Actividad curricular: Conservación natural y el reciclaje

Hola, es un gusto poder compartir con ustedes el proyecto que voy a desarrollar, el cual consiste en crear un robot que contribuya con la clasificación de residuos sólidos. En este blog voy a estar publicando los avances de mi proyecto.

Primer avance

Nombre de la actividad: Un viaje por el fantástico mundo de la conservación natural y el reciclaje

Descripción:

Los residuos son un problema enorme: según el Banco Mundial, globalmente se generan 1,300 millones de toneladas de residuos sólidos cada año y para 2025 se espera que esa cifra alcance los 2,2 mil millones de toneladas.

Valorando el impacto ambiental que existe por el manejo inadecuado de los desechos en el hogar y en la comunidad en general, se piensa trabajar en la construcción y programación de un robot que pueda enseñarle a los estudiantes a identificar los colores de los diferentes materiales reutilizables para clasificarlos de manera adecuada, actividad que propicia que los estudiantes creen conciencia sobre las problemáticas actuales y quieran ser partícipes del cambio ambiental, asimismo, promueve un aprendizaje significado en los niños y niñas sobre la importancia de la conservación ambiental y el reciclaje.

Materia: Ciencia y tecnología

Población: Niñas y niños que cursan el sexto grado escolar

Segundo avance

Objetivo General de la Actividad: Fomentar en los niños y niñas la importancia de la preservación del medio ambiente y la conservación de los recursos naturales, afianzando la cultura del reciclaje a través de la robótica educativa y su aprovechamiento para la solución de problemas, mediante la creación de un robot que identifique los colores de los materiales reciclables.  

Contenidos:

Contenido

Objetivo específico

-          Comprensión  de los conceptos básicos sobre la conservación de los recursos naturales y la implementación de sistemas de reciclaje adecuados.

Comprender los conceptos básicos sobre la conservación del medio ambiente y la importancia que tiene el reciclaje como herramienta  para la minimización de la contaminación ambiental.

-          Desarrollo de actitudes y valores: concientización, solidaridad, tolerancia y trabajo colaborativo.   

Relacionar actitudes y valores como la concientización, solidaridad, tolerancia y trabajo colaborativo para el abordaje de la conservación del medio ambiente, buscando soluciones en conjunto.

-          Diseño de actividades educativas con Robótica

Desarrollar un robot  que identifique los materiales que son reciclables, facilitando el proceso de aprendizaje de los niños y niñas.

-          Construcción

-          Mecanismo con dos actuadores

-          Engranajes compuestos ( fuerza o velocidad)

Crear un mecanismo estable capaz de desplazarse sin desarmarse y sea resistente, que cumpla con las características de fuerza o velocidad, dependiendo del modelo a desarrollar.

-          Programación

-          Sensores

Programar mediante la tecnología Lego Mindstorms EV3, la funcionalidad del robot mediante la activación de sensores de color  para la clasificación de los materiales reciclables.

-          Resolución de problemas

Estructurar la solución de problemas, basándose en el método del diseño de la ingeniería.

Tercer avance

Perfil de entrada del estudiante

· Reconoce la importancia de los valores de respeto y responsabilidad

· Reconoce los conceptos básicos sobre que es la conservación ambiental y el reciclaje

· Participa en actividades lúdicas que favorezcan su proceso de aprendizaje

· Tiene capacidad analítica y creativa

· Reconoce los conceptos básicos sobre que es un robot y sus utilidades

 

Perfil de salida del estudiante

· Reconoce la robótica educativa como una herramienta para aprender y desarrollar su creatividad.

· Comprende la importancia de la conservación ambiental y la implementación del reciclaje como herramienta para la minimización del impacto ambiente

·  Reconoce la clasificación correcta de los materiales de reciclaje según su color

·  Trabaja de manera  colaborativa, manteniendo una convivencia adecuada con sus compañeros

·  Utiliza actitudes y valores de solidaridad y tolerancia cuando se relaciona con sus iguales

·  Utiliza  creativamente los principios de construcción para la creación de mecanismos capaces de resolver problemas cotidianos.

