INSTITUTO TECNOLÓGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY P R E S E N T E .
-Por medio de la presente hago constar que soy autor y titular de la obra denominada
en los sucesivo LA OBRA, en virtud de lo cual autorizo a el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (EL INSTITUTO) para que efectúe la divulgación, publicación, comunicación pública, distribución, distribución pública, distribución electrónica y reproducción, así como la digitalización de la misma, con fines académicos o propios al objeto de EL INSTITUTO.
El Instituto se compromete a respetar en todo momento mi autoría y a otorgarme el crédito correspondiente en todas las actividades mencionadas anteriormente de la obra.
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Contribución de un Programa de Robótica Educativa al
Desarrollo del Perfil de Egreso de la Educación Básica en Dos
Grupos de Escuelas Primarias-Edición Única
Title Contribución de un Programa de Robótica Educativa al Desarrollo del Perfil de Egreso de la Educación Básica en Dos Grupos de Escuelas Primarias-Edición Única
Authors Manuel Alejandro Macías Flores
Affiliation Tecnológico de Monterrey, Universidad Virtual Issue Date 2011-12-01
Discipline Ciencias Sociales / Social Sciences
Item type Tesis
Rights Open Access
Downloaded 18-Jan-2017 10:27:03
Universidad Virtual
Escuela de Graduados en Educación
Contribución de un Programa de Robótica Educativa al Desarrollo del Perfil de
Egreso de la Educación Básica en Dos Grupos de Escuelas Primarias
Tesis que para obtener el grado de:
Maestría en Tecnología Educativa
presenta:
Manuel Alejandro Macías Flores
Asesor tutor:
Mtro. Felipe Jesús Monroy Íñiguez
Dedicatorias y Agradecimientos
Dedico esta tesis a mi mamá, Irma, por todo su apoyo y su cariño sin límites; he llegado hasta aquí gracias a ti, mamá.
También dedico este trabajo a César, mi compañero de vida por más de 10 años; tu apoyo, tu paciencia y tu amor incondicionales han sido mi sustento todo este tiempo.
Finalmente, dedico este trabajo a Erick Iván, mi sobrino, porque siempre me recuerdas por qué vale la pena esforzarme y seguir adelante.
Deseo expresar un profundo agradecimiento al Mtro. Felipe Jesús Monroy Íñiguez, mi asesor tutor, por su orientación, sugerencias y acompañamiento permanente y cercano en el proceso de elaboración de esta tesis.
Gracias, también, a mis compañeros de estudio, particularmente Malú Ponce, Lucy Arrieta, Salvador Nigenda y Ceci Tagliaprieta, porque hicieron de este desafío una experiencia enriquecedora, amena y, en los momentos difíciles, más llevadera.
Gracias a mis compañeros de trabajo, principalmente a Rosario Méndez y Vero Soto, por su comprensión, flexibilidad y apoyo constante durante mi estudio en este programa académico y durante la realización de esta tesis.
Gracias, también, a mí segundo hogar, a mi familia alterna: el Colegio Bosques, por creer en mí, permitirme crecer personal y profesionalmente y apoyarme de incontables maneras en el estudio de esta maestría.
Contribución de un Programa de Robótica Educativa al Desarrollo del
Perfil de Egreso de la Educación Básica en Dos Grupos de Escuelas
Primarias - Resumen
Este documento presenta un proyecto de investigación llevado a cabo durante los meses de enero a septiembre de 2011 en dos escuelas públicas del estado de
Aguascalientes, México. El objetivo de la investigación fue descubrir de qué manera el trabajo con un programa de robótica educativa contribuye al logro del perfil de la
educación básica propuesto por la Secretaría de Educación Pública (SEP) en alumnos de dos grupos del nivel educativo de primaria.
Para tal efecto se llevó a cabo una revisión de la literatura relevante sobre la tecnología educativa, las teorías del aprendizaje, el constructivismo y el
construccionismo, el enfoque educativo por competencias y la estructura del Plan de Estudios 2009 de la SEP.
El enfoque de investigación adoptado fue de tipo cualitativo, siguiendo la metodología de la investigación-acción en un ciclo de dos fases de intervención. Los datos se obtuvieron mediante instrumentos utilizados en observaciones de talleres de robótica, en entrevistas con los instructores y alumnos participantes en grupos de enfoque, y mediante el análisis documental de comentarios y testimonios escritos por docentes de grupo.
Tabla de Contenidos
Hoja Electrónica de Firmas ... 2
Dedicatoria y Agradecimientos ... 3
Resumen ... 4
Tabla de Contenidos ... 5
Índice de Tablas ... 9
Índice de Figuras ... 10
Capítulo 1 – Planteamiento del Problema ... 11
1.1 Antecedentes ... 11
1.2 Problema de investigación ... 14
1.3 Objetivo principal y objetivos secundarios... 17
1.4 Preguntas de investigación ... 17
1.5 Enfoque de la investigación ... 18
1.6 Justificación ... 19
1.7 Viabilidad y limitaciones del estudio ... 19
Capítulo 2 – Marco Teórico ... 21
2.1 Introducción ... 21
2.2 Los principios teóricos de la tecnología educativa ... 22
2.2.1 Una breve historia de la tecnología educativa ... 22
2.2.2 Las bases epistemológicas de la tecnología educativa ... 24
2.2.3 Perspectivas epistemológicas y teorías del aprendizaje ... 25
2.2.3.1 El conductismo ... 26
2.2.3.3 La teoría de la construcción social del aprendizaje. ... 28
2.2.4 Implicaciones de las teorías del aprendizaje para la tecnología educativa ... 29
2.3 El constructivismo ... 30
2.3.1 Generalidades... 30
2.3.1 Principios del constructivismo ... 31
2.3.1.1 La relación entre el desarrollo biológico y el desarrollo cognitivo ... 31
2.3.1.2 La relación entre el sujeto y el objeto de conocimiento. ... 34
2.3.2 Los aportes de Vygotski y Ausubel a la teoría del constructivismo ... 36
2.3.3 Implicaciones pedagógicas del constructivismo ... 37
2.4 El construccionismo ... 39
2.4.1 Generalidades... 39
2.4.2 Los principios teórico-prácticos del construccionismo ... 42
2.4.2.1 Objetos para pensar ... 42
2.4.2.2 Ideas poderosas ... .43
2.4.2.3 Entidades públicas ... 43
2.4.2.4 Colaboración y reflexión ... 47
2.4.2.5 Micromundos y/o ambientes de aprendizaje ... 49
2.4.3 El construccionismo y la escuela tradicional ... 51
2.5 La robótica educativa ... 54
2.5.1 Definiciones ... 54
2.5.2 Robótica educativa en el contexto escolar formal ... 55
2.5.2.1 Desarrollo de habilidades a través de la robótica educativa ... 56
2.6 El enfoque educativo por competencias ... 58
2.6.1 Competencia: conceptualización y definiciones ... 59
2.6.2 Elementos que conforman las competencias ... 61
2.6.2.1 Habilidades y destrezas ... 61
2.6.2.2 Conocimientos y conceptos ... 62
2.6.2.3 Actitudes. ... 63
2.6.3 Tipos de competencias ... 64
2.7 El plan de estudios 2009 de la Secretaría de Educación Pública de México ... 67
2.7.1 Antecedentes y principios... 67
2.7.2 Estructura general ... 69
2.7.3 Competencias para la vida y perfil de egreso de la educación básica ... 70
2.8 La metodología de la investigación-acción ... 72
2.8.1 Antecedentes ... 72
2.8.2 Principios de la investigación-acción ... 73
2.8.3 Tipos de investigación-acción ... 75
2.8.4 El ciclo de la investigación-acción... 76
Capítulo 3 – Metodología ... 79
3.1 Introducción ... 79
3.2 Justificación ... 79
3.3 Contexto y participantes ... 80
3.4 Instrumentos y procedimiento para la recolección de datos ... 83
3.5 Estrategias de análisis de datos ... 88
4.1 Introducción ... 90
4.2 Resultados obtenidos en las fases de la investigación-acción ... 91
4.2.1 Desarrollo de los rasgos del perfil de egreso ... 91
4.2.2 Competencias para la vida ... 98
4.2.3 Otros resultados positivos... 101
4.2.4 Dificultades, retos y obstáculos ... 104
4.2.5 Estrategias de mejora desde la investigación acción... 109
Capítulo 5 – Conclusiones ... 119
5.1 Hallazgos ... 119
