Robótica Pedagógica

La automatización y la robótica son dos tecnologías estrechamente relacionadas. En un contexto industrial se puede definir la automatización como una tecnología que está relacionada con el empleo de sistemas mecánicos, electrónicos y basados en computadoras en la operación y control de la producción. Ejemplos de esta tecnología son: líneas de transferencia, maquinas de montaje mecanizado, sistemas de control de realimentación (aplicados a los procesos industriales), máquinas-herramienta con control numérico y robots. En consecuencia, la robótica es una forma de automatización industrial. Un robot industrial es una máquina programable de uso general que tiene algunas características antropomórficas o “humanoides”.El robot puede programarse para desplazar su brazo a través de una secuencia de movimientos con el fin de realizar alguna tarea de utilidad. Repetirá este modelo de movimientos una y otra vez hasta que se reprograme para ejecutar alguna otra tarea. Por consiguiente, la característica de programación permite que los robots se utilicen para una diversidad de operaciones industriales diferentes, muchas de las cuales implican el trabajo del robot junto con otros elementos de equipos automatizados o semiautomatizados. Estas operaciones incluyen la carga y descarga de máquina, la soldadura por puntos y la pintura por pulverización.

La pedagogía en Robótica
La robótica pedagógica es una disciplina que tiene por objeto la generación de ambientes de aprendizaje basados fundamentalmente en la actividad de los estudiantes. Es decir, ellos pueden concebir, desarrollar y poner en práctica diferentes proyectos que les permiten resolver problemas y les facilita al mismo tiempo, ciertos aprendizajes. La robótica pedagógica se ha desarrollado como una perspectiva de acercamiento a la solución de problemas derivados de distintas áreas del conocimiento como las matemáticas, las ciencias naturales y experimentales, la tecnología y las ciencias de la información y la comunicación, entre otras. Uno de los factores más Interesantes es que la integración de diferentes áreas se da de manera natural. En este ambiente de aprendizaje innovador los estudiantes ocupan la mayor parte del tiempo simulando fenómenos y mecanismos, diseñando y construyendo prototipos que son representaciones micro de la realidad tecnológica circundante, o son sus propias invenciones.

En efecto, la puesta en marcha de un proyecto de robótica requiere del conocimiento de diversas áreas. Por mencionar algunas, es necesario tener conocimientos de mecánica para poder construir la estructura del proyecto, también se requieren conocimientos de electricidad para poder animar desde el punto de vista eléctrico el proyecto. Así mismo es necesario tener conocimientos de electrónica para poder dar cuenta de la comunicación entre el computador y el proyecto. Finalmente es necesario tener conocimientos de informática para poder desarrollar un programa en algún lenguaje de programación que permita controlar el proyecto.
Uso de Robótica Pedagógica en las Instituciones Educativas

La presencia de Tecnologías en el aula de clase, busca proveer ambientes de aprendizaje interdisciplinarios donde los estudiantes adquieran habilidades para estructurar investigaciones y resolver problemas concretos, forjar personas capacidad para desarrollar nuevas habilidades, nuevos conceptos y dar respuesta eficiente a los entornos cambiantes del mundo actual. Un ambiente de aprendizaje con Robótica pedagógica, es una experiencia que contribuye al desarrollo de la creatividad y el pensamiento de los estudiantes. Algunos de los logros de los estudiantes que participan en este ambiente de aprendizaje son:

- Construyen estrategias para la resolución de problemas. Utilizan el método científico para probar y generar nuevas hipótesis sobre la solución, de manera experimental, natural y vivencial de cada estudiante.
- Utilizan vocabulario especializado y construyen sus propias concepciones acerca del significado de cada objeto que manipulan. Además, toman conciencia de su proceso de aprendizaje y valoran su importancia, al ocupar su tiempo libre en una actividad mental permanente y retadora.
- Seleccionan las piezas de construcción como ejes, engranajes, poleas, además de los actuadores y sensores que son más útiles para el diseño que se ha propuesto.

