C2-09 Robótica virtual o robótica tangible: Un estudio sobre el potencial inclusivo de la programación y robótica Cristina Conchinha1, Bárbara Cleto2, Silene Gomes da Silva3, Fabiani de Azevedo3, Aparecido de Moraes4, João Correia de Freitas1 1 2
Universidad Nova de Lisboa, Portugal
Agrupamiento de Escuelas Francisco de Holanda, Portugal 3
EEEI Profesor José Claret Dionisio, Brasil 4
Unicamp, Brasil
Resumen Presentamos en este trabajo un estudio realizado en dos escuelas públicas, una en Brasil y otra en Portugal, sobre el potencial integrador de la robótica virtual y tangible. El enfoque metodológico se mezcló y se basó en dos talleres de capacitación de profesores sobre el potencial integrador de estas dos herramientas. Los participantes fueron cuatro profesores y cuatro estudiantes con necesidades educativas especiales. Se aplicó un cuestionario a los estudiantes y profesores que participaron en los talleres de formación y se procedió a la descripción de las actividades. Los resultados indicaron que las dos herramientas obtuvieron evaluaciones similares, que tienen potencial educativo e integrador, ya que permiten suavizar las diferencias y promover la cooperación y el aprendizaje de modo activo y significativo, a través de actividades lúdicas y divertidas para los estudiantes. Palabras clave: Robótica educative, necesidades educativas especiales, escuela Inclusiva.
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Robótica virtual o robótica tangible: Un estudio sobre el potencial inclusivo de la programación y robótica C2-09 Virtual Robotics Vs. tangible robotics: A survey about the inclusive potential of programming and robotics
Cristina Conchinha1, Bárbara Cleto2, Silene Gomes da Silva3, Fabiani de Azevedo4, Aparecido de Moraes5, João Correia de Freitas6 1
[email protected]; Finalista de doctorado de la Facultad de Ciencia y
Tecnología de la Universidad Nova de Lisboa, Lisboa, Portugal 2
[email protected]; Profesora del Agrupamiento de Escuelas Francisco de Holanda,
Guimarães, Portugal 3
[email protected]; Coordinadora Pedagógica de EEEI Profesor José Claret Dionisio,
Hortolandia, Brasil 4
[email protected]; Profesora de la EEEI Profesor José Claret Dionisio, Hortolandia,
Brasil 5
[email protected]; Finalista de master de la Facultad de Ciencia Aplicada de la
Unicamp, Campinas, Brasil 6
[email protected]; Profesor Asociado de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad
Nova de Lisboa, Lisboa, Portugal
Resumen Presentamos en este trabajo un estudio realizado en dos escuelas públicas, una en Brasil y otra en Portugal, sobre el potencial integrador de la robótica virtual y tangible. El enfoque metodológico se mezcló y se basó en dos talleres de capacitación de profesores sobre el potencial integrador de estas dos herramientas. Los participantes fueron cuatro profesores y cuatro estudiantes con necesidades educativas especiales. Se aplicó un cuestionario a los estudiantes y profesores que participaron en los talleres de formación y se procedió a la descripción de las actividades. Los resultados indicaron que las dos herramientas obtuvieron evaluaciones similares, que tienen potencial educativo e integrador, ya que permiten suavizar las diferencias y promover la cooperación y el aprendizaje de modo activo y significativo, a través de actividades lúdicas y divertidas para los estudiantes. Palabras clave: Robótica educative, necesidades educativas especiales, escuela Inclusiva.
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Abstract We presented in this work a study in two public schools, one in Brazil and another one in Portugal, about the inclusive potential of virtual and tangible robotics. The methodological approach was mixed and was based on two teacher training workshops of inclusive potential of these two tools. Participants were four teachers and four students with special educational needs. A questionnaire was applied to the students and teachers who participated in two training workshops and proceeded to the description of the activities. The results indicated that the two tools obtained similar assessments, which have educational and inclusive potential, since they allow smooth out differences and promote cooperation and active and meaningful learning different syllabus, through playful and fun activities for students. Keywords: Educational robotics, special needs education, inclusive school. INTRODUCCIÓN Varios estudios defienden que las tecnologías en general (Lima et al, 2014) y la robótica educativa en particular (por ejemplo, Conchinha y Freitas, 2015; Costa, et al, 2011), contribuyen para el desarrollo equitativo e incluyente de los alumnos con NEE, dado que les permite aprender a su propio ritmo y hacer contacto visual y manual con diferentes herramientas tecnológicas (Lima et al., 2014). Como la robótica es una herramienta que mejora el aprendizaje y la inclusión en el aula (por ejemplo, Conchinha, 2011), se consideró apropiado realizar la comparación del conjunto educativo de robótica Lego® Mindstorms® NXT® con el simulador robótico RoboMind® para comprobar cuál es la actividad robótica y la herramienta más apreciada por los estudiantes y por los profesores participantes. Se seleccionaron dos maestros para participar en dos talleres de formación para profesores, una de robótica tangible y otra de robótica virtual, y los otros dos maestros fueron elegidos para participar en el taller de robótica virtual y exploraron el RoboMind® con uno de los estudiantes que participa en este estudio. Los estudiantes fueron seleccionados para participar en las actividades de los dos talleres, y por lo tanto pudieran dar una opinión sobre su herramienta favorita de robótica educativa. Los alumnos fueron diagnosticados con diferentes Necesidades Educativas Especiales (NEE), en particular, sordera, Parálisis Cerebral (PC) Déficit Cognitivo (DC) y Trastorno del Espectro Autista (TEA) asociado con déficit cognitivo.
