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I N S T I T U T O D E T E C N O L O G Í A Experiencias Científico-Tecnológicas Articuladas a Matemática, Comunicación y Ciencia y Ambiente Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa INTRODUCCIÓN La robótica educativa es un proceso de aprendizaje multidisciplinar que incluye fases de diseño, construcción, programación y que mediante experiencias tecnológicas concretas integra capacidades de las áreas curriculares de matemática, ciencia, tecnología, comunicación, actividades que se desarrollan generalmente en una o dos horas de la jornada escolar donde el docente cumple el rol de facilitador y la participación de los alumnos en equipo es protagónica. El Kit de ROBÓTICA EDUCATIVA es un medio de aprendizaje escolar que incluye: 1. Elementos de construcción y máquinas simples que permiten la construcción de estructuras móviles (esqueleto del prototipo). Estas máquinas simples (engranajes, poleas, ejes, ruedas tornillo sin fin, cajas de marcha, etc.) tienen la función de transferir y transformar fuerzas y movimientos a los protot ipos (ar tefactos maquinarias, dispositivos, mecanismos y robots) de diversa complejidad. 2. Elementos electrónicos, en que los que se incluye motores, sensores y dispositivos de control capaces de trabajar en entornos con temperatura de 0 – 40 grados gracias a su avanzado sistema de refrigeración para evitar recalentar al momento de generar energía disponiendo de varias horas de uso autónomo. Estos dos primeros elementos son modulares; es decir todos encajan entre sí de manera tal que se puede construir una infinita gama de prototipos robustos, estables y funcionales. 3. Software de programación iconográfico, acorde al grupo de edad al cual va dirigido. Un robot es un dispositivo que se construye para llevar a cabo acciones de forma independiente e interactuar con su entorno. Debe ser capaz de moverse y reaccionar por su cuenta. Si solo controlamos sus acciones, es únicamente un juguete a control remoto, pero si el dispositivo puede hacer cosas como estudiar su entorno, responder a los obstáculos como sillas o paredes, escoger una bola roja de una mezcla de bolas de colores, y cientos de otras actividades sin la ayuda de su creador humano, entonces tenemos un robot. La construcción de un robot educativo requiere movilizar, conocimientos de mecánica, para construir su estructura; conocimientos de electricidad, para darle movimiento; conocimientos de electrónica, para enlazar al computador con el robot; y conocimientos de informática, para desarrollar un programa que permita controlar al mismo. 01Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe INFOESCUELA En el año 96 el MED en la búsqueda de medios didácticos tecnológicos que acompañen el desarrollo curricular en forma articulada utilizando materiales didácticos no convencionales dando origen al proyecto INFOESCUELA en el contexto de una política de mejoramiento de la calidad educativa; posteriormente se fueron incorporando Instituciones Educativas de Primaria de 17 departamentos o regiones, incluyendo a Lima Metropolitana. A partir del año 1996 se desarrolla distintas investigaciones que citamos a continuación: Primera Evaluación del proyecto Infoescuela ejecutada por el MIT-PUCP (1996). Se aplicaron pruebas de entrada y salida a 3000 estudiantes del grupo experimental y a 3000 estudiantes del grupo control. Los resultados obtenidos, muestran ventajas en casi todos los ítems para todos los grados (primero al sexto grado de Primaria). Seymour Papert: 1996 Tele conferencia auditorio Petro Perú “Cuando creo haber visto todo, me encuentro con una nueva experiencia, que me sorprende y emociona y esto es lo que me ha sucedido después de ver el trabajo de sus niños. Quiero alentarlos y felicitarlos por este esfuerzo. He quedado igualmente impresionado por el alto sentido profesional de las personas involucradas en el Proyecto Infoescuela” (Tele conferencia "La tecnología al servicio del aprendizaje", 12 diciembre de 1996). Segunda Evaluación del proyecto Infoescuela (Mayo 1998). Con fecha 29 de mayo de 1998 una nueva evaluación concluye que "luego del análisis comparativo realizado y la evaluación cualitativa y cuantitativa, podemos afirmar que existen diferencias significativas en los aprendizajes de los niños y niñas del grupo experimental Infoescuela respecto al grupo control de Lima" Tercera Evaluación del proyecto Infoescuela (Abril 1999). Esta evaluación fue realizada por las siguientes instituciones: Ÿ Massachusetts Institute of Technology (MIT) con la participación de Seymour Papert y Aron Fabel. Ÿ Centro de Investigaciones de Servicios Educativos (CISE) de la Pontificia Universidad Católica del Perú y Centro de Innovación y Desarrollo de la misma universidad. Ÿ Instituto Pedagógico de Monterrico. APROPIACIÓN DE LA ROBÓTICA EN EL ESCENARIO EDUCATIVO Experiencias Nacionales 02Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Ÿ Ministerio de Educación, Dirección Nacional de Educación Básica Regular representada por el Sr. Daniel Aristegui. El Ministerio de Educación participó verificando y supervisando dicha evaluación, a través del representante de la Dirección de Educación Inicial y Primaria. Ÿ Consultor Coordinador Institucional Sr. Ivan Motes Iturrizaga - Grade. La conclusión principal del estudio es que “se observa diferencias significativas a favor del Grupo Experimental en todas las pruebas de rendimiento y psicológicas aplicadas”. Marilyn Schaffer de la Universidad de Harfort (Setiembre 1999). El Ministerio de Educación, contrato los servicios de la consultora internacional de Calidad Educativa, Dr. Marilyn Schaffer del Centro Internacional para la Educación y la Tecnología de la Universidad de Hartford, para evaluar el proyecto Infoescuela en el nivel primario y el proyecto EduRed en secundaria. En