Espacio sobre la reflexión pedagógica de las tecnologías educativas del siglo XXI

Como entrenar y educar a tu robot (2a parte)

??????????????????????????????????????????????????Para continuar con esta reflexión pedagógica en torno a la robótica pedagógica y las posibles estrategias y aplicaciones que un docente o estudiante piensa  atreverse a implementar, si existe la firme decisión de convertirse en un entrenador  experto y educador de robots, antes es importante conocer el trasfondo de esta experiencia, es decir, sus bases teóricas psicopedagógicas, y tecnopedagógicas que permitan fundamentar el interés y curiosidad por saber ¿qué es lo que puede y no hacer un robot?, ¿qué tipo de robot es el que tienes pensado construir?, ¿si cuentas o no, con las herramientas informáticas y cibernéticas suficientes y actualizadas con complementos electromecánicos,  mecatrónicos, biónicos etc.?, ¿con qué propósito e intención tienes planeado desarrollar un proyecto educativo basado en la construcción de robots?, ¿dicho proyecto va a requerir ayuda de expertos en distintos campos disciplinarios (informática, electrómecánica, mecatrónica, electrónica, cibernética, biónica, bio ingeniería, etc.)?, ¿piensas integrar un equipo de trabajo colaborativo con estudiantes?, ¿de qué nivel educativo se podrían incluir a los alumnos que van a conformar el equipo del proyecto académico?, ¿será necesario conocer los principios básicos de la robótica aplicada al ámbito educativo?, ¿será pertinente implementar controles de evaluación, calidad y seguimiento durante el desarrollo  e implementación de dicho proyecto de robótica educativa?, ¿por qué es importante integrar dicho proyecto a una red de aprendizaje en línea como TRAL, incluyendo otras redes relacionadas con la robótica pedagógica?, ¿el robot que vayas a construir con los (as) equipos de docentes y estudiantes  interesados (as) tienen que ver la posibilidad de participar en competencias nacionales e internacionales?, ¿el software a ser implementado en la construcción y operación del robot va a ser comercial o de factura libre?

Serían entonces, una cadena casi interminable de preguntas y cuestionamientos que seguro, tendrían que aparecer a lo largo de esta interesante experiencia. Me llama la atención de manera particular que hasta el momento los docentes que han participado con interés en la robótica educativa, son del campo de la informática, electrónica y mecatrónica; en países como Costa Rica, Brasil y otros se da ese caso, en México, de manerra gradual han involucrado a maestros del nivel de secundaria, aunque al parecer sólo de las áreas de computación, matemáticas y de física,  lo cual me hace pensar que aun falta entrenar y formar equipos académicos multidisciplinarios, porque creemos que la robótica educativa, no sólo consiste en ayudar a resolver problemas o implementar estrategias de trabajo colaborativo para la realización de proyectos (primer motivo de su construcción y orientación docente), que posteriormente será parte de una competencia importante (segundo motivo), como fuente de recursos para proyectos aeroespaciales de la NASA, o de otras agencias dedicadas a los mismos campos de estudios (ciencias del espacio). Pero aun así,  creemos que falta mucho por avanzar para entrenar y educar en primera instancia a los (as) constructores(as) de robots, en el enfoque de máquinas y tecnologías inteligentes que sirvan también para fomentar inquietudes de investigación y experimentación (científica y tecnológica), o promuevan actitudes de colaboración y de trabajo en equipo.  Falta una visión más holística (emergente y compleja) que trascienda la ignorancia y los errores racionales del pensamiento humano como los señala Edgar Morin sobre el método para ser aplicado en la ciencia, en la tecnología, en la educación y en las formas de comunicarnos como seres sociales, en las formas de tener un supuesto control sobre los objetos creados y producidos por el ingenio o la imaginería individual o colectiva, hasta transformarlos en un sistema de beneficio más amplio, que atienda problemas locales, nacionales y mundiales inmediatos, que pueda crear tecnologías para el empoderamiento de las personas (TEP), que dichas innovaciones tecnológicas repercutan e influyan de manera favorable en la toma de decisiones (políticas, sociales, económicas, educativas, etc.). Todo esto a modo de introducción a lo que nos compete abordar en esta segunda parte reflexivo-pedagógica.

