COLEGIO MIRAVALLE
COLEGIO MIRAVALLE CLUB ROBÓTICA 2016 Sección Bachillerato Docente Integrador: Armando A. Borda M.
Área Tecnología e Informática
PROYECTO CLUB ROBÓTICA - BACHILLERATO Docente: Armando A. Borda M. Área Tecnología e Informática
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ROBÓTICA EDUCATIVA Es una rama del área de la Tecnología e Informática el que a través de ambientes de aprendizaje de carácter dinámico e interdisciplinario, que al involucrar diversas áreas, permite fortalecer el desarrollo de habilidades y competencias de los estudiantes. PROYECTO CLUB ROBÓTICA - BACHILLERATO Docente: Armando A. Borda M. Área Tecnología e Informática
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Misión Promover, en los estudiantes, la creatividad y aplicación tecnológica, ofreciendo la capacitación, recursos y asesorías adecuadas, bajo el soporte y colaboración interdisciplinario que, en trabajo cooperativo, favorezca el desarrollo de proyectos significativos de aplicación.
Visión Formar un grupo interdisciplinario de estudiantes, con altos niveles de comprensión y competencia el área de la Tecnología y la informática, que desarrollen proyectos tecnológicos innovadores y participen en eventos tecnológicos donde evidencien la aplicación de lo aprendido.
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ENSEÑANZA APRENDIZAJE POR MEDIO DE LA ROBÓTICA OBJETO DE APRENDIZAJE En las sociedades actuales robots de carácter comercial e industrial, han adquirido un alto grado de utilidad, ya que realizan tareas con más precisas y económicas que los seres humanos, se he hecho importante su utilización en actividades que generen peligro, riesgo o pereza en las personas. En tareas de productividad los robots, han alcanzado inmensa importancia, en tares de ensamble, mantenimiento, transporte y producción de todo tipo de productos de consumo.
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ENSEÑANZA APRENDIZAJE POR MEDIO DE LA ROBÓTICA MEDIO PARA APRENDER La robótica brinda unas grandes utilidades en el proceso de enseñanza aprendizaje de los estudiantes: Construcción individual del conocimiento a partir de la experiencia Comprender lo aprendido a partir de la información que ya sabe o tiene en su memoria. (Enseñanza para la comprensión, Stone – Wiske 1.998) Interés por la Investigación: aplicar nueva didáctica que desarrollo el interés científico en cada estudiante, con tareas practicas que relacionen contenidos significativos, es decir con la vida real. PROYECTO CLUB ROBÓTICA - BACHILLERATO Docente: Armando A. Borda M. Área Tecnología e Informática
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ENSEÑANZA APRENDIZAJE POR MEDIO DE LA ROBÓTICA OBJETO DE APRENDIZAJE (II) Compromiso de interdependencia positiva, desarrollante proyectos de robótica, colaborativos, que genere, en los estudiantes, actitudes de responsabilidad individual y colectiva, logrando así, en ellos, mayores niveles de comprensión, autoestima y confianza. Desarrollo psicomotriz y ocular, por medio de montajes y construcción de maquetas, basadas en diferentes materiales o kits especializados como los de Lego.
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ENSEÑANZA APRENDIZAJE POR MEDIO DE LA ROBÓTICA APOYO AL APRENDIZAJE
La robótica por medio de la construcción y diseño de modelos propios, permite a los estudiantes un mejor acercamiento a los contenidos curriculares de todas sus asignaturas, al desarrollo de su pensamiento lógico matemático, capacidades físicas y a la resolución de problemas. PROYECTO CLUB ROBÓTICA - BACHILLERATO Docente: Armando A. Borda M. Área Tecnología e Informática
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ANTECEDENTES DE LA ROBOTICA EDUCATIVA EN COLOMBIA 880 estudiantes y docentes de colegios públicos y privados de Bogotá, impusieron una nueva marca mundial gracias a su participación en el ‘Taller Colaborativo de Robótica Educativa más Grande del Mundo’. El logro fue certificado por un representante de World Guinness Records. Para la SED, el récord obtenido más que un punto de llegada, es un punto de partida. Para que se implemente la robótica como una estrategia pedagógica dirigida a mejorar la calidad académica de los estudiantes y desarrollar nuevos niveles de compromiso en los maestros. Es, además, uno de los centros de interés más exitosos de la Jornada Completa de Bogotá.
