Source: https://es.scribd.com/doc/25156170/Reporte-de-Tesis-Beto-1
Timestamp: 2016-10-23 06:57:34+00:00

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1.1 Antecedentes Algunas de las investigaciones realizadas en el área de la ciencia y tecnología han identificado algunos medios de aprendizaje que puedan ofrecer mejores oportunidades para el desarrollo de habilidades cognitivas, también se ha demostrado que el descubrimiento personal del alumno a través de un proceso continuo de construcción del conocimiento resulta más eficaz que la enseñanza tradicional que cualquier objeto de estudio, como las matemáticas o la informática. Las nuevas propuestas en educación se orientan a la creación o aprehensión del conocimiento y no solamente a su recepción. En trabajos de investigación se ha establecido una serie de propuestas, con un modelo pedagógico que favoreciera la construcción del conocimiento a través de la nueva tecnología; lo que haría necesaria, una estrategia educativa, que diera énfasis en el desarrollo de habilidades para el alumno. En estos años muchos investigadores, de diversos países, crearon una nueva disciplina, a la que le nombraron Robótica Pedagógica, con la finalidad de que los alumnos pudieran adquirir una gran variedad de conocimientos apoyada en ella. Actualmente se ha convertido en una disciplina central de estudio, buscando la integración de teorías y de un nuevo ambiente de trabajo, sin embargo, a pesar de la importancia de este campo, en México se han desarrollado pocos trabajos relacionados con él. Existen 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 práctica educativa.
2 Pero se tiene pensado que la presencia de tecnología en el aula de clase, busque prever ambientes de aprendizaje interdisciplinarios donde los alumnos adquieran destrezas para estructurar investigaciones y resolver problemas concretos, forjando personas con capacidad para desarrollar nuevas habilidades. Algunos autores han considerado la robótica pedagógica como un paso más allá de la informática educativa tradicional, 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. La robótica educativa surge en respuesta a estas nuevas ideas educativas como un área en la que el alumno, primordialmente, conozca la ciencia desde la tecnología a partir del diseño, la elaboración y operación de objetos tecnológicos. Este trabajo de investigación busca la innovación de un nuevo ambiente de aprendizaje basado en robótica pedagógica y de su implementación a nivel medio superior y analizando su impacto con la variable dependiente de una enseñanza metodología. Se puede decir 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 o por el uso de interfaces electrónicas y materiales tecnológicos que hacen parte del trabajo con robótica pedagógica. En esta área se pretende “enseñar” a los alumnos los conceptos principalmente de matemáticas, electrónica y un lenguaje de programación, entre otras materias, utilizando herramientas que resulten interesantes para los alumnos y que faciliten el aprendizaje. La robótica pedagógica tiene como propuesta básica, la creación y utilización de prototipos didácticos que pueden ser herramientas lúdicas,
3 tecnológicas o ambas, donde el uso de motores, interfaces y su interconexión con la computadora a través de un programa de control, desarrollados por los alumnos, sean tareas fundamentales. La robótica pedagógica tiende a establecer puentes entre la acelerada tecnología y los entornos en que los alumnos actúan, esperando así que las respuestas que se den en educación determinen un paradigma humanista donde el enseñar y aprender sea un arte.
1.2 Naturaleza del problema Una problemática que se ha observado en el nivel medio superior en educación, se encuentra en el hecho de que a los alumnos se les pide en un primer momento memorizar el contenido de las materias que se cubren en los programas escolares, y en un segundo momento recitarlos con fines de evaluación. Existe una ruptura en el desarrollo cognitivo de los jóvenes, determinada por un lado, por la ausencia de la relación entre la utilización y el significado de los conceptos apropiadas a las situaciones que viven cotidianamente los alumnos, y por otro lado, por la forma de enseñanza que reciben. Podemos decir por lo general, que en la enseñanza tradicional de la ciencia como el de la tecnología, se basa esencialmente en un conocimiento o en una experiencia teórica del alumno, y muy poco en su experiencia práctica. Si se hace una pequeña reflexión de la enseñanza de las materias como es el caso de las Matemáticas, la Física, la Química y la Biología por mencionar algunas, podemos ver que no se ha respondido eficazmente a las expectativas generadas sobre el aprendizaje de estas disciplinas, mucho menos sobre el interés que pudieran despertar éstas en los alumnos. En el área de la robótica pedagógica se pretende enseñar a los alumnos los conceptos aplicados de las Matemáticas, de la Física, entre otras materias, utilizando para esto herramientas que resulten interesantes para los alumnos y
4 que faciliten el aprendizaje. A través de la robótica pedagógica, la transición es más suave, puesto que existirá un medioambiente concreto, en donde el alumno planifica, ejecuta acciones reales, las controla, verifica y comete errores, como parte de su aprendizaje.
1.3 Planteamiento del problema ¿Puede lograrse que los alumnos formen su propio conocimiento utilizando su experiencia práctica en la manipulación, planificación y resolución de problemas concretos mediante la robótica pedagógica?
1.4 Justificación La Robótica Pedagógica se ha desarrollado como una perspectiva de acercamiento a la solución de problemas derivados de distintas aéreas del conocimiento como las matemáticas, las ciencias naturales, la tecnología, entre otras, numerosos intentos didácticos se han realizado para dar cuenta de los procesos que facilitan la apropiación cognitiva, pero pocos se han inspirado en los trabajos de la epistemología y de la psicología educativa. Estas han brindado diferentes posibilidades poco exploradas por otras corrientes pedagógicas. La robótica pedagógica se fundamenta en las ideas principales que están a la base de la epistemología y de otras teorías conceptuales y de didácticas especiales. La robótica pedagógica privilegia el aprendizaje inductivo y por
descubrimiento guiado, la inducción y el descubrimiento guiado se aseguran en la medida en que se diseñan y se experimentan las mismas situaciones didácticas constructivistas que permitan a los alumnos construir sus propios conocimientos. La aplicación de esta disciplina tiene como objetivo el explotar lo atractivo que resulta para los alumnos la idea de "aprender jugando". Esta es el área en la cual los investigadores se han enfocado con mayor interés.
5 La introducción de cualquier modo educativo en un sistema de enseñanza, en este caso la computadora, no es garantía para mejorar la calidad de la enseñanza. Un sistema educativo es muy complejo y su eficacia dependerá de muchos factores, tales como el medio ambiente educativo, las metodologías utilizadas (de lo concreto a lo abstracto, de lo general a lo particular, a partir de proyectos personales o grupales, etc.); de la filosofía de aprendizaje utilizada (estructurales, globales, etc.); y de las diversas teorías pedagógicas. Esto quiere decir que la simple introducción de un nuevo medio educativo en la enseñanza no ayudará en nada a elevar la calidad de ésta si se continua enseñando las mismas cosas, siempre, de la misma manera. Lo que se pretende hacer en este trabajo, es la implementación de la robótica pedagógica como estrategia de aprendizaje, como un avance en el Sistema Educativo que pueda ayudar a fortalecer los procesos de enseñanza y aprendizaje en el nivel medio superior, en cualquier contexto en el que se aplique.
1.5 Objetivos 1.5.1 Objetivo general Demostrar que la incorporación de la robótica pedagógica en educación a nivel medio superior, favorecerá los procesos de aprendizaje de los alumnos y desperté el interés sobre el estudio en el campo de la ciencia y tecnología.
1.5.2 Objetivos particulares  Identificar en que área del conocimiento puede beneficiar la implementación de la robótica pedagógica en el nivel medio superior.  Desarrollar una metodología apropiada a la robótica pedagógica para su aplicación e incorporación en el aula de clases.
6  Demostrar que la incorporación de la robótica pedagógica fortalecerá los procesos de aprendizaje del alumno del nivel medio superior.
1.6 Hipótesis La robótica pedagógica como estrategia educativa, propiciará el fortalecimiento en los procesos de aprendizaje de los alumnos en el nivel medio superior.
1.7 Definición de variables Variable independiente: La robótica pedagógica como estrategia educativa. Variable dependiente: Propiciará el fortalecimiento de los procesos de aprendizaje de los alumnos en el nivel medio superior.
1.8 Delimitaciones Una de las limitantes que dificultan el desarrollo de este trabajo, es el factor económico, debido a los altos costos de los materiales en la mayoría de los planteles; de un espacio apropiado para la aplicación e implementación del taller de robótica pedagógica. Y se trabaja sin una propuesta metodológica para esta asignatura a nivel medio superior, por lo que se está trabajando en ella.
Delimitación Conceptual: Robótica Pedagógica: Es la actividad de concepción, creación y puesta en funcionamiento, con fines pedagógicos, de objetos tecnológicos que son reproducciones reducidas muy fieles y significativas de los procesos y herramientas robóticos que son usados cotidianamente, sobre todo, en el medio industrial.
7 Estrategia Educativa: Son procesos ejecutivos mediante los cuales se eligen, coordinan y aplican las habilidades. Se vinculan con el aprendizaje significativo y con el "aprender a aprender". Nisbet y Shuckersimith (1987)1 La Educación Media Superior (EMS): Se ubica en el nivel intermedio del sistema educativo nacional. Su primer antecedente formal lo constituye la Escuela Nacional Preparatoria creada en 1867, como un vínculo entre la educación básica y la superior. Con el paso del tiempo, este nivel dio origen a la educación secundaria de tres años y a la educación media superior. Posteriormente surgieron modalidades para facilitar la incorporación de sus egresados al mercado laboral, producto éstas del desarrollo económico del país y del propio sistema educativo. Actualmente, existen tres tipos de programa de EMS: el Bachillerato General, cuyo propósito principal es preparar a los alumnos para ingresar a instituciones de Educación Superior, el Profesional Técnico, que proporciona una formación para el trabajo, y el Bivalente o Bachillerato Tecnológico, que es una combinación de ambas. Los Bachilleratos General y Tecnológico se imparten bajo las modalidades de enseñanza abierta y educación a distancia. Asimismo, la opción técnica ofrece ya la posibilidad de ingreso a la educación superior.
Delimitación Temporal: Este trabajo se realizo en el ciclo escolar 2007-2008.
Delimitación Espacial: El trabajo se desarrolla en el Bachillerato General Oficial “Sara María Basave de Toxqui”, Turno Matutino. Localizado en la 16 Oriente Nº 9, en el Barrio de Santiago Mixcuitla, de San Pedro Cholula Puebla.
Nisbet y Shuckersimith (1987). Estrategias Educativas. Octavo Capítulo. http://www.quadernsdigitals.net/datos_web/biblioteca/l_1343/enLinea/10.htm
8 1.9 Conceptualización de términos Cabe aclarar que uno de los puntos importantes de esta investigación, es que los alumnos adquieran habilidades y destrezas en un periodo de mediano y largo plazo, debido a la metodología planificada para este proyecto que se da para primer año. Los resultados se darán a medida que los alumnos vayan avanzando por grado, debido a que el taller abarca temas de Física General (Mecánica, Eléctrica, Electrónica) y una Matemática implícita en los lenguajes de programación, fortalecerá al alumnos cundo curse el segundo y tercero año de bachillerato, y al concluir sus estudios a nivel media superior, ellos tendrá una idea más clara y precisa sobre la conceptualización de ciencia como de tecnología y su incorporación a nivel superior.
1.10 Importancia de la investigación Una de las principales hipótesis es probar si se puede hacer que los alumnos construyan sus propias representaciones y conceptos de ciencia y tecnología, mediante la manipulación y control de entornos robotizados. Un objetivo tecnológico primordial, es mediante el uso de la computadora, un entorno rico tecnológico que permita a los estudiantes la integración de distintas aéreas del conocimiento para la adquisición de habilidades generales y de nociones científicas, involucrándose en un proceso de resolución de problemas con el fin de desarrollar un pensamiento metódico, estructurado, lógico y formal. Los alumnos deberán por su parte realizar ciertas actividades tales como comprender situaciones, probar hipótesis, estrategias, y soluciones. Los alumnos son convocados a experimentar situaciones didácticas que les permitan adquirir estrategias para la resolución de problemas, para la planificación y ejecución de experiencias reales. El desafío es más bien jugar con lo real que intentar trabajar con problemas ficticios; ¿y no sería una forma más natural y sencilla de aprender?
2.1 Antecedentes y el constructivismo Si bien es ampliamente reconocido que la aplicación de las diferentes corrientes psicológicas en el terreno de la educación ha permitido ampliar las explicaciones en torno a los fenómenos educativos e intervenir en ellos, es también cierto que la psicología no es la única disciplina científica relacionada con la educación. El fenómeno educativo, debido a su complejidad y multideterminación, puede también explicarse e intervenirse en él desde otras ciencias humanas, sociales y educativas. La concepción constructivista del aprendizaje escolar se sustenta en la idea de que la finalidad de la educación que se imparte en las instituciones educativas es promover los procesos de crecimiento personal del alumno en el marco de la cultura del grupo al que pertenece. Estos aprendizajes no se producirán de manera sofisticada a no ser que se suministre una ayuda específica a través de la participación del alumno en actividades intelectuales, planificadas y sistemáticas, que logren propiciar en este una actividad mental constructivista (Coll, 1988)2, así la construcción escolar puede analizarse desde dos vertientes. a) Los procesos psicológicos implicados en el aprendizaje. b) Los mecanismos de influencia educativa susceptibles de promover, guiar y orientar dicho aprendizaje. Diversos autores han postulado que es mediante la realización de aprendizajes significativos que el alumno construye significados que enriquecen su conocimiento del mundo físico y social, potenciado así su crecimiento personal. De
Coll, C. (1988). Psicología y currículum. Barcelona: Laia.
10 esta manera, los tres aspectos clave que debe favorecer el proceso instruccional serán el logro del aprendizaje significativo, la memorización comprensiva de la contenidos escolares y la funcionalidad de lo aprendido. Desde la postura constructivista se rechaza la concepción del alumno como en mero receptor o reproductor de los saberes culturales, así como tampoco se acepta la idea de que el desarrollo es la simple acumulación de aprendizajes específicos. La filosofía educativa que subyace a estos planteamientos indica que la institución educativa debe promover el doble proceso de socialización y de individualización, la cual debe permitir a los estudiantes construir una identidad personal en el marco de un contexto social y cultural determinado. Lo anterior implica que “la finalidad última de la intervención pedagógica es desarrollar en el alumno la capacidad de realizar aprendizaje significativo por si solo en una amplia gama de situaciones y circunstancias (aprender a prender)” (Coll, 1988, p. 133). En el enfoque constructivista, tratando de conjuntar el cómo y el qué de la enseñanza, la idea central se resume en la siguiente frase: “Enseñar a pensar y actuar sobre contenidos significativos y contextuados.” Coll (1990)3 la concepción constructivista se organiza en torno a tres ideas fundamentales: 1. El alumno es el responsable último de su propio proceso de aprendizaje. Él es quien construye (o más bien reconstruye) los saberes de su grupo cultural, y éste puede ser un sujeto activo cuando manipula, explora, descubre o inventa, incluso cuando lee o escucha la exposición de los otros. 2. La actividad mental constructiva del alumno se aplica a contenidos que poseen ya un grado considerable de elaboración. Esto quiere decir que el alumno no tiene en todo momento que descubrir o inventar en un sentido
Coll, C. (1990). “Significado y sentido en el aprendizaje escolar. Reflexiones en torno al concepto de aprendizaje significativo.” En C. Coll. J. Palacios y A. Marchesi (Eds.) Desarrollo psicológico y educación II. Madrid: Alianza. p.p. 44-442.
11 literal todo el conocimiento escolar. Debido a que el conocimiento que se enseña en las instituciones escolares es en realidad el resultado de un proceso de construcción a nivel social, los alumnos y el profesor encontrarán ya elaborados y definidos una buena parte de los contenidos curriculares. 3. La función del docente es de enganchar los procesos de construcción del alumno con el saber colectivo culturalmente organizado. Esto implica que la función del profesor no se limita a crear condiciones óptimas para que el alumno despliegue una actividad mental constructivista, sino que orientar y guiar explicita y deliberadamente dicha actividad. Podemos decir que la construcción del conocimiento escolar es en realidad un proceso de elaboración, en el sentido de que el alumno selecciona, organiza y transforma la información que recibe de muy diversas fuentes, estableciendo relaciones entre dicha información y sus ideas o conocimientos previos. Así, aprender un contenido quiere decir que el alumno le atribuye un significado, construye una representación mental a través de imágenes o proposiciones verbales, o bien elabora una especie de teoría o modelo mental como marco explicativo de dicho conocimiento. Construir significados nuevos implica un cambio en los esquemas de conocimiento que se poseen previamente, esto se logra introduciendo nuevos elementos o estableciendo nuevas relaciones entre dichos elementos. Así, el alumno podrá ampliar o ajustar dichos esquemas o reestructurarlos a profundidad como resultado de su participación en un proceso instruccional. En todo caso, la idea de construcción de significados nos refiere a la teoría del aprendizaje significativo (Gómez-Granell y Coll, 1994)4. El constructivismo supone que los seres humanos construimos teorías en nuestros cerebros y las reflejamos sobre nuestras experiencias con el objetivo de entender el mundo que nos rodea. El constructivismo también considera que el
Gómez Granell, C. y Coll. (1994). “De que hablamos cuando hablamos de constructivismo”. Cuadernos de Psicología, p.p.47, 3, 351-359.
12 conocimiento es construido gracias a las estructuras de conocimiento que poseemos como individuos y que las ideas son organizadas y reorganizadas basándose en las experiencias previas del sujeto (Bruner, 1960). El interés de este trabajo se inscribe en las aportaciones de la teoría genética a los métodos de enseñanza, es decir, sus aportaciones relativas a la metodología constructivista, en donde el acto de conocimiento consiste en una apropiación progresiva del objeto por el sujeto, de manera tal, que la asimilación del objeto a las estructuras del sujeto es indisociable en la acomodación de estas estructuras a las características propias del objeto. Esto es, el carácter constructivo se refiere tanto al sujeto como al objeto conocido: ambos aparecen como el resultado de un proceso permanente de construcción. Este constructivismo supone una perspectiva relativista del conocimiento, es decir, el conocimiento es relativo a un momento durante el proceso de construcción.
2.2 Construccionismo Seymour Papert, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, desarrolló una teoría basada en el constructivismo de Piaget. Su enfoque ayuda a comprender cómo las ideas son entendidas y transformadas cuando se expresan a través de diferentes medios. En su libro Filosofía e Implementación del Logo, declara que “…he adoptado la palabra construccionismo, para referirme a todo lo que tiene que ver con hacer cosas y especialmente con aprender construyendo, una idea que incluye la de aprender haciendo, pero que va más allá de ella”. (Papert S, 1999). Esta teoría se centra fundamentalmente en el arte de aprender o de aprender a aprender, utilizando tecnología y en la significación de hacer cosas para aprender.
13 La teoría Papertiana ayuda a entender cómo las ideas consiguen ser formadas y transformadas cuando son expresadas con diversos medios, cuando están actualizadas en contextos particulares y cuando son resueltas por medios individuales. El hecho de expresar las ideas las vuelve compartibles y las va dando forma para poder comunicarlas. Papert atribuye que el mejor aprendizaje deriva de ofrecer oportunidades óptimas para que el educando construya (con material para la construcción)5 su propio conocimiento. Es decir, él piensa que los educandos cuando aprenden están involucrados en dos tipos de construcción: la del mundo interno (en sus mentes) y la del mundo externo (el entorno). De esta manera se genera más conocimiento. La teoría construccionista considera que se logra un aprendizaje significativo cuando los niños se implican en la construcción de un producto tal como un pequeño ensayo, un poema, un cuestionario, una historia, un dibujo, un sustrato tecnológico, un robot pedagógico, etcétera. (Ruiz-Velasco, E. 2007)6 Visto así, el construccionismo integra dos tipos de construcción: la construcción de conocimiento en su cerebro (interactividad cognitiva), mediante la proyección de su sistema intelectual, y la construcción de un producto del mundo externo (interactividad física), mediante la proyección de sus sistemas sensoriales. Cada vez que los aprendices son capaces de construir productos del mundo externo más sofisticados, están construyendo al mismo tiempo conocimientos más complejos, generando de esta forma más conocimiento. Papert considera que entre más sofisticado y más significativo sea el producto que construye el aprendiz, más robusto y duradero en términos cognitivos será su aprendizaje.
