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Resumen—El Presente trabajo presenta una propuesta con la
finalidad de encontrar una teoría pedagógica que más se integre
a la enseñanza por medio de la robótica. En este trabajo se
presentan algunas reflexiones de los aportes de la obra de
Seymor Papert generadas a raiz del proyecto de laboratorio
virtual de robótica como apoyo a la docencia en la educación
superior. El utilizar una teoria pedagógica adecuada para el
aprendizaje de este tipo de ciencias utilizando nuevas
tecnologías en fundamental para la generación de ambientes de
aprendizaje creativos.
Palabras clave: robótica educativa, laboratorio de robótica,
robótica virtual, educación, nuevas tecnologías, teoría papertiana
I. INTRODUCCION
Es por medio de la robótica pedagógica que se puede
desarrollar e implantar una nueva cultura tecnológica en el
campo de la educación específicamente en las universidades
que son las que se dedican a la investigación, logrando con
ello entender, mejorar y desarrollar sus propias tecnologías.
Por medio de la robótica pedagógica se privilegia el
aprendizaje inductivo y por descubrimiento guiado. La
inducción y el descubrimiento guiado se aseguran en la
medida en que se diseñan y experimentan las mismas
situaciones didácticas constructivistas que permitirán a los
estudiantes construir su propio conocimiento [1].
Realizar investigación en el área de robótica sin lugar a
dudas incurre en costos muy elevados [2] (), aunado a esto
realizarla en universidades públicas es aún más dificil ya que
se depende de un presupuesto cada vez más limitado.
De ahí que aprovechar las bondades y el universo de
posibilidades que brinda la realidad virtual se ha vuelto de
vital importancia para el desarrollo de investigación en áreas
como la robótica.
1
Facultad de Informática Mazatlán – Universidad Autónoma de Sinaloa.
Av. Leonismo Internacional S/N, C.P. 82000, Mazatlán, México.
2
Departamento de Investigación y Posgrado – Universidad de Occidente
Av. Del Mar No. 1211 C.P. 82000, Mazatlán, México.
3
Estudiante de la Licenciatura en Informática de la Facultad de
Informática Mazatlán – Universidad Autónoma de Sinaloa. Av. Leonismo
Internacional S/N, C.P. 82000, Mazatlán, México.
4
Estudiante de la Maestría en Informática Administrativa de la
Universidad de Occidente, Av. del mar 1211, C.P. 82000, Mazatlán,
México.
Es en este contexto que se toma como referencia el proyecto
realizado por Zaldívar, “Desarrollo de un laboratorio virtual
de robótica como apoyo a la docencia en la educación
superior” [3,4,5], para plantear un teoría pedagógica
adecuada en la cual se pueda aprender con tecnología,
específicamente aprender con robótica, logrando con ello
formar ambientes de aprendizaje creativos.
II. LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y LA
COMUNICACIÓN Y SU APORTE A LA EDUCACIÓN
La utilización de las nuevas tecnologías, ha provocado
modificaciones en nuestras categorías de tiempo y espacio y
nos ha obligado a redefinir, incluso, el concepto de realidad
a partir de la posibilidad de construir realidades "virtuales"
[6]. Las nuevas tecnologías, en este profundo proceso de
transformación, son percibidas de manera ambivalente: como
amenaza, o como solución en la formación de niños y
jóvenes.
En este sentido, las Tecnologías de la Información y
Comunicación, frente a la realidad actual vemos que en la
educación no se está proveyendo el soporte necesario, debe
diversificarse e implementar el uso de las Nuevas
Tecnologías de la Información y la Comunicación en ésta,
sacar provecho de herramientas tan prácticas y hoy en día tan
accesibles como el Internet y la realidad virtual con una
percepción lo más apegado a la realidad [7]. La parte
disponible para que el estudiante pueda reflexionar y
cuestionarse por sus sentidos y significados, queda relegada
al poder de participación que permita cada uno de los
profesores en sus diferentes sesiones de clases.
De mayúscula importancia es señalar la función social de la
educación particularmente la universitaría, Chanlat (2000),
trata un análisis de la educación en administración y de la
función social de la gestión a lo largo de la historia. Según el
autor, la función de la educación formal como factor de
soporte del aprendizaje de las personas es algo reconocido
desde los tiempos antiguos, donde la formalización del liceo
en la antigua Grecia, en el tiempo de Platón, indica ya una
acción social de la sociedad hacia sí misma, con miras a
formar sus ciudadanos [8].