ambos niveles educativos se empleaban materiales de Lego Education. Sus conclusiones fueron: Ÿ Permiten que el estudiante sea el hacedor activo que se encuentra dentro del proceso de aprendizaje y no que sea relegado a solo responder el trabajo de otro. Ÿ Permiten un Enfoque de Aprendizaje no lineal, donde los estudiantes construyen sus propias jerarquías conceptuales e interconexiones conceptuales, que se basan en sus propios esfuerzos por resolver problemas que ellos están enfrentando a medida que cumplen sus tareas. Ÿ Ofrecen un Entorno de Exploración, donde los estudiantes pueden progresar independientemente y en grupos pequeños, y no encerrado a un mismo ritmo dispuesto para el grupo como un todo, que muchas veces no encaja bien con las necesidades de muchos de los alumnos. Ÿ Estimula el Procesamiento Cognitivo de más Alto Nivel, a medida que los estudiantes intentan resolver qué datos, cuántos deben incluir en sus proyectos tecnológicos, y cómo ellos se deben organizar, visualizar y condensarlo, para que vaya de acuerdo a sus pensamientos. Ÿ Ubicar el esfuerzo de los estudiantes en el pensamiento y en la solución de problemas y no en solo la memorización. Inicio del proyecto OLPC “Una laptop por niño” (2007). El Ministerio de Educación inicia el programa de OLPC, adquiriendo LaptopXO para las estudiantes de instituciones educativas de nivel primario. Se inicia el reparto de dichas computadoras en las Instituciones Educativas unidocentes de las zonas rurales. El estado replantea la estrategia de asignación de una Laptop por estudiante y crea los Centros de Recursos Tecnológicos (CRT) en donde la Laptop XO es una componente. Por otro lado existía una experiencia sobre el uso de materiales didácticos tecnológicos con empleo de computadoras del año 1996a la fecha, la cual mostraba resultados promisorios en distintos estudios y evaluaciones efectuados por el Ministerio de Educación. Entre los materiales buscados en el mercado internacional se tenía como referencia de que a finales del 2008 Lego Education había presentado su nuevo producto 03Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe de robótica educativa equivalente a Infoescuela denominado “Robótica Educativa WeDO”. El principal problema a resolver era encontrar una kit didáctico tecnológico que trabajará con las Laptop XO (Linux- Sugar) adquiridas. B a n c o I n t e r a m e r i c a n o d e Desarrollo (2009-2010). Proyecto "Mejoramiento de la Enseñanza de las C ienc ias Naturales en Educación Básica Regular" Proyecto Piloto de Ciencias y Medio Ambiente que el Ministerio de Educación ejecuta en el marco del Proyecto BID-LEGO, en la región Lima sector urbano-rural, donde se da cuenta de la medición efectuada por la consul tora estadounidense Innovatios for Poverty Action – IPA, del incremento del 8% en los puntajes de alumnos de tercer grado con relación al grupo de control tan solo con tres meses de exposición a los materiales EXPERIENCIAS REGIONALES Proyecto Minero de Responsabilidad Social: Centros de Recursos Tecnológicos (Abril a Noviembre del 2007) Minera Xstrata Perú – Las Bambas Región Apurímac Los Centros de Recursos Tecnológicos Aprender Haciendo en las comunidades de Fuerabamba y Pamputa ubicadas a 5 msnm se dedican a la capacitación continua de los pobladores. La finalidad del proyecto es el desarrollo de las competencias tecno–productivas de lo s participantes en el marco de un proceso educativo integral que incluye cuatro capacidades básicas: productivo; creativo; responsable y solidario; y democrático. El desarrollo de estas capacidades busca en principio recuperar los saberes previos de los participantes, ya sea que hayan sido adquiridos por algún nivel de escolaridad o por que sean fruto de la experiencia cotidiana o laboral acumuladas. Piloto Rural De Robótica WeDo- Primaria - Capacitación realizada en la región Cusco en el marco del programa piloto de robótica educativa primaria WeDo rural. La capacitación se realizó los días lunes 08 y martes 09 de junio del año 2009 en los ambientes del aula de innovación de la Institución Educativa Daniel Estrada Pérez N° 50025 del distrito de Wanchaq. Asistieron a dicha capacitación tres docentes de la I.E. 50206 Calca, tres docentes de la I.E. 501096 Paucarccoto, un representante de la UGEL Calca, un representante de la UGEL Paucarccoto, un representante del Ministerio de Educación de Lima, dos funcionarios de la DRE de Cusco y dos docentes de la institución educativa sede de la capacitación (quince asistentes). Escuela del Futuro MIT Boston 04Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Seymour Papert pionero de Inteligencia Artificial e internacionalmente reconocido como el pensador seminal de cómo los computadores pueden camb ia r e l aprendizaje. A comienzos de los años 1960 Papert se vinculó al Massachusetts Institute of Technology, MIT, en donde fundó junto a Marvin Minsky el Laboratorio de Inteligencia Artificial. Allí, Seymour Papert, talentoso matemático y antiguo colaborador de Jean Piaget, tras la creación del primer lenguaje de programación educativo para niños: LOGO, decidió desarrollar la tesis heredada de Piaget fusionando el LOGO con los materiales de construcción e investigación LEGO en lo que él llamó EL CONSTRUCCIONISMO. El material así aplicado tomó rápidamente el nombre de ROBÓTICA EDUCATIVA y fue ensayado por primera vez con estudiantes de diferentes etnias en la Escuela del Futuro (Boston) que Papert y el propio MIT respaldaron. Desde esa fecha el programa tuvo diversos rumbos académicos en diferentes países del mundo. Estados Unidos En el año 2000 la Universidad de Fresno en California a través del AIMS Education Foundation, asociación de docentes de matemática de América, presenta su libro Constructores II (Brick Layer II), donde propone el estudio de la matemática a partir de construcciones LEGO