Este material puede estar hecho de diversas tecnologías, desde simple papel, madera, plástico, etcétera, hasta Logo TC. 6 Ruiz-Velasco, E. (2007). “Educatrónica”, Innovación en el aprendizaje de las ciencias y la tecnología. UNAM. Instituto de Investigaciones sobre la Universidad y la Educación. Ediciones Díaz de Santos. p. 63.
14 Esto quiere decir que en el contexto de la tecnología utilizada como material para la construcción de nuevos sustratos o productos tecnológicos, éstos se transforman en importantes materias primas para poyar los procesos cognitivos en el estudiante. Así tenemos que la construcción de un robot pedagógico desde el punto de vista tecnológico y el conjunto de instrucciones para controlarlo, se vuelve herramientas cognitivas fundamentales de diseño, desarrollo y productividad.
2.2.1 El socioconstructivismo El constructivismo eleva el hecho de que el conocimiento es producto de la interacción social y la cultura. Por ello recupera la teoría socioconstructivista de Vygotsky, en el sentido de que todos los procesos psicológicos superiores (lenguaje, comunicación y razonamiento, por ejemplo) se adquieren en primera instancia en un contexto social y luego se internalizan en el sujeto. Vygotsky (1979)7 enfatiza en su obra el concepto de Zona de Desarrollo Próximo (ZDP) que es la distancia entre el nivel real de desarrollo del sujeto y su nivel de desarrollo potencial. No obstante, ¿Desde qué categoría pedagógica se puede analizar el papel de la interacción social en el contexto educativo que propicia una relación tecnológica en red? Una de las ideas más concretas del marco sociocultural del aprendizaje, originalmente formulado por Vygotsky, respecto a las relaciones que existen entre el funcionamiento interpsicológico y el funcionamiento
intrapsicólogico, lo establece la noción de Zona de Desarrollo Próximo (ZDP). Como se sabe, esta idea conserva la siguiente forma: La ZDP "no es otra cosa que la distancia entre el nivel real de desarrollo, determinado por la capacidad de resolver independientemente un problema, y el nivel de desarrollo potencial, determinado a través de la resolución de problemas bajo la guía de un adulto o en colaboración con otro compañero más capaz".
Vigotsky, L S (1979). El desarrollo de los procesos psicológicos superiores. Barcelona Crítica Grijalbo.
En la teoría de Vygotsky, y en relación con el desarrollo del niño, aparece un concepto clave muy importante: la Zona de Desarrollo Potencial (ZDP). Vygotsky distingue entre: 1. Nivel de Desarrollo Real (NDR), que se corresponde con el momento evolutivo del niño y lo define como el conjunto de actividades que el sujeto puede hacer por sí mismo, de un modo autónomo, sin la ayuda de los demás. 2. Nivel de Desarrollo Potencial (NDP), que hace referencia al nivel que podría alcanzar el sujeto con la colaboración y guía de otras personas, es decir, en interacción con los otros. 3. La Zona de Desarrollo Potencial (ZDP), sería sí, en palabras de Vygotsky (1979): "la distancia entre el nivel real o actual de desarrollo, determinado por la capacidad de resolver independientemente un problema, y el nivel de desarrollo potencial, determinado a través de la resolución de un problema bajo la guía de un adulto o en colaboración con otro compañero más capaz". La acción conjunta (interactividad) del niño y de los que le rodean en el espacio de esta ZDP es justamente el factor que hace posible que los mediadores externos lleguen a convertirse en procesos internos. Por otra parte, Derycke considera que “los conceptos <cooperación> y <colaboración>, <trabajo> y <aprendizaje> no deben estar disociados, puesto que representan un „continuum de la acción humana‟. Recordando que las tecnologías educativas habían recorrido bastante camino antes de volver a dar una dimensión colectiva al aprendizaje y un lugar al entorno humano”. (Derycke A, 2005). Para Henri y Laundgren-Cayrol “…el proceso colaborativo integra dos procesos: el del estudiante y el de grupo”.
16 En este caso, el proceso colaborativo es un proceso activo por parte del estudiante en donde éste trabaja para la construcción de sus propios conocimientos (individuales). Asimismo, el docente cambia su rol por el de facilitador de aprendizajes y el grupo participa como fuente de motivación, de información y de interacción para la construcción colectiva de conocimiento. Esto es, en este tipo de proceso, los estudiantes colaboran para los aprendizajes del grupo y el grupo colabora en el aprendizaje individual de los estudiantes en un entorno diseñado y funcionando para tal efecto. (Henri, F Laundgren Cayrol, Karin 2001).
2.3 El proceso de aprendizaje en estudiantes de bachillerato Diversos estudios han mostrado una carencia de las estructuras de razonamiento hipotético-deductivo en los estudiantes en el nivel medio superior y superior. Esta diferencia ha sido ratificada por investigadores como Chiappetta (1976), Desautels (1978), Tellier (1979) por mencionar algunos. Estos autores han mostrado que la mayoría de los estudiantes del bachillerato no han desarrollado el pensamiento formal tal como lo define Piaget (1964). Numerosas comisiones e investigaciones se han abocado a la tentativa de acelerar el proceso de maduración de estas estructuras sin obtener éxito completo. Los estudiantes del bachillerato deberían poseer un dominio intelectual propio al estadio del pensamiento formal, puesto que sus edades varían entre 16 y 19 años y el desarrollo de estas estructuras de acuerdo con Piaget, se constituirán entre los 12 y 15 años de edad. Si las teorías de Piaget son útiles para hacer la descripción de las etapas del desarrollo del niño, éstas no son muy convenientes en una acción educativa. En efecto, Piaget (1964) considera el acto de aprendizaje como marginal; según él, no existen ni reglas, ni leyes para la adquisición de estos esquemas.
17 El niño es un experimentador nato que, situado en un medio ambiente adecuado, tendrá sus propias experiencias y desarrollará sus propios esquemas o estructuras de representación internas. El niño no tiene necesidad de modelos de representación externa ni de refuerzos externos, cosa contraria a lo que proponen las teorías del aprendizaje conductistas que, de acuerdo con Piaget, reducen el aprendizaje a la contingencia favorable entre el comportamiento y el reforzamiento. Para Piaget (1964) “...La relación fundamental constitutiva de todo conocimiento no es una simple asociación entre objetos, pues esta noción descuida de hecho la actividad debida al sujeto, sino más bien la asimilación de los objetos a los esquemas de este sujeto...” Por otra parte, en su modelo de aprendizaje inspirado de las teorías de la información, Gagné (1984)8 propone un método concreto para “programar” la máquina humana en términos de eventos de enseñanza. Su método de programación es síncrono, los eventos de enseñanza se suceden para formar un bucle completo. Cada uno de estos eventos actuaría sobre un proceso mental interno e hipotético operando como una computadora, con funciones de entrada (procesos y registros sensoriales), funciones de tratamiento utilizando registros internos (memoria de trabajo), y funciones de memorización (memoria permanente o a largo plazo). Esta separación que puede ser artificial, es muy cómoda para operacionalizar investigaciones en enseñanza. El modelo de Gagné (1984) se aplica bastante bien en la enseñanza de habilidades motrices, informaciones verbales, actitudes y habilidades intelectuales. Sin embargo, este modelo nos parece insuficiente para la enseñanza de estrategias cognitivas, puesto que se aplica de igual manera a las estrategias o a las habilidades intelectuales. Un modelo adecuado debería considerar el aspecto
Gagné, R.M. - (1984) Instructional Technology: Foundations, Hillsdale, New Jersey: Lawrence Erlbaum Associates.
18 generador y creativo de estrategias cognitivas, aspecto que se concibe difícilmente programable. La máquina programable de Gagné (1984), debería sustituirse por una máquina cognitiva que se auto programara y cuyo programa se constituyera de datos externos aprendidos, seleccionados y combinados por esta misma máquina, en lugar de ser programada previamente para identificar y buscar los datos externos, como lo propone Gagné para la enseñanza de las habilidades intelectuales. Al modelo de Gagné, inspirado por el funcionamiento de una máquina programable se le debería añadir, las posibilidades de la Inteligencia Artificial. Esta máquina no debe contentarse con reproducir resultados, a partir de los datos u operadores internos o externos. Ella debe además, seleccionar los datos pertinentes, inventar el operador, ejecutar la operación y verificar los datos. Es principalmente en la invención del operador que la estrategia cognitiva se distingue de una habilidad intelectual. Aquí se trata de una actividad de análisis y de programación que contiene una buena parte de creatividad. Por otro lado, autores como Papert (1981), Davis (1967), Wason (1972), Winston (1984), Hasemer (1985), Solomon (1986), Pylyshyn, Kearsly (1987), piensan que la programación de computadoras es la vía ideal para desarrollar este tipo de pensamiento creativo. De la misma manera que estos autores, se creé que la actividad de programación puede facilitar el desarrollo de estructuras o estrategias cognitivas. Pero se piensa que los niños deben programar, no sólo computadoras en diferentes lenguajes, sino también su medio ambiente concreto, utilizando el lenguaje de los conceptos vehiculados por las ciencias experimentales. Esta actividad de programación en conceptos puede realizarse a través de la planificación y ejecución de experiencias. De técnico-experimentador que ejecuta las experiencias planificadas por su profesor, se quiere que los estudiantes
19 se vuelvan programadores-experimentadores, siendo ellos mismos quienes ordenen, planifiquen y controlen sus experiencias. A través de un vector de variables independientes, el alumno va a seleccionar una variable, aislarla neutralizando las otras, predecir una interacción entre esta variable y una variable o vector de variables independientes, ejecutar la experiencia, verificar sus predicciones y establecer una ley. Gagné (1984) creé que es posible enseñar al estudiante esta programación, después de haberlo hecho practicar. Incitarlo a concebir sus propios programas antes de ponerlos en práctica. Estos dos enfoques, ya sea el de enseñar o el de concebir las estrategias o programas. El primer enfoque aparece de manera sistemática en el autor: “...el estudiante debe tener oportunidad de utilizar las estrategias propuestas y de refinarla, solucionando diferentes situaciones problemáticas. Es importante dar al que aprende, la oportunidad de practicar frecuentemente las estrategias cognitivas”. En cuanto al segundo enfoque, más creativo, Gagné sugiere: “...Si alguien quiere promover el desarrollo de buenas estrategias de resolución de problemas, el mejor método consiste en convencer a los estudiantes que resuelvan nuevos problemas. De esta forma, el individuo aprende a solucionar, a organizar y a utilizar las estrategias que dirigen los procesos de su pensamiento”. No obstante esta sugestión, es necesario reconocer que los trabajos de Gagné se abocan principalmente a la enseñanza de habilidades y estrategias cognitivas, más que a su desarrollo en los alumnos. Por otro lado, como se presenta actualmente, su modelo secuencial de enseñanza, no permite la modificación a voluntad de la serie de eventos de
20 enseñanza que conducen a la concepción en el estudiante de una estrategia cognitiva. En efecto, para que haya concepción, es necesario no dar la estrategia a priori como regla; se debe permitir el ensayo, el recomienzo, la reorganización de la experiencia. A través de esta manera de proceder, queremos favorecer la construcción, la elaboración gradual, la emergencia de la estrategia, o al menos su apropiación por parte del alumno. Por estrategias, entendemos las de la segunda categoría, es decir, aquellas que conciernen a la resolución de problemas: “…Estas estrategias consistirían en procedimientos para generar las informaciones, los conceptos y las reglas para la resolución de problemas”. Brien (1981). Es situando al alumno en un entorno educativo heurístico, en donde se pueda explorar y experimentar de manera libre e imaginativa, que pensamos favorecer la adquisición de estas estrategias cognitivas. Lo que a continuación se da un panorama más claro de lo que es robótica y su campo de acción.
2.4 Robots y robótica Desde hace muchísimo tiempo, las leyendas y los mitos hablan de una gran fascinación por la fabricación de objetos similares al ser humano, construidos y nombrados de diferentes maneras. Es hasta 1921 que Karel Capek en su obra de teatro R.U.R. (Los Robots Universales de Rossum) introdujo el término “robot”, etimología de la palabra “rabota” que en lengua checoeslovaca significa “trabajo forzado”; esta palabra tiene connotaciones de esclavitud. Hasta ese momento, los robots eran una copia aproximada a seres vivos, es decir, eran construidos según los cánones antropomórficos. Es durante la Segunda Guerra Mundial que aparecen una gran variedad de mecanismos de control así como de pilotaje automático; conceptos e inventos
21 claves, máquinas cibernéticas y poco a poco los robots comienzan a perder su carácter antropomórfico. Actualmente, la mayoría de los robots ya no tienen la forma humana. Esto se explica por el hecho de que los robots son concebidos ahora en función de tareas específicas a desempeñar. La réplica de la forma humana no es siempre la mejor para llevar a cabo tareas extremadamente precisas y a veces sumamente complejas. La definición de robot dada por el Instituto de Robots de América es: “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.” Antes, los robots no eran más que herramientas para la automatización. Estaban teóricamente, destinadas 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”. Actualmente, además de los robots que permiten la manipulación automática y programable, existen los robots llamados “inteligentes” que efectúan funciones tales como la detección de cualquier modificación de su medio ambiente. Estos robots “inteligentes” actúan en consecuencia considerando las nuevas modificaciones ya sea cambiando la secuencia de operaciones o descubriendo una nueva. La palabra robótica que significa la ciencia que estudia a los robots, tiene su origen en Runaround, una maravillosa historia de ciencia ficción publicada por Isaac Asimov en su libro Yo Robot.9 De acuerdo con Legendre (1988)10, la robótica está definida como:
Asimov, I (1987). Yo, Robot. Barcelona Nebulae.
22 “...Conjunto de métodos y medios derivados de la informática cuyo objeto de estudio concierne 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.” De acuerdo con la definición anterior, la robótica en tanto que disciplina, toma conceptos provenientes de diversos dominios del conocimiento: de la Mecánica, de la Física, de las Matemáticas, de la Cinemática, de la Geometría, de la Electrónica, de la Electricidad, de la Informática, etcétera. Por ejemplo, en el dominio de las matemáticas, la geometría es muy importante para trabajar el modelo geométrico del robot y poder representar espacialmente los grados de libertad (dirección en el espacio que puede tomar un eje, o elemento articulado, independientemente de otros ejes o elementos articulados) de los robots. La robótica es pues, una integración de diferentes áreas del conocimiento, y la dificultad de aprehenderla, radica en la integración de esos dominios diferentes. Esta integración sería sin duda facilitada mediante una utilización pedagógica del carácter quasi-antropomórfico del robot. Esta utilización pedagógica que permite al estudiante proyectarse de manera sensorial, en acción durante el funcionamiento del robot, sería previa a una enseñanza fraccionada de cada una de las disciplinas que contribuyen a este funcionamiento. El campo de aplicación de la robótica se ha extendido considerablemente para englobar toda una gama de disciplinas y, de este hecho, ella ha desbordado del cuadro tradicional de la fabricación automatizada, para ir hacia una utilización de la robótica en el campo de la Educación, es decir, de la robótica pedagógica.
Legendre, R (1988). Le Dictionnaire Actuel de l’Education. París-Montréal. Larousse.
23 2.5 Campos de la robótica Se clasifican a los robots en dos grandes áreas, los robots industriales y robots no industriales. Vamos a describir los tipos de robots más utilizados tanto en el medio industrial como en el medio no industrial (los robots militares, los robots promocionales, los robots médicos, los robots domésticos o personales, los robots de pasatiempos y finalmente los robots educacionales).
2.5.1 Robots industriales Cuando hablamos de robots industriales, inmediatamente asociamos la idea de automatización y de la industria automatizada. Esto es porque sabemos que generalmente los robots industriales no trabajan solos, sino en interacción con otros robots industriales u otros tipos de maquinas automáticas. Así por ejemplo, se sabe que las maquinas automáticas, se clasifican en dos tipos: de operaciones específicas o fijas, y de operaciones flexibles. De este tipo existen las maquinas de control o comando numérico controladas directamente por un operador, o las maquinas de control numérico controladas por computadora. Otros ejemplos de estas maquinas son las llamadas CAD (Computer aided design) por sus siglas en inglés, y son maquinas que apoyan sobre todo el diseño por computadora. También están las maquinas CAM (Computer aided manufacturing) por sus siglas en inglés, son maquinas que sirven para la manufactura asistida por computadora. Finalmente, CAR (Computer aided robotics), que son maquinas que ayudan sobre todo en el diseño geométrico, cinemática y tecnológico de los robots.
24 Entre las principales tareas que tienen asignadas estos robots, se encuentran las que tienen que ver con la manipulación de objetos peligrosos o tóxicos, tales como materiales radioactivos. (Ruiz-Velasco, E. 2007)11
2.5.2 Robots no industriales Se puede observar que en muchas áreas y disciplinas la robótica se ha introducido de manera interesante para aportar sus beneficios, así por ejemplo la medicina, que utilizan simuladores para tratar emergencias médicas, tales como ataques al corazón, maniquís que simulan las anomalías de los pacientes, las prótesis robóticas para discapacitados, los exoesqueletos, que permiten amplificar la fuerza y potencia de los músculos humanos de las personas que los necesitan. Los robots juguete, que permiten entre otras cosas el estudio de la robótica como objeto de estudio y conocimiento, además de servir de diversión y pasatiempo, los robots de suelo que permiten iniciarse y adentrarse en el estudio de la robótica. Los robots promocionales, que en su mayoría son controlados mediante enlaces de radio control y sirven para hacer más interesantes y vistosas las exposiciones y presentaciones. La diversidad de los campos de aplicación de la robótica, ésta ha desbordado en un sinnúmero de aéreas, y ha llegado a
introducir también en el campo de la educación, como objeto de estudio y como medio de enseñanza. Robots militares: Los simuladores de vuelo para el entrenamiento de los pilotos aviadores, los tanques a control remoto, los aviones de radio-control, los misiles Patriot, de crucero y los dispositivos para detonar bombas, son algunos ejemplos de los robots militares. La industria militar es una de las que más dinero ha invertido en la generación de nuevos robots, cada vez más sofisticados e inteligentes.
Ruiz-Velasco, E. (2007). “Educatrónica”, Innovación en el aprendizaje de las ciencias y la tecnología. UNAM. Instituto de Investigaciones sobre la Universidad y la Educación. Ediciones Díaz de Santos. p.p. 91105.
25 Los robots destructivos son robots dotados con sistemas de navegación y de sensores muy sofisticados, tienen cierta autonomía, y dado que están dotados de un sistema de rutas de programación, éstas, son prácticamente imposibles de predecir. Robots promocionales: También llamados dispositivos de control remoto, los robots promocionales tienen su espacio de trabajo en las presentaciones, centros de reunión y convenciones, en donde ellos son capaces de interactuar con los clientes o asistentes y promocionar productos o artículos para su venta. Esto lo hace gracias a que están provistos de un altoparlante controlado a distancia, por un operador humano a través de un enlace de radio. Generalmente están provistos de un micrófono y algunas luces que los hacen muy vistosos y llamativos. Robots médicos: Los robots médicos o utilizados en medicina, incluyen prótesis, dispositivos médicos tales como miembros electromecánicos, basados en algún tipo de control artificial, que pueden ayudar a personas discapacitadas a sustituir algún órgano o función de su cuerpo. Por ejemplo: los brazos biónicos, las piernas y los pies robóticos, que son útiles para recuperar ciertas habilidades o movimientos que se han perdido eventualmente. También existen diversos desarrollos que pronto darán cuenta de las posibilidades de recuperar el oído y la vista. Otro ejemplo de robots médicos son los exoesqueletos, estos robots se fijan sobre el cuerpo humano y permiten amplificar la fuerza en un factor de dos o más, actualmente resultan estorbosos y pesados, pero un buen rediseño de ello podría significar una interesante alternativa para las sillas de ruedas de las personas discapacitadas. Robots domésticos o personales: Los desarrollos que ha habido de estos robots domésticos comenzaron con la creación de robots mascotas. Estas mascotas era utilizadas para la protección y seguridad del hogar; para cortar el
26 pasto, limpiar el piso, detectar el fuego, apoyar a personas mayores, ofrecer aperitivos, tirar la basura en lugares adecuados, etcétera. Actualmente, uno de los principales objetivos de estos robots domésticos o personales es la posibilidad de motivar a las personas en el estudio y conocimiento de la tecnología y aplicación de los robots tanto industriales como no industriales. Actualmente existen en el mercado robots mascota más o menos accesibles. Robots de pasatiempo: Parece no ser verdad, pero el desarrollo de robots para pasatiempo ha contribuido fuertemente al desarrollo del campo de la robótica. La razón es muy sencilla, puesto que no hay límites en cuanto a la imaginación y creatividad, prácticamente no existen restricciones para pensar en posibilidades desarrollados de robots, y evidentemente ello hace avanzar el campo de la robótica. Robots educacionales: Los robots educacionales pueden ser utilizados, ya sea como objeto mismo del estudio de la robótica, o como medio de la enseñanza de distintas área del conocimiento humano. Por ejemplo, existen distintas compañías que producen robots que permiten a los estudiantes acercarse al mundo de las ciencias y la tecnología mediante kits especiales que ofrecen para ello. Los hay desde tortugas de pasto, hasta robots antropomórficos que desempeñan distintas tares. Los más utilizados son los brazos robots educacionales y los robots de suelo. Los brazos de robots están conectados a una microcomputadora o microcontrolador. Son de tamaño pequeño y su capacidad de carga es limitada. Las aplicaciones principales de estos robots es el aprendizaje del funcionamiento, de la estructura, y de las equivalencias y diferencias con respecto a los robots industriales que se producen a gran escala.