Desarrollar el conocimiento en todos los sectores de la
sociedad nos lleva a formar parte de una Sociedad del
Conocimiento.
Procesos de aprendizaje aplicables en la robótica pedagógica
Xiomara P. Zaldívar-Colado.1
, Ulises Zaldivar-Colado Ulises1
, Juan C. Niebla-Zatarain2
., Oscar
Gómez- Gamboa3
, Diego Murillo-Campos4
, Claudia Marmolejo-Rivas1
, Luis H. Lavín-Zatarain 1
Universidad Autónoma de Sinaloa, Universidad Politécnica de Sinaloa y
Universidad de Occidente.
XII Congreso Mexicano de Robótica - COMRob 2010
Derechos Reservados (c) COMRob 2010 256
3 al 6 de noviembre de 2010
Mazatlán, Sinaloa, México

Así mismo, “lo que caracteriza a la revolución tecnológica
actual no es el carácter central del conocimiento y la
información , sino la aplicación de ese conocimiento e
información a aparatos de generación de conocimiento y
procesamiento de la información/comunicación, en un
círculo de reatroalimentación acumulativo entre la
innovación y sus usos. La difusión de la tecnología amplifica
infinitamente su poder cuando sus usuarios se la apropian y
la redefinen. Las nuevas tecnologías de la información no
son sólo herramientas que aplicar, sino procesos que
desarrollar” [9].
De igual forma, el papel de la educación en la Sociedad del
conocimiento es fundamental, pero los sistemas educativos
en general y el de educación superior en particular, deben
contar con ciertas características para conformar uno de los
pilares más sólidos de la Sociedad del Conocimiento:
introducir a la enseñanza superior de las ciencias enfoques
humanistas, sociales y multiculturales para preparar
científicos y tecnólogos familiarizados con el papel de la
ciencia en la sociedad. Para tal fin es indispensable impulsar
la investigación en los docentes, de tal forma que, además de
ser transmisores de información en las aulas, sean
productores de conociemintos e innovación. Ello deriva en el
fomento de la interdisciplinariedad y la investigación local
[10].
Desde el contexto educativo se debe vencer el temor al
cambio, para así responder a lo que la sociedad nos demanda
en esta nueva era Informática
El maestro debe romper paradigmas en esta nueva Era con
relación a las formas y los fines de la enseñanza, con ello
responder a los retos de esta sociedad cada vez más
demandante.
Con lo anterior destaco lo asentado por Vicario (2003), “las
pedagogías emergentes se expresan en las nuevas formas de
educación en donde se orienta más en la forma de
aprendizaje que de enseñanza, puesto que los individuos se
enfrentan a procesos de autoformación. Todo esto con el
apoyo de tecnologías avanzadas de manejo de información y
conocimiento que permiten a cualquier ciudadano
responsabilizarse de su educación desde donde se
encuentre”.
Se habla de una educación para todos y para toda la vida. Se
explotan didácticas para una educación abierta, continua, a
distancia y virtualizada, pero tambien se configuran modelos
educativos que comienzan a operar a través de ambientes de
aprendizaje de alta innovación, mediados por la tecnología,
enriquecido por los recursos y servicios de información [11].
De ahí que el docente de la educación del siglo XXI debe
tener habilidades en el uso de tecnologías de la información
y la comunicación, así como facilitar al alumno herramientas
tecnológicas adecuadas para que el construya su propio
conocimiento, así como el aprendizaje en comunidad.
III. ENSEÑANZA CON TECNOLOGÍA UN ENFOQUE PAPERTIANO
Seymour Papert (1999), desarrolló una teoría basada en el
constructivismo de Piaget, esté enfoque ayuda a comprender
como las ideas son entendidas y transformadas cuando se
expresan a través de diferentes medios. Este autor atribuye
que el mejor aprendizaje deriva de ofrecer oportunidades
óptimas para que el educando construya su propio
conocimiento. Es decir, él piensa que los educandos cuando
aprenden están involucrados en dos tipos de construcción: la
del mundo interno (en sus mentes) y la del mundo externo (el
entorno), de esta manera se genera más conocimiento. En su
libro Filosofía e Implementación del Logo, declara que
“…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
aprende haciendo, pero que va más allá de ella” [12].
