Postulación a ponencia

XIV ENCUENTRO INTERNACIONAL VIRTUAL EDUCA COLOMBIA 2013

“De la Informática a la Robótica… Una ventana hacia la Innovación Escolar”

COLEGIO MONTESSORIMARTHA LUZ FRANCO FRANCO

Medellín, Abril 2013

De la Informática a la Robótica… Una ventana hacia la Innovación Escolar1

XIV ENCUENTRO INTERNACIONAL VIRTUAL EDUCA COLOMBIA 2013

COLEGIO MONTESSORI

De la Informática a la Robótica… Una ventana hacia la Innovación Escolar

Innovar… todo un proceso de aprendizaje institucional

1. Aprender… Transformar… Innovar…Una mirada del Proceso Institucional:

De la Informática a la Robótica… Una ventana hacia la Innovación Escolar, es una construcción que recrea los procesos de aprendizaje y transformación institucional, a lo largo de casi 20 años, en la búsqueda de la aplicación de las TIC en los procesos de enseñanza hasta llegar a la inclusión de tecnologías emergentes, como la robótica, que con sus recursos y desafíos ha permeado la implementación de estrategias y metodologías favorecedoras de innovación pedagógica e integral en los procesos de Enseñanza –Aprendizaje, a partir de la generación de ambientes y situaciones de aprendizaje que buscan potenciar la creatividad, la imaginación, el trabajo en equipo y el desarrollo del pensamiento lógico a través de actividades de diseño y construcción de objetos mediados por la robótica1, con una metodología de tipo investigativo aplicado al trabajo por proyectos integrados y colaborativos, que generan un alto grado de motivación en los estudiantes.

La propuesta de inclusión de la robótica en el Colegio ha vivido dos momentos; inicialmente (2005) se suscribió a los espacios extracurriculares bajo la modalidad de actividades de tiempo libre. En su segundo momento (2010), de inclusión curricular como componente formativo en el área de Tecnología e Informática, se plantea como un elemento transformador de la visión de la enseñanza, con una mirada integradora bajo un modelo interdisciplinar que fortalece el desarrollo de aprendizajes significativos y competencias para la vida.

Esta inclusión de la robótica está en relación con los ejes transversales de todas las áreas, que están en correspondencia con las nuevas demandas educativas en el desarrollo de competencias para las actuales y futuras generaciones, relacionados con la capacidad de comunicar y trabajar colaborativamente en la construcción de conocimiento, la capacidad para desarrollar y presentar propuestas de soluciones innovadoras a problemas reales a través del desarrollo de pensamiento lógico y crítico, el dominio técnico de las disciplinas y la autoformación como elemento clave para fortalecer el aprendizaje flexible.

Elementos como la convicción de las directivas institucionales, motivación en los estudiantes, desarrollo de competencias en docentes en tecnologías emergentes como la robótica escolar y la investigación continua de los avances tecnológicos en esta línea, han sido fundamentales en la consolidación de este proceso.

1 La robótica es la ciencia que se ocupa del diseño, fabricación y utilización de máquinas automáticas programables con el fin de realizar tareas repetitivas. La robótica combina diversas disciplinas como la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control.

De la Informática a la Robótica… Una ventana hacia la Innovación Escolar2

2. Origen… Todo comienzo abre nuevas ventanas…

“Las grandes ideas y proyectos nacen y se cristalizan cuando se tiene apertura al cambio y cuando se cuenta con la certeza de que en la educación todo es posible” A. Einstein.

En la década del 90, el Colegio Montessori atravesaba por un momento de maduración, basado en la consolidación de su identidad como Institución educadora, mientras que de manera simultánea los avances en la tecnología, la investigación y la pedagogía le planteaban el reto de mantener una dinámica de reflexión y crecimiento para estar acorde con las demandas y características de la época.Fue así como en el año 1997, el Colegio emprendió el reto de asumir el liderazgo en la incorporación de las Nuevas tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) en el proyecto educativo Institucional. Esta reorientación estuvo focalizada en la consideración de factores críticos de éxito como:

La creación de una cultura de utilización de las TIC. El uso de las TIC como facilitadoras de los procesos educativos.La formación de maestros, que apoyados en la informática, se vieran en la posibilidad de

crear, facilitar e interactuar en situaciones de aprendizaje participativas dentro y fuera de los contextos escolares.

La superación de paradigmas y temores frente a las TIC.La aplicación de cambios metodológicos que posibilitaran un trabajo innovador fundamentado

en el reconocimiento de que todo estudiante tiene derecho a aprender y autoaprender.

Esta reflexión se tradujo en un plan de desarrollo de la Informática de largo alcance, dimensionado en el tiempo a partir de los siguientes ejes:

De la Informática a la Robótica… Una ventana hacia la Innovación Escolar3

Gráfico 1. Modelo Propuesta de la Informática a la

Robótica…Una ventana hacia la innovación

Escolar

1. Desarrollo de competencias informáticas en los estudiantes: esta tarea se vio enriquecida en 1997 con la aplicación de dos estrategias: la alineación del plan de estudios del área de Tecnología e Informática del Colegio con los estándares internacionales de tecnología definidos por la ISTE2 y la inclusión intencional de la herramienta Micromundos3 en Elementary y Middle, estrategias fundamentales encaminadas a la generación de nuevas proyecciones en el logro de competencias, en especial las relacionadas al desarrollo del pensamiento lógico matemático.