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COLEGIO MIRAVALLE ANTECEDENTES DE INVESTIGACIÓN COLEGIO MIRAVALLE PROYECTO ONDAS – COLCIENCIAS (I) COLEGIO MIRAVALLE Grupo de Investigación en Programa ONDAS 2011: EXPLORANDO
TECNOCIENCIA
Línea Robótica y Automatización
PREGUNTADE INVESTIGACIÓN SELECCIONADA
ENTORNO NATURAL LOCALIDAD CINCO USME
¿Cómo representar, a través del diseño de prototipos, su ecosistema a partir de operadores mecánicos y eléctricos? PROYECTO CLUB ROBÓTICA - BACHILLERATO Docente: Armando A. Borda M. Área Tecnología e Informática
COLEGIO MIRAVALLE ANTECEDENTES DE INVESTIGACIÓN COLEGIO MIRAVALLE PROYECTO ONDAS – COLCIENCIAS (II) Evidencias de trabajo:
Investigación Docente
Exposiciones
Investigación Guiada del estudiante
Trabajo Colaborativo
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Salidas de Campo
Conferencias
COLEGIO MIRAVALLE ANTECEDENTES DE INVESTIGACIÓN COLEGIO MIRAVALLE PROYECTO ONDAS – COLCIENCIAS (III)
Recurso: • Material didáctico para la construcción de prototipos COLEGIO MIRAVALLE Grupo de Investigación en Programa ONDAS 2011: EXPLORANDO
TECNOCIENCIA
Línea Robótica y Automatización
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COLEGIO MIRAVALLE ANTECEDENTES DE INVESTIGACIÓN COLEGIO MIRAVALLE PROYECTO ONDAS – COLCIENCIAS (IV)
PROTOTIPO EN CONSTRUCCIÓN:
El Ratón COLEGIO MIRAVALLE Grupo de Investigación en Programa ONDAS 2011: EXPLORANDO
TECNOCIENCIA
Línea Robótica y Automatización
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ROBÓTICA EDUCATIVA OBJETIVOS GENERALES Aumentar los niveles de comprensión de los estudiantes, sobre conceptos, sistemas y teorías de las diferentes asignaturas como, ciencias,, biología, matemáticas, tecnología, entre otras. Desarrollar capacidades de liderazgo, trabajo en equipo, amor por la investigación, innovación, análisis crítico y la resolución de problemas, que conlleve a los estudiantes a mejorar sus entornos y hacer más significativos sus aprendizajes. Generar espacios de investigación donde los estudiantes apliquen sus virtudes y talentos en la generación de prototipos de productos o sistemas que satisfagan sus propias necesidades y las de su entorno. Desarrollo de la creatividad y de habilidades comunicativas, analíticas e interpretativas.
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ROBÓTICA EDUCATIVA OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Introducir el pensamiento computacional. • Aprender a programar y desarrollar algoritmos computacionales. • Desarrollo de trabajo cooperativo e interdependencia positiva • Adquirir conceptos tecnológicos de lenguajes de programación. • Crear prototipos de maquetas y robots con finalidades y aplicaciones prácticos • Diseño completo tanto físico, como digital de una “casa automatizada”, a través de una forma agradable lúdica y bastante practica para el estudiante, trabajando con las aplicaciones DFD y PROTEUS PROYECTO CLUB ROBÓTICA - BACHILLERATO Docente: Armando A. Borda M. Área Tecnología e Informática
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METODOLOGIA Aplicación del Método Científico, cuya serie de etapas permitirán a los estudiantes establecer relaciones, enunciar teorías y explicarse el ¿Por qué? de todo tipo de fenómenos químicos y físicos, permitiéndoles comprenderlos y aplicarlos a la solución o mejoramiento de las necesidades del ser humano. El método científico consta de las siguientes fases: Observación Formulación de hipótesis Experimentación Emisión de conclusiones
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Referencias web. David Golber, Mi libro de Experimentos (2002) Editorial Educar http://www.edumediaeditores.com/4-robotica-educativa/robotica-educativa www.ucentral.edu.co/noticentral-uc/para-que-sirve-un-robot http://www.educacionline.com/blog/la-robotica-como-medio-paraaprender/ http://www.educacionbogota.edu.co/es/sitios-de-interes/nuestrossitios/agencia-de-medios/noticias-institucionales/colombia-logroguinness-record-en-robotica-educativa http://www.quimicaweb.net/ciencia/paginas/metodocc.html
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PLANEACIÓN SEGUNDO SEMESTRE – 2016 GRUPO A Estudiantes Grados Segundo Tercero Cuarto y Quinto FECHA TEMA PROPOSITO Semana del 11 al 15 de julio
Semana del 18 al 22 de julio
Semana del 25 al 29 de julio
Semana del 1 al 5 de agosto
ACTIVIDADES
Electricidad
La electricidad estática no se crea, su aparición se debe a una distribución desigual y temporal de Realizar diferentes actividades que electrones. La carga electrostática no nace de la comprueben la presencia de electricidad fricción de dos materiales, sino de la separación de estática en los cuerpos dos superficies en contacto
