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Experiencias concursantes

ROBOTICA EDUCATIVA

Aprovechar el potencial de la robótica educativa, para para mejorar los procesos enseñanza-aprendizajes para desarrollar en los alumnos las competencias del Siglo XXI.

- Tucuman
Nivel: Primaria
Área: Tecnología. 

SISTEMATIZACION DE LA EXPERIENCIA

 

AÑO 2015/16

 

                                 “ROBOTICA EDUCATIVA”

 

Personas responsables de la experiencia: Barreiro Guillermo Alfredo docente del área de Tecnologías Diversas.

Contacto: barreiroguillermo@yahoo.com.ar

 

Nombre de la Institución Educativa: Escuela N° 171 “Luis Lobo de la Vega”

Niveles de Educación que imparte: Nivel Inicial, Primaria y Ciclo Básico Secundario

Loc.: Leocadio Paz

Departamento: Trancas

Provincia: Tucumán

Correo electrónico

esc_171@yahoo.com.ar

 

 

I.-Resumen de la experiencia:

 

          Esta es una propuesta alternativa para lograr, el aprender a pensar por parte de los alumnos usando la tecnología en nuestro caso robótica.

          La realización de proyectos de robótica otorga al estudiante la capacidad de aprender importantes conocimientos a través de la construcción, programación y prueba de los robots. Durante este proceso el estudiante se encontrara con conceptos claves que se relacionan con la tecnología, las ciencias de la computación, matemáticas, ciencias en general, trabajo en equipo y comunicación. Al mismo tiempo el estudiante aprende el proceso de explorar, planificar y resolver problemas. También se familiariza con el principio de dividir un proyecto en pequeñas partes y así lograr una solución metódica y más abordable.

         El  propósito educativo de esta experiencia es promover la creación de una generación de niños y niñas sensibilizados con el desarrollo actual de la ciencia y la tecnología.

Este proyecto de robótica, promueve la generación de ambientes de aprendizaje e intercambio, donde cada individuo enfrenta situaciones interesantes y retadoras, que lo incentivan a desarrollar producciones externas con sus compañeros y que se ven enriquecidas física e intelectualmente con la construcción conjunta.

         La finalidad no es aprender robótica, sino aprovechar su potencial educativo en las aulas para que los más pequeños, desde los primeros niveles educativos y de forma lúdica, desarrollen competencias para el siglo xxI a través de la resolución de pequeños retos de aprendizaje diarios mediante el uso de la robótica y la programación.

 

II.- Informe de la experiencia:

 

II- a. Introducción:

            Contextualización (descripción y caracterización del barrio/comunidad/ escuela, contextualización socio-histórica y educativa)

 

          Nuestra escuela está inserta en la localidad de Leocadio Paz, Departamento de Trancas sobre la ruta provincial N° 309 a 90 Km de San Miguel de Tucumán a 12 Km de la ciudad cabecera del departamento y a 5 Km de la localidad del Tala Salta. El  nivel socioeconómico de las familias que allí viven  es bajo, con altos índices de vulnerabilidad social, económica y cultural. Esta situación pone de manifiesto un constante despoblamiento (migración de la población). Las actividades productivas están relacionadas a pequeños tambos y a minifundio de baja producción, con pocas posibilidades de expansión de las áreas productivas por problemas  relacionados a los recursos hídricos y a la tenencia de tierras. Durante los últimos años se notó un asentamiento de familias de migrantes bolivianos que se dedican a la horticultural como arrendatarios de las tierras.

La escuela es de jornada completa y cuenta con los niveles iniciales, primaria y el ciclo básico secundario, además en su predio hoy se encuentra en funcionamiento el CAPS (el mismo se trasladó a este predio, al tener problemas de infraestructura en su anterior asentamiento)

 

II- b. Diagnóstico: ¿Para qué se plantea el proyecto? ¿Qué queríamos cambiar, sobre qué innovar o qué problemas solucionar?

 

El avance tecnológico que vivimos nos obliga a dar una respuesta educativa concreta. Internet, agendas electrónicas, computadoras, televisión digital, satelital, telefonía, código de barras, tractores, equipos agrícolas y procesos automatizados son formulas tecnológicas, que se multiplican por todos los rincones y forman parte de nuestras vidas cada vez en mayor medida.

