Technologies for an inclusive robotics education

Abstract

The H2020 project “INBOTS: Inclusive Robotics for a Better Society” (2018­–21) has worked in different disciplines involved in the acceptance and uptake of interactive robotics, including the promotion of accessible and multidisciplinary education programs. In INBOTS, educational robotics is considered as a learning tool that can bring robotics into school classrooms and benefit all children regardless of their future educational or professional orientation. Aiming to make robotics education inclusive, INBOTS has introduced a paradigm shift inspired by sound pedagogies (Papert’s constructionism) and emerging educational trends (the maker movement) and focused on creativity and other 21st-century skills. However, the realisation of this new paradigm requires appropriate curricula and technologies at both hardware and software levels. This paper addresses several questions and dilemmas related to the technologies currently in use in robotics education and the kind of technologies that can best support the proposed paradigm. This discussion results in specific criteria that robotics technologies must fulfil to foster the new paradigm. Based on these criteria, we review some representative technologies in both hardware and software. Then, we identify and discuss some technological solutions that exemplify the kind of technologies that can best support inclusive robotics education and make the proposed paradigm feasible. Finally, we show how some of these technologies can be combined to design a creative and inclusive project consistent with the criteria set in this paper.

Experimenting with computational thinking for knowledge transfer in engineering robotics

“…For example, Menekse et al (2017) argued that educational robotics and participation in a robotics team produced a significant impact on students' critical thinking and problem‐solving through designing, assembling, coding, operating and modifying robots for specific goals. Furthermore, some studies have argued that educational robots can even foster students' skills in writing, reading, collaboration and communication (Alimisis & Kynigos, 2009).…”

Robótica educativa como herramienta para el desarrollo del pensamiento computacional. Una revisión de la literatura

“…Aunque a primera vista pudiera parecer lo contrario, los conceptos del PC no se encuentran ligados exclusivamente al código y pueden, por tanto, impulsarse mediante otras herramientas y actividades [13], [14]. Así por ejemplo, a pesar de que gran parte de las aplicaciones de la tecnología robótica en la educación se ha enfocado en apoyar la enseñanza de áreas íntimamente relacionadas con aquella, tales como la construcción y programación de robots, la robótica tiene un impacto potencial en el aprendizaje de las áreas STEM [15], en el desarrollo cognitivo y también de habilidades de investigación, pensamiento creativo, toma de decisiones, resolución de problemas, comunicación y habilidades de trabajo en equipo [16], todas ellas muy en sintonía con los lineamientos del pensamiento computacional. Concretamente, se ha postulado que las actividades de robótica programable en la educación STEM tienen un impacto positivo en el desarrollo del PC [17], [1].…”

“…No se puede discutir que la Robótica Educativa está cada vez más presente en los centros educativos de todo el mundo [15], [16] pero, a pesar de su creciente uso, no existe un concepto común de aquello que representa. Existe acuerdo, eso sí, en que el valor de la RE no está en enseñar robótica a los estudiantes, sino en aprovechar su carácter multidisciplinar para la construcción de un objeto tecnológico que tiene un fin concreto y que desarrolla habilidades claves para el alumnado del siglo XXI [19], habilidades entre las cuales, por supuesto, sobresale el Pensamiento Computacional ya que, cuando se habla de programación y de robótica, se habla inherentemente del PC.…”

“…Partiendo de lo anterior, en concordancia con las aproximaciones constructivistas y construccionistas, la importancia de la RE para el desarrollo del PC, radica en su capacidad de involucrar el uso de computadoras y el diseño, construcción y operación de robots, que son empleados a manera de controles, sensores y procesadores de información, a través de los cuales los estudiantes pueden lograr un valioso aprendizaje, pasando de los conceptos abstractos y poco familiares a la robótica como objeto tangible [29], [31] o, dicho de otra forma, uniendo la abstracción y la realidad de una manera concreta, pasando de lo abstracto a lo tangible [27], [30]. Las actividades de RE necesarias para ello, que incluyen montaje, programación y pruebas, resaltan las habilidades del PC [33], ya que, los estudiantes pueden pensar, diseñar, crear y manipular objetos, mientras reflexionan y colaboran entre ellos [36], además de que motivan y animan a los estudiantes a resolver problemas auténticos que son significativos para ellos, brindándoles la oportunidad de ver directa y visualmente el resultado de su solución [27]. Tratar con RE, por medio de la programación de un robot, puede dar a los estudiantes el beneficio adicional de interactuar con un objeto concreto en la construcción del conocimiento, al tiempo que los alienta a pensar activamente, analizar situaciones y aplicar pensamiento crítico y solución de problemas en el mundo real [28].…”

Aprendizagem No Ensino Jurídico: A Necessidade De Uma Abordagem Da Educomunicação No Direito

“…Outrossim, longe de diminuir a importância que tal abordagem proporcionou para a inserção e desenvolvimento da RE nas escolas e sua culminância com o sucesso das olimpíadas de robótica (ALIMISIS, 2013;OSPENNIKOVA;ERSHOV;ILJIN, 2015), o próximo passo iria requerer maior domínio das tecnologias envolvidas na construção dos artefatos robóticos, em direção ao entendimento mais profundo de aspectos relacionados como a Eletrônica ou à Programação. Em certa medida, a "caixa-preta" deveria então ser aberta, para proporcionar mais liberdade e flexibilidade que o próximo nível de atuação com a RE iria requerer.…”