Sesión 6 y 7. Desarrollando las competencias básicas III: semáforo de coche y semáforo de cruce.

En esta ocasión los objetivos que el docente marcó a los alumnos fueron los siguientes:

– Construcción de un semáforo de coche.

– Construcción de un semáforo de cruce en el que el semáforo de peatón y de coche funcionen de manera sincronizada.

– Realización de un vídeo – resumen acompañado de una reflexión final.

Estos objetivos contenían una mayor carga de trabajo y se organizó en dos sesiones. Me sorprendió la facilidad con la que los alumnos montaron los circuitos electrónicos teniendo en cuenta la ley de Ohm y la correcta distribución de los componentes en la placa protoboard (leds, resistencias o cables) sabiendo que los electrones circulan desde zonas de mayor energía potencial (+) hasta zonas de menor energía potencial (-). Lo que les requirió mayor esfuerzo y tiempo fue la tarea de realización de la programación lógica en el software. El resultado lo podemos ver en el siguiente vídeo – resumen realizado por ellos:

Como se puede ver, el resultado que obtuvieron con el semáforo de coche es bastante aceptable pero el semáforo de cruce lo hicieron uniendo el semáforo de coche y de peatón realizado previamente en dos circuitos diferentes (buena idea si lo hubiesen hecho con una mejor sincronización, jeje). La idea era que hiciesen el semáforo completo en una misma placa protoboard e implementar una programación para el semáforo de cruces de esa placa, por lo que tuve que intervenir y guiarlos de una manera más intervencionista para la consecución del segundo objetivo:

Esta vez tuvimos la visita del señor director de nuestro centro, coincidiendo con la penúltima sesión del programa:
100_0201              100_0204Reflexión de Albert Einstein

Sesión 5. Desarrollando las competencias básicas con el trabajo por proyectos II: semáforo de peatón.

Con la misma metodología de trabajo por proyectos que se desarrolló en sesiones anteriores y a la que los alumnos ya están acostumbrados, en esta sesión el docente estableció los siguientes objetivos:

1. Realizar un semáforo de peatón en el que la luz verde parpedee 8 veces antes de cambiar a rojo y con una frecuencia de 100 milisegundos.

2. Diseñar un vídeo – resumen de lo que se ha hecho en esta sesión.

El primer objetivo se alcanzó tras un proceso lógico de realización del lenguaje de programación por parte del alumnado que presentó no pocas dificultades y que les ocupó la mayor parte del tiempo. A pesar de ello y siguiendo un proceso de ensayo y error, de aprendizaje por descubrimiento, consiguieron llevarlo a cabo con éxito. Este proceso costoso les llevó a buscar una reflexión del científico más reconocido de todos los tiempos, Albert Einstein, que incluyeron es su vídeo – resumen para finalizar con la sesión.

Arduino 2

Reflexión final

Sesión 4: Desarrollando las competencias básicas con el trabajo por proyectos.

Divididos en dos grupos, cada uno con sus componentes electrónicos: Arduino, placa protoboard, cables, leds, resistencias, ordenador, etc. Se ha trabajado en equipo, de manera cooperativa y constructiva, para alcanzar los siguientes objetivos al finalizar la sesión de hoy:

1) Conseguir que parpadee el led de un circuito sencillo.

2) Aumentar la complejidad del circuito colocando otro led en paralelo. A continuación se tendrá que conseguir mediante el lenguaje de programación adecuado que ambos leds parpadeen de manera simultánea. 

Se va a mostrar debajo el código lógico que diseñaron los alumnos en el software de Arduino y que luego compilaron. Dada su poca experiencia en el lenguaje de programación realizar esta parte le lleva mucho más tiempo que el montaje físico del circuito:

Arduino Objetivo 2

3) Por último, se harán parpadear ambos leds de manera alterna.

La planificación del trabajo y consecución de los objetivos le correspondió al alumnado , el profesor tuvo el papel de guía en la experiencia y facilitó el aprendizaje por descubrimiento en los alumnos y alumnas, tanto en la elaboración lógica de la programación en el software como en el montaje físico del circuito eléctrico.

En esta ocasión tuvimos la visita del secretario y profesor del IES García Lorca, Raúl:

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Vamos a poner, para terminar, una de las tomas falsas del vídeo resumen donde se pone de manifiesto que no falta el buen ambiente en el grupo y en cada una de las sesiones:

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Sesión 3: Construyendo nuestro primer circuito electrónico. Aplicación de la ley de Ohm.

Esta nueva sesión ha sido muy interesante pues con una metodología basada en el aprendizaje por descubrimiento y el trabajo por proyectos, los equipos de alumnos y alumnas han conseguido llevar a cabo su primer circuito electrónico que nos servirá de base para seguir avanzando en el desarrollo del programa. Veamos:

1) Ley de Ohm y analogía hidráulica. Hay que tener presente que la ley de Ohm es el fundamento en el que se sustenta cualquiera de los numerosos circuitos electrónico que nos rodea:

ley de ohm

Para explicar la ley de Ohm el docente ha hecho uso de un recurso que hasta ahora no había utilizado con el alumnado de Secundaria, la analogía hidráulica, y se ha comprobado que es bastante eficaz para que se entienda correctamente lo que es un circuito eléctrico y cuáles son las variables o magnitudes físicas que tenemos que controlar: analogía hidraulicaEl alumnado ha comparado viendo sus funciones: la bomba de agua con la pila (Voltios, V), el flujo de agua con el flujo de electrones de un circuito eléctrico (Amperios, A), un grifo con un interruptor eléctrico o la resistencia de la tubería con la resistencia que ofrece el hilo conductor de cobre al paso de los electrones(Resistencia, R, Ω.)  Al igual que sucede en el circuito hidráulico, en un circuito eléctrico el flujo de electrones circula desde zonas de mayor energía ( que se indica con un signo +) hasta zonas de menor energía (que se indica con un signo – ). Además surgió el debate acerca de lo que pasaría si la turbina del sistema hidráulico tuviese un mayor tamaño y se llegó a la conclusión de que habría dos formas de moverla, o bien aumentando el ancho de la tubería o bien aumentando la potencia de la bomba. De la misma manera sucede en el circuito eléctrico cuando ponemos un dispositivo que requiere mayor intensidad de corriente para su funcionamiento.

