Cybertronic Como Implementar un club de robótica en colegios.

Que es robótica?
La robótica es una rama de la tecnología, que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas repetitivas, tareas en las que se necesita una alta precisión, tareas peligrosas para el ser humano o tareas irrealizables sin intervención de una máquina.

ROBOTS EN LA EDUCACIÓN

Cybertronic Centro de Formación Profesional desde el año 2003 está implementando cursos de robótica en dicha casa de estudios y desde hace dos años esta implementando el club de robótica en colegios y universidades de Ciudad del este.

E ¿Cómo nació el Club de Robótica ?

Enrique Meza A. :

El club de robótica nació por el interés que surgió con una propuesta realizada por un colegio de Ciudad del este, de utilizar Robots con alumnos de primaria.

Se estableció con ese propósito un Club de robótica en esa institución.

Con los kits de robótica en calidad de préstamo que el instituto Cybertronic cedió al colegio y que los estudiantes del 4º grado lo pudieron programar (sin haber tenido experiencia previa con el uso de Robots).

Al ver el interés de los estudiantes y reconocer todo el potencial que tienen los Robots como herramientas para captar el interés de los estudiantes y facilitar aprendizajes, el colegio decidió adquirir 2 sets de Robots de Lego para organizar un Club de Robótica con estudiantes de 4º, 5° y 6º grado. Todo con el asesoramiento del instituto Cybertronic.

E: ¿Qué requisitos se establecieron para pertenecer al Club de Robótica de CYBERTRONIC?

Enrique Meza A: Se decidió trabajar con un grupo de cuatro estudiantes, dos de 5° grado y dos de 6°; estos fueron invitados a participar voluntariamente en el Club. Para aceptarlos se tuvieron en cuenta los siguientes criterios: interés y gusto por la informática, compromiso con las actividades académicas, responsabilidad, disposición para trabajar en grupo, capacidad para plantear y defender sus ideas y, respeto y tolerancia por las ideas de los demás.

E: ¿Cómo funciona el club y durante cuánto tiempo?

ENRIQUE MEZA A.: El Club se forma en la propia escuela o colegio con el profesor de Informática o el de Tecnología ellos marcan los días de reunión puede ser una vez por semana. Está programado para llevarse a cabo durante la totalidad del año escolar. Luego los profesores se reúnen los días sábados en el instituto Cybertronic, para una retroalimentación o para resolver las dudas que surjan en el colegio.

E: ¿Cómo debe ser el lugar para el club y que se necesita?

ENRIQUE MEZA A.: Las actividades se realizan en un lugar abierto, con un área disponible de 9 metros cuadrados, superficie de piso liso y buena iluminación. Para realizar las actividades de programación es necesario contar con un computador que tenga instalado el lenguaje de programación NXT-G.

E: ¿Qué objetivos de aprendizaje se pretenden alcanzar con el Club de Robótica?

ENRIQUE MEZA A.: Se tienen varios objetivos bien identificados.

El primer objetivo consiste en facilitar el aprendizaje de conceptos de razonamiento mecánico (física aplicada) tales cómo: fuerza, centro de gravedad, trabajo, potencia, transmisión, velocidad, aceleración etc.

El segundo en trabajar con el desarrollo de la creatividad de los estudiantes, ofreciéndoles espacios para que imaginen, creen y realicen.

El tercer objetivo consiste en desarrollar la capacidad de trabajo en equipo; educarlos para que puedan trabajar con otros y tomar decisiones como equipo escuchando, discutiendo y respetando las ideas de los demás.

El cuarto objetivo es el desarrollo del pensamiento lógico, mediante actividades de programación de los Robots.

E: ¿Qué enfoque de enseñanza se utiliza en el Club de Robótica?

ENRIQUE MEZA A.: El Club es un espacio de experimentación para los estudiantes; un espacio donde se plantea un problema y ellos buscan maneras creativas de solucionarlo.

Las actividades se realizan con el apoyo del profesor de informática o de Tecnología, quien plantea los problemas y las preguntas pertinentes que permitan a los estudiantes llegar a los conceptos por deducción. Esta experiencia permite a los estudiantes realizar propuestas, ver si estas funcionan o no; equivocarse, etc.

Lo importante es que ellos analicen, discutan y lancen hipótesis a cerca de qué pasó y por qué sucedió.

E: ¿Qué tipo de proyectos se realizan con los Robots para alcanzar los objetivos propuestos?