Uno de los hallazgos mas relevantes en la labor que se ha llevado a cabo en educación con el uso de los mecanismos robóticos es que o bien asistimos a un momento de aprendizaje por descubrimiento en algunos casos y en otros por aprendizaje significativo. Pero si considerásemos los procesos cognoscitivos, los alumnos organizan sus actividades de aprendizaje y pasan de un concreto real a un proceso de abstracción que les permite incorporar nuevos aprendizajes en su vida cotidiana.

Las situaciones de aprendizaje donde se puede aplicar la robótica son múltiples ya que pueden ser utilizadas en las diferentes materias, por ejemplo en Química se podría idear un sistema para que por medio de un brazo mecánico se sostengan los recipientes donde se va a llevar a cabo una reacción química y a la vez pueda determinar las condiciones de la reacción como son la temperatura, velocidad de la reacción.
En Física para resolver problemas de movimiento uniforme, mediante un sensor de movimiento medir la velocidad de un móvil que se desplaza en línea recta.

En conclusión el centro de todo proceso de aprendizaje es el papel activo de quien aprende ya que amplia su conocimiento a través de la manipulación y construcción de objetos.
REFERENCIAS
Odorico, Arnaldo. Marco teórico para una robótica pedagógica.
http://www.fi.uba.ar/laboratorios/lie/Revista/Artículos/010103/a4oct2004.pdf
Ruiz-Velasco Sánchez, Enrique. Robótica Pedagógica. Centro de Estudios sobre la Universidad (CESU). UNAM. México.
http://cecte.ilce.edu.mx/campus/file.php/22/sesion9/Lecturas/robotica_pedagogica.doc

SIMULACIÓN EDUCATIVA

El uso de las nuevas tecnologías de la información y la comunicación ha provocado entre otras cosas la innovación docente, tratando de aprovechar al máximo estas nuevas herramientas para la relación enseñanza- aprendizaje.
En el caso de los simuladores por computadora se proporciona al usuario una representación icónica interactiva donde se pueden realizar una serie de experimentos que permiten una formación de estructuras cognitivas para lograr un aprendizaje significativo.
El uso de los simuladores debe estar direccionado hacia una meta o al menos de forma aproximada hacia el objetivo de la tarea. Cuando se usan los simuladores a manera de un juego de video, simplemente oprimiendo botones e ingresando datos sin ningún significado, no se logra ningún aprendizaje significativo. En este caso la innovación docente no tiene ningún sentido.

EXPERIENCIA CON EL SIMULADOR EDUCATIVO MAR DE LETRAS DE LA SERIE GALILEO2 DEL ILCE.

Descargue este simulador desde la página http://facilita.com.mx/maestria.
Navegando por el lo encontré muy útil para que nuestros alumnos interaccionen con el en la materia de Expresión Oral y Escrita.
Aparece en la pantalla el arrecife del conocimiento, tesoro de palabras, palabras escondidas, letras ocultas.
El arrecife del conocimiento contiene las reglas de acentuación, y de ortografía así como sinónimos y antónimos.
Con el tesoro de las palabras podemos formar una serie de palabras nuevas al jugar con las letras de una palabra.
Me resulto una experiencia muy intensa y solo espero mostrárselo a mis compañeros de la materia para que lo puedan utilizar de inmediato.
Tambien descargue el NetLog desde:http://ccl.northwestern.edu/netlogo/download.shtml
que nos muestra diferentes materias a un nivel medio superior como son:
Arte, Biología, Química y Física, Ciencias computacionales, Ciencias de la Tierra, Juegos, Matemáticas, Ciencias Sociales y Demos. En Matemáticas podemos elaborar las gráficas de las ecuaciones cuadráticas, logarítmicas, exponenciales, Trigonometrícas, cúbicas, hiperbólicas. En Ciencias sociales aparecen temas como Cooperación, Segregación, el Sida.
En Química y Física podemos encontrar el laboratorio de gases y su comportamiento a diferente presión y temperatura, creándose varias gráficas donde se pueden modificar las condiciones.
Contiene diferentes simulaciones de la vida diaria por ejemplo viene un experimento donde los estudiantes tienen el control de los semáforos y el tráfico de una ciudad. El maestro controla las variables tales como límite de velocidad y número de carros.
Las grandes opciones que contiene este simulador esta dirigido a muchas áreas de estudio, no me imaginaba encontrar tantas en un solo simulador.
Con esta experiencia que pasé con estos dos simuladores educativos encuentro que facilitan el aprendizaje de los alumnos desarrollando en ellos múltiples habilidades. Las formas lúdicas que nos presentan los simuladores nos ayudan a que los alumnos, resuelvan de una manera interesante los problemas que se les plantean.

