La Robótica está transformando la educación al integrar disciplinas como la mecánica, la electrónica y la informática. En este artículo, nuestra colaboradora Milagros Soto Díaz explora cómo la robótica puede aplicarse en el ámbito educativo, no solo ofreciendo a los estudiantes la oportunidad de aprender programación y desarrollar habilidades críticas para enfrentar el futuro tecnológico, sino también enfocando estos aprendizajes en la integración curricula.
¿Qué es la robótica?
La robótica, una disciplina que conjuga múltiples campos del conocimiento, está revolucionando la educación al proporcionar herramientas prácticas para el aprendizaje de conceptos complejos.
Según Riccillo (2012), «la robótica es la ciencia que estudia el diseño y la implementación de robots, conjugando múltiples disciplinas, como la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control entre otras». Esta definición resalta la naturaleza interdisciplinaria de la robótica, que integra diversas áreas tecnológicas para el diseño y funcionamiento de máquinas automatizadas.
Otra perspectiva indica que «es la ciencia que reúne diferentes campos tecnológicos, con el principal objetivo de diseñar máquinas robotizadas capaces de realizar diferentes tareas automatizadas en función de la capacidad de su software» (EDS, 2021). Aquí, se subraya la capacidad de las máquinas para llevar a cabo tareas automatizadas, destacando el papel crucial del software en su operatividad.
De manera similar, López Ramírez et al. (2013) describen la robótica como «el saber y el hacer sobre los robots, implicando el uso del conocimiento de diversas áreas para el diseño, construcción, ensamble y puesta en funcionamiento de un robot con un fin específico».
Estas definiciones convergen en una idea central: la robótica se fundamenta en la creación de dispositivos capaces de ejecutar una amplia variedad de tareas mediante la recepción de instrucciones predefinidas. La capacidad de codificar y transmitir órdenes a una interfaz permite que estos robots realicen desde funciones simples hasta operaciones de gran complejidad, adaptándose de manera precisa a las necesidades específicas del usuario final.
Trasladar estas prácticas al ámbito educativo ofrece una valiosa oportunidad para que los estudiantes aprendan a programar y brindar instrucciones a un artefacto. Al integrar la robótica en la educación, se promueve el desarrollo de habilidades en áreas clave como la programación, la resolución de problemas y el pensamiento crítico, preparando a los estudiantes para enfrentar los desafíos del futuro tecnológico.
Fuente: Iberdrola.com
Integración de la Robótica en la currícula escolar
La robótica educativa constituye una gran oportunidad para abrir espacios estratégicos de aprendizaje, donde niños, niñas y jóvenes pueden fortalecer sus estrategias de pensamiento y habilidades en la resolución de problemas.
De acuerdo con Acuña (2020), estos espacios permiten integrar las tecnologías digitales y desarrollar capacidades como pensadores computacionales. La robótica promueve entornos de aprendizaje dinámicos y lúdicos que motivan a los estudiantes a alcanzar logros académicos en un contexto integral que responde a sus necesidades educativas.
Implementar la robótica en la educación ha demostrado ser una herramienta poderosa para empoderar a los estudiantes y despertar su interés en disciplinas científicas y tecnológicas. Además de ser una aliada en el desarrollo de habilidades socioemocionales como el trabajo en equipo y la comunicación, la robótica involucra a los estudiantes en proyectos colaborativos que impactan positivamente en sus vidas.
En instituciones educativas estatales la robótica se ha integrado en el currículo escolar a través de programas y proyectos educativos. Estas iniciativas buscan fomentar habilidades STEAM (ciencia, tecnología, ingeniería, arte y matemáticas) y promover el pensamiento crítico, la resolución de problemas, la creatividad y la colaboración entre los estudiantes.
No obstante, es fundamental subrayar que el acceso a la robótica educativa varía considerablemente, influenciado por disparidades en recursos, infraestructura y políticas educativas. Mientras que en algunos países la robótica educativa ha alcanzado una implementación y difusión generalizadas, en otros aún se encuentra en las fases iniciales de adopción. Esta disparidad subraya la necesidad de políticas más inclusivas y equitativas para garantizar que todos los estudiantes puedan beneficiarse de las oportunidades que la robótica ofrece en el desarrollo de competencias clave para el futuro.
