Soy niño - soy grande: Proyecto de alimentación saludable con base en sistemas electrónicos programables?

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Versión Estudiante

Soy niño - soy grande: Proyecto de alimentación saludable con base en sistemas electrónicos programables?

Arturo Tabares
Colombia -
Comfandi El Prado

Área

Tecnología e Informática - Tecnología

Edad

8-9

Descripción

El proceso de investigación formativa que tiene como resultado de aprendizaje la consecución de los proyectos, se realiza con estudiantes del colegio técnico industrial Comfandi El Prado que asisten al club de robótica y programación quienes cursan los grados 8º - 9º y cuyas edades oscilan entre los 12 – 14 años.

La institución les brinda a los alumnos en formación herramientas tecnológicas que están acorde a los contenidos que involucran los sistemas modernos, al integrar el saber y la experiencia en diferentes disciplinas, acompañado de docentes con metodologías y didácticas que responden a la realidad social en la que se está viviendo.

La utilización y proliferación de las técnicas y circuitos digitales es debido, en gran medida, a la enorme analogía con nuestras mentes, que utilizan de forma continua la lógica para resolver problemas, tomar decisiones, almacenar conocimientos en nuestra memoria, etc.  A todo esto hay que añadir las ventajas de toda la amplia gama de dispositivos digitales disponibles en el mercado de la electrónica que actualmente son utilizados en pro de que generar un aprendizaje significativo en los estudiantes en formación. El proyecto busca incentivar por medio de la investigación formativa a todos los integrantes de la comunidad educativa a promover procesos de aprendizaje donde se fomente la autoevaluación, creatividad y reflexión respecto al trabajo realizado (procesos enfocados a la mejora constante respecto al aprovechamiento de los recursos y la adquisición de conocimiento a partir de la experiencia y la interrelación que se da entre pares).

Estándar:

Diseñar e implementar el funcionamiento de circuitos que involucren el pensamiento lógico (pensamiento convergente) y la creatividad (pensamiento divergente). Empleando algoritmos que permitan la aplicación de herramientas de un lenguaje de programación como Arduino y App Inventor para dar solución a problemáticas que se puedan generar en la vida real.

 

Competencia:

Diseña, implementa y sustenta sistemas lógicos programables para control de procesos, aplicando herramientas de programación tales como Arduino y APP Inventor, para solucionar problemas específicos, verificando de manera práctica el funcionamiento del mismo a partir del análisis y la síntesis de los procesos lógicos realizados.

 

Estrategia didáctica:

La formación pedagógica  se desarrolla buscando que los estudiantes se apropien de ciertas habilidades y/o competencias específicas, necesarias para atender las exigencias complejas de una generación de jóvenes que no conciben un mundo sin tecnología e internet, esto repercute en el crecimiento personal y profesional del educando.

El modelo de formación basado en el pensamiento autocrítico y el desarrollo de competencias, utilizando como metodología el aprendizaje colaborativo, el Aprendizaje Basado en Proyectos y estrategias de didácticas activas, garantizando una formación de calidad en los procesos de enseñanza-aprendizaje.

 


Objetivos

  • Brindar las herramientas cognoscitivas en temáticas relacionadas con electrónica y programación necesarias para el desarrollo de investigación formativa para los estudiantes de grado de 8º y 9º  en el colegio técnico industrial Comfandi el Prado.
  • Que el estudiante comprenda el comportamiento de los circuitos electrónicos que involucran un pensamiento lógico con base en el desarrollo de algoritmos que dan solución a una problemática determinada.
  • El estudiante debe diseñar circuitos digitales utilizando herramientas de un lenguaje de programación como Arduino y App Inventor generando soluciones a problemáticas planteadas permitiendo la verificación práctica del funcionamiento del mismo a partir de la estructuración de los procesos de retroalimentación que se dan durante la elaboración del proyecto.