27 Es importante hacer notar también que la utilización de un brazo robótico educacional para la enseñanza de la geometría tridimensional sería de gran utilidad, dado que la geometría tridimensional se aprende mejor haciendo y viendo que únicamente leyendo e imaginando los posibles movimientos de un brazo manipulador para posicionar un objeto en el espacio. Los robots pedagógicos son instrumentos de laboratorio que funcionan con una computadora con el objetivo de provocar aprendizajes en los alumnos adoptando como metodología la experimentación, los robots privilegian
actividades que estimulan la exploración investigación en un entorno asistido por computadora. Los alumnos aprenden a concebir, manipular, controlar, operar y trabajar con materiales tecnológicos, estas manipulaciones van a accionar
desplazamientos del robot comandado y de manera síncrona en tiempo real, en la pantalla de la computadora aparecerá una expresión gráfica o simbólica de estas operaciones ya sea comandos, variables, instrucciones, gráficas, procedimientos, etcétera, apropiándose de esta manera al mismo tiempo, de un lenguaje grafico, un lenguaje informático y del propio lenguaje de la disciplina de estudio. En la medida en que los alumnos manipulan sus robots, se liberan progresivamente de lo concreto y comienzan a razonar de manera abstracta, esto es, ordenan las operaciones, dejando a un lado los objetos concretos, y aprenden y después a simbolizar esas operaciones y a plantearlas bajo forma de modelos, que después podrán validar y generalizar. También los alumnos aprenderán armar, diseñar y construir sus propios robots educativos, en cuatro fases como: mecánica, eléctrica, electrónica e informática. Después de estudiar cada una de estas fases, los alumnos habrán comprendido las características tecnológicas de la estructura de un robot prototipo.
28 Durante el estudio de la estructura mecánica del robot, los estudiantes aprenderán los conceptos necesarios para el montaje mecánico del prototipo del robot. Para animarlo, los alumnos entraran en el estudio de los controladores, con los cuales dotarán de movimiento a su prototipo, y así aprenderán las diferencias que existen entre los diversos tipos de motores que podrán seleccionar y utilizar. Después del montaje mecánico-eléctrico, se estudiaran dispositivos llamados sensores, los sensores podrán ser analógicos, digitales, táctiles, térmicos, ópticos, etcétera, y se utilizaran en función de los prototipos desarrollados o armados. Pero un robot que no se puede controlar no será un robot, por lo tanto los alumnos deberán aprender que existe una interfaz de hardware entre el robot controlado y la computadora, lo que les permitirá manipularlo de forma electrónica. En esta etapa se requiere de una computadora para poder definir el movimiento de los motores, así para determinar la posición del robot en cada momento, se le colocan sensores que emiten señales, las cuales son captadas y traducidas por la computadora para activar articulaciones. La interfaz que sirve de puente entre la computadora y el robot debe estar diseñada en función de las características de los motores y sensores. El alumno deberá comprender y desarrollar un programa, en algún lenguaje de
programación, de manera que pueda tener el control del robot ya desarrollado. En este caso puede ser un lenguaje muy sencillo, con características importantes desde el punto de vista didáctico-pedagógico como BASIC. Así, a través de esta experiencia, los alumnos aprenden a diseñar, construir y armar pequeños robots educativos, al mismo tiempo que aprenden conceptos relacionados con las disciplinas duras, y al final, se muestran muy motivados para continuar en el estudio de la ciencia y de la tecnología. Y a continuación abordaremos el tema de la robótica pedagógica.
29 2.6 La robótica pedagógica Es a partir de 1975 que aparece una primera utilización con fines pedagógicos de la robótica. Se trataba en esa época de desarrollar un sistema de control automatizado de administración de experiencias en laboratorio en el campo de la Psicología. De estas investigaciones emergió el concepto de encargado-robot. (Nonnon, Laurencelle; 1984) El encargado-robot es un sistema que tiene por objetivo hacer trivial la preparación de experiencias de laboratorio en el dominio de la Psicología experimental. El alumno cambia de campo de experimentación cambiando únicamente de programa. El alumno puede entonces en cada campo configurar un gran número de experiencias, modificando los parámetros a través del teclado de la computadora. Una vez que el estudiante inicia la experimentación, la computadora es quien se encarga de controlar el desarrollo, de hacer la adquisición de los datos y de presentarlos en forma de cuadros y de gráficas en la pantalla de la computadora. A través de este sistema, el alumno puede plantearse diversas preguntas sobre el dominio de estudio, establecer una estrategia para responder a cada una de sus preguntas, experimentar e interpretar resultados visualizados en la pantalla de la computadora. De acuerdo con Nonnon y Laurencelle, este proceso experimental con hipótesis, construcción de un esquema de variables, experimentación,
interpretación de resultados, está bien soportado por el encargado-robot y permitirá al estudiante tener una progresión óptima en la exploración sistemática del dominio de conocimiento de estudio. Martial Vivet (1990), del Laboratorio de Informática de la Universidad de Maine, define a la micro-robótica pedagógica como:
30 “...una actividad de concepción, creación puesta en práctica, con fines pedagógicos, de objetos técnicos físicos que son reducciones bastante fiables y significativas de procedimientos y herramientas robóticas realmente utilizadas en la vida cotidiana, particularmente en el medio industrial”. Es a partir de esta definición, que se han realizado muchos trabajos que pretenden contribuir al desarrollo de un marco teórico y conceptual en educación para la robótica pedagógica, así como a la construcción de entornos de aprendizaje en distintos niveles y la implementación de un sistema de enseñanza.
2.7 Sistemas de enseñanza en robótica pedagógica La introducción de cualquier medio educativo en un sistema de precepción, en este caso la computadora, no es garantía para mejorar la calidad de la enseñanza. Un sistema educativo es muy complejo y su eficiencia dependerá de muchos factores, tales como el medio ambiente educativo (escolar, extraescolar, etc.); las metodologías utilizadas (de lo concreto a lo abstracto, de lo general a lo particular, a partir de proyectos personales o grupales, etc.); de la filosofía de aprendizaje utilizada (transmisión del conocimiento o construcción del
conocimiento, etc.) de los contenidos de aprendizaje (estructurados, globales, etc); de la pedagogía utilizada, etc. Esto quiere decir que la simple introducción de un nuevo medio educativo en la enseñanza no ayudará en nada a elevar la calidad de ésta si se continúan enseñando las mismas cosas, siempre, de la misma manera. Se piensa que haciendo un uso inteligente y racional de medios educativos, se pueden desarrollar didácticas que permitan lograr aprendizajes significativos, permitir que los alumnos tengan una cultura extensa y general, que tengan más autonomía y exista una verdadera socialización del conocimiento, y que tengan todos los alumnos las mismas posibilidades de acceso tanto a la información como a una sólida formación académica.
31 Para lograr lo anterior es necesario que la computadora sea utilizada como facilitadora del acceso a la información, como una poderosa herramienta que permite el acceso, la administración, la gestión, el control, la exploración y la recuperación de la información, que permita el dialogo de la manera más natural posible, que permita la identificación y corrección de errores, la solución de problemas de diferentes niveles12. Hoy en día la educación exige cambios, donde el docente debe estar preparado para enfrentar la diversidad del alumno. Esto requiere que el profesor desarrolle ciertas habilidades fuera del contexto del plan tradicional de estudios, conociendo las formas de enseñanza que más se adapten a su realidad. Es necesario que en la actualidad se difundan e implementen la extensa variedad de métodos y técnicas de enseñanza que son requeridos para reforzar el aprendizaje. Los métodos y técnicas empleados en este trabajo, representan la función que debe desempeñar el docente con sus alumnos mediante el uso de la robótica pedagógica como una estrategia de aprendizaje.
2.8 La robótica pedagógica en distintas aéreas del conocimiento Uno de los principales objetivos que conllevan a la robótica pedagógica es el uso de la computadora con fines educativos, la generación de un entorno de trabajo, permite que el alumno se integre a distintas aéreas del conocimiento para la adquisición de habilidades generales y conocimientos científicos, involucrándose en un proceso de resolución de problemas con el fin de desarrollar un pensamiento sistemático, organizado, lógico y formal. Se trata de ubicar al estudiante en un medio ambiente adecuado, donde sea capaz de iniciar un proceso en la resolución de problemas, que el alumno pueda percibir esos problemas en su entorno real y formular soluciones a partir de sus
formularlas,
Ruiz-Velasco, E. (2007). “Educatrónica”, Innovación en el aprendizaje de las ciencias y la tecnología. UNAM. Instituto de Investigaciones sobre la Universidad y la Educación. Ediciones Díaz de Santos. p.p 107108.
32 experimentarlas, con el objetivo de comprender y de proponer una mejor solución del problema. El punto es más bien, que el alumno desarrolle un pensamiento estructurado y que le permita encaminarse hacia un pensamiento más lógico y formal, interactuando una representación abstracta de algo real en forma de juego. Sí se hace una lectura de algunos reportes de investigación sobre la enseñanza de las ciencias y de la tecnología Gutiérrez (1984)13, Serrano (1987)14, se puede constatar que las escuelas no han respondido de manera eficaz las expectativas que se tenían sobre el aprendizaje de estas disciplinas, mucho menos sobre el interés de los alumnos por estudiarlas. El estudio de las ciencias y de la tecnología, exige una mayor preparación e interés por parte de los alumnos, ya que las ciencias aplicadas avanzan rápidamente, no es válido pensar que lo aprendido es suficiente, por el contrario, la tecnología ha crecido a pasas agigantados obligando una constante capacitación y preparación por parte del docente como del alumno. 2.9 La robótica pedagógica en el aula de clases Dada la representación multidisciplinaria de la robótica pedagógica, ésta puede ayudar en el desarrollo e implantación de una nueva cultura tecnológica en todos los países, permitiéndoles el entendimiento, mejoramiento y desarrollo de sus propias tecnologías. La robótica pedagógica es una disciplina que tiene como objetivo la generación de un nuevo ambiente de trabajo y aprendizaje, basándose esencialmente en la actividad del alumno. El alumno puede comprender, entender, justificar sus actos y sentimientos en el desarrollo de su propio aprendizaje.
Gutiérrez, R (1984). “Piaget y el Currículum de Ciencias”. Apuntes IEPS, No. 34; Narcea Ed. Madrid. Serrano, GT (1978). “Los marcos alternativos de los alumnos: un nuevo enfoque de la investigación sobre el aprendizaje de las ciencias”. México. En presa.
33 En otras palabras, se trata de crear las condiciones de apropiación del conocimiento y permitir su transferencia en diferentes áreas del conocimiento. La Robótica Pedagógica también se le conoce como la pedagogía de las ciencias experimentales. Esta disciplina propone que se debe ofrecer al estudiante la oportunidad de involucrarse artificialmente. Esto, sin que su proceso académico se vea entorpecido por retardos o por la instrumentación, favoreciendo ensayos experimentales rápidos en un modelo de inducción-generalización, deducción-verificación que se adopta como paradigma pedagógico de las disciplinas experimentales15. La Robótica Pedagógica puede ayudar a la implementación de una nueva cultura tecnológica sobre todo en instituciones educativas, permitiéndoles el entendimiento y mejoramiento de la tecnología. Una necesidad es de proveer de herramientas que favorezcan el aprendizaje de lo concreto hacia lo abstracto, de dotar a los estudiantes con bases científicas y tecnológicas que les permitan avanzar junto con la ciencia y la tecnología, crear entornos que privilegien la inducción sobre la educción de integrar distintas disciplinas para la sucesión de un proyecto. Los alumnos se estarán confrontando ante situaciones didácticas que les permitirán adquirir estrategias cognitivas para la resolución de problemas y la exploración de experiencias reales. Un ambiente de aprendizaje con robótica pedagógica, es un estilo que contribuye al desarrollo de la creatividad, el pensamiento de los estudiantes y la integración de las bondades cognoscitivas. en un proceso de investigación experimental acelerada
Ruiz-Velasco, E. (2007). “Educatrónica”, Innovación en el aprendizaje de las ciencias y la tecnología. UNAM. Instituto de Investigaciones sobre la Universidad y la Educación. Ediciones Díaz de Santos. p.p 114115.
34 2.10 Bondades cognoscitivas de la robótica pedagógica La robótica pedagógica, se inscribe en una teoría cognoscitiva de la enseñanza y del aprendizaje. El aprendizaje se estudia en un proceso constructivista y es doblemente activo. Activo por una parte, en el sentido de demandar al estudiante en ser activo desde el punto de vista intelectual; y por otra parte, solicita que estudiante que sea activo, pero desde el punto de vista motor (sensorial). Así mismo, el proceso constructivista le da la importancia que se merece al error. Aquí el error es una acción fundamental que permite al estudiante equivocarse y probar distintas alternativas de solución. Aquí se muestran las principales etapas de la robótica pedagógica16. a) Integración de distintas áreas del conocimiento. b) Operación con objetos manipulables, favoreciendo el paso de lo concreto a lo abstracto. c) Apropiación por parte de los estudiantes de distintos lenguajes (gráfico, icónico, matemático, natural, etcétera) como si se tratara del lenguaje matemático. d) Operación y control de distintas variables de manera síncrona. e) El desarrollo de un pensamiento sistémico y sistemático. f) Construcción y prueba de sus propias estrategias de adquisición del conocimiento mediante una orientación pedagógica. g) Creación de entornos de aprendizaje. h) El aprendizaje del proceso científico y de la representación y modelización matemáticas.
Ruiz-Velasco, E. (2007). “Educatrónica”, Innovación en el aprendizaje de las ciencias y la tecnología. UNAM. Instituto de Investigaciones sobre la Universidad y la Educación. Ediciones Díaz de Santos. p.p 115120.
35 a) Integración de distintas áreas del conocimiento. Uno de los principales parámetros que se deben determinar en la construcción de un robot pedagógico, es el requerimiento de un conocimiento previo de diferentes áreas, cómo son la mecánica, la electricidad, la electrónica y de un lenguaje de programación. Debido a que los alumnos de primer año de bachillerato tienen un conocimiento muy básico, como es el caso de los despejes y la aplicación de formulas llevadas en Física, y no hablar de las matemáticos que son la parte medular de un conocimiento formal. Y más aún si los alumnos en su educación secundaria llevaron un taller de electricidad o de electrónica que facilitaría su aprendizaje. Pero que sucede cuando el alumno no ha aprendido electricidad, electrónica o un lenguaje de programación, el taller de robótica seria el precursor para poder enseñar estas materias. El tener conocimientos de mecánica, sería uno de los elementos importantes para poder construir la estructura física del robot, también se requieren de conocimientos de electricidad para poder controlar y manipular al robot desde el punto de vista eléctrico como es el caso de los motores y sus características, el uso de polaridades como el positivo y negativo, etcétera. En el caso de la electrónica es importante tener conocimientos de los elementos que conllevan a un circuito electrónico, la interpretación de diagramas y el entendimiento previo de interfaces para poder interactuar la comunicación entre la computadora y el robot, también es necesario tener conocimientos de informática para poder desarrollar un programa, en este caso se trabaja con QBASIC un software para principiantes que se inician como programadores de computadoras, que les permitirá controlar al robot mediante un programa estructurado hecho por ellos mismos, y es así como la construcción de un robot, sería un excelente pretexto para lograr una integración de lo cognoscitivo y de lo tecnológico.
36 b) Operación con objetos manipulables, favoreciendo el paso de lo concreto a lo abstracto. Aquí se trata de favorecer el desarrollo de estrategias propias de resolución de problemas por parte del alumno a nivel medio superior, cuando opere directamente con el robot pedagógico, para llegar por esta vía, a formas de conocimiento más ricas y significativas para él. Esto se logra, mediante la posibilidad de permitir que se ejerza la acción del alumno sobre los robots. Lográndose con esto, que los estudiantes enriquezcan sus diferentes representaciones del robot que manipularon y puedan, a partir de estas acciones, llegar a resultados objetivos comunes y, por abstracción reflexiva, construir conceptos también comunes, manteniendo evidentemente, la diversidad en sus representaciones. El definir un modelo de colaboración y de manipulación de robots para una actividad de aprendizaje en grupo, permite complementar un conjunto de tareas relacionadas, la actividad de reflexión consiste principalmente en la construcción de un robot por parte de los alumnos, y posteriormente a una fase de experimentación virtual y presencial. Con esta tarea de reflexión se promueve, la revisión del trabajo experimental por parte del alumno, la comunicación y discusión de los resultados entre ellos, el aprovechamiento de resultados producidos anteriormente y su manipulación. Para ello se propone un robot pedagógico con las operaciones necesarias para facilitar la manipulación del robot en espacios de trabajo, de manera que favorezca la composición de resultados.
37 c) Apropiación por parte de los estudiantes de distintos lenguajes (gráfico, icónico, matemático, natural, etcétera) como si se tratara del lenguaje matemático. Es la simultaneidad de la representación gráfica en la pantalla de la computadora (usuario-maquina), entre el fenómeno de la vida real que se está reproduciendo y su simulación gráfica. Con ello, se asegura que los estudiantes se estén apropiando del lenguaje gráfico, como si se tratara de un lenguaje matemático. El lenguaje gráfico, al igual que el lenguaje matemático, es un lenguaje universal. Es más fácil la lectura, la memorización y la interpretación de una gráfica normal o de un ícono, que la memorización de un conjunto de números que muchas veces no podemos interpretar o aprender, puesto que nuestra memoria a corto plazo está limitada. Esto tiene dos ventajas; la primera, es la liberación de un espacio en nuestra memoria a corto plazo, espacio que nos podremos dedicar a la solución del problemas en cuestión y la segunda, el aprendizaje y el uso de un nuevo lenguaje, el lenguaje icónico-gráfico, como si se tratara del lenguaje matemático. Cuando el alumno se apropia de la tecnología, la adapta a sus necesidades, la transforma con el tiempo y la mejora. Para ello es indispensable que la pueda estudiar y comprender con el fin de conocerla y de ser necesario modificarla. d) Operación y control de distintas variables de manera síncrona. Aquí se trata de la integración y el uso de varias variables al mismo tiempo, esto es la representación gráfica del fenómeno y la posibilidad de observarlo en la vida real. La robótica pedagógica, nos permite manipular, operar y controlar varias variables de manera síncrona como es el caso de un robot móvil, que es operado por computadora mediante la utilización de un software, los alumnos pueden
38 observar que el robot ejecuta las instrucciones realizadas por ellos, y en la pantalla se representa la parte grafica de su programa. De esta forma cuando los alumnos dan algún tipo de instrucción a su robot, tiende a ejecutar dicha orden, esto es de alguna forma que el alumno vea que la teoría tiene una aplicación real y no sólo lo aprendido se queda en papel y lápiz. Una representación grafica se refiere a las imágenes o espectros que se ve en la pantalla del monitor.
e) El desarrollo de un pensamiento sistémico y sistemático. El pensamiento sistémico es la actitud del ser humano, que se basa en la percepción del mundo real en términos de totalidades para su análisis, comprensión y acción. Esto quiere decir que los estudiantes logren desarrollar un proceso cognitivo de manera natural, y haciendo que la aplicación de robot pedagógico conlleve a una actividad en la solución de problemas planteados mediante el control de un robot. A los alumnos se les proporciona las herramientas necesarias como son la mecánica, electricidad, electrónica y un lenguaje de programación, y se les somete a retos en la solución de problemas relacionados con la robótica, los alumnos cuando se involucran en dichos problemas se esfuerzan por logra que funcione, en este caso un robot pedagógico verlo funcionar por parte de los alumnos lo manifiestan con asombro y alegría, logrando así un interés por las cosas, y este principio es importante, porque representa un modo más fructífero de pensar y de actuar. También los estudiantes se vuelven sistemáticos cuando desarrollan metodologías particulares en la solución de un problema específico. Como desarmar y armar una computadora, creando ellos su propia metodología.