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Se utilizó un enfoque metodológico mixto, dado que los datos recogidos fueron de naturaleza cualitativa y cuantitativa. Cuestionarios, grabaciones audiovisuales y las notas de campo de los cuatro maestros participantes permitieron verificar que la robótica promueve la interacción y la ayuda mutua entre los participantes y que los estudiantes se sienten desafiados y motivados con esta herramienta, ya que les permite llevar a cabo diferentes actividades en el aula a medida que desarrollan el pensamiento lógico y la resolución de problemas, el pensamiento computacional y la adquisición de contenidos interdisciplinares. MARCO TEÓRICO 2.1. La inclusión y la escuela inclusiva El concepto de inclusión es relativamente nuevo, después de haber surgido sólo en el siglo XX. Ya que se supone que los niños con discapacidades fueron abandonados o muertos en la prehistoria de la humanidad, asesinados por los romanos y los espartanos en la antigua Grecia y los primeros registros de los hospitales que acogían a las personas con discapacidad se remontan hasta el siglo IV (Gugel de 2007), sabemos que en la era moderna, los niños con discapacidades mentales y físicas fueron vendidos a la práctica de la mendicidad o fueron abandonados (Silva, 2009), a menudo condenados a una terrible muerte de frío y hambre (Roberts & Maranhe, 2008) . En Brasil, en el siglo XVIII, ha sido creado un dispositivo llamado rueda de lo expuesto, con el fin de recibir a los niños abandonados de forma anónima y al cuidado de las religiosas. La educación inclusiva comenzó a ganar fuerza en la Edad Contemporánea, más precisamente en el siglo XIX con la rehabilitación de los soldados heridos que regresaran y la aparición de la comunicación en Braille para los ciegos (Gugel, 2007). También surgieron varias instituciones especializadas en rehabilitación con el fin de profundizar el conocimiento de algunas de las necesidades educativas especiales (Fernandes et al., 2011). En el siglo XX, se abrieron nuevas instituciones de apoyo y rehabilitación, fue mejorada la asistencia y, en 1948, fue ratificada la Declaración Universal de los Derechos Humanos, que defiende los derechos de las personas con NEE al bienestar y a la seguridad (UDHR, 1948). En 1994, Portugal y España, juntos con más 86 gobiernos y 25 organizaciones, firmaron el acuerdo de Salamanca (UNESCO, 1994), que fue precedido por Brasil en 2006. El acuerdo tiene por objetivo la inclusión social y educativa de los alumnos con NEE en todos los niveles de educación para su desarrollo académico y social (MEC,
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2007), con el argumento de que los alumnos con necesidades educativas especiales deben ser incluidos en el sistema de educación regular (MEC, 2007; UNESCO, 1994) y que la escuela tiene el deber de hacer el plan de estudios y las adaptaciones físicas necesarias para promover la igualdad de oportunidades, el progreso y el uso de las capacidades de los alumnos con NEE (ME, 2005). 2.1.1. Necesidades Especiales de Educación y sordera Se entiende por necesidades educativas especiales el conjunto de factores físicos o cognitivos (Roberts & Maranhe, 2008) que pueden intervenir en el aprendizaje del estudiante. Según Correia (2013), las NEE pueden ser de carácter: i) cognitivo (por ejemplo, déficit cognitivo); ii) sensorial (incluye en esta categoría la sordera y la ceguera); iii) procesual (incluyendo trastornos específicos de aprendizaje); iv) emocionales (por ejemplo, las conductas inapropiadas y la psicosis); v) desarrollo (trastornos del espectro autista); vi) motoras (por ejemplo, parálisis cerebral y espina bífida); vii) otros problemas de salud (cómo déficit de atención/hiperactividad, epilepsia y VIH); y, viii) trauma en la cabeza. La pérdida de audición es determinada por la pérdida sensorial de los estímulos sonoros y se clasifica de acuerdo con el grado de pérdida auditiva, medida en decibelios (dB) en cada oído (Marchesi, 1995). El
Bureau
Internacional
d'Audiophonologie
(BIAP)
considerada
como
"parcialmente sordos" las personas que tienen de leve a moderada pérdida de la audición y cómo los sujetos "sordos" aquellos que tienen sordera severa o profunda: - Por sordera leve se considera la pérdida de la audición hasta cuarenta decibelios. Esta limitación impide que la persona identifique fonemas y palabras con claridad, y es confundida a menudo como una distracción; - Por pérdida de audición moderada se entiende cuando hay pérdida de audición entre cuarenta y setenta decibelios. Esta pérdida limita la percepción de palabras y torna difícil de entender oraciones gramaticales, lo que podría causar graves problemas de lenguaje; - La sordera grave se diagnostica cuando la pérdida de audición es entre setenta y noventa decibelios. Esta limitación impide la comprensión verbal, ya que sólo permite que la persona se dé cuenta de los sonidos más fuertes y conocidos y puede ocurrir que el niño con sordera severa llegue hasta los cinco años sin hablar; - La pérdida de audición profunda se produce cuando la pérdida de audición es mayor que noventa decibelios. Esta limitación impide que la persona identifique
