En este artículo se dan razones acerca del beneficio educativo que puede proporcionar la iniciación desde edades tempranas de la robótica educativa y la programación informática. Además se describe cómo se ha desarrollado la primera fase de un proyecto de investigación e intervención, puesto en práctica con niños de educación infantil, de entre tres y cuatro años, para favorecer el pensamiento computacional.

Introducción

La mayor parte de las experiencias que se están desarrollando en torno a la programación informática y la robótica educativa en los centros educativos se está llevando a cabo en Educación Primaria y sobre todo Educación Secundaria y Bachillerato.

Desde nuestra experiencia de muchos años como docentes en Educación Infantil podemos afirmar que el desarrollo del pensamiento computacional que es, en definitiva, lo que fundamentalmente se pretende estimular con la programación y la robótica, puede y debe iniciarse desde edades más tempranas, ya que no solo va a contribuir al desarrollo cognitivo de los niños, sino que, además, van a permitir generar en ellos nuevas estrategias de pensamiento y aprendizaje.

Por qué iniciar el desarrollo del pensamiento computacional en Educación Infantil

El pensamiento computacional, entendido simplificadamente como un medio para la resolución de problemas mediante una secuencia de acciones, forma parte de las habilidades cognitivas que constituyen el pensamiento lógico matemático, por lo que la inclusión de actividades relacionadas con este tipo de pensamiento en la etapa de Educación Infantil está plenamente justificada.

Por otro lado, siempre que planteamos retos, problemas, en suma, conflictos cognitivos a los niños, estamos ofreciéndoles posibilidades para el desarrollo de un pensamiento creativo.

Además, al utilizar códigos de pre-programación para poner en movimiento un robot se favorece el desarrollo de la percepción espacial, el orden de las acciones, la anticipación y la elaboración de hipótesis.

Por último, si las actividades se desarrollan en pequeño grupo podemos potenciar también el trabajo colaborativo.

Cómo y cuando iniciar a los niños en la programación y la robótica

Hemos optado por iniciar este proceso durante el tercer trimestre del primer nivel del segundo ciclo de Educación Infantil, momento en el que los niños tienen entre tres y cuatro años, ya que es en este momento cuando su nivel de capacidad simbólica les va a permitir comenzar a dar significado a signos y símbolos y, por tanto, iniciarse en la codificación y decodificación de diferentes sistemas de representación como, por ejemplo, el lenguaje escrito.

Antes de que se produzca este avance madurativo estimamos que es poco rentable desde un punto de vista educativo incluir contenidos relacionados con la robótica en las aulas de Educación Infantil.En relación a cómo hemos introducido la robótica y la programación, hemos seguido las mismas líneas de intervención que para el resto de las actividades que habitualmente desarrollamos en el aula y que se amparan en una perspectiva o enfoque constructivista de los procesos de enseñanza y aprendizaje.

Adoptar este enfoque supone la asunción de una serie de principios metodológicos que van a definir los objetivos, contenidos y actividades que hemos diseñado, así como su secuencia y organización.

Los principios metodológicos en que hemos basado nuestro proyecto son: el aprendizaje significativo, la observación y la experimentación, el juego, el carácter globalizado de los aprendizajes, la atención a la diversidad y todo ello en un entorno educativo favorecedor de la actividad del niño.

Breve descripción del proyecto de intervención educativa diseñado

El proyecto se ha desarrollado con niños de entre tres y cuatro años del Colegio Público San Fernando de Aranjuez, Madrid, durante el tercer trimestre el curso escolar 2014/2015.

Recursos

Para la realización de las actividades hemos utilizado una tableta, la aplicación RoboPad++ y el PrintBot Beetle de BQ. Además, hemos realizado, a partir de material de desecho (recortes de plástico sobrantes en el proceso de fabricación de impresoras 3D), tarjetas en material plástico con los mismos iconos con los que se interactúa con la aplicación. Por último, hemos utilizado como recurso dos videotutoriales publicados en Youtube para la construcción de los PrintBot Beetle y Evolution.

Organización, sesiones y dinámica

Las actividades que se han llevado a cabo, se han realizado en pequeño grupo y se han incluido dentro de una dinámica de trabajo por rincones, estrategia que se lleva a cabo habitualmente en las aulas de Educación Infantil, si bien, las primeras sesiones de toma de contacto se desarrollaron en forma de talleres.

La dinámica llevada a cabo en las diferentes sesiones nos ha permitido definir el número ideal de niños por grupo, el tipo de agrupamiento en función de la homegeneidad o heterogeneidad de sus niveles de desarrollo y la duración de las sesiones.