ENRIQUE MEZA A.: Se trabaja con dos grupos de 4 estudiantes cada uno. Los grupos están equilibrados respecto a género y grado que cursan.

Las actividades se realizan en forma colaborativa y el aprendizaje está basado en la acción.

En el Club se realizan constantemente competencias entre los dos grupos, los estudiantes asumen alguno de los siguientes roles:

Líder de Grupo: Responsable del trabajo del grupo, de que el proyecto propuesto se lleve a cabo.

Es elegido por los otros miembros, coordina las tareas de los demás y logra acuerdos entre ellos.

Encargado de Materiales:

Responsable de administrar los recursos y de seleccionar los más adecuados para cada una de las tareas que se van a realizar.

Se encarga de mantener el orden, distribuir los materiales y guardarlos inventariados al terminar. . Su papel es muy importante y debe trabajar coordinadamente con el constructor en la realización del proyecto.

Constructor: Responsable del diseño y construcción del Robot. Establece con los demás cómo construirlo, qué diseño debe tener; coordina su trabajo con el especialista de materiales para decidir qué hacer con los recursos disponibles.

Programador: Responsable de la programación del Robot. Debe coordinar su labor con el constructor puesto que la programación varía dependiendo del diseño que proponga el grupo.

En cada proyecto los estudiantes de cada grupo asumen un rol diferente. Habrá proyectos en los cuales algunos roles deberán ser asumidos por dos estudiantes y otros en que no se asignan ningún rol.

La asignación de estos roles no implica que solo un miembro del grupo va a aprender a programar o a diseñar.

Esta metodología permite que todos los miembros del grupo trabajen y que no sea uno solo el que lleva las riendas del proyecto. Además, se busca que aprendan a solucionar problemas contando con los demás y se responsabilicen por sus acciones.

E: ¿Tienen estos proyectos diferentes niveles?

ENRIQUE MEZA A.: Para ellos se han planteado tres fases:

a) Introducción a la Robótica,
b) Diseño de Robots que cumplan los objetivos del proyecto,
c) Programación de estos para que realicen las tareas del proyecto.

En la fase de Introducción es importante que el estudiante reconozca que los Robots son cada vez más comunes en nuestro entorno, que identifique la evolución de la tecnología y la Robótica.

Se trabajan con los estudiantes tres temas:

a) los Robots y nuestro entorno,

b) qué es un Robot,

c) presente y futuro de la Robótica.

En la fase de Diseño se busca que los Robots construidos por los estudiantes sean eficientes y para ello se hace indispensable que lo hagan en forma consciente, teniendo en cuenta conceptos tales como: rendimiento, estabilidad, velocidad, resistencia, diseño, funcionalidad, etc. En los proyectos que se realizan en esta fase, los estudiantes ponen a prueba la comprensión de varios conceptos de física y mecánica.

En la fase de Programación se desea desarrollar la estructura de pensamiento lógica en los estudiantes. Es necesario que ellos conozcan, comprendan y apliquen diferentes estructuras de programación; que puedan elaborar un programa en forma lógica, teniendo en cuenta la secuencia de las órdenes que deben realizar los Robot para que operen dentro de unos parámetros previamente establecidos.

En esta fase se realizan diversos proyectos que incluyen programación de motores (movimiento, pausa, tiempo, giros, vueltas, circunferencias, etc) y toma de decisiones basadas en información proveniente de sensores. Se diseñan, construyen y programan Robots que tomen decisiones de manera autónoma, dependiendo de su relación con el entorno. Por ejemplo, un Robot que utilice sensores para que se mantenga, dentro de un área con determinado nivel de luz.

E: ¿Háblenos de los torneos o competencias que se realizan?

ENRIQUE MEZA A.: Bueno las competencias o los torneos son los que se realizan entre los grupos y el grupo que consiga resolver las etapas y dificultades de las competencias es el ganador del torneo.En proyectos como En la Lucha Robótica, ( SUMO) dos Robots se enfrentan para tratar de sacar a su oponente de un círculo (conceptos de fuerza, empuje, peso, fricción, relaciones, engranajes, etc, entran en juego). En el Grand Prix, dos carros compiten por recorrer una distancia X en el menor tiempo posible y se deben considerar conceptos como fricción, fuerza, potencia, relaciones entre piñones, estructura, peso, gravedad, etc;

E: ¿En su experiencia, cuánto tiempo toma a los estudiantes diseñar los robots y entender conceptos de física asociados a su funcionamiento?