·  Alcanza habilidades de programación  

·  Utiliza los sensores de color y de contacto para permitir al robot obtener información del entorno e interactuar con él.

Cuarto avance

Metodología de la actividad:

Este curso está creado para realizarse de manera presencial, se divide en 4 bloques, los cuales son:  

  • Conceptos básicos: conservación de los recursos naturales y la implementación de sistemas de reciclaje adecuados.
  • Construcción: mecanismos con dos actuadores y engranajes compuestos (fuerza o velocidad)
  • Programación: sensores de color y tacto
  • Resolución de problemas: integración de los conocimientos para la creación y programación de un robot ambientalista

 Rol del estudiante:

Los protagonistas del desarrollo de este curso son los estudiantes, quienes van a tener que aprender haciendo, conforme se vayan abordando los temas propuestos, ellos deben de  realizar una serie de actividades y retos donde potencialicen la creatividad y la innovación para brindar soluciones a problemas ambientales.

Rol del profesor:

El rol del mediador se enfoca en ser un orientador en las discusiones y consultas que surjan a raíz de la interacción entre los estudiantes, realimentando los procesos de construcción del aprendizaje.

Abordaje del contenido y  recursos utilizados:

Los estudiantes realizarán investigaciones en la web, harán  lecturas cortas sobre la temática ambiental y de robótica, observarán videos, participarán en espacios de discusión en el aula, trabajaran en grupos, promoviendo de esta forma, el trabajo colaborativo, crearán un diseño del robot con los conocimientos adquiridos mediante el desarrollo de las investigaciones y lecturas que les permita tener un sustento teórico para el desarrollo de la construcción del robot,  la programación y la solución de problemas.

Evaluación:

Aspectos a evaluar

Indicadores de evaluación

Ponderación

·Conductas observables

El estudiante trabaja de manera  colaborativa, manteniendo una convivencia adecuada con sus compañeros.

5%

Aplica los valores de solidaridad y tolerancia cuando se relaciona con sus iguales y trabaja en grupo.

5%

·Investigación y plenaria

Realizan una investigación en la web, buscando soluciones para el manejo adecuado de los desechos sólidos mediante la integración de la tecnología y presentan la información ante el grupo

10%

Auto-evaluación  y co-evaluación

Aporta sus ideas para la resolución de los problemas o retos asignados en su grupo de trabajo.

5%

Diseño del robot en papel

Elaboran el diseño  de un robot en papel para la clasificación de los materiales de reciclaje, indicando donde se ubicarían los sensores y actuadores.

10%

Ejercicios de construcción

Construyen dos mecanismos de engranajes compuestos

10%

Construyen un robot capaz de desplazarse, cumpliendo con la característica de resistencia.

10%

Ejercicios de programación

Comprende los principios de programación y los aplica en el desarrollo de su proyecto

10%

Prueba escrita

Comprende los conceptos de robótica, reconoce las partes del robot  (actuadores, sensores, el cerebro, etc), entiende la diferencia que existe entre fuerza y velocidad en la construcción de engranajes compuestos.

10%

Proyecto final

Construye  y programa un robot capaz de clasificar los materiales de reciclaje mediante los sensores de color.

25%

Quinto avance

Guía didáctica Curso:

Robótica, el furo del medio ambiente y el reciclaje

Objetivo

Actividad

Contenidos

Metodología

Materiales

Recomendaciones

Dar la bienvenida a los participantes.

Bienvenida

5min

 

- Bienvenida y protocolo de seguridad.

- Presentación personal (construcción con legos de la primera letra de su nombre), luego decir sus nombres, intereses y pasatiempos.

-Guía didáctica.

 

 

Estar informado del protocolo de seguridad de la institución.

Presentar la dinámica del taller a los participantes.

Presentación del taller.

5min

Agenda del taller.

-Explicación de las particularidades del taller, los alcances y las limitaciones.

