Robótica Educativa, definición, qué es y ventajas para los niños

¿Qué es la Robótica Educativa?

La robótica educativa como objeto de enseñanza consiste en descubrir el entorno robótico y la programación. A través de este enfoque, contribuye al desarrollo de los aprendizajes fundamentales (matemáticas, informática, lenguaje…) de forma lúdica, es lo que se ha venido a denominar metodo STEAM. La robótica educativa, que con el paso de los años ha sido incluida en los programas de los diferentes ciclos escolares de los diferentes países, contribuye así al enriquecimiento de la cultura científica de los niños.

La robótica educativa – o robótica pedagógica – es una disciplina diseñada para introducir a los estudiantes a la robótica y la programación de forma interactiva desde una edad muy temprana.

En el caso de la educación infantil y primaria, la robótica educativa proporciona a los estudiantes todo lo que necesitan para construir y programar fácilmente un robot capaz de realizar diversas tareas. También hay robots más avanzados -y más caros- para la educación secundaria y superior. En cualquier caso, la complejidad de la disciplina siempre se adapta a la edad de los estudiantes.

La robótica educativa está incluida dentro de la llamada educación STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics), un modelo de enseñanza diseñado para enseñar conjuntamente ciencia, matemáticas y tecnología y en el que la práctica tiene prioridad sobre la teoría.

Cómo usar los robots en la educación

¿Prefieres aprender de un profesor robot o de un profesor humano? El uso de robots se está convirtiendo rápidamente en algo común a nuestro alrededor – en nuestros lugares de trabajo, nuestros hogares, y pronto incluso en nuestras escuelas.

Aunque el uso de robots es bastante nuevo en el campo de la educación, algunos expertos predicen que dentro de los próximos diez años serán utilizados regularmente en las aulas de todo el mundo.

La educación es una de las áreas de la sociedad en las que la inteligencia artificial tiene el potencial de tener un impacto más positivo.  Los tutores de IA podrían proporcionar a los profesores información valiosa sobre cómo aprenden los estudiantes, así como recomendaciones sobre cómo personalizar mejor la experiencia de aprendizaje de cada estudiante.

Directrices para la implementación de robots en el aula

Los robots pueden ser herramientas de enseñanza sorprendentemente valiosas, pero es importante implementarlas adecuadamente para obtener los mejores resultados posibles. Es importante seguir estas cuatro pautas básicas cuando se planifique el uso de robots en el aula:

1. Tener un objetivo claro: Identifica el objetivo de aprendizaje específico que se quiere que el robot ayude a alcanzar, y luego usa el robot sólo para ese propósito.
2. Usar los robots para ayudar en tareas repetitivas: Los robots de hoy en día se están volviendo muy buenos en tareas repetitivas, que a menudo pueden ser aburridas y consumen mucho tiempo para los humanos. Al delegar este tipo de tareas mundanas a los robots, los profesores pueden dedicar más tiempo y atención a la educación de sus alumnos.
3. Asegurandose de que los niños no se encariñen demasiado con el robot: Dado que los niños necesitan mucha interacción social humana, es importante asegurarse de que entiendan que el robot está ahí para ayudarles con el aprendizaje, en lugar de como amigo o compañero social.
4. Sigue las pautas éticas: Cuando se utilizan robots en el aula, es esencial seguir las pautas éticas adecuadas. A medida que la tecnología se hace más poderosa cada día, el papel de la ética es cada vez más importante, y esto se aplica al uso de los robots.

Seguir estas pautas ayudará a maximizar los beneficios tanto para los estudiantes como para los profesores, al tiempo que se garantiza que los robots no serán mal utilizados de ninguna manera.

Los beneficios de los robots educativos en diferentes etapas de aprendizaje

La tecnología es un gran impulsor de la motivación, especialmente entre los estudiantes para aprender. En un nivel básico, los robots hacen que el aprendizaje sea más divertido para los estudiantes. ¿Quién no querría que una máquina parlante los ayudara con su trabajo en la clase? Esta idea en sí misma captura la atención de los niños de todas las edades. Si un estudiante se divierte, es más probable que adquiera conocimientos en el camino. A medida que los estudiantes pasan de la escuela primaria a la secundaria y más allá, esta idea sigue siendo la misma, pero plantea beneficios únicos en cada punto de desarrollo.

