Marco teórico para una robótica pedagógica
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Marco teórico para una robótica pedagógica Arnaldo Odorico aodorico@gmail.com Resumen - El problema que da origen a este desarrollo se debe a la dificultad que tienen los estudiantes al abordar el tema utilizando los materiales bibliográficos y las explicaciones teóricas. Por este motivo, se pensó en un software de simulación a fin de facilitar la comprensión del tema con las ventajas que esto proporcionaría a los alumnos. Además tiene por objeto replantear y desarrollar nuevas metodologías en el proceso de enseñanza – aprendizaje de los contenidos de carácter teórico y su implementación mediante un software de simulación. Para ello, se deben desarrollar ejercicios o prácticas que lleven al alumno a un proceso de análisis teórico previo y a un posterior descubrimiento continuo verdadero de la utilidad y limitaciones del mismo. Esto conlleva a una internalización, a un aprendizaje significativo del proceso de aprendizaje. De esta forma el alumno encontrará un sentido a los conocimientos adquiridos y percibirá en todo momento un estrecho contacto con la realidad. Palabras clave: Robótica pedagógica. Robótica y educación. Introducción Actualmente la simulación se ha convertido en una parte central de las metodologías de estudio por las innumerables ventajas que se obtiene en su utilización llevando al aula situaciones que de otro modo serían impensables. Si se observan los avances que están teniendo lugar en la sociedad en cuanto a nuevas tecnologías multimediales aplicadas en distintas profesiones, el docente no puede ser un mero observador ante este avance, sino que revisando la situación actual de la etapa educativa inmediatamente anterior a la universitaria, es decir, las enseñanzas medias, es claro que las nuevas tecnologías están pidiendo un relevo a la enseñanza tradicional, y que los profesores han de dar ese paso de forma clara y decidida, aportando ese cambio de metodología, donde la transmisión de información va a tener infinitas vías, dejando atrás la época del pizarrón y los libros de texto como soporte casi único para la enseñanza-aprendizaje. Desarrollo El conocimiento de la realidad viene mediatizado por diferentes medios simbólicos (mapas, matemáticas, música, lenguaje escrito, audiovisual, informática...) y debido a sus características intrínsecas y a su relación con la realidad simbolizada cada medio nos ofrece una representación y una posibilidad de tratamiento diferente de la realidad. ¿Qué características tiene el medio informático? a) Medio simbólico y formal La interacción con las computadoras se basa siempre en una correspondencia precisa entre una acción y un resultado. La interacción con la PC exige una manipulación de símbolos (lingüísticos, icónicos, matemáticos) más o menos conocidos y accesibles según los casos. b) Medio dinámico El medio informático permite el despliegue, en tiempo real, de un proceso en el que van cambiando diferentes parámetros. Estos cambios pueden ser de orden perceptivo, espacial y cinético (luz, color, espacio, movimiento, profundidad, sonido) y obtenemos entonces escenas audiovisuales variadas que asemejan el medio informático al medio audiovisual. La imagen es uno de los componentes básicos del medio informático. c) Integración de diferentes notaciones simbólicas El medio informático, más que ningún otro medio, permite la presentación y el tratamiento de cualquier tipo de símbolos (gráficos, matemáticos, lingüísticos, musicales. Pero el elemento más innovador y enriquecedor para el alumno no es la variedad de elementos simbólicos que el medio informático puede vehicular sino la facilidad con que puede pasar de un tipo de representación a otro. d) Interactividad El medio informático, a diferencia de la mayoría de los otros medios simbólicos (televisión, radio, texto) permite que se establezca una relación continuada entre las acciones del alumno y las respuestas de la computadora. Esta interacción puede establecerse de distintas maneras: desde un simple reforzamiento hasta informaciones que pueden guiar al alumno de manera más cualitativa y según el tipo de errores que haya cometido. La computadora favorece una participación activa del alumno y puede conducir a un aprendizaje más autónomo (con la ayuda de la máquina). _______________________________________________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(3), págs. 34-46. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 34 Marco teórico para una robótica pedagógica ___________________________________________________________________________________________ También puede aumentar la motivación del alumno ya que al sentirse autor de lo que produce y darse cuenta de que puede controlar en un cierto grado las informaciones, el alumno se suele sentir más implicado en el proyecto que realiza. Lo que facilitan estos medios es que los receptores, en su lectura no lineal o navegación, construyan en función de sus intereses, sus propios cuerpos de conocimientos, pudiendo decidir también qué sistemas simbólicos consideran más apropiados para recibir y relacionar los conocimientos. Por lo tanto, algunas ventajas de estos medios serían: posibilidad de una mayor adaptación a las características de los usuarios, una mayor flexibilidad para presentar el contenido a través de diferentes códigos, la fácil interconexión de información de diferente índole, el desarrollo de nuevas estrategias de aprendizaje, la posibilidad de compartir recursos, etc. Pero las potencialidades del medio no se encuentran exclusivamente en él, hay que asumir que el medio interacciona en un contexto físico, tecnológico, psicológico, didáctico, organizativo y humano, factores que determinaran los resultados que se consigan con el mismo. Algunas de las limitaciones de los multimedia que se han apuntado en relación a estos factores (Cabero y Duarte, 2000) serían: - - - - En la dimensión tecnológica, algunos programas se construyen más sobre la base de los principios técnicos y estéticos, que didácticos y educativos, asumiendo que es más importante la forma que el contenido. Respecto a las limitaciones de los estudiantes, los estudiantes suelen tener poca formación para interaccionar con el programa y además, no siempre están dispuestos a hacer el esfuerzo que requiere la construcción significativa de los conocimientos. Desde la perspectiva metodológica y didáctica, se requiere un mayor número de investigaciones orientadas a establecer pautas para su inserción con contextos educativos. Entre las limitaciones organizativas se encuentra la falta de hardware adecuado en los centros Tres grandes aplicaciones de los sistemas multimediales en Educación serían: a) b) Para realizar presentaciones a grupos, generalmente para apoyar la explicación del profesor en clase o como soporte a las actividades del grupo de clase, también como soporte a conferencias a padres o a otros colegas. Como soporte de información a la que los sujetos acceden, bien individualmente, bien en grupo. El acceso a la información multimedia (incluye imágenes, sonidos, textos...) se realiza c) de modo interactivo, a través de CD-ROMs o usando las redes telemáticas. Programas orientados al autoaprendizaje, individual o en pequeño grupo. Estos programas no incluyen únicamente información sino que facilitan actividades con objeto de generar algún tipo de aprendizaje. Siguen diferentes modelos en función de los objetivos propuestos: algunos programas están inspirados en los clásicos