidad, la creatividad y el
pensamiento crítico.8
- PRO-BOT Robot (Terrapin Software)
Se trata de un robot para introducir los primeros conceptos de programación a
los niños y niñas a partir de los 7 años. Tiene la forma de un coche, donde dispone de
flechas para su programación y un teclado numérico que acepta comandos más
complejos.
- Bee-Bot (Terrapin Software)
Presentamos un robot educativo bastante simple y con un gran éxito educativo.
Es un robot pequeño con forma de abeja donde los alumnos podrán programar de una
forma simple con la que podrán despertar su interés por la ciencia. El robot está
formado por unas flechas de dirección y un botón central principal con el que
7 Moway. Moway Education. Robot Moway > Qué es. Recuperado el 15 de Agosto de 2015, de
http://moway-robot.com/conoce-moway/que-es/ 8 LEGO education. "Enciende la chispa del Aprendizaje" Recuperado el 15 de Agosto de 2015, de
http://ro-botica.com/tienda/LEGO-Education/LEGO-education-enciende-aprendizaje/
12
comenzará a ponerse en marcha. Es una introducción perfecta para el lenguaje
direccional y la programación, así como la enseñanza del control del mismo. Es
altamente recomendado para alumnos de Infantil. Además, se puede realizar en inglés,
para que los alumnos afiancen mejor su vocabulario y expresiones en inglés.
- Thymio II (es el resultado del trabajo colaborativo entre varias personas. Se trata de la
versión evolucionada de la colaboración entre École Polytechnique Fédérale de
Lausanne y École Cantonale d'Art de Lausanne)
Thymio II es un pequeño robot formado por cuatro porciones: dos porciones que
son las ruedas en las que incluyen las baterías y el altavoz, y lo demás para el botón
principal y los sensores de proximidad infrarrojos. Podrán introducirse a la
programación y comprender multitud de actividades: puede equilibrarse en el centro de
un balón y seguir en equilibrio aún moviendo el balón, puede dibujar mosaicos...etc. La
edad recomendada es de 6-10 años.
2.4 ¿Qué teorías pedagógicas sostiene la
investigación sobre los robots en la educación?
"Toda ciencia se define dialécticamente por la evolución interactiva de sus métodos y
su universo de problemas" (Papert, 1979)9
Las teorías de algunos autores importantes que favorecen la enseñanza de la
robótica en el aula, como es el construccionismo. Se resaltan en el constructivismo los
aportes propuestos por Piaget (1979), Papert (1979) y el aprendizaje significativo de
Ausubel (1963). La Robótica, podemos decir que se ha desarrollado de acuerdo a los
principios derivados de las teorías del desarrollo cognitivo de Jean Piaget, revisada en
su momento por el matemático y psicólogo Seymur Papert (Monsalves, 2011).
Para Piaget, el alumno es un sujeto totalmente activo que va desde toda actividad
simple observable (cuando se es bebé) hasta operaciones intelectuales más complejas.
Su teoría, el constructivismo, afirma que cada ser humano construye su propio
9 Papert, S. (1979). Epistemología de la cibernética (pp. 47-49). En: Piaget, J. (Dir) Epistemología de la
biología. Ediciones Paidós.
13
conocimiento, que no es una copia de la realidad que lo rodea sino que es una
construcción sobre esquemas que los individuos ya poseen.10
El origen del conocimiento del niño no radica ni en los objetos ni en el sujeto,
sino que es una interacción entre ambos. La actividad del niño en la construcción del
conocimiento es fundamental. En el caso de la robótica, el niño tiene que conocer los
objetos, es decir, actuar sobre ellos: tiene que tocarlos, accionarlos, combinarlos,
separarlos, unirlos... (Villar, 2003).11
Coll (1993) nos habla de que el construccionismo sitúa en el centro del proceso
de aprendizaje a quien aprende, desarrollando su conocimiento a través de la
manipulación y la construcción de objetos. La concepción constructivista considera la
enseñanza como un proceso conjunto en el que el alumno, gracias a la ayuda que
obtiene del profesor, puede ser progresivamente autónomo en la resolución de
problemas a través de la puesta en práctica de numerosas cuestiones. Con la robótica
pasa lo mismo, se trata de realizar un aprendizaje significativo, donde el alumno como
centro del aprendizaje resuelve los problemas con la información que ya poseía,
reconstruyendo su conocimiento y adquiriendo los nuevos. Autores como Ausubel
hacen referencia a este aprendizaje.