Esta teoría se centra fundamentalmente en el arte de
aprender o de aprender a aprender, utilizando la tecnología y
en la importancia de hacer cosas para aprender. Para Papert
la proyección de la intuición y de las ideas resulta ser una
parte importante para el aprendizaje.
Papert (1999), considera que el conocimiento se construye y
que el sistema educativo debe allanar el camino y proveer de
oportunidades para que los niños desarrollen actividades
creativas que privilegien su proceso construccionista. Es por
ello que afirma que si queremos mejorar la calidad
educativa, se deberán ofrecer al educando mejores
oportunidades para construir, para él el binomio
constructivismo + tecnología = construccionismo es
fundamental para el aprendizaje con tecnologías
Para Vicario, no ha habido obra más brillante que la de
Papert en el área tecnologica educativa y se coincide con
ella en que debe de ser proclamado como el “Padre de la
Informática Educativa” [13,14].
Es en este sentido que la teoría construccionista considera
que se logra un aprendizaje significativo cuando los niños se
implican en la construcción de un producto tal como un
pequeño ensayo, un poema, un cuestionario, una historia, un
dibujo, un sustrato tecnológico, un robot pedagógico,
etcetera, [15].
Visto así, el construccionismo integra dos tipos de
construcción; la construcción de conocimiento en su cerebro
(interactividad cognitiva), mediante la proyección de su
sistema intelectual, y la construcción de un producto del
mundo externo (interactividad física), mediante la
proyección de sus sistemas sensoriales. Cada vez que los
aprendices son capaces de construir productos del mundo
externo más sofisticados, están construyendo al mismo
tiempo conocimientos más complejos, generando de esta

forma más conocimiento. Papert considera que entre más
sofisticado y más significativo sea el producto que construye
el aprendiz, más robusto y duradero en términos cognitivos
será su aprendizaje. Esto quiere decir que en el contexto de
la tecnología utilizada como material para la construcción de
nuevos sustratos o productos tecnológicos, éstos se
transforman en importantes materias primas para apoyar los
procesos cognitivos en el estudiante.
Así tenemos que la construcción de un robot pedagógico
desde el punto de vista tecnológico y el conjunto de
instrucciones para controlarlo, se vuelven herramientas
cognitivas fundamentales de diseño, desarrollo y
productividad.
IV. METODOLOGÍA
Se seleccionó a un grupo de 30 alumnos del sexto semestre
de la Facultad de Informática Mazatlán de la Universidad
Autónoma de Sinaloa, el cual se dividió en dos grupos: el
grupo “A” llevaba la matería de forma teórica sólo con la
información que proveía el docente, como tradicionalmente
se ha impartido en la Facultad; el grupo “B” llevaba a la
práctica el conocimiento teórico que el profesor les proveía a
través del laboratorio virtual de robótica propuesto por
Zaldivar (2008), pues en la Facultad no se cuenta con un
laboratorío real. Al término del semestre se evaluó a ambos
grupos a través de dos herramientas: un examen de
conocimientos teóricos y prácticos y un cuestionario para
conocer como ellos consideraban el aprendizaje adquirido a
lo largo del curso. El equipo y la infraestructura utlizada para
el grupo A constó de un aula clase con sillas y mesas de
trabajo, pizarrón, aire acondicionado, mientras que para el
grupo B se trabajó en el laboratorio de cómputo equipado
con 40 estaciones de trabajo HP DC5850 con Wndows XP y
el sistema de simulación 3D del laboratorio virtual de
robótica, aire acondicionado, un cañón.
Para la realización del proyecto se contó con el apoyo de un
equipo multidisciplinario integrado por Doctores de
diferentes áreas tales como del área de la educación, de
robótica y de estudios de las organizaciones, además de
licenciados en informática. El examen y encuesta contaron
con los mismos tópicos para ambos grupos.
V. DESCRIPCIÓN DEL LABORATORIO VIRTUAL
Para la realización de este trabajo se utilizó una PC con
procesador AMD Athlon™, 2.29 Ghz, 768 MB de memoria
RAM, tarjeta de gráficos ATI RAdeon 3100, 384 MB de
RAM en video, para interactuar con el usuario se utilizó una
interfaz háptica Phantom Omni™.
El laboratorio virtual consta de un modelo 3D del robot
Unimate S-103 (fig. 1).