sistemas de enseñanza asistida por ordenador y los principios de la enseñanza programada, con fundamentación en las teorías conductistas (asociacionistas), mientras otros tratan de aplicar los principios de la psicología cognitiva y del constructivismo. Considerando estas características del lenguaje informático, los materiales informáticos se van a caracterizar por aprovechar de forma más o menos apropiada estas posibilidades. Denominamos software educativo a los programas para computadora creados con la finalidad específica de ser utilizados como medio didáctico (Gros, 2000), es decir, para facilitar los procesos de enseñanza y aprendizaje. Aquí se engloban desde los tradicionales programas basados en modelos conductistas de la enseñanza, los programas de Enseñanza Asistida por Computadora, pasando por los programas de Enseñanza Inteligente Asistida por Computadora que aplican técnicas de los Sistemas Expertos y la Inteligencia Artificial hasta los actuales multimediales. En cualquier caso, estos materiales que suponen utilizar la computadora con una finalidad didáctica tienen tres características básicas: - - son interactivos: contestan de forma inmediata las acciones de los estudiantes y permiten un diálogo continuo entre la computadora y el usuario a través de la interface, individualizan el trabajo: se adaptan al ritmo de trabajo de cada uno, adaptando las actividades a las actuaciones de los alumnos son fáciles de usar, aunque cada programa tiene unas reglas de funcionamiento que se deberán conocer. La funcionalidad del software educativo vendrá determinada por las características y el uso que se haga del mismo, de su adecuación al contexto y la organización de las actividades de enseñanza. Sin embargo, se pueden señalar algunas funciones que serían propias de este medio (Marqués, 1996; Del Moral, 1998): - Función informativa: se presenta una información estructurada de la realidad. __________________________________________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(3), págs. 34-46. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 35 Marco teórico para una robótica pedagógica ___________________________________________________________________________________________ - - - - - - - Función instructiva: orientan el aprendizaje de los estudiantes, facilitando el logro de determinados objetivos educativos. Función motivadora: los estudiantes se sienten atraídos por este tipo de material, ya que los programas suelen incluir elementos para captar la atención de los alumnos y mantener su interés (actividad, refuerzos, presentación atractiva...) Función evaluadora: la mayoría de los programas ofrece constante feedback sobre las actuaciones de los alumnos, corrigiendo de forma inmediata los posibles errores de aprendizaje, presentando ayudas adicionales cuando se necesitan, etc. Se puede decir que ofrecen una evaluación continua y en algunos casos también una evaluación final o explícita, cuando el programa presenta informes sobre la actuación del alumno (número de errores cometidos, tiempo invertido en el aprendizaje, etc.). Función investigadora: muchos programas ofrecen interesantes entornos donde investigar: buscar informaciones, relacionar conocimientos, obtener conclusiones, compartir y difundir la información, etc. Función expresiva: los estudiantes se pueden expresar y comunicar a través de la computadora, generando materiales con determinadas herramientas, utilizando lenguajes de programación, etc. Función metalingüística: los estudiantes pueden aprender los lenguajes propios de la informática. Función lúdica: el trabajo con computadora tiene para los alumnos en muchos casos connotaciones lúdicas pero además los programas suelen incluir determinados elementos lúdicos. Función innovadora: supone utilizar una tecnología recientemente incorporada a los centros educativos que permite hacer actividades muy diversas a la vez que genera diferentes roles tanto en los profesores como en los alumnos e introduce nuevos elementos organizativos en la clase. Función creativa: la creatividad se relaciona con el desarrollo de los sentidos (capacidades de observación, percepción y sensibilidad), con el fomento de la iniciativa personal (espontaneidad, autonomía, curiosidad) y el despliegue de la imaginación (desarrollando la fantasía, la intuición, la asociación). Los programas informáticos pueden incidir, pues, en el desarrollo de la creatividad, ya que permiten desarrollar las capacidades indicadas. El uso de estos materiales tiene, por tanto, potencialmente muchas ventajas como: motivación por las tareas académicas, continua actividad intelectual, desarrollo de la iniciativa, aprendizaje a partir de los errores, actividades cooperativas, alto grado de interdisciplinariedad, individualización y aprendizaje autónomo, liberan al profesor de trabajos repetitivos, contacto con las nuevas tecnologías, adaptación a alumnos con necesidades educativas especiales, presentan información de forma dinámica e interactiva, ofrecen herramientas intelectuales para el proceso de la información, permiten el acceso a bases de datos, constituyen un buen medio de investigación didáctica en el aula, etc. Posibilidad de que la computadora se convierta en una ayuda personal para el alumno, un tutor adaptado a las necesidades y al ritmo de aprendizaje de los alumnos y que puede mejorar la eficacia de la enseñanza tradicional. La computadora puede crear un entorno de aprendizaje totalmente nuevo: más interactivo, más exploratorio, más significativo, más creativo. Facilita la adquisición de poderosas habilidades cognitivas y metacognitivas: métodos heurísticos de resolución de problemas, planificación, reflexión sobre la propia actividad... Al crear situaciones de tipo lúdico facilita los aprendizajes guiados por motivación intrínseca Pueden incrementar la cooperación y colaboración entre estudiantes o generar nuevas e interesantes discusiones entre los alumnos. Los materiales informáticos tienen también sus limitaciones e inconvenientes como pueden ser: diálogos demasiado rígidos, desfases respecto a otras actividades, aprendizajes incompletos y superficiales, desarrollo de estrategias de mínimo esfuerzo, puede provocar ansiedad en algunos alumnos, aislamiento, etc. (Marqués, 1996). En la práctica, las ventajas y las limitaciones de un material concreto han de ser consideradas por el profesor de cara a su utilización didáctica, es decir, es necesario evaluar el software educativo, tanto desde un punto de vista técnico como pedagógico, para tomar una decisión sobre su integración curricular. Algunos autores cuestionan que las habilidades solicitadas por los entornos informáticos puedan transferirse a otras situaciones, lo que puede producir una cierta "atrofia intelectual" Producir una homogenización de las experiencias de aprendizaje en detrimento de los alumnos que se adaptan con dificultad al uso de la computadora. Aumento de las desigualdades ya existentes entre los alumnos, ya que aquellos socialmente desfavorecidos son los que tienen un acceso más difícil a material informático de interés Deshumanización de la clase y el olvido de valores sociales ligados a la relación con el profesor y con los otros alumnos __________________________________________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(3), págs. 34-46. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 36 Marco teórico para una robótica pedagógica ___________________________________________________________________________________________ - - Favorecer aquellas disciplinas que mejor se presten a la utilización informática (matemáticas, ciencias..) en detrimento de conocimientos más ligados al desarrollo moral, emocional y social del alumno Énfasis en situaciones de resolución de problemas de tipo reflexivo desdeñando situaciones que solicitan una inteligencia práctica o habilidades más intuitivas o artísticas. Las situaciones de aprendizaje con computadoras que nos parecen más idóneas son aquellas que permiten al sujeto una actividad estructurante, actividad guiada por el docente, con la colaboración de otros compañeros, situaciones que se centran en un contenido determinado de las materias y que explicitan los objetivos de aprendizaje de manera clara, situaciones que aprovechan las potencialidades del medio informático, situaciones diseñadas teniendo en cuenta los conocimientos previos (teorías intuitivas) de los alumnos sobre los contenidos a tratar y situaciones integradas con el resto de las situaciones en clase. Estas serían las características principales de dichos entornos: 1) Variedad de "software". No parece adecuado escoger tan sólo un tipo de "software" en detrimento de otros, cada uno puede tener su utilidad en algún momento del proceso de aprendizaje. Se pueden proponer una Enseñanza Asistida por Computadora lo suficientemente pertinente para que permitan aprendizajes puntuales pero importantes, punto de partida para otros aprendizajes más amplios. 2) Utilizar las potencialidades del medio informático. Sería empobrecedor no utilizar la variedad de notaciones simbólicas (lingüísticas, matemáticas, icónicas) que nos ofrece el medio informático y ofrecer al alumno situaciones con un sólo tipo de notación. Sería también un error no aprovechar la posibilidad que ofrece el ordenador de trabajar en colaboración. 3) Integrar las actividades con la computadora a otras actividades sin la computadora. Contrastar y complementar las actividades informáticas con otras actividades clásicas que utilizan otros medios simbólicos (escritura, dibujos, lenguaje hablado, manipulación de objetos). Integrar la computadora en el contexto escolar como un instrumento más que puede ser útil para la comprensión y el aprendizaje de los temas. 4) Considerar la actividad estructurante del alumno como el elemento central del entorno de aprendizaje. La interacción con la PC debe permitir un margen amplio de iniciativa que le permita desplegar una gama variada de procesos cognitivos: elaborar hipótesis, diseñar proyectos, explorar programas, tomar conciencia de sus estrategias, poder corregir errores, etc. 5) Crear situaciones de aprendizaje a partir de contenidos específicos. Sería un error proponer actividades con la PC desligadas de los contenidos escolares pues no se apreciaría el valor funcional e instrumental del ordenador para resolver situaciones determinadas que se presentan en los diferentes ámbitos del conocimiento. 6) Analizar genéticamente la tarea y establecer relaciones con las teorías implícitas de los alumnos. Al proponer una tarea determinada al alumno hemos de analizar el tipo de actividad y de esquemas que requiere, y valorar si la tarea es adecuada al nivel de competencia del alumno. 7) Definir la intervención del docente. El profesor debe regular la actividad del alumno de forma adecuada respetando la actividad estructurante de éste. Su tarea consistirá en: detectar e interpretar los errores del alumno proponiendo alternativas para superarlos, proponer ayudas adecuadas al nivel de competencia del alumno, basar la ayuda en los conocimientos previos del alumno, proponer modelos de actuación que sirvan como ejemplos, sugerir nuevas metas y nuevas situaciones de resolución cuando decae el interés del alumno. Considerar el papel jugado por los otros alumnos en el proceso de aprendizaje. Los alumnos, junto con el profesor, pueden desempeñar una función mediadora de gran importancia, señalemos: confrontación de puntos de vista, controversias conceptuales, explicitación de informaciones que han de compartirse, ofrecer y recibir ayuda, constituir un ejemplo de actuación para el otro, guiar y rectificar la actuación del compañero. Se han de idear tareas lo suficientemente abiertas para que permitan el intercambio y la confrontación de puntos de vista, y una corrección de errores en común; y se ha de crear una situación de aprendizaje que favorezca la cooperación y la búsqueda de una solución común en vez de situaciones paralelas o competitivas. Definir los objetivos curriculares de la situación de enseñanza-aprendizaje. Clarificar en la medida de lo posible lo que se espera que aprenda el alumno, una situación que deje una parte importante de la construcción de conocimientos al alumno, pero que esté al mismo tiempo dirigida por objetivos curriculares precisos. Este hecho es primordial para conseguir aprendizajes significativos. 8) 9) __________________________________________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(3), págs. 34-46. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 37 Marco teórico para una robótica pedagógica ___________________________________________________________________________________________ La informática como medio didáctico Desde el punto de vista del profesor la utilidad es doble: 1) como usuario: le ayuda en sus tareas administrativas, en la preparación de sus clases, en la evaluación,...; 2) como docente: le ayuda en sus tareas de enseñanza (lo que requiere el diseño, la elección o la adaptación de materiales informáticos adecuados a determinados contenidos curriculares). Desde el punto de vista del alumno la informática se convierte en un medio de aprendizaje. Esta alternativa significa sacar todo el provecho de las potencialidades de este medio simbólico. Resulta útil distinguir dos tipos de aprendizaje cuando se utiliza la computadora como instrumento: aprender de la computadora y aprender con la computadora. Se aprende de la computadora en aquellas situaciones en las que el material informático es cerrado, tiene un diseño fijo y persigue unos objetivos didácticos precisos. Se aprende con la computadora en situaciones abiertas en las que el objetivo didáctico no está contenido en el "software". Estos son dos extremos pero existen numerosos tipos de software que se sitúan entre los dos. Un punto fundamental para introducir la informática en la institución es la sensibilización e iniciación de los profesores a la informática, sobre todo cuando se quiere introducir por áreas (como contenido curricular y como medio didáctico). Los programas dirigidos a la formación de los profesores en el uso educativo de las Nuevas Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) se proponen como objetivos: - - - Contribuir a la actualización del Sistema Educativo que una sociedad fuertemente influida por las nuevas tecnologías demanda. Facilitar a los profesores la adquisición de bases teóricas y destrezas operativas que les permitan integrar, en su práctica docente, los medios didácticos en general y los basados en nuevas tecnologías en particular. Adquirir una visión global sobre la integración de las nuevas tecnologías en el curriculum, analizando las modificaciones que sufren sus diferentes elementos: contenidos, metodología, evaluación, etc. Capacitar a los profesores para reflexionar sobre su propia práctica, evaluando el papel y la contribución de estos medios al proceso de enseñanza-aprendizaje. ¿Cómo han evolucionado los entornos de aprendizaje basados en las TIC y cuáles son las perspectivas actuales? La investigación sobre