Hemos podido comprobar que establecer sesiones de no más de veinte minutos, con grupos de cuatro niños, con un nivel de desarrollo homogéneo, es lo más indicado para los contenidos que se han trabajado y la tipología de actividades que se han desarrollado durante esta primera fase.

Objetivos didácticos

Los objetivos que nos hemos planteado son los siguientes:

Observar el proceso de montaje de un PrintBot a través de videotutoriales.

Identificar algunos de los elementos del robot Beetle: sensores, motores, ruedas, gomas, pinzas, cableado, tuercas, placa, pilas, microcontrolador y módulo bluetooth.

Conocer la funcionalidad de algunos de estos elementos y algunas de las herramientas necesarias para su montaje.

Formular hipótesis y descubrir experimentalmente, a la vista del robot y la tableta apagada, en un entorno colaborativo, cómo puede ponerse en funcionamiento.

Identificar el PrintBot como un robot y no como un juguete.
Formular hipótesis acerca de la funcionalidad de los diferentes iconos de la aplicación RoboPad++ y verificar experimentalmente su utilidad.
Anticipar y verificar el número de movimientos en línea recta del PrintBot para que este llegue hasta un punto determinado.
Establecer una relación entre los iconos de acciones de la tableta y los movimientos ejecutados por el PrintBot.

Programar a través de RoboPad++ secuencias de movimientos y verbalizarlos antes de ejecutarlos con el robot.

Utilizar tarjetas con los iconos de movimiento impresos para diseñar libremente secuencias de movimientos y verbalizarlas antes de su ejecución.

Personalizar libremente el robot creando elementos decorativos por medio de diferentes técnicas plásticas.

Crear entre todos un pequeño libro de secuencias de programación para que el robot ejecute diferentes “movimientos de baile”.

Módulos de contenido

Hemos agrupado las diferentes juegos y actividades diseñados en torno a varios módulos de contenido:

Formulación de hipótesis y descubrimiento experimental del interfaz de la tableta.

Identificación de elementos constitutivos básicos del robot.

Programación de una secuencia de acciones para que el robot ejecute diferentes movimientos sin un objetivo definido.

Resolución de problemas: desplazar el robot en línea recta hasta un punto dado.

Diseño de secuencias de 4 o 5 movimientos con tarjetas para definir movimientos con un objetivo definido: hacer que el robot “baile”.

Customización del PrintBot con diseños plásticos personales.

Creación colectiva de un libro de “bailes”.

Valoración de los resultados

Los resultados obtenidos están por encima de nuestras expectativas iniciales y confirman nuestra afirmación inicial acerca de los beneficios educativos de la inclusión de la robótica y la programación dentro de la educación infantil. La posibilidad de generar retos y problemas a través de la programación y la verificación de los mismos a través de un robot han resultado ser un una estrategia muy eficaz para la generación de conflictos cognitivos, la formulación y verificación de hipótesis, la estimulación del trabajo en grupo, el fomento de la creatividad y el desarrollo de la percepción espacio-temporal, por lo que la inclusión de este tipo de actividades en esta etapa ha generado mayores posibilidades educativas que las previstas inicialmente.

Realizar actividades en torno a la programación de los movimientos de un robot ha generado unos niveles de motivación impresionantes que han permitido a los niños, no solo afrontar con interés la resolución de problemas, lo que incide positivamente en el desarrollo cognitivo, sino que también ha contribuido al desarrollo de la percepción del espacio-temporal, y al desarrollo de la creatividad.

A lo largo del próximo curso escolar continuaremos nuestro proceso de investigación con una segunda fase en la que se propondrá a los niños retos y problemas espaciales más complejos, tanto para su realización con el robot como a través del ordenador, realizando para ello actividades interactivas propuestas en Code.org. Incluso, estamos barajando la posibilidad de diseñar y programar nuestros propios juegos interactivos de pre-programación con Flash.

El desarrollo de este proyecto tiene un fuerte carácter experimental, puesto que la formulación de contenidos, el diseño teórico de las actividades y su puesta en práctica está condicionado, y por tanto, sujeto a modificaciones y adaptaciones, debido al ritmo que marca el desarrollo madurativo de los alumnos con los que estamos trabajado, así como sus intereses y motivaciones.

Es por eso, por lo que este proyecto en sus diferentes fases de desarrollo no tiene límites prefijados, lo que le otorga un especial carácter de aventura, de maravilloso viaje al mundo de la robótica, en el que sabemos dónde empezamos pero no dónde acabaremos. Un viaje, eso sí, del que estamos seguros que los niños sacarán un buen provecho.