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la voz humana y el lenguaje oral adquirido, por lo que limita el desarrollo infantil (MEC, 2007). La evolución lingüística de los estudiantes sordos depende de la edad que se volvió sordo, su experiencia con el lenguaje hablado y el sonido (Marchesi, 1995), el uso de prótesis o auxilios para escuchar y la capacidad de leer los labios (oralidad) y el lenguaje gestual (Smith & Silva, 2013). La etiología de la sordera es también un factor importante que tiene que ver no sólo con la edad de la pérdida, con posibles trastornos asociados y el desarrollo intelectual de la audición, sino también con la reacción emocional de los padres (Marchesi, 1996). La pérdida de audición en los niños puede ser causada por varios factores y sus etiologías se clasifican básicamente en la pérdida de audición congénita (prenatal y perinatal) y adquiridas (postnatal) (Taveira, 1995). Según Lopes (2011), los sordos, cuando comparten el mismo idioma, pueden ayudar a los demás para facilitar y organizar la comunidad, la cultura y la identidad sorda, cuyo valor debe ser reconocido por la escuela en la que se insertan. La integración de los alumnos sordos en escuelas inclusivas deben promover el interés de la comunidad educativa para el aprendizaje de la lengua de signos y viceversa. 2.1.2. Trastorno del Espectro Autista Kanner (1943) define el trastorno de espectro autista como el aislamiento autista, y considera que es un trastorno congénito; Bosa (2000) considera que los niños con TEA no establecen relaciones normales y tienen un retraso en el aprendizaje del lenguaje. Hay varias estrategias para promover el aprendizaje y la inclusión de los alumnos con TEA, que incluyen: - El análisis de la conducta, o ABA aplicado que, según Mello (2005), consiste en la enseñanza individual, intensiva y por etapas de las habilidades que los niños deben adquirir con el propósito de ser lo más independientes posible. Según el autor, este método tiene varias críticas porque robotiza los niños, pero la Asociación para la Ciencia del Tratamiento del Autismo de los Estados Unidos considera que el tratamiento ABA es el único que está suficientemente documentado para ser considerado eficiente (Miguel, 2005); - El sistema de comunicación a través del intercambio de figuras, o PECS, permite la comunicación con el alumno con TEA a través de tarjetas para ayudar a organizar el lenguaje;
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- El tratamiento y la educación de los niños con autismo y trastornos de la comunicación, TEACCH, es el más utilizado en todo el mundo y promueve el aprendizaje individual a través de un sistema de evaluación denominado Perfil psicoeducativa revisado, o PER-R (Marinho, 2009). 2.1.3. Déficit cognitivo Antes de abordar lo que es el déficit cognitivo, es importante explorar el concepto de la cognición. Araújo (1998) define la cognición como un elemento de la personalidad humana que define la individualidad junto con nuestras acciones, pensamientos y sentimientos. En este contexto, el déficit cognitivo puede ser entendido cómo el individuo procesa la información, o sea, se relaciona con nuestra capacidad intelectual e implica importantes funciones mentales, en particular, la memoria, el lenguaje, el aprendizaje, el pensamiento y la percepción (Araujo, 1998). Correia (2013) incluye el déficit intelectual o cognitivo, en la categoría de las necesidades educativas especiales de tipo permanente y de naturaleza cognitiva. Caracterizado como una limitación del funcionamiento cognitivo (Lopes, Correia, Guardiano, Doria, & Guimarães, 2011) en comparación con el promedio en el mismo grupo de edad (Correia, 2013; OMS, 2006) el DC se manifiesta antes de la edad de 18 años y no sólo interfiere con la cognición de los estudiantes como con su capacidad de adaptación (Lopes et al., 2011). La Clasificación Estadística Internacional de Enfermedades y Problemas Relacionados con la Salud (CIE-10), de la Organización Mundial de la Salud (OMS), establece que el estudiante con déficit cognitivo tiene sus facultades intelectuales comprometidas y abajo de la media. El CIE-10 distingue el déficit cognitivo de acuerdo con la gravedad basándose en un criterio cuantitativo para distinguir entre una incapacidad: i) leve o limítrofe; ii) moderada; iii) grave; y iv) de profundidad. Y cada criterio tiene sub criterios de acuerdo con el déficit de la conducta y la necesidad de vigilancia, apoyo o tratamiento (OMS, 2006). Por su parte, el cuarto Manual de Diagnóstico y Estadístico de los Trastornos Mentales (DSM-IV) de la Asociación Americana de Psicología (APA) clasifica el DC de acuerdo con los resultados de la prueba psicométrica y la prueba de Cociente de Inteligencia (CI), incluyendo: i) ligero, a los valores en la prueba de CI entre 50-55 y 70; ii) moderado para resultados entre 35-40 y 50-55; iii) severa, cuando los valores están entre 20-55 y 35-40; y, iv) profundo, con resultados inferiores a 20 o 25 (APA, 1994).