El ambiente virtual fue desarrollado en C++. Se utilizó
OpenGL para la visualzación de objetos geométricos en 3D
y se utilizaron texturas para darle más realismo al ambiente.
El diseño del robot virtual se realizó en Solidworks™ .
Además de un Phantom, utlizado para establecer la
comunicación entre el usuario y el robot virtual (fig.2).
Figura 1. Robot Virtual. Fuente: Zaldívar (2010)
Este modelo, desde su manipuación, arquitectura del
software y comunicación (fig. 3) fue desarrollado por
Zaldívar 2010, descrito en su trabajo Realistic manipulation
of virtual robot in dynamic virtual environment
La arquitectura del software consta de lenguaje de
programación C++, librerias de OpenGL para visualización.
AGEIA PhysX SDX 2.3.1. is utilizado para detectar
colisiones y el comportamiento dinámico de los objetos. Las
librerías de OpenHaptics se utilizaron para controlar la
interfaz háptica. Finalmente Solidworks™ 2001 CAD system
se utilizó para el diseño del robot.
VI. MANIPULACIÓN DE LA CINEMÁTICA DE ROBOT VIRTUAL
La interfaz háptica Phantom Omni™ permite la
manipulación del robot virtual mediante la aplicación de
tranformaciones geométricas de la Cinemática del Robot
Virtual. La configuración de este dispositivo está formada
por 3 articulaciones con 6 grados de libertad (DOF). La
manipulación del Unimate S-103 consta de 3.5 (DOF), se
C++
OpenHapticsOpenGL AGEIA PhysXSolidworks™
Virtual
Environment
Visualization
Spring-damper model
Force
calculation
Virtual robot
DVR KVR
Figura 3. Arquitectura del Software. Fuente: Zaldívar (2010)

necesitó hacer una correlación con algunas coordenadas
articulares del Phantom al Unimate virtual. La Figura 4 y la
Figura 5 representan los diagramas cinemáticos de los
dispositivos de manipulación del Unimate y el Phantom
respectivamente.
VIII. RESULTADOS
Examen:
Grupo A Resultado (alumnos aprobados)
Evaluación Teórica 86%
Evaluación Práctica 43%
Grupo B Resultado (alumnos aprobados)
Evaluación Teórica 92%
Evaluación Práctica 86%
Tabla 1. Análisis de los resultados del examen aplicado al grupo A y grupo
B. Fuente: Elaboración propia
Encuesta:
Grupo A. Alumnos que tomaron el curso en forma teórica.
1. El 80% consideró que el curso era regular y el 20%
que era malo.
2. El 92% consideró que la forma de aprender y generar
conocimiento era anticuada y no había condiciones
que generarán habilidad para resolver problemas, el
8% respondió que si se daban las condiciones para
dar nuevo conocimiento.
3. El 87% contestó que los temas no quedaban claros y
el solo el 13% mencionó que la claridad de los
mismos era regular, en ningún caso se respondió
que eran muy claros.
4. El 60% constestó que la clase de la manera en como
se impartía no tenía sentido, sin embargo, el 40%
dijo que consideraba importante el haberla tomado.
5. El 92% respondió que la clase era tediosa, 8% no
respondió.
Grupo B. Alumnos que tomaron el curso con ayuda de
un laboratorio virtual.
1. El 92% consideró que el curso era bueno y el 8%
que era regular.
2. El 80% consideró que la forma de aprender y generar
conocimiento favorable y que les permitía generar
nuevo conocimiento y habilidades para la
resolución de problemas. El 20% respondió que las
condiciones de creación de conocimiento y
habilidades para resolver problemas fue de manera
regular.
3. El 92% contestó que los temas quedaban claros y el
solo el 8% mencionó que la claridad de los mismos
era regular.
4. El 87% constestó que la clase de la manera en como
se impartía tenía sentido, sin embargo, el 13% dijo
que consideraba no importante el haberla tomado.
5. El 80% respondió que la clase era dinámica, y el
20% les pareció tediosa.
VII. CONCLUSIONES
Podemos concluir que de acuerdo con Papert el
conocimiento se construye y con la ayuda de la tecnología se
refuerza ese, tal como quedó demostrado en el grupo que se
aplicó el estudio.
Es importante señalar que si bien el uso de la tecnología y la
práctica reforzó fuertemente el sentimiento de contar con
mayor conocimiento y habilidad, mientras que el grupo que
llevó el curso en forma tradicional un 92% afirmó que la
clase era tediosa sin el uso de tecnología.
