6 ROBÓTICA Y PROGRAMACIÓN
Coordinación del proyecto: Mariano Batistelli y Matías Scovotti Desarrollo de actividades: Florencia Redondo y Natalia Winograd Coordinación editorial: Ricardo Cravero Diseño editorial: Florencia Redondo Diseño de portada y colaboración editorial: María de los Ángeles Papurello Edición: Jimena Rosales Corrección: Martín Vittón Ilustraciones: Leonardo García y Patricio Cassanello Soporte pedagógico: Daniel Presta y Florencia Wainbarg Soporte técnico: Sebastián Aguilera y Anabela Cathcarth Dibujo técnico de armados: Yisell Sarasua
Batistelli, Mariano SmartTEAM 6 : robótica y programación / Mariano Batistelli ; Florencia Redondo ; Natalia Winograd. - 1a ed . - Rosario : Ediciones Logos Ar, 2021. 80 p. ; 28 x 21 cm. ISBN 978-987-732-228-6 1. Robótica. 2. Educación Primaria. I. Redondo, Florencia. II. Winograd, Natalia. III. Título. CDD 372.358
ISBN 978-987-732-228-6 Hecho el depósito que indica la Ley 11.723 Impreso en Argentina Printed in Argentina DERECHOS RESERVADOS ©2021 por Ediciones Logos S.A. y Caisen S.R.L. Esta es una obra protegida por las leyes internacionales de derecho de autor. Prohibida la reproducción total o parcial de esta obra y/o los recursos que la acompañan, por cualquier medio, sin autorización escrita de Ediciones Logos S.A. y Caisen S.R.L. www.smartteamdigital.com
Índice 4
CONOCE TU LIBRO
6
INTRODUCCIÓN
14
INICIO DE CLASES
2
1
Murales iluminados
INTRODUCCIÓN
30
PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
32
A PROGRAMAR
38
AUTOEVALUACIÓN
Barrera luminosa
15
16
INTRODUCCIÓN
18
PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
20
A PROGRAMAR
26
AUTOEVALUACIÓN
27
28
4
Jardín vertical
3
Recolector de papeles
40
INTRODUCCIÓN
42
PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
44
A PROGRAMAR
50
AUTOEVALUACIÓN
39
51
52
INTRODUCCIÓN
54
PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
56
A PROGRAMAR
62
AUTOEVALUACIÓN
5
Escenario interactivo
64
INTRODUCCIÓN
66
PENSAMIENTO COMPUTACIONAL
75
¡ÚLTIMO DÍA DE CLASES!
68
A PROGRAMAR
77
RECORTABLES
74
AUTOEVALUACIÓN
63
Conoce tu libro Inicio de capítulo
Situación disparadora
Contextualización y preguntas disparadoras
Introducción Actividad introductoria
¿Sabías qué?
Explicaciones breves
Pensamiento computacional
En la compu
Presenta un proyecto para cargar en la plataforma “Animaciones”
Ejemplo
4
Actividad
A programar Momento maker Para trabajar con el kit
Pin de conexión y tipo de componente
Componentes que se necesitan para realizar el armado
Presentación de componentes
QR con el paso a paso para realizar el armado
Programa para testear el funcionamiento del componente
Presentación de contenido Categoría a la que pertenecen los bloques utilizados
Síntesis conceptual
Ejemplo Idea clave
Desafío 1
Desafío 2
Autoevaluación
Con el kit
Actividades para programar y cargar en la placa
Para pensar un poco más
Ideas y preguntas para profundizar en un contenido
5
Primer día de clases
Pensar una escuela mejor
6
Un nuevo año comenzó, y con él vinieron nuevos desafíos. Entre ellos, el que propuso la profesora a este grupo: pensar proyectos para mejorar la escuela. Esto implicaría tener que estar atentos a la realidad del entorno: tanto al estado de los espacios físicos, como también a las diversas situaciones relacionadas con los buenos hábitos y la convivencia. ¡Hay mucho trabajo por hacer!
