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Alfabetización tecnológica

Robots desarrollados por pequeña empresa estarán disponibles para 60 mil estudiantes en este año

Fue inmediatamente después de una competencia de robots, en el 2004, en la ciudad de Salvador, Bahía, durante un congreso de la Sociedad Brasileña de Computación, que los profesores Marcello Cláudio de Gouvea Duarte y José Pacheco de Almeida Prado decidieron montar una empresa para producir kits robóticos. La idea era desarrollar pequeños robots que pudiesen construirse de manera simple e instructiva en un aula. Ambos son docentes de la Universidad Paulista (Unip) de Ribeirão Preto y del Centro Universitario de Lins (UniLins), en el interior del estado, y contrarían el sentimiento nacional de que un subcampeonato no tiene ninguna importancia. Ellos estaban al frente del equipo que representaba a las dos universidades y quedaron en segundo lugar en la disputa en Salvador, la etapa Brasil de la competencia organizada por el Institute of Electrical and Electronics Engineer (IEEE), una de las principales instituciones internacionales en el área de desarrollo de tecnologías electro-electrónicas que tienen su base en Estados Unidos.

Duarte y Prado consiguieron montar la empresa y desarrollaron kits que hoy están en varias escuelas. En el 2007 el kit fue usado por aproximadamente 12 mil alumnos, en las ciudades de São Paulo, incluyendo instituciones como Santa Marcelina y Carnello Marques, São Carlos, Bauru, Lins, Sertãozinho, Ribeirão Preto, Limeira y Jundiaí, municipios paulistas, además de João Pessoa, capital de Paraíba, y de Londrina, en el norte de Paraná, atendiendo a la red pública y particular. La meta es alcanzar 60 mil alumnos y cien escuelas en 2008, llevando el proyecto también para los estados de Bahía y de Santa Catarina. “Los docentes escapan de la pizarra, las clases se hicieron más dinámicas y, sin perder contenido, despiertan la curiosidad de los estudiantes. Es lo que llamamos alfabetización tecnológica”, explica Prado.

Al final de 2007, el Kit Alfa fue escogido uno de los 20 proyectos del país, de los 239 presentados, seleccionados y certificados por el Ministerio de la Educación (MEC) en el área de Tecnologías Educacionales – una especie de sello de calidad del segmento. En el mundo todo, principalmente en Estados Unidos, Japón y España, el uso de robots educacionales se expande y gana más espacio con la miniaturización de componentes electrónicos. Los primeros robots en aula de clases aparecieron en los años de 1980, en Estados Unidos, impulsados por los experimentos del profesor surafricano Seymour Papert, entonces en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), que creó un lenguaje de computadora, llamado Logos, al final de la década de 1960 y escribió un libro, Mindstorms: children, computers and powerful ideas, o Tempestades mentales, niños, computadoras e ideas poderosas, lanzado en 1980. Sus ideas también incentivaron la creación del Lego Mindstorm, compuesto por kits de robótica, de la tradicional empresa dinamarquesa productora del juguete Lego formado por pequeñas piezas de encajar. Los kits son comercializados por ella en todo el mundo, incluso en Brasil. Aquí son los principales competidores de la PNCA Robótica y Electrónica la empresa de Duarte y Gouvea.

El éxito educacional y empresarial de la PNCA comenzó con el Montezuma, el robot que llegó en segundo lugar, detrás de un equipo de la Universidad Federal de Río Grande do Norte (UFRN). Los robots, programados para el comportamiento autónomo y construidos por los diversos equipos inscriptos en la disputa, deberían ser capaces de subir una rampa blanca con 25 centímetros de ancho, formada por rectas y curvas protegidas por paredes negras, que llevaba al tope de una pirámide cuadrangular con 1,60 metro de altura. Allá en lo alto las máquinas tenían que encajar una bolita de golf en un hueco con solamente 10 centímetros de diámetro. La tarea debería ser realizada en como máximo diez minutos. El Montezuma era movido por sensores ópticos, sonares, que emiten ultrasonido, y de posición, que le permitían corregir la ruta cuando chocaba contra las paredes, realizar curvas precisas y no caer de la pirámide. Él recordaba a la locomotora de un tren (sin la chimenea y con muchos hilos a la vista) y acabó destacándose: en la primera etapa de la competencia fue el único robot que cumplió la prueba. “Era muy eficiente, siempre conseguía colar la bolita por la tronera”, recuerda Prado. “Pero no tenía mucha velocidad  hizo el recorrido en un tiempo mayor que el robot del equipo de la UFRN, en la etapa de desempate”, recuerda Duarte.