Aquí dejamos una rápida mirada a cómo los robots educativos pueden ser usados en diferentes etapas de aprendizaje.

Primaria

Todos los padres han escuchado la conocida petición «¡Léelo de nuevo!» y «¿Podemos leerlo una vez más?» A los niños les encanta la repetición, y a diferencia de los adultos que pueden cansarse de leer la misma historia cinco veces seguidas, un robot nunca lo hará. Los estudiantes pueden pedirle al robot que repita una historia, una palabra o que responda a una pregunta una y otra vez hasta que logren comprenderla mejor.

Los robots educativos han demostrado su eficacia en la enseñanza de los números primos y el vocabulario para que, a una edad temprana, los estudiantes puedan practicar el conteo y aprender nuevas palabras. El uso de robots, para los estudiantes más jóvenes, puede darles una ventaja. Les da la oportunidad de aprender nuevos contenidos y practicar fuera de la escuela o en su tiempo libre.

Tener robots en el aula o en casa ofrece la oportunidad de despertar el interés de un niño por una asignatura a una edad temprana. Los estudiantes pueden enamorarse de la lectura de cuentos y se les anima a leer en voz alta a sus padres. También pueden sentir pasión por los números y confianza para resolver problemas en la clase. Empezar temprano sólo ayuda a un estudiante a sentirse más seguro de sí mismo e inculca el amor por el aprendizaje.

La Escuela Secundaria

La escuela secundaria tiende a ser un momento raro para todos los estudiantes. El uso de robots en el aula puede ayudar a mantener su interés promoviendo el aprendizaje divertido y animándoles también a aprender más sobre el campo de la robótica.

A medida que los estudiantes comienzan a ser más conscientes de sí mismos a esta extraña edad, los robots ofrecen la solución perfecta para el aprendizaje. Los estudiantes no tienen que preocuparse de hacer demasiadas preguntas para entender mejor y pueden practicar con el robot. Pueden aumentar su confianza y su base de conocimientos para sentirse más cómodos en el aula.

La lectura continua también es importante durante la escuela secundaria, sobre todo porque los niños que están cerca o en la adolescencia suelen dejar de leer por placer. Usar un robot para repasar las historias puede animarles a seguir leyendo y hacerlo más entretenido.

La escuela secundaria y más allá

Aunque los estudiantes de secundaria no tengan la misma necesidad o uso de un robot educativo que un estudiante de primaria, el tema en sí es beneficioso para su aprendizaje. El estudio de la robótica y la codificación también puede desvelar una pasión oculta o arrojar luz sobre una posible carrera profesional para un estudiante.

El aprendizaje de la robótica enseña a los estudiantes de secundaria habilidades técnicas que son prominentes en el mercado laboral y en campos como la ingeniería, la programación y la tecnología. A través de la programación de robots, los estudiantes obtienen habilidades como un orden superior de pensamiento, resolución de problemas y razonamiento. Esta experiencia práctica también les anima a pensar de forma creativa y a trabajar de forma efectiva con los demás, a la vez que les mantiene muy motivados.

No importa la edad o la etapa de aprendizaje en la que se encuentre un estudiante, el uso de un robot educativo tiene muchos beneficios. Desde aprender el vocabulario básico y contar números hasta comprender cómo programar un robot para que hable, hay diferentes habilidades que cada estudiante debe aprender.

Otros beneficios que puede traer la robótica educativa son los siguientes:

La robótica y el pensamiento crítico

• Comprender y ser crítico con las tecnologías existentes.
• Desarrollar una reflexión sobre los desafíos éticos de las relaciones entre humanos y robots.