Circuitos sencillos
Una corriente eléctrica esta formada por millones de Diseñar circuitos simples por medio de electrones en movimiento. Un circuito es aquel baterías, cables, bombillas y donde los electrones deben fluir en forma portalámparas ininterrumpida
Baterías
Las baterias producen electricidad a partir de energía química, donde usualmente, dos metales son colocados en una solucion ácida llamada electrólito
Experimentar construyendo una batería húmeda . Mediante un frasco de vidrio, vinagre blanco, cables, bombillas y trozos de cobre. Construir baterías con monedas
Circuitos Serie y Paralelo
Un circuito eléctrico, todas sus partes deben estar unidas entre si, demanera que la corriente pueda fluir en serie o en paralelo
Crear un sistema de circuito paralelo donde cada uno de sus componentes este conectado a una batería,, simulando una cadena de boyas, como las usadas para indicar las vías de navegación
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COLEGIO MIRAVALLE PLANEACIÓN SEGUNDO SEMESTRE – 2016 GRUPO A
Estudiantes Grados Segundo Tercero Cuarto y Quinto
FECHA
TEMA
Semana del 8 al 12 de agosto
Juego del circuito
Semana del 16 al 19 de agosto
Interruptores
Semana del 22 al 26 de agosto
Semana del 29 de agosto al 2 de septiembre
PROPOSITO
ACTIVIDADES
Experimentar, con el juego de circuito que tan firme es su mano, Al iniciar, el circuitoesta interrumpido, y no hay luz, Si la mano tiembla cuando se pone en movimiento el palo del juego, la argolla toca el cable, el circuito se completa y la bomilla se enciende Experimentar, creando tres tipos de Los interruptores se usan para encender o apagar interruptores, uno sencillo, con dos los circuitos eléctricos. Que cuando están apagados posiciones enccendido y apagado, un interrumpen el circuito, así la electricidad no puede Ineterruptor de presión, que sirva para fluir, y si están encendidos, completan el circuito y hacer de timbre , ny uno manipulador, permiten que la electricidad fluya en él como el utilizadio por los operadres de Morse La corriente eléctrica debe fluir a través de un cirucuito completo, y que ninguna corriente puede fluir en un circuito interrumpido porque los electrones tiene que permanecer en movimiento en forma de corriente
Quiz del circuito
Algunos circuitos están formados por una gran cantidad de conexiones diferentes, que actúan juntas para llevar a cabo tareas complicadas
Crear u Juego de preguntas y respuestas que indique como es un tablero de circuito sencillo. Cada conexión cuando este correctamente hecha, cerrara un circuito y la bombilla se encenderá.
El Magnetismo
El magnetismo es una fuerza natural e invisible al igual que la energia estática.
Crear un juego de pesca, donde pueda observar el poder de los imanes, cuyo fin sea el de capturar tantos peces de alto puntaje como sea posible.
PROYECTO CLUB ROBÓTICA - BACHILLERATO Docente: Armando A. Borda M. Área Tecnología e Informática
COLEGIO MIRAVALLE PLANEACIÓN SEGUNDO SEMESTRE – 2016 GRUPO A
Estudiantes Grados Segundo Tercero Cuarto y Quinto
FECHA
TEMA
PROPOSITO
ACTIVIDADES
Semana del 19 al 23 de septiembre Motores
Crear un juego de Futbol, o de Botes manneticos, que evidencie el poder del Alrededor de un imán hay un área denominada campo de fuerza de un imán, observando campo de fuerza, donde la atracción o rechazo del como un iman pequeño trabaja a travéz metal y el imán estan en su punto más fuerte. Que de la cartulina y cómo el campo de fuerza materiales como el vidrio y la madera permiten del imán de acero puede traspasar una pasar el poder del campo de fuerza de los ímanes puerta de madera Crear una grua que utiice una bobina electrmagnética, donde a pesar que el campo magnético de un cablesencillono La electricidad y el magnetismo están relacionados es fuerte; pero si la electricidad fluye ea entre sí, que cada corriente eléctrica tiene su propio en un cable bobinado alrededor de una campo magnético. Además la gran utilidad de la puntilla, convirtiendo la bobina en un fuerza magnetica de la electricidad. poderoso imán. Diseñar un motor electrico, sencillo, don de la bobina de cobre este conectada a una bateria por un pequeño mecanismo llamado conmutador, el cual debera rozar En un motor la energía eléctrica puede ser los extrmos de los cables de la bobina, convertida en mecánica, es decir , que puede de tal forma que la corriente eléctrica ejercer empuje y poner las cosas en movimiento pase a trvéz de ella.