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Winnick (2004) distingue el DC de acuerdo con la dependencia de un individuo, distinguiéndolo como déficit cognitivo: i) intermitente; ii) limitado; iii) extenso; y, iv) generalizado. Si se distingue por la funcionalidad y adaptabilidad, podemos distinguir el estudiante con DC, como: i) dependiente (en el caso de los estudiantes con un CI inferior a 25; ii) entrañable, para CI entre 25 y 75; y, iii) educable, para un CI entre 76 y 89 (Winnick, 2004). 2.1.4. Parálisis cerebral Se calcula que hay de 30 a 40 mil nuevos casos de parálisis cerebral con una incidencia de entre el 1,5 y el 2,5 por 1.000 nacidos vivos en los países desarrollados y 7 por cada 1.000 recién nacidos en los países en desarrollo (Lima et al., 2014). Fischinger (1984) y Lima et al. (2014) definen la parálisis cerebral (PC) como un trastorno sensorio-motriz que causa alteración en el tono muscular y la postura y movimientos involuntarios. La PC es causada por una lesión cerebral en el cerebro durante el embarazo, el parto o en los primeros momentos de la vida (APPC). La parálisis cerebral puede limitar el desarrollo del cerebro y comprometer los movimientos motores físicos, por lo que los expertos recomiendan el tratamiento temprano, para corregir los movimientos, evitar la flacidez o la tensión muscular y mejorar la calidad de vida del portador de parálisis cerebral. El estudiante con PC no se debe confundir con el estudiante con déficit cognitivo, ya que tiene una falta de coordinación motriz, mientras que el estudiante con déficit cognitivo tiene dificultades para comunicarse. Según Satow (1995), sólo una pequeña parte de los pacientes con PC presenta también un déficit cognitivo, por lo que se considera que la incidencia de los estudiantes con parálisis cerebral asociada al déficit cognitivo es muy rara. La PC puede ser clasificada según el tipo o la disfunción motora, la distribución o la incidencia topográfica, neuroanatomía, y el grado de afectación y se puede clasificar como leve, moderada o grave, teniendo en cuenta la funcionalidad de la función motora y el grado de afectación cerebral (Miura & Petean, 2012). 2.2 La robótica educativa y las necesidades educativas especiales La robótica educativa es un recurso tecnológico que puede ser utilizado como una mediación pedagógica, contribuye para la socialización de los estudiantes y promueve el desarrollo de diferentes habilidades y la adquisición de aprendizaje (Silva & Moita, 2012). Al proporcionar a los estudiantes el desarrollo del pensamiento lógico y creativo, la planificación de actividades, la comunicación, la formación en nuevas habilidades y el
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desarrollo de actividades científicas y tecnológicas en diferentes áreas, permiten a los estudiantes aprender a través de la práctica (Conchinha, Silva, & Freitas, 2015), sin embargo, debe asegurarse de que los educadores pueden integrar la RE con las actividades en el aula (Silva & Moita, 2012). Como un área explotada en todas las escuelas públicas de Alemania y Holanda, los Estados Unidos, España, Canadá, México y Perú también predicen extender el uso de la robótica educativa para todas las escuelas (Quintanilha, 2008), porque creen que la robótica promueve el aprendizaje colaborativo a través de la ciencia y de la práctica (D'Abreu & Chella, 2001). Tartuci (2002) desarrolló un estudio con estudiantes sordos, concluyendo que la robótica promueve la inclusión digital de los participantes que tenían dificultades para utilizar el ordenador y permitió a los estudiantes que ya tenían conocimientos tecnológicos que profundizasen sus conocimientos, ya que ninguno de ellos había contactado previamente con un prototipo robótico y explorado la programación. Las actividades promovieran la comunicación e interacción de los alumnos sordos con sus compañeros oyentes. Los participantes se mostraran participantes e interesados, y algunos estudiantes revelaron sus habilidades de liderazgo siendo visible su evolución en el decurso de las actividades (Tartuci, 2002). Conchinha llevó a cabo varios estudios sobre el potencial de la robótica aplicada a NEE, siendo que pidió a los participantes que montasen, programasen e interactuasen con un prototipo de robot Lego® Mindstorms® NXT®. En 2011, se realizó un estudio con dos pacientes con parálisis cerebral leve y se ha concluido que las actividades centradas en el montaje, interacción y programación de prototipos robóticos promueven el aprendizaje colaborativo e interdisciplinaria, ayudan a aumentar la autoestima de los participantes, la inclusión y promueven la interacción entre los participantes, el investigador y el propio robot (Conchinha, 2011). En 2015, Conchinha y Freitas probaron el potencial integrador de la robótica educativa tangible a través del montaje y programación de un prototipo de Lego® Mindstorms® NXT® con tres alumnos con trastorno del espectro autista. Los resultados corroboraron los resultados obtenidos por Conchinha (2011) dado que mostraron que la aplicación de las estrategias educativas basadas en el aprendizaje a través de proyectos educativos y robótica permiten que los estudiantes con autismo de alto funcionamiento desarrollen su comunicación y habilidades tecnológicas, así como la adquisición de diferentes contenidos en las áreas de las matemáticas y portugués. La Universidad Federal de Espírito Santo, en Brasil, testó el prototipo MARIA (Robot Autónomo Móvil para la Interacción con los Autistas) con un niño con TEA. Los