Implementar la robótica en la educación es esencial para preparar a los estudiantes para que enfrenten los desafíos del siglo XXI, desarrollando habilidades críticas y potenciando en ellos su capacidad para innovar y colaborar en un mundo cada vez más digital y competitivo.
Historia de la robótica educativa
La invención de la robótica, aunque no en términos modernos, se remonta a las antiguas civilizaciones, como la cultura egipcia. Los egipcios emplearon técnicas innovadoras de mecánica e ingeniería para la construcción de sus monumentales edificaciones. Utilizaron sistemas de palancas, ejes y poleas para mover enormes bloques de piedra, demostrando un alto conocimiento técnico. Además, utilizaban carros ceremoniales equipados con ruedas para movilidad, destacando su dominio en la construcción de vehículos robustos y eficientes.
Según Huerta Gaytán et al. (2021), las evidencias históricas sugieren que desde la antigüedad, la humanidad ha tenido la intención de crear máquinas autómatas que imiten acciones humanas. En los primeros siglos d.C., se desarrollaron instrumentos automatizados como el odómetro, utilizado en la antigua Roma para medir distancias recorridas por carros y vehículos.
Los odómetros mecánicos más comunes surgieron en Europa durante el siglo XVII, consistiendo en una rueda dentada conectada a una rueda del vehículo que registraba la distancia recorrida. Otro instrumento antiguo es el teodolito, utilizado para la medición y observación en topografía.
Con el tiempo, la automatización ha evolucionado, buscando siempre mayor eficiencia, precisión y productividad. Un ejemplo notable es el inventor suizo Pierre Jaquet-Droz, un relojero del siglo XVIII que construyó un muñeco mecánico capaz de escribir texto. Esta figura mecánica, descrito en un artículo de INFOBAE (2018), tiene forma de niño y puede escribir letras y recargar la pluma en un tintero, demostrando la avanzada mecánica de su época.
La historia de la robótica muestra cómo la búsqueda humana de mejorar las herramientas y procesos ha llevado a innovaciones que siguen impactando nuestra vida moderna. Desde las prácticas mecánicas de los antiguos egipcios hasta los sofisticados autómatas del siglo XVIII, la robótica ha sido un campo de constante evolución y desarrollo, reflejando el ingenio y la creatividad humana a lo largo de los siglos.
De acuerdo con lo señalado por Galán (2016), el progreso mecánico, científico, tecnológico y electrónico ha dado lugar a los autómatas, dispositivos que imitan la apariencia y los movimientos de seres vivos, siendo estos los predecesores directos de los robots.
El término «robot» fue acuñado por primera vez en 1920 por el escritor checo Karel Čapek en su obra teatral «R.U.R.» (Rossum’s Universal Robots). La palabra «robot» proviene del checo «robota», que significa trabajo forzado o servidumbre.
El primer robot conocido como tal fue «Unimate», patentado en 1947 por George Devol, cuyo propósito era desplazar piezas a lo largo de una cadena de montaje y soldarlas en un vehículo (El Primer Robot Industrial: Unimate | Robótica Para Niños, 2019).
La búsqueda constante del ser humano por desarrollar invenciones que realicen labores peligrosas o repetitivas ha sido una fuerza impulsora en la evolución de la robótica. Desde los primeros robots industriales utilizados en fábricas para realizar tareas repetitivas, la robótica ha avanzado significativamente gracias a la tecnología y la investigación, extendiendo su aplicación a diversos sectores como la medicina, la exploración espacial, la agricultura y la industria automotriz.
Según López Ramírez et al. (2013), el futuro de la robótica se dirige hacia el desarrollo de androides capaces de manipular una variedad de objetos y reproducir los movimientos humanos al caminar. Esta evolución promete avances significativos en la eficiencia y capacidad de los robots, abriendo nuevas posibilidades en múltiples campos.
En síntesis, la evolución de la robótica refleja un progreso sostenido, impulsado por la aspiración humana de aumentar la eficiencia y la seguridad en una amplia gama de tareas. Desde los primeros autómatas hasta los avanzados robots contemporáneos, la robótica sigue avanzando y expandiendo constantemente los límites de la tecnología.
