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MINISTERIO DE EDUCACIN

MANUAL PEDAGGICO DE ROBTICA EDUCATIVAManual para el docente

Propuesta de Contenido:Direccin de Innovacin Tecnolgica en Educacin

Coordinador General:Jorge Ivn Peralta Nelson

Revisin Pedaggica:Mara Antonieta Mendoza FloresCsar Augusto Guevara MedinaRoco Vernica Flores GaraycocheaLadislao Gallardo RodrguezAlex Amadeo Santivaez BarreraMariela Corrales PrietoErbhing Sotomayor ObregnTeddy Castillo Achic (DEIB)

Edicin General:LED WERNHER VON BRAUN

Correccin de Estilo:Mara Antonieta Mendoza FloresCsar Augusto Guevara MedinaPedro Luis Chuquiyauri MoquillazaLED WERNHER VON BRAUN

Diseo:LED WERNHER VON BRAUN

Ministerio de EducacinCalle Del Comercio N. 193, San BorjaLima 41, PerTelfono: 615-5800www.minedu.gob.pePrimera edicin: 2016

Tiraje: 42,848 ejemplaresImpreso en Grfica Esbelia Quijano SRLJr. Recuay N 243 - Brea - Lima - PerHecho el depsito Legal en la Biblioteca Nacional del PerN. ................Todos los derechos reservados. Prohibida la reproduccinde este material por cualquier otro medio, total oparcialmente, sin permiso expreso del Ministerio deEducacin.


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NDICE

Pag.1. Introduccin __________________________________________________________ 05 1.1. Contextualizacin _______________________________________________ 05 1.2. Descripcin de la gua ___________________________________________ 06 1.3. Relacin con reas curriculares ____________________________________ 062. Competencias bsicas ___________________________________________________ 09 2.1. Ciencia y ambiente ______________________________________________ 10 2.2. Matemtica ____________________________________________________ 10 2.3. Comunicacin __________________________________________________ 113. Fundamentos pedaggicos para la intervencin de la robtica educativa __________ 12

3.1. Principios tericos ______________________________________________ 12 A. Aprendizaje significativo y activo ______________________________ 12B. Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) _________________________ 13

C. Aprendizaje basado en el juego _______________________________ 15 3.2. Ciencia y tecnologa _____________________________________________ 16 A. Ciencia ___________________________________________________ 16 B. Relacin entre ciencia y tecnologa _____________________________ 16 C. Evolucin histrica de la tecnologa ____________________________ 17

Mquinas simples _______________________________________ 20 a. Palancas ____________________________________________ 20 b. Ruedas y ejes ________________________________________ 23 c. Engranajes __________________________________________ 25 d. Poleas ______________________________________________ 27

Mecanismos motorizados _________________________________ 32 Automatizacin y robtica _________________________________ 33

4. Kit de robtica educativa WeDo ___________________________________________ 364.1. Descripcin ____________________________________________________ 364.2. Inventario _____________________________________________________ 37

4.3. Procedimientos para interactuar con los dispositivos electrnicos ________ 41 4.4. Recomendaciones ______________________________________________ 425. Orientaciones metodolgicas para la aplicacin del kit de robtica

educativa WeDo _______________________________________________________ 43 5.1. Talleres de robtica educativa _____________________________________ 43 5.2. El proceso de aprendizaje 4C ______________________________________ 49 5.3. Mtodos de planificacin de lecciones de robtica educativa ____________ 50 5.4. Trabajo en equipo ______________________________________________ 526. Talleres de robtica educativa ____________________________________________ 537. Proyecto de aprendizajes interculturales con robtica educativa _________________ 998. Bibliografa ____________________________________________________________ 119


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1. Introduccin

Esta gua didctica dirigida al docente de educacin primaria hasido elaborada para el uso y la aplicacin del kit de robticaeducativa WeDo. Contiene orientaciones pedaggicas ydidcticas para la enseanza y/o el reforzamiento efectivo deuna diversidad de competencias de las reas curriculares deCiencia y ambiente, Matemtica y Comunicacin.

La gua pretende articularse con las competencias, lascapacidades y los indicadores de desempeo del DiseoCurricular Nacional y de las Rutas del Aprendizaje. En ella, sedesarrolla el rea de Ciencia y ambiente integrada con las dems

reas curriculares y con estrategias recomendadas en las Rutasdel Aprendizaje.

El enfoque de esta gua parte desde la perspectiva de que en elaprendizaje "hacer cosas" es mucho mejor que solo "hablarsobre cosas". De hecho, es esta la razn del nombre "WeDo",que proviene de la fusin de dos palabras en ingls: "We + Do"que significan "nosotros hacemos". Siendo de esta manera elenfoque de aprendizaje, lo que se busca con el kit de robticaeducativa es "aprender creando".

El contenido propuesto en esta gua ayudar a que el estudiante desarrolle capacidades decomprensin tecnolgica, en la bsqueda de habilidades que les permita desarrollarse en elmundo de la tecnologa que est en constante evolucin por la era digital en la que vivimos.

Tal como se expresa en las Rutas del Aprendizaje, "Los estudiantes son 'nuevos en el mundo'.Mucho de lo que existe y les rodea, sea natural o artificial, le es desconocido". Por lo tanto, "seencuentran en un proceso de 'reconocimiento del mundo' que les rodea" (Rutas del

Aprendizaje-Ciencia y ambiente) .

Considerando estos aspectos, en robtica educativaprima como propsito que el estudiante tome"conciencia de la ciencia" en la vida diaria creando yrecreando objetos. En frase del notable estudioso dela mente infantil, Jean Piaget: "Entender esinventar".

Los estudiantes descubrirn, paulatinamente, quemuchos de los objetos que construyen no son msque la aplicacin de la ciencia. As, podrn responderpreguntas generales y comprobar sus propiashiptesis. Por ejemplo, que la palanca est presente

en una escoba, una puerta, un destapador, en losremos de una canoa, un engrapador, una tijera,entre otros objetos.

1.1 Contextualizacin

Fotografa: Instituto Wernher Von Braun



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RobticaobticaRobtica ducativaducativaEducativa

Primaria

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1.2 Descripcin de la gua

El objetivo de esta publicacin es promover la apropiacin de estrategias de enseanza-aprendizaje destinadas a fortalecer las competencias de pensamiento crtico y creativo,resolucin de problemas y desarrollo de destrezas en razonamiento matemtico de losestudiantes, propiciando el trabajo en equipo y la toma de decisiones.

De esta manera, se busca orientar a los docentes en el uso de los materiales de robticaeducativa integrando las diferentes competencias y capacidades de las reas de Matemtica,Comunicacin y Ciencia y ambiente.

1.3 Relacin con reas curriculares

En trminos de Mario Bunge: "La ciencia como actividad como investigacin pertenece a lavida social; en cuanto se la aplica al mejoramiento de nuestro medio natural y artificial, a lainvencin y manufactura de bienes materiales y culturales, la ciencia se convierte entecnologa" (Bunge: 1957-59).

Siendo as de estrecha la relacin entre ciencia y tecnologa, esta ltima puede ser consideradauna puerta de ingreso hacia los conocimientos cientficos. La tecnologa, y en particular larobtica educativa, es, por lo tanto, un campo frtil y graduable para develar la ciencia que hay"depositada" en objetos, mquinas y artefactos diversos.

"La tecnologa no es meramente el resultado de aplicar el conocimiento cientfico existente alos casos prcticos: la tecnologa viva es, esencialmente, el enfoque cientfico de los problemasprcticos, es decir, el tratamiento de estos problemas sobre un fondo de conocimientocientfico y con ayuda del mtodo cientfico. Por eso, la tecnologa es fuente de conocimientosnuevos" (Bunge: 1957-59).

La robtica educativa, como la tecnologa en general, es aglomerante. Concurren en elladiversas disciplinas de manera que "hacer tecnologa" implica operar diversos conceptos deciencia. Como tal, es un gran aporte a la adquisicin de competencias. Al respecto, tngase encuenta que "la competencia es un aprendizaje complejo, pues implica la transferencia ycombinacin apropiada de capacidades muy diversas para modificar una circunstancia y lograrun determinado propsito" (Rutas del Aprendizaje-Ciencia y ambiente-3. y 4. grado deeducacin primaria).

La ciencia es el fundamento de la tecnologa moderna, sin duda alguna. Sin embargo, en losalbores de la humanidad no exista ciencia. Para que existiera, debi inventarse la escritura ytras ella la matemtica. Por lo tanto, las herramientas de esas pocas se fundaban en elconocimiento prctico. Con el transcurrir del tiempo, las cosas cambiaron dramticamente.

La continuacin de la civilizacin moderna depende, en gran medida, del ciclo delconocimiento: la tecnologa moderna digiere ciencia, y la ciencia moderna depende a su vez delequipo y del estmulo que le provee una industria altamente tecnificada" (Bunge: 1957-59).

La recreacin de prototipos tecnolgicos busca, entonces, recorrer este "ciclo deconocimiento" que hay entre ciencia y los objetos producidos por la humanidad. "Es

fundamental ser conscientes de que si bien las capacidades se pueden ensear y desplegar demanera aislada, es su combinacin (segn lo que las circunstancias requieran) lo que permitesu desarrollo" (Rutas del Aprendizaje-Ciencia y ambiente-3. y 4. grado de educacinprimaria).


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SECUENCIA CAUSA DE DESARROLLO DE LAS TCNICAS DE CLCULO

3000 AC

2700 AC

2350 AC

600 DC

1588

1594

1729

1820

1844

1854

1904

1938

1945

1948

1958

1971

Nmeros

baco

Electricidadesttica

Notacinposicional

Logaritmos Regla de clculo

Corrienteelctrica

Electroimn

Cintaperforada

Rel

Algebrabinaria

Vlvulatriodo Computadora

MARK I

ComputadoraENIACComputadoraibm 604

Transistor

Circuitosintegrados

MicroprocesadorINTEL 4004

1805

Fuente: Soliverez, Carlos E. (1992). Ciencia, tcnica y Sociedad. FLASCO: Argentina.

Aunque la relacin entre robtica educativa y otras reas curriculares (Comunicacin y Personalsocial) no tiene la misma relacin estrecha de interdependencia que guarda con las Cienciasnaturales y la Matemtica, son condiciones indispensables para que el ciclo del conocimiento(cienciatecnologa) se cumpla.