Duración

Sesión 1: 1 Sesión de 2 horas reloj
Sesión 2: 1 Sesión de 2 horas reloj
Sesión 3: 1 Sesión de 2 horas reloj
Sesión 4: 1 Sesión de 2 horas reloj


Recursos

Enlace a documento con las instrucciones a digitar en el programa Arduino y los controles y programación de los elementos en App Inventor 2

     https://drive.google.com/open?id=1NLDRrSO2HTLiOPCs7cOl6VYORCnLJxWl

 

Enlaces a sitios que se usaron en el desarrollo 

App Inventor 2: https://ai2.appinventor.mit.edu/

Arduino: https://www.arduino.cc/

Fritzing: http://fritzing.org/home/

 

Video de estudiante:

 

 


Requisitos

  • Conocimientos básicos en lenguajes de Programación (App Inventor2 y Arduino).
  • Manejo de navegadores y motores de búsqueda.
  • Electrónica Básica.
  • Manejo del simuladores electrónicos.

Herramientas

Herramientas: recopilar información / Imágenes / Páginas Web / Programación de computadores / Modelado dinámico / Libros Digitales /

Actividades de Clase

Sesión 1

Propósito

Cuando se quiere realizar un proceso que deje en los estudiantes un verdadero aprendizaje significativo es necesario como adultos desaprender algunos paradigmas respecto al modo de desarrollar ideas con relación a una temática determinada, para ello todo el proceso se construye con relación a la siguiente frase que activa en cada uno de los integrantes del Club de Robótica y Programación un pensamiento divergente:

If you can Dream it, you can do it” Walt Disney

De acuerdo a lo anterior, toda la metodología a desarrollar se construye con base en los procesos de innovación dados por la modelo de (doble diamante) donde se busca que los estudiantes tengan un balance dinámico entre los propósitos que se quieren lograr guardando la relación entre el pensamiento divergente (aplazar la crítica con relación a la opinión del otro, esforzarse por generar la mayor cantidad de ideas, buscar ideas descabelladas, combinar y construir sobre las ideas de los demás) y el pensamiento convergente (proponer, reflexionar verificar objetivos, mejorar ideas, considerar lo novedoso).

Por tal motivo, a continuación se muestra de manera estructurada cada uno de los propósitos de las sesiones en pro del cumplimiento de los objetivos de aprendizaje planteados:

Sesión No.1: Descubrir

Objetivo de aprendizaje:

 Brindar las herramientas cognoscitivas en temáticas relacionadas con electrónica y programación necesarias para el desarrollo de investigación formativa para los estudiantes de grado de 8º y 9º  en el colegio técnico industrial Comfandi el Prado.

“Creatividad es...La habilidad de sobreponerse a las barreras auto-impuestas” Ackoff & Vergara (1988)

En esta sesión el propósito fundamental es generar ideas donde se utilice el pensamiento creativo, aumentando la capacidad de los estudiantes en formación para producir una serie de opciones, imágenes o pensamientos originales que aborden algún desafío o problemática en particular con relación a las herramientas cognoscitivas dadas al principio de la clase donde se enfatiza la electrónica y la programación como bases fundamentales para los procesos de investigación formativa que se desarrollan en el proceso de enseñanza aprendizaje que se dan en el aula durante la ejecución de cada una de las tareas determinadas.

Duración

1 Sesión de 2 horas reloj

Actividad Docente

Los docentes explican la actividad que se quiere realizar:

El proyecto consiste en un montaje electrónico que envía una señal a una aplicación compatible con un celular con sistema operativo Android, permitiendo abrir y desplegar unas ventanas con información de acuerdo al botón oprimido.

Se muestra un montaje sencillo con 3 botones que permiten enviar una señal a la aplicación elaborada en App Inventor 2. 

Montaje Protoboard

Se plantea el interrogante: utilizando el montaje mostrado. ¿Qué aplicación pueden implementar de manera que el mismo principio tenga una utilidad en la vida real?

 

Estructura proceso Ideación:

Con base en las respuestas de los estudiantes se define la idea por medio de la síntesis a los aportes hechos por los estudiantes.

Revisa las ideas de los estudiantes, realiza sugerencias respecto al proceso de desarrollo definiendo la viabilidad del prototipo a construir.

Actividad Estudiante

Actividad 1: 

Los estudiantes atienden la explicación, observan el funcionamiento del Demo y comprueban su funcionamiento, realiza preguntas con el fin de interiorizar conceptos.