39 f) Construcción y prueba de sus propias estrategias de adquisición del conocimiento mediante una orientación pedagógica. La enseñanza, es la directriz del aprendizaje; por lo que el docente debe saber manejar este elemento para la obtención de un aprendizaje, guiando al alumno en la obtención de experiencias concretas de carácter reflexivo sobre los datos de la materia, la enseñanza se refiere a la motivación y orientación técnica del proceso de aprendizaje, por ello enseñar significa prever y proyectar la marcha de dicho proceso, estimulándolos, aclarando sus dudas, fortaleciendo su comprensión y dominio de la materia, aplicando sus conocimientos en experiencias concretas, que lo conduzcan a la actividad reflexiva y de razonamiento. La robótica pedagógica brida la oportunidad de que alumno construya su propia adquisición de conocimientos a través de una orientación pedagógica, y que no lo limite a ser un receptor de pasivo de conceptos. Esta posibilidad se inicia permitiendo al estudiante la manipulación directa sobre el objeto llamado robot, esto es, haciendo énfasis en la actividad del alumno durante la interacción con los robots pedagógicos. Es gracias a las estructuras cognitivas, que se delimitará el tipo de aprehensión de la realidad por parte del alumno. La construcción de un robot sería la mejor manera para captar la atención del adolescente despertar la curiosidad y el interés de algo nuevo y diferente, dentro del salón de clases, desde luego como una estrategia de aprendizaje.
g) Creación de entornos de aprendizaje. La creación de un entorno de aprendizaje mediante la robótica pedagógica, se ha establecido como una herramienta poderosa desde el punto de vista cognitivo, Esta técnica está pensada para unidades educativas integradas a largo del taller, donde los alumnos deben centrase en trabajos complejos compuestos que integran un proyecto.
40 Los alumnos debatirán ideas, planifican, controlan factores implicados en su proyecto, dirigen experimentos, establecen resultados. Se fomenta especialmente la capacidad de autocontrol y regulación a la vez de un proceso en marcha y del propio aprendizaje. En cierto modo se opta para fomentar la metacognición. Para permitir la creación de mejores condiciones de apropiación del conocimiento. Esto, porque permite la observación, exploración y reproducción de fenómenos precisos y reales. Favoreciendo la interactividad alumno-computadorarobot-profesor.
h) El aprendizaje del proceso científico y de la representación y modelización matemáticas. Mediante el hecho de que los estudiantes se enfrenten ante un problema y tengan que resolverlo, la robótica pedagógica les permite por medio de las manipulaciones concretas, llegar a la construcción de ciertas operaciones mentales, en un medio ambiente de experiencias constructivistas, controladas y aceleradas artificialmente, permitirá la transformación de actividades abstractas en actividades concretas, controlables y manipulables. Los objetos mentales se vuelven controlables, manipulables y tiene su relación en la vida real, cuando los estudiantes son capaces de producir un resultado, ya sea mediante la posibilidad de teclear un cierto comando, generar una gráfica, o hacer un cambio determinado de estudio. Por lo que se ha pensado en crear salas de exploración con el propósito de que los alumnos experimenten y aprendan de forma más práctica y real.
2.11 Sala de exploración de robótica La robótica pedagógica busca en primer término proporcionar un ambiente lúdico, de curiosidad hacia lo nuevo, efectuándose hacia objetos relacionados con procesos creativos, donde la indagación y la exploración sean estrategias para solucionar problemas concretos en cuestión.
41 En este sentido el aprendizaje se caracteriza por el cuestionamiento permanente acerca del funcionamiento de las cosas y ¿por qué pasa lo que pasa?, para este ambiente de trabajo, es necesario contar con recursos mínimos necesarios para su implementación como son: computadoras, motores, luces, sirenas, sensores (ópticos, temperatura, colisión, etc.) material para la construcción de estructuras (papel, tapas, vasos, cartones, caucho, etc.) la combinación de estos elementos, permite al alumno un aprendizaje sencillo hacia lo creativo y lo real. Durante el desarrollo de proyectos los alumnos simulan procesos científicos o tecnológicos, diseñan y recrean sitios o eventos, construyen maquinas u objetos mecánicos, y definen un proyecto a partir de sus intereses sociales y culturales, buscando alternativas para la construcción de su prototipo, reflexionan acerca de lo que aprenden cada día y proyectan diseños más sofisticados e intelectuales. (Acuña, A. L. 2003)17.
La Fundación Omar Dengo, se enfoca en una propuesta pedagógica de los
Talleres de Solución Creativa con Robótica, desde preescolar hasta el nivel básico,
como área de investigación y desarrollo, de lo que le ha dado beneficios a diversas entidades de Costa Rica.
2.12 Talleres de solución creativa con robótica La propuesta pedagógica orienta la ejecución de Talleres de Solución Creativa con Robótica, tomando sus fundamentos de los planteamientos filosóficos y pedagógicos constructivistas y construccionistas, representados por Vygotsky Perkins y S. Papert, respectivamente. Posiciona al estudiante en un rol activo en su proceso de aprendizaje, dándole un papel protagónico como el actor central en el ambiente de aprendizaje, que le permite incrementar su potencial creativo, expresivo y productivo17
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.
42 cognoscitivo, mientras trabaja en colaboración con otros; resolviendo problemas y encaminándose hacia comprensiones profundas de la realidad que caracteriza el entorno. Los alumnos se visualizan como jóvenes diseñadores de proyectos. Lo cual les permite pensar, imaginar, decidir, planificar, anticipar, investigar, hacer conexiones con el entorno, inventar, documentar, valorar y realimentar a otros compañeros y así mismos. El profesor se debe proyectar como un facilitador del proceso de aprendizaje que permita a los jóvenes asumir responsabilidades en un mundo cambiante. La Robótica Pedagógica ofrece un abanico de oportunidades para preparar alumnos a la resolución de problemas de cualquier tipo a través de la interactividad con los robots pedagógicos. El planteamiento pedagógico de los Talleres de Solución Creativa con Robótica18 tiene como propósito que los estudiantes se involucren activamente en el desarrollo de proyectos. Para la consecución de tal fin, se plantea la integración de equipos de trabajo, compuestos por estudiantes que evalúan problemas comunes y diseñan prototipos de solución, en los que insertan las tecnologías digitales y otros recursos, para posteriormente dar a conocer a la comunidad los resultados y productos obtenidos. Actualmente, acerca de la Robótica Pedagógica 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 práctica educativa y mucho menos que la expliquen totalmente. Es así como cada proyecto en Robótica Pedagógica adopta su propio “modelo pedagógico”. Este hecho, no crea dificultades, por al contrario puede constituir riqueza para las prácticas pedagógicas, en tanto que existen diversos modelos
Acuña, A. L. (2003). “Propuesta Pedagógica de los Talleres de Solución Creativa con Robótica” Programa Nacional de informática Educativa III Ciclos. Fundación Omar Dengo.
43 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 o por el uso de interfaces electrónicas y materiales tecnológicos que hacen parte del trabajo con robótica pedagógica. Aunque se puede trabajar con un programa de estudios básico, en donde se aborden temas como electrónica, mecánica, electricidad e informática dentro de su formación académica, y con estas bases los alumnos podrán entender los nuevos cambios tecnológicos.
3.1 Tipo de estudio En este trabajo de investigación se tomo como referencia el Taller de Robótica impartida en el Bachillerato General Oficial “Sara María Basave de Toxqui”, de la comunidad de San Pedro Cholula, con adolecentes de 15 y 16 años de edad; el Taller de Robótica fue empleado como una materia extracurricular para alumnos de primero y segundo semestre, que fortaleciera la construcción de su conocimiento a través de una nueva tecnología. El enfoque que se desarrolló durante la investigación fue de tipo cualitativocuantitativo, tanto por los instrumentos que se utilizaron como por las intenciones que nos condujeron al reconocimiento de las características del Taller de Robótica. Para el cumplimiento de los objetivos planteados se adoptó el estudio descriptivo19, el cual centró su interés en la recolección de datos en un contexto específico de tal manera que nos permitierá analizar los resultados, tanto de manera individual como en grupo, y por la cantidad de entrevistados y cuestionados se requirió de un análisis detallado. Lo que sería necesaria, una estrategia educativa, que diera énfasis en el desarrollo de habilidades para el alumno. Lo que se quiere lograr con esto es un estudio de campo para demostrar que el uso de una ciencia aplicada puede favorecer el entendimiento y la comprensión de términos y aspectos tecnológicos y científicos. En México se han desarrollado pocos trabajos debido al poco fomento que se le ha dado a la robótica pedagógica en nuestro País.
Danhke (1989) “Los estudios descriptivos buscan especificar las propiedades, las características y los perfiles importantes de personas, grupos, comunidades o cualquier otro fenómeno que se someta a un análisis” (Hernández, Fernández y Baptista, 2003, p. 117).
45 3.2 Diseño de la investigación Una de las formas que se emplearon para el proyecto de tesis, fue la elaboración de una entrevista, que se utilizo para recabar información de forma verbal y escrita, a través de preguntas que se prepararon. El investigador puede entrevistar a la persona en forma individual o en grupos. La entrevista es un intercambio de información que se efectúa cara a cara, en forma de conversación, relacionada con opiniones y descripciónes narrativas de actividades o problemas relacionados con un tema, y es por eso que se eligió esta técnica para este proyecto. Entre muchas otras funciones del Profesor es la de diagnosticar las necesidades de orientación individual y grupal de los alumnos ya que busca identificar y responder a las técnicas que operativicen su acción orientadora, desarrollar la capacidad de intervenir en el proceso educativo con técnicas, estrategias y metodologías apropiadas a las necesidades de los alumnos. Para esta tarea deberá dominar, construir y aplicar Métodos y Técnicas de conocimiento e indagación que le permitan conocer las necesidades del alumno, como de quienes participan en el proceso escolar, los cuestionarios proporcionan una alternativa muy útil para la entrevista; sin embargo, existen ciertas características que pueden ser apropiadas en algunas situaciones e inapropiadas en otra. Al igual que la entrevista, deben diseñarse cuidadosamente para una máxima efectividad. Elaborar un Cuestionario válido no es una cuestión fácil; implica controlar una serie de variables. Es "un medio útil y eficaz para recoger información en un tiempo relativamente breve. En su construcción pueden considerarse preguntas cerradas, abiertas o mixtas.
3.3 Universo. En este trabajo de investigación se realizo en el Bachillerato General Oficial “Sara María Basave de Toxqui”, de la comunidad de San Pedro Cholula. Con un total de alumnos en existencia de 668, aprobados en todas las asignaturas 449 y los reprobados de una a cinco asignaturas según sexo 219.
GRADO SEMESTRE
APROBADOS REPROBADOS INSCRIPCION EXISTENCIA EN TODAS LAS DE 1 A 5 GRUPOS TOTAL ASIGNATUTAS ASIGNATURAS
114 158 98 139 83 138 730
99 142 88 128 79 132 668
43 91 34 94 68 119 449
56 51 54 34 11 13 219
Estadística fin de curso 2007-2008.
3.4 Tipos de muestras. En este trabajo de investigación se ocuparon tres grupos, uno con alumnos del taller de robótica de primer año, otro con alumnos de los primeros años que no pertenecen a éste taller. Y el tercer grupo con alumnos de tercer año que llevaron el taller de robótica hace dos años. El taller de robótica, cuenta con 15 alumnos entre las edades de 15 y 16 años. La primera muestra fue de 10 alumnos del taller de robótica y la segunda muestra cambió a 30 jóvenes de primeros años, y la tercera muestra con 10 alumnos de tercer año, ya que en ese grupo fueron 16 estudiantes de robótica.
3.5 Instrumentos utilizados Las técnicas para hallar datos utilizan una variedad de métodos a fin de recopilar los datos sobre una situación existente, como entrevistas, encuestas y cuestionarios. Cada uno tiene ventajas y desventajas. Generalmente, se utilizan
47 dos o tres para complementar el trabajo de cada una y ayudar a asegurar una investigación completa.
El cuestionario: Una vez que se realizaron los indicadores se prepararon las preguntas, que se emplearon en el trabajo, para la recopilación de información. En este caso se eligieron alumnos de los primeros años en dos muestras y una de terceros años, tomando primero diez, luego treinta y finalmente diez jóvenes, a cada uno se le explico que se le iba aplicar un cuestionario, y sin ningún problema cedieron. Los cuales fueron seleccionando una respuesta por preguntas. Gracias a sus respuestas, se hizo posible una recopilación de información, para el proyecto de tesis. De los datos que se obtuvieron en este cuestionario, fue necesario concentrar todas las respuestas en papel y lápiz, y cuantificarlas para una descripción e interpretación de resultados.
INDICADORES Educación Memorización Matemáticas Motivación
La aplicación del cuestionario se realizo con alumnos del taller de robótica de los primeros y terceros años, de igual forma con alumnos que no pertenecen al taller.
48 INSTRUMENTO Objetivo: Este cuestionario está enfocado a recopilar datos para la investigación de tesis. GRADO:_____________GRUPO:______________FECHA:________________ INSTRUCCIONES: Lee cada una de las preguntas, marca con una equis la opción que represente la solución a tu respuesta. 1. ¿Tienes dificultades para aprender? Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
Nunca ( ) 2.
¿Tienes un horario de estudio flexible? Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
Nunca ( ) 3.
¿Estudias porque te lo mandan los padres y los profesores? Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
Nunca ( ) 4.
¿Estudias poco porque no tienes ganas y te aburres? Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
Nunca ( ) 5.
¿Tienes facilidad para encontrar las ideas principales de lo que estudias? Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
Nunca ( ) 6.
¿Te resulta difícil concentrarte en lo que estás estudiando? Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
Nunca ( ) 7.
¿Sueles estar atento a las cosas que se dicen en clase? Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
Nunca ( ) 8.
¿Escribes los datos importantes o difíciles de recordar? Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
Nunca ( ) 9.
¿Dejas tus tareas o tus trabajos inconclusos por empezar otros? Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
10. ¿Cuándo estudias para un examen empleas la memorización? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
11. ¿Retienes la información de lo que estudias? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
12. ¿Empleas algún sistema eficaz para recordar datos, nombres, etc.? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
13. ¿Si se té plantea un problema fuera de clases lo harías? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
14. ¿Puedes realizar problemas de aritmética? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
15. ¿Los problemas los resuelves paso a paso? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
16. ¿Sueles estudiar por las tardes? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
17. ¿Té distraes constantemente? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
18. ¿Tú rendimiento académico es eficiente? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
19. ¿Haces tus tareas sin ayuda? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
20. ¿Estás satisfecho con tu forma de estudiar? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
21. ¿Sueles permanecer una hora seguida estudiando sin levantarte de la silla?
50 Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
22. ¿El carácter del profesor, ¿influye negativamente en tus estudios? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
23. ¿Sueles estar atento durante toda la explicación del profesor? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
24. ¿Al tomar apuntes, ¿anotas los datos importantes que dice el profesor? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
25. ¿Estudias para el examen un día antes? Nunca ( ) Pocas veces ( ) Con frecuencia ( ) Siempre ( )
La entrevista: Una vez que se realizaron los indicadores se prepararon las preguntas, que se emplearon en el trabajo, para la recopilación de información. Donde se eligió un salón de calases para conducir la entrevista con la mayor comodidad, tomando como muestra de diez alumnos, a cada uno se le explico el propósito de la entrevista y sin ningún problema accedieron, se hicieron preguntas especificas a cera del tema, evitando expresiones y divagaciones que molestarán al estudiante, escuchando y archivando sus comentarios en una grabadora digital (MP3). La investigación de campo, se llevo a cabo con alumnos de primer año de bachillerato, gracias a la participación por parte de ellos, se hizo posible esta recolección de información, para el proyecto de tesis, y de esta manera podemos concluir con lo siguiente. De los datos que se obtuvieron en esta entrevista, fue necesario concentrar todas las opiniones hechas por parte de los alumnos, en cada una de las respuestas se describen tal cual fueron los comentarios hechos por los estudiantes.
51 INDICADORES Entorno social y cultural Ciencia y tecnología Educación Robótica
Estas preguntas se prepararon para los alumnos del Taller de Robótica para primeros y terceros años utilizando la técnica de la entrevista, y se enlistaron de la siguiente manera.
Objetivo: Esta entrevista está enfocada a recopilar datos para la investigación de tesis.
1. ¿Qué opinas acera de la educación de la escuela? 2. ¿Qué profesores hacen uso de la tecnología para hacen atractiva su materia? 3. ¿Por qué crees, que en México no existan tantos avances tecnológicos? 4. ¿Qué opinas acera de la educación de la escuela? 5. ¿Qué profesores hacen uso de la tecnología para hacen atractiva su materia? 6. ¿Por qué crees, que en México no existan tantos avances tecnológicos? 7. ¿A parte de los videojuegos y de la multimedia que otra cosa té gusta de la computación? 8. ¿Algún motivo por el cual no te agraden las matemáticas o materias afines? 9. ¿Qué sería lo ideal para que te intereses más en alguna materia como Matemáticas, Física? 10. ¿Cómo amenizas tu estudio? 11. ¿Qué tanto te gusta estudiar? 12. ¿Por qué piensas que al estudiar alguna ciencia sea muy difícil? 13. ¿Cómo te imaginas que las matemáticas estén involucradas en la tecnología?
52 14. ¿En algún momento has oído o leído acerca de la robótica, y qué sabes acerca del tema? 15. ¿Cundo llegaste a la escuela sabías del taller de robótica? 16. ¿Cómo te enteraste del taller de robótica? 17. ¿Se te informo de cómo iba ser el taller de robótica? 18. ¿Al inicio de clases, cómo sentiste el taller de robótica? 19. ¿Qué puedes decir cuando realizaste tus primeras prácticas con circuitos electrónicos? 20. ¿Cómo sentiste el taller de robótica? 21. ¿Qué puedes decir cuando viste funcionar el robot móvil? 22. ¿Con qué problemas te enfrentaste cuando construiste el robot móvil? 23. ¿Cuánto tiempo te llevo para armar tus proyectos? 24. ¿Qué experiencia te ha dejado el taller de robótica? 25. ¿Cómo puedes describir las clases del taller de robótica? 26. ¿Qué aprendiste del taller de robótica? 27. ¿Te ha ayudado el taller de robótica en alguna materia? 28. ¿Qué le recomendarías al profesor del taller de robótica? 29. ¿De qué forma te gustaría que reconocieran tus trabajos de robótica?
Una vez que se concluyo con la entrevista, se documentaron las opiniones hechas por los alumnos, se reproducido en un MP3, y se hicieron anotaciones a papel y lápiz, hubo comentarios de diversos tipos y otros muy similares, y eso hizo concentrar todas la opiniones hechas por parte de los alumnos, y posteriormente presentarlas de forma descriptiva.
4.1 Introducción al análisis de resultados Una vez que se obtuvieron los datos del cuestionario como el de la entrevista se hizo un concentrado de todos los resultados obtenidos, en el caso del cuestionario se empezaron a cuantificar todas las respuestas por el número de alumnos encuestados, la tener todo en papel y lápiz, se utilizo Excel para hacer los histogramas por cada pregunta, debido a que es el mejor tipo de grafico para hacer la comparación de varios valores, y posteriormente se hizo un análisis de los resultados obtenidos. Para el caso de la entrevista, fue diferente, debido a que a la gran variedad de comentarios hechos por los alumnos entrevistados, lo que se hizo fue concentrar todos los argumentos descritos por cada pregunta, para posteriormente hacer un análisis de lo que se obtuvo en este trabajo.