Education, siendo elegido el Instituto Von Braun efectuar la traducción al español. Cognitivos Projeto UCA - Un Computador por Alumno- Laboratorio de Estudios LEC – Brasil En el estudio realizado sobre el proyecto “Una Laptop por Niño” patrocinado por el gobierno de Brasil, se utilizaron materiales de Robótica WeDo para incrementar el aprovechamiento de los recursos de la laptop XO. Una de las integrantes del equipo de trabajo, la doctora Lea Fagundes comenta: “Entre los diversos recursos tecnológicos aplicados a la educación, podemos decir que la Robótica ha sido uno de los que más ha avanzado en términos de innovaciones(…) La eficacia del aprendizaje en la construcción de robots se ha demostrado en varios estudios como el Media Lab (Ocko & Resnick, 1991; Hancock, 2001), Laboratorio de Est udi os Cogni t i vos / I P / UFRGS ( Lopes & Fagundes, 1995), en UNICAMP / Niega (D'Abreu, 1993), entre otros. Estos estudios han mostrado que la actividad de programación, el diseño y la depuración de prototipos permite enriquecer el tema con sus planes de nuevos sistemas de representación, sentido lógico- matemático, lingüística y estética, elementos esenciales del aprendizaje”. http://www.lec.ufrgs.br/index.php/Portais_%26_Projetos Experiencias Internacionales 05Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Fundación Omar Dengo- Costa Rica En el año 1988, Costa Rica se convirtió en el primer país de América Latina y el Caribe en difundir un programa nacional de informática educativa (REDAL, 2005). El Ministerio de Educación Pública (MEP) y la Fundación Omar Dengo (FOD). Según lo menciona Acuña (2012), los proyectos de robótica educativa en Costa Rica se conformaron para desarrollar habilidades relacionadas con el diseño tecnológico, como son: el trabajo por proyectos para el diseño de prototipos y simulaciones; la resolución de problemas comunales; la comprensión y simulación de procesos de producción o industriales; el diseño, control y automatización de mecanismos, la evaluación de productos y la socialización de resultados. (ACUÑA, A, 2012, pág. 11) http://www.oei.es/congreso2014/memoriactei/381.pdf Proyecto Robótica Montevideo Oeste Incorporación de la Robótica en Escuelas de TC Desde la Inspección Departamental de Montevideo Oeste, a través del Centro de Tecnología se persigue como objetivo introducir a la robótica educativa como medio para la enseñanza de la programación y el razonamiento lógico y creativo en instituciones educativas del Consejo de Educación Inicial y Primaria, promoviendo el uso de robots con fines pedagógicos. Se propone el método construccionista como un camino para, por un lado introducir a los alumnos en el campo de la robótica permitiendo adquirir aptitudes y conocimientos en esta área y fortalecer sus habilidades cognitivas, y por otra parte como vía para reflexionar en torno a las prácticas de inclusión de las TIC por parte de los docentes. Este proyecto es una compilación de sustento teórico y actividades recorriendo fuentes de diversas partes del mundo, incluyendo Uruguay. http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:KB- D_gwYKqQJ:eva.universidad.edu.uy/pluginfile.php Certificado Worlddidac Foundation (Junio 2010). En el año 2010 el kit educativo WeDo que implementa el concepto de robótica educativa definido por Seymourt Papert del MIT, gana el p res t i g i oso p rem io Worlddidac, por su valordidáctico a los alumnos de 7 a 11 años”. 06Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Experiencias en Aplicación de Actividades Concretas con el Kit de Robótica Impacto de las competencias mundiales de Robótica Educativa LEGO Con la llegada de la Robótica Educativa a las escuelas del Perú arribaron también —aunque no de manera inmediata, las Olimpiadas Mundiales de Robótica. La primera en llegar—al igual que su nombre, fue la FIRST LEGO League usualmente conocida por su acrónimo FLL, y tras la Reunión Cumbre del Foro Mundial APEC 2009 en Lima, la competencia WRO. En consecuencia, ya es tradicional ver cada año a nuestros jóvenes escolares compitiendo con sus pares de distintas latitudes, en ciudades estadounidenses o europeas —para el caso de la FLL y en las principales ciudades asiáticas —para el caso de la WRO. Se hacen así partícipes tempranos de una globalidad que demanda de ellos otras actitudes, otras habilidades. No son ellos los únicos que ganan en este proceso, ya que como era de esperar, cada año se multiplican los participantes a las clasificatorias de ambas competencias, siendo cada vez mayor la participación de las regiones. De igual forma ocurre a nivel mundial, donde son cada vez más el número de participantes, el número de equipos y el número de países. El año pasado fueron casi 23 mil equipos (ver cuadro) y 228 mil escolares los que participaron en la contienda final de la FLL. Los Juegos Florales Escolares Nacionales del Ministerio de Educación, constituyen el espacio de encuentro donde los estudiantes de las instituciones educativas de todas las regiones del país, comparten sus habilidades, expresando con los lenguajes artísticos, manifestaciones estéticas y expresiones culturales. Desde el año 2013 se ha incorporado Robótica en una de las categorías. Juegos Florales Ministra de Educación conjuntamente con los representantes de Lego Education, haciendo entrega a los ganadores de los Juegos Florales de Robótica Educativa Primaria, quienes viajaron para la competencia WRO Indonesia – Yakarta. 07Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Evolución de los participantes a la FIRST Los part ic ipantes en estas competencias parecen ganar una fuerte autoconfianza académica a j u z g a r p o r l a s s u c e s i v a s investigaciones realizadas en Estados Unidos y otros países. Melchior, et al. (2005)1 —por ejemplo encontró en un estudio realizado sobre los participantes a la FIRST que entre ellos había el doble de probabilidad que se orientaran a carreras de ciencia y tecnología en la Preparatoria y que lo mismo ocurría al momento de definir su carrera en la universidad. De igual manera, fueron los hallazgos reportados por la investigación realizada por Nugent, (2012) . En ambos casos los autores opinaron que no solo crecen las vocaciones hacia los campos de la STEM (Science, Technology, Engineering and Math) sino que los participantes muestran mejores habilidades de vida y laborales. 2014 EEUU - Missouri (2015) Colegio Roosvelet IE San Ignacio de Recalde Coincidentemente con el primer evento de la FLL en EE. UU., en el mismo año, 1998 en el Perú se realiza el festival tecnológico del niño peruano, en la primera feria escolar de robótica en Lima, con el auspicio del MED y LEGO DACTA, organizado por el Instituto Wernher Von Braun. 08Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Tres equipos de Beca 18, clasificaron en la competencia SENIOR, para viajar a QATAR 2015 Ing. Oscar Zevallos miembro del Directorio Von Braun con el Equipo ganador del Colegio Roosevelt (Equipo CONDORTECH) 2014 Rusia (Sochi) Colegio Científico “Stepher Hawking” Colegio Juan XXIII 2015 Qatar (Doha) I.E. San Francisco de Asís - Huaycan Colegio Juan XXIIII.E. San Ignacio de Recalde 09Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Contexto del estudio El Ministerio de Educación del Perú, en su proceso de modernización en el año 2010, adquirió Módulos de Robótica Educativa para equipar los Centros de Recursos Tecnológicos (CRT) y Aulas de Innovación Pedagógica para el Programa Una Laptop por Niño, con el objetivo de mejorar la calidad de la educación. La adquisición comprendió 128,000* kits de Robótica Educativa WeDo; 20 000 licencias de Robótica WeDo para laptop XO en sus versiones 1.0 y 1.5 y documentación técnico pedagógica: Banners de ambientación, libros para el docente, guías de construcción; además de capacitación presencial y a distancia. En este contexto, el consorcio ganador de la licitación realizó la capacitación a 50 especialistas y adicionalmente capacitó, en períodos breves, a cerca de 8,000 docentes a nivel nacional. Los docentes involucrados en las 20 mil instituciones educativas son alrededor de 130,000 docentes (aproximadamente el 6%). Por su parte, la Pontificia Universidad Católica del Perú, a través de su Facultad de Educación y también de otras unidades académicas, ha realizado diversos estudios y evaluaciones dirigidos a documentar los resultados, validar experiencias, examinar propuestas e impactos de la aplicación de modelos, estrategias y programas educativos que utilizan tecnologías de información y comunicación. Se han evaluado propuestas que involucran a estudiantes, docentes, recursos tecnológicos e instituciones educativas en una apuesta por la innovación pedagógica, que busca resultados en el desempeño docente y en los aprendizajes de los estudiantes. Asimismo, ha llevado a cabo múltiples certámenes, seminarios y congresos alrededor de esta temática (PUCP: 2014)2 Estudio evaluativo del Programa Una Laptop por Niño con empleo de Robótica Educativa WeDo 2013 - 2014 (PUCP) Facultad de Educación de la Pontificia Universidad Católica del Perú Fuente: PUCP (2014): Estudio evaluativo del Programa Una Laptop por Niño con empleo de Robótica Educativa WeDo en Lima Metropolitana. 10Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Aspectos metodológicos Con fecha 2 de mayo del 2013, el Rector de la Pontificia Universidad Católica del Perú y el Presidente de Lego Education (Dinamarca), firmaron un convenio para llevar a cabo un Estudio evaluativo enfocado en los aspectos educativo-tecnológicos de la aplicación del Programa WeDo de Robótica Educativa, así como del acompañamiento pedagógico durante su ejecución con docentes y estudiantes de 3er y 6to Grado de Primaria a fin de formular recomendaciones técnico-pedagógicas tanto para la aplicación futura del Programa como para el mejor diseño de la capacitación de nuevos profesores que se incorporen a su aplicación. La intervención y el estudio evaluativo se inició con la obtención de una línea base que comprendió a directores de instituciones educativas, responsables de Centros de Recursos Tecnológicos (CRT), docentes y estudiantes de 3er. y 6to. grado de primaria, con diversos niveles de participación en el Programa, una evaluación intermedia y otra final, en un período de 6 meses. En el proceso de intervención se realizó, además, un curso de capacitación en robótica educativa, acompañamiento pedagógico intensivo a los docentes de aula y monitoreo para el recojo y análisis de la información con el objeto de documentar la dinámica pedagógica, el clima institucionaly algunas evidencias relativas a los aprendizajes vinculados con el Programa. Para el estudio evaluativo se trabajó con una muestra estratificada de secciones de tercer y sexto grado de primaria en 146 instituciones educativas de Lima Metropolitana (73 IE del grupo experimental y 73 del grupo control). Esta muestra constituyó el 7% de las instituciones educativas que participan en el programa, nivel que supera holgadamente al estándar requerido de 5% para garantizar la representatividad estadística muestral; protegiéndonos además de la “muerte muestral” de hasta un 2%. Según la información recibida, las instituciones seleccionadas contaban con el Kit de Robótica WeDo y los profesores habían sido capacitados por el Instituto Von Braun. Se seleccionaron de manera proporcional instituciones educativas de ámbitos urbano, urbano marginal y rural de las siete Unidades de Gestión Educativa Local (UGEL) de Lima Metropolitana. (PUCP: 2014). 11Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Resultados Según los resultados reportados en términos cualitativos "los directores tienen una opinión muy positiva del Programa WeDo, destacando la posición de bueno o muy bueno para la totalidad de los directores del grupo experimental frente al grupo control". No obstante este apoyo estaría solo centrado en el rubro administrativo; de suerte que "los casos de apoyo pedagógico o técnico sólo se presentan en alrededor de la cuarta o quinta parte de los casos". Considerando, la mayoría de directores (70%) del grupo experimental ha identificado cambios positivos en los aprendizajes de sus estudiantes y uno de cada cuatro reporta también cambios en el desempeño de los docentes; lo cual es casi inexistente en el grupo control. Por otra parte, "la intervención ha tenido un éxito considerable en el mejoramiento de la frecuencia de uso de la laptop XO y el kit de robótica." Sin embargo, existiendo un respaldo afectivo de los directores, profesores y alumnos al programa de Robótica WeDo, los evaluadores han podido confirmar que en "un importante número de instituciones educativas" existía "un contexto y condiciones adversas para el uso de la laptop XO y el kit de robótica". Las razones: "falta de infraestructura adecuada, laptops sin mantenimiento y escasos kits de robótica, falta de capacitación docente, extremada movilidad de docentes y responsables de CRT que habían sido capacitados, etc." Para los directores de las instituciones educativas tanto del grupo experimental como el de control, el uso de los kits de robótica contribuye notablemente a mejorar la labor docente. Si bien esa opinión está presente desde antes de la intervención; luego de la misma, esa percepción se incrementa entre los directores del grupo experimental Cuando se les preguntan más específicamente si esa contribución está referida al logro de aprendizajes significativos, en la evaluación inicial, más de 90% de los directores, tanto del grupo experimental como del grupo de control, consideran que sí, lo cual demuestra una enorme expectativa. (PUCP: 2014). 12Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Conclusiones - "Existe un alto grado de aceptación, motivación y expectativa entre directores, responsables de los Centros de Recursos Tecnológicos. docentes y estudiantes en relación al programa de Robótica Educativa. La información recogida es altamente consistente entre ítems, cuestionarios y personas encuestadas. Ello ha conformado un perfil bien definido y muy positivo en relación al programa” - "La baja relación kits/estudiantes, limita seriamente el enfoque educativo “aprender haciendo” que es uno de los fundamentos esenciales del programa, permitiendo que algunos estudiantes tengan aprendizajes activos y participativos mientras otros quedan relegados a la condición de observadores y todos sabemos que “mirando no se aprende”." Recomendaciones Capacitación “Es imprescindible redefinir el modelo de aplicación del programa incorporando un proceso básico de intervención pedagógica que incluya la capacitación, presencial y virtual, en el uso didáctico de los kits de robótica y realice el acompañamiento pedagógico necesario para el éxito del Programa WeDo." 13Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Aprendizaje Basado en Proyectos (ABPr) FUNDAMENTO PEDAGÓGICO PARA LA INTEGRACIÓN DE LA ROBÓTICA EDUCATIVA Existen diferentes acciones relacionadas a la metodología por proyectos en distintos países, Rusia, Alemania y los Estados Unidos en especial. Para los historiadores alemanes se origina en el Manual and Industrial Arts Programas de 1900 elaborado por Charles R. Richards y John Dewey, sin embargo existen trabajos educativos que se remontan desde 1590; lo que nos hace reflexionar sobre el rol del proyecto en la escuela. El aprendizaje basado en proyectos, tiene la finalidad pedagógica de concretizar el aprendizaje en una aplicación real que trascienda el aula de clase, siguiendo un proceso sistematizado en donde los estudiantes planean, implementan y evalúan sus propuestas. http://people.umass.edu/~rwellman/Philosophy/Kilpatrick.pdf Cabe mencionar que el aprendizaje basado en proyectos surge desde una aproximación constructivista, que progresó a partir de los trabajos de psicólogos y educadores tales como Lev Vygotsky, Jerome Bruner, Jean Piaget y John Dewey. Se debe tener en cuenta que el movimiento constructivista, el cual busca proveer al estudiante de herramientas que le proporcionen la generación y modificación de ideas para elaborar su propio conocimiento, fue lo que direccionó la mirada de las metodologías de la educación hacia el aprendizaje como un proceso activo del individuo. En el Aprendizaje Basado en Proyectos se recomiendan actividades de enseñanza interdisciplinarias, de largo plazo y centradas en el estudiante, en lugar de lecciones cortas y aisladas, además implica dejar de lado la enseñanza mecánica y memorística para enfocarse en un trabajo más retador y complejo; utilizar un enfoque interdisciplinario en lugar de uno por área o asignatura y estimular el trabajo cooperativo. Características: Ÿ Aprendizajes centrados en el estudiante, dirigidos por el estudiante Ÿ Se definen claramente un inicio, un desarrollo y un final Ÿ El contenido significativo para los estudiantes y directamente observable en su entorno Ÿ Pretende solucionar problemas del mundo real Ÿ Utiliza fuentes primarias de preferencia Ÿ Los objetivos específicos relacionados tanto con el Proyecto Educativo Institucional (PEI) como con los estándares del currículo Ÿ Se concreta en un producto tangible que se pueda compartir Ÿ Se establecen conexiones entre lo académico, la vida y las competencias laborales Ÿ Propicia oportunidades para la reflexión y la auto evaluación por parte del estudiante. 14Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Si tu ac ió n o p ro b le m a: el t em a q u e se b u sc a at en d er o re so lv er . D e sc ri p ci ó n y p ro p ó si to d e l p ro ye ct o : d et al le d e lo q u e se p re te n d e lo gr ar c o n la e je cu ci ó n d e és te . Es p e ci fi ca ci o n e s d e d e se m p e ñ o : in d ic an lo s cr it er io s d e ca lid ad y la s d ir ec tr ic es b ás ic as . C ro n o gr am a: in st ru cc ion es p ar a d es ar ro lla r el p ro ye ct o . I n cl u ye n ti em p o . Ev al u ac ió n : cr it er io s b aj o lo s cu al es s e va a va lo ra r el d es em p eñ o d e lo s es tu d ia n te s. Ev al u ac ió n d e l p ro ye ct o : in fo rm ac ió n n ec es ar ia p ar a la to m a d e d ec is io n es ac er ca d e la s ac ti vi d ad es p ar a m ej o ra r la e fi ca ci a d el p ro ye ct o . C o m p o n e n te s b á s ic o s d e l p ro c e s o A .B .P (B o tt o m s & W e b b , 1 9 8 8 ) 15Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe La robótica Educativa es un medio de aprendizaje multidisciplinario, que utiliza, tantos recursos concretos (palancas, poleas, engranajes y otros) como digitales (software de programación). Mediante su confluencia, niños y jóvenes recrean máquinas diversas que logran automatizar e impregnar con su inventiva, en un trabajo cooperativo donde la práctica de valores muestra su utilidad en los resultados nacionales que obtiene cada equipo. En este contexto el aspecto LÚDICO prima permitiendo que los niños se involucren de una manera auténtica. Las funciones y beneficios del juego son diversas pero en el terreno educativo interesan más: a) el hecho comprobado que es una vía de acceso que tiene el niño para conocer e interactuar de manera espontánea con el mundo que lo rodea y b) que es un medio de primer orden para mantener la cohesión social. El juego —en consecuencia, debiera ser herramienta principal para los aprendizajes académicos y no un medio eventual, al cual solo parece otorgársele importancia en Educación Inicial. Resnick -discípulo de Papert y conductor del MIT MediaLab. Lifelong Kindergarten, ha sugerido —por el contrario KINDERGANETIZAR toda la educación; es decir impregnar con la filosofía precursora de Froebel — creador de los Kindergarten, la educación para todas las edades. Tecnología y Juego (1) En la primera fila los GIFT de Froebel para Kindergarten reflejaban la filosofía “HANDS-ON” heredada de Pestalozzi. Froebel puso el acento en el juego. (2) En la segunda fila, creaciones inspiradas en los GIFT DE Froebel: 2a) un KIT diseñado por María Montessori; 2b) el juego de construcción de Caroline Pratt; y 2c) finalmente la aparición del primer ladrillo LEGO. El ladrillo LEGO revolucionó el juego constructivo ya que permite construcciones y ensambles fáciles y seguros. Sus espigas además permiten que la combinación de 8 ladrillos deriven en 1 millón de formas diferentes. En la tercera fila: 3a)una versión ya refinada de la tortuga LOGO DE Papert en el MIT con capacidad de gráficos; 3b) elementos tecnológicos básicos LEGO; y finalmente 3c) LOGO + LEGO enlazó el mundo virtual con el mundo real creando la robótica educativa. 1 2b 2c 3a 3b 3c 2 16Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Mitchel Resnick, del MEDIA LAB, marca así una línea de continuidad histórica que se remonta a Johann Pestalozzi pedagogo suizo quien abogaba por el conocimiento práctico (HANDS-ON) y cuya filosofía inspiró a Froebel a la creación de los Kindergarten. Froebel a su turno se enfocó en el movimiento, la creación, la curiosidad y el juego. Con Froebel se inicia el uso de los juegos de construcción en la educación en contraste con el enfoque memorista de aquel entonces. María Montessori —por su parte tomó el aspecto manipulativo de los GIFTS de Froebel y creó sus propios materiales, destacando en su enfoque el descubrimiento espontáneo. El juego en la educación sin embargo no tenía aún un respaldo científico, aunque sí filosófico. Emilio, por ejemplo es un tratado filosófico sobre la naturaleza del hombre escrito por Jean- Jacques Rousseau que destacaba el valor del interés del niño. Vygotzky y Piaget —a su turno sentaron las primeras bases teóricas que respaldaban el aspecto lúdico en la educación. Tocaría entonces a Seymour Papert del MIT establecer la conexión entre la teorización de estos pensadores y las necesidades de jugar de los niños. Creo entonces una tortuga mecánica capaz de realizar gráficos mediante comandos computacionales operados por niños. Vino luego la creación del lenguaje de programación LOGO para niños y con ella la tortuga digital. Y finalmente la interfaz entre LOGO (mundo virtual) y LEGO (mundo real). Resnick finalmente desarrollaría el LADRILLO PROGRAMABLE y desde allí la historia es más o menos conocida. Resnick sucesor de Papert, en diciembre del 2011 en el Colegio Alfonso Ugarte de Lima informándose de la Robótica WeDo en el Perú. Recordemos sus palabras a los docentes: En la era digital actual es importante “aprender a aprender, desaprender y volver aprender”. 17Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe Ciencia y tecnología La ciencia y la tecnología conforman un binomio que ha sido útil para el desarrollo de la humanidad y es útil por igual para la escuela. La historia del desarrollo humano informa constantemente que el conocimiento práctico ha fertilizado el conocimiento científico. Galileo —por ejemplo, para enunciar sus postulados astronómicos se sirvió de un catalejo de gran potencia que había sido construido por un holandés para fines de navegación. Pero así como el telescopio abrió paso al conocimiento del universo infinito, otro fabuloso invento—el microscopio, dio paso al conocimiento del micro universo. La máquina de vapor -creada sin los conocimientos termodinámicos en los que se funda, dio paso a la revolución industrial. Y la palanca fue utilizada por la humanidad mucho antes que Arquímedes enunciara sus principios. La palanca ya estaba expresada -sin que tuviéramos conciencia de ella, en una multitud de objetos que servían a la humanidad diariamente. Los avances del conocimiento