5.2 Nuevas preguntas de investigación ... 123
5.3 Recomendaciones para futuras investigaciones ... 124
Referencias ... 126
Apéndice A – Guía de Observación ... 135
Apéndice B – Guía de Entrevista 1 ... 137
Apéndice C – Guía de Entrevista 2 ... 138
Apéndice D – Observaciones de las Sesiones de Robótica ... 139
Apéndice E – Transcripción de las Entrevistas a los Grupos de Enfoque ... 150
Apéndice F – Transcripción de las Entrevistas a los Instructores ... 163
Apéndice G – Comentarios de los Docentes de Grupo ... 176
Apéndice H – Evidencia Fotográfica de los Talleres de Robótica ... 181
Índice de Tablas
Tabla 1. Comparación entre instructivismo y construccionismo ... 53
Tabla 2. Habilidades a desarrollar mediante la robótica educativa ... 57
Tabla 3. Estructura del programa de educación primaria SEP 2009 ... 70
Índice de Figuras
Figura 1. El ciclo de la investigación-acción ... 78
Figura 2. Robot terminado ... 87
Figura 3. Kits de robótica ... 181
Figura 4. Alumnos en equipos de trabajo ... 181
Figura 5. Alumnos manipulando la computadora ... 182
Figura 6. Alumnos armando el robot ... 182
Figura 7. Alumnos identificando las piezas del kit, con ayuda del instructor ... 183
Figura 8. Avances en el armado del robot ... 183
Figura 9. Alumnos probando el robot armado ... 184
Capítulo 1 – Planteamiento del Problema
1.1 Antecedentes
El matemático sudafricano Seymour Papert (nacido en 1928) es el autor de una interesante teoría del aprendizaje denominada construccionismo, fruto de su colaboración
con el eminente psicólogo suizo Jean Piaget (1896 – 1980), propulsor del
constructivismo, y de sus propias reflexiones sobre cómo utilizar las computadoras como
herramientas de aprendizaje significativo para, principalmente, los niños en edad escolar. Los elementos básicos de esta teoría del aprendizaje son descritos en dos libros esenciales escritos por Papert: Mindstorms. Children, Computers and Powerful Ideas, originalmente
publicado en 1980, y The Children’s Machine. Rethinking School in the Age of the
Computer, publicado en 1992.
A diferencia del constructivismo piagetiano, la teoría del construccionismo de
Papert propone que una persona no solamente construye su conocimiento del mundo de manera interna mediante el establecimiento de estructuras mentales (proceso que es posible gracias al tránsito de diferentes fases de desarrollo físico y cognitivo) sino que este proceso se ve favorecido e impulsado cuando la construcción mental es también acompañada de una construcción física real mediante la elaboración de un objeto concreto: un poema, un castillo de arena, una escultura de jabón, un robot, etc. (Obaya Valdivia, 2003).
simple, amigable y manipulable de manera intuitiva tanto por niños como por personas de todas las edades, que reflejara los principios construccionistas. A este software lo
denominó LOGO (Papert, 1993a).
A diferencia de otros lenguajes de programación, LOGO requiere del uso natural y transparente del conocimiento matemático con el objetivo de hacer que, a partir de instrucciones discretas, una tortuga virtual se desplazara en el monitor esbozando formas que en conjunto lograran construir un dibujo, imagen, animación o creación del interés personal de quien manipule la computadora.
En este sentido, el uso de las matemáticas en el lenguaje LOGO es transparente o
invisible ya que no implica la resolución de problemas o ejercicios mecánicos para lograr
la automatización de un algoritmo como la suma o la resta, sino que el conocimiento matemático es utilizado de manera natural y espontánea como una herramienta que le permite a la persona resolver desafíos concretos que surjan de manera inesperada en la construcción del diseño que el constructor tiene en mente (Papert, s.f.).
De esta forma, la carga emocional implícita en el proceso de construcción mediante LOGO es muy alta ya que la persona en cuestión realmente se muestra
interesada en construir un objeto o diseño único, auténtico, relacionado con sus intereses y motivaciones más personales, y logra adquirir un sentimiento de orgullo y satisfacción cuando aplica el conocimiento matemático para resolver satisfactoriamente un problema planteado por el diseño que lo ocupa.
Fue a partir de la invención de LOGO y de la postulación de la teoría
de robótica para niños denominado Lego Mindstorms, en honor al mítico libro de Papert, el cual se compone tanto de piezas de encastre como de sensores, motores y un
microprocesador denominado NXT (Cortés Osorio, Arbeláez Salazar y Mendoza Vargas, 2009). En los más de 10 años que han transcurrido desde la primera aparición comercial de este set de robótica, muchas mejoras se han implementado incluyendo nuevos
elementos tanto físicos como programáticos (es decir, tanto al hardwarecomo al software del set) con el objetivo de permitir que los montajes robóticos sean más fáciles de
construir y manipular, y que respondan, de esta manera, a las expectativas del constructor.
Las aplicaciones y beneficios pedagógicos de la utilización de las piezas de LEGO y de sus diversos desarrollos educativos son muchos y muy variados, y han sido investigados en cierta medida en diversos contextos y desde distintos enfoques; además, éstos no se ven limitados a los niveles educativos más elementales sino que, inclusive, se utilizan en universidades de todo el mundo para estudiantes de ingeniería en diversas ramas y campos.
Por ejemplo, Järvinen (1998) estudió cómo la manipulación de las piezas de LEGO en grupos escolares de primaria en Finlandia contribuye a desarrollar en los
alumnos diferentes patrones de interacción grupal; por otro lado, McNamara, Cyr, Rogers y Bratzel (1998) investigaron cómo el trabajo con piezas de LEGO tiene un efecto
temprana (preescolar) como diseñadores de actividades de robótica para niños de 3 a 5 años de edad utilizando Lego Mindstorms.
Asimismo, Whitman y Whiterspoon (2003) estudiaron el efecto de la utilización de Lego Mindstorms en el nivel de interés hacia el estudio de los contenidos curriculares de matemáticas y ciencias que experimentan los alumnos desde preescolar hasta
preparatoria en Estados Unidos. Por otro lado, estudios como los de Ricca, Lulis y Bade (2006), y Cocek (2008) arrojaron evidencias interesantes sobre cómo la utilización de Lego Mindstorms ayuda a alumnos de primaria a desarrollar sus capacidades y habilidades de pensamiento crítico.
Finalmente, en el contexto latinoamericano, desarrollos educativos similares a Lego Mindstorms, de manera concreta el proyecto Lego Zoom en Brasil, Argentina y, recientemente, México, han resultado exitosos como auxiliares en el abordaje de los contenidos propuestos por los secretarías o ministros educativos de dichos países para el currículo nacional de la educación básica (LEGO Educación, 2008).
1.2Problema de Investigación
En el estado de Aguascalientes, México, el Instituto de Educación de
Aguascalientes (IEA) implementó, desde hace aproximadamente dos años, una alianza de colaboración con la empresa Robotools para llevar actividades construccionistas a las escuelas públicas del estado (específicamente en los niveles de primaria, secundaria y bachillerato o preparatoria) mediante la utilización del set de robótica de Lego
Mindstorms.
Dicha empresa lleva a cabo diariamente una sesión de trabajo (de
niveles educativos, en la cual los alumnos abordan un tema específico de los contenidos curriculares correspondientes, construyen un montaje con piezas LEGO y llevan a cabo la programación robótica de dicho montaje mediante el software Mindstorms NXT; todo esto, con la asesoría y conducción de instructores capacitados en el manejo y
programación de Lego Mindstorms.