4.2 Tabla de resultados En la siguiente tabla se muestra la recopilación de datos obtenidos mediante el cuestionario.
¿Tienes dificultades para aprender?
RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 1 9 0 0 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 4 23 4 0 3 º "A" 3 6 1 0
¿Tienes un horario de estudio flexible?
RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 1 2 3 4 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 5 12 11 3 3 º "A" 1 5 2 2
¿Estudias porque te lo mandan los padres y los profesores?
RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 7 3 0 0 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 21 5 1 4 3 º "A" 4 6 0 0
¿Estudias poco porque no tienes ganas y te aburres?
RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 4 5 1 0 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 9 16 5 1 3 º "A" 4 5 1 0
¿Tienes facilidad para encontrar las ideas principales de lo que estudias?
RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 0 2 6 2 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 17 7 4 3 º "A" 0 5 2 3
¿Te resulta difícil concentrarte en lo que estás estudiando?
RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 5 5 0 0 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 11 15 5 0 3 º "A" 2 2 4 2
¿Sueles estar atento a las cosas que se dicen en clase?
RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 0 2 5 3 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 2 12 12 5 3 º "A" 0 2 5 3
RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA TALLER DE ROBÓTICA 0 6 2 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 4 9 7 3 º "A" 0 4 2
SIEMPRE 9 2 11 4
¿Dejas tus tareas o tus trabajos inconclusos por empezar otros?
RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 5 5 0 0 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 7 18 5 1 3 º "A" 3 6 1 0
10 ¿Cuándo estudias para un examen empleas la memorización? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 0 6 3 1 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 12 8 8 3 º "A" 0 3 3 4
11 ¿Retienes la información de lo que estudias? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 0 2 5 3 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 0 12 10 9 3 º "A" 0 4 5 1
12 ¿Empleas algún sistema eficaz para recordar datos, nombres, etc.? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 0 4 5 1 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 7 10 8 6 3 º "A" 0 1 4 5
13 ¿Si se té plantea un problema fuera de clases lo harías? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 0 3 4 3 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 6 14 6 5 3 º "A" 1 3 3 3
14 ¿Puedes realizar problemas de aritmética? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES TALLER DE ROBÓTICA 0 3 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 24 3 º "A" 0 3
CON FRECUENCIA SIEMPRE 5 2 3 1 5 2
15 ¿Los problemas los resuelves paso a paso? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 0 2 5 3 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 4 15 7 5 3 º "A" 1 2 2 5
16 ¿Sueles estudiar por las tardes? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE 17 ¿Té distraes constantemente? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 2 7 0 1 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 5 14 8 4 3 º "A" 0 7 2 1 TALLER DE ROBÓTICA 2 5 2 1 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 9 20 1 1 3 º "A" 1 6 1 2
18 ¿Tú rendimiento académico es eficiente? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE 19 ¿Haces tus tareas sin ayuda? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 2 0 1 7 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 1 7 6 17 3 º "A" 0 2 3 5 TALLER DE ROBÓTICA 0 0 8 2 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 2 20 5 4 3 º "A" 0 2 3 5
20 ¿Estás satisfecho con tu forma de estudiar? RESPUESTAS NUNCA TALLER DE ROBÓTICA 0 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 7 3 º "A" 2
POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE 1 4 5 14 4 6 3 0 5
21 ¿Sueles permanecer una hora seguida estudiando sin levantarte de la silla? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 1 4 3 2 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 12 13 4 2 3 º "A" 1 2 6 1
22 ¿El carácter del profesor, ¿influye negativamente en tus estudios? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 3 4 3 0 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 7 17 4 3 3 º "A" 6 0 2 2
23 ¿Sueles estar atento durante toda la explicación del profesor? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 0 0 8 2 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 16 9 3 3 º "A" 0 2 6 2
24 ¿Al tomar apuntes, ¿anotas los datos importantes que dice el profesor? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 0 1 6 3 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 11 7 10 3 º "A" 0 2 2 6
25 ¿Estudias para el examen un día antes? RESPUESTAS NUNCA POCAS VECES CON FRECUENCIA SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 1 3 2 4 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 5 11 6 9 3 º "A" 0 2 1 7
58 4.3 Análisis descriptivo 4.3.1 Descripción de datos para el cuestionario. 1. ¿Tienes dificultades para aprender?
25 20 15 10 5 0 CON FRECUENCIA POCAS VECES SIEMPRE NUNCA TALLER DE ROBÓTICA 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 º "A"
Análisis: Una vez que se hicieron las encuestas a los tres grupos, se obtuvieron los siguientes resultados, para los alumnos del Taller de Robótica, se puede observar que algunos alumnos no tienen muchos problemas de aprendizaje. Para los Primeros Años muestran pocas dificultades de estudio. En el 3º “A”, un poco más de la mitad enfrenta escasos problemas para aprender. En el histograma se puede notar que dos de tres grupos muestran un pequeño porcentaje de contrariedades de aprendizaje.
2. ¿Tienes un horario de estudio flexible?
14 12 10 8 6 4 2 CON FRECUENCIA 0 NUNCA POCAS VECES SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 º "A"
59 Análisis: Para los alumnos del Taller de Robótica, existen jóvenes que no tiene un horario de estudio flexible, de la cual no disponen de un tiempo, ocasionado quizás por trabajo o distractores, y esto puede ocasionar un bajo rendimiento académico, al no contar con un horario de estudio, esto puede reflejar una decadencia de aprendizaje, ahora si frecuenta tener un horario para estudiar, entonces el alumno podrá repasar sus apuntes, hacer tareas y trabajos escolares. Para Primeros Años, de igual forma hay jóvenes que no disponen de un horario de estudio, pocas veces, o habitualmente buscan la forma para dedicarse a estudiar y también están en la disposición de aprender. Para los alumnos de 3º “A”, usualmente acostumbran tener un horario flexible para estudiar.
3. ¿Estudias porque te lo mandan los padres y los profesores?
15 10 5 0 CON FRECUENCIA POCAS VECES SIEMPRE NUNCA TALLER DE ROBÓTICA 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 º "A"
Análisis: De los alumnos del Taller de Robótica, respondieron que no necesitan que sus padres y maestros estén presionando o diciendo que tienen que estudiar, por lo que ellos mismos han asignado un hábito de estudio, y escasas veces, reciben un llamado de atención por parte de un mayor. De los Primeros Años los alumnos contestaron que no les gusta que los presionen, por lo que ellos deciden cuando y a qué hora, y pocas veces aceptan el hecho de que se le llame la atención para estudiar. El Tercer Año rara vez ha tenido problemas con algún maestro o con sus padres y tienen la costumbre de estudiar sin la necesidad de un llamado de atención.
60 4. ¿Estudias poco porque no tienes ganas y te aburres?
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 NUNCA POCAS VECES
TALLER DE ROBÓTICA 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 º "A" CON FRECUENCIA SIEMPRE
Análisis: De los alumnos del Taller de Robótica suelen tener un agrado por estudiar, poco se aburren y estudian regularmente, son algunos los jóvenes que no tiene ganas de estudiar y lo hace rara vez. Los Primeros Años, contestaron que sí estudian y no se aburren, una minoría manifestó que se aburre, no tiene ganas y estudia muy poco, quizás se deba a distintos factores en el hogar, en la escuela o distractores externos. Los alumnos del Tercer Año coinciden con los alumnos del taller de robótica, esto pude ser, quizás porque existen jóvenes que ya empezaron a madurar y el interés por el aprender es cada vez más interesante para ellos.
5. ¿Tienes facilidad para encontrar las ideas principales de lo que estudias?
18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 CON FRECUENCIA POCAS VECES SIEMPRE NUNCA
TALLER DE ROBÓTICA 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 º "A"
Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica tienen mucha facilidad para comprender un texto, es decir, entienden lo que leen, y esto se puede reflejar en
61 sus calificaciones. Los Primeros Años, tienen problemas en cuanto a sus hábitos de estudio, al no leen correctamente un texto y difícilmente podrán retener la información que leyeron, no sabrán que lectura realizaron, y mucho menos captar la idea principal. De los alumnos de Tercer Año, la mitad no entiende lo que lee, y esto puede reflejar un alto índice de reprobación.
6. ¿Te resulta difícil concentrarte en lo que estás estudiando?
16 14 12 10 8 6 4 2 0 CON FRECUENCIA POCAS VECES SIEMPRE NUNCA
Análisis: De los alumnos del Taller de Robótica la mitad no tiene problemas para concentrarse en su hora de estudio, muchos de ellos lo hacen en silencio, la otra parte, también muy pocas veces se distrae. De de Primeros Años les resulta difícil concentrarse debido a los múltiples distractores que existen en todas partes. Del Tercer Año les resulta difícil concentrarse y se distaren constantemente.
62 7. ¿Sueles estar atento a las cosas que se dicen en clase?
Análisis: De los alumnos del Taller de Robótica normalmente están observando lo que se dice en clase, y están atentos a todo lo que se expone en el aula. Los alumnos de Primeros Años no atienden con frecuencia y divagan en otros asuntos externos a la clase. Para Tercer Año, se obtuvieron resultados similares a los jóvenes del taller de robótica, también se pude comentar que es muy difícil llamar la atención de los jóvenes, y más aún cuando sienten aburrida la clase, divagan o simplemente se distraen en otras cosas.
8. ¿Escribes los datos importantes o difíciles de recordar?
12 10 ALUMNOS 8 6 4 2
CON FRECUENCIA TALLER DE ROBÓTICA 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 º "A" POCAS VECES SIEMPRE NUNCA
Análisis: uno de los grandes problemas que se tiene con los jóvenes de bachillerato, es que no están acostumbrados en poner atención a las explicaciones que se dan en clase, y esto hace que no se molesten en hacer una
63 nota referente al tema que se está impartiendo. Sus mentes divagan en otras cosas, y en lo único que piensan es que se termine la sesión para realizar otras actividades. En cuanto a las jovencitas, sucede lo contrario, son más atentas en una clase y son las que más toman notas para recordar cualquier tipo de dato.
9. ¿Dejas tus tareas o tus trabajos inconclusos por empezar otros?
20 15 10 5 CON FRECUENCIA 0 NUNCA POCAS VECES TALLER DE ROBÓTICA 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 º "A" SIEMPRE
Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica la mitad nunca deja sus tareas sin terminar, la otra parte de vez en cuando deja sus trabajos inconclusos para comenzar otros. Los Primeros Años pocas veces lo hacen, esto muestra que un poco más de la mitad concluye sus tareas y trabajos. El Tercer Año no concluye sus tareas y trabajos esto es muy común cuando el alumnos no saben qué hacer o que realizar para terminar, y si lo hacen, porque no acostumbran en esforzarse y buscan el camino fácil.
64 10. ¿Cuándo estudias para un examen empleas la memorización?
10 8 6 4 2 CON FRECUENCIA 0 NUNCA POCAS VECES SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 º "A"
Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica emplean de vez en cuando la memorización para estudiar, y frecuentemente lo hacen un día antes de un examen. De los alumnos de Primeros Años, el empleo de la memorización suele ser un mal habito por parte de algunos alumnos, esto lleva a que el joven tiene que encontrarle sentido o relacionarlo con sus antecedentes para poder resolver un problema, el usar la memoria, quizás sea una mala idea por parte del alumno, pero es la última alternativa de muchos. Los alumnos de Tercer Año pocas veces acostumbran esta forma de estudio, y normalmente lo hace todo el tiempo.
11. ¿Retienes la información de lo que estudias?
14 12 10 8 6 4 2 0 CON FRECUENCIA POCAS VECES SIEMPRE NUNCA
Análisis: Una problemática que se ha observado en el nivel medio superior en educación, se encuentra en el hecho de que a los alumnos se les pide en un primer momento memorizar el contenido de las materias que se cubren en los
65 programas escolares, y en un segundo momento recitarlos con fines de evaluación. Existe una ruptura en el desarrollo cognitivo de los jóvenes, determinada por un lado, por la ausencia de la relación entre la utilización y el significado de los conceptos apropiadas a las situaciones que viven
cotidianamente los alumnos, y por otro lado, por la forma de enseñanza que reciben.
12. ¿Empleas algún sistema eficaz para recordar datos, nombres, etc.?
HISTOGRAMA 12 10 8 6 4 2 0
Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica frecuentemente utilizan una técnica eficaz para recordar todo tipo de información. Los alumnos de Primeros Años, de vez en cuando, utiliza una técnica. Los alumnos de Tercer Año habitualmente si emplea un procedimiento para acordarse de nombres, fechas, etc.
13. ¿Si se té plantea un problema fuera de clases lo harías?
16 14 12 10 8 6 4 2 0 NUNCA POCAS VECES
66 Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica suelen ser solidarios para algunas tareas, pero cuando se les deja un trabajo fuera de clase, la mayoría si lo hace; existen alumnos que no lo hacen, ya sea que trabajan, por flojera o porque no quieren hacer, el más mínimo esfuerzo. Los alumnos de Primeros Años, pocas veces realizan los problemas. Los alumnos de Tercer Año normalmente si hace problemas, ejercicios que se plantean fuera de clases.
14. ¿Puedes realizar problemas de aritmética?
20 15 10 5 CON FRECUENCIA 0 NUNCA POCAS VECES 3 º "A" SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 1 º "A", "B", "C", "D", "E"
Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica tienen problemas para realizar problemas de matemáticas, sobre todo en la solución de ejercicios. Los alumnos de Primeros Años, pocas veces entiende un procedimiento aritmético y esto hace que los jóvenes se frustren y no se sientan capases de resolver un problema. De los alumnos de Tercer Año no le entienden del todo a las matemáticas y esto es resultado de una mala metodología aplicada en la materia desde el nivel básico.
15. ¿Los problemas los resuelves paso a paso?
Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica frecuentemente utiliza este método, y si lo hace debido a que le entiende y lo realiza. Los alumnos de Primeros Años, no pueden solucionar un ejercicio paso a paso porque no entienden. Los alumnos de Tercer Año, entienden mejor cuando se resuelve un problema paso a paso, y cuando ellos lo resuelven están aprendiendo a ser ordenaos tanto en la materia como en su vida diaria.
16. ¿Sueles estudiar por las tardes?
15 10 5 CON FRECUENCIA 0 NUNCA POCAS VECES SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 º "A"
Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica de vez en cuando repasan sus apuntes una hora por las tardes o por los fines de semana. Los alumnos de Primeros Años, rara vez hace su tarea. Los alumnos de Tercer Año han argumentado en ocasiones que muchos de ellos trabajan o simplemente les da flojera.
68 17. ¿Té distraes constantemente?
Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica, de vez en cuando realiza múltiples actividades que se realizan en la escuela, y poco se distare. Los alumnos de Primeros Años, pocas veces, se entretiene en otras cosas y eventualmente pierde el tiempo. Los alumnos de Tercer Año, de vez en cuando se distare en otras actividades, se distraen poco. Uno de los distractores más comunes en los alumnos son por ejemplo: los videojuegos, programas de televisión, la música con fuerte volumen, chatear, etc.
18. ¿Tú rendimiento académico es eficiente?
15 10 5 0 CON FRECUENCIA SIEMPRE NUNCA POCAS VECES TALLER DE ROBÓTICA 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 º "A"
Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica, contesto que su rendimiento es normalmente eficiente, y no tienen mucho problema. Los alumnos de Primeros Años, contestaron que de vez en cuando toman empeño ya sea por problemas en
69 casa, por trabajo, o simplemente flojera, y algunos aceptaron que no son muy dedicados a estudiar por lo consiguiente su rendimiento es muy pobre. Los alumnos de Tercer Año contestaron que su rendimiento si es eficiente porque constantemente estudian.
19. ¿Haces tus tareas sin ayuda?
Análisis: Algunos alumnos del Taller de Robótica, contestaron que reciben ayuda por parte de otras personas, otros contestaron que siempre hacen su tarea sin ayuda. De los alumnos de Primeros Años, hay jóvenes que si recibe ayuda por parte de su familia y amigos, por otro lado de vez en cuando solicita ayuda, y algunos regularmente no recibe apoyo, ya sea por pena, miedo a represaría, o flojera, también otro grupo de alumnos no recibe un solo tipo de apoyo en cuestión de estudio, por lo que puede ser bueno y malo, bueno porque aprenden a ser responsables y malo porque nadie los inspecciona. Los alumnos de Tercer Año, por un lado contestaron que pocas veces recibe ayuda, y por el otro lado son alumnos totalmente independientes, que no han sentido el apoyo de una persona que los guie.
70 20. ¿Estás satisfecho con tu forma de estudiar?
Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica, pocos se encuentran satisfechos de su forma de estudiar ya sea porque no tiene un habito para hacerlo y como resultado obtiene muy malas notas, otros si están contentos con sus resultados, debido a su buen promedio obtenido en las materias. De los alumnos de Primeros Años, de igual forma pocos no están satisfechos con sus calificaciones por su bajo rendimiento, otros jóvenes, de vez en cuando estudian ya sea por su trabajo, problemas en casa o por distractores. De los alumnos de Tercer Año, algunos aún no han sido capaz de madurar, en cuanto a responsabilidades esto hace referencia a sus hábitos de estudio, un buen porcentaje contesto si está satisfecho con su forma de estudio, debido a sus alto desempeño, constancia, delicadeza y esfuerzo.
71 Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica, a unos cuantos le es muy difícil mantenerse sentados una hora y a eso porque a su edad no se han acostumbrado a una rutina de trabajo y estudio, el resto de los alumnos dedican una hora diaria por las tardes y los fines de semana. De los alumnos de Primeros Años, de igual forma hay jóvenes que no estudian por las tardes y difícilmente hace tareas, debido a su trabajo, distractores, y pereza, también existen estudiantes que de vez en cuando estudia una hora y no más. Los alumnos de Tercer Año, un bajo porcentaje de ellos no acostumbra a estudiar como mínimo una hora diaria y mucho menos leer sus notas de clase, un porcentaje mayor de alumnos si lo hace reglamentariamente, pero sólo lo necesario, y como siempre unos cuantos, son los alumnos que ya se han acostumbrado a seguir una rutina de estudio y por lo consiguiente su rendimiento se ve reflejado en cuanto a calificaciones.
22. El carácter del profesor, ¿influye negativamente en tus estudios?
Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica, contestaron algunos que no, que el carácter del profesor no ha influido negativamente en sus estudios, otros jóvenes contestaron que un poco, debido al mal carácter del profesorado. De los alumnos de Primeros Años, algunos estudiantes argumentan que no han tenido un solo problema con algún maestro, pero un poco más de la mitad, de vez en cuando ha tenido un pre alcance con algún docente. Los alumnos de Tercer Año, argumentan que no ha tenido un solo problema con algún profesor, y que es algo muy común que las clases impartidas sean muy pesadas por el carácter de los docentes.
72 23. ¿Sueles estar atento durante toda la explicación del profesor?
Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica, en su mayoría contestaron que es normal estar atentos a toda la explicación que se da en clases. De los alumnos de Primeros Años, pocos de ellos no acostumbran en poner atención porque fácilmente se distraen o no les interesa el tema, y en la mayoría de los jóvenes rara vez suele estar atento, esto se debe porque es difícil llamar la tención de un adolecente cuando se habla de estudio. Para los alumnos de Tercer Año, ya es algo habitual, en acostumbrarse el poner atención a todas las explicaciones que se dan por parte de los docentes.
24. Al tomar apuntes, ¿anotas los datos importantes que dice el profesor?
8 6 4 2 CON FRECUENCIA 0 NUNCA POCAS VECES SIEMPRE TALLER DE ROBÓTICA 1 º "A", "B", "C", "D", "E" 3 º "A"
Análisis: Los alumnos del Taller de Robótica, pocas de ellos escriben en su libreta los datos importantes que se dicen en clase, el mas de la mitad normalmente toma
73 nota de todo lo que siente que es importante en una clase. De los alumnos de Primeros Años, algunos no acostumbran escribir datos importantes pudiera ser porque no le interesa la materia, o de vez en cuando, si es que hubiese al que realmente le llamara la atención, los demás todo el tiempo toma notas porque ya es costumbre. Los alumnos de Tercer Año, un poco más de la mitad toma apuntes, y hace notas de los datos importantes que se dicen en clase.