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autores intentaron estimular la atención, desarrollar habilidades y la capacidad social de los niños para interactuar. El robot humanoide ha sido programado para localizar al niño y moverse en su dirección mientras emitía sonidos y videos para captar su atención, manteniendo siempre una distancia de seguridad y proximidad de 60 cm. Los resultados mostraran que el movimiento del robot era relevante para la interacción positiva del participante con el prototipo. Los autores llegaron a la conclusión de que el robot MARIA puede ser una herramienta de promoción de las habilidades sociales de los niños con TEA (Goulart, Valadão, Calderas, & Bastos-Filho, 2015). MATERIAL Y MÉTODOS Este trabajo tuvo un enfoque plurimetodológico, ya que se ha basado en los paradigmas cualitativos y cuantitativos. El trabajo corresponde a un estudio de caso en que los participantes eran los profesores de los estudiantes y los propios alumnos con NEE. Los datos fueron colectados a través de: - La observación participante de los maestros de los estudiantes que solicitaron la robótica tangible y virtual; - El libro de registro de los profesores; - El registro fotográfico y la grabación audiovisual de las clases de robótica; - Los cuestionarios aplicados a los dos profesores que solicitaron ambas tecnologías y a los estudiantes. 3.1 Los participantes Además de la formación de talleres de formación cuya función consiste en formar y orientar a los profesores en el uso inclusivo de la robótica educativa, contó con la participación de cuatro maestros para recoger los datos y poner a prueba la robótica tangible y virtual con cuatro estudiantes con necesidades educativas especiales, a saber: La profesora A tenía 40 años de edad, era licenciada y tenía dos cursos de post-grado en el ámbito de las ciencias de la educación y enseñaba computación y electrónica en Portugal; La profesora B tenía 35 años, era coordinadora educativa, se graduó en inglés y portugués y tenía un título de pos-grado en ética, valores y ciudadanía en la escuela. Ejercía funciones como coordinadora educativa en una escuela brasileña; La profesora C tenía 43 años de edad, era licenciada en pedagogía y enseñaba en la misma escuela de la profesora B;
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El profesor D, tenía 56 años, era ingeniero, estudiante de maestría en la Universidad Estadual de Campinas (UNICAMP) y profesor voluntario de robótica en una escuela pública brasilera. Cuatro estudiantes participaron en las actividades de robótica tangible y virtual y los alumnos B, C y D ya han sido referenciados en Conchinha, Silva y Freitas (2015): El estudiante A tenía 16 años y estaba inscrito en la enseñanza profesional en el 10.° curso de gestión y programación de sistemas informáticos. El alumno tenía un diagnóstico de parálisis cerebral atáxica y un grave déficit cognitivo con el deterioro de las funciones cognitivas básicas y cálculo y las funciones de atención y memoria. La profesora ha aplicado el robot virtual con su grupo de 28 estudiantes, donde se incluía el estudiante A. El estudiante B tenía 17 años y 9 meses cuando participó en las actividades con el RoboMind®, asistía a lo 7.º curso y había sido diagnosticado con TEA y déficit cognitivo leve (F84.0 - CIE-10). Su pensamiento a veces era acelerado y no era siempre lógico y coherente. Le gustaba aprender, pero sólo se centraba en las tareas específicas de corta duración, por lo que los maestros compartían las tareas en actividades más pequeñas para que el estudiante mejorase su desempeño. La interacción social se caracterizaba por el contacto visual indirecto, y sólo participaba cuando se animaba, razón por la cual la profesora lo incluyó en las actividades de robótica, ya que muchos profesores se dirigieron al estudiante como alguien que prefería actividades que no exigían interacción. Dado que el estudiante tenía un comportamiento agresivo y de oposición, él requería la atención constante y la mediación de los profesores; La alumna C tenía 13 años, asistía al 8.º curso de la enseñanza básica y fue diagnosticada en 08/04/2015, después de una evaluación neuropsicológica, con déficit cognitivo ligero (F70 - CIE-10). El informe médico indicaba un retraso significativo en el desarrollo, de manera que la estudiante fue encaminada para acompañamiento psicológico y tomaba, en 2015, 1 mg diario de Risperidona para controlar su comportamiento agresivo una vez al día. Este año, la estudiante se negó a continuar con la toma del medicamento porque "no estaba enferma", también dijo que no asistiría más a las sesiones de tratamiento psicológico porque no se sentía cómoda. La alumna fue seleccionada, inicialmente, para participar en actividades de robótica tangible en 2015, debido a sus dificultades de aprendizaje, su comportamiento agresivo y apositivo en el aula y también por las constantes quejas de los maestros
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sobre su falta de interés por las actividades. En 2016, siguió siendo objeto de constantes quejas de los profesores debido al exceso de indisciplina y a las dificultades para relacionarse amigablemente con sus colegas. El estudiante D tenía 14 años y 11 meses, era sordo y asistía al 8.º curso. El estudiante utilizaba implantes cocleares en ambos los oídos. En 2015/2016, los profesores consideraran que el alumno había mejorado su aprendizaje en comparación con el año anterior, pero aún tenía dificultades en la lectura y escrita y a nivel del raciocinio lógico matemático. El estudiante utilizaba la Lengua Brasileña de Signas (LIBRAS), estaba acompañado por el traductor y era muy activo en la realización de las tareas de manipulación, sobre todo, si podría llevar a cabo las actividades de forma individual en lugar de trabajar con sus colegas. PRESENTACIÓN Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS La profesora A ha aplicado la robótica con el aluno A, iniciando las tareas con una breve demostración del funcionamiento y la programación del robot virtual. Posteriormente, los estudiantes comenzaron a resolver los desafíos de la "hora del código" propuesto en el portal de RoboMind®1. El alumno ha propuesto a la profesora que debía pedir ayuda a la clase para que todos pudieran contribuir para la resolución de los ejercicios donde tenía dudas. Esta interacción de los estudiantes de la clase ayudó a