Así pues, este programa pretende contribuir, mediante la realización de las actividades de robótica ya mencionadas, a favorecer y reforzar en los alumnos el aprendizaje de los contenidos curriculares del plan de estudios 2009 para la educación básica primaria y, con ello, contribuir con el logro del perfil de egreso de la educación básica a partir del modelo por competencias establecido por la Secretaría de Educación
Pública (SEP) de México, el cual propone el desarrollo de saberes conceptuales
(conocimientos), saberes procedimentales (habilidades) y saberes valorales (actitudes) en los alumnos.
De manera específica, el plan de educación básica de la Secretaría de Educación Pública (SEP) de México propone un modelo educativo basado en cinco competencias para la vida, a saber (SEP, 2009):
1. Competencias para el aprendizaje permanente 2. Competencias para el manejo de la información 3. Competencias para el manejo de situaciones 4. Competencias para la convivencia
5. Competencias para la vida en sociedad
proporcionar oportunidades y experiencias de aprendizaje que sean significativas para todos los alumnos” (SEP, 2009 p. 41).
De manera concreta, la Secretaría de Educación Pública de México propone las siguientes manifestaciones del logro de las cinco competencias para la vida como rasgos que conforman el perfil de egreso de un alumno de educación básica:
A. Utilizar el lenguaje oral y escrito para comunicarse con claridad y fluidez e interactuar en distintos contextos sociales y culturales. Además, poseer las herramientas básicas para comunicarse en una lengua adicional.
B. Argumentar y razonar al analizar situaciones, identificar problemas, formular preguntas, emitir juicios, proponer soluciones y tomar decisiones. Valorar los razonamientos y la evidencia proporcionada por otros y modificar, en consecuencias, los propios puntos de vista.
C. Buscar, seleccionar, analizar, evaluar y utilizar la información proveniente de diversas fuentes.
D. Interpretar y explicar procesos sociales, económicos, financieros, culturales y naturales para tomar decisiones individuales o colectivas en función del bien común.
E. Conocer y ejercer los derechos humanos y los valores que favorecen la vida democrática, actuar con responsabilidad social, étnica, cultural y lingüística.
F. Asumir y practicar la interculturalidad como riqueza y forma de convivencia en la diversidad social, étnica, cultural y lingüística. G. Conocer y valorar las características y potencialidades como ser
humano; saber trabajar en equipo; reconocer, respetar y apreciar la diversidad de capacidades en los otros, y emprender y esforzarse por lograr proyectos personales o colectivos.
H. Promover y asumir el cuidado de la salud y el del ambiente, como condiciones que favorecen un estilo de vida activo y saludable. I. Aprovechar los recursos tecnológicos a su alcance, como medios
para comunicarse, obtener información y construir conocimiento. J. Reconocer diversas manifestaciones del arte, apreciar la
dimensión estética y ser capaz de expresarse artísticamente (SEP, 2009, p. 43).
específicamente en el nivel de primaria en escuelas públicas, y que hayan analizado el impacto de proyectos como el implementado por la empresa Robotools, en el estado de Aguascalientes.
1.3Objetivo Principal y Objetivos Secundarios
El objetivo principal de este estudio es conocer de qué manera contribuye un
programa de robótica educativa al logro del perfil de la educación básica propuesto por
la Secretaría de Educación Pública en alumnos de dos grupos de nivel educativo de
primaria en escuelas públicas del estado de Aguascalientes, México.
Igualmente, se propusieron los siguientes objetivos secundarios que también sirvieron para guiar la investigación:
Identificar cómo puede contribuir el trabajo con la robótica educativa al
desarrollo de los rasgos del perfil de egreso de la educación básica de la SEP. Determinar cuáles competencias para la vida se favorecen como resultado del
desarrollo de los rasgos del perfil de egreso mediante la utilización de la robótica educativa.
Conocer qué otros resultados positivos trae consigo la robótica educativa con
alumnos de primarias públicas del estado de Aguascalientes, México.
Señalar las dificultades, los retos y los obstáculos que implica la utilización de
la robótica educativa en las primarias públicas de Aguascalientes.
1.4 Preguntas de Investigación
Del objetivo principal enunciado anteriormente se desprendió la siguiente pregunta central que guió la investigación: ¿cuáles rasgos del perfil de egreso de la
básica pueden desarrollarse en alumnos de dos grupos de primarias públicas del estado
de Aguascalientes, México, mediante la participación en un programa de robótica
educativa?
Asimismo, se plantearon las siguientes preguntas complementarias que, sin representar su principal objetivo, también guiaron las indagaciones hechas en este proyecto de investigación:
¿Cómo puede contribuir la robótica educativa al desarrollo de los rasgos del
perfil de egreso de la educación básica de la SEP?
¿Cuáles competencias para la vida se favorecen como resultado del desarrollo
de los rasgos del perfil de egreso mediante la utilización de la robótica educativa?
¿Qué otros resultados positivos trae consigo la utilización de la robótica
educativa con alumnos de primarias públicas del estado de Aguascalientes, México?
¿Qué dificultades, retos y obstáculos implica la utilización la robótica
educativa en las primarias públicas de Aguascalientes?
1.5 Enfoque de la Investigación
Por la naturaleza del fenómeno o problemática que se estudió, así como por la pregunta principal que guió la investigación, este proyecto fue llevado a cabo mediante la adopción de un enfoque cualitativo o inductivo para la investigación, el cual “utiliza
(Hernández Sampieri, Fernández Collado y Baptista Lucio, 2010, p. 9). Además, este enfoque de investigación “se fundamenta en una perspectiva interpretativa centrada en el entendimiento del significado de las acciones de los seres vivos, sobre todo de los humanos y sus instituciones” (Hernández Sampieri et al., 2010, p, 9).
1.6 Justificación
Según Ackoff (1973) y Miller y Salkind (2002), citados por Hernández Sampieri et al. (2010), un estudio es potencialmente importante y, por lo tanto, justificable si responde de manera positiva a por lo menos uno de los siguientes criterios: conveniencia,
relevancia social, valor teórico y utilidad metodológica.
El proyecto que aquí se presenta fue conveniente y socialmente relevante ya que arrojó resultados interesantes sobre las aplicaciones, beneficios y problemas que trae consigo la utilización de la robótica en general en el ámbito de la educación básica en México, específicamente en el nivel educativo de primaria, con implicaciones para una hipotética implementación de un programa similar a nivel federal.
Por otro lado, si bien existen antecedentes de investigaciones empíricas de esta naturaleza en algunos países de Europa y Norteamérica, no hay investigaciones al
respecto que hayan sido llevadas a cabo en México, con lo cual el presente proyecto tiene un potencial valor teórico para el contexto educativo estatal y nacional, contribuyendo a generar información, ideas y recomendaciones para un estudio más profundo del
fenómeno que ocupa a esta investigación.
1.7 Viabilidad y Limitaciones del Estudio
diversos recursos de índole financiera, humana y material para llevarlo a cabo (Hernández Sampieri et al., 2010).
El estudio aquí descrito fue viable ya que el investigador estableció un convenio de colaboración con los propietarios de la empresa Robotools, en el cual por mutuo acuerdo se tuvo acceso a documentación e información sobre la manera en que el
programa de robótica es implementado en colaboración con el Instituto de Educación de Aguascalientes (IEA) en diversos planteles del estado.
Dicho convenio le garantizó al investigador la oportunidad de ingresar
directamente al ambiente o contexto de la investigación y tener contacto directo con las personas inmersas en él: los alumnos de los planteles educativos, los instructores del programa, los docentes de grupo y las autoridades educativas correspondientes. Por otro lado, el investigador aceptó, como parte del convenio, utilizar la información y los datos a los que tuvo acceso de manera ética, discreta y responsable, limitándose a los fines
educativos de la presente investigación.
Capítulo 2 – Marco Teórico
2.1 Introducción
Para llevar a cabo este proyecto de investigación se realizó una extensa revisión de la literatura correspondiente a los siguientes temas: los principios teóricos de la tecnología educativa, las teorías del constructivismo y el construccionismo; la robótica educativa, y la formación basada en competencias; además, se revisó el planteamiento general del programa para la educación básica establecido por la Secretaría de Educación Pública (SEP), y se analizó a profundidad la metodología de la investigación-acción.