el aprendizaje y la educación basados en las TIC (tecnologías de la información y de la comunicación) ha experimentado una profunda transformación, debida en parte a la evolución paralela de las teorías científicas pedagógicas y cognoscitivas. La metáfora de la transmisión Las primeras utilizaciones de las computadoras con fines educativos se vieron influidas por la concepción del aprendizaje como inducción de un comportamiento requerido según un modelo «estímulo-respuesta». La metáfora predominante contempla el sistema como un entorno en el que se transmite el conocimiento para que sea adquirido por el usuario. La referencia (implícita o explícita) a ese modelo llevó a diseñar programas de entrenamiento y prácticas con el principal objetivo de ejercitar al estudiante en el desarrollo de unas competencias y capacidades específicas y, a menudo, bastante limitadas. Con el tiempo, esos programas han ido evolucionando desde un punto de vista informático: de los primeros sistemas con interfaces rígidas a los sistemas en los que el uso de técnicas y métodos de la inteligencia artificial permite personalizar la interfaz, el tipo de ejercicios propuestos y la respuesta obtenida. Aún hoy, los sistemas de entrenamiento y prácticas representan la mayor parte de los métodos didácticos por ordenador disponibles en el mercado. En general emplean una cierta estrategia de interrogación y suelen recurrir a técnicas de juego para estimular la participación y la motivación. Se limitan a aportar una instrucción mínima sobre los contenidos, y a menudo se usan para poner a prueba la adquisición de una aptitud determinada o para proporcionar ejercicios suplementarios a los alumnos. Normalmente, esos programas no se utilizan en las horas de clase normales, sino en el aprendizaje individual o como actividad sustitutiva durante períodos específicos o en el hogar. A diferencia de los sistemas de entrenamiento y prácticas, los sistemas de tutoría incluyen formación sobre contenidos en torno a un tema dado. En su diseño se concede importancia a factores como reforzar la memorización, presentar los objetivos, especificar los requisitos previos y obtener logros y evaluarlos. Las preguntas planteadas requieren la aplicación de los conceptos o reglas incluidos en las secuencias formativas. A menudo, el retorno de información consiste en un diagnóstico para señalar errores y proponer su corrección o la repetición de la actividad didáctica. Su uso en las clases es limitado, ya que se suelen percibir más como sustitutivos de los profesores que como instrumentos para ayudarlos en su trabajo. Puede observarse que este tipo de enfoque del uso de ordenadores en la educación también es la base de algunos cursos de formación a distancia a través de Internet, que actualmente están extendiéndose con rapidez. __________________________________________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(3), págs. 34-46. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 38 Marco teórico para una robótica pedagógica ___________________________________________________________________________________________ Las ventajas educativas del uso conjunto de prácticas y tutorías han demostrado ser bastante limitadas. Se ha subrayado su utilidad en casos específicos como, por ejemplo, la realización de actividades concretas de refuerzo o la formación sobre determinados temas. La metáfora de la transmisión también constituye la base del desarrollo de muchos sistemas educativos hipermedios. La principal diferencia estriba en que, en su interacción con éstos, el usuario comienza a asumir un papel activo, pues tiene la posibilidad de explorar los contenidos presentados según sus necesidades y preferencias y a través de recorridos personalizados. La metáfora centrada en el alumno El interés cada vez mayor por las teorías constructivistas ha cambiado el paradigma de referencia en el que se inscribe el uso de las computadoras con fines educativos. La atención se ha ido desplazando progresivamente hacia aspectos internos del alumno, su actitud y los procesos cognitivos que intervienen en la interacción didáctica con la computadora. Uno de los principales motores del cambio ha sido la hipótesis de que se pierden significados si se considera el aprendizaje como una simple transmisión de información. Cada vez más se considera que el aprendizaje se basa en una exploración activa y una construcción personal, en lugar de un proceso de transmisión. La exploración es necesariamente limitada pero, en cierto modo, es adecuada para favorecer el aprendizaje. En el ámbito matemático, un ejemplo conocido de este tipo de sistema informático es Cabri Geometry, diseñado para desarrollar las aptitudes de formulación de hipótesis y demostraciones en geometría euclidiana. Aunque las orientaciones descritas han conducido al desarrollo de varios proyectos con resultados significativos a nivel de la investigación, no es menos cierto que las altas expectativas que despertó el potencial de los instrumentos basados en las TIC para llevar el cambio y la innovación a las escuelas aún están lejos de cumplirse. Una de las muchas razones que lo explican (aparte de factores relacionados con la disponibilidad y gestión de equipos o con la tradicional resistencia al cambio del sistema educativo y de los propios educadores) es el hecho de que la tecnología se suele introducir como complemento de un esquema didáctico de trabajo en clase, que existe y permanece sin cambios. La metáfora de la participación En muchas investigaciones se hace patente que, desde un punto de vista pedagógico, no tiene objeto poner computadoras en los centro educativos si las estrategias y actividades en las que participan los alumnos no se revisan adecuadamente. En los últimos años ha crecido el interés por el entorno global de la enseñanza y el aprendizaje. Así, se presta cada vez más atención a las necesidades de los educadores que utilizarán la tecnología, las maneras en que esta se usará, los objetivos de los programas de estudios, el contexto social y la manera en que se organizan las actividades de enseñanza y aprendizaje. Además, se concede mucha importancia a la definición de prácticas idóneas con las que puede utilizarse la tecnología de manera eficaz. En años recientes, estos aspectos han constituido uno de los temas principales del debate que vienen manteniendo los investigadores en el ámbito de la informática educativa. A un nivel teórico, hemos presenciado una transferencia gradual de las teorías cognitivas que hacen énfasis en los pensadores individuales y sus mentes aisladas a las teorías que subrayan la naturaleza social del conocimiento y el significado. Se concede cada vez mayor relevancia a las teorías que resaltan la importancia de estudiar las relaciones entre los individuos, los instrumentos de mediación y el grupo social (podemos citar teorías como la teoría de la actividad, los modelos de acción situada o la cognición distribuida). Este cambio de paradigma tiene dos consecuencias diferentes para el uso de entornos de aprendizaje eficaces basados en las TIC. Por una parte, las herramientas tecnológicas influyen y transforman las actividades desarrolladas con su ayuda pero, por otra, la práctica puede tener una profunda influencia en la tecnología usada. Los sistemas de aprendizaje situado multientornos pueden considerarse como una nueva generación de sistemas de aprendizaje abierto que pueden ser más adecuados para lograr nuevos enfoques de los procesos de enseñanza y aprendizaje y que, actualmente, se están confirmando cada vez con más fuerza. Estos sistemas aportan herramientas capaces de apoyar no sólo la relación del alumno con el conocimiento que ha de aprender sino también todas las relaciones que se establecen entre los participantes durante una actividad de enseñanza y aprendizaje. Algunos aspectos de especial importancia en el diseño de sistemas de aprendizaje situado multientornos son: - Los objetos computacionales y la interactividad que facilita un sistema al usuario y su relación con los procesos cognitivos implicados en la adquisición del conocimiento para cuyo aprendizaje se estableció el sistema. __________________________________________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(3), págs. 34-46. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 39 Marco teórico para una robótica pedagógica ___________________________________________________________________________________________ - Las herramientas ofrecidas para validar las acciones del alumno y el apoyo que ofrecen a la evolución de sus conocimientos. Las herramientas ofrecidas para apoyar la reelaboración de la experiencia personal y su puesta en común en la clase. Las herramientas ofrecidas para apoyar la definición de un contexto social capaz de reforzar los resultados de los alumnos y la evolución de aptitudes y conocimientos. En general, los sistemas situados multientornos se caracterizan por una estricta integración de las herramientas que apoyan la visualización, la reelaboración de conocimientos y la comunicación. El objetivo es ofrecer herramientas para explorar problemas, representar estrategias y procesos de solución y comunicar esos procesos. También puede señalarse que los sistemas situados multientornos pueden integrar entornos de diferentes tipos, como micromundos, sistemas específicos de entrenamiento y prácticas, entornos de comunicación, sistemas de simulación, etc. Por supuesto, las herramientas y los instrumentos no pueden garantizar por sí solos el aprendizaje. Han de ser usados para apoyar la construcción de actividades en las que el aprendizaje pueda resultar de una construcción social de significados y de su justificación. Perspectivas actuales Las herramientas de TIC pueden influir y transformar el aprendizaje al modificar de forma sustancial el contenido de un tema y la manera en que puede enseñarse y aprenderse. Al estudiar el diseño y la utilización de tales entornos debemos tomar en consideración toda la situación de aprendizaje, por ejemplo, no sólo la herramienta sino también los profesores que utilizarán la aplicación informática, las maneras en que se usará, los objetivos didácticos, el contexto social y el modo en que se organiza el aprendizaje. Esto significa que ha de prestarse atención no sólo al diseño de la aplicación informática, sino también a la definición de las maneras en que pueda utilizarse en la práctica. Las aplicaciones informáticas deben incluir ideas sobre prácticas pedagógicas adecuadas en las que además deben tener cada vez más presencia las necesidades de colaboración y comunicación, tanto para la enseñanza centrada en el tema concreto como la centrada en programas transversales. El diseño de nuevas herramientas debería tener presente el valor de las actividades no textuales. Esto significa que las aplicaciones informáticas no sólo deben incluir, cuando proceda, el uso de imágenes, cifras, dibujos, películas y sonido, sino también permitir que los alumnos trabajen en interacción con una serie de objetos en pantalla de manera que puedan acceder al conocimiento desde una perspectiva diferente y más constructiva. Las herramientas basadas en las TIC deben reforzar los procesos de resolución de problemas por parte de los alumnos y darles la oportunidad de trabajar con problemas abiertos, es decir, que no tienen una respuesta definida y cerrada. Además, las herramientas informáticas pueden situarse fuera de las aplicaciones convencionales en pantalla e introducirse en tareas prácticas relativas a objetos, como la medida y el control. Un aspecto de especial relevancia al que a menudo no se presta atención es el de los métodos de evaluación. Incluso en contextos que representan un alejamiento significativo, y contextualmente mucho más enriquecedor, de los enfoques tradicionales del aprendizaje, los métodos de evaluación se ven a menudo determinados por los antiguos paradigmas mecanicistas. Esto hace pensar que hay una fuerte necesidad de explorar otras formas de evaluación mucho más contextuales, como el uso de «carteras», las tareas basadas en los problemas, el arbitraje y la evaluación paritarios y otros enfoques que se emplean cada vez más para afrontar los retos de la evaluación. La diversidad de "software" educativo Según las dimensiones analizadas en los Diseños Curriculares: 1. Intervención del profesor: abiertos/cerrados Programas abiertos: permiten la modificación del contenido educativo por parte del profesor, los objetivos curriculares no están contenidos en el programa, son programas muy amplios que ofrecen posibilidades educativas que han de ser diseñadas por los docentes. Destacan: los programas genéricos: procesamiento de texto, hojas de cálculo, bases de datos, programas gráficos... los lenguajes de programación: BASIC, LOGO, PASCAL los lenguajes de autor: Pilot, Neobook, Toolbook, Clic,... programas abiertos educativos: el docente selecciona el contenido que le interesa trabajar, añade... Programas cerrados: son aquellos cuyos objetivos instruccionales están determinados en el momento de su creación y no permiten intervención alguna por parte del profesor. Son: programas de Enseñanza Asistida por Computadora programas tutoriales __________________________________________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(3), págs. 34-46. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 40 Marco teórico para una robótica pedagógica ___________________________________________________________________________________________ - programas de simulación (se utilizan para modelizar diferentes situaciones o fenómenos físicos, biológicos, químicos, sociales,..) 2. Margen de iniciativa del alumno: Exploratorios/guiados En general, los programas abiertos son de carácter exploratorio, ya que permiten crear situaciones de aprendizaje en las que el alumno tiene un mayor protagonismo, puede seleccionar información, elaborar sus propios proyectos, etc. En cuanto a los programas de simulación, existe una gran diversidad que va desde demostraciones de algún fenómeno en las que el alumno no puede intervenir a otras simulaciones que dependen de la selección de datos y de las operaciones que elija el alumno para su funcionamiento. 