La robótica y la resolución de problemas

• Desarrollar una actitud positiva hacia los problemas como una fuente de aprendizaje y resistencia.
• Desarrollar un enfoque interactivo y prototípico (pensamiento de diseño) para resolver una situación problemática compleja.
• Desarrollar un análisis para desglosar los requisitos para un desafío robótico.
• Desarrollar la capacidad de determinar una solución para construir e implementar.

La robótica y la creatividad

• Desarrollar la creatividad en el diseño de edificios o en la programación.
• Encontrar nuevas, innovadoras y relevantes soluciones a un reto de robótica.
• Ir más allá del consumo pasivo o interactivo de tecnologías y desarrollar un enfoque creativo de las mismas.

La robótica y el pensamiento informático

• Aprende a programar a través de interfaces de programación visual que faciliten la comprensión de los procesos y métodos de la tecnología de la información.
• Desarrollar la capacidad de abstraer, descomponer y estructurar los datos y procesos necesarios para desarrollar la programación de los robots.

Robótica y colaboración

• Desarrollar la colaboración ante los desafíos de los equipos robóticos que requieren la coordinación de los diferentes miembros.
• Destacar la diversidad de habilidades y talentos de los miembros del equipo.
• Desarrollar la participación de los estudiantes mediante una mecánica cooperativa y competitiva.

Habilidades logradas con la Robótica educativa

Además de todos los beneficios que aporta la robótica educativa también hay una serie de habilidades que niños y niñas pueden llegar a desarrollar trabajando mano a mano con robots de este tipo

Aprender a través del trabajo en equipo

Durante los cursos de robótica y programación con niños, es importante prestar atención a su capacidad para trabajar en grupo. Las posibilidades de esa cooperación son numerosas. La forma más simple de trabajo en grupo es el trabajo en parejas. Esto puede resultar en un estudiante a cargo del robot y otro a cargo del programa.

Sólo el trabajo en grupo, el intercambio de ideas y su combinación en un proyecto común logrará el resultado deseado. La capacidad de trabajar en equipo enseña respeto pero también humildad. Enseña a apreciar las ideas de grupo, tratándolas como un bien común. Por supuesto, hay que tener en cuenta que en la etapa de construcción del equipo, los roles dentro del equipo deben cambiar.

El papel del líder del grupo es particularmente importante. La capacidad de ser un líder es una de las habilidades y competencias más importantes que se utilizan en el mundo actual, ya que los líderes podrán convertirse en el futuro en gerentes y directores que puedan dirigir sus equipos de forma creativa.

Programación y reflexión

Al dar forma a esta habilidad, los estudiantes aprenden a..:

• Analizar un problema
• Buscar varias soluciones
• Discutirlo en grupo
• Eligir la mejor solución

Esta habilidad da forma al hábito de descomponer el problema, analizarlo y crear una solución paso a paso. Durante las clases relacionadas con la programación o la codificación usando esta habilidad, los niños que reciben una tarea (problema), después de su análisis, pueden programar un robot, realizar ciertas acciones y así resolver el problema.

El pensamiento matemático a través de los robots

El desarrollo de las habilidades matemáticas es extremadamente importante en la vida de una persona joven. La programación de incluso los robots más simples permite cálculos matemáticos como medir distancias, sumar el número de repeticiones, múltiplos en programas de bucle.

Programar un robot educativo

Cabe señalar también que algunas tareas pueden estar directamente relacionadas con las matemáticas, es decir, que las matemáticas no sólo son una materia de trabajo sino también un tema de trabajo.

También hay que añadir que el trabajo con robots para niños mayores (por ejemplo, LEGO Education Mindstorms EV3) está estrechamente relacionado con las matemáticas y el análisis matemático: para mover un robot se utilizan muy a menudo acciones matemáticas definidas por fórmulas y bloques adecuados que realizan cálculos.

La capacidad de pensar en el espacio

Los ejercicios relacionados con esta habilidad, que se forman desde una edad temprana, apoyan el proceso de pensamiento y orientación tanto en un mapa como en el campo. Jugando con los robots educativos más simples, en las alfombras educativas más sencillas, los estudiantes practican conceptos como izquierda/derecha o el reflejo en el espejo.