25. ¿Estudias para el examen un día antes?
Análisis: Uno de los grandes problemas que se presentan dentro del nivel medios superior es en que los jóvenes tienen la mala costumbre de estudiar un día antes de un examen, debido a una mala planificación por parte de ellos, tiempos mal empleados y un exceso de confianza de pensar que las cosas se solucionan por si mismas. Otro problema que se puede observar, es que existen alumnos que después de clases se tiene que ir a trabajar y eso hace que al llegar a sus casas cansados, fastidiados, no piensen más que irse a descansar, y eso evita el poder estudiar por las tardes, hacer tareas, trabajos de investigación, aunque también no es pretexto para no hacer absolutamente nada. Existe la otra parte, de los alumnos que no trabajan, que solo se la pasan mirando televisor durante toda la tarde, la falta de atención de los padres, que no se ocupan del todo en cuanto revisión de sus trabajos y libretas y principalmente son ellos los que menos rendimiento académico presentan.
74 4.3.2 Descripción de datos para la entrevista. Una vez que se concluyo con la entrevista, se recopilo toda la información, posteriormente se tuvieron que escuchar todas las grabaciones y hacer anotaciones de los diversos comentarios. Por cada una de las respuestas, se escribieron en papel y lápiz, subsiguientemente se hizo un análisis por cada pregunta.
1. ¿Qué opinas acera de la educación de la escuela? Al hacer esta pregunta a los alumnos, muchos de ellos coincidieron en estos puntos, por ejemplo comentaron que la educación está muy reducida y que los profesores no deberían de ser muy dejados y debería de enseñar más, y que a los alumnos se les debería de atender más por parte de los docentes, explicar bien sus clases, y no enojarse cuando se les hace una pregunta, porque muchas veces no se les entiende, y no hacen más que leer su libro evitando todo tipo de dinamismo, argumentando que faltaron temas por ver, objetando que se necesita un poco más de educación.
Análisis: En esta pregunta hubo coincidencias, opiniones y puntos de vista en común, a pesar de haber sido entrevistados por separado, en lo particular, la opinión hecha por parte de los alumnos es crucial para darse cuenta de que se está fallando como docentes en el bachillerato. Se puede decir que el profesor tiene un compromiso con la educación, darle más atención al alumno y no solamente donde el docente aprenda para sí mismo. También la planeación de las clases puede llevarse a cabo de manera diaria, semanal, mensual, semestral, anual o a partir de las necesidades del grupo.
2. ¿Qué profesores hacen uso de la tecnología para hacen atractiva su materia? Los alumnos comentaron que lo único que se utiliza en la escuela es el cañón de video en conferencias y el poco uso que se les da a las computadoras por algunos maestros, ya que los profesores sólo utilizan el pizarrón, el plumón y la libreta, los únicos que han empleado un poco más el uso de aparatos en la escuela son en la
75 materia de Química, y en el taller de robótica. En química por las prácticas de laboratorio, y en robótica por el empleo de los robots didácticos y el uso de la computadora en trabajos de exposición. Y lo más increíble es que, en la escuela se tiene multimedia pero nadie la trabaja.
Análisis: Hoy en día es necesario que el profesor se capacite en el uso de instrumentos electrónicos, e informáticos, como herramientas de apoyo en el proceso de enseñanza aprendizaje, ya que los alumnos pueden entender y recibir la información de los contenidos de la materia, de forma más directa y agradable para ellos.
3. ¿Por qué crees, que en México no existan tantos avances tecnológicos? Un punto en común que tuvieron los entrevistados fue la economía del país, y comentaron que la tecnología va con la economía, ya que en nuestro país no se aportan muchos recursos en el ramo de la educación y que en otros países el aprendizaje va de la mano con la tecnología.
Análisis: Los alumnos comentaron que en nuestro país no se aportan muchos recursos en el ramo de la educación, y es por ello la fuga de cerebros que se da en México.
4. ¿A parte de los videojuegos y de la multimedia que otra cosa té gusta de la computación? Algo que se ha notado en los estudiantes es que a la mayoría les gusta mucho chatear (charlar), navegar en internet, bajar información imágenes y música, porque en una maquina pueden realizar varias funciones y manifiestan que magnifica la vida. Sus trabajos y tareas de la escuela las realizan en los programas de office (Word, Excel, PowerPoint), porque es muy versátil y fácil de usar.
76 Análisis: Una computadora es un equipo capaz de recibir, almacenar y procesar datos, producir información a costa del usuario; para que funcione una computadora, cuenta con elementos materiales con existencia física y con elementos inmateriales o lógicos llamados programas. Los programas son también llamados software, en tanto que los elementos físicos constituyen al hardware. Hoy en día existe una gran variedad de programas dirigidos a resolver los más variados problemas y a brindar múltiples ventajas a los usuarios.
5. ¿Algún motivo por el que no te gusten las matemáticas o materias afines? Cundo se les hizo esta pregunta a los alumnos del taller, tuvieron algo en común por ejemplo, que son muy complejas, son difíciles de entender, dan miedo, son tediosas, son muchos números, no les gusta para nada, no valen la pena, y también algunos dijo, que si les gusta, y no sienten que sean complicadas.
Análisis: Por lo regular a los jóvenes de bachillerato, la presencia de las matemáticas la física ha sido sinónimo de problemas en su ámbito de estudio, por lo general, estos tipos de disciplinas han sido un enredo y confusión de números, y sobre todo de las X, Y, Z. Lograr así, una insatisfacción y desmotivación parte de ellos.
6. ¿Qué sería lo ideal para que te intereses más en alguna materia como matemáticas, física? Lo ideal, para la mayoría de ellos, es que se desarrolle un plan de trabajo para aprender, hacer más amena la clase, empezar por algo que llame la atención, y hacerlo más práctico, por ejemplo aprender la anatomía del cuerpo humano por computadora, y así podría esquematizar la didáctica del docente.
Análisis: Regresando a lo mismo si el profesor tiene un compromiso con la educación, es quien debe buscar técnicas y estrategias de enseñanza aprendizaje, para que el alumno pueda ser el protagonista de su propio aprendizaje dentro del aula de clases.
7. ¿Cómo amenizas tu estudio? En este caso los jóvenes dieron dos tipos de respuesta, la primera es en silencio, tranquilos y sin distracciones porque no se pueden concentrar, y la segunda con música baja para estudiar.
Análisis: El alumno es el responsable de su propio proceso de aprendizaje, es él quien construye su propio conocimiento, en el sentido de que es él quien aprende y, si él no lo hace, nadie, ni siquiera el profesor.
8. ¿Qué tanto te gusta estudiar? Los alumnos al escuchar esta pregunta expresaron una sonrisa, porque la gran mayoría contesto que ni mucho ni poco sino regular, porque repasan sus apuntes y sus libros en las tardes o los fines de semana, pero hubo un caso en que un alumno se manifestó, y explicó que le cuesta mucho trabajo estudiar, sobre todo cuando se trata de memorizar fechas, nombres, lugares, etc.
Análisis: El estudiante al organizar su material de estudio y teniendo en cuenta el tiempo de dedicación para cada materia, está realizando un trabajo de planeación y de aprendizaje.
9. ¿Por qué piensas que al estudiar alguna ciencia sea muy difícil? Los alumnos contestaron que tiene que ver mucho con la autosugestión de que siempre escuchan que el estudiar alguna ciencia es lo más difícil, y argumentan que quizás no sea tan difícil si se le toma el gusto y a la vez interés, también comentan que los procedimientos son muy complejos y poco claros para su comprensión, y que es por eso que no les llama la atención.
Análisis: Esto sucede cuando al alumno, se le trata con desprecio, se le avergüenza, se le ridiculiza o se le exhibe como alumno malo; esto ocasiona que
78 le despierten al alumno ciertos sentimientos de culpabilidad y de rechazo por la materia.
10. ¿Cómo te imaginas que las matemáticas estén involucradas en la tecnología? Los jóvenes por lo regular contestaron que es lo principal, por ejemplo: medir el voltaje, saber el valor de las resistencias, y de los demás componentes, hacer cálculos para analizar circuitos, la comprensión del código binario, la utilización de un lenguaje algebraico en sistemas digitales, etc.
Análisis: A los estudiantes de este taller, se les enseño la teoría relacionada con las matemáticas por lo que respondieron, que es lo principal dentro de un diseño, ya que la electrónica como la programación tiene como base las matemáticas, como en la exactitud de los valores, cálculos para analizar circuitos, formulas, operaciones, etc.
11. ¿En algún momento has oído o leído acerca de la robótica, y qué sabes del tema? En esta pregunta hubo una gran variedad de respuestas por parte de los alumnos, desde no conocer nada del tema hasta como hacer un sencillo robot, incluso hubo un joven que comento que al principio no le interesaba nada del tema, pero después de construir su robot, sintió una satisfacción y un interés por la materia. También comentaron que en robótica se emplean varios circuitos y para que puedan servir, conocieron de conexiones y el hacer programas en un lenguaje de alto nivel, saben que en EU y Japón se desarrollan los grandes adelantos tecnológicos.
Análisis: En países latinoamericanos como Costa Rica, Perú, Argentina, por mencionar algunos de ellos, han implementado el uso de la robótica, como una nueva cultura tecnológica en las instituciones, permitiendo al alumno un ambiente por el gusto de las matemáticas, física, geometría, mecánica, electricidad, electrónica, programación, etcétera, de forma práctica y divertida.
12. ¿Cundo llegaste a la escuela sabías del taller de robótica? Muchas de las respuestas por parte de los alumnos es que no sabían del taller de robótica, y sólo dos niñas contestaron que si sabían del taller por una amiga que les comento que en el Bachillerato de Cholula se impartía el taller de robótica, y fue como decidieron estudiar a en ésta escuela.
Análisis: En el Bachillerato de Cholula, se trabajan talleres con primeros años, al alumno se le da a elegir el que más le agrade o se preste más a sus habilidades, se les da la información de cada taller y ellos determinarán con cual se anotarán, el taller de robótica es una de las opciones de la cual se hace una elección por medio de un entrevista por parte del docente y se les explica la mecánica del curso, debido a que sólo se cuenta con equipo para 15 alumnos.
13. ¿Cómo te enteraste del taller de robótica? Los alumnos contestaron que en las asesorías que se dieron antes de iniciar clases y se les informo de los talleres de la escuela, con excepción de dos alumnas que sabían de la existencia del taller.
Análisis: Uno de los problemas de la escuela es la falta de difusión de los talleres ya que el taller de robótica la consideran un gasto innecesario sin resultados inmediatos, lo que sucede, es que en el taller de robótica, se aplica la matemática, la física, la electrónica, la programación, en promedio de una año, a un nivel básico y los resultados se darán a largo plazo de forma personal por cada uno de ellos.
14. ¿Se te informo de cómo iba ser el taller de robótica? Todos los alumnos del taller contesto que si, debido que era conveniente darles toda la información necesaria para poder trabajar.
80 Análisis: Antes de que los alumnos entren al taller se les explica cual va hacer la dinámica, para que ellos determinen, si van a quedar o no.
15. ¿Al inicio de clases, cómo sentiste el taller de robótica? Los jóvenes contestaron que al principio les costó un poco de trabajo, sobre todo porque se trabajo con matemáticas, análisis de circuitos, lecturas, implementación de circuitos, etc. Pero a pesar de ello no lo sintieron pesado, al contrario muy entretenido, argumentando que se les iba facilitando más el taller cuando se trabajaba con las prácticas.
Análisis: El objetivo del taller es apoyar a los alumnos a través de una atención personalizada que contribuya a su crecimiento académico y personal. Con el propósito de coadyuvar a su desarrollo a través de un trabajo continuo, para su formación integral.
16. ¿Qué puedes decir cuando realizaste tus primeras prácticas con circuitos electrónicos? Los alumnos argumentaban que se les hizo muy sorprendente, porque nunca se imaginaron hacer algo así, como en el caso de colocar las piezas y después verlas funcionar, y sobre todo cuando utilizaron la computadora, cuando se le daba las órdenes para realizar ciertas funciones, como la manipulación de la interface.
Análisis: La robótica pedagógica busca en primer término proporcionar un ambiente lúdico, de curiosidad hacia lo nuevo, efectuándose hacia objetos relacionados con procesos creativos, donde la indagación y la exploración sean estrategias para solucionar problemas concretos en cuestión.
17. ¿Cómo sentiste el taller de robótica? Comentaron que fue divertido, entretenido, interesante, emocionante pero a la vez complicado, se sintieron bien al ver que podían logara algo, y que pueden tener
81 cierta destreza con las manos, también argumentaron que al principio fue un poco aburrido por la teoría pero a pesar de ello aprendieron cosas que no sabían.
Análisis: Se trata de ubicar al alumno en un medio ambiente adecuado, donde sea capaz de iniciar un proceso en la resolución de problemas, que pueda percibir esos problemas en su entorno real y formular soluciones a partir de sus conocimientos, imaginar soluciones, formularlas, construirlas y experimentarlas, con el objetivo de comprender y de proponer una mejor solución del problema.
18. ¿Qué puedes decir cuando viste funcionar el robot móvil? Los alumnos comentaron que al ver funcionar un robot hecho por ellos mismos, fue una emoción y satisfacción, porque nunca habían experimentado algo como esto. E incluso un alumno comento, que la robótica se le hacía indiferente pero al ver que funciono su robot, le dio un gusto y una inquietud de querer de aprender más.
Análisis: Pensando que la presencia de un robot en el salón de clase, puedo ayudar a crear un ambiente de aprendizaje interdisciplinario, el alumno puedo desarrollar diferentes tipos de habilidades, lograr así una satisfacción y motivación por parte de él.
19. ¿Con qué problemas te enfrentaste cuando construiste el robot móvil? Los alumnos argumentaban que el problema principal que tenían para armar el robot, era colocar las piezas en el circuito impreso, la conexión de los motores y sobre todo, soldar con el cautín.
Análisis: La idea de pensar que los alumno iban hacer un robot, fue un detonante por querer saber de cómo se hace, les costó trabajo implementar el circuito principal, por el orden de las piezas, la lectura del diagrama y soldar las piezas, pero a pesar de ello buscaban la forma de que funcionara ya que lo que querían
82 era verlo funcionar, esto hace que si al alumno se le motiva y se le orienta, esté se involucrará en un ambiente de aprendizaje.
20. ¿Cuánto tiempo te llevo para armar tus proyectos? En este caso, cuando se les pedía material para trabajar con su robot, unos alumnos no llevaban el material completo porque no lo encantaban y eso no les impedía avanzar, por lo que contestaron de una a cuatro semanas. Al notar esto se tomo la decisión de comprar todo el material por mayoreo para ahorrar en costos y así contar con el material en los tiempos indicados.
Análisis: Una vez que tenían su material completo, trataban de hacerlo lo más rápido, por lo que sus demás compañeros ya lo habían terminado, y lo querían ver funcionar. Esto hace notar que si el alumno busca un modo de hacer las cosas, eso quiere decir que existe un interés por parte de él, logrando así un aprendizaje por quererlo lograr.
21. ¿Qué experiencia te ha dejado el taller de robótica? Los alumnos argumentaron que aprendieron más pronto de lo tradicional, quedándoles una buena experiencia al saber cómo funciona un robot, dándoles un panorama más claro de lo que es la robótica. Un alumno menciono, que le llamo mucho la atención el taller, y ahora quiere hacer sus propios programas, sus robots y estudiar la ingeniería.
Análisis: La motivación surgió de la necesidad interna e innata del alumno, que lo incitaron a realizar distintas actividades, el grado de motivación que presento el alumno, dependió en gran medida del robot y la importancia de su actividad.
22. ¿Cómo puedes describir las clases del taller de robótica? Los alumnos comentaron que fueron entretenidas, divertidas, agradables, muy interesantes, y que quieren aprender más, que está muy bien lo que se enseña, y un alumno comento que “con simples cosas se pueden armar grandes cosas”.
83 Análisis: Con esta disciplina, se propone que se deba ofrecer al alumno la oportunidad de involucrarse en un proceso de investigación experimental acelerada artificialmente, esto, sin que su proceso académico se vea entorpecido.
23. ¿Qué aprendiste del taller de robótica? Los alumnos argumentaron que muchas cosas vistas en el taller de robótica eran nuevas para ellos, como conocer e identificar los componentes, un poco de electrónica, programación en QBASIC, soldar piezas y controlar una interface por computadora, y sobre todo hacer el robot.
Análisis: En este sentido el aprendizaje se caracteriza por el cuestionamiento permanente acerca del funcionamiento de las cosas, para este ambiente de
trabajo, es necesario contar con recursos mínimos necesarios para su implementación como son: computadoras, motores, luces, sirenas, sensores, la combinación de estos elementos, permite al alumno un aprendizaje sencillo hacia lo creativo y lo real.
24. ¿Te ha ayudado el taller de robótica en alguna materia? Esta pregunta se realizo con alumnos que llevaron el taller hace dos años, y comentaron que les ayudo en mucho en las materias de Física, Programación Estructurada, y en Matemáticas sobre todo en los despejes. Y también para poder definir sobre algún estudio de ingeniería. Los alumnos de primero comentaron que por el momento no.
Análisis: Se piensa que haciendo un uso inteligente y racional de medios educativos, se pueden desarrollar didácticas que permitan lograr aprendizajes significativos, permitiendo que los alumnos tengan una cultura extensa y general, que tengan más autonomía y exista una verdadera socialización del conocimiento.
84 25. ¿Qué le recomendarías a tu profesor de robótica? Las respuestas de los alumnos variaron un poco, diciendo por un lado que las clases eran muy directas, prácticas, tranquilas, y no sabían que recomendar y por el otro lado pidieron más horas de clase y más prácticas.
Análisis: Cuando un alumno se encuentra motivado intrínsecamente, lo manifiesta participando constantemente, siendo puntual, leyendo sus libros, apuntes y atendiendo oportunamente en clases. Esto, a su vez alienta al profesor a mejorar su clase, Siempre buscando llamar la atención del alumno, para mejorar y promover su aprendizaje.
26. ¿De qué forma te gustaría que reconocieran tus trabajos de robótica? Los alumnos comentaron que sería bueno dar a conocer sus trabajos en exposiciones, hacerlo público, porque no se sabe lo que se está haciendo en el taller, y por eso la escuela no le da mucha importancia.
Análisis: El alumno no necesita recompensas conductuales. Este tipo de motivación es la más auténtica, ya que del mismo alumno surge para su beneficio la necesidad de aprender. Dicho comportamiento, depende fundamentalmente de las influencias educativas de los padres, el ambiente familiar, mismas que ayudan al alumno a manifestar una estabilidad en el aprendizaje. Uno de los principales desafíos en este proyecto es el apoyo y el aporte de recursos económicos por parte de la institución, por que el taller de robótica pedagógica puede ofrecer un campo de investigación, y un nuevo enfoque educativo en el Bachillerato General Oficial “Sara María Basave de Toxqui”, de la comunidad de San Pedro Cholula.
5.1 Introducción Esta propuesta de investigación está basada en los cuatro niveles de conciencia humana de Bernard Lonergan, observó que las preguntas son en realidad las expresiones naturales de la inteligencia humana, y que no surgen porque el individuo fue entrenado a hacerlo de cierta manera, sino que son la manifestación humana del deseo de saber: “¿Qué es?, ¿Cómo es?, ¿Cuándo es?, ¿Dónde es?, ¿Por qué es?, ¿Para qué es?, ¿Es así?”. Estas preguntas, que según él, no son más que expresiones espontáneas de una inteligencia inquisidora, forman la base de la teoría cognitiva que expresa en su trabajo Insight, el cual responde a la interrogante ¿Qué hacemos cuando sabemos? Lonergan se cuestionó: ¿Qué pasaría si los maestros fuesen filósofos? Pondrían más atención al modo en que nuestras mentes trabajan cuando quieren saber algo, desde el momento en que se expresa el deseo de conocimiento en una pregunta, hasta el saber expresado en una respuesta. “En el desenvolvimiento dialéctico para entender nuestro deseo de saber está la clave de nuestro desarrollo filosófico.” (Lonergan, 1988)20. La meta de la filosofía, y por ende la base de la teoría cognitiva está en ese deseo desinteresado, desprendido, e irrestricto de saber, y el desarrollo filosófico de un estudiante inicia cuando experimenta este deseo concreto, expresado en una pregunta, y la sigue de manera consiente hasta alcanzar a poseer el conocimiento buscado. Según Lonergan, los maestros que “conocen su trabajo” son aquellos que logran reconocer el deseo innato de cuestionamiento que opera en sus alumnos.