Una conferencia magistral que el Dr. Seymour Papert (1980) impartió en Australia y Japón,  hacía mención sobre la necesidad de que las computadoras se integraran en el proceso de aprendizaje de los niños en edad escolar, a través de una actividad en la que pudieran “programar”, concepto que de alguna manera transformó el enfoque debatido de las aportaciones al campo de epistemología de Jean Piaget y la contraposición de Noam Chomsky sobre su postura acerca del lenguaje que él señalaba vendría a considerarse como un órgano mental y difería sobre el desarrollo psicogenético de los estadíos en los niños y adolescentes. En consecuencia, Papert fue más allá de estas dos posturas y ubicó los argumentos de su enfoque de aprendizaje  sobre las formas de pensamiento (estructuras mentales ) que un niño puede hacer con una computadora, la de razonar por ejemplo, sobre la resolución de problemas numéricos, matemáticos y geométricos mediante la identificación y operación con algoritmos, uno de los principios fundamentales para “programar” con ayuda de instrucciones muy precisas y claras. Todo esta investigación más adelante le permitió  a Papert elaborar en su centro de trabajo, el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusets), un programa de cómputo adoptado para la comprensión cognitiva de los niños denominado  Logo SB: “… un software de dibujo vectorial basado en instrucciones textuales y especialmente pensado para enseñar a los niños ciertos rudimentos de programación y diseño”(Dolors Reig, 2008). Su antecedente más lejano sobre la creación de este programa, data de fines de los años sesenta en la que Papert y un equipo del MIT (Minsky,Bolt, Beranek y Newman) crearon dicho lenguaje. Recuerdo memorable de la tortuguita que seguía ciertas órdenes para trazar dibujos con el cual los niños ya podían tener acceso para manipular algoritmos en la pantalla de la computadora. Años después Papert crearía el lenguaje de programación Lego MindStorms (bloques programables) que vendrían a ser el inicio de otros programas más sofisticados que les permitirían  a los usuarios (niños, adolescentes, docentes y expertos), programar máquinas construidas que semejaran un sistema de inteligencia artificial programable, estudio que conceptualizó con el matemático genio de las computadoras y de la informática, Marvin Minsky (1972), importante discertación reflexiva en torno a la relación entre la robótica, la semántica y la educación, como aspectos que se podrían integrar para el entendimiento de cómo un niño por ejemplo, puede construir pensamientos que le permitan describir sus procesos mentales y cómo los podría emular mediante programación computacional una máquina que adquiriera la habilidad para analizar también su propio proceso mental.

Un problema que aun persiste como paradoja de la programación, es la conducta interna del robot y  la creación de robots que  semejen a los seres humanos de cierta manera, pero los cuales no logran todavía esquematizar desde sus propios programas la totalidad (por el momento), la noción y percepción de consciencia psíquica y voluntad que aun poseemos en diferente grado de evolución y madurez neuronal los seres humanos . Aunque en cierta forma la literatura de ciencia ficción de Isaac Asimov: “Yo Robot” lo visualizó y posteriormente Hollywood se encargaría de proyectar ese sueño tecnológico del futuro en el cine.  O respecto al problema de la libertad y el derecho existencial a ser libre para vivir como los humanos, o más bien como robots o androides, aunque sea un poco más de tiempo, temas de otros clásicos cinematográficos: de Philip K.  Dick, “Blade Runner” , o la humanidad que despierta para enfrentar a unas pesadillas apocalípticas con la saga de Terminator o de BattleStar Galáctica.