"La lgica y la matemtica establecen contacto con la realidad a travs del puente del lenguaje,tanto el ordinario como el cientfico" (Bunge: 1957-59). Coincidentemente, Halliday (1993)citado en las Rutas del Aprendizaje del rea de Comunicacin enfatiza que "el lenguaje es unacondicin para la cognicin humana; es el proceso por medio del cual la experiencia se vuelveconocimiento".

As, la produccin de textos escritos y orales puede ser asumida en diversas ocasiones en unenfoque de aprendizaje basado en proyectos, tal como se propone en esta gua para los talleres derobtica educativa (ver ms adelante el tem 3.1-B). Por ejemplo, desde la creacin de un lema queidentifique el equipo de robtica hasta reportes de resultados o desde la redaccin de normas parael trabajo en equipo hasta bitcoras de diseo de prototipos.

La ciencia procura siempre medir y registrar los fenmenos. Los nmeros y las formas geomtricasson de gran importancia en el registro, la descripcin y la inteligencia de los sucesos y procesos"(Bunge: 1957-59). En el caso de la robtica educativa, la lgica y la matemtica establecen contactocon el mundo real a travs de las mediciones, agrupaciones, seriaciones y creacin de algoritmos de

programacin.


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Competencia internacional de robtica educativa First LEGO League (Europa y Amrica), categora junior (utilizarobtica educativa WeDo). Fotografa: Instituto Wernher Von Braun

Estos productos textuales y orales podran ser enfatizados en relacin con la ciencia y tecnologa.Por ejemplo, optando por nombres de cientficos o de inventores como Arqumedes, Newton, etc.En cuanto al lema, este podra ser algn tipo de mxima cientfica. Y si no fuera as, debera tener

sentido, comunicar la identidad del equipo y causar impacto. En el primer caso se trata de resaltar lahistoria de la ciencia. En el segundo, el nfasis est centrado en la creatividad comunicativa.

La pedagoga de proyectos de robtica educativa puede tener como culminacin una asambleaque, adems de darnos respuestas de los aprendizajes adquiridos, permita que todos los equiposplanteen sus propuestas y los criterios que primaron para tomar sus decisiones, mejorando, de estamanera, sus capacidades de argumentacin. Este es el momento en que el cuaderno de bitcoracobra un papel importante, ya que es el registro de todos los problemas encontrados a lo largo delreto tecnolgico y de los rumbos enmendados.

Pero no solo es el lenguaje lo que importa en el momento de construir conocimiento. La interaccin

social (que permite el lenguaje) solo se consigue si previamente hay una actitud favorable a lacomunicacin. La dimensin personalsocial es tambin fundamental para la construccin delconocimiento. Sobre este particular, hay cada vez ms evidencia que la competitividad de lasindustrias y de las naciones depende en mucho de la capacidad del trabajo en equipo.


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El Aprendizaje est ntimamente ligado al hacer. Se trata de una experiencia activa de construccin deconocimiento. Hacer es: escribir, diagramar, investigar, probar, intentar, equivocarse, etc.

La robtica educativa es un medio de aprendizaje, por el cual la principal motivacin es el diseo ylas construcciones de creaciones propias. Estas creaciones se dan en primera lugar de forma mental

y, posteriormente, en forma fsica; y son construidas con diferentes tipos de materiales ycontroladas por un sistema computacional.

Permite que los estudiantes construyan sus propias representaciones del entorno que los rodea,facilitando un mejor entendimiento del mundo real.

Los anima a pensar creativamente, analizar situaciones y aplicar el pensamiento crtico yhabilidades para resolver problemas reales.

Estimula la imaginacin y creatividad, y desarrolla la concentracin y habilidades manuales de

los estudiantes. Permite que ingresen a la ciencia por la puerta de la experimentacin, adems de provocar una

inquietud por el razonamiento cientfico. Permite dar a los estudiantes un espacio controlado en donde puedan cometer errores y estos

no generen perjuicio en el propio estudiante. "El mejor aprendizaje no vendr de encontrar lasmejores formas para que el docente instruya, sino de darle al estudiante las mejoresoportunidades para que construya" (Seymour Papert).

"Cuando los estudiantes se involucran creando, haciendo o construyendo un prototipo, almismo tiempo estn construyendo conocimiento en sus mentes" (Seymour Papert).

La robtica educativa, tal como se conoce ahora, surgi en el seno de uno de los mayores centros

de produccin mundial del conocimiento: el Instituto Tecnolgico de Massachusetts (MIT), y lapersona encargada de hacerlo fue el cientfico y educador Seymour Papert, creador del primersoftware de programacin para nios denominado LOGO y colega en Viena del clebre JeanPiaget.

"El mejor aprendizaje no vendr de encontrar las mejores formas para que el docente instruya,sino de darle al estudiante las mejores oportunidades para que construya."

"Cuando los estudiantes se involucran creando, haciendo o construyendo un prototipo, al mismotiempo estn construyendo conocimiento en sus mentes."

Seymour Papert, Instituto Tecnolgico de Massachusetts

El aprendizaje se hace ms significativo

cuando el aprendiz es protagonista. Elaprendiz aprende ms

Se aprende ms haciendo, manipulando, es enesas circunstancias donde se presentan lasdudas.

Se aprende ms investigando, pues sevan construyendo nuevos aprendizajesa partir de la informacin que seencuentra.

Se aprende experimentando,motivados por la curiosidad yreflexionando sobre los errores ydiscutiendo en equipo.

HACIENDO

INVESTIGANDO

EXPERIMENTANDO

TRABAJANDO

EN

EQUIPO

2. Competencias bsicas

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Img. 4


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RobticaobticaRobtica educativaducativaeducativa

Primaria

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Dada la relacin que tiene la tecnologa y en particular la robtica educativa con las demsreas curriculares (ver tem 1.3 de esta gua), se propone aplicar este material para diversascompetencias.

2.1 Ciencia y ambiente En el rea de Ciencia y ambiente proponemos las siguientes competencias para los estudiantes:

Competencia Capacidad

Indaga, mediante mtodoscientficos, situaciones que

pueden ser investigadas por laciencia.

Problematiza situaciones.

Disea estrategias para hacer una indagacin.

Genera y registra datos e informacin.

Analiza datos o informacin.

Explica el mundo fsico, basadoen conocimientos cientficos.

Comprende y aplica conocimientos cientficos.

Argumenta cientficamente.

Disea y produce prototipostecnolgicos para resolverproblemas de su entorno.

Plantea problemas que requieren soluciones tecnolgicas yselecciona alternativas de solucin.

Disea alternativas de solucin al problema.

Implementa y valida alternativas de solucin.

Evala y comunica la eficiencia, la confiabilidad y los posiblesimpactos de su prototipo.

Construye una posicin crticasobre la ciencia y la tecnologa en

sociedad.

Evala las implicancias del saber y del quehacer cientfico y tecnolgico.

Toma posicin crtica frente a situaciones socio-cientficas.

Evala y comunica.

2.2 Matemtica En el rea de Matemtica proponemos las siguientes competencias para los estudiantes:


Acta y piensa matemticamenteen situaciones de cantidad.

Matematiza situaciones.

Comunica y representa ideas matemticas.

Elabora y usa estrategias.

Razona y argumenta generando ideas matemticas.

Acta y piensa matemticamenteen situaciones de regularidad,

equivalencia y cambio.





Acta y piensa matemticamenteen situaciones de forma,

movimiento y localizacin.






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Acta y piensa matemticamenteen situaciones de gestin de datos

e incertidumbre.





2.3 Comunicacin En el rea de Comunicacin proponemos las siguientes competencias para los estudiantes:


Comprendetextosorales.

Escucha activamente diversos textos orales.

Recupera y organiza informacin de diversos textos orales.

Infiere el significado de los textos orales.

Seexpresa

oralmente.

Adeca sus textos orales a la situacin comunicativa.

Expresa con claridad sus ideas.

Utiliza estratgicamente variados recursos expresivos.

Interacta colaborativamente manteniendo el hilo temtico.

Producetextos

escritos.

Se apropia del sistema de escritura.

Planifica la produccin de los diversos textos escritos.

Textualiza con claridad sus ideas segn las convenciones de la escritura.

Reflexiona sobre la forma, contenido y contexto de los textos orales.

Reflexiona sobre la forma, contenido y contexto de sus textos orales.

Comprendetextos

escritos.

Se apropia del sistema de escritura.

Recupera informacin de diversos textos escritos.

Reorganiza informacin de diversos textos escritos.

Infiere e interpreta el significado de los textos escritos.

MED - Rutas del aprendizaje

Reflexiona sobre la forma, contenido y contexto de los textos escritos.

Reflexiona sobre la forma, contenido y contexto de sus textos escritos.


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3. Fundamentos pedaggicos para laintervencin de la robtica educativa

A. Aprendizaje significativo y activo

El Diseo Curricular Nacional de Educacin Bsica Regular indica que:

1. El aprendizaje es un proceso de construccin de conocimientos elaborado por losestudiantes en interaccin con su realidad natural y social, haciendo uso de sus experienciasprevias. La enseanza es concebida como una accin generadora de un procesoeminentemente activo, en el cual los estudiantes construyen sus aprendizajes en

interaccin con su contexto, con sus compaeros, con los materiales educativos y con eldocente.

2. En toda accin educativa formal siempre hay una interaccin intencional creada por eldocente.La interaccin ser eficaz en la medida en que las intervenciones del docente seanoportunas y respondan a los intereses, a las necesidades y al nivel de desarrollo de losestudiantes.

3. En coherencia con la concepcin de aprendizaje y de enseanza que hemos asumido, y con

el fin de asegurar el logro de los aprendizajes previstos (competencias, capacidades yactitudes), es necesario precisar el rol del docente y de los estudiantes, as como de losdiversos elementos del currculo en la accin educativa concreta.

EL APRENDIZAJEDEBE SER:

Significativo: los aprendizajes deben corresponder a losintereses y a la edad evolutiva de los estudiantes.Adems, es necesario que la informacin adquiera sentidopara el estudiante, para ello, esta debe conectarse con suexperiencia previa.

Activo: el estudiante aprende

haciendo. Aprende cuandoexperimenta e interacta conlas personas y con los distintosmateriales, cuando reflexionay se comunica, cuando escribecon un f in determinado,cuando lee comprendiendo,cuando se equivoca y vuelvehacer la actividad, cuandomejora sus productos; esdecir, adquiere conocimientosy los incorpora a su vida.