aumentar la autoestima del estudiante, ya que fue capaz de verificar que los otros estudiantes también sintieron dificultades y recorrían a varios estratagemas para resolver y superar los problemas que enfrentaban. En una etapa posterior, el estudiante A repitió una de las actividades con el RoboMind®, tiendo sido invitado a dibujar un triángulo con un robot Lego® Mindstorms®. Inicialmente, el estudiante montó pieza por pieza del robot y lo programó para que realizase la actividad deseada. Por último, el estudiante ha reproducido el mismo ejercicio con el mini drone Parrot® Rolling® Spider® y lo programó con el software Tynker®. El compromiso y la persistencia del estudiante en el desarrollo de las actividades propuestas superaron todas las expectativas. El estudiante se presentó siempre muy entusiasmado y motivado, incluso cuando sintió dificultad para realizar las actividades. La interacción con otros colegas fue positiva y trabajó como un refuerzo positivo de la
1 https://www.robomindacademy.com/go/robomind/home
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autoestima del alumno, ya que permitió que el estudiante tuviera la percepción de que los "otros" también tenían dificultades y que la diferencia es sólo el tiempo y la persistencia necesarias para superarlas. El trabajo promovió el trabajo colaborativo, el espíritu de ayuda y la relación entre iguales, lo que permitió una mejor y más rápida integración del estudiante en la clase. La profesora B aplicó la robótica tangible a través del Lego® Mindstorms® en el año académico 2014/2015, con cinco estudiantes (Conchinha et al., 2015), tres de los cuales también participaron en las actividades con el RoboMind® en 2015/2016, siendo que la profesora B trabajó con el alumno B y la alumna C y los profesores C y D trabajaron con el alumno D. En 2014/2015, los estudiantes fueron capaces de participar en grupo pero no se han integrado inmediatamente en las actividades de la clase. Se pidió a los estudiantes que montasen, programasen e interactuasen con un prototipo de coche del Lego® Mindstorms® y que inventasen una historia para que el robot dramatizase. En 2015/2016, los estudiantes fueron capaces de programar y de interactuar con el robot virtual del RoboMind®, desenvolviendo actividades distintas, ya que los estudiantes trabajaron con diferentes maestros. Cuando la profesora B trabajó el RoboMind® con el estudiante B fue recibida con gran alegría por el alumno, que, además de ejecutar con éxito todos los comandos en el script de la actividad, también ha ampliado su capacidad de observación y de escrita y lectura. Al escribir comandos de programación para el robot virtual, el estudiante tuvo que revisar y corregir sus faltas de ortografía, marcadas principalmente por la omisión de algunas letras. Llamado a la atención por su maestro, el estudiante ha aprendido a corregir sus errores, los comandos del programa y empezó a programar el robot virtual sin más tropiezos. La profesora pidió al estudiante que crease y programase el robot virtual para escenificar una historia, como la actividad desarrollada con el robot tangible, lo que ha permitido a lo estudiante explorar diferentes contenidos educativos y desarrollar su raciocinio. Posteriormente, la profesora B exploró el RoboMind® con la estudiante C, empezando por presentarle la robótica virtual (RoboMind®). La alumna aceptó el reto de forma activa y entusiasmada. La estudiante demostró tener nociones de localización y de habilidad en el uso del teclado, pero ha presentado algunas fallas en la ortografía durante la programación a través del código textual. No obstante, los errores no impidieron que la profesora entendiese la intención de la estudiante, y
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ayudó la estudiante a autocorregirse, por lo que después de algunos intentos la alumna dejó de engañarse. La estudiante resolvió la programación en 70 minutos, a pesar de haber perdido más tiempo debido a Internet lenta, debido a la infraestructura tecnológica limitada de la escuela. Al final, la estudiante hizo una adaptación de la historia de Rapunzel, teniéndole atribuido rasgos de modernidad, al sustituir el Prince por el robot, teniendo, a continuación, realizado la programación necesaria para la dramatización de la historia: "Había una vez una princesa, de su nombre Rapunzel. En el año 2016, la princesa era vigilada por un robot que estuvo dando vueltas a la torre durante mucho tiempo. Rapunzel lloró mucho y el robot ha tenido pena por lo que le dijo: - Rapunzel, salta y utiliza sus rastras! Ella le dijo: - Tengo miedo. El robot estiró los brazos y se pegó a Rapunzel y vivieron felices para siempre". Creemos que el rendimiento de los estudiantes depende de varios factores, tales como la planificación adecuada de la clase y el uso de recursos adecuados y atractivos para los alumnos. Los estudiantes B y C mostraron interés en la actividad, ya que les permitió la construcción y exploración de capacidades que van más allá que los libros y que pueden ayudarles en sus procesos de enseñanza y aprendizaje. Se observó, en la robótica, el desarrollo de habilidades de colaboración con las actividades de grupo. La profesora B dijo que creía que la robótica educativa (virtual y tangible) era una herramienta de enseñanza muy útil porque explora los conocimientos de matemáticas, ciencias tecnológicas, portugués y expresiones dramáticas y visuales. El trabajo desarrollado con los estudiantes, en el taller de formación de profesores, permitió la evaluación de la evolución de los participantes durante el desarrollo del proyecto, verificándose que han adquirido nuevos conocimientos e interactuaron activamente entre sí, con el maestro y con los robots. Los maestros C y D han aplicado el robot virtual con una clase de 34 estudiantes, en la cual se incluyó el estudiante D que ya había participado en las actividades de la robótica tangibles a través de Lego® Mindstorms® (Conchinha et al., 2015).