Como complemento de esta situación también se observa en la sociedad actual una no predisposición a la abstracción y al pensamiento lógico y sin abstracción y pensamiento lógico no hay desarrollo tecnológico ni científico, ni tampoco tendremos ciudadanos reflexivos con sentido crítico y autonomía intelectual, que sean capaces de contribuir en la construcción de una sociedad más justa, democrática y solidaria.

Es por ello que para tratar de revertir la situación planteada precedentemente, se pone en práctica el proyecto de robótica educativa, como una herramienta pedagógica, que representa un aporte valido, concreto y pertinente de la tecnología en la educación, puesto que fomenta el desarrollo de la capacidad de abstracción y el pensamiento lógico formal de los alumnos.

 

 

 

II- c. Fundamentación: ¿Desde qué marco conceptual podemos abordar esta problemática? ¿En qué creemos, en qué ideas e ideales nos apoyamos?

 

El valor educativo de este proyecto no se agota en la construcción de modelos ya que al proyectar, construir, programar y operar prototipos tecnológicos, el alumno se apropia de muchos conceptos científicos y adquiere la habilidad de investigar y aplicar aptitudes para resolver problemas concretos.

El proyecto es una propuesta alternativa para lograr el “aprender a pensar” por parte de los alumnos utilizando la tecnología, pues tiene como basamento, que el conocimiento se construye progresivamente gracias a la interacción entre el alumno y el medio, donde la mejor manera de lograr dicha construcción es construyendo algún “objeto para pensar”, que posea un contenido de real interés para el alumno y con la ayuda recíproca de sus compañeros.

Es decir este proyecto se fundamenta en el construccionismo, es decir el “aprender haciendo”, posibilitando el desarrollo de la creatividad, las relaciones intra e interpersonales, el trabajo en equipo, la ética y la ciudadanía, permitiendo al educador realizar acciones que desarrollen la motivación, la memoria, el lenguaje, la atención, la percepción, la emoción de los alumnos y a otros aspectos que contribuyen a la educación, dando nuevo significado a las prácticas pedagógicas actuales.

 

 

II- d. Objetivos: ¿Para qué? ¿Qué esperábamos conseguir?

 

 

  1. Propiciar el trabajo en equipo, la integración curricular promoviendo un ambiente de solidaridad y compromiso como fuente de ayuda y apoyo a la solución de problemas y retos.
  2. Generar la participación activa del alumno en la formulación de hipótesis, en la investigación y en la exploración de ideas, que lo lleve a discutir y a poner en práctica su manera de pensar y evaluar resultados, además de formular argumentos
  3. Adquirir conceptos que permitan explorar diversas áreas del conocimiento en el momento en que el alumno este proyectando y construyendo dispositivos.
  4. Superar retos poniendo en práctica conceptos y habilidades cognitivas relacionadas con las distintas áreas curriculares.
  5. Iniciarse en los lenguajes de programación de manera natural y lúdica.
  6. Desarrollar el aprendizaje por indagación. Aprendizaje por ensayo y error.

 

II- e. Acciones: ¿Cuáles son las acciones a desarrollar? ¿Qué procedimientos se utilizan? ¿Qué contenidos? ¿Qué bibliografía? ¿Qué recursos didácticos?

 

El proyecto se encuadra en la metodología Contextualizar, Construir, Analizar y Continuar, una pedagogía basada en situaciones problemáticas, donde se espera que el alumno se involucre, participe de un esfuerzo colectivo en un proyecto y de esta manera facilitar la adquisición de nuevas competencias.

 

 

Contenidos:

 

 

Introducción a la robótica.

Estructura, rigidez, centro de gravedad, equilibrio..

Introducción a los lenguajes gráficos de programación.

Diseño y mecánica: Poleas, engranajes, palanca, velocidad, torque, maquinas simple.

Sensores: Tipos de sensores, características, sensores de tacto, sensores de luz, sensores de ultrasonido.

Maquinas complejas, diferencial, tornillo sin fin.

Señales eléctricas y magnéticas.

Placa ARDUINO UNO.

Motores de corriente continua, servomecanismos, motores pasó a paso.

Mecánica de los fluidos, principio de Pascal.