La razón parar abordar dichas temáticas en el marco teórico consiste en que ellas están estrechamente relacionadas con el fenómeno que pretendió estudiarse, según lo definido por el objetivo y las preguntas de investigación del proyecto. De esta forma, tener en cuenta los conocimientos disponibles hasta el momento en dichas áreas resultó de particular importancia considerando que ello permitió lograr una mejor compresión de la problemática que guió este estudio, así como establecer el procedimiento adecuado para estudiarla.
Asimismo, para la conducción de este proyecto se consultaron diversos estudios empíricos y proyectos relacionados con el problema de investigación con el objetivo de identificar posibles deficiencias en el conocimiento del problema y para estructurar de mejor manera tanto la perspectiva teórica de esta investigación como el trabajo de campo que la nutrió de datos y evidencias.
teórico] e irlo afinando hasta que sea sumamente específico, para posteriormente colocar la información (referencias) en el lugar correspondiente dentro del esquema” (p. 69).
2.2 Los Principios Teóricos de la Tecnología Educativa
2.2.1 Una breve historia de la tecnología educativa
La historia de la educación (y de la tecnología aplicada a la educación) puede
rastrearse hasta los mismos orígenes de la civilización y la cultura (Postman, 1993). Desde el momento en que los primeros seres humanos comenzaron a vagar por el planeta en búsqueda de alimento, agua o refugio, la transmisión del conocimiento sobre el mundo circundante resultó ser un elemento esencial para la supervivencia de la especie.
Conforme los primeros humanos comenzaron a acumular conocimientos sobre el mundo a través de la experiencia y del ensayo y el error, y conforme el proceso de evolución física y social les permitió convertirse en seres más civilizados y con
estructuras sociales más complejas, también el conocimiento adquirió un nivel progresivo de complejidad y refinamiento. Con el desarrollo de la agricultura, que aportó las
condiciones necesarias para la aparición de las grandes culturas antiguas, el conocimiento se volvió altamente especializado e intricado.
primeros enseñantes de las civilizaciones antiguas: ¿cuál es la mejor manera de transmitir lo que sé a otras personas?, ¿qué puede utilizarse, además de los limitados recursos que el propio cuerpo humano brinda, para enseñar y aprender mejor?
Al principio de los tiempos se utilizaron piedras, huesos, inscripciones en madera, y pinturas en cavernas. Ahora, se cuenta con el internet, depósito ilimitado de todo el conocimiento que el hombre ha adquirido no sólo sobre él mismo y su mundo, sino sobre todo el universo conocido. Además, en este siglo no sólo es común sino también
necesario contar con computadoras personales de gran capacidad y una diversidad inimaginable de gadgets y dispositivos que facilitan la comunicación, el aprendizaje y el
intercambio y almacenamiento de información. Finalmente, se cuenta también con avances prodigiosos en inteligencia artificial y robótica, así como con modelos tridimensionales, simulaciones virtuales, y material multimedia inagotable. Lejos nos encontramos del tiempo en el que el papiro y, después, el libro impreso constituían la única forma de preservar y transmitir el conocimiento (Negroponte, 1996).
A pesar del abismo temporal y físico que separa las dos épocas descritas anteriormente, el principio pedagógico que rige las prácticas educativas en ambos períodos permanece inalterado: si el conocimiento puede ser transmitido, éste se
transmitirá de una manera más efectiva mediante el uso de algún tipo de soporte o ayuda externa. Eso es precisamente lo que la tecnología educativa debería ser: un medio para alcanzar un fin; no un fin en sí mismo.
aprendemos?, ¿por qué recordamos algunas cosas pero olvidamos otras?, etc. Como consecuencia, se postularon varias teorías que intentan explicar la naturaleza del
conocimiento y el aprendizaje, cada una con particulares implicaciones para el uso de la tecnología educativa en el aula.
2.2.2 Las bases epistemológicas de la tecnología educativa
Para el ciudadano común, el término tecnología educativa seguramente evocará
imágenes de equipos electrónicos, tales como televisiones y reproductores de audio y video, utilizados en el salón de clases para propósitos educativos. No obstante, la
tecnología educativa no sólo incluye artefactos, sino también conocimientos, habilidades y estructuras organizacionales que permiten su uso. Como Bates y Poole (2003) apuntan, la tecnología educativa incluye “todos los componentes de un sistema integrado,
necesario para utilizar herramientas y equipo de manera apropiada para propósitos
educativos” (p. 6). Asimismo, dichos autores mencionan cinco elementos esenciales de la tecnología educativa:
1. Equipos y herramientas para apoyar la enseñanza (por ejemplo, software, computadoras, cintas de audio, etc.)
2. Habilidades requeridas para el uso efectivo de esas herramientas
3. Conocimiento del proceso de enseñanza-aprendizaje y de cómo la tecnología se relaciona con éste
4. Soporte humano para la implementación y el uso de estas herramientas 5. La organización en la que se hace empleo de la tecnología
este proyecto de investigación. El conocimiento actual del proceso de enseñanza-aprendizaje no es universal ni indiscutible. De hecho, hasta el momento no existe total certeza de la forma exacta en la que los seres humanos aprenden. Tal certeza es, además, imposible considerando la complejidad del fenómeno en cuestión. No obstante lo
anterior, existen teorías y perspectivas epistemológicas que pretenden explicar lo que constituye el conocimiento y cómo éste es adquirido. Si bien algunas de estas teorías pueden considerarse contradictorias, lo cierto es que de alguna manera logran
complementarse unas a las otras para explicar el aprendizaje.
Todos los educadores, aunque la mayoría no estén completamente conscientes de ello, adscriben a una cierta teoría del aprendizaje, o consideran que ciertas prácticas educativas son más efectivas que otras; todos los docentes poseen una creencia de cómo aprenden mejor sus alumnos y cómo la tecnología puede ayudarlos a aprender. Según Bates y Poole (2003), “la elección y el uso de la tecnología dependen completamente de las creencias y suposiciones que tengamos sobre la naturaleza del conocimiento, sobre cómo debería enseñarse nuestra asignatura, y sobre cómo aprenden los alumnos” (p. 25). Esa es precisamente la razón por la cual todos los docentes, independientemente del nivel educativo en el que participen, deberían tener por lo menos una comprensión elemental de los principios teórico-filosóficos en los que se basa su profesión. Considerando lo anterior, resulta conveniente revisar las principales perspectivas teóricas sobre la naturaleza del conocimiento y el aprendizaje.
2.2.3 Perspectivas epistemológicas y teorías del aprendizaje
En la educación contemporánea existen dos principales perspectivas
constructivismo. El objetivismo es una perspectiva del conocimiento que se basa en el
supuesto de que “existe un conjunto de hechos, principios y teorías que son objetivos y confiables y que han sido, o serán, descubiertos y descritos con el paso del tiempo” (Bates y Poole, 2003, p. 27). Aquellas personas que adscriben a esta perspectiva epistemológica consideran que el mundo puede ser estudiado de manera objetiva, que puede ser medido, descrito y conocido a través de principios y métodos científicos.
Por otro lado, el constructivismo es una perspectiva del conocimiento que lo considera subjetivo y dependiente de las interpretaciones que las personas hacen del mundo que las rodea. Según esta perspectiva epistemológica “más que simplemente adquirir el conocimiento, lo construimos […]. Construimos significado asimilando información, relacionándola con nuestro conocimiento previo y procesándola cognitivamente” (Bates y Poole, 2003, p. 28).
Estas posturas, hasta cierto punto antagónicas, constituyen la base de diversas
teorías del aprendizaje que intentan explicar cómo ocurre éste. Bates y Poole (2003)
identificaron tres principales teorías del aprendizaje: el conductismo (que considera el
aprendizaje como un proceso físico), el cognitivismo (que ve al aprendizaje como un
proceso mental) y la teoría de la construcción social del conocimiento (que postula que el
aprendizaje es un proceso social).