2. Articulación de las TIC con las estrategias de base del modelo pedagógico institucional: Este momento tomó fuerza a partir de 1997 y en su desarrollo han sido de gran valor los aportes recibidos de referentes nacionales e internacionales como: la Red Iberoamericana de Informática Educativa RIBIE, portales educativos como Colombia aprende, Eduteka, Educared. Elementos que en su totalidad han impreso la intencionalidad en el uso de la informática y han abierto nuevas vías para atender los intereses y habilidades de los estudiantes.

3. Búsqueda de nuevas tendencias: para el año 2005, el Colegio en atención a que no bastaba con ofrecer oportunidades curriculares de formación para el manejo de herramientas informáticas, asumió el desafío de explorar tendencias innovadoras que respondieran a nuevas demandas educativas y científicas, fue en este marco como se realizó el primer diseño del programa de Robótica en el 2006, como una oportunidad pedagógica para la innovación en el aula, dando sentido a un proceso con impacto curricular y extracurricular que ha venido dinamizando los procesos de aprendizaje en el Colegio durante estos últimos ocho años.

4. Significación de la robótica dentro del Modelo Pedagógico Institucional: para el año 2008 el Colegio se dio a la tarea de resignificar su modelo y con ello dar sentido al desarrollo de experiencias como la robótica. Al respecto, son dos las grandes estrategias que desde el Modelo Pedagógico Institucional impulsan la vivencia de esta proceso en la institución:

· La promoción del trabajo en la potenciación y dinamización de las habilidades de pensamiento, la lectura, la escritura, las nuevas tecnologías y la vivencia de los valores, como bases de la construcción del saber, el desarrollo cognitivo y el fortalecimiento de la autonomía.

· La búsqueda y aplicación de estrategias acordes con intereses de estudiantes.

Los primeros pasos…En aras de su coherencia con el principio institucional de mejoramiento continuo enfatizado en el plan de desarrollo de Tecnología Informática y teniendo en cuenta la motivación de los estudiantes, el Colegio se dio a la tarea de buscar espacios en la ciudad que respondieran ante las expectativas de innovación con un enfoque científico e investigativo, encontrando en el año 2005 en el Parque Explora, una institución que ofrecía para aquel entonces, la oportunidad de formación para docentes en la línea de robótica. La Institución participó de la formación con un docente quien replicó los aprendizajes a un grupo de 3 estudiantes interesados, que realizaron las prácticas propuestas por Explora y que suficientemente motivados buscaron ampliar sus conocimientos y se inscribieron voluntariamente en la universidad Eafit en el curso de microcontroladores, curso ofrecido a estudiantes de primeros semestres de pregrado. Este grupo de estudiantes y docente, apoyados por las directivas institucionales, movilizaron la conformación del Club de robótica en el año 2005, con una población de 7 estudiantes, para

2 La Sociedad Internacional para la Tecnología en la Educación (ISTE). sociedad líder reconocida entre las organizaciones profesionales para educadores involucrados en la tecnología. La misión de ISTE es promover los usos apropiados de la tecnología para auxiliar y mejorar el aprendizaje, la enseñanza y la Administración. Está constituida por maestros, coordinadores de tecnología, administradores educativos y formadores de maestros.

3 Micromundos (en sus versiones Junior, Pro y EX): software basado en el lenguaje de programación Logo, que favorece el desarrollo de habilidades de pensamiento lógico matemático a través, bajo la creación de escenarios y diseño de proyectos dinámicos e interactivos.De la Informática a la Robótica… Una ventana hacia la Innovación Escolar

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quienes se ofreció un programa enmarcado en los principios de mecánica con la construcción de artefactos y enfocado al desarrollo de competencias para la solución de problemas.

Y sigue nuestro afán por aprender de las nuevas tendencias y propuestas…La participación en el VIII Congreso a cargo de la red iberoamericana de Informática Educativa Ribie 2006 en Costa Rica, abrió las puertas para consolidar el hasta ahora naciente Club de robótica, respondiendo ante las expectativas de crecimiento con la constitución formal del Semillero de Robótica.Apoyados en el referente de la fundación Omar Dengo4, se configuró la viabilidad de incluir la robótica en el ámbito escolar institucional desde dos etapas sucesivas de implementación:

1. Línea de actividad de tiempo libre ofrecida a toda la población estudiantil en horario extracurricular.

2. Incluir la robótica al currículo como línea dentro del plan de estudios del área de Tecnología e informática como una puerta hacia la innovación escolar.

3. Los cambios… una oportunidad de relevancia: Son muchas las razones que hacen significativo y exitoso este proceso, entre ellas: La clara concepción institucional de que las TIC son una respuesta ante el dinamismo y la

variedad en los ritmos y estilos de aprendizaje y las formas múltiples de inteligencia y que ellas no se suscriben al manejo de una herramienta sino que son un agente renovador en la producción de conocimiento y el desarrollo de competencias a partir de las prácticas y experiencias que se comparten entre docentes y estudiantes.

La llegada a la robótica, no de manera accidental, sino como un nodo dentro del gran marco del desarrollo del plan de Tecnología e informática del Colegio, consolida sinergias entre agentes internos y externos en un marco de planificación e integración con la dinámica de ciudad y establece una base de sostenibilidad para el crecimiento y la transformación del proceso.