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Inicialmente, los maestros presentaron el lenguaje de programación del RoboMind® seguida de la demostración de su funcionamiento. El rendimiento y la concentración del estudiante sordo ha superado las expectativas de los profesores, ya que superaron a la mayoría de sus compañeros oyentes. Lo alumno D mostró gran entusiasmo y emoción por lo que los profesores decidieron incluirlo en un proyecto de sensores de bajo coste que permiten que el robot siga el ritmo de la música y los alumnos sordos interactúen con sus pares en eventos musicales. A través de la robótica educativa (virtual y tangible) los estudiantes pudieran explorar las matemáticas (a través de los tamaños y colores, contaje, el raciocinio lógico y la resolución de problemas), el portugués (trabajando la lectura, la escrita, la argumentación y la creación de historias y escenarios), las tecnologías de la información y comunicación (el desarrollo del pensamiento computacional y el perfeccionamiento del uso del ratón y del teclado) y el estudio del medio ambiente (desarrollando las nociones de localización y dirección y aprendiendo a ponerse en el logar del robot). Después de las actividades prácticas con el Lego® Mindstorms® y el RoboMind®, las profesoras A y B aplicaron un cuestionario simples, adaptado de Conchinha, Leal y Freitas (2016), basado en una escala de Likert de cinco puntos, que pidieron a los participantes que evaluasen las actividades. Los estudiantes debían registrar una calificación de 1 a 5 puntos para cada actividad en la que 1 correspondía a no haber disfrutado de la actividad, el dos debiera ser marcado cuando sólo habían disfrutado de la tarea, la 3 seria marcada cuando la actividad les había sido indiferente, o sea, no habían gustado o disgustado, el 4 correspondió a haber gustado y lo 5 era para registraren las actividades que tenían disfrutado mucho. Podemos ver que a los cuatro alumnos participantes les gustó mucho montar, programar, ver e interactuar con el robot Lego® Mindstorms® NXT® y el RoboMind®. Tres estudiantes les gustó muchísimo programar en equipo, ver el RoboMind®, ejecutar el programa, interactuar con los profesores y llevar a cabo una nueva actividad en la clase, mientras que un estudiante señaló solo que le ha gustado. La interacción con los compañeros fue lo que ha recibido críticas menos favorables, dado que tres estudiantes señalaron que habían gustado de interactuar con sus colegas y un estudiante dijo que le había gustado poco.