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2) Construcción de un circuito electrónico sencillo. Materiales necesarios: leds (necesita una intensidad de 2 mA ), arduino como pila (5V), una resistencia (se calculó aplicando la ley de Ohm que debía ser de 250 Ω, por la que se cogió la resistencia con la franja: roja, roja, marrón y dorada), cable USB, ordenador y placa protoboard.

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3) Un grupo de alumnos decidieron colocar más leds sobre el circuito y, a continuación, se preguntaron por qué la intensidad luminosa de los leds era menor. La respuesta a esta pregunta la encontraron con facilidad utilizando la analogía hidráulica.

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Albert Einstein Pregunta

¡Un nuevo Windows para Arduino ya está a la venta!

Comparto con todos vosotros esta nueva noticia que se recoge en el blog de Ángel Jiménez Ruiz en el periódico de El Mundo. Desde hoy es posible descargar una versión de Windows 10 (beta) para placas Arduino y Rasberry Pi, esas pequeñas plataformas que se han convertido en un recurso habitual de los amantes del bricolaje electrónico y un instrumento para aprender las bases de electrónica y programación.

http://www.elmundo.es/blogs/elmundo/el-gadgetoblog/2015/04/30/el-windows-mas-pequeno-y-el-mas-grande.html

Sesión 2: ¡Hola Mundo Arduino!

Tras una primera sesión en la que el alumnado pudo hacerse una idea de lo que era ese gran desconocido para ellos, Arduino, vamos a ponernos manos a la obra que así es como se adquieren las competencias realmente. El objetivo de la sesión de hoy es que los alumnos y alumnas sean capaces de realizar una operación que en el mundo arduinero es conocida como: ¡Hola Mundo Arduino! Es lo primero que ha de aprender a realizar cualquiera que se adentre en este fascinante mundo:

1) Antes de empezar, tenemos que instalar tanto el hardware como el software en el sistema operativo de Window. Para ello tendrán que acceder a la página oficial de Arduino, http://www.arduino.cc, cada grupo desde sus respectivos ordenadores y seguir las instrucciones.

2) A continuación, los alumnos abrieron el programa de Arduino desde el acceso directo que deberán dejar guardado en el escritorio y atenderán a mi explicación sobre el lenguaje de programación requerido. Es un lenguaje de programación fácil cuya lógica es accesible a todo el mundo sin necesidad de estudios superiores, pero no hay que olvidar que es la primera vez que realizan una programación.

3) El siguiente paso fue conectar el hardware mediante USB a uno de los puertos de sus ordenadores, configurar el puerto de entrada y ajustar el sowtware al modelo del Arduino que van a usar ellos: Arduino Mega 2560.

4) Luego programaron el “Hola Mundo de Arduino” con los conocimientos sobre lenguaje de programación que aprendieron con anterioridad, verificaron la programación por si había algún error y lo compilaron. El “Hola Mundo Arduino” no es más que conseguir hacer parpadear un led que tiene incorporado el hardware en la posición 13 con una frecuencia de 1 segundo. El código de programación que realizaron es el siguiente:

Hola Mundo Arduino 3

5) Por último, hicieron parpadear el led con frecuencias diferentes ya que Arduino tiene un temporizador interno. Comprobaron y aprendieron por descubrimiento que cuando la frecuencia de parpadeo es menor de 12 milisegundos, la velocidad de parpadeo es tan elevada que nuestro ojo no es capaz de percibirlo, por lo que vemos la luz del led encendida de continuo en el tiempo aunque en realidad esté parpadeando.

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El buen ambiente del programa se pone de manifiesto en tomas falsas como la que vamos a ver a continuación en la que uno de los alumnos más aventajado en el manejo del ordenador se queda bloqueado a la hora de hablar, jeje:

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Sesión 1: ¿Qué es Arduino?

Miércoles 18 de marzo de 2015,IES García Lorca


Comenzamos la sesión indagando en las ideas previas del alumnado y corroborando que Arduino y el mundo de posibilidades que ofrece son grandes desconocidos para ellos. Es algo normal que ya había supuesto, por lo que preparé una exposición monográfica para introducir el tema y crear motivación a través de la presentación de distintos ejemplos y aplicaciones prácticas para que el alumnado sea consciente de lo que tienen entre sus manos y de todo lo que se podría hacer con este pequeño hardware. Se puede consultar esta presentación en el siguiente enlace:

http://prezi.com/neevehz6unly/?utm_campaign=share&utm_medium=copy

Lo pasamos muy bien debatiendo acerca de los diferentes proyectos que aparecían en esa presentación y los pensamientos de los alumnos ya estaban puestos en la manera de hacer los diferentes proyectos. Esta atmósfera de motivación nos ayudará a seguir avanzando en la materia.

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