Lonergan B. (1988). Método en Teología. Traducción de Gerardo Remolina. Ediciones Sígueme. Salamanca. Universidad Iberoamericana. México.
86 Si queremos que los alumnos manifiesten una actitud receptiva hacia el aprendizaje, debemos concientizarlos primero de ese deseo de saber que ya poseen. Sólo entonces seremos capaces de llevarlos a través del camino de autocorrección, y no como procesadores de información. Lonergan siguió haciéndose muchas más preguntas sobre las operaciones humanas y desarrolló en escritos posteriores otras dimensiones que tal vez no había tenido suficientemente en cuenta en Insight: ¿Qué hago cuando decido? Nos hallamos, entonces, en el campo de lo existencial, en el campo de la moral y de las decisiones, que han sido más desarrollados por las escuelas filosóficas de corte fenomenológico y existencial. Lonergan, parte de la realidad en sus estudios y propone el “método trascendental” en el esquema general del proceso del conocimiento intelectivo de la mente humana. Al reflexionar sobre el método trascendental habla de cuatro niveles de conciencia. Cada nivel queda determinado por el tipo de relación que el sujeto pretende establecer y que de hecho establece, a través de una serie de operaciones conscientes, con el objeto. No es que el sujeto determine al objeto. Es la conciencia del sujeto la que queda determinada por una operación mutua entre el sujeto que conoce y el objeto que se presta al juego del conocimiento. De esta experiencia del conocer, ambos surgen transformados. Estos cuatro niveles de conciencia son: Empírico (Atender), Intelectual (Entender), Reflexión (Juzgar) y Responsable (Valorar). El primero es el nivel de la intención, es sólo prestar atención. El segundo, si además de atender buscamos entender. El tercero si además de los anteriores niveles, pretendemos organizar categorías de lo que hemos entendido, juzgar. Un cuarto nivel se presenta, si además queremos hacernos responsables de lo que hemos atendido, entendido y juzgado. Basados en el trabajo de Lonergan, los maestros podemos extrapolar sus ideas y preguntarnos ¿Qué enseñamos y por qué lo hacemos?
87 En ese sentido “…la idea que se tenga de la escuela estará en función de la idea que se tenga de la sociedad, y la idea que se tenga de la sociedad está ligada con la noción que se tenga del bien” (Lonergan, 1988).
5.2 ¿Por qué robótica pedagógica a nivel medio superior? El Taller de Robótica Pedagógica, proporciona las herramientas necesarias para que el alumno adquiera los conocimientos necesarios, para desarrollar habilidades y destrezas, y asuma una actitud responsable en su ambiente de trabajo. En este sentido aplicará los principios básicos de la mecánica, la electricidad, la electrónica y el dominio de un lenguaje de programación. La formación inicia a partir del primer semestre que será con la unidad denominada Un Preámbulo a la Robótica, la segunda unidad se llama Fundamentos de Electrónica, la tercera unidad se titula Circuitos Electrónicos, y la cuarta unidad del primer semestre se llama Sensores en Robótica. En el segundo semestre se inicia estudiando Los Sistemas Digitales de forma muy general, como segunda unidad se describe El Puerto Paralelo y sus registros de datos, estado y de control, en el tercer capítulo se maneja un lenguaje de programación, en un ambiente en MS-DOS, como es el caso de QBASIC, un software para principiantes, se puede manejar otro lenguaje de programación como Pascal, TC, Logo, etcétera. Y finalmente un lenguaje de programación orientado a objetos como es el caso de Visual Basic, también se puede manejar otro lenguaje como es el caso de de Delphi. Cada semestre tiene una duración de 60 horas.
5.3 Importancia del proyecto Lo que se busca es que la robótica pedagógica forme parte del área de las ciencias exactas como un componente de formación propedéutica, para Bachillerato General Estatal, como respuesta al crecimiento de los avances de la tecnología. Puede ser considerada como eje transversal dentro de un mapa curricular del Bachillerato General, apoyando al resto de las asignaturas como plataforma de producción de conocimientos y aprendizajes desarrollados dentro
88 de los horizontes de búsqueda de las diferentes áreas, dando apretura al trabajo académico interdisciplinario con aquellos temas que permiten su integración y vinculación. Esta asignatura requiere de jóvenes que se quieran actualizar y con capacidad para adaptar, asimilar, discernir, y aportar soluciones a los problemas que impliquen en el tema de la robótica educacional, por lo que este taller se provee al alumno de instrumentos, capacidades y herramientas básicas de aprendizaje para el manejo de las nuevas tecnologías. El estudio que se utiliza en este proyecto responde a un interés por lograr que el alumno pueda resolver problemas mediante la práctica, en un ambiente que despierte el interés científico, actitudes críticas, tolerancia y respeto; siguiendo una estructura metodológica en el aborde de los temas. Y es por ello la importancia de la robótica pedagógica como una estrategia de aprendizaje en el nivel medio superior.
Unidad I. Unidad II. Unidad III. Unidad IV. Unidad V. Unidad VI.
Un preámbulo a la robótica Fundamentos de electrónica Circuitos electrónicos Sensores en robótica Sistemas digitales Puerto paralelo
Unidad VII. Programación en Qbasic Unidad VIII. Programación en Visual Basic
89 5.4 Competencias El presente programa contribuye particularmente al desarrollo de las siguientes competencias genéricas. Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la utilización de medios, códigos y herramientas apropiadas. Establecer la correspondencia entre los fenómenos naturales y los modelos matemáticos que los representan. Manejo de equipo tecnológico para obtener información. Expresar ideas y conceptos mediante la representación de la ciencia y de tecnología.
Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos. Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objeto. Ordena información de acuerdo a categorías, jerarquías y relaciones. Identifica los sistemas y reglas o principios medulares que subyacen a una serie de fenómenos Construye hipótesis, diseña y aplica modelos para probar su validez Sintetiza evidencias obtenidas mediante la experimentación para producir conclusiones y formular nuevas preguntas.
Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos. Propone de manera de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos. Asume una actitud constructiva, congruente con los conocimientos y habilidades con los que cuentan dentro de distintos equipos de trabajo.
90 Disciplinares. Construye e interpreta modelos con robótica o aleatorios mediante la aplicación de procedimientos matemáticos, para la comprensión y análisis de situaciones reales y formales. Propone explicaciones de los resultados obtenidos mediante procedimientos matemáticos, físicos, eléctricos, electrónicos e informáticos y los contrasta con modelos establecidos o situaciones reales. Argumenta la solución obtenida de un problema, de modo matemático, físico, eléctrico, electrónico e informático. Analizar las relaciones entre dos o más variables de un proceso social o natural para determinar o estimar su comportamiento. Interpretar datos con simbología técnica y científica. Propone, formula, define y resuelve diferentes tipos de problemas mediante robótica buscando diversos enfoques.
5.5 Estrategias generales de aprendizaje Lectura en sus diferentes modalidades. Resolución de problemas cualitativos y cuantitativos. Diseño y ejecución de actividades prácticas en el aula y/o en el laboratorio. Análisis y discusión de casos. Obtención de datos (investigación) y procedimientos. Actividades extraescolares. Representaciones. Páginas web.
5.6 Resultados de aprendizaje. Los alumnos: En el nivel Atender: Identificará la robótica industrial y no industrial.
91 Identificará y reconocerá la simbología aplicada en electrónica y robótica. Conocerá la ley de ohm y las leyes de Kirchhoff. Observará los elementos electrónicos utilizados en robótica. Identificará la electrónica analógica y la electrónica digital. Observará la estructura básica de la programación. Identificará un diagrama de flujo. Visualizará la sintaxis de la programación. Identificará las interfaces aplicadas en robótica.
En el nivel Entender: Excluirá la robótica industrial de la no industrial Relacionará la simbología implementada en diagramas electrónicos. Relacionará las leyes de ohm con las de Kirchhoff. Comprenderá la utilización de cada elemento electrónico implementado en robótica. Comprenderá la importancia de la electrónica clásica y los avances de la electrónica digital. Comprenderá la estructura básica de la programación orientada a objetos. Desarrollará el uso de diagramas de flujo en la preparación de un programa estructurado. Relacionará las diferentes sintaxis utilizadas en programación para la elaboración de un programa. Relacionará la programación con la electrónica para la implementación de interfaces aplicadas en robótica.
En el nivel Juzgar: Decidirá la importancia de la robótica industrial o no industrial como área de estudio e investigación. Verificará que los elemento aplicados en robótica, tienen su importancia en la implementación de circuitos.
92 Comprobará que las leyes de ohm y de Kirchhoff, tienen su aplicación en la robótica. Argumentará el uso de los elementos electrónicos aplicados en robótica. Buscará el uso de circuitos analógicos y digitales en la implementación de un robot pedagógico. Verificará la estructura básica de un programa. Deducirá la importancia de un diagrama de flujo en los pasos de un programa. Verificará las sintaxis utilizadas en programación a través de la informática. Deducirá que las interfaces electrónicas, tienden a comunicarse con las computadoras.
En el nivel Valorar: Deliberará la importancia de la robótica industrial de la no industrial. Decidirá la importancia de la simbología electrónica aplicada en robótica. Analizará adecuadamente la importancia de las leyes de ohm y de Kirchhoff, en su aprendizaje. Decidirá qué elementos utilizará para resolver problemas eléctricos y electrónicos en su robot pedagógico. Erigirá los circuitos pertinentes de acuerdo a las situaciones que se planten. Valorará la estructura básica de un programa. Analizará el diagrama de flujo para la estructuración de un programa. Analizará las sintaxis utilizadas en programación a través de la informática. Deliberará que las interfaces aplicadas en robótica pedagógica, tienen un uso práctico en el campo industrial y no industrial.
93 5.7 Organización del programa para ámbitos de estudio de la robótica pedagógica. El programa del taller de robótica pedagógica para educación media superior está estructurada alrededor de ámbitos. Ello atiende la necesidad de visualizar las grandes líneas que organizan nociones, conceptos, procesos y principios básicos, así como las habilidades y las actitudes que pueden desarrollarse como parte del estudio de la ciencia como de la tecnología. Dichos ámbitos abarcan aspectos clave para la comprensión e interpretación de la ciencia básica. La estructura del programa busca favorecer la integración de contenidos de diversas asignaturas como Matemáticas, Física, Electricidad, Electrónica
Analógica, Electrónica Digital, Hardware (Puertos) y Software (Lenguajes de Programación), de manera que los alumnos tengan mayores oportunidades para profundizar y enriquecer sus conocimientos básicos.
TEMARIO ABIERTO (Elementos organizados de la búsqueda) UNIDAD I. UN PREÁMBULO A LA ROBÓTICA Objetivos: En el nivel Atender, el alumno(a): Visualizará el origen de la robótica. Reconocerá e identificará la robótica industrial y no industrial. Identificará los diferentes tipos de robots. En el nivel Entender, el alumno (a): Conocerá el origen de la robótica. Comprenderá el funcionamiento de un robot. Relacionará los tipos de robots que existen en el área de investigación. Comprenderá de las características que debe contar un robot. En el nivel Juzgar, el alumno (a): Reflexionará sobre los avances que ha tenido la robótica. Argumentará la variedad y clasificación de los robots. Analizará el uso que se le debe dar a cada robot en base a su estructura. Deducirá que la robótica está en un proceso de investigación. En el nivel Valorar, el alumno (a): Deliberará sobre la importancia de la robótica como fenómeno de estudio. Deliberará sobre la importancia de la robótica en la vida cotidiana.
Horizonte de búsqueda (campo temático general) Niveles de Operación de la Actividad Consciente Intelectual (Preguntas) Para la inteligencia Para la reflexión
Actividades específicas de aprendizaje
Para la deliberación Qué el alumno: Visualice un documental acerca de la robótica, formulándoles una serie de preguntas con respecto al video. Discuta y analice en grupo acerca del documental. Redacte una ficha de trabajo en la que argumente por qué es importante la robótica. Lea en grupo acerca de la robótica.
¿Qué es un robot? ¿Para qué estudiar robótica? Introducción a la Robótica ¿Qué es teleoperación? ¿Por qué robot? ¿Por qué es importante la robótica? ¿Qué es teleopresencia? ¿Qué es autonomía?
¿Cómo se clasifica un robot?
¿Por qué unos son muy específicos?
¿Para qué funciona un robot?
¿Qué es un mecanismo? Mecánica de Robots ¿Qué es una articulación? ¿Qué es un grado de libertad? ¿Qué es torque? ¿Qué es un sistema operativo?
¿Qué características debe tener un S.O.?
¿Por qué un brazo robot? ¿Por qué cinemática? ¿Por qué engranes?
¿Para qué sirven los mecanismos? ¿Para qué Newton?
Realice una lectura acerca del tema con apoyo de un libro de texto o la revista SERVO. Realice una lectura acerca del tema con apoyo de un libro de texto. Realice una práctica con engranes.
¿Por qué MSDOS?
¿Para qué se necesita un S.O.?
Realice prácticas DOS.
unas MS-
¿Qué lenguajes existen? ¿Qué lenguajes se trabajan con robótica? ¿Por qué BASIC, PASCAL y C?
¿Para qué un lenguaje? ¿Para qué la sintaxis?
Realice unas prácticas para identificar los tipos de programas que existen en programación.
¿Qué es CAD/CAM? Robots Móviles ¿Qué es una configuración? ¿Por qué móviles? ¿Para qué moto reductores y ruedas? Realice una lectura acerca del tema con apoyo de un libro de texto o revista SERVO.
CONOCIMIENTOS PROCESOS Y PRODUCTOS DESEMPEÑO ACTITUDINAL CONSCIENTE Que el alumno (a) manifieste los siguientes valores y actividades: Actitud y disposición al trabajo en equipo. Respeto a las normas acordadas entre los estudiantes y el docente al principio del curso. Participación reflexiva en actividades grupales. Solidaridad entre compañeros. Entusiasmo en el cumplimiento de trabajos colaborativos con otras asignaturas.
Que el alumno (a) demuestre la apropiación de: Concepción de la robótica. Conceptos y clasificación de robots. Nociones de mecánica de robots. Tipos de Sist. Operativos. Clasificación de lenguajes. Propiedades del robot móvil.
Que el alumno (a) evidencie los procesos de los siguientes productos: Redacción de una definición. Reporte de búsqueda de campo sobre la robótica. Redacción de conclusiones sobre la importancia de la robótica. Listado de casos de usos de la robótica.
TEMARIO ABIERTO (Elementos organizados de la búsqueda) UNIDAD II. FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA Objetivos: En el nivel Atender, el alumno(a): Observará el origen del electrón. Identificará la carga positiva y la carga negativa. Identificará el voltaje, la corriente, la resistencia y la potencia eléctrica. Visualizará la ley de ohm. Observará las leyes de Kirchhoff. Identificará los divisores de corriente y de voltaje. En el nivel Entender, el alumno (a): Comprenderá el término de electricidad. Relacionará las cargas eléctricas. Comprenderá la diferencia entre voltaje, corriente, resistencia y potencia. Relacionará las leyes de Kirchhoff con la ley de ohm. En el nivel Juzgar, el alumno (a): Experimentará con cuerpos electrizados. Analizará matemáticamente la ley de ohm y las leyes de Kirchhoff. Desarrollará matemáticamente los divisores de voltaje y de corriente.
En el nivel Valorar, el alumno (a): Reconocerá que la materia está constituida por partículas. Deliberará sobre la importancia del voltaje, la corriente y la resistencia. Deliberará la consecuencia de la conservación de la energía y la propiedad conservativa de los circuitos eléctricos.
Horizonte de búsqueda (campo temático general) Niveles de Operación de la Actividad Consciente Intelectual (Preguntas) Para la inteligencia Para la reflexión Para la deliberación Actividades específicas de aprendizaje Qué el alumno:
En equipo realice la siguiente actividad: Frota una regla de plástico de 30 cm en un suéter que alguien tenga puesto desde una hora antes. Rápidamente toque con la regla pedacitos de papel y retírela de forma inmediata. Repita el experimento, sustituyendo el suéter como superficie de frotamiento, por una franela, blusa, lana, etc. Realice un cuadro comparativo de los resultados obtenidos en cada caso. En equipo realice la siguiente actividad: A un cable conductor se le quitan 5 cm de la protección de plástico y se deja tan sólo uno o dos de los alambres de cobre que quedan al descubierto, eliminando el resto. Con este cable y una pila se prepara un circuito eléctrico y se le coloca un foco piloto miniatura (para tablero) para visualizar el paso de corriente. Posteriormente en el lugar del foco se coloca un globo inflado, se ponen las porciones descubiertas de los cables en contacto con el globo mediante cinta adhesiva. Escriba sus observaciones en su cuaderno.
¿Qué es un electrón? ¿Qué es una carga positiva? Antecedente histórico ¿Qué es una carga negativa? ¿Por qué el ámbar? ¿Por qué eléctrico? ¿Por qué las cargas eléctricas se atraen? ¿Para qué electrizar? ¿Para qué una barra de vidrio y un pañuelo de seda?
¿Qué es un protón? ¿Qué son los neutrones?
Voltaje, Corriente y Resistencia eléctrica
¿Qué un campo eléctrico?
¿Por qué electrones libres?
¿Para qué existe oposición por parte de la resistencia?
¿Qué es la corriente convencional? ¿Cómo se define el Concepto de corriente eléctrica?
¿Con que relación matemática comprueba el dato de potencia del recibo de luz? ¿Con qué argumentos se demuestra que la energía eléctrica es trabajo?
¿Qué beneficios se obtienen al conocer la Ley de Ohm aplicada a su vida cotidiana? ¿Qué consecuencias reales tiene la incorrecta aplicación de la Ley de Ohm en un circuito eléctrico?
¿De qué manera se relaciona la ley de Ohm con la potencia eléctrica?
Discuta con sus compañeros sobre las posibles causas de lo observado y escriba un reporte de la actividad en su cuaderno. Busque en un texto de física la relación matemática que existe entre los componentes del circuito y ejemplifique con diagramas los tipos que pueden existir. Realizará análisis utilizando las teorías de Kirchhoff con problemas matemáticos vistos en clases.
¿Qué es LCK? ¿Qué es LVK?
¿Cómo se comprueba que la relación Matemática obtenida se aplica en la mayoría de los circuitos?
¿Tienen importancia los divisores de voltaje y de corriente?
Que el alumno (a) demuestre la apropiación de: Introducción a los antecedentes históricos. Propiedades del voltaje, corriente, resistencia. Ley de ohm Potencia eléctrica. Leyes de Kirchhoff. Aplicaciones.
Que el alumno (a) evidencie los procesos de los siguientes productos: Mapa conceptual sobre los antecedentes históricos. Reporte de resultados. Resolución de problemas matemáticos. Apuntes personales.
TEMARIO ABIERTO (Elementos organizados de la búsqueda) UNIDAD III. CIRCUITOS ELECTRÓNICOS Objetivos: En el nivel Atender, el alumno(a): Observará la simbología y componentes básicos de electrónica. Identificará cada uno de los componentes electrónicos. En el nivel Entender, el alumno (a): Comprenderá la simbología de la electrónica. Relacionará los componentes utilizados en electrónica. En el nivel Juzgar, el alumno (a): Experimentará con los componentes electrónicos. Argumentará la variedad y clasificación de cada elemento. Analizará el uso que se le debe dar a cada componente electrónico. En el nivel Valorar, el alumno (a): Deliberará sobre la importancia de la electrónica como fenómeno de estudio.