2.2.3.1 El conductismo.
asociadas de manera mecánica e invariable con estímulos específicos” (Bates y Poole, 2003, p. 31). El conductismo se deriva directamente del estudio y los métodos de las ciencias exactas o duras, así que existe un claro vínculo entre la perspectiva
epistemológica objetivista y la manera en la que los conductistas explican el aprendizaje. El principal representante del conductismo fue el psicólogo norteamericano Burrhus Frederic Skinner, quien propuso el concepto del condicionamiento operante,
aunque científicos como Iván Pávlov y Edward Lee Thorndike contribuyeron de manera significativa y substancial al desarrollo de esta teoría y de los métodos educativos derivados de ella (Ardila, 2001). Por otro lado, la gran limitante del conductismo es que depende de manera absoluta de las acciones físicas y de naturaleza observable para explicar el conocimiento. Si bien esta teoría del aprendizaje logra explicar la forma en la que ciertos hábitos y rutinas son adquiridos, la gran mayoría del comportamiento humano es altamente complejo e involucra no sólo aspectos físicos sino también sociales,
emocionales, y mentales (Ormrod, 2004).
2.2.3.2 El cognitivismo.
mentales que afectan el aprendizaje, el pensamiento y el comportamiento, además de las condiciones que influyen en esos procesos mentales” (Bates y Poole, 2003, p. 33).
Adicionalmente, esta teoría del aprendizaje concibe a los estudiantes no como agentes pasivos del proceso de aprendizaje, sino como individuos que se involucran activamente en el mundo que los circunda en una búsqueda constante de significado y comprensión (Ormrod, 2004).
2.2.3.3 La teoría de la construcción social del aprendizaje.
La creencia de que una persona que desea aprender algo no actúa como mero receptor pasivo y procesador de información sino que activamente participa y se hace responsable de su propio proceso de aprendizaje es también defendida por quienes adscriben a la teoría de la construcción social del aprendizaje. Según esta teoría, el aprendizaje sí se ve influido por procesos mentales y físicos pero, además, ocurre en un
contexto social que lo influye de manera determinante y profunda. Desde esta perspectiva, el aprendizaje no solo se adquiere o se procesa, sino que también se
construye.
Según Bates y Poole (2003), “las formas en las que esto ocurre son completas y multifacéticas, desde la reflexión personal hasta la búsqueda de nueva información para probar ideas mediante el contacto social con los demás” (p. 34). De esta manera, es claro que la teoría de la construcción social del aprendizaje parte de una perspectiva
Las implicaciones prácticas de esta teoría del aprendizaje son muy variadas ya que “la aproximación constructivista pretende cambiar el énfasis de la enseñanza centrada en el maestro a la instrucción centrada en el alumno” (Henson y Eller, 2000, p. 362). Además, el constructivismo es el antecedente inmediato del construccionismo de
Seymour Papert. Por ello, esta teoría se abordará nuevamente, y a profundidad, en la siguiente sección.
2.2.4 Implicaciones de las teorías del aprendizaje para la tecnología educativa
Las implicaciones de las perspectivas teóricas y epistemológicas descritas hasta el momento son diversas. En primer lugar, los docentes no necesariamente deben avocarse a una sola perspectiva o teoría. En segundo lugar, el actual conocimiento del mundo es tan vasto y tan diverso que lo más seguro es que todas esas perspectivas (así como sus aplicaciones prácticas) sean necesarias para, en un contexto escolar, satisfacer las necesidades de aprendizaje de todos los alumnos.
Finalmente, la tecnología educativa, entendida como un conjunto de herramientas y dispositivos utilizados para mejorar la enseñanza y, por ende, potenciar el aprendizaje, no es intrínsecamente objetivista, constructivista o conductista; es cómo estas
herramientas son utilizadas lo que determina en qué punto se encuentran en el continuo de perspectivas epistemológicas y teorías del aprendizaje. Por ejemplo, los sets de
educativa y pueden ser (y muchas veces son) utilizados de una mejor manera que cualquier software educativo (Postman, 1993). Como consecuencia, la coherencia entre teoría y práctica resulta vital para cualquier tipo de empleo de tecnología para propósitos educativos.
Por otro lado, el set de robótica educativa de Lego Mindstorms, utilizado en el contexto en el que se condujo este estudio, es uno de muchos desarrollos y aplicaciones prácticas de los principios establecidos por Papert dentro del construccionismo. Como el
mismo autor explica, sus ideas son fruto de la cercana colaboración que tuvo con el teórico y psicólogo suizo Jean Piaget (Papert, 1993a). De esta manera, puede establecerse una estrecha relación entre ambas teorías del aprendizaje y una puede ser considerada una versión más amplia, más desarrollada e, inclusive, más directamente aplicable al contexto escolar que la otra. De esta manera, con el objetivo de conocer a fondo los principios en los que se basa la robótica educativa, conviene conocer sus antecedentes teóricos, por lo que a continuación se revisarán los principales postulados del constructivismo y el construccionismo.
2.3 El Constructivismo
2.3.1 Generalidades
Las ideas de Jean Piaget, Lev Vygotski y John Dewey fueron determinantes para el desarrollo y evolución de la teoría del aprendizaje conocida como constructivismo (Cocek, 2008), definida en los siguientes términos:
posición constructivista, el conocimiento no es una copia de la realidad, sino una construcción del ser humano, esta construcción se realiza con los esquemas que la persona ya posee (conocimientos previos), o sea con lo que ya construyó en su relación con el medio que lo rodea (Sanhueza, 2002).
Según Ormrod (2004), pueden identificarse dos vertientes dentro del
constructivismo: el constructivismo individual y el constructivismo social. El primero
(principalmente influenciado por las ideas de Jean Piaget) pone énfasis en los procesos de construcción mental de cada alumno o persona, mientras que el segundo (basado en los postulados de Lev Vygotski) se enfoca más en las interacciones sociales que permiten la construcción individual y colectiva del conocimiento. No obstante lo anterior, ambas vertientes comparten un principio fundamental: “el conocimiento no se descubre, el conocimiento se construye” (Cortés Osorio, Arbeláez Salazar y Mendoza Vargas, 2009, p. 44).
Este principio se basa, a su vez, en dos ideas esenciales para el constructivismo: primero, el desarrollo biológico antecede y determina el desarrollo cognitivo; segundo, existe una relación interactiva entre el sujeto y el objeto de conocimiento (Cortés Osorio et al., 2009). A partir de estos dos postulados se derivan muchas otras ideas y supuestos básicos de esta teoría del aprendizaje, considerada actualmente como la más apropiada o la más satisfactoria para explicar el aprendizaje de los niños (Sanhueza, 2002).
2.3.1 Principios del constructivismo
2.3.1.1 La relación entre el desarrollo biológico y el desarrollo cognitivo.
maduración” (p. 77). Este supuesto es resultado de los estudios que Piaget llevó a cabo con infantes de diferentes edades, en los que observó que en ciertas etapas de su desarrollo físico los niños poseen ideas o teorías peculiares para explicar fenómenos físicos (tales como la preservación del volumen de un líquido contenido en envases de distintos tamaños y formas) que revelan el funcionamiento de sus mecanismos cognitivos y las estructuras mentales y conceptuales que poseen (Piaget, 2001).
Como resultado de estas observaciones, Piaget propuso la existencia de cuatro grandes etapas de desarrollo cognitivo (cada una con diferentes estadios) supeditadas a la maduración física del niño que ilustran el tránsito de un mundo concreto y físico a la manipulación simbólica de objetos (Piaget, 2001):
Etapa sensoriomotora: esta etapa abarca aproximadamente desde los 0 hasta
los 2 años de edad y se caracteriza por una conducta totalmente dependiente de los estímulos sensoriales, los reflejos motrices y las necesidades físicas más elementales. En esta etapa no existe ningún tipo de representación conceptual o estructura mental.
Etapa preoperacional: esta etapa abarca desde los 2 hasta los 7 años y en ella
se da el desarrollo del lenguaje hablado, el cual permite que el niño comience a manipular símbolos y crear imágenes mentales como representación del mundo y sus estímulos.
Etapa de las operaciones concretas: esta etapa concluye cerca de los 11 años y
tiempo y el espacio. No obstante, aún no se alcanza una total independencia de estímulos o recursos físicos concretos que sirven como soporte para la
representación mental de los conceptos.
