Las generaciones actuales han nacido y crecido como nativos digitales. Son ellos quienes tienen el futuro en sus manos, un futuro que estará dominado por la tecnología. Y es que el desarrollo tecnológico es imparable, como demuestra el avance de disciplinas como la robótica o la inteligencia artificial. En pocos años, los robots y los programas automatizados serán imprescindibles para la sociedad, por lo que es fundamental comenzar a educar a los niños para afrontar este escenario. Ahí es donde entra precisamente la robótica educativa.
Qué es la robótica educativa
En primer lugar veamos qué es la robótica para niños:
La robótica educativa es una subdisciplina de la robótica que se encarga formar a los estudiantes en el diseño y construcción de robots.
El objetivo es que los alumnos aprendan a crear robots funcionales desde cero, utilizando programas informáticos sencillos basados en iconos visuales, evitando el uso de lenguajes de programación complejos.
El papel de colegios e institutos será fundamental para lograr que los más pequeños se familiaricen con estos dispositivos programables desde edades tempranas y que adquieran habilidades que serán necesarias para su futuro laboral y personal.
Para ello, se suele recurrir a la llamada educación STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics), basada en la formación en ciencias, tecnología, ingeniería, artes y matemáticas.
Sin embargo, la realidad es que en la mayoría de centros de enseñanza la robotica educativa todavía no se imparte como una asignatura obligatoria o principal. Generalmente, la formación en esta disciplina tecnológica se suele limitar a clases extraescolares.
A lo largo de este artículo vamos a profundizar en la robótica educativa, sus objetivos y ventajas. Y sobre todo, tratar de hacer entender a los centros educativos de la importancia de no posponer la adaptación a un futuro que ya está aquí.
Objetivos de la robótica educativa infantil
El principal objetivo de la robótica educativa infantil es enseñar a los alumnos a diseñar y crear un robot programable, capaz de realizar diferentes funciones: desplazarse, responder a estímulos, o comunicarse mediante luces o sonidos, por ejemplo.
Sin embargo, la finalidad de la robótica en la educación no se queda ahí, sino que busca muchas otras metas:
- Contribuir al desarrollo del razonamiento lógico del alumnado, la psicomotricidad o la percepción espacial.
- Fomentar la participación activa de los estudiantes en el proceso del aprendizaje.
- Dotar a los alumnos de las herramientas necesarias para llevar a cabo proyectos de forma casi autónoma.
- Potenciar la capacidad de los más pequeños en relación a la resolución de problemas.
- Hacer hincapié en la creatividad, la investigación y el entendimiento de los conceptos relacionados con la computación.
- Implantar las nuevas tecnologías de una forma amena e interesante, apoyándose en el juego y la gamificación.
- Crear nuevos mecanismos de aprendizaje que ofrezcan nuevas posibilidades respecto a los métodos tradicionales.
- Apostar por el aprendizaje por proyectos, es decir, una manera de aprender más enfocada a la práctica.
- Enseñar a trabajar en grupo para llevar estos proyectos a buen puerto, fomentando la colaboración entre alumnos.
- Trabajar en entornos reales en los que el alumnado tenga la posibilidad de experimentar.
Y sobre todo, la robótica en infantil contribuye a preparar a las nuevas generaciones para el futuro, uno en el que las nuevas tecnologías, entre ellas la robótica, serán fundamentales para su desarrollo personal y profesional.
Metodología de aprendizaje
Lo más habitual para enseñar robótica en los colegios es recurrir a Kits de robótica educativa. Estos kits se pueden usar en las clases de robótica para enseñar a los niños a programar un robot de forma accesible.
El método más recomendado es el Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) o, como se denomina en inglés, Project Based Learning (PBL).
Esta técnica comienza con el planteamiento de un reto por parte del profesor (o del propio alumnado) que los alumnos deben superar. Para ello, deben hacer uso de conocimientos en áreas diferenciadas:
- Diseño: estructura del robot.