                Portada

                Introducción

-Presentación dinámica en Prezi.

 

Determinar el conocimiento previo de los participantes.

Preguntas y respuestas.

10min

Conocimientos previos de los estudiantes.

-El mediador hace preguntas a los participantes para determinar el conocimiento que ell@s tienen sobre la conservación natural, el reciclaje y los robots.

-Al mismo tiempo estas preguntas pretenden despertar el interés de l@s participantes en el tema de la conservación ambiental y como brindar soluciones por medio de la robótica:

-Navegar en la Web.

                Preguntas generadoras

-Resolución del cuestionario en google forms.

Habilitar con anticipación el instrumento en todas las computadoras.

Comprender los conceptos básicos sobre la conservación del medio ambiente y la importancia que tiene el reciclaje como herramienta para la minimización del impacto ambiente.

Ver video sobre robots que se utilizan para ayudar al meido ambiente.

20min

Conceptos báscios. Medio ambiente, contaminación y reciclaje y la robótica.

-El mediador identifica junto con los participantes algunas características de los robots móviles mediante la observación del video “Robot Reciclador” http://www.youtube.com/watch?v=Zcg0OYK69Bw.”.

- Características de los robots móviles.

Pregunta generadora:

- ¿Cómo podemos relacionar los robots móviles o poliarticulados con temas de reciclaje?

-Robots móviles o poliarticulados.html

-Si lo desea puede detener el video para que sea mas fácil identificar las características para los estudianets.

Desarrollar un robot  que identifique los materiales que son reciclables, facilitando el proceso de aprendizaje de los niños y niñas.

Investigación y diseño del robot.

20 min

-Diseño de actividades educativas con Robótica

- Se hacen en parejas de trabajo y deben de realizar una investigación en la web, buscando soluciones para el manejo adecuado de los desechos sólidos mediante la integración de la tecnología.

-El facilitador les da papel y lápiz para que desarrollen el diseño del robot según la investigación realizada.

-Cada pareja debe de elaborar el diseño  del robot en papel para la clasificación de los materiales de reciclaje, indicando donde se ubicarían los sensores y actuadores.

-Al terminar deben de presentar su diseño y la información que investigaron frente a todo el grupo.

- Posteriormente, se les dará un escala de auto-evaluación  y co-evaluación que deben entregar al facilitador, evaluando su desempeño personal y el de su compañero.

 

-Hoja de papel y lapiz

- Acceso a internet

 

Crear un mecanismo estable capaz de desplazarse sin desarmarse y que sea resistente, cumpliendo con las características de fuerza o velocidad, dependiendo del modelo a desarrollar.

Construcción de robot base.

45 min

-Piezas de construcción.

-Se hacen parejas de trabajo con piezas lego/confites.

-Se les indica a los participantes que van a construir el robot que les va a ayudar a clasificar los materiales de reciclaje. Para esto se les indica que deben de utilizar el diseño elegido en la actividad anterior.

                Construcción de base motriz

-El mediador debe hacer el corte de la merienda.

-Piezas lego/confites.

 

- robots móviles o poliarticulados html

-El mediador y asistente ayudan a los estudiantes a construir el robot base.

Merienda 15min

Conocer que es y para qué sirve una interface electrónica programable.

 

 

-Uso y lectura de la interface.

15min

 

-Encendido y apagado de un actuador.

 

 

-El mediador muestra el video “Programación de robot móvil”.

Misión de ejemplo: Programación de robot móvil

-Después de ver el video, el mediador explica que los participantes deben realizar una tarea que se les va a asignar, pero que antes deben aprender a programar sus robots para poderlas completar, por lo tanto, van a usar esta tarea para aprender a hacerlo.

-Partes de la interface electrónica, su función y uso.

-El mediador muestra los conceptos generales del uso de la interface programable mientras los estudiantes en pareja realizan la comprobación de cada aspecto señalado.

·         ¿Qué es una interface programable?

·         Encenderla y apagarla.

·         Lectura de la pantalla.