Con los ejemplos que acabo de mostrar es para pensar hasta dónde podrá realmente  transformar la práctica educativa la robótica pedagógica y qué se pretende con todo esto. Entrenar y formar recursos humanos  para un futuro donde  dominene las competencias para programar robots y sistemas de inteligencia artificial que podrán producir otro tipo de tecnologías que puedan emplearse para mejorar la calidad de vida de las personas y de sus familias, que pueda ser utilizada para la creación de medicinas inteligentes a nivel nano molecular para combatir por ejemplo, enfermedades infecciosas de alto riesgo para la salud humana y de otras especies de seres vivos. Lo que si es cierto, es que estas tecnologías computacionales de inteligencia artificial requieren de toda nuestra atención, sobre todo por lo que ya se menciona y muestra en los posibles escenarios de consolidadción y desarrollo potencial, me refiero a la serie de informes elaborados por el New Media Consortium y la Universidad Abierta de Cataluña conocidos en el ámbito académico universitario como  Informe Horizon (2010, 2011, 2012 y 2013), al revisar dichos informes publicados, indagué en su Wiki  donde plantean una pregunta de investigación: ¿Qué tecnologías claves no están incluídas en la lista? Dicha pregunta está en relación a las tecnologías que los expertos de este informe detallan, van a tener mayor impacto social dentro de uno a cinco años para que se consoliden y se promueva su amplia utilización, principalmente en las instituciones de educación superior, especialmente en países de América Latina. Una de las tecnologías que no aparece en esa lista privilegiada, es la robótica (educativa), esto no se, si se deba a que desde las propuestas de Papert a la actualidad, sólo se ha centrado en la realización de proyectos de innovación tecnológica educativa orientadas exclusivamente hacia la población infantil, adolescente y a jóvenes de educación media superior, con todo lo que implica la problemática de infraestructura tecnológica, obtención, administración y gestión de recursos (financieros y humanos) que puedan atender puntualmente, las funciones de enseñanza, investigación y difusión de esta filosofía del aprendizaje basada en la robótica pedagógica, aspecto que será abordado en la última parte de este texto reflexivo, donde haré mención de importantes eventos nacionales e internacionales donde participan activamente y compiten alumnos de secundaria y bachillerato, algunos pocos participantes de instituciones universitarias de corte tecnológico originarios de México (IPN y Tec. de Monterrey).

Para finalizar no quiero pasar de vista la parte de los principios a tomar en cuenta para que los docentes que se animen a desarrollar proyectos mediante la construcción, programación y entrenamiento de robots quieran incursionar en este ámbito de innovación tecno-pedagógica, que sin duda estoy igual de convencido como Papert y los que le precedieron,  que la robótica, no sólo puede ser una mera herramienta que entrena la construcción de las habilidades del pensamiento, el aprendizaje y la cognición a nivel individual y colaborativo, es retomando a Vygotsky, una herramienta de extensión social de la Zona de Desarrollo Próximo hacia la creación y amplitud de una inteligencia colectiva (P. Levy, 1999) basada también en la configuración y empoderamiento de las redes de aprendizaje, se vuelve de esta manera, en una estrategia prioritaria para la fortalecer la educación en América Latina con la que tenemos la responsabilidad y el compromiso de promover y legitimar desde nuestros centros de trabajo académico y profesional laboral. Ahora pasemos a describir sobre los principios a considerar en cualquier proyecto con robots educativos.