Por tanto, la robótica educativa se basa en los principios psicológicos del
constructivismo, el construccionismo, el enfoque histórico-cultural y el desarrollo de
aprendizajes significativos (López, 2012).12
10 Leda T., M. (2015). Robótica como recurso didáctico (pp. 262 - 265) . Reflexión Académica en Diseño
y Comunicación Nº XXVI. Universidad de Palermo. 11 Villar, F. (2003). El enfoque constructivista de Piaget (pp. 262-305). Proyecto docente. Psicología
Evolutiva y psicología de la educación, 269-270. Recuperado el 3 de Septiembre de 2015 de
http://www.ub.edu/dppsed/fvillar/ 12 López, L. (2012). Robótica educativa: recuperando la alegría por el aprendizaje y la investigación en
ciencia y tecnología. Recuperado en
https://www.usfq.edu.ec/publicaciones/para_el_aula/Documents/para_el_aula_07/0007_para_el_aula_07.
14
3. METODOLOGÍA
3.1 OBJETIVOS
Los objetivos de este estudio son:
- Indagar las posibilidades que ofrece al educador el uso de la robótica como elemento
facilitador y motivador en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias y la tecnología.
- Realizar un proyecto que brinde la oportunidad de desarrollar la robótica en el aula y
le conceda más oportunidades dentro de este ámbito.
- Investigar las opiniones del alumnado sobre la utilización de estos recursos en el aula.
3.2 HIPÓTESIS
- Los robots educativos en el aula son excelentes herramientas para el desarrollo
cognitivo y funcional, así como la mejora de sus habilidades psicomotrices y
competencias en cuanto a la resolución de problemas.
- La intervención continuada a través de la realización de un proyecto donde se utilicen
robots permitirá a esta tecnología tener más propuestas didácticas, donde cada vez más
se utilizarán en más centros educativos.
- El alumnado está más motivado ya que se aplica una metodología constructivista
diseñando y programando robots que frente a una metodología tradicional.
3.3 DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO
El método que vamos a emplear para realizar este estudio es una investigación
cualitativa, donde a través de las opiniones, actitudes, pensamientos y experiencias de
los alumnos, mediante instrumentos cualitativos lograremos ver los beneficios que se
pueden obtener de la robótica. Por consiguiente, se llevarán a cabo una serie de fases
donde llegaremos a una conclusión donde podamos observar que la hipótesis planteada
al principio es validada.
Consecuentemente, las fases que seguiremos son:
Objetivos.
Formulación de hipótesis.
15
Diseño de la investigación.
Recogida de datos y organización.
Análisis de los resultados.
Validación de la hipótesis.
Conclusiones.
Realizaremos una investigación cualitativa sobre el uso de robots en Educación
Primaria que abarca aspectos tanto personales como académicos, pensados
principalmente en las necesidades del alumnado. Primeramente se llevará a cabo la
planificación del proyecto, planteando las diferentes actividades que se llevarán a cabo.
La elección de instrumentos cualitativos la realizamos desarrollando cuestionarios y
entrevistas personalizadas a través de preguntas abiertas (en el caso de la entrevista) y
cerradas (como es el cuestionario) y concluiremos con el posterior análisis de los
resultados a través de unos medios anteriormente planeados. Estos instrumentos buscan
comprender el comportamiento de los alumnos hacia una actividad, en este caso es el
uso de los robots. Por consiguiente, la selección de centros debe hacerse a priori ya que
se busca la aprobación del mismo para escoger un material robótico adecuado.
Finalmente, en la evaluación de los resultados obtenidos, tendremos en cuenta el
sexo de los alumnos, ya que se pretende observar si el sexo interfiere en la manera de
aprendizaje de los alumnos, es decir, menos dificultad en las chicas que en los chicos, y
viceversa, o simplemente no se refleja ningún cambio.
3.4 ACTIVIDADES A REALIZAR
FASES ACTIVIDADES
Elaboración de un marco
teórico para la
investigación
Búsqueda bibliográfica
Búsqueda de información en
distintos medios (internet,
revistas físicas...) sobre
robótica.
Indagación en las
investigaciones sobre el tema
Interpretación e información
de las diferentes
investigaciones sobre robótica
en el aula.
Priorizar los objetivos que Enunciar los objetivos que
16
Formulación de objetivos
e hipótesis
pretendemos conseguir. pretendemos conseguir con la
investigación.
Sugerir una posible solución a
las hipótesis.