1
Jardín vertical
Espacios verdes Los espacios verdes son muy importantes en los establecimientos. Se trata de lugares donde hay césped, plantas, árboles, en definitiva, donde hay vegetación. Su importancia se debe a los beneficios que traen a la salud y al medioambiente. En esta escuela no hay mucho lugar para sumar un espacio verde. ¿Cómo podría solucionarse? ¿Cómo generar espacios verdes en lugares pequeños? 7
Un jardín vertical en el patio de la escuela Luego de investigar, Milo aprendió que los jardines verticales son ideales para espacios reducidos. Por lo tanto, propuso un plan para sumar uno en el patio que está junto a su salón de clases. Para ello estudió qué plantas podría incluir considerando la luz y la humedad que necesita cada una.
¡Un jardín vertical podría ser una buena solución para este pequeño patio!
Plantas Cuidados que necesitan
¿Sabías qué?
Hay una gran variedad de especies de plantas, y cada una posee requisitos particulares en relación con la humedad y la luz solar. Mientras que algunas crecen mejor a la sombra y en espacios más húmedos, otras resisten fuertes calores y espacios áridos. 8
Introducción
De 0 a 1023 Los sensores análogicos permiten leer información del entorno, como puede ser la luz o la humedad que una planta necesita. La escala de lectura de estos sensores va del 0 al 1023. Dentro de este amplio margen, es posible crear intervalos de valores para establecer rangos. Ejemplo: si dentro de la escala 0-1023 queremos establecer tres rangos de igual valor, debemos dividir el valor máximo (1023) en tres: 1023 / 3 = 341 341
0
682
1023
Rango 1 (1-340)
Rango 2 (342-681)
Rango 3 (683-1022)
Poco
Intermedio
Mucho
En una escala del 0 al 1023, ¿en qué rango se ubica cada valor? 1. Completa el cuadro haciendo una cruz en el rango correspondiente. Valores
Rango 1: poco
456
Rango 2: intermedio
Rango 3: mucho
x
1010 343 184 690 En una escala del 0 al 1000, ¿cuánta luz necesitan las plantas en el jardín de Milo? 2. Establece cuatro rangos dentro de esta escala de valores; luego, represéntalos en el gráfico y elige un nombre para cada uno. 0
1000
9
Pensamiento computacional
Rangos de valores Cada especie de planta necesita determinados niveles de humedad para crecer sanamente. Esto significa que la humedad de la planta debe estar siempre dentro de un rango determinado de valores.
Operadores
Programar rangos de valores mi variable
mi variable
Para definir un rango de valores es necesario establecer un valor mínimo
Variables
>
<
y
0
Establecer valor mínimo de referencia.
Bloque para comparar valores.
50
Establecer valor máximo de referencia.
y un valor máximo.
Idea clave
Durante la ejecución del programa, si la humedad del suelo es mayor a 0 puntos y menor a 200, se mostrará el disfraz de la planta seca. Si la humedad del suelo es mayor a 200 puntos y menor a 400, se mostrará el disfraz de la planta húmeda.
Ejemplo
Ejemplo al hacer clic en dar a humedad
el valor
0
por siempre si
humedad cambiar disfraz a
si
humedad cambiar disfraz a
> por 0
y
humedad
< 200
entonces
Bajo nivel de humedad:
planta seca
> por 200
y
planta húmeda
humedad
< 400
1 - 199 entonces
Óptimo nivel de humedad: 201 - 399
10
Pensamiento computacional
En lalacompu Con compu
¿Qué harías si...?
1. Accede a la plataforma Animaciones y carga el programa “Libro 6 - jardín vertical”. Ayuda a Milo a establecer los rangos de valores de humedad para el cuidado de la planta. 2. Analiza el gráfico y completa los datos que faltan en el programa.
al hacer clic en dar a humedad
el valor
0
por siempre si
humedad cambiar disfraz a
> por 0
y
humedad
<
entonces
planta seca
Bajo nivel de humedad: 1 - 544
si
humedad cambiar disfraz a
> por
y
humedad
<
entonces
planta húmeda
Óptimo nivel de humedad: 546 - 839
si
humedad cambiar disfraz a
> por
y
humedad
< 1023
entonces
planta ahogada
Excesivo nivel de humedad: 841 - 1022
3. Carga los datos en la plataforma y ejecuta el programa. Luego, completa el cuadro con el disfraz que se corresponda con el nivel de humedad del suelo.