·         Configuración predeterminada de los puertos para actuadores y sensores.

- Robots móviles o poliarticulados.html

 

-Interfaces electronicas EV3.

 

-Móviles construidos en la actividad de robot base.

Recuerde a los estudiantes que pregunten lo suficiente para que no les queden dudas.

Aprender principios de programación relacionados al comportamiento de los actuadores mediante la solución de retos programados.

 

-Introducción básica al Software.

30min

-Uso del menú herramientas y uso de la paleta de íconos.

 

-El mediador explica como ingresar al software.

-Muestra como abrir el lienzo de programación.

-Señala las partes más importantes del ambiente de programación.

                Paleta de comandos (bloques de programación)

                Página de hardware (comunicación con interface)

-Muestra como hacer los siguientes programas:

1.       Hacer que el robot avance hacia adelante desde la posición inicial 1 hasta llegar al recipiente de residuos de papel (Gris). Los participantes hacen el ejercicio. Los participantes replican el ejercicio.

2.       Hacer que el robot gire hacia la izquierda para que quede frente al recipiente de plástico (Azul). Los participantes replican el ejercicio.

3.       Hacer que el robot “Emita un sonido por identificar cada material”. Los participantes replican el ejercicio.

4.       Hacer que el robot retroceda y se acomode en el recipiente de aluminio  (Amarillo), utilizando el sensor de color para que detecte el color amarillo y se detenga el robot. Los participantes replican el ejercicio.

5.       Hacer que el robot emita un sonido referente con la clasificación de los materiales según el color detectado.

-Móviles construidos en la actividad de robot base.

- Robots móviles o poliarticulados.html

 

Programar mediante la tecnología Lego Mindstorms EV3, la funcionalidad del robot mediante la activación de sensores de color y contacto para la clasificación de los materiales reciclables.

Programación de los robots para la clasificación de materiales de reciclaje

45min

-Creación y progrmación de robots recicladores.

-El mediador explica lo que debería de poder realizar el robot para clasificar los materiales de reciclaje.

-Todos deben lograr que sus robots cumplan con el mismo objetivo, el cual es, clasificar de manera adecuada.

-Cada pareja debe utilizar un sensor de color para realizar las tareas. Se les explica que la actividad termina cuando el robot logre detectar todos los colores (azul,negro,  gris y amarillo)  emitiendo seguidamente un sonido que distinga cada material.

-Se les comenta que deben completar el reto en el menor tiempo posible y que el robot debe volver a su posición inicial al terminar de clasificar el último material (Color).

 

- Robots móviles o poliarticulados.html.

 

-Tablero de desafío.

 

-Construcciones de los desafíos.

-Los mediadores pueden dar pistas de las soluciones, mas no la solución en si.

 

-Si las parejas terminan su desafío más rápido pueden agregar más acciones a su robot.

Evaluar los conceptos básicos sobre la robótica y su aplicación aprendidos durante el taller.

 

Prueba corta escrita

15min

-Conceptos de robótica.

-Reconoce las partes del robot  -Entiende la diferencia que existe entre fuerza y velocidad

Se le va a entregar a cada estudiante una prueba corta, la cual deben de resolver de manera individual para evaluar los conocimeintos adquiridos en la clase.

Tienen 20 minutos para resolver dicha prueba

 

-Prueba impresa

 

Presentar el proyecto final y sus soluciones.

Solución de retos.

15min

- Construye  y programa un robot capaz de clasificar los materiales de reciclaje mediante el sensor de color.

-Se solicita a las parejas que cada uno presente el robot que crearon  y la solución que le dieron al problema.

-Después de haber visto todas las soluciones se les solicita ir a desarmar y ordenar las piezas en los respectivos kits.

-El medidor hace el cierre del taller preguntando:

·         ¿Qué fue lo que más se les dificultó?

·         ¿Qué es lo que más les gustó?

Se les hace entrega de los certificados.

Luego les agradece su participación y los despide.

-Kits de construcción.

 

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