Expresamos la posible
solución a las hipótesis que
más tarde verificaremos.
Establecimiento de las
variables
Formular las variables que
existan
Enunciar las distintas variables
que puedan existir en el
estudio.
Clasificación Ordenación de variables.
Planificación del proyecto
Planteamiento de las
actividades que se llevarán a
cabo
Listado de actividades que se
desarrollarán con los robots.
Clasificación de las
actividades en función de las
variables
Categorización de las
actividades en función de la
edad
Instrumentos para la
obtención de resultados
Elección de los instrumentos
que utilizaremos
Planificación de los
instrumentos para la recogida
de datos como la entrevista o
el cuestionario.
Selección de centros
Presentar el proyecto en el
centro.
Se mostrará el proyecto al
centro con el fin de buscar su
aprobación.
Sesiones de orientación y
familiarización con el
profesorado.
Se realizarán sesiones de
información al profesorado
que trabaje con robots.
Elección de material
robótico
Escoger el material robótico de
acuerdo con la propuesta del
centro.
Elegir el material robótico
adecuado para cada edad.
Recogida de datos Uso de los instrumentos
evaluativos
Se utilizarán los instrumentos
nombrados en la anterior fase.
Evaluación de los
resultados obtenidos
Confección de tablas y
gráficos que muestren los
Tras realizar el proyecto de
Robótica Educativa en el aula,
se valorará el aprendizaje y la
17
resultados motivación por parte de todo
el alumnado
Elaboración y exposición
de los resultados
Análisis
Análisis cualitativo de datos
con apoyo informático como
AQUAD o NUDIST (N
VIVO).
Conclusiones
Señalar los puntos importantes
de la investigación llevada a
cabo
Finalizada la investigación, se
exponen las conclusiones con
la verificación de las hipótesis
planteadas y de las demás
fases propuestas.
3.5 VARIABLES
Tratar con robótica no es fácil, así pues, existen una serie de variables que se
tienen que tener en cuenta antes de presentar el proyecto, como:
VARIABLES
INDEPENDIENTES DEPENDIENTES
Grado de cualificación Grado de implicación del profesorado
Nivel académico Implicación en el aprendizaje
Grado de implicación del alumnado Motivación
Materiales y recursos del centro Facilitación del trabajo
3.6 INSTRUMENTOS
Para evaluar dicho estudio, se utilizarán instrumentos cualitativos como:
Rúbricas globales, donde se evalúen si los alumnos y alumnas han conseguido
las metas que se proponen en los resultados esperados, así nos sirve también
para identificar los puntos fuertes y débiles del proyecto.
Cuestionarios (instrumento específico). Es un buen instrumento donde habrá
preguntas-respuestas que los alumnos deben responder cuyo objetivo es
18
conseguir información necesaria para este estudio. Es importante en este
proceso, ya que recopilaremos información de gran utilidad que nos permitirá
concluir los resultados finales. Una de las ventajas es que permite una recogida
de datos rápida y sencilla que se puede valorar fácilmente. Para su elaboración
hay que tener en cuenta los indicadores y objetivos formulados anteriormente.
La entrevista (instrumento más global). Estará formada por preguntas abiertas y
cerradas que guiarán el diálogo. Se realizarían preguntas específicas del tema,
evitando expresiones y divagaciones que molestarían al estudiante. Así pues, es
una forma de acercarse al alumno y ver qué piensa. La entrevista dependerá de
la edad del niño y del robot que haya utilizado. Esto nos permitirá recoger
opiniones, argumentos del alumno y comparaciones, así como aspectos no
verbales que no podemos observar en el cuestionario.
Los robots que utilizaremos serían:
- Bee-Bot: Para un breve inicio y cursos más pequeños (desde 4 años hasta 6
años), Bee-Bot es robot idóneo por su fácil comprensión e introducción a la robótica.
- LEGO Mindstorms NXT (desde los 7 años hasta las 12 años): donde podrán
construir su propio robot, así como programarlo con la ayuda del profesor que tendrá la
función de guiarlos.
3.7 DESTINATARIOS
La selección de la muestra está destinada a todo el alumnado de Primaria, desde
1º (6 años) hasta 6º (12 años), dando prioridad a la dificultad de manejo de los robots.
Dada la novedad que supone esta materia, se pretende querer incorporar al currículo de
la enseñanza en un futuro. Es por eso que este proyecto comienza desde edades
tempranas, ya que los hará más competentes de cara al futuro y van a empezar a ser más
reflexivos a partir de una tecnología nueva como es la robótica.