MINIQUEST

Materia: Química 2
Nivel medio superior


ESCENARIO


Cuando se conduce un automóvil, la gasolina se combina en forma explosiva con oxigeno gaseoso para dar dióxido de carbono, vapor de agua y una cantidad especifica de energía. Esto es un ejemplo de reacción química común, pero muy importante. Durante una compleja serie de reacciones que ocurre en el interior de las células del cuerpo, la glucosa y otros carbohidratos de los alimentos, se consumen (metabolizan) al reaccionar con oxigeno y producir dióxido de carbono y vapor de agua, que se exhalan al respirar. Estos dos ejemplos muestran que ciertas sustancias desaparecen y otras se producen durante las reacciones químicas. La gran cantidad de industrias, el aumento de población y la complejidad de los procesos industriales han producido sustancias que pueden causar alteraciones cuando se acumulan en exceso. En la industria química existe una gran cantidad de reacciones que producen como residuos una serie de contaminantes.
Los alumnos deben investigar:
¿Por qué se clasifican las reacciones químicas?
¿Cuáles son los tipos principales de reacciones químicas?

TAREA

1.- ¿Qué es una reacción química?
http://mx.encarta.msn.com/encyclopedia_761573235_2/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmica.html

2.- ¿Cómo reconoces que ha ocurrido una reacción química?

http://www.rena.edu.ve/TerceraEtapa/Quimica/ReaccionesQuimicas.html

http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/085/htm/sec_8.htm

http://www.nuevaalejandria.com/archivos-curriculares/ciencias/nota-019.htm

3.- ¿Cuáles son los tipos de reacciones químicas que existen?

http://www.monografias.com/trabajos39/ecuaciones-quimicas/ecuaciones-quimicas.shtml#reacc

http://www.educared.net/concurso2001/410/reaccion.htm


4.- ¿En que consiste una reacción química de síntesis?

http://www.dicat.csic.es/pascualesp.html

http://www.icarito.cl/medio/articulo/0,0,38035857_152308969_151843972_1,00.html

5.- ¿En que consiste una reacción química de análisis?

http://html.rincondelvago.com/analisis-quimico.html
http://www.uib.es/servei/comunicacio/sc/projectes/arxiu/nousprojectes/SIA/SIAcast.pdf

6.- ¿En que consiste una reacción química de simple sustitución?

http://html.rincondelvago.com/quimica_5.html

7.- ¿En que consiste una reacción química de doble sustitución?

http://html.rincondelvago.com/quimica_reacciones-quimicas.html


8.- ¿En que consiste una reacción química de combustión?

http://html.rincondelvago.com/combustion_1.ht



PRODUCTO

 Investiga que reacciones ocurren en la fabricación del acido sulfúrico y clasifícalas dentro de los cincos tipos principales de reacciones químicas.
 ¿Cuáles reacciones de las anteriores producen problemas de contaminación?

http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Atmosphere/chemistry_troposphere.sp.html

http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/10/htm/sec_7.html

http://www.edufuturo.com/imprime.php?c=3328&


http://www.somosamigosdelatierra.org/09_diccionario/diccionario.htm

Componentes de un sistema de cómputo educativo

ESPECIFICACIONES DE UN SISTEMA DE CÓMPUTO PARA SU APLICACIÓN A ESCALA EN UN SALÓN DE CLASE.