Más allá del significado simbólico del hecho “eran siete los equipos participantes, de algunas de las más importantes universidades del país”, los dos profesores decidieron dar una virada en las trayectorias profesionales y transformaron una idea en una sólida convicción: llevar la robótica para las aulas y colocarla a la disposición de los profesores en los diferentes niveles de enseñanza. “La intención era combinar la tecnología con un consistente bies pedagógico y aprovechar los robots para enseñar a niños a partir de 6 años de forma lúdica y divertida”, explica Prado. Movidos por esa disposición, y aún en el 2004, los dos crearon la PNCA Robótica y Electrónica. Al año siguiente, surgía la PETe (Planificación en Educación Tecnológica).

Las dos empresas actúan en sintonía y de forma complementar y son responsables por fabricar y comercializar el Kit Alfa. Se trata de un conjunto que ofrece una serie de materiales necesarios para el montaje de robots en varios formatos, con formas, funciones y tamaños variados.

Los dos socios admiten que combinar la carrera académica con la actividad empresarial fue un salto en lo oscuro. “Dio un frío en la barriga”, revela Duarte. Él es graduado en ingeniería eléctrica en la Universidad de São Paulo (USP) y master en ciencias de la computación en la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar). Curiosamente, Prado hizo el camino inverso – graduado en ciencias de la computación en la UFSCar y doctorado en ingeniería eléctrica en la USP. Los dos tenían más de diez años de experiencia en el área de educación superior – pero solamente una vaga noción sobre el funcionamiento del sector productivo. “Invertimos nuestras economías en un negocio que no sabíamos si iría a tener éxito”, recuerda.  Duarte. Por eso, desde el surgimiento y hasta julio de 2007, las dos empresas se quedaron encubadas en el Centro Encubador de Empresas Tecnológicas (Cinet) de la Fundación Parque de Alta Tecnología de São Carlos (Parqtec), dividiendo las responsabilidades: la PNCA se encargaba del desarrollo de tecnología para los kits, y la PET garantizaba el soporte pedagógico para el proyecto. “Fue un período fundamental para hacer contactos y aprender aspectos de gestión, producción y administración”, afirma Duarte.

El proyecto piloto fue desarrollado en tres escuelas, una en São Carlos, otra en São José del Río Pardo y la tercera en Lins y reveló que era necesario promover una serie de ajustes en la concepción original. “Sugeríamos trabajos que, imaginábamos, durarían cuatro horas. Pero los alumnos resolvían los problemas en 45 minutos”, cuenta Prado. “Fue nuestra primera lección, jamás subestimar a los niños. Ellos aprenden con mucha rapidez; además de eso, las computadoras forman parte de lo cotidiano de ellos”, completa el educador.

Después de algunos cambios y de por lo menos dos versiones anteriores, actualmente el Kit Alfa está compuesto por piezas y placas de aluminio reciclables, ruedas de plástico con neumáticos forrados con goma, ejes, roldanas, poleas, motores, baterías y sensores de luz, temperatura, ruidos, color y distancia, entre otros. Tiene también un software en portugués, especialmente pensado para niños y jóvenes, combinando iconos y texto, que es el responsable por comandar los movimientos y las reacciones de los robots. El conjunto ofrece para cada estudiante una postila con propuestas de ejercicios, además de una guía de trabajo para el profesor.