Puede complementarse a sí mismo con 'apps' (aplicaciones) educativas en
alumnos que dispongan de una tablet, o si el propio centro las posee. Algunas de las
apps infantiles para introducirse a la programación son:
- LEGO MINDSTORMS Fix fábrica.
19
- Lightbot One Hour Coding.
3.8 ESTRATEGIAS ANALÍTICAS
Una vez desarrolladas las fases anteriores, se analiza la información que hemos
obtenido teniendo en cuenta la edad y el sexo:
En primer lugar, las rúbricas globales nos acompañarán en todo el proceso, ya
que es uno de los instrumentos clave para determinar si un/a estudiante ha ido
adquiriendo las competencias que se pretendía en este proyecto. Por tanto, se calculará
al porcentaje favorable o no favorable teniendo en cuenta el número total de alumnos y
alumnas de la clase. Asimismo, el sexo se tendrá en cuenta, ya que el porcentaje se
evaluará diferenciando si es chico o chica por si pudiera haber algunas diferencias.
Y en segundo lugar, los cuestionarios y entrevistas realizados al principio y al
final del proyecto a través de diferentes preguntas, siguiendo las mismas pautas de
análisis de resultados de la rúbrica. Con estos instrumentos cualitativos, queremos
recoger y responder a las expectativas iniciales y, finalmente, validar las hipótesis.
20
4. RESULTADOS ESPERADOS
Con la metodología constructivista desarrollada, deseamos que el alumnado
haya logrado las competencias tanto a nivel personal como a nivel académico. Los
instrumentos de recogida de datos, tales como cuestionarios, entrevistas y rúbricas
posibilitarán ver si los resultados son los esperados de manera que puedan ser
contrastados. Se espera que los alumnos valoren más la tecnología experimentando y
siendo ellos mismos los diseñadores del propio robot. Les va a permitir comprender
mediante la práctica, el concepto de lo que es un robot y que para que lograrlo deben de
esforzarse y diseñarlo ellos mismos.
Generalmente, los alumnos que presentan un nivel académico más elevado y una
mayor madurez mental, son más propensos a realizar con más eficacia el trabajo, suelen
pasar a formar parte del liderazgo del grupo y dedican más esfuerzo a las actividades
que se programan ya que son más atractivas y lúdicas que al resto de las materias. Por
tanto, se promueve el trabajo en equipo de los alumnos y el intercambio de opiniones
para su posterior resolución de problemas.
Para ello, los alumnos más tímidos y con dificultades de socialización podrán
adaptarse a través de las actividades propuestas en la metodología. Así mismo, se espera
a un profesorado que sea guía y un alumno activo con ganas de aprender. Con la
robótica se espera que se ejerciten y se integren otras áreas de conocimiento en un
contexto educativo, tales como las Matemáticas, la Programación, la Lengua...etc.
Como ya hemos dicho, se fomentarán dichas áreas y competencias básicas (aprender a
aprender, social y ciudadana, autonomía e iniciativa personal...).
Así pues, una de las finalidades que se pretende es que el grupo de alumnos
comiencen a comprender la programación a través de los robots, es decir, indicarle que
realice una determinada acción para conseguir el propósito. A través de distintas
actividades simples (por ejemplo con el robot Bee-Bot) junto a comandos sencillos
programables, los alumnos fomentarán la capacidad crítica de resolver problemas y el
desarrollo de habilidades cognitivas y manuales. Es importante implantar una enseñanza
a los alumnos para aprendan a ser creadores. Además, aprender a programar hace más
competente al alumnado, por lo que se espera que el grupo de alumnos esté preparado
para aprender este "lenguaje de las máquinas", ya que hoy en día la tecnología forma
parte de nuestra cultura.
21
Por lo tanto, se espera que el alumnado sepa trabajar mejor el concepto de
'espacio' con objetos manipulables, así como programar y ordenar, que realicen
acciones... Así pues y a modo de conclusión, se espera que se cree un entorno de
aprendizaje lúdico a través del logro de estas metas. Mediante una metodología
constructivista y los instrumentos de recogida de datos cualitativos basados en la
entrevista y el cuestionario, se podrá conocer los beneficios y avances de esta enseñanza
que cada vez, y sobre todo en los últimos años, irá cogiendo fuerza para una mejor
capacitación el mundo laboral.