Geometría, figuras geométricas.

Sistema métrico decimal.

Introducción al Scratch, Minibloq y kodu.

Representaciones gráficas.

Tecnología de las herramientas y los materiales.

Normas de Higiene y seguridad.

Análisis de productos.

Etapas del proyecto.

Medios de comunicación.

Tipos de viveros

Micro- climas.

 

 

 

Recursos:

 

Notebook y piso tecnológico de conectar igualdad, las A.DM. de primaria software open  source SCRATCH, MINIBOQ, ARDUINO, KODU.

Placas ARDUINO UNO

Motores de corriente continua, servos mecanismos, motores pasó a paso obtenido de lectoras de disco rígido de computadoras en desuso.

Sensores de ultrasonido, sensores de choque, sensores de humedad y temperatura.

Display LCD 16x2 con comunicación I2C

Componentes electrónicos varios, placas impresas cables etc.

Pen Drive, C.D., Teléfonos celulares.

Cartón corrugado, palitos de helados, palillos, madera MDF de 3mm., pegamentos.

Madera de pino de 1”, Hierros de 4 mm.

Papel, tijera, trinchete, maquina agujerear, maquina caladora, cepilladora pistola de temperatura para silicona.

 

Bibliografía

 

Los documentos con los que se trabajaron son en soporte digital en formato PDF

ARDUINO TUTORIALES  y por videos tutoriales, los cuales fueron guardados en el servidor del piso tecnológico del establecimiento para ser usados a través de la ethernet.

 

 

 

II- f. Descripción de la Experiencia:

 

II-f.1- Detalles del proceso (actores, modos de organización, modos de trabajo y metodologías, distribución del tiempo, espacios, formas de agrupamiento, contenidos trabajados, cambios o transformaciones, dificultades, avances,  vinculación con los otros niveles del contexto territorial)

           El proyecto está destinado a los alumnos del  1º ,2° ciclo de primaria y alumnos del Ciclo Básico del secundario. El mismo se encuadra en la metodología Contextualizar, Construir, Analizar y Continuar.

           En la etapa Contextualizar, se establece una conexión del conocimiento previo del alumno con los nuevos y se inserta una actividad práctica relacionada con el mundo real. En la etapa Construir, los alumnos realizan montajes relacionados con el desafío propuesto por la contextualización, momento en el cual se registra una constante interacción entre mente y manos. El proceso de construcción física de modelos proporciona un ambiente de aprendizaje fértil para el proceso de mediación por parte del docente.

          La etapa Analizar es el momento de pensar sobre cómo funcionan las cosas, experimentando, observando, analizando y corrigiendo posibles errores, lo cual valida el proyecto y su viabilidad al mundo real.

          La etapa Continuar está basada en el deseo natural del ser humano de aprender y conocer sobre las cosas. Se propone un nuevo desafío a los alumnos y los estimula entrar en una espiral de aprendizaje donde en cada nivel superior se valoran los conocimientos previos.

         El proyecto se secuencio de la siguiente manera: El 1º Ciclo de primaria se trabajó en pareja pedagógica, entre el área de lengua y tecnologías diversas, en la introducción a los alumnos de este nivel a la programación grafica en base al scratch, realizando los alumnos trabajos simples de contar historias entre personajes que interactúan entre ellos. Adquiriendo de esta manera el primer contacto con los bloques de programación de manera intuitiva. Esto mejoro notablemente la expresión oral y escrita.

En el 2º ciclo de primaria se trabajó en proyectos de diseño y construcción de modelos y prototipos de brazos hidráulico, vehículos móviles controlados por la placa Arduino Uno programada con el S4A de Scratch, la cuales tienen como actuadores motores dc, servomotores y sensores de ultrasonidos, en estos trabajos se articularon con las áreas de matemática ciencias y tecnologías diversas. Lo producido fue presentado en distintos eventos en el departamento de trancas y en las instancias departamentales de feria de ciencia. Se observó en los alumnos un alto grado de participación muy colaborativos entre ellos y un aumento en el pensamiento lógico y de lateralidad