Semana del 26 al 30 de septiembre Tren Electrico
Un sencillo motor eléctrico hara que un eje gire continuamente. Que uno de los medios más directos y eficientes de utuilizar esa energía es fijar, por ejemplo, una hélice al eje, como lo hacen, los barcos impulsados por hélices.
Semana del 5 al 9 de septiembre
La fuerza magnetica
Semana del 12 al 16 de septiembre Electromagnetismo
PROYECTO CLUB ROBÓTICA - BACHILLERATO Docente: Armando A. Borda M. Área Tecnología e Informática
Diseñar y crear un Tren eléctrico que sea movido por un motor, donde reciba suministro de energía de rieles electrificados.
COLEGIO MIRAVALLE PLANEACIÓN SEGUNDO SEMESTRE – 2016 GRUPO B Estudiantes Grados Noveno y Décimo
SEMILLERO ELECTRONCA Proyecto de electrónica ‘CASA 10’. Como proyecto se propondrá el diseño completo tanto físico, como digital de una “casa automatizada”, a través de una forma agradable lúdica y bastante practica para el estudiante, trabajando con las aplicaciones DFD y PROTEUS (si se llega a dar la oportunidad NETBEENS) y terminando con el montaje físico de circuitos, contemplando una amplia gama de temáticas que influyen a tecnología domótica que dará una excelente introducción a los estudiantes interesados en la electrónica, mecatronica, informática, matemática, física e ingenierías y carreras afines con haciendo uso de: Algoritmos y lógica de programación. A través de puntuales y prácticos ejemplos y haciendo uso del entorno gráfico y lúdico que dispone el aplicativo DFD. Leguaje de programación java. Con el aplicativo DFD el estudiante comprende la manera en la que el lenguaje de programación JAVA es aplicable y sencillo, presentándolo como cotidiano dentro de ejemplos y algoritmos que el mismo propondrá.
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COLEGIO MIRAVALLE PLANEACIÓN SEGUNDO SEMESTRE – 2016 GRUPO B Estudiantes Grados Noveno y Décimo
SEMILLERO ELECTRONCA Proyecto de electrónica ‘CASA 10’. Sensorica básica (fotoresistores, led infrarrojo y led emisor receptor). Haciendo uso de sensores prácticos como el led infrarrojo receptor emisor de 3mm el sensor CNY70 y fotoresistores, apoyados en PROTOBOARDS trabajaremos los circuitos que se definen en planos que van desde un sensor de seguridad para la entrada hasta luces automatizadas para la fachada, enseñándoles a los estudiantes la manera en la que reaccionan los sensores, como alimenta un sensor, de que maneara se polarizan y de qué manera se pueden aplican a un circuito. Potenciómetros y variación e interrupción de voltajes. Durante el proceso de variación de resistencia para los circuitos emisores de luz el estudiante reconocerá la capacidad de los trímers, potenciómetros e interruptores para variar y evidenciar el manejo de corrientes e intensidades haciendo uso de la PROTOBOARD. Fuentes DS y mínimas intensidades. Con ayuda de las fuentes DC no variables que podemos encontrar en un cargador de celular común y corriente con las puntas cortadas se les puede enseñar a los estudiantes la manera en la que se puede ser recursivo en el mundo de la electrónica además de la alta aplicabilidad que tiene la electrónica en la cotidianidad y la manera en la que puede diseñar y aplicar circuitos en su entorno sin la necesidad de costosas fuetes de voltaje o perecederas baterías. - Conceptos básicos de la electrónica (tabla de colores, datasheet, signos, MULTIMETRO y PROTOBOARD). Apoyado por: Exalumno colegio Miravalle - Estudiante Ingeniería Douglass Santamaria Castañeda
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PLANEACIÓN SEGUNDO SEMESTRE – 2016 GRUPO B Estudiantes Grados Noveno y Décimo FECHA TEMA PROPOSITO Semana del 1 al 5 de agosto
Semana del 8 al 12 de agosto
Semana del 16 al 19 de agosto
A través de puntuales y prácticos ejemplos y Algoritmos y lógica de haciendo uso del entorno gráfico y lúdico que programación. dispone el aplicativo DFD.