Intercultural: la diversidadpotencia el aprendizaje delestudiante porque permitec o mp r en d er , c o n o c er yrespetar los pr inc ip ios ,costumbres, hbitos y valoresque se dan en cada cultura, eincorporar elementos queconsidere valiosos para sud e s a r r o l l o p e r s o n a l ysociocultural sin perder suidentidad o imponer suspropios saberes.

Cooperativo e Interactivo: el aprendizaje del estudiantedepende del contacto interpersonal con los maestros, loscompaeros, y con su entorno, ya que le permite el

intercambio de experiencias, establecer mejores relacionescon los dems, aumentar la autoestima, aprenderhabilidades sociales y seleccionar informacin que le seatil.

3.1 Principios tericos

Minedu - Diseo Curricular Nacional


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Existen diferentes acciones relacionadas a lametodologa por proyectos en distintos pases: Rusia,

Alemania y, especialmente, Estados Unidos. Para loshistoriadores alemanes se origina en el Manual andIndustrial Arts Programas de 1900 elaborado porCharles R. Richards y John Dewey. Sin embargo,existen trabajos educativos que se remontan desde1590, lo que nos hace reflexionar sobre el rol delproyecto en la institucin educativa.

El Aprendizaje Basado en Proyectos tiene comofinalidad pedaggica el concretizar el aprendizaje enuna aplicacin real que trascienda el aula de clase,

siguiendo un proceso sistematizado, por el cual losestudiantes planean, implementan y evalan sus

propuestas.

"La esencia de todo propsito, que parte de una situacin social, es la mejor garanta de la apropiacinde las capacidades nativas del nio. [] Bajo la direccin correcta se transforma en eficiencia" (William

Heard, 1918).

Cabe mencionar que el Aprendizaje Basado en Proyectos surge desde una aproximacin constructivista, queprogres a partir de los trabajos de psiclogos y educadores como Lev Vygotsky, Jerome Bruner, Jean Piaget yJohn Dewey. Se debe tener en cuenta que el movimiento constructivista, el cual busca proveer al estudiantede herramientas que le proporcionen la generacin y modificacin de ideas para elaborar su propioconocimiento, fue lo que direccion la mirada de las metodologas de la educacin hacia el aprendizaje comoun proceso activo del individuo.

A travs de su aplicacin, se recomiendan actividades de enseanza interdisciplinarias de largo plazo ycentradas en el estudiante, en lugar de lecciones cortas y aisladas. Adems, implica dejar de lado laenseanza mecnica y memorstica para enfocarse en un trabajo ms retador y complejo: utilizar un enfoqueinterdisciplinario en lugar de uno por rea o asignatura y estimular el trabajo cooperativo.

"Los proyectos pueden ser de varios tipos: estar relacionados con situaciones problemticas reales, conhechos de actualidad, con actividades escolares, con intereses particulares de los estudiantes o

propsitos pedaggicos del docente. Todos permiten el aprendizaje interdisciplinario, pues losestudiantes hacen uso de capacidades y conocimientos de diversas reas durante el proceso" (Minedu-

Rutas del Aprendizaje, versin 2015).

Caractersticas: Aprendizajes centrados en el estudiante, dirigidos por el estudiante. Se define claramente un inicio, un desarrollo y un final. El contenido significativo para los estudiantes y directamente observable en su entorno. Pretende solucionar problemas del mundo real para los estudiantes. Utiliza, de preferencia, fuentes primarias. Los objetivos especficos relacionados tanto con el Proyecto Educativo Institucional (PEI) como con

los estndares del currculo. Se concreta en un producto tangible que se pueda compartir. Se establecen conexiones entre lo acadmico, la vida y las competencias laborales. Propicia oportunidades para la reflexin y la autoevaluacin por parte del estudiante.

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B. Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP)

Competencia internacional de robtica educativa First LEGO League(Europa y Amrica), categora junior (utiliza robtica educativa WeDo).



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Situacino

problema:

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quese

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Descripciny

propsitodel

proyecto:

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pretendelogra

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Cronograma:

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proyecto.Incluyen

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proyecto

:

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acercadelas

actividad

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mejorarlaeficacia

delproyecto.

Com

ponentesbsico

sdelprocesoABP

(Bottoms&W

ebb,1988)


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La robtica educativa es un medio de aprendizaje multidisciplinario que utiliza recursos concretos(palancas, poleas, engranajes y otros), electrnicos (motores, sensores) y digitales (software deprogramacin). Mediante su confluencia, los estudiantes recrean mquinas diversas que logranautomatizar e impregnar con su inventiva, en un trabajo cooperativo, en el cual la prctica devalores muestra su utilidad en los resultados nacionales que obtiene cada equipo. En este contexto,el aspectoldico prima permitiendo que los estudiantes se involucren de una manera autntica.Las funciones y los beneficios del juego son diversos, pero en el terreno educativo interesa ms:

a) el hecho comprobado, que es una va de acceso que tiene el estudiante para conocer einteractuar de manera espontnea con el mundo que lo rodea; y b) que es un medio de primerorden para mantener la cohesin social. El juego, en consecuencia, debiera ser una herramientaprincipal para los aprendizajes acadmicos y no un medio eventual, al cual solo parece otorgrseleimportancia en educacin inicial. Resnick, discpulo de Papert y conductor del MIT Media Lab,Lifelong Kindergarten,ha sugerido, por el contrario, kindergarnetizar toda la educacin, es decir,impregnar con la filosofa precursora de Froebel, creador de los Kindergarten, la educacin paratodas las edades.

C. Aprendizaje basado en el juego

En la primera fila (1a, 1b, 1c), los GIFT deFroebel para Kindergarten reflejaban lafilosofa Hands-On heredada de Pestalozzi.Froebel puso el acento en el juego.- En la segunda fila, se muestran creacionesinspiradas en los GIFT de Froebel: 2a) kitdiseado por Mara Montessori; 2b) juego deconstruccin de Caroline Pratt; y 2c) aparicindel primer ladrillo LEGO.- El ladrillo LEGO revolucion el juego

constructivo, ya que permita construcciones yensambles fciles y seguros. Sus espigas,adems, permitan que la combinacin de 8ladrillos deriven en 1 milln de formasdiferentes.- En la tercera fila se exhiben: 3a) versin yarefinada de la tortuga LOGO de Papert en elMIT, con capacidad de grfico; 3b) elementostecnolgicos bsicos LEGO; 3c) LOGO + LEGOque enlaz el mundo virtual con el mundo realcreando la robtica educativa.

Mitchel Resnick, integrante delMedia Lab, marca as una lnea de continuidad histrica que seremonta a Johann Pestalozzi, pedagogo suizo, quien abogaba por el conocimiento prctico (Hands-On) y cuya filosofa inspir a Froebel para la creacin de los Kindergarten. Froebel, a su vez, seenfoc en el movimiento, la creacin, la curiosidad y el juego. Con Froebel se inicia el uso de los

juegos de construccin en la educacin en contraste con el enfoque memorista de aquel entonces.Mara Montessori, por su parte, tom el aspecto manipulativo de los GIFTS de Froebel y cre suspropios materiales, destacando en su enfoque el descubrimiento espontneo. El juego en laeducacin, sin embargo, no tena an un respaldo cientfico, aunque s filosfico. Emiliotratadofilosfico sobre la naturaleza del hombre escrito por Jean-Jacques Rousseau que destacaba elvalor del inters del nio. Vygotzky y Piaget, a su turno, sentaron las primeras bases tericas querespaldaban el aspecto ldico en la educacin. Tocara entonces a Seymour Papert del MITestablecer la conexin entre la teorizacin de estos pensadores y las necesidades de jugar de losnios. Cre entonces una tortuga mecnica capaz de realizar grficos mediante comandos

computacionales operados por nios. Vino luego la creacin del lenguaje de programacin LOGOpara nios y, con ella, la tortuga digital. De esta manera, el primer software para nios se extendimundialmente en diferentes lenguas.

1a

2b 2c

3a 3b 3c

1b

2a

1c


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Primaria

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A. Ciencia

La ciencia y la tecnologa conforman unbinomio que ha sido til para eldesarrollo de la humanidad y es por igualprovechoso para la institucin educativa.La historia del desarrollo humanoinforma constantemente que e lconocimiento prctico ha fertilizado elconocimiento cientfico. Galileo, porejemplo, para enunciar sus postuladosastronmicos se sirvi de un catalejo degran potencia que haba sido construidop o r u n h o l a n d s p a r a f i n e s d enavegacin. Pero as como el telescopio

abri paso al conocimiento del universoinfinito, otro fabuloso invento, elmicroscopio, dio paso al conocimientodel microuniverso. La mquina de vapor,c r e a d a s i n l o s c o n o c i m i e n t o stermodinmicos en los que se funda, diopaso a la revolucin industrial. Y lapalanca fue utilizada por la humanidadmucho antes que Arqumedes enunciarasus principios. La palanca ya estabae x p r e s a d a , s i n q u e t u v i r a m o sconciencia de ella, en una multitud deobjetos que servan a la humanidaddiariamente.

Coprnico, Kepler y Galileo. Ntese cmo elartista destaca el telescopio de este ltimo.

(Grabado de 1640)

Cuenta adems, con una genealoga acadmica que lo remonta a la escuela del futuro fundada porSeymour Papert, en el Media Lab del Instituto Tecnolgico de Massachusetts, quien, como se sabe,trabaj con Piaget en el centro internacional de epistemologa gentica de Ginebra y cre larobtica educativa al fusionar su lenguaje de programacin LOGO con el ya conocido en esa pocacomo material de construccin LEGO. De esta manera, vincula el mundo virtual con el mundoconcreto. Hay que tener presente que el cientfico social, Seymour Papert, es uno de los creadoresde la inteligencia artificial generada en el MIT.

3.2 Ciencia y tecnologa

La ciencia es el conjunto de conocimientos sistemticamente estructurados y obtenidosmediante la observacin de patrones regulares, es decir, se organiza por medio de diferentesmtodos y tcnicas (modelos y teoras), de razonamientos y de experimentacin en mbitos

especficos, de los cuales se generan preguntas, se construyen hiptesis, se deducenprincipios y se elaboran leyes generales comprobables y esquemas metdicamenteorganizados. Para ello, hay que establecer, previamente, unos criterios de verdad y asegurarla correccin permanente de las observaciones y resultados, estableciendo un mtodo deinvestigacin.