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5. PLANIFICACIÓN DE NUESTRA INVESTIGACIÓN
FASES ACTIVIDADES TEMPORALIZACIÓN
Elaboración de un marco
teórico para la
investigación
Búsqueda bibliográfica Primer trimestre
Indagación de las
investigaciones sobre el tema
Primer trimestre
Formulación de objetivos
e hipótesis
Priorizar los objetivos que
pretendemos conseguir.
Primer trimestre
Sugerir una posible solución a
las hipótesis.
Primer trimestre
Establecimiento de las
variables
Formular las variables que
existan
Primer trimestre
Clasificación Primer trimestre
Planificación del proyecto
Planteamiento de las
actividades que se llevarán a
cabo
Primer trimestre
Clasificación de las
actividades en función de las
variables
Primer trimestre
Instrumentos para la
obtención de resultados
Elección de los instrumentos
que utilizaremos
Primer trimestre
Selección de centros
Presentar el proyecto en el
centro.
Segundo trimestre
Sesiones de orientación y
familiarización con el
profesorado.
Segundo trimestre
Elección de material
robótico
Escoger el material robótico de
acuerdo con la propuesta del
centro.
Segundo trimestre
Recogida de datos Uso de los instrumentos
evaluativos
Segundo trimestre
23
Evaluación de los
resultados obtenidos
Confección de tablas y
gráficos que muestren los
resultados
Tercer trimestre
Elaboración y exposición
de los resultados
Análisis Tercer trimestre
Conclusiones
Señalar los puntos importantes
de la investigación llevada a
cabo
Tercer trimestre
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6. Conclusiones
Podemos concluir este trabajo elogiando el uso de esta nueva tecnología que
permite la adquisición de nuevos aprendizajes y conocimientos de manera divertida.
Desde hace más de 30 años, Piaget nos brinda multitud de concepciones que han
sido muy importantes a lo largo de la historia. Tomando en referencia a este autor, este
estudio tiene una corriente pedagógica importante como es el llamado constructivismo
(también patentado con autores como Papert o Ausubel). Esta concepción asume que
los alumnos aprenden y se desarrollan a medida que pueden construir significados
adecuados en torno a los contenidos del entorno escolar, donde el profesor solo es el
guía y mediador entre el niño y la cultura (Baro, 2011). Nos hemos basado en el
constructivismo para establecer una relación entre la construcción de ideas y la
resolución de problemas con la de programar actividades con el robot. Nos apoyamos
firmemente en la idea de que el alumno es el que realiza la acción, mediante la ayuda
del profesor que lo guiará.
En primer lugar, en cuanto al uso de los robots en el aula como apoyo al
aprendizaje es un tema muy extenso y difícil de aprobar. Son muchos los factores de los
que depende que este proyecto se lleve a cabo. Lo nuevo por lo general, puede llegar a
'asustar' a muchas familias, por lo que llevar un acuerdo que satisfaga a todos es tarea
difícil. Y en segundo lugar, se muestra las claras ventajas fundamentales: el alumno
desarrolla el pensamiento lógico a través de la Robótica, se propicia el interés hacia una
ciencia y tecnología diferente y con una posible utilización de la misma en el futuro. Y
además, aprenden divirtiéndose, colaborando en equipo, enriqueciendo su aprendizaje y
buscando técnicas y metodologías para resolver los problemas que se les propone.
En cuanto a las hipótesis dadas inicialmente, podemos ver validadas la hipótesis
primera (H1), ya que se ido observando que trabajar con robots aumenta
considerablemente la adquisición de competencias del alumnado en cuanto a la
resolución de problemas. Los alumnos y las alumnas ven más atractivo este aprendizaje
(H3) ya que son ellos los que interaccionan con el material y por lo tanto, a través de
nuestros instrumentos, contrastamos uno de los objetivos presentados.
Por lo tanto, proyectos como éste obtienen continuidad y se brinda la
oportunidad de ser una actividad extraescolar, haciendo posible la intervención de
robots para que los alumnos y las alumnas valoren más la tecnología. Concluimos que el
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alumnado mediante la práctica, obtiene mejores resultados de cara a los simples
conceptos teóricos.
Para finalizar con este trabajo, aclarar que desarrollarse entre tecnología no hace
a los alumnos más capaces de resolver los problemas. Pueden hacer la materia más
atractiva, pero no reemplazan el esfuerzo que deben hacer para aprender y llegar a
conseguir lo planteado.
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7. BIBLIOGRAFÍA
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