- Mecánica: construcción del root (piezas, componentes electrónicos, partes mecánicas, elementos de sujeción, etc.)
- Programación: funciones que se implementan al robot.
En base a estos pilares, la robótica educativa busca que el alumno desarrolle múltiples tipos de inteligencia: lógica, matemática, psicomotriz, visual, espacial, kinestésica, y más.
Por otro lado, la robótica básica también se apoya en los propios robots para fomentar el aprendizaje. En este sentido se puede hablar de varias metodologías:
- Aprender robótica: es el método más frecuente, en el que los alumnos aprenden a diseñar, construir y programar un robot.
- Aprender con robótica: los robots se utilizan como asistentes para contribuir al aprendizaje del niño.
- Robots para educación: una metodología muy poco implantada, en el que el robot es la herramienta principal en el proceso de aprendizaje.
El papel de colegios e institutos será fundamental para lograr que los más pequeños se familiaricen con estos dispositivos programables desde edades tempranas y que adquieran habilidades que serán necesarias para su futuro laboral y personal.
Pasos para crear un robot en el colegio o instituto
Estas son las fases que se han de seguir para construir un robot en un centro educativo:
- Imaginar un robot: el alumnado debe emplear la creatividad para decidir qué tipo de dispositivo quiere construir. Éste debe cumplir alguna función, o estar enfocado a resolver un problema concreto.
- Diseñar el robot: el siguiente paso es el diseño del dispositivo. En este punto se detallan los requisitos para su construcción: conocimientos necesarios, herramientas, materiales, fases, etc.
- Construir el robot: cuando todo esté bien planificado, se procede a la construcción del dispositivo. En este punto es básico fomentar el trabajo en grupo, además de combinar los conocimientos con la habilidades manuales.
- Programar el robot: una vez que el dispositivo ha sido construido, llega la hora de programarlo. Los alumnos investigan con programas informáticos para implementar las funciones que quieren añadir a su robot. Para ello, ha de hacer uso de los conocimientos informáticos adquiridos, usar su inteligencia visual y espacial o el pensamiento lógico.
- Probar el robot: comprobar que el dispositivo realizar las funciones de forma correcta
- Presentarlo al resto de la clase: explicar cuál es su funcionamiento y cómo ayuda a resolver el problema planteado.
Para facilitar el desarrollo de todas estas fases, el proceso estará guiado y vigilado por un adulto con titulación o formado en una escuela de robótica, y se emplearán programas de funcionamiento simple y adaptados a los más pequeños.
Herramientas más utilizadas en robótica educativa
Existen numerosos programas adaptados para ser usados en talleres de robótica con alumnos de diferentes edades. Estos son algunos de los software más empleados a la hora de enseñar mecatrónica para niños.
La robótica educativa busca que el alumno desarrolle múltiples tipos de inteligencia: lógica, matemática, psicomotriz, visual, espacial, kinestésica, etc.
Scratch
Es uno de los lenguajes para programación de robótica educativa más conocidos. Apareció en el año 2007 y desde entonces se ha destacado como una herramienta muy útil para que niños y jóvenes aprendan a crear robots.
Una de las grandes ventajas de este software es que permite programar por bloques de una forma muy visual. Su sencillez, versatilidad y multitud de posibilidades le convierten en una de las mejores opciones en la robótica educativa para niños.
WeDO 2.0
WeDO 2.0 es otro de los productos más utilizados para robótica educativa en colegios. Se trata de un software desarrollado por LEGO, que es una evolución del WeDO original. Está orientado a la formación en robótica para niños, aunque también cuenta con algunas funciones más avanzadas, como la programación de sensores y motores.
Se suele emplear con alumnos de educación primaria, pero sus posibilidades permiten ir creando proyectos cada vez de mayor complejidad, por lo que también se utiliza con alumnos de secundaria.
LEGO Boost
Otra herramienta de LEGO, en este caso más enfocada a los más pequeños y orientado al juego. Es similar a WeDO, aunque cuenta con una interfaz mucho más visual y atractiva. Por contra, tiene menos proyectos disponibles, aunque esto se solucionará con el tiempo.