Son ya ocho años en los que el Colegio ha venido trabajando en la creación de nuevos ambientes de aprendizaje en los que tienen cabida la integración de componentes como la robótica, que además de dinamizar el currículo y dar respuesta ante las necesidades e intereses de los niños y jóvenes, permiten una conexión con nuevos mundos conceptuales de diferentes campos científicos como lo son: la mecánica, la electrónica análoga y digital, la matemática, el lenguaje, la biomédica, la informática, la ecología, la inteligencia artificial, la ingeniería de control, entre otros .

El crecimiento gradual del número de estudiantes participantes del Semillero de robótica, que encuentran cada vez más, en este espacio, una oportunidad para dar vuelo a su motivación y entusiasmo por investigar y descubrir, trabajando por el desarrollo de su creatividad, interactuando en situaciones que los conducen a que imaginen, creen, realicen y desarrollen competencias en tecnologías emergentes.

Acercar la tecnología al aula, permitiendo espacios nuevos para la pregunta, la innovación, la invención, la exploración de materiales o la recreación de modelos físicos y mentales, que generan nuevas ventanas para hacer ciencia o promover la curiosidad y la investigación formativa desde la infancia.

La integración paulatina entre docentes, estudiantes y padres de familia como agentes voluntarios de integración y dinamización para trabajar colaborativamente en el logro de los objetivos de formación.

La transformación curricular del área hacia una estructura que dé respuesta a las necesidades de formación y al tiempo prepare el camino de los estudiantes para posibles elecciones profesionales o investigativas en un futuro próximo.

La ruptura de paradigmas en relación con el conocimiento y la cultura en especial con aquellos que plantean que el conocimiento ya está dado o que no es posible generar ciencia desde los espacios escolares, ante lo cual se responde desde la integración de áreas, la reinvención de tiempos escolares que extienden la jornada en medio de la

4 Fundación Omar Dengo de Costa Rica. http://www.fod.ac.cr/ Es una institución privada, sin fines de lucro, que desde 1987 gesta y ejecuta proyectos nacionales y regionales en el campo del desarrollo humano, la innovación educativa y las nuevas tecnologías. Sus diferentes proyectos han beneficiado a más de un millón y medio de costarricenses, incluyendo niños y jóvenes estudiantes, educadores, profesionales, personas de las comunidades y adultos mayores.

De la Informática a la Robótica… Una ventana hacia la Innovación Escolar5

motivación y el interés por aprender y la construcción individual y colectiva de soluciones a problemas concretos.

La dinamización del proceso de formación de los docentes del área, llevándolos a enfrentar nuevos retos y a asumir la robótica como un campo complementario de su formación inicial, inmensamente posibilitador.

La creación de nexos colaborativos con entidades y organizaciones como Parque SOFT, la UPB, Parque EXPLORA, la Escuela del Maestro, COMFAMA, respondiendo con esta unión a los ejes de desarrollo propuestos por la ciudad, como son: Ruta N, La Feria de las Ciencia, la tecnología y la innovación y Medellín Digital.

El enriquecimiento cultural y comunicativo de la Institución y de los estudiantes a partir de la participación y la interacción en los encuentros locales, nacionales e internacionales, en los que el Colegio ha tenido la oportunidad de hacer representación, y que como espacios para la referenciación con otras experiencias, han permitido ampliar la visión en torno de las posibilidades y oportunidades de aplicación científica y social de la robótica en la vida cotidiana y en la generación de ciencia a escala escolar, compartiendo estrategias de formación y proyectando nuevos avances a este nivel.

4. La diaria tarea de acompañar e impulsar un proceso en desarrollo:

4.1. Nuevas visiones para tejer sueños….

La incorporación de nuevos integrantes fue un aspecto central para asegurar el fortalecimiento del proyecto. Hacia tal fin, desde el año 2006, se realizaron actividades motivacionales dirigida a toda la población estudiantil con la finalidad de ilustrarlos y atraerlos hacia el mundo de la robótica, de ellas vale la pena resaltar:Talleres demostrativos, donde expertos del grupo GEPAR de la Universidad de Antioquia y

A+D de la UPB, presentaron modelos de robótica en funcionamiento como brazos mecánicos, sumos teleoperados y autónomos.

Talleres prácticos en el diseño y construcción de prototipos con convocatoria masiva (participación de 200 estudiantes), en los que construyeron modelos arácnidos con material casero.

Concursos internos de manejo de juguetes a control remoto con análisis simultaneo del desempeño y las propiedades de los artefactos.

Convocatoria para hacer actividades exploratorias y construcciones desde la robótica, durante las vacaciones recreativas que ofrece el Colegio para estudiantes desde Preschool hasta Middle.

Divulgación de los retos diseñados por parte de los estudiantes del Semillero al resto de estudiantes del Colegio, mediante rondas de visita por los grupos.

Muestra anual de proyectos y constructos en robótica durante la semana cultural Montessori en Septiembre.

Estas actividades han ido despertando en los estudiantes altos grados de motivación, generando en principio para el área, el reto del diseño y constante actualización del programa de robótica para actividades extracurriculares y su posterior inclusión en el plan de estudios del área de Tecnología e Informática.

El programa se diseñó bajo cuatro líneas de acción en su desarrollo: curricular, formativa, relacional e investigativa.

4.1.1. Línea de acción Curricular: este ámbito contempla la orientación metodológica y el ciclo formativo que enmarca: desarrollo de competencias de acuerdo con niveles de profundización, metas, contenidos, estrategias de evaluación y recursos previstos.Contempla los programas propios del Semillero y el programa tal como se dio su inclusión dentro del plan de estudios en Tecnología e informática.