B. Relacin entre ciencia y tecnologa


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C. Evolucin histrica de la tecnologa

La tecnologa acompa el desarrollo de la humanidad atravs de la solucin de problemas.

As, la vida nmada del hombre lo hizo desplazarse cadavez ms, sin embargo, era bastante limitado, hasta quenaci el trineo, posiblemente 9000 a. de C.

A su turno, la invencin de la rueda se pierde en el tiempo yla primera que se conoce es la de Ur, ciudad de la

civilizacin mesopotmica, que consista en un disco dearcilla perforado en el centro, construido hacia el ao 3250 a. de C.

Despus del ao 2000 a. de C., el trineo primitivo fuepaulatinamente evolucionando, para que luego aparezcanlos primeros carros de dos o cuatro ruedas. La rueda aportal hombre enormes posibilidades a sus primitivaseconomas y a los intercambios, mucho ms all de sus

fronteras.

L a p a l a n c a , e l p l a n oinclinado, la rueda, etc. son

mquinas simples quepermiten desplegar una fuerza mayor que la que unapersona podra aplicar solamente utilizando sus msculoso aplicarla de forma ms eficaz.

Ah su importancia. Por eso, desde los primeros esfuerzosde construccin de diques de tierra y zanjas de irrigacin,usados para la agricultura primitiva, se exigieron lautilizacin de herramientas, tales como los arados,azadones, etc. que incorporaban una o ms mquinas

simples.

Img. 3: Carreta sin techo.

Img. 1: La rueda como parte de laevolucin de la historia.

Img. 2: Un hombre arando con ayudade un sistema impulsado por un caballo.

Los avances del conocimiento son tan sbitos, numerosos y complejos que cada vez nacenms disciplinas y especialidades. Como consecuencia, es cada vez ms difcil actualizar yenfocar los programas curriculares. Un ejemplo dramtico es que en secundaria persiste elenfoque de Newton y soslayan completamente el de Einstein. El asunto clave es saberseleccionar aquellos conocimientos ms tiles y perdurables, y una mirada hacia latecnologa puede facilitar la identificacin de estos ncleos conceptuales que persisten en eldesarrollo de la humanidad. La tecnologa suele acumular conocimiento perdurable. Untelfono celular de ahora no es ms que una reinvencin de la radio. La lupa es, para decirloen trminos comprensivos, un familiar muy cercano del microscopio y del telescopio. Latecnologa precisa de redes conceptuales conocidas y de peldaos cognitivos que bienpodran orientar nuestro trabajo en la institucin educativa.


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La evolucin de la humanidad seguira su curso demanera inexorable, pero solo hasta que laconstruccin de caminos lleg a ser un arte de grandesarrollo (durante el Imperio romano), no surgieronnuevas mquinas y tcnicas.

Poco a poco, combinando mquinas simples, elhombre fue construyendo mquinas complejas y, asu vez, tipos de mquinas utilizadas en la ingeniera,arquitectura y todo mbito de la vida humana.

Pero el perodo histrico donde se registr un proceso dehonda transformacin en los mtodos de produccin,comunicacin, transporte y comercializacin fue en la erade la Revolucin industrial, entre los aos 1760 y 1860.

El invento y desarrollo del motor a vapor reemplaz a laenerga muscular del hombre, con lo cual el trabajomanual pas a convertirse en mecnico, dandonacimiento a la industria textil, la mquina a vapor, lainvencin de la locomotora, etc.

El telar hidrulico, la hiladora y el telar mecnico se transformaron en mquinas de grandesdimensiones, que no caban en los pequeos talleres de produccin. As, naci la necesidad

de emplazarlas en amplios edificios y contratar mano de obra, cada vez ms calificada.Luego, el adelanto tecnolgico ide y desarroll la maquinaria automtica. Se estimul, as,la produccin en serie y el volumen de mercaderas industrializadas, multiplicando el usode la banda transportadora.

Indudablemente, el comercio tiene estrecha relacin con el desarrollo de la industria. As laactividad bancaria facilit los crditos, operaciones a plazo, uso de letras de cambio,sistema de cuentas corrientes, de hipotecas, uso de cheques de gerencia y chequesviajeros, etc.

La revolucin del conocimiento ha permitido la

aparicin de nuevas disciplinas que vinculan reascientficas y tecnolgicas que antes se aplicaban porseparado. En el caso de la mecatrnica y de larobtica donde la tecnologa mecnica apareceincorporada a la tecnologa electrnica con elpropsito de aumentar la productividad, la precisiny la versatilidad en la fabricacin.

Todo lo dicho demuestra que la tecnologa, desde losalbores de la humanidad, sirvi y sirve para resolver

problemas, manteniendo fuertes conexiones con eldesarrollo de la produccin y del mercado.

El tren fue utilizado como medio de

transporte de personas y carga.

Img. 1: Fotografa Wernher Von Braun

Img. 2: Avance de la tecnologa.


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Mquina domsticaSon las ms conocidas y las que se utilizancon mayor frecuencia, ya que nos rodeanpermanentemente y su uso es casiindispensable. Por ejemplo, la mquina dehacer caf, de hacer pastas, de coser, de

jardn, de aseo, aquellas empleadas en lacarpintera, etc. Este tipo de mquinas sonlas que utilizamos, generalmente, pararealizar algn trabajo casero.

Las mquinas se pueden clasificar de distintas formas, dependiendo de sus principalescaractersticas. Por ejemplo, de acuerdo con el tipo de fuente de energa que utilizan, lasmquinas se pueden clasificar en mecnicas, elctricas, hidrulicas, neumticas, trmicas,elicas, etc. De acuerdo con su campo de accin, las mquinas pueden ser domsticas,industriales, martimas, agrcolas, etc.

Mquina industrialExisten mquinas usadas en procesosde fabricacin y manufactura. Porejemplo, las empaquetadoras,soldadoras, mquinas de ControlNumrico por Computadora-CNC, etc.

Un proceso de fabricacin, tambindenominado proceso industrial,manufactura o produccin, es elconjunto de operaciones necesariaspara modificar las caractersticas de lasmaterias primas. Estas caractersticaspueden ser la forma, densidad,resistencia, tamao o la esttica.

Clasificacin de las mquinas

Img. 1: La mquina de hacer caf es un ejemplo de

mquinas que nos ayudan en los trabajos caseros.

Img. 2: Se aprecia un torno que es utilizado para

la fabricacin de piezas indispensables para

varias mquinas.


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Palanca de primera clase

Mquinas Simples

Una palanca es de primera clase cuando el punto deapoyo est situado entre la potencia y la resistencia. Laresistencia (carga) se mueve en direccin opuesta a lapotencia (fuerza, esfuerzo). A medida que se aplica elesfuerza hacia abajo, la carga se mueve hacia arriba.Ejemplos de este tipo de palanca son el balancn, labalanza romana, el sacaclavos, pata de cabra.

Al observar la ilustracin 2, se observa que en 2a y 2cmientras ms alejado se encuentra el esfuerzo (potencia)del punto de apoyo, ms fcil resulta el trabajo. Alcontrario en 2b se observa que el esfuerzo (potencia) seencuentra ms cerca al punto de apoyo, por lo tanto,resulta ms difcil mover la carga (resistencia).

Clases de palancas

Idea principalCuando el punto de apoyo est situado entre la carga (resistencia) y el esfuerzo(potencia) se llama palanca de primera claseo interapoyante.

Constituyen los primeros ejemplos de herramientas sencillas. Desde el punto de vista

tcnico es una barra rgida que oscila sobre un punto de apoyo debido a la accin de dosfuerzas contrapuestas (esfuerzo y carga).

En la ilustracin 1, se observa el punto de apoyo, en el cual se visualiza, tambin, elpunto de contacto de la barra y al objeto ubicado en la parte inferior al punto de apoyo.En uno de los extremos se aplica un esfuerzo (potencia) que trata de levantar la cargadel otro extremo (resistencia).Las palancas cuentan con 4 elementosimportantes:

- Esfuerzo o potencia (P): fuerza que se aplica.

- Resistencia (R): firmeza que se aplica paradominar la carga, a travs de la palanca.

- Brazo de resistencia (BR): distancia desde elpunto de apoyo a la recta de accin de laresistencia.

- Brazo de potencia (BP): distancia desde el punto de apoyo a la recta de accin de lapotencia.

a. Palancas

Ilustracin 1

La palanca s una mquina simple formada

por una barra rgida que ayuda a movilizar los objetos

Se consideran tres clases de palancas de acuerdo con la posicin de la potencia y de laresistencia respecto al punto de apoyo. Estas son:

Carga

Punto de apoyo

Esfuerzo

Carga

Punto de apoyo

Esfuerzo

Carga

Punto de apoyo

Esfuerzo

Ilustracin 2 Palanca de primera clase

2b

2c

2a


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En las palancas de tercera clase el esfuerzo se

encuentra entre la resistencia y el punto de apoyo. Elcodo y antebrazo forman una palanca de terceraclase. El codo es el punto de apoyo y los bcepsproveen el esfuerzo. Lo que se sostiene en la mano esla resistencia.

Si se flexionan los bceps, se puede saber en qu lugarlos msculos se conectan con el tendn en el brazo(cbito). La distancia desde el codo hasta el punto deunin de los bceps es el brazo de esfuerzo. Ladistancia desde el codo hasta la mano es el brazo deresistencia. Los bceps flexionados levantan al brazo, elevando la mano. En una palancade tercera clase, el esfuerzo mueve la resistencia en su misma direccin.

En una palanca de segunda clase la resistencia (carga)se localiza en el punto de apoyo y la potencia (esfuerzo).Se caracteriza por presentar la potencia (esfuerzo)

siempre menor que la resistencia, aunque a costa dedisminuir la velocidad transmitida y la distanciarecorrida por la resistencia (carga).

En la ilustracin 3, se observa que al dirigir el esfuerzo(potencia) hacia la parte superior de la carga(resistencia) es posible levantar una carga que seencuentra ms cercana al punto de apoyo. El brazo deresistencia siempre ser menor que el de la potencia,por lo que el esfuerzo (potencia) ser menor que lacarga (resistencia). Ejemplos de este tipo de palanca

son la carretilla de una rueda, abridor de botellas,perforadora de hojas de papel.