Etapa de las operaciones formales: en esta etapa, que inicia a partir los 11
años, se alcanza alto un nivel de abstracción y una consecuente independencia de recursos físicos para apoyar los procesos de pensamiento; se comienza, además, a utilizar el razonamiento inductivo y deductivo, a formar la personalidad y a establecer valores y convicciones individuales. Como comenta Ackermann (2001):
La teoría de Piaget provee un marco sólido para entender las formas de pensar y hacer de los niños en distintos niveles de su desarrollo. Nos brinda una valioso panorama hacia aquello en que los niños están interesados y lo que pueden hacer a diferentes edades (p. 3).
No obstante, debe evitarse caer en el error de considerar que los niños son
incapaces de hacer, pensar o comprender ciertas cosas simplemente por el hecho de que
se encuentran en una edad correspondiente a alguna de las etapas ya descritas. Pensar de esta forma implica una forma de clasificar y pre-juzgar a los niños, con una consecuente balcanización o fragmentación excesiva de la instrucción escolar (Papert, 1993a).
Esta crítica es común entre los detractores del constructivismo, quienes
consideran que el rol de la escuela se ve subvalorado al no poder influir en los procesos de maduración necesarios para pasar de una a otra etapa de desarrollo cognitivo
(Rodríguez Villamil, 2008). De esta manera, debe tenerse en cuenta que las edades propuestas por Piaget para el inicio o el término de cada etapa no son sino
desarrollo del pensamiento, es decir, en la definición o caracterización del sujeto epistémico” (Obaya, 2003, p. 61).
Considerando lo anterior, en cada una de las etapas del desarrollo propuestas por Piaget los niños poseen teorías e ideas firmes sobre cómo funciona el mundo, mismas que son difíciles de abandonar y que, en función de las experiencias de vida que acumula el niño, entran en conflicto unas con otras por lo que poco a poco se complementan o abandonan por completo para desarrollar otras.
Este proceso continuo de reestructuración mental implica que el niño (o el
alumno, en un contexto escolar) es el centro de todo proceso cognitivo, el responsable de construir su propio aprendizaje: “[l]os niños no se consideran recipientes vacíos en los cuales podemos colocar conocimientos. Por el contrario, ellos son elaboradores de teorías que construyen y reacomodan los conocimientos con base en sus experiencias de este mundo” (LEGO Educación, 2008, p. 10).
2.3.1.2 La relación entre el sujeto y el objeto de conocimiento.
Esto conduce al segundo supuesto elemental del construccionismo: la relación activa entre el sujeto y el objeto de conocimiento. En la perspectiva constructivista, el niño es concebido un sujeto con una historia personal propia, con deseos y curiosidad natural por aprender y encontrar significado en el mundo que lo rodea; genera teorías y las pone a prueba, experimenta libremente y utiliza lo que ya conocía para explicarse nuevos fenómenos o acontecimientos (Piaget, 2001).
De esta forma, en el contexto de la instrucción escolar formal, el alumno no puede ser considerado una tabula rasa, una mente virgen, sino como una persona con un bagaje
para la construcción de nuevos aprendizajes. El reto pedagógico, por lo tanto, consiste en identificar esos conocimientos previos y encontrar maneras para ayudar al alumno a construir otros más complejos considerados como pertinentes, deseables o importantes.
Respecto a lo anterior, existen dos tipos de funciones cognitivas claves para la relación dinámica entre el sujeto y el objeto de conocimiento, las cuales constituyen intentos para adaptar la nueva información proveniente del ambiente en el que se desenvuelve el niño y, con ello, lograr un equilibro entre el mundo físico externo y el mundo psíquico interno (Iñesta Ribes, 2002). Estas funciones reciben los nombres de
asimilación y acomodación.
La asimilación implica que el sujeto integra la información proveniente del ambiente a estructuras mentales previas o esquemas anteriores. Por el contrario, la acomodación implica que el sujeto altere o modifique sus estructuras previas como respuesta al conflicto cognitivo generado por información o estímulos que no pueden ser comprendidos con los esquemas con los que ya se contaba (Iñesta Ribes, 2002).
Estas funciones se manifiestan constantemente superponiéndose una a la otra, razón por la que, nuevamente, en el centro del proceso cognitivo se encuentra el niño o el alumno que con sus propios recursos cognitivos está en permanente lucha por
comprender el mundo. Esta concepción piagetiana del aprendizaje es, según Papert
a través de la exploración o el ensayo y error implica el riesgo de hacer que los niños descubran “el hilo negro”, además de privarlos de oportunidades para practicar estrategias que les permitan aprender mejor y más rápido (Ackermann, 2001).
2.3.2 Los aportes de Vygotski y Ausubel a la teoría del constructivismo
El psicólogo bielorruso Lev Vygotski es el segundo teórico más influyente del constructivismo. Sus aportes constituyen una postura diferente, pero complementaria, a la de Jean Piaget y se enfoca en los procesos de interacción social que estimulan y hacen posible la construcción de nuevos aprendizajes. “Desde esta perspectiva el ‘conflicto’ cognitivo creado a través de la interacción social es el lugar privilegiado para que el desarrollo cognitivo encuentre su dinámica” (Rodríguez Villamil, 2008, p. 80). Como consecuencia, según Vygotski, el aprendizaje no sólo es construido, es además construido
socialmente.
A diferencia de Jean Piaget, Vygotski no se adhiere a la creencia de que los niños atraviesan por diferentes etapas de desarrollo cognitivo que se ven determinadas por distintos grados de maduración física. Por el contrario, Vygotski considera que los nuevos aprendizajes se dan en una zona que existe entre lo que los niños (o alumnos) pueden hacer por sí mismos y lo que pueden hacer con la ayuda de alguien más. Esta zona recibe el nombre de zona de desarrollo próximo o ZDP. La ayuda en cuestión puede
próximo (Iñesta Ribes, 2002). El lenguaje, entonces, es utilizado como un andamiaje ya
que, precisamente, es necesario para la construcción de nuevos aprendizajes. De esta manera, los supuestos esenciales del constructivismo social de Lev Vygotski son los siguientes (Rodríguez Villamil, 2008):
Nada hay humano que no sea social.
El hombre se socializa a través de la interacción comunicativa. Esta comunicación exige la presencia activa del “otro”.
Esta comunicación es constructiva (a nivel cognitivo) cuando crea “conflicto”.
Por otro lado, David Ausubel, psicólogo constructivista estadunidense, retomó las ideas de Jean Piaget y Lev Vygotski y las amplió para formular su teoría del aprendizaje significativo, mismo que puede ser considerado un fundamento teórico básico para la robótica educativa (Cortés Osorio et al., 2009). El concepto del aprendizaje significativo tiene una relación con la función de asimilación piagetiana previamente discutida, ya que consiste en “considerar los conceptos que los estudiantes ya conocen, como punto de partida para la enseñanza y el aprendizaje” (Rodríguez Villamil, 2008, p. 78). En otras palabras, para construir nuevos conocimientos es necesario utilizar aquellos que ya están agrupados en forma de “red conceptual” en la mente de una persona. Si es posible establecer relaciones con sentido entre los conceptos anteriores y los nuevos, entonces el aprendizaje es significativo.
2.3.3 Implicaciones pedagógicas del constructivismo
Fue a partir de los aportes de Lev Vygotski y David Ausubel que otros
por traducir las teorías en acciones pedagógicas concretas. Entre ellas se pueden
mencionar: la teoría del desarrollo cognitivo de Bruner, la teoría del aprendizaje social de Bandura, la teoría de las condiciones para el aprendizaje de Gagné, entre otras. (Patsula, 1999; Arias, 2007). En resumen, entonces, podría decirse que el constructivismo, como es entendido en la actualidad posee siete grandes principios (Epstein, 2002 y Jonassen, 1996, en Cocek, 2008):
1. El aprendizaje es un proceso activo multisensorial (involucra todos los sentidos o la mayoría de ellos).
2. El aprendizaje involucra al lenguaje. 3. El aprendizaje es una actividad social. 4. El aprendizaje es contextual.
5. El aprendizaje es cumulativo (el nuevo conocimiento se interrelaciona con el conocimiento previo).
6. El aprendizaje requiere de tiempo y reflexión.
7. Un componente clave del aprendizaje es la motivación.
Llevar estos principios a la práctica resulta ser una cuestión seriamente compleja y más aún si requiere de transformaciones significativas en la manera en la que opera la escuela como institución, caracterizada por su resistencia al cambio (Papert, 1993b). Como señalan Cortés Osorio et al. (2009), “el constructivismo está lejos, aún, de ser una teoría unificada y completa acerca de los procesos educativos en general y de los
procesos de enseñanza y aprendizaje en particular” (p. 44).