3. Función educativa: herramienta general / herramienta específica El software más adecuado sería aquel cuyo diseño no está totalmente cerrado para el profesor (puede tomar parte activa en su elaboración), posee unos objetivos curriculares bien definidos, y dentro de los límites permitidos para conseguir estos objetivos permite una iniciativa variada por parte del alumno (de carácter exploratorio), pero guiada por el docente. Un ejemplo de software que logra cumplir estas condiciones serían aquellos en los cuales las situaciones se basan en un lenguaje de programación existente o en algún programa genérico para crear una situación adecuada de aprendizaje diseñada en torno a determinadas tareas de resolución de problemas que dejan una parte importante de iniciativa al alumno. En el área de la robótica permite experimentar con los conocimientos teóricos adquiridos y a la vez profundizar en los mismos. De ello se deriva la importancia que debe darse a esta herramienta en la enseñanza y en la preparación de los futuros profesionales, donde el alumno puede utilizarla como una herramienta más para reforzar los conocimientos que va adquiriendo en las distintas disciplinas. En el proceso de enseñanza- aprendizaje, la simulación en el aprendizaje juega un papel muy importante. Se considera que simular debe: Favorecer el aprendizaje del tema o materia. Mejorar el aprendizaje utilizando un instrumento del tipo guiado. Simular un brazo robótico con un programa especializado, después de hacer los desarrollos teórico - matemáticos, permite determinar las trayectorias y la viabilidad del diseño. La acción del educador debe conducir a desarrollar en el alumno un método de trabajo adecuado con las herramientas de simulación, es necesario generar un núcleo de conocimientos teóricos básicos que le permitan continuar aprendiendo de forma guiada y por si mismo cuando la complejidad vaya en aumento. Además, al ser un aprendizaje personalizado, interactivo y creativo, el alumno tendrá la ventaja de poder seguir su ritmo personal de aprehensión. Éstas prácticas deben mostrar toda la información que se requiera de los procesos simulados para el análisis de los mismos, tanto en forma gráfica como numérica, permitiendo la posibilidad de modificar dichos datos y poder adquirir un nuevo conjunto de valores que le ayuden en la comprensión de la realidad. La automatización y la robótica son dos tecnologías estrechamente relacionadas. En un contexto industrial se puede definir la automatización como una tecnología que está relacionada con el empleo de sistemas mecánicos, electrónicos y basados en computadoras en la operación y control de la producción. Ejemplos de esta tecnología son: líneas de transferencia, maquinas de montaje mecanizado, sistemas de control de realimentación (aplicados a los procesos industriales), máquinas-herramienta con control numérico y robots. En consecuencia, la robótica es una forma de automatización industrial. Un robot industrial es una máquina programable de uso general que tiene algunas características antropomórficas o “humanoides”. El robot puede programarse para desplazar su brazo a través de una secuencia de movimientos con el fin de realizar alguna tarea de utilidad. Repetirá este modelo de movimientos una y otra vez hasta que se reprograme para ejecutar alguna otra tarea. Por consiguiente, la característica de programación permite que los robots se utilicen para una diversidad de operaciones industriales diferentes, muchas de las cuales implican el trabajo del robot junto con otros elementos de equipos automatizados o semiautomatizados. Estas operaciones incluyen la carga y descarga de máquina, la soldadura por puntos y la pintura por pulverización. El robot puede programarse para desplazar su brazo a través de una secuencia de movimientos con el fin de realizar alguna tarea de utilidad. Repetirá este modelo de movimientos una y otra vez hasta que se reprograme para ejecutar alguna otra tarea. Por consiguiente, la característica de programación permite que los robots se utilicen para una diversidad de operaciones industriales diferentes, muchas de las cuales implican el trabajo del robot junto con otros elementos de equipos automatizados o semiautomatizados. Estas operaciones incluyen la carga y descarga de máquina, la soldadura por puntos y la pintura por pulverización. __________________________________________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(3), págs. 34-46. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 41 Figura 1: Similitudes entre la analogía humana y la de un brazo robot Actualmente la analogía humana de un robot industrial es muy limitada. Los robots no tienen apariencia humana y no se comportan como seres humanos. Se trata más bien de máquinas con un solo brazo que casi siempre operan desde una posición fija en la superficie de la fábrica. Es probable que los futuros robots tengan un mayor número de atributos, similares a los humanos. También es probable que tengan mayores capacidades de sensores, más inteligencia, un nivel más alto de destreza manual y un grado limitado de movilidad. No hay ninguna objeción a que la tecnología de la robótica se desplace en una dirección para proporcionar a esta máquinas cada vez más capacidades similares a las humanas (Figura 1). Este trabajo pretende aportar información que pueda resultar de interés para profundizar el conocimiento sobre diferentes aspectos involucrados en la relación entre la enseñanza del álgebra lineal y la cinemática de un robot industrial, con su soporte informático original. Constituye un punto de partida, para que los alumnos cuenten con una herramienta flexible y dinámica para estudiar problemas similares, relacionados con el diseño, la construcción y la utilización de robots industriales. Este enfoque muestra que es posible lograr: - Una enseñanza que contemple los aspectos no sólo informativos, sino también los formativos y que se ajuste más adecuadamente a los perfiles profesionales demandados por la sociedad. - Una mayor motivación y satisfacción en el aprendizaje por parte de los alumnos. - Una reformulación de los objetivos educativos, transformando más adecuadamente los contenidos científicos, fomentando a su vez, una mayor reflexión y elaboración de los contenidos tratados. Desde el punto de vista tecnológico este trabajo constituye un banco para el estudio de problemas de aplicación directa en la industria con fuerte incidencia en el sector nacional para procesos de desarrollo y automatización. La pregunta clave es ¿Cómo aplicamos la pedagogía en Robótica? La robótica pedagógica es una disciplina que tiene por objeto la generación de ambientes de aprendizaje basados fundamentalmente en la actividad de los estudiantes. Es decir, ellos pueden concebir, desarrollar y poner en práctica diferentes proyectos que les permiten resolver problemas y les facilita al mismo tiempo, ciertos aprendizajes. La robótica pedagógica se ha desarrollado como una perspectiva de acercamiento a la solución de problemas derivados de distintas áreas del conocimiento como las matemáticas, las ciencias naturales y experimentales, la tecnología y las ciencias de la información y la comunicación, entre _______________________________________________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(3), págs. 34-46. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 42 Marco teórico para una robótica pedagógica ___________________________________________________________________________________________ otras. Uno de los factores mas Interesantes es que la integración de diferentes áreas se da de manera natural. En este ambiente de aprendizaje innovador los estudiantes ocupan la mayor parte del tiempo simulando fenómenos y mecanismos, diseñando y construyendo prototipos que son representaciones micro de la realidad tecnológica circundante, o son sus propias invenciones. En efecto, la puesta en marcha de un proyecto de robótica requiere del conocimiento de diversas áreas. Por mencionar algunas, es necesario tener conocimientos de mecánica para poder construir la estructura del proyecto, también se requieren conocimientos de electricidad para poder animar desde el punto de vista eléctrico el proyecto. Así mismo es necesario tener conocimientos de electrónica para poder dar cuenta de la comunicación entre el computador y el proyecto. Finalmente es necesario tener conocimientos de informática para poder desarrollar un programa en algún lenguaje de programación que permita controlar el proyecto. ¿Porqué promover el uso de Robótica Pedagógica en las Instituciones Educativas? La presencia de Tecnologías en el aula de clase, busca proveer ambientes de aprendizaje interdisciplinarios donde los estudiantes adquieran habilidades para estructurar investigaciones y resolver problemas concretos, forjar personas con capacidad para desarrollar nuevas habilidades, nuevos conceptos y dar respuesta eficiente a los entornos cambiantes del mundo actual. Un ambiente de aprendizaje con Robótica pedagógica, es una experiencia que contribuye al desarrollo de la creatividad y el pensamiento de los estudiantes. Algunos de los logros de los estudiantes que participan en este ambiente de aprendizaje son: - - - Construyen estrategias para la resolución de problemas. Utilizan el método científico para probar y generar nuevas hipótesis sobre la solución, de manera experimental, natural y vivencial de cada estudiante. Utilizan vocabulario especializado y construyen sus propias concepciones acerca del significado de cada objeto que manipulan. Además, toman conciencia de su proceso de aprendizaje y valoran su importancia, al ocupar su tiempo libre en una actividad mental permanente y retadora. Seleccionan las piezas de construcción como ejes, engranajes, poleas, además de los actuadores y sensores que son más útiles según el diseño que se ha propuesto. - Amplían el currículo escolar atendiendo a sus intereses e investigando dentro de su medio socio-cultural. Reconocen y clasifican; toman decisiones sobre la conveniencia del uso de ciertas piezas. Estiman el tamaño y acople posible entre ellas. En lo que respecta a los “Ambientes de Aprendizaje con Robótica Pedagógica” es establecer como idea central la de proponer un modelo pedagógico que favorezca la construcción del conocimiento a través de la robótica pedagógica, de tal manera de fomentar el uso de los materiales tecnológicos disponibles en el mercado, con efectividad y pertinencia. Durante el desarrollo del trabajo se fue encontrando diversidad de opciones pedagógicas frente al uso de la Robótica Pedagógica, lo cual posteriormente, en los análisis finales pudo constatarse que la pretensión de un modelo único no solo era imposible, sino que la diversidad encontrada indicaba mejores posibilidades de apropiación de la Robótica en las prácticas pedagógicas. Algunos autores consideran la robótica pedagógica como un paso mas allá de la informática educativa, en este sentido se empezaron a explorar los modelos pedagógicos que se aplican en informática educativa y con base en ellos, se esperaba diseñar un modelo que impulsara el uso de la robótica pedagógica en el aula de clase. Actualmente, acerca de la informática educativa siguen existiendo grandes diferencias y contradicciones con respecto a su incorporación en el aula de clase. Esto se ha sustentado en la afirmación de que no existen teorías completas que orienten este tipo de practica educativa y mucho menos que la expliquen totalmente. Es así como cada proyecto en informática educativa adopta su propio “modelo pedagógico”. Este hecho, no crea dificultades, por el contrario puede constituir riqueza para las prácticas pedagógicas, en tanto que existen diversos modelos pedagógicos, no excluyentes entre sí, pues explican diversos matices de la misma, fundamentados en corrientes y reflexiones teóricas con las cuales se pretende comprenderlas, analizarlas y mejorarlas. Se puede deducir en consecuencia que difícilmente se podría intentar construir un modelo pedagógico y mucho menos un modelo teórico propio, que oriente con claridad la forma de diseñar, disponer y llevar a la práctica un proceso de enseñanza y aprendizaje, caracterizado por el uso de nuevas tecnologías (por ejemplo la Informática Educativa) o por el uso de interfaces electrónicas y materiales tecnológicos que hacen parte del trabajo con robótica pedagógica. La noción de robótica atiende a una idea de estructura mecánica universal capaz de adaptarse, __________________________________________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(3), págs. 34-46. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 43 Marco teórico para una robótica pedagógica ___________________________________________________________________________________________ como el hombre, a muy diversos tipos de acciones. La robótica, en sentido general abarca una amplia gama de dispositivos con muy diversas cualidades físicas y funcionales asociada a la particular estructura mecánica de aquellos, a sus características operativas y al campo de aplicación para el que sea concebido. Todos estos factores están íntimamente relacionados, de forma que la configuración y el comportamiento de un robot condicionan su adecuación para un campo de aplicación especifico. La robótica se apoya en gran medida en los progresos de la microelectrónica y la microinformática, así como en nuevas disciplinas como el reconocimiento de formas y la inteligencia artificial. En cambio, la Inteligencia Artificial o IA en Español (AI en Inglés), es una ciencia perteneciente a la rama de la Cibernética, que estudia el mecanismo de la inteligencia humana con el fin de crear máquinas inteligentes, capaces de realizar cálculos y de "pensar", elaborar juicios y tomar decisiones. Sus orígenes se remontan miles de años atrás, pues en casi todas las mitologías existe algún tipo de "máquina" divina o casi divina de ésta naturaleza. Definir su comienzo en la Edad Moderna y Contemporánea es muy difícil pues son muchos los inventores y genios que han ido contribuyendo a crear éstas máquinas, Leonardo Da Vinci, Blas Pascal, Charles Babbage o Alan Turing y uno cometería grandes errores e injusticias. No obstante, son muchos los especialistas en computación que en las últimas décadas consideran como primera máquina inteligente a la "máquina de Turing", creada por Alan Turing. Definición de Inteligencia Artificial La inteligencia artificial estudia como lograr que las máquinas realicen tareas que, por el momento, son realizadas mejor por los seres humanos. La definición es efímera porque hace referencia al estado actual de la informática. No incluye áreas que potencialmente tienen un gran impacto tales como aquellos problemas que no pueden ser resueltos adecuadamente ni por los seres humanos ni por las máquinas. Al principio se hizo hincapié en las tareas formales como juegos y demostración de teoremas, juegos como las damas y el ajedrez demostraron interés. La geometría fue otro punto de interés y se hizo un demostrador llamado: El demostrador de Galenter. Sin embargo la I A pronto se centró en problemas que aparecen a diario denominados de sentido común (commonsense reasoning). Se enfocaron los estudios hacia un problema muy importante denominado Comprensión del lenguaje natural. No obstante el éxito que ha tenido la I A se basa en la creación de los sistemas expertos, y de hecho áreas en donde se debe tener alto conocimiento de alguna disciplina se han dominado no así las de sentido común. Aplicaciones de la I A: Tareas de la vida diaria: - Percepción - Visión - Habla - Lenguaje natural - Comprensión - Generación - Traducción - Sentido común - Control de un robot Tareas formales: - Juegos - Ajedrez - Backgammon - Damas - Go - Matemáticas - Geometría - Lógica - Cálculo Integral - Demostración de las propiedades de los programas Tareas de los expertos: - Ingeniería - Diseño - Detección de fallos - Planificación de manufacturación - Análisis científico - Diagnosis médica - Análisis financiero Pero, de qué sirve crear algoritmos capaces de imitar la inteligencia y el razonamiento humano; es aquí donde la I. A. y la Robótica tienen un punto en común. La I.A. tiene aplicación en la Robótica cuando se requiere que un robot "piense" y tome una decisión entre dos o mas opciones, es entonces cuando principalmente ambas ciencias comparten algo en común. La I.A. también se aplica a los ordenadores, ya sean PC’s , servidores de red o terminales de red, ya que su principal aplicación es desarrollar programas computacionales que resuelvan problemas que implican la interacción entre la máquina y el hombre, es decir, las máquinas "aprenderán" de los hombres, para realizar mejor su labor. Técnica de Inteligencia Artificial: Uno de los más rápidos y sólidos resultados que surgieron en las tres primeras décadas de las investigaciones de la IA fue que la Inteligencia necesita conocimiento. Para compensar este logro imprescindiblemente el __________________________________________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(3), págs. 34-46. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 44 Marco teórico para una robótica pedagógica ___________________________________________________________________________________________ conocimiento posee algunas propiedades poco deseables como: - Es voluminoso - Es difícil caracterizarlo con exactitud - Cambia constantemente - Se distingue de los datos en que se organiza de tal forma que se corresponde con la forma en - que va a ser usado. Con los puntos anteriores se concluye que una técnica de I.A. es un método que utiliza conocimiento representado de tal forma que: Investigación y desarrollo en áreas de la IA Las aplicaciones tecnológicas en las que los métodos de IA usados han demostrado con éxito que pueden resolver complicados problemas de forma masiva, se han desarrollado en sistemas que: 1. 2. 3. 4. - - - El conocimiento represente las generalizaciones En otras palabras no es necesario representar de forma separada cada situación individual. En lugar de esto se agrupan las situaciones que comparten propiedades importantes. Si el conocimiento no posee esta propiedad, puede necesitarse demasiada memoria. Si no se cumple esta propiedad es mejor hablar de "datos" que de conocimiento. Debe ser comprendido por las personas que lo proporcionan. Aunque en muchos programas, los datos pueden adquirirse automáticamente (por ejemplo, mediante lectura de instrumentos), en muchos dominios de la I.A., la mayor parte del conocimiento que se suministra a los programas lo proporcionan personas haciéndolo siempre en términos que ellos comprenden. Puede modificarse fácilmente para corregir errores y reflejar los cambios en el mundo y en nuestra visión del mundo. Puede usarse en gran cantidad de situaciones aún cuando no sea totalmente preciso o completo. Puede usarse para ayudar a superar su propio volumen, ayudando a acotar el rango de posibilidades que normalmente deben ser consideradas. Es posible resolver problemas de IA sin utilizar técnicas de IA (si bien estas soluciones no suelen ser muy adecuadas). También es posible aplicar técnicas de IA para resolver problemas ajenos a la IA Esto parece ser adecuado para aquellos problemas que tengan muchas de las características de los problemas de IA. Los problemas al irse resolviendo tienen entre las características de su solución: - Complejidad El uso de generalizaciones La claridad de su conocimiento La facilidad de su extensión 5. Permiten al usuario preguntar a una base de datos en cualquier lenguaje que sea, mejor que un lenguaje de programación. Reconocen objetos de una escena por medio de aparatos de visión. Generar palabras reconocibles como humanas desde textos computarizados. Reconocen e interpretan un pequeño vocabulario de palabras humanas. Resuelven problemas en una variedad de campos usando conocimientos expertos codificados. Los países que han apadrinado investigaciones de IA han sido: EEUU. , Japón, Reino Unido y la CEE; y lo han llevado a cabo a través de grandes compañías y cooperativas de riesgo y ventura, así como con universidades, para resolver problemas ahorrando dinero. Las aplicaciones más primarias de la IA se clasifican en cuatro campos: sistemas expertos, lenguaje natural, robótica y visión, sistemas sensores y programación automática. Conclusiones En resumen las situaciones de aprendizaje con computadoras que nos parecen más idóneas son aquellas que permiten al sujeto una actividad estructurante, actividad guiada por el docente, con la colaboración de otros compañeros, situaciones que se centran en un contenido determinado de las materias y que explicitan los objetivos de aprendizaje de manera clara, situaciones que aprovechan las potencialidades del medio informático, situaciones diseñadas teniendo en cuenta los conocimientos previos (teorías intuitivas) de los alumnos sobre los contenidos a tratar y situaciones integradas con el resto de las situaciones en clase. La robótica pedagógica es una disciplina que tiene por objeto la generación de ambientes de aprendizaje basados fundamentalmente en la actividad de los estudiantes. Es decir, ellos pueden concebir, desarrollar y poner en práctica diferentes proyectos que les permiten resolver problemas y les facilita al mismo tiempo, ciertos aprendizajes. En otras palabras, se trata de crear las condiciones de apropiación de conocimientos y permitir su transferencia en diferentes campos del conocimiento. Se puede concluir que la robótica pedagógica se ha desarrollado como una perspectiva de acercamiento a la solución de problemas derivados de distintas __________________________________________________________________________________________________________________ Revista de Informática Educativa y Medios Audiovisuales Vol. 1(3), págs. 34-46. 2004 ISSN 1667-8338 © LIE-FI-UBA. liema@fi.uba.ar 45 Marco teórico para una robótica pedagógica ___________________________________________________________________________________________ áreas del conocimiento como las matemáticas, las ciencias naturales y experimentales, la tecnología y las ciencias de la información y la comunicación, entre otras. Uno de los factores más interesantes es que la integración de diferentes áreas se da de manera natural. Por otra parte, vemos que la robótica y la inteligencia artificial van tomadas de la mano ya que la una se encarga de la parte mecánica, y la otra de la parte analítica. La robótica es el diseño, fabricación y utilización de máquinas automáticas programables con el fin de realizar tareas repetitivas como el ensamble de automóviles, aparatos, etc. y otras actividades, por ello pienso que la robótica es la parte mecánica de una tecnología, en cambio creo que la inteligencia artificial es la parte analítica o la parte que determina la acción de los robots, ya que los robots no podrían realizar ninguna tarea sin que se les indicara u ordenara la tarea, por ello, aquí es donde entra la inteligencia artificial. Bibliografía Astiz, M., Medina, P. Montero, Y. , Pedrosa, M. (1999). “Taller Internacional de Software Educativo” TISE. Universidad de Chile. Castro, M. (1999). “Simulación en Ingeniería Eléctrica y electrónica”. Disponible en: www.mundoelectrónico.com/sumaris/1999/sum_me_301.ht ml Consultado el 20 de mayo de 2003 a las 20.00 hs. Mc Graw Hill: “Encyclopedia of Science & Technology”. Tomo 15. Páginas 516 a 521. Tomo 16. Páginas 455 a 458. (1992). 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