El Ciclo Básico de secundaria, es una sección agrupada de alumnos de 1º, 2º y 3º Año, se trabajó en el diseño y construcción de prototipos de vehículos robotizados, y a partir de los logros alcanzados con los mismos, se abordó el diseño y construcción de un prototipo de vivero con micro-clima controlado, con sensores de humedad, temperatura, y motores de continua para controlar dichos parámetros (bomba de agua y ventilador) y display LCD 16x2 de comunicación I2C. El programa que se uso fue el IDE de Arduino, con apoyo de las librerías del mismo. Este trabajo estuvo articulado entre el área de tecnología, tecnologías agropecuarias y ciencias. Este trabajo surgió de la necesidad de dar respuesta a las condiciones propias de la zona en la producción de hortalizas. Los resultados fueron presentados ante la comunidad en distintas muestras y ferias de ciencia departamental y provincial. Los alumnos involucrados empezaron a proyectar el trabajo a otras situaciones problemáticas de la zona.

          Es de realizar una mención especial que uno de los mayores problemas para la ejecución de este proyecto es el relacionado a los montajes electrónicos, puesto que estos implican un dominio de temas de electrónica que supera el nivel de los alumnos participantes. Este problema tuvo dos soluciones, una fue que el montaje electrónico lo realizan alumnos de la escuela de Adultos Latinoamérica de la Formación Profesional de Audio y Tv. De Tafí Viejo en un trabajo de escuelas colaborativas y el otro camino fue el de adquirir (colaboración de los docentes) componentes open sources.

          Otros elementos electrónicos se obtuvieron de equipos de CPU en desuso de la localidad  de Salta.

 

 

II-f.2- Reflexiones del resultado de la experiencia (comunicaciones entre el docente, el alumno, la escuela y el referente territorial para la organización y/o puesta en práctica de la actividad, logros alcanzados, sentimientos, capacidades, estilos para comunicar los resultados, evaluaciones, aspectos no resueltos, cuestiones pendientes, lenguaje desarrollado, incidencia en la trayectoria escolar de los estudiantes la actividad).

          La comunicación entre todos los actores internos y externos involucrados fue fluida y permanente, donde la participación colaborativa fue lo que más favoreció el desarrollo de las estrategias y actividades planteadas.

          Como instrumentos de evaluación se usó el porfolio, con documentación fotográfica de los distintos momentos del proyecto, así también la presentación del trabajo ante la comunidad y en las instancias escolar, de ferias de ciencias y tecnología del año 2015 y 2016, donde los alumnos dieron una muestra acabada de que el recorrido que a partir del hacer, les permitió tener un dominio conceptual y mayor claridad de ideas sobre el  tema. Además se vio aumentada la autoestima y la integración grupal, fortaleciendo el sentimiento de solidaridad y respeto mutuo, basado en los resultados del trabajo grupal.

Se diseñaron y se construyeron prototipos de brazos hidráulicos, vehículos robotizados y en el nivel medio un prototipo de vivero con control de micro-clima.

 

II- g. Conclusiones

 

Este proyecto se comenzó a trabajar  en el año 2015, y podemos decir y con lo hasta ahora trabajado, se tuvo una excelente aceptación y participación de parte de todos los actores involucrados, igualmente quedo establecida la viabilidad de la integración de la robótica educativa con la programación curricular. También se ha comprobado que la manipulación de material lúdico informático ha permitido mejoras en la coordinación motriz y en particular en el aspecto psicoeducativo el desarrollo de competencias del siglo XXI

Es de hacerse notar que los avances en este tipo de proyectos serían mayores de contar con conectividad a internet en la institución, ya que permitiría a los alumnos involucrarse más en la etapa investigativa.

De cualquier manera el antecedente de lo actuado en este proyecto impulsa el desarrollo de nuevos proyectos de resolución de situaciones problemáticas, de la producción local, en un intento de que los alumnos encuentren una estrategia de colonización cognitiva, entendiéndose por esta como un modo de conquista progresiva y gradual, asociada a recorridos exploratorios de todo tipo, pero también en un retroceso continúo; a un volver a cuestionar permanentemente lo que se ha hecho para organizarlo de nuevo; a un estar en condiciones de servirse también de aquello que ya se posee adaptándolo para responder a nuevas exigencias.


https://www.youtube.com/watch?v=SjUsAI59ZEI

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