ACTIVIDADES Introducción a los algoritmos, lógica y significados del lenguaje de programación haciendo uso de figuras que permite el entorno DFD, explicación del proyecto y puntos a trabajar y temas, por qué y como del proyecto. En el grupo se van a producir
Leguaje de programación java.
Con el aplicativo DFD el estudiante comprende la manera en la que el lenguaje de programación JAVA es aplicable y sencillo, presentándolo como cotidiano dentro de ejemplos y algoritmos que el mismo propondrá.
Sele propondrán problemas al estudiante, quien los solucionara a través de algoritmos haciendo uso de DFD y figuras básicas del lenguaje de programación, iniciando la introducción de la aplicación PROTEUS.
Introducción Plataforma PROTEUS
Para finalizar el proceso digital del semillero se iniciara el proyecto con un sencillo algoritmo que de razón de cómo funciona el proyecto,
exposición, luego con la lógica del funcionamiento se explicara a profundidad el plano circuital del proyecto en la plataforma PROTEUS (el primer led) y se dividirá el proyecto por grupos, diseño del fisco del proyecto y montajes de queta
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PLANEACIÓN SEGUNDO SEMESTRE – 2016 GRUPO B Estudiantes Grados Noveno y Décimo FECHA TEMA PROPOSITO Semana del 22 al 26 de agosto
Semana del 29 de agosto al 2 de septiembre
ACTIVIDADES
Con ayuda de las fuentes DC no variables que podemos encontrar en un cargador de celular común y corriente con las puntas cortadas se les puede enseñar a los Se trabajara a fondo la plataforma PROTEUS estudiantes la manera en la que se puede ser recursivo en de tal manera que se llegara al diseño de Fuentes DS y mínimas el mundo de la electrónica además de la alta aplicabilidad circuitos impresos para cada grupo intensidades. que tiene la electrónica en la cotidianidad y la manera en dependiendo el sector que decidirán trabajar la que puede diseñar y aplicar circuitos en su entorno sin dentro del proyecto. la necesidad de costosas fuetes de voltaje o perecederas baterías. Haciendo uso de sensores prácticos como el led infrarrojo receptor emisor de 3mm el sensor CNY70 y Se explican los conceptos básicos de fotoresistores, apoyados en PROTOBOARDS sensorica, led 7 segmentos, led infrarrojos, Sensorica básica trabajaremos los circuitos que se definen en planos que curvas de funcionamiento y datasheet de (fotoresistores, led infrarrojo van desde un sensor de seguridad para la entrada hasta circuitos integrados que se aplicaran a los luces automatizadas para la fachada, enseñándoles a los proyectos por aparte de cada grupo, con una y led emisor receptor). estudiantes la manera en la que reaccionan los sensores, investigación previa del estudiante. Se inician como alimenta un sensor, de que maneara se polarizan y los montajes del proyecto. de qué manera se pueden aplican a un circuito.
Semana del 5 al 9 de septiembre
Potenciómetros y variación e interrupción de voltajes.
Durante el proceso de variación de resistencia para los circuitos emisores de luz el estudiante reconocerá la capacidad de los trímers, potenciómetros e interruptores para variar y evidenciar el manejo de corrientes e intensidades haciendo uso de la PROTOBOARD.
Semana del 12 al 16 de septiembre
Conceptos básicos de la electrónica
Manejo de tabla de colores, datasheet, signos, MULTIMETRO y PROTOBOARD).
PROYECTO CLUB ROBÓTICA - BACHILLERATO Docente: Armando A. Borda M. Área Tecnología e Informática
Se continúan los montajes de los circuitos explicando el porqué de cada dispositivo, aplicando el multímetro para medir y explicar conceptos esenciales alrededor del uso del multímetro y su importancia.
Finalización de la maqueta con montajes y aplicación de los circuitos diseñados por los estudiantes.
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GRACIAS Docente Integrador: Armando A. Borda M.
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