Makey Makey
Este software permite convertir cualquier elemento en un mando a distancia para dar instrucciones al ordenador. Lo único que se necesita es que sea un objeto conductor de electricidad.
No es una herramienta para construir robots propiamente dichos, pero ayuda a que los niños aprendan cómo funcionan muchos de los aparatos tecnológicos que usan (o usarán) en su día a día.
Arduino
Puede que Arduino sea la herramienta más conocida en el campo de la robótica. Es más compleja que las que hemos visto hasta ahora y ofrece muchas más posibilidades (y cada vez más). Te sorprendería saber la cantidad de aparatos electrónicos actuales que están programados con Arduino.
Se trata de una placa controladora que permite programar proyecto de numerosos tipos, a los que se pueden añadir multitud de sensores (luz, sonido, movimiento, etc).
La robótica educativa con Arduino es mucho más sencilla, eso sí, está más orientada a proyectos de robótica para secundaria. ¡Incluso se pueden programar aparatos con inteligencia artificial y machine learning!
Microbit
Es una placa controladora similar a Arduino, pero más enfocada a que la puedan utilizar también alumnos de primaria. En cualquier caso, se pueden llevar a cabo proyectos bastante complejos, por lo que también es recomendable para educación secundaria.
Una de sus ventajas es que permite a los alumnos crear robots didácticos y entrar en el mundo del internet de las cosas (IoT), a través de la conexión de la placa con los objetos cotidianos.
La importancia de la robótica en educación primaria e infantil
La robótica educativa en primaria tiene una importancia fundamental, aunque la mayoría de centros todavía no parecen haberse dado cuenta.
El avance de la robótica es imparable y cada vez está presente en más ámbitos: industria, ingeniería construcción, sanidad y un largo etcétera. Incluso en nuestra vida cotidiana estamos rodeados de robots, aunque no tengan al aspecto humanoide que vemos en las películas.
En este tesitura, no se puede seguir posponiendo la educación de los niños en esta nueva tecnología. El desarrollo de proyectos de robótica educativa es fundamental para facilitar su adaptación a un mundo futuro en el que estos conocimientos serán fundamentales.
Retrasar la implantación de la robótica en el aula no hace sino dificultar la adaptación a este futuro tecnológico, y provocar que en unos años el impacto sea mucho mayor.
Sin embargo, la robótica para niños de primaria se enfrenta a un problema complejo: la falta de formación del profesorado. La carencia de conocimientos de los docentes en este ámbito es alarmante, y por ello resulta muy difícil implantar métodos de enseñanza basados en esta tecnología.
De momento, todo se limita a clases concretas, actividades extraescolares que se imparten en unos pocos centros que cuenta con los medios y los profesionales adecuados. Sin embargo, no es suficiente.
La separación entre robótica y educación todavía no es considerada como un problema importante o urgente dentro del sistema educativo. Pero el tiempo pasa, la tecnología no deja nunca de avanzar y el tiempo juega en contra.
Ventajas de la robótica educativa
La robótica educativa ofrece numerosos beneficios a niños, niñas y adolescentes en período de formación:
- Aprender a trabajar en equipo: los retos que se plantean están orientados a la colaboración entre los alumnos, lo que favorece la socialización y la coordinación de esfuerzos en busca de un objetivo.
- Aumentar la confianza en uno mismo: la robótica puede parecer compleja, pero a base de aprender los alumnos verán cómo pueden ir haciendo proyectos más y más complejos. La satisfacción de ver los resultados plasmados mejora a autoestima y aumenta la tolerancia a la frustración.
- Fomentar el emprendimiento: los alumnos pueden proponer sus propios proyectos para experimentar con sus conocimientos y habilidades. ¿A qué niño no le gusta construir su propio robot y verlo en funcionamiento?
- Desarrollar capacidades: entre ellas, el pensamiento lógico, espacial o visual, mejorar la psicomotricidad etc.
