APRENDIZAJE DE MATEMÁTICAS CON USO DE TANGIBLE ROBOTICAS

APRENDIZAJE DE MATEMÁTICAS CON USO DE TANGIBLE ROBOTICAS

María Delia Sánchez Carmona,  Erika Rivera Hoyos, Genaro Rebolledo-Méndez 1

Facultad de Estadística e Informática. Universidad Veracruzana, Veracruz, México1 Av. Xalapa Esq. Manuel Ávila Camacho s/n Xalapa, Ver. 91220 México            

RESUMEN. El presente trabajo tiene como finalidad reportar el impacto que se logra en el aprendizaje de los alumnos al emplear técnicas de enseñanza que incorporen el uso de tangibles robóticas, después de una investigación realizada la cual se enfoco al aprendizaje en Matemáticas de nivel secundaria.

Durante el desarrollo de este proyecto se diseñaron actividades educativas en las que se incorporaron las tangibles robóticas, empleado la metodología prototipos evolutivos con el fin de cubrir las necesidades reales de los usuarios finales (maestros y alumnos).

De la misma forma dentro del desarrollo de las actividades se emplearon  los software  Cloud9, Índigo y Python.

La evaluación de las actividades se realizó durante la etapa de experimentación con 35 sujetos de estudio, en la cual se obtuvieron los siguientes resultados: ganancias significativas de aprendizaje, identificación de factores que influyen en el aprendizaje e índices de aceptación del trabajo con tangibles robóticas.

Palabras claves: Aprendizaje, tangibles robóticas, prototipos evolutivos.

1 INTRODUCCIÓN

La educación es uno de los aspectos más importantes en los que México debe mejorar, actualmente el grado de conocimientos que presentan los alumnos en casi todos los niveles de educación es mínimo a comparación con otros países, esto debido a diversos factores que pueden influir como aspectos culturales, sociales y económicos que afectan a las técnicas y recursos educativos empleados durante el proceso de aprendizaje.

Esta situación que representa un grave problema en materia de educación, da origen a este proyecto de investigación, enfocado en observar el aprendizaje significativo que presentan algunos de los estudiantes de segundo año de secundaria, con  respecto a temas en la materia de Matemáticas. Misma que generalmente no es del total agrado de los alumnos, por lo cual se tiene la necesidad de emplear técnicas de enseñanza haciendo uso de recursos sugestivos que apoyen el aprendizaje, ámbito en el cual el uso de la tecnología como herramienta de apoyo va teniendo más auge, debido a que hoy en día es común encontrarla en diferentes ámbitos de la vida cotidiana y al hecho de que cada vez más se encuentran  grandes ventajas a las alternativas que ofrece el uso de la misma al campo de la educación.

2 ESTADO DE ARTE

El siguiente trabajo se encamino a proponer una alternativa de solución al problema de aprendizaje poco significativo reflejado por los alumnos de secundaria, con una actividad educativa que involucro el uso de tecnología tangible (tipo de tecnología que se caracteriza porque en la interacción el usuario la puede tocar a diferencia del software, ejemplos de esta son: laptops, celulares inteligentes, robots, tablets, etc.). Con el fin de determinar si el uso de la tecnología en el aula de clases favorece este tipo de aprendizaje, hecho que tiene antecedentes en investigaciones realizadas por diversos investigadores en las cuales se fundamentan beneficios en el uso de diferentes tipos de tecnología.

Para este proyecto de investigación se opto por incorporar el uso de tangibles robóticas en el desarrollo de una actividad educativa para el aprendizaje en matemáticas, tomando como referencia el estudio realizado en los años 80's por Seymour Papert y un grupo de investigadores en el cual se usaban robots como una herramienta con la que los niños pudieran aprender matemáticas y en la actualidad los estudios realizados por los Doctores en Ciencias de la Computación Erin Walker y Winslow Burleson de la Universidad  de Arizona State, los cuales trabajan en la construcción de ambientes de aprendizaje con robots, así como algunos otros en los que se denotan los beneficios que puede proporcionar el uso de los mismos en la educación.

El objetivo de diseñar este tipo de actividad es lograr que el aprendizaje que se obtenga sea significativo en donde el alumno puede aplicar o relacionar el conocimiento aprendido en sus estudios superiores y con situaciones de su vida diaria a diferencia del memorístico (tipo de aprendizaje generalmente promovido por los maestros al emplear técnicas de enseñanza en las que el alumno se limita a aprender literalmente sin llegar a comprender los conceptos).

Para el diseño de la actividad se siguió el enfoque constructivista de la educación que considera que el alumno alcanza un mejor nivel de aprendizaje cuando este se vuelve sujeto activo en su proceso de aprendizaje, de la  misma forma se busco promover no solo el uso del robot como herramienta de aprendizaje sino también el uso de todos los recursos que se pueden encontrar dentro del contexto del alumno, retomando así la idea de la teoría de ecología de recursos en la educación (Rosemary, 2008).

3 METODOLOGÍA

Los sujetos involucrados en el desarrollo de este experimento fueron los alumnos de la secundaria Federal “Ignacio de la Llave” de la localidad de Coatepec, Veracruz, los cuales conformaron una población de 35 estudiantes.

Los programas empleados para el control del robot involucrado en la actividad son: un servidor Índigo (software que proporciona una interfaz gráfica de control que permite manipular los movimientos del robot), el entorno de desarrollo Cloud9 (sistema basado en web, que soporta lenguajes de programación desde cualquier navegador) y el lenguaje de programación Python  (lenguaje de programación que contiene librerías útiles para programación del robot.)

Dentro del hardware empleado se utilizo una computadora portátil X0-1  (computadora diseñada por el programa One Laptop Per Child, utilizada para la conexión física y lógica entre Cloud9 y el robot), computadora Macintosh (hardware que posee el sistema operativo compatible con Índigo) y un robot Roomba  modelo 4400 (robot de rápida reacción  ante comandos o instrucciones dados, además de que  permite agregarle nuevas funciones y componentes electrónicos).

De la misma manera se hace mención de la utilización de materiales comúnmente utilizados en el desarrollo de actividades escolares (hojas bond, marcadores, cinta adhesiva, etc.), con los cuales se crearon escenarios, material educativo de apoyo y hojas de control de sujetos de estudio.

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