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Montaje
del
robot
No me
Me ha
Fue
ha
gustado
indife-
gustado
poco
rente
Me ha gustado
Lego®
Programar el robot Lego® Programar el RoboMind®
4
Escribir el programa en el
1
ordenador robot
mucho
4
Mindstorms® NXT®
el
gustado
4
Mindstorms® NXT®
Ver
Me ha
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Lego®
Mindstorms® NXT® ejecutar
4
la ruta que programé Ver el RoboMind® ejecutar la
1
ruta que programé Interactuar
con
el
robot
3 4
Lego® Mindstorms® NXT® Interactuar con el RoboMind®
4
Interactuar con mis colegas
1
Interactuar con las profesoras Hacer algo diferente en la clase
3 1
3
1
3
Tabla 1 - Evaluación de los alumnos sobre las actividades
En la segunda tabla, los estudiantes debían clasificar las actividades en orden de preferencia, en que un correspondía a la actividad que menos les había gustado y 4 a la actividad que más les había gustado. Podemos ver que los resultados fueron dispersos, y si un estudiante dijo que la asamblea del Lego® Mindstorms® fue su actividad favorita, una alumna le atribuyó el segundo lugar y dos estudiantes dijeron que había sido la actividad que menos les ha gustado. En comparación con la programación el RoboMind®, superó la experiencia del programa del Mindstorms® ya que tres estudiantes dijeron que la programación del robot virtual había sido la actividad que más les había gustado y uno estudiante le atribuyó el tercer lugar, al poner esta actividad como la segunda tarea que menos le ha gustado. Sobre el Lego® Mindstorms®, tres estudiantes dijeron que había sido su
308
segunda actividad que menos les había gustado y un estudiante dijo que era su segunda actividad predilecta. Por último, se pidió a los estudiantes que expresasen su grado de satisfacción sobre la explotación de una actividad diferente en el aula. Podemos ver en la tabla 2 que dos alumnos le dieran el puntaje mínimo (como la actividad que menos les había gustado) y dos estudiantes dijeron que esta era su segunda actividad favorita. 1 Montaje del robot Lego®
2
2
Mindstorms® NXT® Programar el robot Lego®
3
Mindstorms® NXT® Programar el RoboMind®
3
4
1
1
1
1
Hacer algo diferente en la clase
2
3 2
Tabla 2 - Evaluación de las actividades por orden de preferencia de los alumnos
Se aplicó el mismo cuestionario a las profesoras A y B que participaron en los dos talleres de formación. El objetivo era encontrar la herramienta que las profesoras consideraban más inclusiva e interesante. Las respuestas recogidas muestran que a las profesoras A y B les "gustó mucho" montar, programar e interactuar con el prototipo Lego® Mindstorms® NXT® en contexto inclusivo, así como interactuar con el RoboMind®, conocer o profundizar la robótica educativa e interactuar y trabajar en los talleres de formación de profesores. Sólo una profesora afirmó que "le ha gustado" programar el robot virtual y ver el Lego® Mindstorms® NXT® y el RoboMind® realizar las rutas programadas. La otra profesora apenas ha "gustado" de estas actividades. Escribir la programación del RoboMind® en el ordenador, recibió la evaluación de "gusto" de las profesoras, obteniendo una evaluación inferior en comparación con las otras actividades.
309
No me
Me ha
Fue
ha
gustado
indife-
gustado
poco
rente
Me ha gustado
Me ha gustado mucho
Montaje del robot Lego® Mindstorms® NXT® con
2
los alumnos Programar el robot Lego®
2
Mindstorms® NXT® Programar el RoboMind®
1
Escribir el programa en el
1
2
ordenador Ver el robot Lego® Mindstorms® NXT® ejecutar la ruta que
1
1
1
1
programé Ver el RoboMind® ejecutar la ruta que programé Interactuar con el robot Lego® Mindstorms®
2
NXT® Interactuar con el robot
2
RoboMind® Conocer la robótica
2
educativa Trabajar con la formadora
2
Tabla 3 - Evaluación de las profesoras A y B sobre las actividades
También se preguntó a los profesoras cual la orden de sus actividades favoritas, así que podemos comprobar en la tabla 4, que una profesora dijo que montar el Lego® Mindstorms® NXT® fue su actividad favorita, mientras que la otra profesora hay puesto esta tarea en segundo. Cuanto a la programación del Lego® Mindstorms®, las profesoras fueron unánimes en decir que esta fue la segunda actividad que menos les gustó, mientras que la programación del RoboMind® una profesora dijo que había sido su segunda tarea favorita y otra profesora dijo que había sido la actividad que le gustó menos.
310
Acerca de haber conocido la robótica educativa, una de las profesoras dio la calificación más alta a esta actividad, indicando que había sido su favorita, mientras que la otra profesora dijo que era la tarea que le había gustado menos entre las cuatro actividades exploradas . 1
2
Montaje del robot Lego® Mindstorms® NXT® Programar el robot Lego®
3
4
1
1
2
Mindstorms® NXT® Programar el RoboMind®
1
Conocer la robótica educativa
1
1 1
Tabla 4 - Evaluación de las actividades por orden de preferencia de las profesoras A y B
DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS Podemos ver en la tabla 1, que el Lego® Mindstorms® fue la herramienta de elección de un participante, y en los dos restantes estudiantes no se distingue entre la robótica educativa tangible y virtual. Con respecto a las interacciones, se encontró que la interacción entre los participantes fue la actividad menos apreciada, y luego la interacción con los profesores y la realización de una actividad distinta de las actividades habituales de la clase tradicional. En cuanto a la coordinación de las actividades por orden de preferencia, los estudiantes prefirieron programar el RoboMind® en vez del Lego® Mindstorms® NXT® y que el montaje del robot fue la actividad que a dos estudiantes menos les han gustado, mientras que un estudiante señaló que esta había sido su actividad favorita. Montar el Lego® Mindstorms® NXT® fue la actividad que a las profesoras A y B más les gustaran, y la programación del prototipo tangible y el prototipo virtual fueran equiparados, por lo que podemos concluir que no hay acuerdo entre los cuestionarios de los seis participantes (cuatro estudiantes y dos profesoras), siendo difícil decir cuál fue su herramienta de elección, por lo que será interesante desarrollar más estudios en el futuro, para verificar cual la herramienta favorita de los profesores y estudiantes, dado que ambos tienen beneficios similares, ya que permiten trabajar la motricidad fina, el pensamiento computacional, el raciocinio lógico, el aprendizaje a través de proyectos y diferentes contenidos de estudios, tales como ciencias ambientales, matemáticas y la lengua portuguesa a través del juego y de actividades estimulantes para los estudiantes.
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