ENRIQUE MEZA A.: Armar, diseñar y programar un Robot resulta fácil para los estudiantes y no requiere mucho tiempo. Ha resultado más complejo que ellos comprendan cómo funcionan las cosas y entiendan cómo se relacionan las acciones con los principios físicos. Lo interesante es que los Robots permiten demostrar muchos conceptos mediante la experimentación y el ensayo de diversos cambios.

E: ¿Y la fase de programación, les es difícil ?

ENRIQUE MEZA A.: Para la programación se utiliza el programa NXT que hace uso del lenguaje de programación LabView, Este lenguaje se basa en gráficos en lugar de líneas escrita o de texto, es esencialmente grafico y lógico. Para los niños es muy claro y fácil de usar. Tiene diversos niveles, que van desde lo más básico, hasta elementos sofisticados de programación, en general es fácil de entender.

E: ¿Qué tipo de Robot utilizan y qué costo tiene poner a funcionar una iniciativa de este tipo?

ENRIQUE MEZA A.: Contamos con material educativo de última generación para el aprendizaje de la Robótica, kits de LEGO EDUCATION que permiten un acercamiento con la tecnología de manera lúdica, que son bastante flexibles pues están compuestos por fichas de Lego (aproximadamente 800), sensores (tacto, luminosidad, etc). Por otro lado son resistentes y no se requieren conocimientos de electrónica para hacerlos funcionar. Esto sumado al software de programación de alto nivel (NXT-G y Labview) con el cual se programan fácilmente estos Robots.

Los Kits de LEGO EDUCATION han enfatizado en producir productos:

No tóxicos.

Filos redondeados para impedir cortes.

Piezas de diversos tamaños dependiendo las edades a las que se dirige.

El set de robots anteriormente mencionado tiene un costo de 200 dólares y se puede comprar por Internet.
En principio nuestro instituto Cybertronic cede en préstamo el kits y luego el club o el colegio deciden la compra.


E: ¿En su concepto cómo podría incrementarse el interés por la robótica en educación Básica y Media?

ENRIQUE MEZA A.: En primer lugar creo que es importante reconocer la importancia de los Robots como herramienta pedagógica. Aunque tiene algunas limitaciones de costos y logística, es una experiencia que vale la pena. Existen diversas iniciativas que promueven el uso de robots; por ejemplo, una propuesta valiosa es la que desarrolla el PTI (Parque Tecnológico Itaipú) en el que participan estudiantes de universidades y colegios tanto de Foz como Ciudad del este, desarrollan proyectos que utilizan la tecnología para solucionar problemas de la comunidad identificados por ellos mismos.

Además, aprenden a utilizar otros recursos tecnológicos (audiovisuales, diseño de páginas Web, Robótica, programación, etc) para emplearlos como herramientas que les permita ir más allá de lo mecánico y que les ofrezcan nuevas formas de pensar el mundo.

También es importante resaltar que en nuestro medio, el uso de Robots está asociado a las facultades de ingeniería de las Universidades o a entornos altamente tecnológicos.

Su uso en el colegio o en el aula de clase es prácticamente desconocido. Por eso creo que iniciativas que demuestren la posibilidad de que los estudiantes aprovechen los Robots para su aprendizaje en las instituciones educativas es realmente importante.

Pienso que desde los Clubes de Robótica se puede promover la utilización de Robots. Estos Clubes pueden adquirir los kits recaudando fondos con actividades que ellos puedan emprender, e invitar a estudiantes de varias instituciones educativas para que participen de los torneos.

El club de robótica también es un buen marketing para el colegio y donde se forman comunidades de investigación todo dentro del contexto de la competencia.

Pertenecer a estos equipos es una experiencia educativa muy importante, especialmente para aquellos estudiantes cuyo fuerte no es el deporte y por lo tanto no han tenido la oportunidad de representar a su colegio con el equipo de fútbol.

E: ¿Cómo puede un colegio interesado implementar el club?

ENRIQUE MEZA A.: En primer lugar ponerse en contacto con nosotros al teléfono 061 504622 marcar una visita para explicar mejor y si es posible hablar tanto con el director o directora y con el profesor de informática del colegio. Así les explicamos la forma de implementación del club. Los invitamos a visitar nuestro blog, http://www.roboticaparaguay.com/