Por lo que podemos decir que al hacer uso del laboratorio
virtual de róbotica el alumno construye su conocimiento,
volviéndose éste un construccionista tal como lo describe
Papert,.
Por último, otro elemento esencial que nos arrojó el estudio
es la formación del profesor universitario en tecnologías que
se contempla como una formación permanente (a lo largo de
toda la vida) y viene demandada principalmente por los
nuevos contextos de la sociedad y el surgimiento de la
brecha digital como nueva forma de exclusión social [16] y
por los nuevos roles que se le asignan al profesorado en la
universidad debido a la incursión de la cada vez más
cambiante y más demandada, principalmente por los
alumnos del área de tecnología [17].
Es por ello que el Docente debe de capacitarse no sólo
técnicamente sino pedagógicamente para aprovechar al
máximo las ventajas de este tipo de laboratorios.
De vital importancia también hay que destacar que se debe
de fomentar el uso del universo de posibilidades que nos
brinda la realidad virtual, para la creación de entornos de
aprendizaje creativos en las universidades públicas.
En trabajos futuros se pretende ir integrando otros modelos
del robots además Unimate S-103 con el que cuenta el
sistema actualmente y con el apoyo de fondos federales
equipar de acuerdo a nuestras posibilidades un laboratorio de
robótica real.
AGRADECIMIENTOS
La realización de este proyecto se concluyó gracias al apoyo
del PROMEP: Programa de Mejoramiento del Profesorado
No. UAS-EXB-448, reciba pues nuestro reconocimiento y
agradecimiento.

REFERENCIAS
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aprendizaje de las ciencias y la tecnología”., Ed. Diaz de Santos,
396pp.
[2] F. A. Candelas Herías, F. Torres Medina, z. P. Gil Vázque, F. G.
Ortiz Zamora, S. T. Puente Méndez, and J. Pomares Baeza,
"Laboratorio virtual remoto para robótica y evaluación de su impacto
en la docencia," RIAI: Revista Iberoamericana de Automática e
Informática Industrial, vol. 1, pp. 49-57, 2004.
[3] Zaldívar Colado, U., Murillo Campos, D., Zaldívar Colado, X.,
Marmolejo Rivas, C., Bernal Guadiana, R., (2010), Realistic
manipulation of virtual robot in dynamic virtual environment. ASME
2010 World Conference on Innovative Virtual Reality
(WINVR2010), May 12-14, 2010, Ames, Iowa, USA.
[4] Zaldívar Colado, X.P., Zaldívar Colado, U., Marmolejo Rivas C.,
Lavín Zatarain, L.H., Niebla Zatarain, J.C., (2009), Factores que
afectan en la aceptación del usuario de un laboratorio virtual de
robótica . XXV Simposio Internacional de Computación en la
Educación (SOMECE 2009), México, D.F. México.
[5] Zaldívar Colado, X. P., Zaldívar Colado, U, Carvajal, Valdés R.,
Niebla Zatarain, J. C., (2008), Diseño de un laboratorio virtual de
robótica como apoyo en la docencia en la educación superior. XXIV
Simposio Internacional de Computación en la Educación (SOMECE
2008), Jalapa. Ver., México.
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[8] Chanlat, A. “Gestion et Humanisme: une archéologie de la
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con motivo del 125e aniversario de l’Université Saint-Joseph 2000
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Septiembre 2006.
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the Computer. Harvester Wheatsheaf. 1999.
[13] Vicario Solórzano Marina, (2009), El aporte Papertiano a la Teoría
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Computación en la Educación (SOMECE 2009), México, D.F.
México.
[14] Vicario Solórzano Marina, (2005), “La Informática Educativa Frente
al Tercer Milenio. En busca de una propuesta de resignificación y
construcción para este disciplina científica, en la Era de la
Información y del Conocimiento”. Tesis (Maestría en Enseñanza
Superior). Universidad Autónoma de México.
[15] Ruiz-Velasco, E, (2009), La robótica pedagógica móvil o portátil y
sus implicaciones en la inteligencia colectiva. XXV Simposio
Internacional de Computación en la Educación (SOMECE 2009),
México, D.F. México.
[16] Cabero, J. (2005). La formación en Internet. Guía para el diseño de
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337.

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