La propuesta de la empresa con los kits es sugerir actividades que sean adecuadas a los diferentes niveles de enseñanza. En el primer ciclo de la enseñanza fundamental (del segundo al quinto año) el recorrido comienza con la discusión sobre la importancia y la utilidad de los robots. Es necesario también deshacer la imagen que los niños tienen de ellos. “Son siempre imaginados como humanoides, principalmente por cuenta de la influencia del cine. Cuando los alumnos se deparan con aquellas piezas extrañas, muchas veces sin forma definida, se quedan desconfiados”, revela Prado. Vencida esa barrera, el trabajo involucra nociones de espacio, movimientos y lateralidad. En clases de geografía y de historia es posible diseñar el océano Atlántico y los mapas de Brasil y de Portugal sobre un papel azul y reproducir la llegada de la familia real portuguesa a la entonces colonia. Con eso, da para calcular la cartografía y la distancia proporcional, escapar de obstáculos en el “océano” como tormentas y remolinos, todo con los robots asumiendo la función de navíos.

En la clase de biología, estudiantes de una escuela de Itajobi, interior paulista, usaron material de chatarra, como cobertores y pedazos de plástico, papel y botellas pet, para transformar los robots que habían construido en tortugas. Después de salir del huevo, los reptiles necesitaban escapar de los predadores y llegar hasta el mar para el primer baño. El ejercicio llevaba a la discusión sobre la preservación ambiental. En el segundo ciclo (sexto al noveno año), se puede pensar en robots que ayudan a prospectar petróleo, en otros para hacer la recogida de basura selectiva, en piezas que reproducen los movimientos de planetas y de meteoros.

En los tres años de enseñanza media, además de desafíos más sofisticados, la preocupación está en estimular en los estudiantes el gusto por la investigación. A partir del contacto con los robots y de temas como inteligencia artificial y nanotecnología, los jóvenes deben colectar datos, describir el paso a paso de los estudios, producir informes y evaluar errores y aciertos. “Presentamos problemas. Cabe a los alumnos discutirlos y encontrar soluciones. Y vale recordar que las tareas son interdisciplinarias y están siempre sintonizadas con los Parámetros Curriculares Nacionales del MEC”, garantiza Duarte.

Según los educadores e idealizadores del proyecto, aún no hay evaluaciones cuantitativas sobre el desempeño escolar (impactos en notas y aprobaciones, por ejemplo) de los alumnos y de las instituciones que adoptaron el kit. Pero relatos hechos principalmente por profesores y directores señalan hacia avances como más facilidad en el trabajo en grupo y la construcción de textos más creativos. “Los robots ayudan a desarrollar el razonamiento, el espíritu colectivo y el emprendedorismo”, confirma Paulo Luiz Soares Gonzaga, director de Tecnología de la Información y Comunicación de la Secretaria Municipal de Educación y Cultura de João Pessoa. Él conoció el kit en una feria de tecnología educacional realizada al final de 2006 en la capital paraibana.

Al inicio de 2007, los robots ya formaban parte de lo cotidiano de 4.500 alumnos del municipio, contemplando nueve escuelas (la red tiene 90 escuelas y 68 mil estudiantes). “Comenzamos con una unidad de cada uno de los polos educacionales de la ciudad”, explica Gonzaga. Él admite: fue necesario enfrentar la resistencia de algunos profesores y la aversión de ellos a las nuevas tecnologías. Pero, garantiza el director, de forma general la receptividad fue buena. En las instituciones que participaron del proyecto piloto el índice de evasión cayó y la solicitud de nuevas matrículas al inicio de 2008 ha sido más intensa. ?Es un diferencial de la red?, comemora. “La meta para este año es ampliar la sociedad y hacer de los robots los compañeros diarios de 30 mil alumnos, lo que representa casi la mitad de la red municipal de João Pessoa”, concluye.

El costo final del proyecto que integra los kits de robótica, que tuvo su pedido de patente depositado en el 2005, el material didáctico y la capacitación de los docentes, es relativamente bajo – de 90 a 120 reales por alumno, anualmente, dependiendo de la cantidad de piezas solicitadas y de las horas de soporte y de orientación para los profesores. En la red privada esa inversión es costeada por las propias instituciones y, en el sector público, el proceso involucra licitaciones. Después de la aprobación, el kit pasa a integrar el presupuesto de las secretarias de Educación. “Hechas las cuentas, son aproximadamente 10 reales por mes por cada estudiante”, dice Jaques Weltman, director administrativo de las empresas.

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