PROYECTO DEL PROGRAMA CITE (STEAM)
“INICIACIÓN
A LA PROGRAMACIÓN Y ROBÓTICA PARA LA
E.S.O. Y BACHILLERATO”
IES PUENTE AJUDA (OLIVENZA)
DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA
COORDINADOR: Álvaro García Fernández
JUSTIFICACION:
Según el Real Decreto 1105/2014, por el que se establece
el currículo básico de las enseñanzas de la Educación Secundaria Obligatoria y
el Bachillerato, así como el Decreto 127/2015, de 26 de mayo, por el que se
establece el currículo de Educación Secundaria Obligatoria y de Bachillerato para la Comunidad Autónoma de
Extremadura, se expone
que en el área de Tecnología:
El bloque de
Control y robótica integra los conocimientos que el alumno ha adquirido a lo
largo de la etapa que le permita diseñar un dispositivo electrónico, empleando
materiales adecuados, capaz de realizar efectos luminosos y sonoros, además de
provocar movimiento con la información que le transmite el ordenador a partir
de las condiciones del entorno. El empleo de simuladores informáticos o
tarjetas controladoras facilita el proceso de aprendizaje con montajes
sencillos.
Es por el
carácter innovador de esta parte de la ciencia, aún no implementada en nuestro
centro, y la necesidad de aportar este tipo de conocimientos a nuestros alumnos
para que puedan desenvolverse y comprender nuestro mundo cada vez más
digitalizado, lo que nos ha animado a emprender este proyecto.
INTRODUCCIÓN
La
rapidísima evolución tecnológica a lo largo de los últimos años, hace
necesario, con el fin de que el alumnado se acerque a Los cambios del entorno
en el que vive, incorporar una serie de contenidos de carácter instrumental en
la enseñanza reglada, que se introducen en esta área dentro del bloque de contenidos incluido
relativo a los “Sistemas de Programación y Robótica”.
Así en este
bloque, el alumnado realizará proyectos encaminados a resolver problemas
cotidianos, para lo cual tendrá que manejar y entender el funcionamiento de
circuitos eléctricos y electrónicos sencillos, entendiendo antes el
funcionamiento de algunos componentes electrónicos. También aprenderemos a
manejar algunas herramientas informáticas para la simulación de circuitos y
para el manejo y control de robots, viendo necesariamente las nociones básicas
de programación para poder modificar diferentes parámetros de nuestros robots y
para que puedan interrelacionarse con el entorno.
Por último y
si hubiera medios técnicos nos adentraremos en el mundo de la construcción de algún
Dron y de su programación; esto nos permitiría trabajar la manipulación de
piezas, materiales y herramientas, así como la ampliación del nivel de
programación alcanzado con algunos de
nuestros prototipos.
Del mismo
modo y relacionado con lo anterior, si hubiera recursos disponibles no gustaría
disponer de una impresora 3D para poder fabricar nuestras propias piezas para
componer la estructura de los drones, para así combinar los conocimientos de
máquinas y herramientas, procedimientos de fabricación, diseño 3D mediante
Sketchup y Thinkercard, así como la programación mediante bloques, Crumble y Scratch.
OBJETIVOS DIDÁCTICOS
• Conocer las
definiciones de robot y autómata. Lenguajes de programación.
• Describir
el funcionamiento de un robot de forma general.
•
Identificar las distintas partes de un robot y su función en el conjunto.
• Conocer
los diferentes sistemas mecánicos y eléctricos que sirven para mover y
controlar un robot.
• Conocer
las bases de programación de robots.
• Respetar y
conocer las normas de seguridad para trabajar con robots y automatismos.
CONTENIDOS
• Robots y
programación.
• Qué
es un robot?
• Las partes
de un robot.
• Mecanismos
para el movimiento de los robots.
• Sensores y
sistemas de posicionamiento.
•
Aplicaciones de los robots.
•
Controladores y software de programación: CRUMBLE, SCRATCH y ARDUINO.
• TRABAJAMOS EN EL AULA-TALLER: Normas de
seguridad para trabajar con automatismos y robots.
• CUIDAMOS EL
ENTORNO: El desarrollo sostenible.
• TECNOLOGÍA Y SOCIEDAD: Otras clases de
robots. Implicaciones sociales en el uso de robots en el trabajo.
COMPETENCIAS
BÁSICAS
• Conocer y
comprender objetos, procesos, sistemas y entornos tecnológicos.
•
Desarrollar destrezas técnicas y habilidades para manipular objetos con
precisión y seguridad.
• Analizar
objetos y sistemas técnicos desde distintos puntos de vista, con el fin de
conocer cómo han sido diseñados y construidos.