De la Informática a la Robótica… Una ventana hacia la Innovación Escolar6

Propuesta Semillero de Robótica:

Metodología…Así lo hacemos

En este sentido, la propuesta pedagógica del semillero de Robótica, está basada en metodologías activas cuyas principales estrategias son la investigación, la experimentación y la solución creativa de problemas propuestos, donde los estudiantes simulan fenómenos y mecanismos, diseñan y construyen prototipos que son representaciones micro de la realidad o de sus propias invenciones. Las actividades son guiadas por docentes quienes actúan como facilitadores, orientando, motivando y acompañando a los estudiantes en su proceso de aprendizaje, estimulando los comportamientos asociados a las capacidades de analizar, procesar y valorar.La propuesta se fortalece con un ambiente de aprendizaje adecuado dotado de herramientas e instrumentos necesarios tales como: material de desecho físico y electrónico, kits de electrónica y robótica para ensamblar, aplicaciones específicas, material eléctrico y electrónico, los cuales favorecen el Aprender a Aprender, Aprender a Hacer, y Aprender a Convivir. El programa se desarrolla durante todo el año lectivo en horario extracurricular de 2:30 a 4:30 ó 3:30 a 5:30 p.m. donde cada niño asiste una vez a la semana, con grupos no mayores a 15 estudiantes.

Ciclo formativo….Desarrollando habilidadesEl ciclo formativo consta de tres niveles: Básico (Principiantes I y II) dirigido a niños de 1º y 2º grados, Intermedio (Ciclo I y II) dirigido a estudiantes de 3°- 4°, 5° - 7° y Avanzado (8°- 11°).El programa de Robótica busca desarrollar competencias en los estudiantes en las líneas transversales a todos los niveles pero diferenciadas según su profundización: mecánica, electrónica análoga y digital, sensórica, neumática, investigación y programación.

Las competencias son valoradas cualitativamente cada bimestre, entregando informes de avance a estudiantes y padres de familia. Más allá de la valoración interna del desarrollo de las competencias, el proyecto se nutre de la interacción con otros grupos a través de la participación en concursos, ferias y torneos internos, locales, nacionales, departamentales e internacionales, donde los estudiantes han evidenciado el desarrollo de sus habilidades.

Respondiendo a grandes retos…Sintiéndose fortalecidos, los estudiantes han querido confrontar sus competencias, participando en torneos liderados por entidades educativas como la Universidad Pontificia Bolivariana, como las IX Olimpiadas de Robótica A + D5 (2007), obteniéndose el segundo y tercer lugar; La Semana Colombiana de la Robótica en Maloka – Bogotá (2007) logrando un séptimo lugar, evento donde los participantes fueron de Universidades nacionales y el Colegio como único representante escolar, compitiendo en la misma categoría con estudiantes de nivel educativo

5 Olimpiadas A+D de Robótica: evento académico anual promovido por el Grupo de Investigación en Automática y Diseño Mecánico –A + D– de la Universidad Pontificia Bolivariana –

U.P.B.– conjuntamente con el Parque Explora.

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Gráfico 2. Informe de cómo visualizan los estudiantes y los padres de familia los resultados de sus logros por periodo.

superior; así mismo la participación en el Torneo Nacional de Robótica First Lego League 6 - FLL 2007, evento que permitió la obtención del premio en la categoría de Diseño y programación y con ello la invitación para participar en el torneo internacional FLL realizado en Atlanta – EE.UU, premios en Calidad de Investigación y desempeño 2010 – 2011 en los Torneos Nacionales e Internacionales de Robótica FLL, Campeón con premio a la excelencia en el Torneo regional de Robótica FLL 2012, realizado en Medellín en el mes de diciembre.

Consolidando la propuesta…Dada la magnitud del reto y la necesidad de contar con buenos docentes de apoyo para liderar los procesos de formación en robótica, el Colegio desde el año 2009, estableció una alianza con el Parque Tecnológico de software PARQUESOFT7 con su línea Pygmalión, para contar con un equipo docente suficientemente calificado en aspectos pedagógicos y especialmente técnicos, alianza que al momento se mantiene y se ha constituido en un factor de fortalecimiento estructural del proceso.

6 FIRST® LEGO®League, http://www.firstlegoleague.org/ es una iniciativa de alcance internacional que promueve la cultura científica y la innovación en escolares de 10 a 16 años invitándolos a participar en una experiencia de aprendizaje enriquecedora y participativa, quienes desarrollan habilidades creativas, pensamiento analítico, comunicación y trabajo en equipo, aparte de la adquisición de los conocimientos técnicos y científicos. Evento que se realiza desde 1.999.7 Parquesoft. http://www.parquesoft.com/ Empresa de Medellín que ofrece soluciones, productos y conocimiento en Tecnologías de la Información. Alianza establecida bajo modalidad insoursing para fortalecer los semilleros de Robótica del Colegio con docentes afiliados a este proveedor con las competencias especializadas en robótica.

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Gráfico 3. Modelo curricular del proceso de inclusión de la Robótica en el currículo y la popuesta extracurricular.

Inclusión de Robótica en el área de Tecnología e Informática: enmarcado en uno de los ejes transversales del área correspondiente a la capacidad para desarrollar y presentar propuestas de solución, y sus hilos conductores:

¿Cómo planear, organizar y ejecutar un proyecto apoyado con herramientas informáticas?¿Cómo me puedo apoyar en otras disciplinas para buscar soluciones posibles a problemas

reales?¿Puedo desarrollar habilidades lógicas y pensamiento crítico a través del uso de la

tecnología?¿Cómo puedo aplicar la robótica para la solución de problemas de la vida diaria y proponer

soluciones de innovación?

