Robótica e IA en la educación: uso de los robots en el aula. Entrevista a la profesora Ilona Buchem (parte 2)

Desde el Observatorio de Tendencias Educativas e Innovación del eLearning Innovation Center (eLinC) hemos entrevistado a la profesora Ilona Buchem, de la Universidad Beuth de Ciencias Aplicadas, de Berlín, para descubrir las motivaciones del uso de robots en el aula. En la primera parte del artículo, podéis descubrir más sobre los beneficios de la IA en la educación y el futuro de los robots.

Como vimos, la doctora Ilona Buchem es profesora de Medios y Comunicación en la Universidad Beuth de Ciencias Aplicadas, de Berlín, donde dirige el Laboratorio de Comunicaciones. Su investigación y su docencia se centran en las interacciones entre las tecnologías de la información y la comunicación (TIC), los medios digitales y la sociedad, trabajando activamente dentro del aula con tecnologías emergentes como la robótica o pedagogías relacionadas con la ludificación. En esta entrega de la entrevista, profundizamos en su experiencia con el uso de los robots en el aula.

El robot Pepper como ayudante para el diseño del aprendizaje

En el laboratorio de comunicación que dirige la profesora Buchem tienen distintos robots con los que pueden experimentar. La idea base es estudiar cómo pueden aplicar los robots en el aula en distintos roles. El robot Pepper se ha introducido para analizar cómo un robot puede apoyar el trabajo en grupo en un curso de diseño de aprendizaje en el que el estudiantado diseña aplicaciones para el uso de robótica. La pregunta a la que querían dar respuesta era cómo un robot puede apoyar al profesorado en un aula con muchos estudiantes que trabajan en pequeños equipos y cómo puede orquestar toda una sesión interactiva en un taller basado en proyectos.

Funciones y beneficios del uso de Pepper

Uno de los estudios de la profesora Buchem es el referente al mapeo de la empatía (empathy mapping session). Se trata de una sesión interactiva en la que el estudiantado intenta entender el estudiante para quien ellos están diseñando un programa o aplicación de e-learning, y empatizar con él. El robot Pepper, en este caso, orquesta la clase haciendo la introducción de la sesión, explicando cómo estará estructurada, qué pasará, organizando las discusiones en grupo y trasladando las conclusiones a un panel. El robot también hace preguntas y mide el tiempo de respuesta, incluso moviéndose por la clase, mostrando la pregunta y un ejemplo en su tableta. Pepper ayuda a la profesora Buchem en estas sesiones de mapeo de empatía en cuanto a la organización, y permite así que ella tenga más tiempo para atender al estudiantado de forma personalizada y no tenga que estar pendiente de la temporización. El apoyo del robot reduce el nivel de estrés de la profesora en el aula y hace que aumente su bienestar y satisfacción con la sesión.

Diferentes propósitos de los robots en el aula

Como se ha descrito en el ejemplo de la sesión de mapeo de empatía, para la profesora Buchem, el robot puede ser un asistente del personal docente, que ayuda a estructurar la clase o acompaña al estudiantado. Un ejemplo es que en algunas sesiones del laboratorio se coloca un robot más pequeño, como NAO, en una mesa para ayudar al estudiantado de una forma más individual. En su unidad ahora trabajan en un escenario en el que un estudiante debe enseñar algo al robot, de modo que el estudiante aprende al enseñar al robot a hacer algo.

Por supuesto, si pensamos en el aula de la universidad o la misma escuela como un espacio físico, la profesora Buchem destaca que un robot también puede servir como conserje, tal vez en la entrada, para ayudar al estudiantado a encontrar un sitio en la sala, encontrar información o darles la bienvenida.

Aprendizaje basado en el juego e interacción con robots educativos humanoides

La profesora Ilona Buchem cree que la mayoría de los escenarios en los que se aplica el uso de robots tiene algún tipo de elemento basado en el juego, como en un juego de retroalimentación en el que el robot indica, por ejemplo, con los pulgares hacia arriba o hacia abajo una reacción a las respuestas del estudiantado.

Uno de los proyectos en los que está involucrada con su estudiantado de doctorado se basa en el reconocimiento del robot Pepper de sonidos no verbales en el aula. El trasfondo aquí es que muchas técnicas de inteligencia artificial (IA) están dirigidas al reconocimiento del habla verbal, la generación del habla (speech recongnition and generation), pero todavía hay muy poco trabajo sobre los sonidos no verbales, que también son muy importantes en la educación. Ilona profundiza sobre esta experiencia y nos dice que «como profesora o profesor, por ejemplo, en el aula, percibes la atmósfera basándote no solo en la información verbal de tu estudiantado, sino también en los sonidos que hacen, si se ríen, si aplauden… Si hay este tipo de sonido, ya sabes lo que está pasando». Así que el primer paso en este proceso dentro de este estudio ha sido enseñar al robot a reconocer sonidos mecánicos simples, como los sonidos de un juego de zumbador (buzzer) y él apunta las respuestas correctas de dos grupos, a los que se les va ofreciendo una serie de preguntas. El siguiente paso será enseñar al robot a reconocer diferentes tipos de aplausos y sonidos que expresan emociones.

Reflexión

La introducción de los robots familiares, educativos y de otros tipos en los procesos de enseñanza y aprendizaje tiene un carácter poliédrico. Aparte de explorar las vertientes emocionales y ayudar al profesorado con diferentes tareas, su talante intrínsecamente tecnológico y de vanguardia mezclado con los componentes de diseño, programación y ludificación convierte a los robots en el vehículo ideal para la exploración de las STEAM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, por sus siglas en inglés).

Centros como el Hospital infantil Sant Joan de Déu han implementado pruebas piloto para que Pepper acompañe a los nuevos pacientes a su llegada al centro, de forma que complementa las indicaciones de los profesionales del centro y hace más agradable el proceso para los niños y niñas y sus familias.

Algo tan impensable hace un tiempo como el concepto de entrenar a un robot para hacer el papel de árbitro en una competición educativa en clase es, hoy en día, una realidad gracias a la programación y al crecimiento exponencial de la IA. No cabe duda de que avances en este campo, como el aprendizaje automático y el procesamiento natural del lenguaje, harán que la robótica sea una disciplina cada vez más explorada y pase de ser una idea lejana para el público no especializado a ser una realidad cotidiana en poco tiempo, e impactarán, por supuesto, en el mundo educativo.

Este contenido favorece el objetivo de desarrollo sostenible (ODS) 4 de la ONU, educación de calidad.