Gracias a la buena dirección de rotación del robot en relación con el programa escrito, podrán enseñar de forma fácil y transparente el pensamiento espacial y la visualización de los lados derecho/izquierdo apropiados en relación con el punto de referencia.

Robótica educativa: Respeto y humildad

Estas son dos características importantes que caracterizan a los ejercicios de robótica. Desafortunadamente, los códigos escritos durante los ejercicios de programación no siempre funcionan la primera vez. También en la programación de robots en grandes fábricas, sucede muy a menudo que el código que parece ser bueno no es necesariamente bueno.

Por lo tanto, los cursos de robótica y programación ofrecen la oportunidad de recibir grandes lecciones de humildad y cuestionamiento. Los estudiantes tendrán que encontrar errores y corregirlos para poner en marcha las tareas solicitadas, de acuerdo con el lenguaje escrito y entendido por el robot.

Los Robots Educativos más populares

Hoy en día hay muchos robots educativos para niños y jóvenes. Entre los más populares están:

• Robo Wunderkind: Este robot o kit robótico consiste en un conjunto de bloques que los niños pueden conectar como deseen para construir su propio robot. Cada bloque tiene una función identificada con un color diferente según la acción a realizar (micrófono de cámara, sensores de movimiento…) y, tras fabricar su propio robot, los niños pueden utilizar una aplicación para programarlo para reaccionar a ciertos ruidos, evitar obstáculos o tocar música cuando alguien se aproxima, entre otras funciones.
• OWI 535: es un brazo robótico adecuado para jóvenes de 13 años o más. Este robot puede levantar objetos de hasta 100 gramos de peso y tiene una gran variedad de movimientos a los que los estudiantes pueden programar personalizaciones. Este robot también está recomendado para ciclos de Formación Profesional.
• Makeblock mBot: es un robot con ruedas diseñado para introducir a los niños en la robótica, la programación y la electrónica. Makeblock mBot es un robot fácil de ensamblar y también sencillo de controlar gracias a un software basado en Scratch diseñado para los más pequeños. Su compatibilidad con la plataforma Makeblock y sus piezas electrónicas basadas en el ecosistema de código abierto de Arduino permiten a los usuarios más experimentados crear robots más complejos y completos.
• NAO: es uno de los robots educativos más populares del mundo. Es un robot humanoide de 58 cm de altura que está en constante evolución. Además de dos cámaras y cuatro micrófonos, tiene una gran cantidad de sensores que le permiten interactuar con el entorno de forma similar a los humanos. La NAO puede observar, escuchar, tener conversaciones y enseñar cualquier tema. Sus facultades y varios niveles de programación permiten su integración en el proceso de aprendizaje de los estudiantes desde los 5 años hasta el nivel universitario.
• LEGO Mindstorms EV3: es un conjunto robótico de la marca LEGO que incluye varios sensores, tres servomotores y más de 500 componentes de LEGO Technic. Mediante dichos módulos y dispositvos los estudiantes pueden crear o fabricar diferentes tipos de robots capaces de moverse, andar, arrastrarse, etc. Estos robots de LEGO se pueden controlar a través de una interfaz de programación simple e intuitiva y está disponible en dos versiones: Hogar y Educación y que puede recordar a Scracth. Esta familia de robots está recomendado para niños y niñas mayores de 10 años.

Los robots en la educación, hoy en día

¿Sabías que varias escuelas de todo el mundo ya han empezado a probar el uso de robots en el aula?

Por ejemplo, en la ciudad finlandesa de Tampere, las escuelas han comenzado a probar un robot de enseñanza social llamado Elias, que se utiliza principalmente para el aprendizaje de idiomas y matemáticas. Como divertirse se está convirtiendo en un elemento importante para un aprendizaje efectivo, Elias ha sido programado para bailar, y también anima a los estudiantes a cantar y bailar. Elias también puede hablar y entender 23 idiomas diferentes. Hasta ahora, las pruebas de este robot han ido muy bien, y la mayoría de los estudiantes han reaccionado muy positivamente.