Se realizaron acciones que propiciarían la inclusión de la robótica en el plan de estudios de la asignatura de Tecnología e Informática, como fueron:Se alineó, en 1997, el plan de estudios con los estándares internacionales de Tecnología

ISTE8, referentes que definen claramente las competencias en pensamiento lógico y crítico.Desde 1998, se privilegió la importancia del desarrollo de habilidades del pensamiento,

incluyendo como respuesta, la herramienta Micromundos para desarrollar proyectos integrados e interdisciplinarios desde Primero hasta Middle School, así mismo, se definió el énfasis en lenguajes de programación en High School.

En 2010 se ajustó el plan de área de Tecnología e Informática definiendo la robótica como una unidad curricular en los primeros grados de la educación básica, de 1º a 4º grados (aprox. 284 estudiantes), iniciando su ejecución en 2011.

En 2012, se extendió a los grados 5° y 6° con duración de un semestre en 2013, con el fin de desarrollar competencias avanzadas de diseño y programación.

4.1.2. Línea de acción Formativa:El proceso formativo para el desarrollo de las competencias requeridas por los docentes se ha desarrollado básicamente en dos modalidades: Autoformación y formación dirigida.Autoformación: si bien los docentes del área de informática no tenían una formación

específica que cubriera las competencias demandadas por el programa, si contaban con las habilidades y conocimiento para dar respuesta a lo requerido en el nivel básico. Los niveles intermedios y avanzados demandan saberes más especializados, los que se han cubierto con personal externo en alianza con entidades competentes como Parquesoft – Pygmalión y Fundación Global AC&T.La autoformación se ha basado en estudio de la fundamentación teórica, construcción de modelos, simulaciones, estudio de manuales y tutoriales, observación de clases a docentes externos, entre otros.

Formación Dirigida: Para suplir las necesidades demandadas por el ajuste curricular se definió un plan de formación para desarrollar las competencias avanzadas a los docentes internos con entidades como Explora (2005) Multimedia Software (2006), Fundación Global AC&T (2007 – 2010). Esta formación está basada en el aprendizaje de principios de mecánica, electrónica básica y programación, a través de la construcción de mecanismos simples y avanzados con el uso de materiales de electrónica y de robótica como Crickets, Micromundos EX, Lego Mindstorms, VEX, Sumobots, entre otros.

4.1.3. Línea de acción Relacional: A través del desarrollo del proceso se han establecido contactos y logrado apoyos significativos que han permitido el fortalecimiento de la misma, que van desde el apoyo voluntario de los

8 ISTE. http://www.iste.org Internacional Society for Technology in Education. Institución que publica los estándares internacionales para el desarrollo de competencias en tecnologías de la información y la comunicación.

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padres de familia y docentes de la institución hasta el establecimiento de alianzas con entidades y empresas.Apoyo de los padres de familia: se basa en el voluntariado incondicional de los padres con

sus hijos y con la Institución, desde la logística para la participación en eventos y la realización de actividades en búsqueda de fondos económicos que aseguren su ejecución, hasta la búsqueda de empresas que faciliten procesos de investigación para los proyectos. Los padres respaldan, amplían horizontes, tocan puertas y acompañan a los niños motivándolos con los logros obtenidos.

Apoyo de los docentes: Los proyectos de robótica se basan en la integración de saberes, donde los docentes de las diferentes asignaturas se involucran en los proyectos y aportan desde su dominio. Cada día se logra que un concepto como robótica, que inicialmente sonaba etéreo para los demás docentes de la institución, se vuelva más comprensible y cotidiano, al punto de que docentes de las áreas de matemáticas y física se involucren en procesos de formación de robótica para la ejecución integrada de proyectos, como la participación de las áreas de Ciencias Naturales y de Artística en la planeación y ejecución de las investigaciones y propuestas que han realizado los estudiantes.

Apoyos institucionales y empresariales: instituciones educativas como la Universidad UPB y las empresas como Explora y el Metro de Medellín, que han creído en la propuesta de Robótica que el Colegio ha realizado, han abierto las puertas y han brindado aportes significativos, como poner a disposición los espacios de laboratorios especializados, disponer de expertos que les brindan asesorías técnicas y procedimentales a estudiantes y docentes en la ejecución de investigaciones y retos, facilitado visitas a los sitios para profundizar en avances de investigación, entre otros servicios.

Alianzas y Relaciones: ya se ha mencionado los diferentes acuerdos con empresas e instituciones que han favorecido en diferentes aspectos la propuesta: Parquesoft Pygmalión, con su servicio de docentes especializados; Parque Explora, con los espacios y desarrollos, la capacitación y la posible asignación de liderazgo del Colegio para apadrinar otras instituciones de la ciudad (tarea que se tiene visualizada como próximo compromiso por asumir); Fundación GLOBAL AC&T, con su dinamización en la participación en torneos nacionales e internacionales donde se ponen a prueba los avances de los estudiantes.

A su vez se configuran y fortalecen las relaciones con la Escuela del Maestro, misma que abre espacios de socialización en mesas de trabajo.

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4.1.4. Línea de acción Investigativa:EVENTO NOMBRE AÑO CANT.

