Proyecto CITE 2020-21

 

PROYECTO DEL PROGRAMA CITE (STEAM)

“INICIACIÓN A LA PROGRAMACIÓN Y ROBÓTICA  PARA LA E.S.O. Y BACHILLERATO 2020-21”

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, que estamos intentando implementar 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, continuar y ampliar cada año 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.

La participación en el Programa INNOVATED  a través de CITE en su modalidad STEAM, nos ha facilitado la adquisición de los  medios técnicos necesarios para adentraremos en el mundo de la construcción  y manejo de Drones y de su programación; concretamente hemos adquirido 6 DJI Tello Edu, ideales para iniciarse en el manejo y programación de drones aéreos y 1 DJI Mini 2, UAS ya de mayor entidad y con una camara de alta definición 4K y alcance de varios kilometros.

Del mismo modo y relacionado con lo anterior, gracias a los recursos puestos a nuestra disposición por el Programa CITE , nos ha permitido disponer de una impresora 3D  ANYCUBIC 3D Max Pro, para poder fabricar nuestras propias piezas a partir de los diseños realizados a partir de imágenes y creaciones, para así combinar los conocimientos de máquinas y herramientas, procedimientos de fabricación, diseño 3D mediante Sketchup y Thinkercard, así como su manipulación y preparación mediante los programas Cura y Blender.

 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.

• Drones. Tipos.

• Mecanismos para el desplazamiento de un dron aéreo.
• Sistemas de navegación y posicionamiento de drones.

• Controladores y software de programación: CRUMBLE, SCRATCH y DRONEBLOCKS.

•  TRABAJAMOS EN EL AULA-TALLER: Normas de seguridad para trabajar con automatismos y robots. Normas de vuelo de drones aéreos.

• CUIDAMOS EL ENTORNO: El desarrollo sostenible, implicaciones.

•  TECNOLOGÍA Y SOCIEDAD: Tipos de robots. Implicaciones sociales en el uso de robots y drones 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 sociales y 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 la etapa de Secundaria y Bachillerato del IES Puente Ajuda,  imparto el área en 2º  ESO y 1º y 2º de Bachillerato con grupos de alumnos variables (desde 7 a 21 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, con las limitaciones de seguridad y distanciamiento que nos impone la pandemia a la hora de afrontar dentro del aula taller la realización de proyectos manipulativos.

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, aunque es complicado por la rotación constante de la .

RECURSOS:

Disponemos de 17 ordenadores portátiles en el taller de Tecnología, aunque con 2º de la ESO podríamos hacer uso de los portátiles asignados a cada alumno, pues no pueden desplazarse de su aula por las limitaciones de movilidad impuestas y con los de 3º tendríamos que acudir al aula de informática, cerca del aula-taller.

Recientemente hemos adquirido 6 DJI Tello Edu, ideales para iniciarse en el manejo y programación de drones aéreos y 1 DJI Mavic 2 Mini, UAS ya de mayor entidad y con una camara de alta definición y alcance de varios kilometros.

DJI Tello Edu con sus bases de misiones

DJI Tello Edu

Conjunto de 6 drones adquiridos

 

Dron DJI Mini 2

Dron de gran alcance y 4K

Del mismo modo, el Programa CITE nos ha permitido disponer de una impresora 3D , en este caso hemos elegido la ANYCUBIC 3D Max Pro, para poder fabricar nuestras propias piezas a partir de los diseños realizados a partir de imágenes y creaciones, para así combinar los conocimientos de máquinas y herramientas, procedimientos de fabricación, diseño 3D mediante Sketchup y Thinkercard, así como su manipulación y preparación mediante los programas Cura y Blender.

 

Impresora ANYCUBIC 3D Max Pro

Ya disponemos de kits de robótica gracias a nuestra participación en el programa CITE el pasado curso, parte de cuyos proyectos de programación podéis observar a continuación, utilizando 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, vienen con una serie de actividades graduadas por nivel de dificultad que ayudan enormemente en la evolución del aprendizaje de los chavales.

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 y evaluación de cada una de las tareas y proyectos, en modo digital preferentemente. 

TEMPORIZACIÓN:

Con cada grupo, al menos 10 sesiones iniciales en la 1ª evaluación, ampliando a 25 sesiones distribuidas entre la segunda y tercera evaluación en Bachillerato, durante todo el curso escolar 2020/2021.

ACTIVIDADES REALIZADAS:

A pesar de la pandemia del Covid-19 y a diferencia del pasado curso, pudimos completar todas las actividades previstas, pudiendo completar 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 por los alumnos de 1º de Bachillerato.

 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.