• Conocer y
analizar la repercusión medioambiental de la actividad tecnológica, con el fin
de fomentar actitudes responsables.
• Adquirir
vocabulario específico.
• Estudiar
de forma metódica objetos, sistemas y entornos.
DIRIGIDO
A:
Como docente
de Tecnología en toda la etapa de Secundaria y Bachillerato del IES Puente
Ajuda, imparto el área en 4º ESO y 1º y 2º de Bachillerato con grupos de
alumnos variables (desde 7 a 30 alumnos/as por clase). Ello implica la
necesidad de emplearse muy a fondo para poder trabajar de forma coordinada con
todos los alumnos, y sus diferentes capacidades, dentro del aula taller en la
realización de proyectos de robótica.
Mi intención
es extender las enseñanzas también a 2º y 3º de ESO y a las áreas de TIC I y II
que sean impartidas por miembros del Departamento de Tecnología.
RECURSOS:
Disponemos
de 15 ordenadores portátiles en el taller de Tecnología, aunque con 2º de la
ESO podríamos hacer uso de los portátiles asignados a cada alumno y con los de
3º tendríamos que acudir al aula de informática, cerca del aula-taller.
Ya disponemos
de kits de robótica gracias a nuestra participación en el programa CITE el pasado
curso, aunque apenas se les pudo dar uso debido a los problemas que tuvimos con
el proveedor local elegido, que a final de curso pudimos solucionar.
A continuación podéis observar los kits de Robótica y Electrónica adquiridos a la empresa COMPLUBOT, que además de tener un sistema de conexión por pinzas de cocodrilo que permiten un contacto rápido y facil,
Kit Crumble Cocodrilos Plus: Con su kit de expansión que incluye sensores de proximidad, zumbadores, bluetooth, ...
Kit de electrónica con placa board, alimentación y componentes electrónicos
Kit de Arduino
Robot móvil Corumblebot V2:
Todos estos kits están basados en la utilización de una placa controladora muy fácil de entender y de conectar, la placa CRUMBLE, programable por bloques con un lenguaje similar a Scratch
Podéis descargaros la aplicación necesaria para programar la placa desde:
https://software-crumble/
Aquí tenéis también un pequeño manual de uso de la placa controladora Crumble:
Guía iniciación Crumble
CRITERIOS
DE EVALUACIÓN
Comprender
el funcionamiento de circuitos electrónicos característicos que responden
frente a algún cambio en las condiciones del entorno (humedad, luminosidad,
temperatura, etc.)
Comprender
los distintos tipos de sensores que incluyen componentes electrónicos:
transistores, LDR, etc.
Identificar
automatismos en sistemas técnicos cotidianos, describiendo la función que
realizan.
Presentación
del proyecto y memoria final.
TEMPORIZACIÓN:
Con cada
grupo, al menos 12 sesiones, distribuidos entre la segunda y tercera evaluación
en 2º y 3º de ESO, ampliando a 22 sesiones en 4º de ESO y a 25 sesiones en
Bachillerato, durante todo el curso escolar 2019/2020.
1) Programación de la placa controladora Crumble:
Para realizar las actividades propuestas en los cuadernillos consistentes en controlar los sparkles, su secuencia de tiempos y colores y varias combinaciones posibles. En cada vídeo se explica lo que se pretende realizar en cada caso y se acompaña de una imagen con los bloques de programación empleados.
2) Prototipado electrónico:
Para realizar las actividades propuestas en los cuadernillos, consistentes en conocer el funcionamiento de los diferentes componentes electrónicos; condensadores, resistencias, transistores, leds, etc. montando circuitos de elctrónica analógica sobre una base protoboard, alimentada con un portapilas y donde únicamente habría que ir pinchando componentes para ir conectando y componiendo los diferentes circuitos.
ACTIVIDADES REALIZADAS:
Debido
a la pandemia del Covid-19, no pudimos completar todas las actividades previstas, pudiendo completar casi todas las contenidas en los cuadernillos siguientes que acompañaban a los kits de componentes anteriores:1) Programación de la placa controladora Crumble:
Para realizar las actividades propuestas en los cuadernillos consistentes en controlar los sparkles, su secuencia de tiempos y colores y varias combinaciones posibles. En cada vídeo se explica lo que se pretende realizar en cada caso y se acompaña de una imagen con los bloques de programación empleados.
2) Prototipado electrónico:
Para realizar las actividades propuestas en los cuadernillos, consistentes en conocer el funcionamiento de los diferentes componentes electrónicos; condensadores, resistencias, transistores, leds, etc. montando circuitos de elctrónica analógica sobre una base protoboard, alimentada con un portapilas y donde únicamente habría que ir pinchando componentes para ir conectando y componiendo los diferentes circuitos.
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