son tan súbitos, numerosos y complejos que cada vez nacen más disciplinas y especialidades. Como consecuencia es cada vez más difícil actualizar y enfocar los programas curriculares. Un ejemplo dramático es que en Secundaria persiste el enfoque de Newton y soslayan completamente el de Einstein. El asunto clave es saber seleccionar aquellos conocimientos más útiles y perdurables y una mirada hacia la tecnología puede facilitar la identificación de estos núcleos conceptuales que persisten en el desarrollo de la humanidad. La tecnología suele acumular conocimiento perdurable. Un teléfono celular de ahora no es más que una reinvención de la radio. La lupa es —para decirlo en términos comprensivos, un familiar muy cercano del microscopio y del telescopio. La tecnología precisa de redes conceptuales conocidas y de peldaños cognitivos que bien podrían orientar nuestro trabajo en la escuela. Copérnico, Kepler y Galileo. Nótese como el artista destaca el telescopio de este último. (Grabado de 1640) 18Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe La presencia de nuevas tecnologías en el aula benef ic ia no tab lemente la “ r iqueza de l aprendizaje”, ampliando la visión que los estudiantes tienen de sus posibilidades de utilizar y transformar los recursos que tienen a su alrededor. El aprender haciendo, “learning by doing” en inglés, coloca al estudiante en el centro del proceso enseñanza aprendizaje, en donde él pasa a ser el protagonista y los docentes los facilitadores. Los estudiantes adquieren un rolactivo en su proceso de aprendizaje, priorizando las actividades vivenciales concretas por encima del aprendizaje pasivo y teórico inicial. Una realidad que no se puede obviar es que una persona aprende: El 20 % de lo que ve El 20% de lo que oye El 40 % de lo que ve y oye El 80 % de lo que vivencia o descubre por sí mismo (Fuente: National Training Laboratories, 1977) El Cono de la Experiencia” fue desarrollado por Edgar Dale (1985), quien fue un pedagogo estadounidense. Hay estudios que demuestran que las personas aprenden más si ellas desarrollan actividades de aprendizajes más activas (aprender haciendo). Aprender haciendo Enfoque pedagógico de la Robótica Educativa Libros, lecturas, revistas Radio, teléfono Imágenes, símbolos Peliculas, televisión, teatro Discusión, debates, redactar Simulación, experimentación, construcción ... LO QUE LEEN ... LO QUE ESCUCHAN ... LO QUE VEN ... LO QUE VEN Y ESCUCHAN ... LO QUE DICEN Y ESCRIBEN ... LO QUE HACEN Pasivos Activos 10% 20% 30% 50% 70% 90% Las personas recuerdan... 19Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe El Aprendizaje está íntimamente ligado al hacer. Se trata de una experiencia activa de construcción de conocimiento. Hacer es: escribir, diagramar, investigar, probar, intentar, equivocarse, etc. La Robótica Educativa es un medio de aprendizaje, en el cual la principal motivación es el diseño y las construcciones de creaciones propias. Estas creaciones se dan en primera instancia de forma mental y posteriormente en forma física, las cuales son construidas con diferentes tipos de materiales y controladas por un sistema computacional. Ÿ Permite construir nuestras propias representaciones del entorno que nos rodea, facilitando un mejor entendimiento del mundo real. Ÿ Anima a pensar creativamente, analizar situaciones y aplicar el pensamiento crítico y habilidades para resolver problemas reales. Ÿ Estimula la imaginación y creatividad y desarrolla la concentración y habilidades manuales. Ÿ Permite ingresar a la ciencia por la puerta de la experimentación, además de provocar una inquietud por el razonamiento científico. Ÿ Permite dotar al estudiante de un espacio controlado en donde puede cometer errores y estos no generen perjuicio en el propio estudiante.“El mejor aprendizaje no vendrá de encontrar las mejores formas para que el profesor instruya, sino de darle al alumno las mejores oportunidades para que construya.” Ÿ Cuando los niños se involucran creando, haciendo o construyendo algo, al mismo tiempo están construyendo conocimiento en sus mentes. Ÿ Seymour Papert Instituto Tecnológico de MassachusettsLa robótica educativa, tal como se conoce ahora, surgió en el seno de uno de los mayores centros de producción mundial del conocimiento: el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), y la persona encargada de hacerlo fue el científico y educador Seymour Papert, creador del primer software de programación para niños denominado LOGO y colega en Viena del célebre Jean Piaget La Robótica Educativa “El mejor aprendizaje no vendrá de encontrar las mejores formas para que el profesor instruya, sino de darle al alumno las mejores oportunidades para que construya.” Cuando los niños se involucran creando, haciendo o construyendo algo, al mismo tiempo están construyendo conocimiento en sus mentes. Seymour Papert Instituto Tecnológico de Massachusetts El aprendizaje se hace más significativo cuando el aprendiz es protagonista. El aprendiz aprende más… Se aprende más haciendo, manipulando, es en esas circunstancias donde se presentan las dudas. Se aprende más investigando, pues se van construyendo nuevos aprendizajes a partir de la información que se encuentra. Se aprende experimentando, motivados por la curiosidad y reflexionando sobre los errores y discutiendo en equipo. HACIENDO INVESTIGANDO EXPERIMENTANDO TRABAJANDO EN EQUIPO 20Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe 8 grandes ideas detrás del laboratorio de aprendizaje construccionista Aprender Haciendo Aprendemos de la mejor manera cuando usamos lo que aprendemos para hacer algo que realmente queremos, que nos parece interesante. La tecnología como material para construir Usar la tecnología para crear cosas, permite hacer cosas mucho más interesantes. Aprendemos mucho más creándolas. Diversión difícil Aprendemos mejor