Fuente: Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)
Desafíos y Problemáticas en la Implementación de la Robótica Educativa
La robótica educativa es una disciplina emergente que se está integrando al currículo escolar, pero enfrenta desafíos para su aplicación. A continuación, se detallan algunas de las problemáticas más relevantes:
Escasa formación docente
La capacitación docente adecuada es crucial para la implementación exitosa de la robótica educativa. Sin embargo, muchos docentes carecen del conocimiento y la formación necesarios para integrar la robótica en su enseñanza. Esta formación a menudo se centra exclusivamente en los docentes de informática. Tal como lo expone Sánchez (2019), se necesitan profesores que no solo conozcan estas tecnologías, sino que también sean capaces de utilizarlas de manera transversal en todas las asignaturas. La falta de programas de formación continua dificulta la adopción efectiva de la robótica en el currículo escolar.
Infraestructura limitada
La falta de infraestructura tecnológica y conectividad adecuada puede ser un gran obstáculo para la implementación de la robótica educativa. La carencia de laboratorios o espacios apropiados para realizar actividades de robótica limita significativamente las oportunidades de aprendizaje para los estudiantes. Contar con una infraestructura adecuada es esencial para maximizar los beneficios de la robótica educativa.
Falta de acceso a recursos y financiamiento
La disponibilidad de recursos y financiamiento adecuados representa un desafío crucial. La adquisición de equipos, kits de robótica y tecnología asociada puede resultar costosa. Además, si estos recursos no van acompañados de una formación docente adecuada para integrarlos eficazmente en las diversas áreas académicas, su impacto se ve significativamente limitado. La insuficiencia de financiamiento y recursos puede obstaculizar la implementación a gran escala de la robótica educativa.
Conclusiones:
Para lograr una integración exitosa de la robótica educativa en el currículo escolar, es esencial considerar los siguientes aspectos:
Interdisciplinariedad y Aprendizaje Integral: La robótica educativa integra múltiples disciplinas como la mecánica, electrónica, informática e inteligencia artificial, proporcionando herramientas prácticas para el aprendizaje de conceptos complejos. Esta interdisciplinariedad no solo fomenta el desarrollo de habilidades técnicas, sino que también promueve el pensamiento crítico y la resolución de problemas en los estudiantes.
Fomento de Habilidades STEAM: La implementación de la robótica en el currículo escolar apoya el desarrollo de habilidades STEAM (ciencia, tecnología, ingeniería, arte y matemáticas). Estas competencias son cruciales para preparar a los estudiantes hacia los retos del siglo XXI, promoviendo la innovación y la colaboración en contextos cada vez más dinámicos y digitalizados.
Desarrollo Socioemocional y Colaborativo: La robótica educativa no solo impulsa el interés en disciplinas científicas y tecnológicas, sino que también fortalece habilidades socioemocionales como el trabajo en equipo, pensamiento crítico, autonomía, responsabilidad y la comunicación. A través de proyectos colaborativos, los estudiantes experimentan un impacto positivo en su desarrollo personal y académico.
Desafíos en la Formación y Recursos: Debido a la escasez de espacios formativos para docentes y la ausencia de infraestructura adecuada son obstáculos significativos para la implementación de la robótica educativa. Es crucial invertir en programas de capacitación y en la creación de espacios adecuados para maximizar los beneficios de la robótica en el aula.
Evolución y Futuro de la Robótica: La robótica ha evolucionado desde los primeros autómatas hasta los sofisticados robots actuales, y continúa expandiendo sus fronteras tecnológicas. El futuro de la robótica se dirige hacia el desarrollo de androides capaces de imitar movimientos humanos y manipular una variedad de objetos, lo que promete avances significativos en diversos campos, incluyendo la educación.
En definitiva, la robótica está configurando un nuevo paradigma en la educación al ofrecer herramientas innovadoras que enriquecen el aprendizaje y desarrollan habilidades cruciales para el futuro. Al adoptar y adaptar estas tecnologías en el entorno escolar, no solo se impulsa la capacidad de los estudiantes para enfrentar un mundo en constante cambio, sino que también se abre la puerta a nuevas formas de enseñanza y descubrimiento. La robótica educativa se presenta así como un catalizador para el progreso, preparando a las futuras generaciones para ser pioneros en un mundo cada vez más tecnológico.
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