Palanca de segunda clase

En una palanca de segunda clase, el esfuerzo y la resistencia siempre se mueven en elmismo sentido, y siempre se incrementa la fuerza del esfuerzo (potencia).

Idea principalCuando la carga est situada entre el punto de apoyo y el esfuerzo(potencia) se llamapalanca de segunda claseointerresistente.

RESISTENCIA O PESOA MOVER

Fuerza Resistencia

Apoyo

Palanca de tercera clase

Img. 1: Ejemplo de palanca de segunda clase

Carga

Esfuerzo

Carga

Esfuerzo

Punto de apoyo

Punto de apoyo

Carga

Punto de apoyo

Esfuerzo

Ilustracin 3 Palancas de segunda clase

3a

3b

3c

Img.: 2: Ejemplo de palanca de tercera claseFuente: MINEDU


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En la ilustracin 4, se puede observar que lapotencia (esfuerzo) se encuentra entre el

punto de apoyo y la resistencia. En la imagen4a, el esfuerzo (potencia) se encuentra msalejado del punto de apoyo, lo que permite queel trabajo sea ms sencillo, a diferencia de laimagen 4b.

Las palancas compensan la distancia y la fuerza. Aqu dos reglas para cualquier tipo depalanca:

1. Para facilitar el movimiento de la carga:a) Poner el punto de apoyo de la palanca tan cerca como sea posible de la carga.b) Empujar la palanca tan lejos del punto de apoyo como sea posible.

2. Para mover la carga a una distancia es importante ponerla lo ms lejos posible delpunto de apoyo. Sin embargo, esto incrementa la fuerza necesaria para mover lacarga.

Recuerda que las palancas pueden ser unidas a travs de unpunto de apoyo comn para hacer herramientas y mecanismostiles. Las tijeras, cascanueces y pinzas son ejemplos de dospalancas conectadas. Por ejemplo, se usan uniones mscomplejas en objetos cotidianos como el limpiaparabrisas.Hay tres clases de palancas:

- Palancas de primera clase

El punto de apoyo est entre la carga y el esfuerzo.- Palancas de segunda clase La carga est entre el punto de apoyo y el esfuerzo.- Palancas de tercera clase El esfuerzo est entre el punto de apoyo y la carga.

La palanca se usa para crear uno de estos efectos:1. Cambiar la direccin de una fuerza.2. Aplicar una fuerza a distancia.3. Aumentar una fuerza.

4. Aumentar un movimiento.

Idea principalCuando el esfuerzo (potencia) est situado entre el punto de apoyo y la carga

(resistencia) se llama palanca de tercera clase o interpotente.

Carga

Punto de apoyo

Barra

Carga

Punto de apoyo

Barra

4a

4b

Ilustracin 4 Palancas de tercera clase

Img. 1


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b. Ruedas y ejes

El ejemplo de una rueda slida de Mesopotamia

(fig. 1) del 3000 a. de C., aproximadamente,tiene atados dos semicrculos de madera.

Esta rueda con radios (fig. 2) es un ejemplo tpicode las usadas por los romanos all por los 100 d.de C.

La combinacin de rueda y eje es una de lasmquinas ms sencillas. La rueda y el ejeadjunto giran a la misma velocidad. Sin

embargo, la fuerza necesaria para girar el uno oel otro vara, ya que el dimetro de la rueda es,por regla general, ms largo que el del eje.

Se necesita menos fuerza para empujarun objeto sobre ruedas que para deslizarun objeto sin ellas, debido a que la fuerzade rozamiento es menor cuando seutilizan.

Las ruedas grandes tienden a seguirgirando durante ms tiempo que laspequeas.

Principio I

Una rueda es un disco slido o anillo circular con radios que ha sido diseada para giraralrededor de un pequeo eje (o vstago) que pasa por su centro. Hace ms de 5000

aos que se utiliza la rueda para desplazar objetos pesados y, aunque desconocemosquin la descubri, creemos que lo ms probable es que proceda de Mesopotamia(regin del actual Iraq).

No solo alguien tuvo la gran idea de hacer la rueda redonda para que pudiera rodarfcilmente, sino que tambin es una mquina que intercambia fuerza por distancia odistancia por fuerza, como todas las otras mquinas simples. Antes de que seinventaran los ejes, se utilizaban rodillos de madera.

(fig.2)(fig.1)


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Existen ruedas que estn unidas a un solo eje.Si se desliza este de modo tal que solo una

rueda toque la superficie, observar que laotra rueda tambin gira.Tambin existen ruedas que tienen su propioeje. Si se desliza de manera similar, comoanteriormente, observar que la otra rueda nogira por tener ejes separados.Las ruedas con ejes separados doblan lascurvas fcilmente porque cada una recorre ladistancia necesaria. Mientras que las ruedas

unidas a un solo eje no doblan las curvas con facilidad porque ambas intentan rodar la

misma distancia.En una curva, una rueda exterior debe recorrer una distancia ms larga que una ruedainterior.

Principio II

Principio III

Para ser efectivas, las ruedas no tienenque rodar siempre sobre el suelo.Las ruedas se pueden usar como rodillospara reducir la friccin.

Las cintas transportadoras de rodillosutilizan ruedas para desplazar objetoscon facilidad, reduciendo la friccin(fuerza de rozamiento).Si se inclina la cinta transportadora y sedeja rodar la carga hacia abajo, sedeslizar por efecto de la gravedad.

Cuanto ms largo sea el crculo trazado por lamanivela en un torno, ms pequea es lafuerza necesaria para elevar la carga.Una rueda no tiene por qu ser un discoslido.As, en un torno la rueda se define como latrayectoria circular que se traza en el aire algirar la manija de la manivela. Esta rueda hacegirar un eje que a su vez enrolla o desenrollauna cuerda o cable para elevar o bajar una

carga.Un torno usa la rueda y el eje para que sea msfcil levantar cosas pesadas.

Principio IV


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Un engranaje es una mquina simple, una modificacin de la rueda y del eje. Tienedientes alrededor, es decir, es una rueda dentada que encaja exactamente con otra

igual.

Se utilizan dos o ms engranajes para transferir potencia o velocidad, o bien paracambiar la direccin en la cual se aplica la fuerza. Los engranajes trabajan en equipo.Dos engranajes funcionando juntos son una combinacin de dos mquinas simples.Cuando dos o ms mquinas simples trabajan juntas,como en el caso de un par de engranajes, hablamos de unamquina compuesta.

Dos o ms engranajes trabajando juntos se denominan

Tren de engranajes. El engranaje al cual se aplica la fuerzase denomina engranaje motor. El final al cual se transfierela fuerza se llama engranaje de salida.

Principio I: sentido de rotacin

EngranajeCorona

Engranajes

rectos

c. Engranajes

Principio II: aumento de la velocidad

El engranaje motor hacegirar el engranaje de salida.

Los ejes del engranaje motor

y del engranaje de salidagiran a la misma velocidad,pero en sentido opuesto.

Cuando los dientes de un engranaje encajan con los de otro, ambos engranajes giransimultneamente, pero en sentidos contrarios. La primera rueda se llama engranajemotor y la segunda, engranaje transmisor, conducido o de salida.

Si se gira la manivela, el engranaje de salida gira ms rpidamente que el engranajemotor. Una vuelta del engranaje motor de cuarenta dientes produce cinco vueltas delengranaje de salida de ocho dientes. Por lo tanto, la relacin de engranaje es de 1/5.

Una vuelta de un engranajem o t o r g r a n d e p u e d eproducir varias vueltas en elengranaje de salida porquees pequeo. Esto se llamamultiplicacin y produce unaumento de la velocidad.


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Principio III: reduccin de velocidad

Principio IV: cambio del sentido de rotacin

Al girar la manivela, el engranaje de salida gira ms lentamente que el engranaje motor.Cinco vueltas del engranaje motor de ocho dientes producen una vuelta en el engranaje

transmisor de cuarenta dientes (40/8). Por lo tanto, la relacin de engranaje es de 5/1.

Un engranaje motor pequeotiene que girar varias vueltaspara hacer que un engranajede salida grande gire unavuelta. Esto se llama reducciny produce una disminucin dela velocidad.

Al girar la manivela, el engra-naje motor y el engranaje desalida giran en el mismosentido y a la misma veloci-dad.

Si se introduce un tercer engranaje entre el motor y el de salida, estos dos primerosgirarn en el mismo sentido. El tercer engranaje que se denomina intermediario o detransmisin, girar en sentido contrario.

Principio V: cambiar la direccin de movimiento

Al girar la manivela, los en-granajes permiten cambiar ladireccin del movimiento en90.Esto tambin es un ejemplode reduccin.


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Recuerde que se han conocido seis principios bsicos de los engranajes, loscuales permiten:- Multiplicar (aumentar la velocidad)- Desmultiplicar (reducir la velocidad)- Sentido de rotacin- Cambiar el sentido de rotacin- Cambiar la direccin de movimiento

- Aumentar la potencia

Principio VI: potencia y velocidad

Al girar la manivela, el segundo

engranaje de salida gira muylentamente.Es imposible tratar de parar elsegundo engranaje de salidacon la mano, porque cuantoms lenta sea la velocidad msaumenta la potencia de giroproducida.

Si se cambia la posicin de la manivela al segundo engranaje de salida, se habr repetido la

multiplicacin, aumentando todava ms la velocidad.Conectando los engranajes de un mismo eje a otros engranajes puede construirseaparatos muy fuertes o muy rpidos. A esto se llama transmisin mixta.

1. Cambiar la posicin de un movimiento de rotacin (tambin se conoce como aplicarla rotacin a la distancia).

2. Cambiar el sentido de rotacin.

3. Incrementar o disminuir la velocidad de rotacin.4. Incrementar la fuerza giratoria (tambin conocida como torsin).5. Cambiar el sentido de la fuerza de estiramiento.6. Incrementar la fuerza de estiramiento.