De acuerdo a sus gustos plantean ideas sobre la pregunta planteada en diversos temas: deportes, política, salud, alimentación, ciencias naturales.

En grupos de 2 o 3 personas debaten entre sí que implementación pueden hacer al montaje mostrado por el docente, consultan en internet, recogen información sobre la aplicación de su interés: imágenes, datos y plantean la propuesta a los docentes.

De acuerdo a las competencias y/o habilidades de cada uno de los estudiantes se asumen roles y responsabilidades dentro de cada grupo para ejecutar actividades puntuales (programación y montaje) en beneficio del desarrollo del proyecto y de acuerdo a su tema de interés:

Desarrollo de la aplicación en App Inventor 2 – Diseño y Programación:

Ingresar a la cuenta de App Inventor 2 de alguno de los integrantes del grupo.

Elaborar la interfaz de conexión en el screen principal.

Agregar los controles necesarios, renombrarlos y programarlos

Agregar las ventanas requeridas (screen) asignándoles un nombre apropiado, dependiendo de su contenido.

Elaborar títulos apropiados de cada alimento a mostrar así como su imagen y subirlos al entorno de App Inventor, ubicarlos en cada control y dentro de su screen correspondiente.

Buscar información de cada alimento y ubicarlo en su respectiva ventana.

Realizar la programación del screen 1, de manera que al recibir el comando apropiado abra la ventana correspondiente.

Programar cada una de las ventanas para que retornen a la ventana principal.

Buscar y establecer ícono para el programa

Generar el instalador del programa

Instalar la aplicación en el dispositivo móvil (Tablet, Celular con SO Android).


Sesión 2

Propósito

Sesión No.2: Definir

Objetivo de aprendizaje:

  • Comprender el comportamiento de las de los circuitos que involucran un pensamiento lógico con base en el desarrollo de algoritmos que dan solución a una problemática determinada.

Después de realizada la primera sesión y teniendo como base todo el material del proceso de ideación se busca en este segundo encuentro definir la situación problema que se quiere solucionar describiendo el valor que ofrece la misma a cada uno de los usuarios finales, describiendo las capacidades y fortalezas que va a tener el prototipo y la relación para generar fundamentos para capturar la atención de cada uno de los implicados en el desarrollo del mismo.

Duración

1 Sesión de 2 horas reloj

Actividad Docente

Proceso de Desarrollo (idear soluciones)

Estructurar los objetivos desde el enfoque de programación y desarrollo electrónico del proyecto por medio de la incorporación de conocimientos multidisciplinares y la utilización del trabajo colaborativo que conlleve a la interiorización y aplicación de conceptos en pro del cumplimiento de las metas.

Los estudiantes reciben una serie de elementos que van a utilizar dentro del montaje del proyecto y para cada grupo establecido:

1 Protoboard

Cable UTP

1 Módulo bluetooth HC05

1 Tarjeta Arduino Uno

10 Micropulsadores

10 Resistencias eléctricas (10 kΩ)

Actividad Estudiante

Sistema de control – Programación en Arduino.

  • Desarrollar la simulación del modelo a armar en el programa fritzing.
  • Identificación de componentes electrónicos.
  • Sacar ficha técnica de los elementos.
  • Procedimiento de implementación:
  • Selección de materiales.
  • Montaje en la Protoboard.
  • Integración entre sistema de control y potencia del circuito.
  • Digitar y grabar código Arduino.
  • Poner en funcionamiento el montaje electrónico con la aplicación de App Inventor.
  • Tener en cuenta posibles correcciones.


Sesión 3

Propósito

Sesión No.3: Desarrollar

Objetivo de aprendizaje:

  • Comprender el comportamiento de las de los circuitos que involucran un pensamiento lógico con base en el desarrollo de algoritmos que dan solución a una problemática determinada.

De acuerdo a la información seleccionada en todo el proceso, se estructura la fase tres que tiene como propósito desarrollar las soluciones, que se gestan con base en las competencias de cada uno de los estudiantes en formación asumiendo roles (responsabilidades) que conlleven a generar valor en pro del cumplimiento de tareas determinadas (diseño de aplicación móvil, diseño de prototipo y/o maqueta, elaboración de sistema electrónico de control, etc.) que conlleve a la construcción de un modelo o prototipo funcional del proyecto que da solución a una problemática específica, comprendiendo el comportamiento de cada uno de los sistemas que convergen en el funcionamiento del producto resultante.