ESTUD.GRADO

FLL* Energías Alternativas: Usos de la energía solar

2007 - 2008

7 5º

FLL Cambio Climático: Robocycle: prototipo de reciclaje electrónico

2008 - 2009

7 6º

FRC ** Elevación: Movimiento autónomo

2008 - 2009

6 8º - 11º

FLL Bioingeniería: ¿Cómo podemos ver sin ojos?

2010-2011

4 5º - 6º

FLL cómo evitar la contaminación de los alimentos en cada uno de sus procesos: producción, transporte y distribución

2011 -2012

9 5°-7°

FLL Cómo mejorar la calidad de vida del adulto mayor con apoyo de la robótica y la Tecnología

2012-2013

8 6°-8°

Esta línea es un aspecto fuerte en toda la propuesta; los proyectos de robótica siempre se fundamentan en la solución de problemas concretos que demandan procesos profundos de investigación por parte de los estudiantes. Para lograrlo, se han diseñado estrategias que favorezcan el desarrollo de competencias investigativas, tales como: la asignación de roles, la división en subgrupos, la realización de visitas en sitio, el diseño de prototipos, las entrevistas a expertos, la participación en talleres, la realización de laboratorios, entre tros.

4.2. Estado actual de desarrollos institucionales en la relación entre Informática & Robótica: En la actualidad, cada una de las líneas de acción del proceso se encuentra en el siguiente estado, tanto para el semillero como para el componente del programa de Tecnología e Informática:

Línea Curricular:

A la fecha se han ejecutado en un 100% los programas establecidos en los cursos extracurriculares y curriculares.

El semillero sigue ampliándose a un mayor número de participantes. Para 2013 se cuenta con 99 estudiantes adscritos al Semillero, distribuidos en 7 grupos, de los cuales 11 son niñas, personal que inicialmente mostraba poco interés en esta línea de aprendizaje pero que paulatinamente se han ido motivando y evidencian desarrollos interesantes en sus competencias.

Se ha logrado un desarrollo del 100% de las competencias esperadas en los estudiantes. La propuesta de inclusión de robótica en el plan de estudios del área de Tecnología e

Informática, inició su ejecución en 2011 y se ha fortalecido mediante la orientación con expertos, como Pymalión y el currículo definido por la universidad Carnegie Mellon y guiado por docentes de la Institución interesados y capacitados.

Estos cambios han dado al tiempo la posibilidad de establecer la interdisciplinariedad en el trabajo con otras áreas y la posibilidad de abrir espacio al desarrollo de proyectos colaborativos.

Línea Formativa: se continúa la autoformación y el entrenamiento formal de los docentes pertenecientes al área de Tecnología e Informática.

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Gráfico 4: Algunos de los proyectos de investigación realizados por los estudiantes en los torneos FLL*: First Lego League y FRC**: (First

Robotic Competition)

Línea Relacional: se continúan estableciendo contactos y convenios que permitan mejorar la propuesta formativa, como las posibilidades ofrecidas por Explora, instituciones y empresas del medio interesadas en apoyar la propuesta.

Línea Investigativa: Los estudiantes de 6° a 8° finalizaron en el mes de Febrero la investigación sobre cómo mejorar la calidad de vida del adulto mayor con apoyo de la robótica y la tecnología; con la aplicación desarrollada obtuvieron el campeonato regional de la 2013 FLL, First Lego League 2012 – 2013.

4.3. La innovación también enfrenta sus propios obstáculos.Las mayores dificultades y limitaciones presentadas a lo largo de este proceso han tenido relación con:La poca oferta que existe en el medio para cubrir necesidades de formación a docentes

facilitadores en dicho campo, conlleva a que los docentes del área no cuenten con todas las competencias requeridas para cubrir las expectativas del proyecto. Para contrarrestar dicha situación se han realizado alianzas con instituciones que cuentan con personal competente en aspectos técnicos.

Los espacios físicos para la ejecución del proyecto no cumplían inicialmente con las condiciones adecuadas y especializadas para ejecutar las clases con la cantidad de estudiantes y grupos inscritos. Dado el impacto positivo del proyecto, la Institución realizó la inversión en la construcción de un laboratorio integrado dotado con el mobiliario y los recursos necesarios para su desarrollo.

La falta de patrocinio por parte de la empresa privada y del sector público a iniciativas generadas por instituciones privadas. Esto dificulta la participación en torneos nacionales e internacionales donde se representa a la Institución y al país, ya que los fondos destinados para la financiación de proyectos educativos de este tipo son asignados en su mayoría a instituciones públicas. La colaboración de los padres de familia con la realización de actividades para recoger fondos ha favorecido este aspecto.

La poca oferta en el ámbito nacional de material didáctico de robótica escolar. Esto ha llevado a que en gran parte el material se adquiera en otros países, ya sea a través de internet o mediante proveedores intermediarios, lo cual incrementa los costos y hace más difícil la consecución de recursos, repuestos y/o piezas complementarias.

Estas mismas dificultades se han presentado en la inclusión del componente de Robótica en el Plan de estudios de Tecnología e Informática, dificultades que se han atendido de igual manera.

4.5. El Apoyo institucional… un factor determinante.Este proceso ha contado con un apoyo incondicional por parte de la Institución, los resultados obtenidos han posibilitado: la extensión de la propuesta al currículo, la adecuación y construcción de nuevos y mejores espacios, la adquisición de materiales y recursos, el establecimiento de alianzas, el abordaje de la línea de Robótica en el Comité de Sistemas, acciones que no se hubieran podido lograr sin este respaldo y que han fortalecido amplia y profundamente la propuesta.