Polea es una mquina simple, un dispositivo mecnicode traccin que sirve para transmitir una fuerza. SegnHatn de la Goupillier, "la polea es el punto de apoyode una cuerda que movindose se arrolla sobre ella sindar una vuelta completa", actuando en uno de susextremo la resistencia y en otro la potencia.En muchos mecanismos de la vida cotidiana se usanpoleas, como, por ejemplo, en las mquinas de coser,

las gras y las astas de banderas.Como en el caso de la mayora de mecanismos simples, su descubrimiento esdesconocido. En el ao 1500 a. de C. los asirios ya conocan su uso. La primeradescripcin de una gra que usaba una polea fue descrita por Marco Vitruvio Polin,quien fue un arquitecto romano del siglo I a. de C.

Se usa la polea para crear estos efectos:

d. Poleas


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Una polea simple cambia el sentido de la fuerza en una correa o cuerda en la ranura.As, en un mstil, al tirar de la cuerda hacia abajo, la polea cambia ese movimientohacia arriba para izar la bandera. Una gra usa una o varias poleas para elevar objetospesados.

Dos poleas tambin pueden estar conectadas por una correa. Al girar una de ellas, lacorrea hace que la otra gire. El motor de un automvil usa transmisin por correa paragirar ruedas en otros mecanismos, por ejemplo, bombas de agua o el acondicionadorde aire.

Polea motorEs el nombre de una polea empujada por una fuerza exterior (como la de un motor oalguien girando una manivela) y que gire al menos otra polea a travs de una correa.

Polea salidaEs el nombre de una polea girada por otra polea motor.

Relacin de transmisinLa proporcin usada para comparar el movimiento de dos poleas, en relacin la unacon la otra, conectadas por una correa.

Principio I: sentido de rotacin

Al girar la manivela, la ruedaque gira (polea motor) hacegirar tambin la otra rueda(polea de salida), porqueambas estn conectadas poruna correa. La polea motor yla de salida giran en el mismosentido.

Si se sujeta la polea de salida y se gira la manivela, la correa puede resbalar. Es algo quesuele suceder en las transmisiones por correa.

En resumen: dos poleas conectadas poruna correa giran en el mismo sentido.


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Principio II: cambiando el sentido de rotacin

Cuando gira la manivela, la

polea motor y la de salida giranen sentidos opuestos (horarioy antihorario).Si se sujeta la polea de salida yse gira la manivela de la poleamotor, la correa puede resba-lar.

El resbalamiento es un dispositivo de seguridad en los mecanismos que usantransmisiones por correa, como una prensa de taladro o un torno.

En resumen: dos poleas conectadas por una correa cruzada giran en sentidos opuestos.

Cuando gira la manivela, latransmisin hace girar la poleade salida grande ms despacioque la polea motor pequea.

Ambas poleas giran en elmismo sentido.

Principio III: reduciendo velocidad

Una polea motor pequea hace girar despacio una polea de salida grande. Para que lapolea de salida grande gire una vez, la de motor pequeo tiene que girar varias veces.

Este proceso reduce la velocidad de la rotacin, pero aumenta la fuerza. Esto ocurre amenudo con las transmisiones por correa.

Cuando gira la manivela, latransmisin por correa hacegirar la polea de salida peque-a ms rpido que la poleamotor grande. Ambas giran enel mismo sentido.

Una polea pequea hace girar lento a una polea grande (reduccin de velocidad). Una

polea grande hace girar rpido a una pequea (aumento de velocidad).

Principio IV: aumento de velocidad


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Principio V: cambio de direccin del movimiento

Cuando gira la manivela, elmovimiento de rotacinrecorre un ngulo de 90cambiando el ngulo delmovimiento.La polea de salida gira mslento que la polea motorpequea.

Principio VI: transmisiones por correas compuestas

Corresponde a una transmisincompuesta cuando hablamos dedos poleas que estn conectadasa un mismo eje.Cuando gira la manivela, laprimera polea conducida girade spac io mie nt ras que la

segunda gira ms despacio.Las poleas de diferente tamao en un mismo eje pueden ser conectadas a otras poleaspara construir sistemas que produzcan reducciones o aumentos de velocidad msamplios.

Principio VII: poleas fijas

Si coloca una carga en el gancho y jala de lacuerda, esta eleva la carga.

Una polea fija puede cambiar la direccin deuna fuerza elevadora hasta un ngulo msconveniente. Las poleas fijas se usan, porejemplo, en lo alto de los mstiles y en laspersianas.

Polea fijaEs una polea sujeta en un eje fijo a un soporte, se usa con una cuerda para cambiar ladireccin de la fuerza de estiramiento a un ngulo ms conveniente.


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Si jala la cuerda se eleva la carga. Es ms fcil elevar la carga, sin

embargo, es necesario jalar ms de la cuerda en una polea mvilque en una fija.

Una polea mvil es una polea sujeta en un ejeque no est fijo a un soporte. Se usa sola ocon una polea fija para subir una carga conmenos esfuerzo.

Puede ser usada junto con una polea fija paraelevar una carga con menos esfuerzo que

solo con una polea fija. Este sistema de poleafija y polea mvil se denomina aparejo y, enalgunos casos, se incluyen varias poleas.

Al apoyar esta polea mvil en dos cuerdas para elevar la carga, tiene que tirar de lacuerda dos veces ms que si usara una polea fija. Sin embargo, solo necesita mitad de lafuerza.

Principio VIII: poleas mviles

Poleas conectadas por correa giran en el mismo sentido. Poleas conectadas por una correa cruzada giran en sentidos opuestos. Una polea pequea hace girar ms lento una polea grande (reduccin de velocidad).

Una polea grande hace girar ms rpido una pequea (aumento de velocidad). Las correas y las poleas se pueden usar para cambiar el movimiento en unos 90. Las poleas de diferentes tamaos pueden ser conectadas a un mismo eje para

versiones ms amplias de reduccin o aumento de velocidad. Una polea mvil necesita menos esfuerzo para elevar un objeto que una polea fija.

Resumen de las poleas:


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Todas las mquinas se componen de mecanismos. Se llama mecanismo a un conjuntode elementos rgidos, mviles unos respecto de otros, articulados entre s mediante

diferentes tipos de uniones, cuyo propsito es la transmisin de movimiento y fuerza.

Los elementos que componen una mquinason:

- Motor: es el dispositivo que transforma laenerga para la realizacin del trabajorequerido. Los motores tambin sonmquinas, en este caso, destinadas atransformar la energa original (elctrica,

qumica, potencial, cintica) en energamecnica en forma de rotacin de un eje omovimiento alternativo de un pistn.

- Mecanismo: es el conjunto de elementosmecnicos, de los que alguno ser mvil,destinado a transformar la energaproporcionada por el motor en el efecto til buscado.

Mecanismos motorizados

CarruselEl motor WeDo, ubicado en la base, genera el movimiento principal. Unengranaje de veinticuatro dientes y un engranaje corona cambian ladireccin del movimiento, y lo transmiten a la estructura del carruselpermitiendo girar.


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El estudio de la robtica est fuertemente asociado a labsqueda del estmulo de un trabajo en equipo paracrear prototipos que reproduzcan, con bastanteproximidad, el mundo real.

El estudio de la robtica ayuda tambin a lacomprensin del mundo que nos rodea y a la forma enque la ciencia se aplica en la vida diaria, permitiendo eldesarrollo de las capacidades fundamentales:pensamiento creativo, pensamiento crtico, solucin

de problemas y toma de decisiones.

La robtica presenta, por lo tanto, un marcado carcter interdisciplinario.

RobotLos robots son dispositivos compuestos de sensores que recibendatos de entradayque pueden estar conectados a la computadora. Esta, al recibir la informacin deentrada, ordenaal robot a que efecte una determinada accin. Puede ser que lospropios robots dispongan de microprocesadores que reciben elinput de los sensores y

que estos microprocesadores ordenen a los robots la ejecucin de las acciones para lascuales estn concebidos. En este ltimo caso, cada robot es a su vez una computadora.

Automatizacin y robtica

En la actualidad, los avances en tecnologa y la interaccin de diferentes ramas de laciencia, han permitido el diseo de mquinas capaces de realizar tareas de formaautomtica y sin la intervencin externa de ningn operario. Este tipo de mquina hadado origen al trmino de "robot". En base a esto surge la robtica, ciencia aplicadaque se ocupa del estudio, desarrollo y empleo de los robots en la industria de laautomatizacin.

Bote

El motor WeDo, ubicadoen la parte central de laestructura del bote,genera movimiento, elcual es transmitido a losremos por medio de unpar de engranajes. Elbote puede avanzar oretroceder dependiendodel sentido de giro del

motor.



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1.- Cuerpo

En cualquier lugar donde se encuentren sistemas de robtica,es interesante darse cuenta de sus atributos fsicos variantes.Pueden tener sensores, algo como nuestros propios sentidos,como sensores de luz o contacto. Los robots pueden inclusotener torso, brazos, piernas o manos. Cualquiera de suspartes, si se parecen a nosotros o se parecen ms a una caja o aun bicho, dependen de las funciones que deben cumplir. La

alternativa de forma, tamao, material e inclusive estilo,depende, en primer lugar, de la funcin.

Qu es ser un robot?

La mayora de nosotros hemos visto robots en pelculas y libros comoimitaciones mecnicas de personas. Esta es una manera de pensar enrobots.

Realmente, un robot es cualquier mquina que hace un trabajo por ssola automticamente. Por ejemplo, los sistemas de calefaccin ennuestros hogares funcionan sin que nosotros hagamos nada. De estemodo, funcionan muchos artefactos elctricos alrededor denosotros.Hay una forma simple de saber si una mquina es un robot. Todos losrobots tienen estos tres elementos en comn:

1. Cuerpo: un cuerpo fsico de algn tipo.2. Control: un programa para controlar el robot.

3. Comportamiento: muestran algn tipo de comportamiento.

2.- Control

Alguna vez se imagin cmo hacer que los robots"entiendan" y hagan lo que queremos? Cmo lamquina contestadora sabe cundo contestar eltelfono y registrar un mensaje? Qu hace queuna puerta elctrica se abra cuando nos paramosfrente a ella?, cmo sabe que estamos ah? Qu

dira acerca del carro a control remoto?, qu es loque hace que retroceda, gire, avance y sedetenga?, cmo le ordenamos eso?

Todo esto es parte del control. Cada robot necesitaque se le diga qu hacer. Al establecer el control delrobot se confa en tres cosas que trabajanconjuntamente:

1. Entrada: la informacin que viene de los sensores del robot.

2. Programa: las instrucciones o conjunto de reglas que se da al robot para quelas siga.

3. Salida: la accin que toma el robot. Usualmente la salida implica motor(movimiento), luces o sonido.

Img. 1: Un robot es cualquier mquina

que hace un trabajo por si sola.