Estos son algunos de los beneficios que Elías promete realizar:

• Proporciona un entorno de aprendizaje seguro y neutral: Elias nunca juzgará o se reirá de nadie por cometer errores. Esto es especialmente útil para los niños que son tímidos o no aprenden tan rápido como otros, permitiéndoles concentrarse en el aprendizaje sin ninguna vergüenza o presión de los compañeros.
• No se cansa de repetir: Este robot nunca se queda sin paciencia, lo que permite que los niños se sientan libres de aprender a su propia velocidad. Los estudiantes pueden tomarse todo el tiempo que necesiten para aprender algo nuevo, haciendo tantos intentos de hacer algo bien como sea necesario, y el robot nunca les hará sentir que están tardando demasiado.
• Hace preguntas al nivel del estudiante: Elias puede personalizar el aprendizaje de cada niño a su nivel personal. Esto suele ser bastante difícil, incluso para los profesores más experimentados.
  Inspira a los estudiantes a participar: Anima a los estudiantes a participar activamente en el aprendizaje. Esta característica es vital, ya que motivar y comprometer a los niños les ayuda a alcanzar sus objetivos de aprendizaje mucho más rápido.
• Da retroalimentación a los maestros: Elías proporciona a los maestros información sobre el progreso de cada estudiante, manteniéndolos mejor informados y permitiéndoles hacer los ajustes apropiados. Esto ayuda a los maestros a hacer su trabajo más eficazmente, lo que mejora la experiencia de aprendizaje general de los estudiantes.

Elias representa un buen ejemplo de la forma correcta de utilizar un robot en el aula. Se adhiere a los principios pedagógicos adecuados y a las directrices éticas, al tiempo que mejora la experiencia de aprendizaje de cada estudiante.

Además, esta es sólo la primera versión del robot de Elías. Probablemente dentro de unos pocos años será capaz de perfeccionar tareas mucho más complicadas.

Los robots en la educación dentro de los próximos 10 años

A medida que la inteligencia artificial y las tecnologías de la robótica sigan creciendo exponencialmente, podremos hacer cosas bastante sorprendentes con la ayuda de los robots en el campo de la educación.

Según muchos expertos en educación, en los próximos diez años los robots de enseñanza serán capaces de leer las expresiones faciales de los niños, y tal vez incluso sus cerebros, para analizar y adaptarse a la forma en que se está llevando a cabo su aprendizaje.

Curiosamente, algunas escuelas de China ya están utilizando la tecnología de reconocimiento facial que escanea el rostro de los estudiantes cada 30 segundos y ofrece a los profesores información sobre cómo mejorar o personalizar mejor sus métodos de enseñanza.

En el futuro, los tutores de IA y los robots estarán con los estudiantes durante todos los años que estén en la escuela. Esto podrá permitir a los robots conocer muy bien a los estudiantes, lo que les permitirá proporcionarles inspiración, motivación y un aprendizaje personalizado.

A medida que los robots sigan siendo más eficaces en la enseñanza, el papel de los profesores será menos el de educadores y más el de supervisores o mentores.

En los próximos años, los cascos de realidad virtual también se utilizarán ampliamente en el proceso educativo, ya que serán económicos y proporcionarán una experiencia de inmersión que puede ayudar a los estudiantes a aprender rápida y eficazmente casi cualquier cosa que pueda demostrarse. Sin embargo, es bueno tener presente que los niños menores de 18 años no deben utilizar los auriculares de realidad virtual durante períodos prolongados, ya que su uso excesivo podría interferir con el desarrollo saludable del cerebro.

Dado que la tecnología hará posible casi cualquier cosa en los próximos diez años, es importante que sigamos intentando analizar los efectos a largo plazo de su uso. También necesitamos usar cada nueva tecnología responsablemente, siempre siguiendo las pautas y estándares éticos. Por último, nunca olvides que los robots se crean para servir a los humanos, no al revés.