5. Resultados y autoevaluación del proceso.Al recoger los resultados de este proceso, se tienen dos miradas, la primera referida a los logros cualitativos evidenciados en transformaciones y cambios positivos de paradigmas educativos en docentes, alumnos y padres de familia, aspecto al que se hace referencia en el avance del texto. La segunda referida a las cifras que dan razón de la significatividad del camino recorrido hasta el momento desde cada una de las líneas de acción desplegadas y que corresponden a la evaluación sistemática del proceso en conjunto con los diferentes actores involucrados (docentes, estudiantes, coordinadores internos y externos, directivas y padres de familia), donde se analizan aciertos, desaciertos y se definen acciones a implementar.

A continuación se presentan algunos de los resultados que han aportado en la transformación de este proceso:De la Informática a la Robótica… Una ventana hacia la Innovación Escolar

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5.1. Curricular: en este aspecto, los resultados están centrados en la transformación de procesos a partir de:Reestructuración del diseño del programa extracurricular: con una estructura envolvente,

por niveles que de manera inductiva va propiciando la adquisición de competencias de la Informática hacia la Robótica. Tarea desarrollada de manera especial desde el año 2006, con cambios significativos en el 2008, 2010, 2013.

Estructuración del componente curricular de robótica para el programa de Tecnología e Informática en los grados 1º a 6º. Currículo actualmente en desarrollo con alto impacto en el entusiasmo y la participación de los niños.

5.2. Desarrollo de competencias.Un aspecto que se ha transformado muy positivamente es el sistema de evaluación en el desarrollo de competencias, a la fecha se llevan registros objetivos por estudiante que reflejen su evolución. Se realiza valoración cuantitativa y cualitativa.

5.3. Crecimiento de la motivación de alumnado manifiesta en el incremento de la participación de estudiantes. Gráfico 6 y 7 . En el 2005 se inició con un número de 7 estudiantes, a la fecha contamos con 99 en actividades extracurriculares y se desarrollan competencias a 432 estudiantes en inclusión del currículo de Tecnología e Informática. Se evidencia un incremento paulatino y ascendente que evidencia sostenibilidad del proyecto en el tiempo. Se han implementado acciones de seguimiento para asegurar el incremento de la participación: actividades motivacionales y atención inmediata a dificultades.

5.3.1. Niveles de retención

Gráfico 8. El semillero ha evidenciado la sostenibilidad de la motivación de los estudiantes durante cada año en curso (Meta esperada: 90%). La medición de esta variable se inició a partir de 2009. Las causas principales de deserción han estado relacionadas con cruce de horarios con actividades extraescolares deportivas o de refuerzo externo académico de los estudiantes. Se implementaron acciones que favorezcan el no cruce de actividades y la asignación de docentes con excelentes competencias pedagógicas, humanas y técnicas y la aplicación de metodologías basadas en la práctica y retos que aseguran el entusiasmo en los estudiantes.

De la Informática a la Robótica… Una ventana hacia la Innovación Escolar13

5.3.2. Reconocimientos obtenidos en participaciones externas.Los premios externos obtenidos hasta ahora son una evidencia del avance en el logro de los objetivos propuestos, a través de resultados concretos. Ver cuadro. Logros y Reconocimientos obtenidos en participaciones externas.

De la Informática a la Robótica… Una ventana hacia la Innovación Escolar14

LOGROS Y RECONOCIMIENTOS OBTENIDOS EN PARTICIPACIONES EXTERNAS TORNEO CIUDAD INSTITUCIÓN

EDUCATIVA ORGATIZADORA

AÑO ESTUDIANTES PARTICIPANTES

RECONOCIMIENTO OBTENIDO

VIII olimpiadas de Robótica A + D

Medellín, Colombia.

UPB 2007 Avanzado6 estudiantes de

8º-11º

Segundo y tercer puestos en la categoría de Sumo Teleoperado.

La Semana Colombiana de la Robótica.

Bogotá, Colombia

Maloka 2007 Avanzado6 estudiantes 8º-

11º

Séptimo lugar

Torneo Nacional de Robótica Extrema FLL

Bogotá, Colombia

Fundación Global Arte, Ciencia &

Tecnología

2007 Intermedio7 estudiantes

5º - 6º

Primer puestoCategoría: Programación Innovadora

Invitación a participar en el Torneo Internacional de Robótica First Lego League – FLL

AtlantaUSA

First Lego League 2007-2008

Intermedio7 estudiantes

5º - 6º

Participación

Robótica Extrema ROBOTICS

Competition (VEX).

Bogotá, Colombia

Fundación Global Arte, Ciencia &

Tecnología

2007 Avanzado6 estudiantes

8º-11º

Campeón Nacional.Categoría: Diseño del Robot

Robótica Extrema ROBOTICS

Competition (VEX).

Bogotá, Colombia

Fundación Global Arte, Ciencia &

Tecnología

2009 Avanzado4 estudiantes

8º-11º

Campeón Nacional.Categoría: Diseño y Programación.