Img. 3: La mquina ScanMaxutilizada para la lectura de cdigo de barras,

pesaje y desactivacin de productos.

Img. 2: Un robot puede tener diversas

formas.


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3.- Comportamiento

Solamente cuando pensamos en robots en

trminos humanos es claro pensar sobre sucomportamiento. Simplemente, el comporta-miento significa: "Qu es lo que el robotrealiza?". Los robots usualmente tienen querealizar tareas que son llevadas a cabo porpersonas. Robots como los controlados porcomputadoras en las fbricas de ensamblaje deautomviles pueden realizar trabajos que son muyaburridos y repetitivos para las personas, por ejemplo: soldar, taladrar partes deun motor y pintar autos.

Ya sea que un robot est diseado a partir de una criatura viviente o no, cada unoexhibe un comportamiento. Una puerta elctrica se abrir cuando detectemovimiento, una alarma de incendio sonar cuando detecte humo, y una alarmaantirrobo sonar y alertar a la polica cuando detecte movimiento, ruido o unaventana rota. Todos estos son ejemplos de comportamiento.

Planta carnvora

Curiosity

La planta carnvora est progra-mada de tal forma que atraparcualquier objeto que se acerque a

l. Un sensor de movimientoubicado en la parte superiorpermite realizar la deteccin deobjetos. E l movimiento deapertura y cierre es generado porun motor y trasmitido por un trende engranajes.

Este robot est programado paraexplorar toda un rea y detectarobjetos desconocidos. El sensor demovimiento con el que cuenta estdirigido hacia el suelo, lo cualpermite detectar cambios en lasuperficie producidas por los

objetos.

Img. 1: Un robot soldador.

Img. 2

Img. 3


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Primaria

36

El kit de robtica educativa WeDo ha sido diseado para el nivel de educacin primaria(estudiantes de 7 a 11 aos). Permite construir y programar prototipos de diversacomplejidad con motores y sensores usando la laptop XO 1.0 y 1.5 con entorno SUGARy el software de programacin iconogrfica WeDo.

Los estudiantes pueden trabajar en equipos,aprendiendo a construir y programar modelos,explorando, investigando, escribiendo ydebatiendo ideas que surgirn durante el uso delos modelos de dichas actividades.

Las actividades permiten a los estudiantestrabajar como jvenes cientficos, ingenieros,matemticos y escritores, poniendo a su alcancelas herramientas, condiciones y tareas necesariaspara llevar a cabo proyectos en distintos camposde aplicacin.

Utilizando estos materiales, los estudiantes se sentirn animados a construir yprogramar un modelo funcional y utilizar, despus, el modelo con distintas finalidadesdependiendo del tema de la actividad en articulacin con las reas de Ciencia yambiente, Matemtica o Comunicacin que el docente proponga.

El desarrollo de las actividades bajo la supervisin del docente permite que losestudiantes logren los siguientes objetivos:

Desarrollar la creatividad a travs de la construccin de modelos funcionales. Desarrollar habilidades de vocabulario y comunicacin para explicar cmo

funciona el modelo. Establecer vnculos entre causa y efecto. Buscar respuestas e imaginar nuevas posibilidades. Generar ideas y trabajar para hacerlas realidad. Realizar comparaciones cambiando factores y observando o midiendo los

efectos. Realizar observaciones y medidas sistemticas. Presentar y comunicar datos utilizando tablas. Utilizar diagramas 2D para construir un modelo 3D. Pensar con lgica y crear un programa para producir un comportamiento

especfico. Escribir y presentar historias creativas utilizando modelos para conseguir

efectos visuales significativos.

4. Kit de robtica educativaWeDo

4.1 Descripcin


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37

x1

x1

x1

x1

x1

x1

x1

x1

x1

x1

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x4

x4

x4

x4

x4

x4

x4

x12

x12

x4

x4

x4

x4

x4

x2

3 6 8

1

:1

2008TheLEGOG

roup.

4537292

c

FichadeInventario

El kit de robtica educativa WeDo est compuesto por elementos de construccin y elsoftware de control y automatizacin.

Los elementos de construccin estn conformados por engranajes, poleas, vigas,ladrillos, entre otros, los cuales permiten construir diversos prototipos de mquinas ymecanismos de diversa complejidad. Entre los elementos de construccin resaltanpiezas como el motor, sensor de inclinacin, sensor de movimiento e interfaz decontrol (Hub).En la ficha de inventario podemos observar los 208 elementos que contiene el kit.

4.2 Inventario


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Primaria

38

FichadeIn

ventario

x1

x2

x2

x2

x2

x2

x2

x2 x

2x

2

x2

x6

x6

x6

x6

x6

x6

x2

x2

x2

x2

x2

x2

x2

x2

x2

x2

x2

x2

x2

x2

x4

x4

x4

x4

x4

x2

x4

x1

x4

x4

9580


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39

2xLad

rillo,1x4,rojo

2xLadrilloteja,1x2/45,rojo

1x

2xLad

rillo,2x6,rojo

2xLadrillo,1x6curvado,rojo

4xVigaconplancha,

4xVig

ade1x6,roja

2x

2xPlanchadeslizante,roja

4xVig

ade1x8,roja

4xVig

ade1x16,roja

4x

Ladrillo,1x2con

4xLadrilloconagujero

2xLad

rillo,2x2,rojo

6xViga,1x2,roja

2x

2xLad

rillo,2x4,rojo

2xBisagra,1x2,roja

2xLadrilloteja,2x2/45,rojo

conector,grisoscuro

2mdulos,roja

encruz,1x2,grisoscuro

Ladrilloteja,invertida,

2x2/45r

ojo

Ladrilloteja,invertida,

1x2/45r

ojo

Planchagiratoria,2x2,

roja

2x

2xLadrillo,1x2,amarillo

6xPlancha,1x4,

blanc

a


4xAzulejo,1x4,verde

claro

2x

Ladrilloteja,2x2/45,


6xPlancha,1x8,

blanc

a

2xLad

rilloteja,2x2/45,

2xLadrilloteja,1x3/25,

2xLad

rilloteja,2x3/25,

2xBis

agra,1x2,amarilla

2x

2x

Ladrillo,2x2,amarillo

6xPlancha,2x4,verde

2x

Ladrillo,2x4,amarillo

4xLadrillo,2x2redondo,

6xPlanchaagujereada,2x8,


6x

Planchaagujereada,

2xLadrillo,1x6curvado,

2x6,

blanca

blanca

verdeclaro

inv

ertida,amarillo

inv

ertida,amarillo

inv

ertida,amarillo

am

arillo

La

drilloteja,2x2/25,

am

arillo

Ladrilloteja,1x3/25,

am

arillo

amarillo

Elementosdeconstrucci

nycomponenteselectrnicos


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Primaria

40

1x

Minifigura,gorra,

12x

Seguro/tope/cojin

ete,gris

4x

Engranaje,8dientes,

4x

Leva,grisoscuro

1x

Minifigura,peluca,roja

12x

Conector,negro

4x

Engranaje,24dientes,

1x

Minifigura,cabeza,amarilla

4xConectoreje,

beige

4x

Engranaje,24dientes

1xMinifigura,cabeza,amarilla

4xEjede3,gris

1x

Tornillosinfin,gris

1xMinifigura,cuerpo,

blanco

4x

Ejede6,negro

2x

Engranaje,soportede

10dientes,

blanco

1x

Minifigura,piernas,marrn

4xEjede8,negro

1x

Ladrillo,8x16,grisoscuro

4x

Ladr

illo,1x1conojo,

blanco

consurfer

grisoscuro

decorona,gris

grisoscuro

verdeclaro

3 6 8

1

:1

1x

Cuerdaconmandos,negro

1xSensordemovimiento,gris

1xSensordeinclinacin,gris

1xM

otor,gris

1xH

ubUSB,gris

4xNeumtico,30,4x4,negro

4xPoleamediana,24X4,

4xCorrea,33mm,amarilla

1xCajadeengranajes,

translcida

verdeclaro

Elementosdeconstruccin

ycomponenteselectrnicos


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41

Hub

Administra la energa mediante la conexin USB. Se conecta a cualquier tipo de puerto USB (1.0; 2.0, 3.0). Una vez conectado, este tiene que ser reconocido por el

software WeDo (1) mostrando un cono en la paleta deconexiones.

Sus puertos trabajan en cualquier orden. El software permite un mximo de 3 hub.

Motor Cable conector incorporado de 4 hilos. Para su activacin se coloca sobre el hub haciendo contacto su

puerto de 4 pines en cualquier puerto. El motor nos permite hacer mltiples conexiones, ya que su

puerto permite conectar un segundo motor, el cual se activaracon las mismas funciones del primero.

Cuando es conectado en el hub muestra un cono en la paletade conexiones.

Sensor de inclinacin

Se conecta sobre el hub y automticamente esdetectado por el software mostrando una animacindel funcionamiento que este tiene, basado en laposicin en la que se est inclinando.

No permite conexiones sobre su puerto (solo se puedeutilizar uno en el mismo puerto del hub).

Sensor de movimiento

Se conecta en cualquier puerto del hub. Aligual que el otro sensor, deber mostraruna animacin en el software al serreconocido, indicando si funciona o no.

4.3 Procedimientos para interactuar con los dispositivos electrnicos


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Primaria

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Considere que, como todo material de la institucin educativa, debe solicitar yasegurar un compromiso de responsabilidad con respecto al uso y conservacin.

Asimismo, debe transmitir estos aspectos a los estudiantes, elaborando fichas deregistro. De esta manera podr identificar los equipos que estuvieron utilizandomaterial durante la clase, en caso de prdida.

En cuanto a las normas de convivencia para los estudiantes, induzca que contengan lossiguientes aspectos:

a.- Desarrolle al inicio y final de cada actividad el inventario.b.-Fomente que coloquen las piezas necesarias en la mesa de trabajo.c.- Aliente a los estudiantes a respetar su turno en todo momento.

d.- Indique la responsabilidad del equipo por la prdida o deterioro de algunapieza.

e.- Respete los tiempos destinados para cada actividad.f.- Fomente que se desarrolle la actitud de escucha durante toda la clase.