y trabajamos mejor si disfrutamos lo que estamos haciendo. Pero diversión y disfrutar no significa fácil: La mejor diversión es la diversión difícil. Nuestros héroes deportivos trabajan muy dura para volverse mejores en su deporte. Aprender a Aprender Muchos de nosotros adquirimos la idea de que “la única manera de aprender es siendo enseñado”. Esta es la razón del fracaso. Nadie puede enseñarle todo lo que necesita saber. Usted tiene que hacerse cargo de su propio aprendizaje. Tiempo adecuado para el trabajo Muchos de nosotros no acostumbramos a que nos digan cada cinco minutos, cada hora; haz esto, haz aquello, ahora haz lo siguiente, si alguien no nos esta diciendo que hacer nos aburrimos. La vida no es así. Para hacer algo importante tenemos que aprender a manejar nuestro propio tiempo. No podemos hacer las cosas bien sin equivocarse Nada importante funciona la primera vez. La única manera de hacer las cosas bien es mirar cuidadosamente ¿Qué paso? Cuando salieron mal. Para tener éxito se necesita libertad para equivocarse por el camino. Haz lo mismo que haces con los estudiantes Estamos aprendiendo todo el tiempo. Cada dificultad con la que nos encontramos es una oportunidad para aprender. La mejor lección que podremos dar a nuestros alumnos es dejar que nos observen en nuestra lucha por aprender. Conoce acerca de la tecnología digital Aprende acerca de las computadoras es esencial para nuestros futuros estudiantes, PERO el propósito más importante es usarlos AHORA para aprender sobre todo lo demás. Aprender Haciendo Conocer acerca de la tecnología digital Hazlo mismo que haces con los estudiantes La Tecnología como material para construir Diversión dificil Aprender a aprender Tiempo adecuado para el trabajo No puedes hacer las cosas bien sin equivocarte 21Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe La sociedad de la Creatividad 22Documento de Trabajo Fundamentos Pedagógicos para la Integración de la Robótica Educativa En los años 80, se habló mucho acerca de la transición de la Sociedad Industrial a la Sociedad de la Información. Luego, en los años 90 la gente empezó a hablar de la Sociedad del Conocimiento, haciendo notar que la información solamente es útil cuando es transformada en conocimiento. Pero tal como yo lo veo, el conocimiento sólo no es suficiente. En este mundo de hoy tan rápidamente cambiante, la gente necesita continuamente encontrar soluciones creativas a problemas inesperados. El éxito está basado no solamente en qué es lo que uno sabe o cuánto uno sabe, sino en la habilidad para pensar y actuar creativamente. O sea, ahora estamos viviendo en la Sociedad de la Creatividad. Mitchel Resnick propone este proceso que pretende enriquecer las activi-dades que normalmente se deben presentar cuando uno se involucra en un proceso de aprendizaje: Imaginar: se plantea las posibles s o l u c i o n e s q u e p o d e m o s proponer frente a un problema o situación dada. Es así como empezamos a imaginar todas las posibles solucioneso alternativas, ya sea por medio de una lluvia de ideas, una exploración inicial en los saberes previos, búsquedas en Internet o preconceptos que se tenga sobre el tema. Crear: luego de haber imaginado todas las posibles soluciones y las socializa con los demás, recibiendo retroalimentación y orientación por parte de sus pares y mentores, pasaría a crear o construir su solución, ya sea por medio de una aplicación digital, una maqueta o un prototipo. Jugar: Es considerada como la experimentación que realiza un pequeño, con sus interrogantes y aportando imaginación en el proceso, establecido como actividad lúdica pues se permite la improvisación y evitando crear limitaciones o restricciones en esta actividad. Compartir: El compartir es el espacio adecuado para que se socialicen, expongan y muestren la solución que dieron al problema ante una audiencia de pares (presencial o a distancia) la idea es involucrar a otros para recibir sugerencias y nuevas ideas. Equiparable a la presentación de un informe cuando se realiza un hallazgo. Reflexionar: Después de conocer las soluciones propuestas y de haberlas mejorado con los aportes en el momento de que se compartió, se debe abrir el espacio de reflexión, es decir, el análisis de las distintas propuestas y modificaciones que puede promover el cierre de todo el proceso de aprendizaje que se realizó al recorrer una o varias temáticas de clase o la apertura de una nueva investigación que motivaría otro ciclo en la espiral. Imaginar: se vuelve a plantear posibles soluciones que podemos proponer frente a otro problema o situación dada. Es así como nuevamente empezamos a imaginar todas las posibles soluciones o alternativas, ya sea por medio de una lluvia de ideas, la exploración a nuevos saberes previos, búsquedas en Internet o preconceptos que se tenga sobre el problema. Las nuevas tecnologías ayudan a los estudiantes a navegar la espiral del pensamiento creativo Por Mitchel Resnick Reflexionar Imaginar ImaginarCompartir Jugar Crear I.S.T. Wernher Von Braun aula virtual: www.aprenderhaciendo.edu.pe / web: www.ins�tutovonbraun.edu.pe SEYMOUR PAPERT - MIT MEDIA LAB El aprendizaje ocurre especialmente cuando los niños están comprometidos en la construcción de un producto significativo. Cuando los niños se involucran creando algo haciendo algo o construyendo algo, ellos al mismo tiempo están construyendo conocimientos en sus mentes. El mejor aprendizaje no vendrá de encontrar las mejores formas para que el profesor instruya si no de darle al alumno la mejores oportunidades para que construya. Página 1 Página 2 Página 3 Página 4 Página 5 Página 6 Página 7 Página 8 Página 9 Página 10 Página 11 Página 12 Página 13 Página 14 Página 15 Página 16 Página 17 Página 18 Página 19 Página 20 Página 21 Página 22 Página 23 Página 24
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