- Conocer otras disciplinas que pueden ser de ayuda en el futuro: mecánica, inteligencia artificial, internet de las cosas, etc.
- Mejorar la concentración: sobre todo en niños inquietos o que muestran poco interés en aprender.
- Favorecer la creatividad: imaginar nuevos proyectos o plantear soluciones a diversos retos basándose en la tecnología robótica.
- Fomentar la curiosidad: a cualquier niño le gusta saber cómo construir un robot o hacer una maqueta. No digamo ya aprender a que sus creaciones puedan moverse, hablar, encender luces, o realizar cualquier otra tarea.
- Inculcar el gusto por las matemáticas: una delas asignaturas más odiosas se puede convertir en una de las preferida. Esto es extensible a otras ciencias, como la computación, ingeniería, etc.
Retos a los que se enfrenta la robótica educativa
A lo largo del artículo ya hemos dado algunas pinceladas sobre los problemas a los que se enfrenta la robótica en el ámbito educativo. En este punto profundizamos un poco más en los retos a los que se enfrenta esta tecnología, desde ya mismo:
- Necesidad de formar a los profesores y docentes. Este es uno de los retos principales, ya que la mayoría de maestros apenas tienen conocimientos de informática o programación.
- Los materiales suelen tener un coste elevado, por lo que no todos los centros educativos tienen capacidad económica para acceder a ellos.
- Puede existir un rechazo tecnológico por parte de los profesores o de los propios alumnos. Es algo normal que se produce a causa de la frustración que provoca el desconocimiento.
- Se requiere un cambio profundo del paradigma educativo, que los organismos todavía no parecen dispuestos a asumir. La evolución en los métodos de enseñanza es insuficiente y se limita a casos aislados.
- Por último, la introducción de la robótica pedagógica también planea el reto de incorporar estos nuevos métodos de enseñanza sin perder la interacción humana o aislar al alumno.
Ejemplos de robótica educativa
A continuación citamos algunos de los modelos de robots que se usan en robótica educativa. Por ejemplo, LEGO es una de las compañías que más fuerte apuestan en ese campo. Algunos de sus mejores robots educacionales son los ya citados WeDO o LEGO Boost, pero también tienen otros productos como SPIKE Prime, LEGO Minsdstorms o Coding Express.
Tampoco nos podemos olvidar de otras empresas de juguetes que llevan tiempo acercando la robótica a niños y mayores, como Meccano. Uno de sus productos encaminados a la robótica educativa en secundaria es Meccanoid G15Ks, un robot con 1,22 metros de altura que cuenta con 10 partes móviles y puede ser programado para realizar diferentes acciones.
Otro de los mejores robots educativos para los más pequeños es Bee-Bot, un robot que ya utilizar colegios como la Sagrada Familia de Tarazona o el CEIP Gonzalo Fernández de Córdoba de Madrid para enseñar robótica a los más pequeños.
Otro ejemplo de robots para educación es Edison. Este pequeño dispositivo con el nombre del famoso inventor es compatible con los bloques de LEGO, con lo que el alumno puede construir la estructura que quiera: un robot, un coche, una grúa, una moto, un perro, una nave espacial… lo que quiera. Cuenta con motor, sensores de luz o de distancia. Además, la propia compañía comparte proyectos a través de su página web.
Si nos vamos a productos más complejos, tenemos el ejemplo de OWI 535, un robot educativo que consiste en un brazo robótico programable pensado para ser utilizado en clases de Secundaria, Bachillerato o Formación Profesional. Sus cinco motores permiten mover a nuestro antojo sus articulaciones y levantar pesos de hasta 100 gramos.
En definitiva, la robótica escolar todavía está, como se suele decir, en pañales. Sin embargo, parece que poco a poco los robots van entrando en los colegios y que más centros van entendiendo los beneficios de esta tecnología. Y no es para menos, ya que es probable que en unos años la robótica se convierta en una asignatura fundamental.