Es aquí, precisamente, donde hace su aparición la teoría del construccionismo,
Children, Computers and Powerful Ideas, publicado en 1980, y que constituye no sólo
una manera de aplicar los principios del constructivismo sino, inclusive, de llegar más allá de lo que éstos proponen. Según Calix López y Alvarado Lemus (2003), “[a]l analizar tanto el construccionismo como el constructivismo, es posible apreciar que el aporte de la teoría piagetiana a la práctica educativa es mucho más indirecto que el del construccionismo propugnado por Papert” (p.7).
2.4 El Construccionismo
2.4.1 Generalidades
Expresado en pocas palabras, el construccionismo es una teoría del aprendizaje y de la educación desarrollada por Seymour Papert, notable matemático sudafricano, a partir de las teorías de Jean Piaget. Ruiz Velazco (2007, citado por Pittí Patiño, Curto Diego y Moreno Rodilla, 2010), lo resume de manera sencilla con la siguiente fórmula: “constructivismo + tecnología = construccionismo” (p. 313). Si bien la anterior
representación es clara, lo cierto es que su simpleza no le hace justicia a lo que constituye una teoría del aprendizaje que ha logrado encontrar muchísimas aplicaciones y traducirse en enormes beneficios para docentes y alumnos de todo el mundo. Como el mismo Papert lo expresa: “he adaptado la palabra construccionismo para referirme a todo lo que tiene
que ver con hacer cosas y especialmente con aprender construyendo, una idea que incluye la de aprender haciendo, pero que va más allá de ella” (Papert, 1999, p. 1).
éste puede ser prácticamente cualquier cosa: un poema, un castillo de arena o un robot; lo importante es que el objeto en cuestión tenga implícita una carga emocional positiva que motive a la persona a construirlo y, con ello, movilizar el bagaje de conocimientos del que dispone.
Según Calix López y Alvarado Lemus (2003), “[l]a teoría del construccionismo sostiene que el aprendizaje sucede más poderosamente cuando los estudiantes se
enfrascan en la construcción de productos personalmente significativos: productos por los que ellos ciertamente se preocupan” (p. 5). La formulación de este principio fue,
precisamente, lo que llevó al desarrollo de esta teoría y a su aplicación en lo que más tarde se conocería como robótica educativa (Papert, 1993a).
Todo inició cuando Papert, preocupado por la poca motivación que los alumnos poseen de manera generalizada hacia el estudio de las matemáticas (fenómeno al que denomina matofobia y que, según él, es consecuencia directa del anquilosamiento de la
escuela tradicional), observó que en una clase de artes los alumnos realizaban esculturas de jabón de una manera activa, participativa, divertida y emocionalmente significativa para ellos. Papert comenzó entonces a preguntarse cómo podría hacer para lograr una “matemática de esculturas de jabón” y que ésta produjera la misma satisfacción personal y generara el mismo interés en los alumnos que una clase de artes (Papert y Harel, 2002). La conclusión a la que llegó Papert es que las clases de matemáticas son impartidas con un enfoque instructivista mientras que las de arte tenían un enfoque construccionista
de un niño (es decir, de manera no intencionada, natural, espontánea, progresiva y utilizada para satisfacer necesidades reales) y no como si tratara de un sistema bancario en el que es necesario depositar conocimiento, guardarlo por muchos años y, finalmente, sacarlo cuando se requiera (Papert, 1993a).
Papert consideró que la computadora personal, todavía en un estado de desarrollo primitivo para la época en que inició sus investigaciones, podría responder a sus
inquietudes satisfactoriamente. No obstante, los lenguajes de programación utilizados en la época (mediados del siglo pasado) eran demasiado complejos como para ser
manipulados por niños. Gracias a su colaboración con Marvin Minsky (pionero y padre fundador de la inteligencia artificial) y con el apoyo del Massachusetts Institute of Technology (MIT), Papert logró desarrollar un lenguaje de programación con una estructura sintáctica similar al lenguaje humano y que podía ser fácilmente operable por niños a partir de ciertas nociones sobre el manejo de su propio cuerpo y del uso natural e intuitivo de las matemáticas (Badilla Saxe y Chacón Murillo, 2004). Este lenguaje recibió el nombre de LOGO.
decir el mismo Papert (National Development Plan at Trinity College, Dublin, s.f., p. 5). La creación, el desarrollo y evolución de LOGO, con la simultánea formulación de los principios teórico-prácticos que constituyen lo que hoy se denomina construccionismo, supuso un aporte extraordinario al corpus de teorías del aprendizaje desarrolladas hasta el momento, así como la inauguración de la era de la robótica educativa.
2.4.2 Los principios teórico-prácticos del construccionismo
El construccionismo papertiano está estructurado en torno a diferentes principios y nociones teóricas importantes. Bers, Ponte, Juelich, Viera y Schenker (2002),
identificaron los siguientes cuatro supuestos esenciales de esta teoría:
1. Aprendizaje mediante el diseño de proyectos significativos que se comparten en comunidad
2. Uso de objetos concretos para construir y explorar el mundo 3. Identificación de ideas poderosas que son significativas personal y
epistemológicamente
4. Reflexión personal como parte del proceso de aprendizaje
Por su parte, Badilla Saxe y Chacón Murillo (2004), identificaron los siguientes:
objetos para pensar, entidades públicas, y micromundos. Si bien las dos propuestas
difieren en cuanto a número de principios y su nomenclatura, en realidad se refieren exactamente a las mismas ideas, por lo que a continuación se discutirá cada una de ellas:
2.4.2.1 Objetos para pensar.
El principio que consiste en el uso de objetos concretos para construir y explorar el mundo puede equipararse al de objetos para pensar. Según Pittí Patiño et al. (2010), un
otras cosas, utilizando para ello su propia construcción de dicho objeto” (p. 314). Asimismo, los objetos para pensar son “artefactos cognitivos que proveen un vínculo entre el conocimiento sensorial y el abstracto, así como entre el mundo individual y social” (National Development Plan at Trinity College, Dublin, s.f., p. 2). El ejemplo más claro de un objeto para pensar lo da el mismo Papert al describir cómo utilizaba imágenes mentales de engranes para resolver complejos problemas matemáticos (Papert, 1993a). Así pues, en el caso de Logo, el objeto para pensar era la computadora, ya que requería del uso de diferentes conocimientos matemáticos para lograr un objetivo establecido por el propio niño (Anfossi Gómez y Acuña Zúñiga, 2000). En caso de los sets de robótica de Lego Mindstorms, los objetos para pensar son, precisamente, las piezas de LEGO (Pittí Patiño et al., 2010).
Los objetos para pensar son inseparables del proceso de aprendizaje y del contenido aprendido (Badilla Saxe y Chacón Murrillo, 2004), pero deben constituir un vehículo, una herramienta, un puente hacia la construcción del conocimiento, no un fin en sí mismos. A este respecto, Papert menciona que la computadora y, en particular, las matemáticas deberían ser usadas por los alumnos como un poeta utiliza un lápiz, de manera “invisible” o sólo como el instrumento utilizado para la creación de productos de importancia personal (Papert, s.f.).
2.4.2.2 Ideas poderosas.
El uso de objetos para pensar conduce a otro de los principios del
formas de pensar, nuevas formas de poner el conocimiento en práctica, y nuevas formas de hacer conexiones personales y epistemológicas” (Bers et al., 2002, p. 125).
Según Papert (2000), las ideas poderosas son conceptos, principios o leyes importantes, no inherentes a una sola asignatura académica, y que pueden ser
desarrolladas de manera transdisciplinaria a través del descubrimiento generado con la construcción de objetos. Algunas de estas ideas poderosas son: agrupación, medida, escala, etc. (Icaza, 2010b). El descubrimiento de ideas importantes contribuye al
desarrollo de habilidades metacognitivas que Papert denomina “conocimiento matético” (Papert, 1993b), es decir, una conciencia de cómo funcionan los propios procesos de aprendizaje y qué se puede hacer, utilizando la experiencia previa, para resolver un nuevo desafío.