Construyendo con las manos: es importante que durante esta actividad todos losestudiantes (por turnos) participen ya sea colocando, seleccionando piezas comoidentificando y proponiendo principios tecnolgicos en su construccin.

Construyendo con la mente: tambin se debe considerar el proceso de mediacin

que debe realizar el docente, pues esto har que los educandos reflexionen sobre loque estn construyendo con las manos.

Debate y conclusiones: propicie espacios para que cada equipo pueda compartirexperiencias, lo cual enriquecer la elaboracin de conclusiones de la prcticapedaggica.

La creatividad: la aplicacin y la transferencia se puede lograr mediante los desafosque le presente a los estudiantes, en los que motivarn su creatividad, en cuantorepresenten actividades de su inters.

4.4 Recomendaciones



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43

5. Orientaciones metodolgicas para laaplicacin del kit de robtica educativa

WeDo5.1 Talleres de robtica educativa

El Diseo Curricular Nacional propone el desarrollo de talleres dentro de las horas delibre disponibilidad contempladas en el Plan de Estudios. Dichos talleres contribuyen allogro de determinados aprendizajes considerados prioritarios o de especialimportancia para las necesidades especficas de los estudiantes.En el taller, los estudiantes aplican, transfieren, despliegan, combinan e integran sussaberes para enfrentar situaciones retadoras que desarrollen sus competencias ycapacidades.

Propuesta de educacin primaria de II.EE. polidocentes Duracin: 1 vez a la semana con duracin de 2 horas. Docente a cargo: docente de aula de innovacin y el docente de aula. Dosificacin: el taller puede durar entre 4 a 6 horas dosificados en 2 horas

semanales y de acuerdo con la disponibilidad de kits distribuidos por el nmerode aulas.

5.1.1 Orientaciones para planificacin de los talleres Para la planificacin de un taller se deben tener en cuenta lo siguiente:

En un taller se desarrollar principalmente la competencia de un reacurricular. Adems, moviliza competencias y capacidades correspondientes aotras reas curriculares. Por ejemplo:

Taller: "Construyendo un trompo para comprobar la velocidad y la fuerza"

Aprendizajes esperados

Competencia Capacidad Indicadores

Explica el mundo fsico,

basado en conocimientoscientficos.

C o m p r e n d e y a p l i c a

conocimientos cientficos yargume nt a c ie nt f i ca -mente.

Menciona que los cambios

reversibles e irreversiblesson causados por el tipo deaccin sobre la materia.

En este taller se desarrolla principalmente la competencia del rea curricular de Ciencia y ambiente. Adems, semovilizan otras competencias como las de Matemtica y Comunicacin.

Cada taller tiene su propio tiempo, este depende del reto que se plantea y de lascapacidades y competencias que se esperan desarrollar. El docente organiza ladistribucin de tiempo para el desarrollo de cada taller. Las cinco fases sedesarrollarn de acuerdo con el tiempo que requiere el taller. Se debe tener como

criterio que la primera y segunda fase no deben separarse. Por ejemplo, 6 horasdistribuidas en bloques de 2 horas cada una (esto lo define cada docente).


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Primaria

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Definir la competenciay capacidades a dedesarrollar

Articularlo con lasreas curriculares.

Plantear una situacinretadora.

Puede ser un aprendizajesignificativo.

Incluirlo en las horas delibre disponibilidad.

2 horas como mnimosemanalmente dosificado.4 horas como duracin detaller.

Situacin

retadora

Competencia

Docente de aula estara a cargo del taller en coordinacin y en conjunto con eldocente de innovacin.

5.1.1 Estructura del Taller Caractersticas a considerase para el taller:

ExploracinTrabajo engrupos ypares

Casusticas oidentificacinde problemticas

A. Antes del taller

Se incluye un organizador con los datos del grado, ciclo. Tambin se indican los materiales que serequieren, tiempo requerido para el taller, las formas de organizacin de los estudiantes, laprueba del funcionamiento de los kit de robtica, la XO y el armado del prototipo. Prever eltiempo que se requiere para el desarrollo de todas las fases del taller.

Se indican los aprendizajes esperados: esto supone seleccionar las competencias, capacidades eindicadores a desarrollar en el taller y que se relacionan con el reto a abordar. Se refiere a un rea

curricular especfica que se desarrolla principalmente y, adems, las competencias ycapacidades de otras reas curriculares que se movilizan naturalmente en la situacin. Por

Es importante que se establezca una relacin entre las competencias y capacidadesde la planificacin anual con las que se desarrollan en los talleres de robtica, puesestos permiten la consolidacin de los aprendizajes previstos para el grado.

Se les debe plantear a los estudiantes una situacin retadora. Se trata de unasituacin lo suficientemente compleja que se constituye en el hilo conductor detodo el proceso. Para responderla o abordarla se debe hacer un despliegue decompetencias de distintas reas. Por ejemplo, cmo podemos saber acerca delfuncionamiento de una batidora? Cmo construimos una batidora?

Duracin


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ejemplo, en el taller "Construyendo un trompo para comprobar la velocidad y la fuerza" sedesarrolla la competencia de Ciencia y ambiente, principalmente. La situacin generar que losestudiantes movilicen competencias referidas a la comunicacin oral, la resolucin deproblemas y la convivencia.

B. Momentos del taller

INICIO En este momento se plantea un reto, problema que ser solucionado a lo largo del taller. Esto da

pie a plantear el propsito de la sesin. Se identifican las normas de convivencia que son necesarias para el taller. Se organizan los equipos segn se requiera para el desarrollo del taller y el desarrollo de las

competencias y capacidades. Se realiza el inventario de los materiales.

DESARROLLO La enseanza de la robtica educativa la hemos dividido en las siguientes fases:

Disear Construir Programar Probar

Documentar

1. DiseoLa idea y su representacin basada en un problema que dar origen al desarrollo de un modelo oprototipo.

Nivel 1 Usando ejemplos de la realidad (imitacin).

Nivel 2Usando la imaginacin para crear algo nuevo. Se debe plasmar la idea en unmedio fsico (bosquejar la posible solucin). Ejemplo: dibujar en un papel.

El nio empieza a disear modelos a travs desus vivencias, necesidades que puedan despusimplementarlos mediante los kits de robticaeducativa. En esta fase es importante que elnio defina y dibuje todos los elementos que

formaran parte de su diseo. Teora :Aprendizaje significativo reas: CTA, PS, Comunicacin, Arte

Ejemplo:

Img. 1


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Primaria

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2. ConstruccinEn base al diseo planteado se empezar a construir valindose de piezas, conectores, sensores yconexiones.

Nivel 1 Introducir el tema de la robtica primero como un juego para armar "modelosbsicos" ya diseados en la primera fase, los cuales son representaciones decosas o seres vivos del entorno cotidiano: casa, puente, arador, vicua, etc.

Nivel 2Armar "modelos intermedios" que sean representaciones de cosas o seres vivosde la naturaleza: la vicua, el arador, etc. Se busca representar la naturaleza enforma artificial.

A partir del diseo elaborado, se debe empezara construir el modelo utilizando los kits derobtica y encajando las piezas necesarias queluego puedan darle movimiento. Teora: Aprendizaje constructivista y

construccionista reas: Matemtica, Ciencias y tecnologa

Nivel 3Armar "modelos avanzados" que son representaciones de mecanismos oequipos de la industria, creaciones propias, etc.

Basada en el uso del software iconogrfico (de fcil uso), que permite programar los movimientos yel comportamiento de los componentes del modelo.

Pensar en una solucin al problema planteado (creatividad). Plasmar la solucin pensada en una secuencia finita y ordenada de pasos (instrucciones), que

han de seguirse para resolver el problema (Algoritmo). Definir la estructura de datos que se requiere para solucionar el problema. Traducir el algoritmo en una secuencia de instrucciones que deben ser ingresados al "cerebro"

del sistema robtico. Ingresar el programa al modelo robtico (puede ser en forma manual mediante el uso del

teclado que tiene el cerebro o mediante la transferencia desde un computador).

Ejemplo:

Ejemplo:En esta fase se automatiza la accin del prototipo odiseo elaborado. Se le da funcionalidad y sedesarrolla en pensamiento crtico, toma dedecisiones y estructuras lgicas de decisinmediante el uso del lenguaje computacional y lainteraccin con el objeto diseado. Teora de procesamiento de informacin y

pensamiento computacional

reas: Matemtica, Comunicacin, Personalsocial, Ciencias y tecnologa

Fotografa 1: Instituto Wernher Von Braun

Fotografa 2: Instituto Wernher Von Braun


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4. Prueba Comprobar que el modelo implementado funciona como se concibi. Ensayo prueba-error: de no funcionar se debe detectar el error y corregirlo.

CIERRE En este momento se realiza:

La reflexin sobre el proceso de aprendizaje y lo aprendido en l (metacognicin). La transferencia de lo aprendido a situaciones nuevas. Un inventario de los materiales.

5.1.3 Consideraciones para la robtica educativa en primariaLos niveles antes mencionados en cada una de las fases se correspondencon cada uno de los grados de la primaria, segn las necesidades de losestudiantes. Esto debe ser considerado en la planificacin de los talleres

de cada uno de los grados.

Primaria Disear ProgramarConstruir Probar

1*

2*

3

4

5

6

Nivel 1

Nivel 1

Nivel 1

Nivel 2

Nivel 2

Nivel 2

Nivel 1

Nivel 1

Nivel 2

Nivel 2

Nivel 3

Nivel 3 Bsico

Bsico

Bsico

Si

Si

Si

Si

Si

Si

*Solo se consideran ejemplos para el IV y V ciclo.

Ejemplo:

Primaria Disear Construir

1. grado

El estudiante se acerca a la robticaeducativa mediante el juego, usando laspiezas del kit para construir modelosbsicos.Ejemplo: con las piezas de kit de robtica,construir la representacin de mquinas

simples.Se busca familiarizar a los estudiantes conlas piezas y componentes del kit de robtica.Piezas

2. grado

El estudiante se acerca a la robticaeducativa mediante el juego, usando laspiezas del kit para construir modelos bsicosque requieran una mayor cantidad depiezas.Ejemplo: representaciones de mecanismosque funcionen a travs de mquinas

simples.Se busca familiarizar a los estudiantes conlas piezas, componentes del kit de robtica.

Piezas


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Primaria

48

Prim

pedagogic o

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