Horizonte de búsqueda (campo temático general) Niveles de Operación de la Actividad Consciente Intelectual (Preguntas) Para la inteligencia ¿Qué es un componente? ¿Qué es un protoboard? Para la reflexión ¿Por qué es necesario reconocer la simbología? Para la deliberación ¿Para qué hacer una descripción de cada componente? Actividades específicas de aprendizaje Qué el alumno:
Visualice y reconozca de forma física cada uno de los componentes. Redacte en su libreta de apuntes los argumentos descritos en clase. Lea en grupo acerca de los componentes descintos en el texto. Realice prácticas con cada uno de los componentes de forma experimental.
Símbolos componentes y herramientas
¿Qué es un led? ¿Qué es un diodo? ¿Qué es un potenciómetro? ¿Qué es una resistencia? ¿Qué es un capacitor? ¿Qué es un transistor? ¿Qué es un C.I?
¿Cómo funciona cada uno de los circuitos? ¿Cómo se clasifica una resistencia de carbón?
¿Para qué se necesita un diagrama? ¿Para qué conocer el código de colores?
CONOCIMIENTOS PROCESOS Y PRODUCTOS DESEMPEÑO ACTITUDINAL CONSCIENTE Que el alumno (a) manifieste los siguientes valores y actividades: Actitud y disposición al trabajo en equipo. Respeto a las normas acordadas entre los estudiantes y el docente al principio del curso.
Que el alumno (a) demuestre la apropiación de: Introducción a la simbología. Propiedades de los circuitos. Cómo funcionan los circuitos
Que el alumno (a) evidencie los procesos de los siguientes productos: Realización de prácticas. Implementación de circuitos. Reporte de resultados. Apuntes personales.
Participación reflexiva en actividades grupales. Solidaridad entre compañeros. Entusiasmo en el cumplimiento de trabajos colaborativos con otras asignaturas.
TEMARIO ABIERTO (Elementos organizados de la búsqueda) UNIDAD IV. SENSORES EN ROBÓTICA Objetivos: En el nivel Atender, el alumno(a): Visualizará gráficamente una señal analógica y una digital. Identificará un transductor. En el nivel Entender, el alumno (a): Comprenderá que es una señal analógica y digital. Comprenderá que es un convertidor A/D. Comprenderá que es un transductor. En el nivel Juzgar, el alumno (a): Experimentará con los transductores electrónicos. Argumentará la variedad y clasificación de cada transductor. Analizará el uso que se le debe dar a cada transductor. En el nivel Valorar, el alumno (a): Deliberará sobre la importancia de los transductores como tema de estudio.
Horizonte de búsqueda (campo temático general) Niveles de Operación de la Actividad Consciente Intelectual (Preguntas) Para la inteligencia ¿Qué es un transductor? Para la reflexión ¿Cómo funciona una señal? Para la deliberación Actividades específicas de aprendizaje Qué el alumno:
Redacte en su libreta de apuntes los argumentos descritos en clase. Lea en grupo acerca de los sensores en un libro de texto.
¿Para qué conocer una señal?
¿Qué es una señal discreta?
¿Cómo hacer la distinción entre analógico y digital? ¿Cómo funciona un convertidor A/D? ¿Cómo funciona una fotorresistencia? ¿Cómo funciona un microswitch? ¿Para qué hacer una conversión analógica a digital?
¿Qué beneficios se obtienen al trabajar con una fotorresistencia?
¿Qué es un convertidor A/D?
Realice una práctica con un convertidor analógico digital. Realice una práctica con las fotorresistencias. Realice una práctica con un microswitch.
Sensores Digitales de uso
¿Qué es un sensor switch?
general ¿Qué es un sensor infrarrojo? ¿Qué es un sensor refractivo? ¿Qué es un sensor de ranura? ¿Qué es el efecto hall? microswitch?
Sensores Infrarrojos Optoacoplados
¿Cómo funcionan los sensores infrarrojos? Cómo funcionan es el efecto hall?
Realice una práctica con sensores infrarrojos.
¿Por qué es importante el efecto hall?
Realice una práctica con un sensor Hall.
Que el alumno (a) demuestre la apropiación de: Sensores analógicos y digitales. Convertidor A/D. Fotorresistencia. Microswitchs. Sensores Infrarrojos. Sensor de Efecto Hall.
TEMARIO ABIERTO (Elementos organizados de la búsqueda) UNIDAD V. SISTEMA DIGITAL Objetivos: En el nivel Atender, el alumno(a): Visualizará el sistema binario. Observará la relación entre el 0 y el 1 binario. En el nivel Entender, el alumno (a): Comprenderá la lógica binaria. Relacionará los ceros con los unos. En el nivel Juzgar, el alumno (a): Demostrará con tablas de verdad las proposiciones binarias. Analizará la variedad y clasificación de códigos. En el nivel Valorar, el alumno (a): Deliberará sobre la importancia del sistema binario.
Horizonte de búsqueda (campo temático general) Niveles de Operación de la Actividad Consciente Intelectual (Preguntas) Para la inteligencia ¿Qué es el sistema decimal? ¿Qué es el sistema binario? ¿Qué es un bit? ¿Qué es un byte? Para la reflexión Para la deliberación Actividades específicas de aprendizaje Qué el alumno:
Redacte en su libreta de apuntes los argumentos descritos en clase. Realice conversiones de los sistemas decimal, octal y hexadecimal.
¿Cómo diferenciar un sistema de otro?
¿Para qué se necesita hacer una conversión?
¿Por qué un nivel Alto y un nivel Bajo? ¿Cómo funciona cada una de las compuertas lógicas?
¿Para qué se necesita conocer un flanco?
Realice prácticas con cada uno de los componentes de forma experimental. Redacte en su libreta de apuntes los argumentos descritos en clase. Realice aritmética binaria con las compuertas lógicas.
¿Para qué analizar con tablas de verdad?
CONOCIMIENTOS PROCESOS Y PRODUCTOS DESEMPEÑO ACTITUDINAL CONSCIENTE Que el alumno (a) manifieste los siguientes valores y actividades: Actitud y disposición al trabajo en equipo. Respeto a las normas acordadas entre los estudiantes y el docente al principio del curso. Participación reflexiva en actividades grupales.
Que el alumno (a) demuestre la apropiación de: Introducción al sistema binario. Niveles de tensión eléctrica usando la lógica. Cómo funcionan las compuertas lógicas.
Que el alumno (a) evidencie los procesos de los siguientes productos: Representación simbólica de las compuertas lógicas. Resolución de problemas con lógica combinacional. Apuntes personales.
Solidaridad entre compañeros. Entusiasmo en el cumplimiento de trabajos colaborativos con otras asignaturas.
TEMARIO ABIERTO (Elementos organizados de la búsqueda) UNIDAD VI. PUERTO PARALELO Objetivos: En el nivel Atender, el alumno(a): Observará el puerto paralelo de una computadora. Identificará los diferentes tipos de puertos que trabaja una computadora. En el nivel Entender, el alumno (a): Conocerá los registros de un puerto paralelo. Comprenderá el direccionamiento de un LPT. En el nivel Juzgar, el alumno (a): Verificará los registros de un puerto paralelo. Analizará la dirección base de cada registro. En el nivel Valorar, el alumno (a): Deliberará sobre la importancia del puerto paralelo en robótica.
Horizonte de búsqueda (campo temático general) Niveles de Operación de la Actividad Consciente Intelectual (Preguntas) Para la inteligencia ¿Qué es el puerto paralelo? ¿Qué es un registro? Para la reflexión Para la deliberación Actividades específicas de aprendizaje Qué el alumno: Redacte en su libreta de apuntes los argumentos descritos en clase.
Conexión y Programación con el Puerto Paralelo El puerto Paralelo de una Computadora
¿Cómo diferenciar un puerto del otro?
¿Qué es LPT? ¿Qué es un direccionamiento?
¿Por qué un registro?
¿Para qué se necesita controlar un puerto?
Implemente una interface del puerto paralelo. Realice prácticas con la interface.
CONOCIMIENTOS PROCESOS Y PRODUCTOS DESEMPEÑO ACTITUDINAL CONSCIENTE Que el alumno (a) manifieste los siguientes valores y actividades: Actitud y disposición al trabajo en equipo. Respeto a las normas acordadas entre los
Que el alumno (a) demuestre la apropiación de: Conexiones y programación con el puerto paralelo. El puerto paralelo de una computadora.
Que el alumno (a) evidencie los procesos de los siguientes productos: Reporte de investigaciones Apuntes personales. Implementación del circuito
impreso de la interface. estudiantes y el docente al principio del curso. Participación reflexiva en actividades grupales. Solidaridad entre compañeros. Entusiasmo en el cumplimiento de trabajos colaborativos con otras asignaturas.
TEMARIO ABIERTO (Elementos organizados de la búsqueda) UNIDAD VII. PROGRAMACIÓN EN QBASIC Objetivos: En el nivel Atender, el alumno(a): Observará un ambiente en MS-DOS. Identificará QBASIC como un lenguaje de programación. Observará que QBASIC es un lenguaje para principiantes. En el nivel Entender, el alumno (a): Conocerá un algoritmo. Conocerá un diagrama de flujo. Conocerá una sintaxis. Conocerá las instrucciones básicas del lenguaje. Comprenderá los tipos de datos. En el nivel Juzgar, el alumno (a): Realizará su primer programa. Realizará operaciones aritméticas y relaciones lógicas. Analizará las estructuras en programación. En el nivel Valorar, el alumno (a): Valorará sobre la importancia de la programación en robótica.
Horizonte de búsqueda (campo temático general) Niveles de Operación de la Actividad Consciente Intelectual (Preguntas) Para la inteligencia ¿Qué es un programa? ¿Qué es un algoritmo? ¿Qué es una sintaxis? ¿Qué es un diagrama de flujo? ¿Qué es una instrucción? Para la reflexión ¿Cómo se introducen los datos al programa? ¿Cómo escribo un comentario? ¿Cómo ejecuto un programa? ¿Cómo guardo un programa? Para la deliberación Actividades específicas de aprendizaje Qué el alumno: Redacte en su libreta de apuntes los argumentos descritos en clase. Realice sus primeros programas en QBASIC
Primer programa en QBASIC
¿Por qué un primer programa? ¿Qué importancia tiene la programación?
Redacte en su libreta el algoritmo, diagrama de flujo y la sintaxis de un programa. Escriba su programa en QBASIC.
¿Qué es un carácter? ¿Qué es un sufijo? Tipos de Datos y Operadores ¿Qué es un operador aritmético? ¿Qué es un ordenador de comparación? ¿Qué es una función?
¿Cómo modifico un programa? ¿Por qué cadena de caracteres?
¿Para qué se utilizan los sufijos? ¿Para qué operadores? ¿Para qué comparadores?
¿Cómo manejo una función en programación?
¿Qué es IF? Instrucción IF THEN-ELSE ¿Qué es una condicional?
¿Cómo se puede utilizar una condicional en programación? ¿Cómo simplificar el algoritmo?
¿Para qué utilizar IF-Then-Else en programación? ¿Cómo utilizo ELSEIF?
Redacte en su libreta un algoritmo, diagrama de flujo y la sintaxis de un programa utilizando IF…THEN…ELSE. Escriba su programa en QBASIC.
¿Qué es SELECT CASE?
¿Cómo se puede utilizar SELECT CASE?
¿Para qué aplicarlo en programación?
Redacte en su libreta un algoritmo, diagrama de flujo y la sintaxis de un programa utilizando SELECT CASE. Escriba su programa en QBASIC. Redacte en su libreta un algoritmo, diagrama de flujo y la sintaxis de un programa utilizando FOR...NEXT. Escriba su programa en QBASIC. Redacte en su libreta un algoritmo, diagrama de flujo y la sintaxis de un programa utilizando WHILE… WEND. Escriba su programa en QBASIC Redacte en su libreta un algoritmo, diagrama de flujo y la sintaxis de un programa utilizando DO...LOOP.
¿Qué es FOR...NEXT? ¿Qué es un contador?
¿Cómo funciona el repetidor FOR...NEXT?
¿Para qué se utiliza un repetidor en programación?
Estructura de repetición WHILE WEND
¿Qué es WHILE… WEND?
¿Cómo funciona el repetidor WHILE… WEND?
¿Por qué se ejecuta un conjunto de instrucciones varias veces?
¿Qué es DO...LOOP?
¿Cómo funciona el repetidor DO...LOOP?
¿Por qué se similar a WHILE?
Escriba su programa en QBASIC
Que el alumno (a) demuestre la apropiación de: Primer programa en BASIC. Tipos de Datos y Operadores. Instrucción IF-THEN-ELSE. Estructura de Selección SELECT CASE. Estructura de Repetición FOR...NEXT. Estructura de repetición WHILE WEND. Estructura de repetición DO...LOOP.
Que el alumno (a) evidencie los procesos de los siguientes productos: Realización de prácticas en computadora. Reporte de prácticas. Tareas de programas. Apuntes personales.
TEMARIO ABIERTO (Elementos organizados de la búsqueda) UNIDAD VIII. PROGRAMACIÓN EN VISUAL BASIC Objetivos: En el nivel Atender, el alumno(a): Observará un sistema de aplicaciones grafías. Identificará un lenguaje de alto nivel. Observará una programación orientada a objetos. En el nivel Entender, el alumno (a): Conocerá de herramientas para facilitar el diseño de cualquier aplicación. Conocerá una barra de herramientas “Estándar”. Relacionara QBASIC con VISUAL BASIC. Comprenderá el uso de controles de VISUAL BASIC. En el nivel Juzgar, el alumno (a): Creará un procedimiento general. Analizará la sintaxis que se define en cada procedimiento. Realizará aplicaciones mediante formularios. En el nivel Valorar, el alumno (a): Deliberará sobre la importancia de VISUAL BASIC en robótica.
Horizonte de búsqueda (campo temático general) Niveles de Operación de la Actividad Consciente Intelectual (Preguntas) Para la inteligencia ¿Qué es Visual Basic? ¿Qué es un lenguaje de alto nivel? ¿Qué es una aplicación? ¿Cuáles son los tipos de proyectos? Para la reflexión ¿Cómo se constituyen las barras de herramientas? Para la deliberación Actividades específicas de aprendizaje Qué el alumno: Redacte en su libreta de apuntes los argumentos descritos Conozca el uso de las herramientas del programa. Redacte en su libreta de apuntes los argumentos descritos en clase. Realice una aplicación en Visual Basic. Redacte en su libreta de apuntes los argumentos descritos en clase. Realice prácticas con los controladores Redacte en su libreta de apuntes los argumentos descritos en clase. Aprenda a utilizar los diferentes tipos de variables.
¿Por qué la barra de herramientas estándar?
¿Cómo se realiza una aplicación?
¿Para qué definir una aplicación?
Propiedades, controles y objetos
¿Qué es un control? ¿Qué es un objeto?
¿Cómo se utilizan los controles?
¿Para qué un cuadro de herramientas?
¿Qué es una variable? ¿Qué tipos de datos existen?
¿Cómo se define una variable?
¿Para qué nombrar una variable?
Redacte en su libreta de apuntes los argumentos descritos en clase. Defina el procedimiento de una sintaxis.
¿Cómo se crea un procedimiento?
¿Para qué se utiliza un procedimiento?
Que el alumno (a) demuestre la apropiación de: Entorno de desarrollo de Visual Basic. Aplicación en Visual Basic. Propiedades, controles y objetos. Variables. Procedimientos y funciones.
5.8 Distribución de la carga horaria. La organización de los contenidos de estudio de la asignatura del taller de robótica pedagógica, está constituido en ocho unidades para la redistribución de la carga horaria. En esta decisión se considero el número de horas asignadas en el programa y la totalidad de asignaturas del mapa curricular, con la intención de obtener una repartición proporcionada en cada grado. Dado que es necesario tomar en cuenta que la formación integral de los estudiantes demanda un mapa curricular equilibrado, se decidió:
Organizar las asignaturas de modo que contribuyan al desarrollo de competencias generales, enfatizando la plena incorporación del alumno a la
108 ciencia como a la tecnología, el desarrollo de un pensamiento lógico matemático, la atención de la robótica, la comprensión de los aspectos de Física, Electrónica, e Informática, la formación de valores, el desarrollo motor y la creatividad. Generar condiciones para que los jóvenes puedan profundizar en el estudio de los contenidos centrales para así realizar un autentico trabajo de comprensión.
Los aspectos antes mencionados implico:
Identificar los contenidos fundamentales de cada área de especialidad como eje que organizan los programas de estudio. Integrar en un solo curso la carga horaria de las asignaturas de robótica paragógica en lugar de seccionarlas en dos o tres grados. El curso está diseñado para dos semestres en un ciclo escolar, con una duración de 120 horas, es decir, cuatro horas por semana. Realizar actividades abstractas en actividades concretas, controlables y manipulables. Verificar que el programa cumpla con sus expectativas. Deliberar sobre los espacios asignados para cada asignatura impartidos en el curso. A partir de lo anterior puede pensarse que la problemática que enfrenta la enseñanza de la ciencia como de la tecnología puede resolverse con un incremento en las horas de estudio.
En este proyecto de tesis cuenta con un marco teórico referencial, respaldado con una metodología realizada, que se llevo a cavo mediante una entrevista y un cuestionario, con jóvenes de primeros y un tercer año. A lo que se llego con un análisis y la descripción de los datos obtenidos en dicho trabajo. Unos de los puntos que se trataron en este proyecto, están representados de la siguiente manera.  Desarrollo de objetivos de aprendizaje en robótica pedagógica.  Diseño de un plan de trabajo y la redacción del programa.  Desarrollo y encuadre de cada una de las unidades.  Diseño e instrumentación de actividades de aprendizaje y de evaluación de los mismos.  Integración y coordinación de equipos de trabajo.  Caracterización de un ambiente de trabajo, apropiado para su aprendizaje.  Realización de actividades abstractas en actividades concretas, controlables y manipulables.  Mediante la realización de múltiples experimentos, el alumno creará y manipulará modelos. Esto es, aprehenderá intelectualmente a través de un modelo matemático o físico.  El alumno aprenderá creando y construyendo por sí mismo el conocimiento, mediante la práctica.
Estos son los puntos que se trabajaron para formalizar el taller de robótica, ya que no existe una metodología y plan de estudios para el nivel medio superior como tal. Es decir, dependiendo del nivel y de la región es como se dará forma a un plan de estudio. En el estado de Puebla, este programa lo pueden adoptar las Preparatorias, Bachilleratos, Conaleps, Colegio de Bachilleres, Cetis, Cebetis, etc., como una materia extracurricular o como un componente de formación propedéutica. Y es una de las razones para considerar a la robótica pedagógica
110 como un instrumento innovador en los planes de estudio, para brindar cambios relevantes en la forma de enseñar y de aprender de los estudiantes y la facilidad de consolidarse e incorporarse en un proceso de enseñanza y aprendizaje, la robótica pedagógica puede considerarse como una innovación para desarrollar habilidades y la de un desempeño creativo.
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ESTRUCTURA DINÁMICA DE LOS CUATRO NIVELES DE LA CONCIENCIA HUMANA (BERNARD LONERGAN) NIVEL ATENDER (EXPERIENCIA EMPÍRICA) OPERACIÓN VER, OÍR, OLER, TOCAR, GUSTAR PREGUNTA RESULTADO
ENTENDER EXCLUIR, (EXPERIENCIA SUPONER, INTELECTUAL) ABSTENER, DESARROLLAR, RELACIONAR, COMPRENDER JUZGAR DEDUCIR, (EXPERIENCIA DEMOSTRAR, REFLEXIVA) BUSCANDO PRUEBAS, VERIFICANDO, ARGUMENTANDO, PONDERANDO, EVIDENCIANDO VALORAR DELIBERAR, (EXPERIENCIA ELEGIR, DECIDIR RESPONSABLE)
¿QUÉ?, ¿CÓMO?, ¿CUÁNDO?, ¿DÓNDE?, ¿POR QUÉ?, ¿PARA QUÉ?
¿DE VERDAD ES ASÍ?, JUICIOS DE ¿QUÉ ARGUMENTOS HECHOS DEMUESTRAS?, ¿CÓMO COMPRUEBAS?
¿VALE LA PENA?, ¿PARA QUÉ SIRVE?, ¿QUÉ CONSECUENCIAS ÉTICAS EXISTEN?
JUICIO DE VALOR, VALORACIONES Y TOMA DE DECISIONES
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