Esto, a su vez, nos conduce hacia el siguiente principio esencial del
construccionismo: la creación de entidades públicas o el diseño de artefactos y proyectos significativos que son compartidos en una comunidad ya que, según Badilla Saxe y Chacón Murillo (2004), “el aprendizaje tiende a ser más robusto y ocurre de manera especialmente provechosa cuando el aprendiz está conscientemente involucrado en una construcción de tipo más público, es decir, que puede ser mostrada, discutida, examinada, probada o admirada” (p. 8).
2.4.2.3 Entidades públicas.
contenidos que, en un contexto escolar, los alumnos ya hayan aprendido o deban aprender, por ejemplo: un ensayo, una página web, un collage de fotos, una animación, un mapa mental, una torre con palillos y bombones, un experimento científico, etc. En el caso de actividades construccionistas con robótica aplicando Lego Mindstorms, como fue el caso del presente proyecto, Stager (2010) menciona ejemplos de construcciones tales como: una bailarina de ballet, un oso de juguete animado y un fonógrafo, todos ellos construidos a partir de piezas de LEGO.
Para que una experiencia de aprendizaje sea realmente construccionista, ésta debe brindarle a los alumnos un amplio espacio para ejercer la imaginación y la creatividad personales; en otras palabras, una actividad en la que se construya un producto cuyas instrucciones de ensamblaje están previamente dictadas con estricto nivel de detalle y que termine siendo exactamente el mismo producto para todos los alumnos, no es totalmente construccionista (Icaza, 2010a).
Ese principio de libertad, autonomía y creación autodirigida a partir de la propia intuición fue bautizada por Papert como “bricolaje” (en inglés, bricolage) y consiste
precisamente en no seguir un plan preestablecido sino permitir que el mismo proceso de construcción guíe al aprendiz en su trabajo. Este principio, no obstante, puede ser hasta cierto punto contrario al estilo de aprendizaje de algunos alumnos que prefieren estar seguros de cada paso necesario para la construcción de una entidad pública (Papert, 1993b; Papert y Harel, 2002).
ceiling). Este principio tuvo sus orígenes en el lenguaje de programación LOGO y se
refiere a la posibilidad de que una misma actividad o construcción sea sencilla para alumnos con menor nivel de competencia (low floor) pero a la vez pueda ser llevada a
cabo con un mayor nivel de complejidad (high ceiling) para aquellos alumnos con más
destreza o experiencia (National Development Plan at Trinity College, Dublin, s.f.). Independientemente del nivel de complejidad o refinamiento alcanzado, lo importante es que el objeto representa un logro personal del cual los aprendices pueden y deben sentirse orgullosos: “[e]lementos de fantasía, imaginación y creatividad contribuyen con la
calidad y la unidad del producto final que ostenta el toque personal creador” (Falbel, 1993, p. 3).
Otro punto importante relacionado con la construcción de entidades públicas es el manejo de los errores o problemas con los que el constructor pueda enfrentarse. Desde la perspectiva construccionista, un error no significa que se haya hecho algo mal durante la
construcción, mucho menos un fracaso; representa, más bien, una oportunidad que debe aprovecharse para que el aprendiz revise su proceso de construcción e idee maneras creativas de superar los obstáculos presentados. Papert nombró a este proceso
“depuración” (debugging, en inglés) y, según él, las construcciones “[e]stán sujetas a la
prueba de la realidad; si no funcionan, son un reto para comprender por qué, y para superar los obstáculos. Pueden mostrarse, compartirse y discutirse con otras personas” (Papert, 1999, p. 6).
“[l]a propia construcción puede ser colaborativa. Una actividad construccionista puede ser individual, o hecha por un equipo o por todo el grupo. Hay tecnologías que brindan oportunidades para que todos los miembros del equipo trabajen simultáneamente con el objeto construido” (p. 2).
2.4.2.4 Colaboración y reflexión.
Existen diferentes posibilidades para lograr una intervención colaborativa en la construcción de entidades públicas. A este respecto, Resnick (1996) retomó los principios construccionistas y elaboró una propuesta personal a la cual nombró “construccionismo distribuido”, que se enfoca principalmente en “el uso de redes de computación para apoyar a alumnos que trabajan juntos en actividades de diseño y construcción […]. Este tipo de actividades son particularmente efectivas para fomentar el desarrollo de
comunidades de construcción del aprendizaje” (p. 1). De esta manera, Resnick (1996) propone tres categorías diferentes para el construccionismo distribuido:
Discusión de las construcciones (discussing constructions): por medio de
tecnologías que permitan la discusión, tales como foros virtuales y correo electrónico, los alumnos pueden intercambiar ideas y estrategias para sus construcciones.
Intercambio de construcciones (sharing constructions): mediante el
Colaboración en las construcciones (collaborating on constructions): gracias a
las tecnologías sincrónicas, los alumnos pueden colaborar en una misma construcción interactuando en tiempo real.
Desde la perspectiva construccionista, la discusión, el intercambio y la
colaboración tienen una relación directa con lo mencionado anteriormente respecto al manejo del error y sobre la carga emocional implícita en las entidades públicas. La retroalimentación (feedback) colaborativa y la reflexión personal como respuesta a dicha
retroalimentación constituyen, entonces, otro de los pilares teórico-prácticos del
construccionismo. Icaza (2010a) comenta que el acto de compartir y retroalimentar con miras a la mejora en las construcciones constituye el segundo paso esencial para la conducción de una actividad construccionista. Según él:
Los alumnos deben aprender a dar y recibir retroalimentación. La retroalimentación efectiva involucra juzgar la producción de otro estudiante, no juzgar al otro estudiante […] dando sugerencias
específicas de mejora. Recibir retroalimentación implica escuchar con respeto y entender las opiniones de los demás, tomarlas en cuenta y agradecer la retroalimentación (Icaza, 2010a, p. 2)
De igual manera, Badilla Saxe y Chacón Murillo (2004) opinan que “[t]anto el proceso de creación como el producto final, deben ser compartidos con otros para que verdaderamente el aprendizaje sea robusto” (p. 8). Este intercambio de retroalimentación es un paso necesario para lograr la reflexión, la cual constituye el cuarto principio básico
del construccionismo, según Bers et al. (2002). Los alumnos deben reflexionar sobre sus propias construcciones y sobre las de los demás, sobre los problemas a los que se
proceso de construcción. Es, precisamente, esta reflexión la que lleva al descubrimiento de las “ideas poderosas” discutidas anteriormente (Papert, 1996).
2.4.2.5 Micromundos y/o ambientes de aprendizaje.
Para concluir con esta revisión de los principios teórico-prácticos del
construccionismo, no resta más que abordar la noción de los micromundos o ambientes
de aprendizaje que mejor propician la realización de entidades públicas con todas las implicaciones abordadas hasta el momento. Según Pittí Patiño et al. (2010) micromundo es el nombre dado a “un pequeñísimo mundo, dentro del cual el aprendiz puede explorar alternativas, probar hipótesis y descubrir hechos que son verdad en relación con ese mundo” (p. 314). La noción de micromundo se originó con LOGO y la realidad virtual que era posible crear con él. En dicha realidad, los alumnos exploraban las posibilidades físicas de sus construcciones, a partir de la manipulación de principios matemáticos y matéticos (Papert, 1993a).
En el caso de actividades construccionistas no hechas con lenguajes de programación como LOGO, los micromundos están constituidos por ambientes de aprendizaje concretos en los que dichas actividades son llevadas a cabo. Como apuntan Badilla Saxe y Chacón Murillo (2004): “para el construccionismo, el mejor ambiente para aprender es un micromundo, que incluya objetos para pensar (entre ellos,
computadoras) y las entidades públicas de los aprendices, en proceso de construcción” (p. 10).
Entonces, ¿qué elementos debe poseer un ambiente de aprendizaje