Torneo Regional de Robótica Extrema FLL

Bogotá, Colombia

Fundación Global Arte, Ciencia &

Tecnología

2010 Intermedio4 estudiantes

5º

Campeón Regional FLL 2010

Torneo Nacional de Robótica Extrema FLL

Bogotá, Colombia

Fundación Global Arte, Ciencia &

Tecnología

2010- 2011

Intermedio4 estudiantes

6º

Campeón Nacional FLL 2010

Torneo Nacional de Robótica Extrema FLL

Bogotá, Colombia

Fundación Global Arte, Ciencia &

Tecnología

2010- 2011

Intermedio4 estudiantes

6º

Primer puesto en Categoría: Calidad en la Investigación

Torneo Internacional de Robótica World Awareness – FLL World Festival 2011

St. Louis, Missouri,

USA

First Lego League 2011 Intermedio4 estudiantes

6º

Premio de los Jueces: propuesta innovadora Technobelt.

Premio Experiencia Significativa en el premio de ciudad a la calidad educativa

Medellín Alcaldía de Medellín

2011 Estudiantes y docentes

Premio Experiencia Significativa

Torneo Regional de Robótica Extrema FLL

Medellín Fundación Global Arte, Ciencia &

Tecnología

2012 Intermedio8 estudiantes

5° - 7°

Campeón Regional FLL 2012

5.4. Divulgamos lo que hacemosSe han utilizado diferentes mecanismos de divulgación y comunicación: Medios internos: página web, boletines institucionales. Medios externos:

- Periódicos locales y nacionales Vivir en el Poblado, El Colombianito, El Colombiano, Revista Semana.

- Entrevistas para programas televisivos como: Caja de Sorpresas, Whats up, Hora 13 Noticias, Cool S Cool.

-- Sitios web donde se dan a conocer los resultados de los diferentes torneos donde los

estudiantes han participado y obtenido reconocimientos.De la Informática a la Robótica… Una ventana hacia la Innovación Escolar

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- Participación en mesas de trabajo en el Parque Explora.- Charlas de los clubes de ciencias en la Escuela del Maestro- Blogs creados por docentes y estudiantes: www.montechssori.blogspot.com https://sites.google.com/a/montessori.edu.co/robotics/

5.5. Replicabilidad y futuro… nuevas vías de emprendimiento:

5.5.1. Expectativas futuras. Como consecuencia de la oportunidad de referenciación 2011 en el torneo internacional de Robótica Escolar de la FLL en Sant Luis Missuri, se tiene la claridad de que el estado actual en el que está este proceso es positivo e interesante, pero existen grandes retos y metas por alcanzar: Continuar participando en los diferentes torneos locales, departamentales y nacionales que

les permitan a los estudiantes confrontar el desarrollo de sus competencias en niveles cada vez más profundos y avanzados.

Mejorar el programa de robótica en su componente de inclusión en el área de Tecnología e Informática, alineado al currículo propuesto por la Universidad Carnegie Mellon.

Mejorar el desarrollo de las competencias de los docentes del Colegio para asegurar la estabilidad y sostenibilidad de la propuesta.

Socializar el modelo implementado, para que al ser acogido por otras instituciones, pueda a su vez ser retroalimentado y mejorado en beneficio de la propuesta Institucional.

En menos de 3 años, obtener la participación en el torneo internacional de FRC (First Robotic Competition) donde los estudiantes logran diseños avanzados y la programación con bases de ingeniería de robots autónomos. Para lograrlo, la inclusión en el currículo es la mejor estrategia, ya que se incrementan los espacios semanales de trabajo y se vinculan más cantidad de estudiantes.

5.5.2. La réplica hacia otras instituciones… Los avances en la tecnología, la investigación y la pedagogía plantearon a las instituciones el reto de orientar nuestra visión de la educación para hacerla acorde con las demandas y características de la época. El Colegio Montessori ha venido realizando acciones tendientes a facilitar la incorporación efectiva de estos avances. El proceso realizado, con sus aciertos y desaciertos, basados en un modelo claro con líneas de acción definidas, puede servir de orientación a otras instituciones interesadas en iniciar o fortalecer el mejoramiento cualitativo de la educación, a través de las posibilidades de innovación que ofrece la robótica, respetando las fortalezas, individualidades y ritmos institucionales. Modelo que puede ser implementado, bien como parte de las actividades extracurriculares o como parte en la asignatura de Tecnología e Informática.Nuestra institución está dispuesta a servir de referente y compartir este proceso con la asignación de recursos humanos y materiales. En el momento se le planteó a la dirección del Parque Explora el compromiso y disposición de apadrinamiento. Es necesario abrir más el camino para replicar, con la participación activa en los proyectos de ciudad como Ruta N; La Feria de la innovación y tecnología, y la divulgación de planes de formación a docentes de otras instituciones.

5.5.3. A manera de cierre … Los logros institucionales que se han presentado hasta el momento, reflejan el esfuerzo colectivo y permanente, que se han visibilizado a través de la inclusión de la política institucional de innovación educativa que asegura la sostenibilidad del proyecto. Aspectos como la formación sistemática de los docentes del Colegio para continuar mejorando sus competencias, el fortalecimiento del semillero a través de la investigación permanente, la dotación de recursos asegurada por ser una línea de inversión dentro del presupuesto institucional y la ampliación del anillo de relaciones, son fundamentales para continuar despertando el entusiasmo en los estudiantes el deseo de aprender.

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Otros elementos por atender se focalizan en mantener la motivación en los estudiantes a través del liderazgo y la participación en concursos, encuentros, asistencia a eventos; como también en continuar desarrollando las competencias de los docentes y la ampliación de la cobertura en el plan de estudios de Tecnología e Informática.

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