Para que los maestros no dediquemos todo el tiempo de nuestra clase dictando cátedra y los alumnos solo tomando notas, debemos pensar primero en que en nuestros alumnos no todos los aprendizajes son del mismo tipo, que no todos aprenden igual y no todos llegan al aprendizaje con los mismos antecedentes, ni los mismos intereses, ya que poseen inteligencias y habilidades diferentes. Todos aprendemos mejor haciendo y divirtiéndonos, como dice Gándara si estas premisa se aceptan entonces tiene sentido incorporar los multimedios a la educación, por su naturaleza interactiva combinada con la alta capacidad de los dispositivos de almacenamiento digital; y utilizando recursos como la simulación permite que el usuario aprenda haciendo.
Estas características de los multimedios se combinan con las que, de por sí,
tiene ya la computadora:
• La capacidad de ofrecer una respuesta inmediata y oportuna al usuario.
• De tener una infinita paciencia y consistencia en la entrega de la instrucción.
• De almacenar las respuestas del aprendiz y trazar su trayectoria y avance.
• De permitir acceder a conjuntos grandes de información, tanto de manera local como remota y de enlazar a unos y otros aprendices y maestros en una enorme comunidad internacional de aprendizaje.
Por lo tanto contar con una computadora en un salón de clase es la herramienta ideal para el docente que nos permitiría generar y administrar una experiencia de aprendizaje grupal.
Características del proyecto:
Grupo de segundo semestre de preparatoria técnica con 30 alumnos
Este salón será utilizado por todos los maestros que imparten materias en este grupo
Las dinámicas y actividades de aprendizaje a realizar por los docentes para lograr los momentos específicos en que el estudiante construye el conocimiento serán trabajadas por cada maestro, utilizando los programas requeridos en cada materia así como diversas estrategias de mediación de cada uno con sus alumnos, y la distribución del tiempo será de acuerdo al horario de clase del salón. La ubicación de las computadoras dentro del salón de clase será alrededor de este con un espacio de 1.50m entre cada una con su respectivas mesas y sillas.
Material necesario
• 6 computadoras personales
• Proyector Digital
• Impresora
• Scanner
• Software educativos
Después de revisar las cotizaciones de diferentes compañías por el Internet se selecciono lo siguiente:
A) Hardware
Computadora Modelo Gateway GT 3015 M con las siguientes características:
Procesador:Intel Pentium 4.3 GHZ
Disco Duro: 160 GB
Memoria: RAM de 512 MB
Disco óptico: CD-ROM 48X
Pantalla de LCD 17 plg
DVD + RW/ CD RAM. Incluye SO Microsoft Windows XP Home EDition
1 año de garantía en partes o mano de obra
Extras: Lector de medios 8 en 1
Tarjeta de red 10/100
Costo: $ 5600.00 MN IVA incluido cada una
Impresora EPSON C45 $ 510.00 MN
Modelo: Proyector Dell 2300MP
Características:
Alto brillo, contraste y resolución para un proyector muy completo Sincronización automática con hasta UXGA (1600 x 1200)
Vida de lámpara (bulbo): 2000 horas (2500 modalidad Eco)
Peso 2.2 kg
Zoom manual
Corrección keystone vertical manual
Puertos: s-video, composite video, VGA, RS-232
Control remoto
Tamaño 27.7 x 20.6 x 9.1 cm Garantía limitada hasta por tres años y 90 días de la lámpara
Precio: $14,599 MN
Conexión a Internet: se enlazarán por medio de Infinitum con Telmex
Costo $ 499.00 Mensuales
Servicio de cableado y switch: $4,000.00 MN
Subtotal del Hardware: $ 25, 208.00
B) Software
Aparte de los programas que posee la computadora, se manejara diferente software dependiendo de las materias por ejemplo:
Algebra:$ 320.00
Química Inorgánica II: $ 550.00
Inglés: $450.00

C) Mindware
La capacitación a todos los docentes se dará en diferentes módulos por el encargado del Laboratorio de Cómputo con un costo de $ 500.00 por 20 horas de clase. Asimismo los alumnos de segundo semestre conocen el uso de la computadora por la materia de TICS que llevaron en primer semestre, por lo que solo necesitara la figura mediadora del maestro de cada materia, en el manejo de esta.