Estos principios para la aplicación robótica educacional (ERA), de acuerdo a Dave Catlin y Mike Blamires (2010) se establecen en la conformación holístca de varios aspectos relacionados con valores que se integran con diferentes combinaciones. Por ejemplo, la afinidad que puede haber entre la tecnología (inteligencia, interacción, personificación), el estudiante (compromiso, aprendizaje sostenible, personalización) y el docente (pedagogía, curriculum y evaluación, equidad, práctica). Sobre la inteligencia lo que tendría que comprenderse es que los robots educativos pueden tener un rango de conductas inteligentes que los posibilita para participar en algunas actividades educativas. Este principio requiere de una explicación para saber qué entendemos como docentes lo que es la conducta inteligente y qué es la participación efectiva (Sternberg, 1985, Freeman, 2000, Stonier, 1997).El significado de este principio indica hasta dónde puede o no realizar alguna actividad de aprendizaje el robot y hasta dónde es lo suficientemente eficaz para cubrir de cierta manera, las posibles deficiencia en el desempeño del propio docente que está también, en esa fase de aprendizaje al programar un robot o intenta enseñar a programar a sus alumnos, pero carece de los conocimientos básicos de informática y cómputo (programación Logo). La interacción nos habla de un principio en el cual los estudiantes son considerados como aprendices activos cuyas interacciones son multimodales, porque al trabajar con robots, les permite adquirir un sistema semiótico, es decir, que intercambian entre ellos un código de signos y señales  cuyo valor y significado puede a través del ejercicio de programación con lenguaje Logo, comunicar ideas que sirven para que permita manipular comandos en el robot, de acuerdo a ciertas reglas de sintaxis, el robot por lo tanto, retroalimenta ese código de símbolos con movimientos mecánicos (lenguaje corporal) que pueden a su vez ser utilizados para comprender sistemas semióticos matemáticos (utilización de reglas simples a complejas), sistemas numéricos, aritméticos y basados en la resolución de ecuaciones. Esto obliga a los estudiantes a utilizar el robot de manera visual, cinestésica y espacial para crear modelos mentales como herramientas u objetos que pueden emplearse para transitar hacia otro tipo de actividad (Papert, 1980, Leontiev, 1978, Davidov y Radzikhovskii, 1985, Engeström, 1987, 1999). En el caso del principio de personificación nos dice que  cuando los estudiantes aprenden de las interacciones intencionales y significativas con los robots educativos, éstos se sitúan en el mismo espacio y tiempo. Implica, desde el campo de la ciencia cognitiva que: la mente ha evolucionado no como una máquina, pero está integrada como elemento de un organismo incrustado en una sociedad y en un mundo temporal físico; la mente y el cuerpo están intimamente entrelazados, forman un sistema adaptativo que trabajan juntos para sobrevivir y proliferar en sus ambientes de cambio; por último, los procesos cognitivos más encarnados son subconscientes, en el caso de la robótica educativa se refiere a la dificultad que pueden presentar algunos estudiantes cuando llegan a proyectar su mente egocéntrica y se ponen en lo zapatos del robot que emula en cierta manera la percepción del mundo real creada por el constructor y programador (entrenador y educador). Esto de alguna manera se conecta con el principio de compromiso que adquieren los estudiantes cuando sus estados emocionales se conectan con sus relaciones sociales, cuando muestran actitudes positivas hacia el aprendizaje con robots educativos. El aprendizaje sostenible, es otro principio que incluye la interrelación entre lo cognitivo, emocional, social y personal, que puede considerarse con criterio y requisito para que docente o los estudiantes puedan a largo plazo, desarrollar la metacognición, habilidades para la vida y el auto conocimiento. Lo que corresponde al principio de se refiere a todo lo que se integra en las ciencias del aprendizaje con un amplio rango de métodos (Catlin, 2010a) que pueden emplearse de manera apropiada para la creación de entornos efectivos de aprendizaje con robots educativos. El curriculum y la evaluación, corresponden a un principio donde la relación dinámica se puede establecer entre el docente, el estudiante y el robot, de modo que la interacción entre el aprendizaje y la enseñanza son bidireccionales. El principio de personalización establece tres formas que apoyan al robot educativo: a) auto expresión (los robots son herramientas que permiten a los estudiantes explorar ideas y expresar su propia comprensión en formas creativas); b) uso flexible (los robots se adaptan a las necesidades de enseñanza y necesidades individuales de cada estudiante); c) diferenciación (las actividades del robot encuentran en un nivel natural de dificultad y comprensión que puede tener un estudiante o docente entrenador); y, d) estilos de aprendizaje (el robot se adapta a entrenadores y educadores que tengan formas de aprendizaje cinestésicas, visuales, espaciales, auditivas o tactiles. El principio de equidad significa que los robots educativos apoyan la edad, género, habilidad, raza, etnicidad, cultura, clase social, estilo de vida y postura política.

 

 

 

 

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