Duración

1 Sesión de 2 horas reloj

Actividad Docente

Revisar el resultado obtenido en la etapa 2, que consiste básicamente en el funcionamiento estándar del proyecto (presionar pulsador, envía señal) y orientar a los estudiantes para la elaboración del prototipo, teniendo en cuenta los materiales a usar en el mismo.

Actividad Estudiante

Los estudiantes atienden las sugerencias y realizan las correcciones tanto a los programas elaborados como al montaje del circuito.

Elaboran el prototipo final de su proyecto, cuidando la funcionalidad del mismo, su funcionamiento correcto y argumentado los resultados obtenidos


Sesión 4

Propósito

Sesión No.4: Entregar (prototipar)

Objetivo de aprendizaje:

Diseñar circuitos digitales utilizando herramientas de un lenguaje de programación como Arduino y App Inventor generando soluciones a problemáticas planteadas permitiendo la verificación práctica del funcionamiento del mismo a partir de la estructuración de los procesos de retroalimentación que se dan durante la elaboración del proyecto.

Al tener el proyecto a un 90% es necesario que los estudiantes realicen un proceso de autoevaluación respecto a los objetivos planteados en la sesión No.1 y el producto resultante; para ello, se hace necesario el desarrollo de habilidades blandas tales como (la escucha activa, la comunicación asertiva, el respeto por la palabra, entre otras) para atender cada una de las recomendaciones que se dan por parte del docente y entre pares (pensamiento convergente) en busca de que encontrar debilidades en el proyecto que se puedan corregir logrando una sinergia entre cada uno de los integrantes y la correlación con el producto final, equilibrando los aspectos de funcionabilidad con la estética y el confort del usuario final.

Duración

1 Sesión de 2 horas reloj

Actividad Docente

Los maestros revisan y ultiman detalles de los proyectos proponiendo mejoras al prototipo.

Actividad Estudiante

Los estudiantes reciben la retroalimentación de los docentes y compañeros con relación a la estética del proyecto, implementando las mismas para la finalización y el cumplimiento de los objetivos planteados.

 


Evaluación

Reflexión Final:

Cuando se proponen modelos de aprendizaje basados en ABP se logran potenciar diferentes habilidades en los estudiantes en formación con una base sólida en el autoaprendizaje que contribuye a priori al acrecentamiento de las siguientes competencias:

Crear un concepto que favorezca la transversalización del currículo (una mirada holística a la formación de los estudiantes).

Promover el respeto por la palabra, teniendo conciencia de la diversidad de culturas que convergen en una comunidad educativa.

Desarrollar empatía con las personas.

Desarrollar relaciones profesionales y/o de trabajo con personas de diversa índole.

Disciplina y responsabilidad para asumir cada uno de los retos que depara el desarrollo del proyecto.

Promover a título personal en pro del beneficio grupal la capacidad de investigación logrando el fortalecimiento del autoaprendizaje.

Aprenden a aprender: proveer la retroalimentación hacia el grupo de herramientas y metodologías para aprender temáticas nuevas de manera eficaz.

 

Matriz de Valoración

https://drive.google.com/open?id=1Dhq4JXoGa2DqF3zj0qHSrgBlLYND96z0

 

 


Notas

Proyecto creado por

Harris E. Rivera Cano, 

Iván D. Erazo González, 

Carlos A. Tabares Castro.

- utilizando a eduteka.org

Docentes del Colegio Comfandi el Prado - Caja de Compensación familiar del Valle del Cauca : Comfandi

 

BIBLIOGRAFÍA

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Martín, D. M. (s.f.). Las TIC en el aula. Aplicaciones didacticas y utilizacion de recursos. FUNDACIÓN UNIVERSITARIA IBEROAMERICANA.

Santiago, P. E. (s.f.). METODOLOGÍAS DE APRENDIZAJE EN EL AULA. FUNDACIÓN UNIVERSITARIA IBEROAMERICANA.


Creditos

Autor: Arturo Tabares , Proyecto creado 16 de Abril de 2018


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