Humedad
Disfraz
Humedad
460
900
850
550
120
670
Disfraz
11
Momento maker ¡Es hora de armar nuestro propio jardín vertical! Con el sensor de humedad del suelo y la pantalla LCD podremos crear una alarma de riego para controlar el nivel de humedad de la tierra. 1. Escaneen el código QR (o escriban la dirección URL en su navegador) y sigan el paso a paso del armado.
Jardín vertical
Componentes necesarios PC con software Robots Placa controladora Sensor de humedad del suelo (pin 0) Pantalla LCD (pin IIC) Cables de conexión Cable USB
logosqr.com/st601
El sustrato puede ser tierra, arena, café, entre otros.
2. Rellenen las macetas con sustrato seco e incorporen líquido según las indicaciones de la imagen. Luego, acomoden las macetas en los soportes del jardín vertical.
12
1
2
Sustrato sin agua
Sustrato con poca agua
3 Sustrato con mucha agua
Actuador
PIN IIC
Pantalla LCD Este componente permite mostrar
En el programa hay que indicar en qué fila
mensajes de texto con un máximo de
y columna comienza el texto.
32 caracteres organizados en 2 filas 0
y 16 columnas.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
12
13
14 15
0 1
A experimentar Inicio
Repetir
Carga este programa en la placa y prueba la pantalla LCD.
| Escribir
PROBAR
en la fila
0
y columna
0
del LCD en el pin IIC
| Escribir
PANTALLA LCD
en la fila
1
y columna
0
del LCD en el pin IIC
Sensor
PIN 0
Sensor de humedad del suelo Es un sensor analógico que mide el nivel de humedad del suelo con un rango de medición que va de 0 y 1023 puntos, en el que 0 es el valor más seco y 1023, el más húmedo.
A experimentar Inicio
Repetir
Carga este programa en la placa y prueba el sensor de humedad.
| Escribir
| SUELO en el pin
0
en la fila
0
y columna
0
del LCD en el pin IIC
13
A programar
Medir la humedad En el jardín vertical las plantas requieren suelos con diferentes niveles de humedad. Para poder controlar el riego, debemos registrar y mostrar el nivel de humedad de cada una. Variable global
Variables
Asignar el valor de lectura de un sensor a una variable nos permite utilizar dicho registro en un mismo programa para realizar acciones distintas, como por ejemplo mostrar el nivel de humedad en la pantalla LCD y establecer rangos de comparación para encender luces. Nombre
Entradas analógicas
Declarar variable GLOBAL
Var
=
Declarar la variable.
0
Asignar un valor a la variable.
Nombre
Sensor de humedad de suelo | SUELO en el pin
Pantallas
Entero
de tipo
Pin de conexión.
0
Mostrar el valor de una variable Usar el valor de la | Escribir
Ejemplo
Inicio
Repetir
en la fila
Humedad
y columna
0
del LCD en el pin IIC
Humedad
Humedad
| SUELO en el pin
de tipo
Entero
variable para visualizarlo en la pantalla.
Borrar los textos antes de escribir nos permite limpiar la pantalla LCD y tener una lectura clara.
El valor de la variable “Humedad”, que está asociada al sensor de humedad del suelo, se mostrará de forma indefinida en la pantalla LCD.
Declarar variable GLOBAL
Var
0
=
0
0
| Borrar textos del LCD
| Escribir
Esperar [ms]
14
1000
Humedad
en la fila
0
y columna
0
del LCD en el pin IIC
A programar
Solo Alarma cuandodepresiono riego A partir de los valores obtenidos mediante el sensor de humedad de suelo, podremos establecer rangos de medición para programar una alarma de riego. Bloques para operaciones matemáticas Se utilizan para establecer rangos de valores, es decir, intervalos entre un valor mínimo y un valor máximo.
Menú desplegable
Sensor
es
| SUELO en el pin
a
>
es
0
y
1
a
y
0
| SUELO en el pin
es
0
<
a
250
, entonces
Acción
El valor entregado por el sensor de humedad de suelo se puede almacenar en una variable global. Puede utilizarse, por ejemplo, para ser mostrado en una pantalla o incluido dentro de una estructura condicional.
Si el valor de humedad es mayor a 0 y menor a 250, Acción: entonces, se ejecuta una acción.
Inicio
Repetir
Declarar variable GLOBAL
Humedad
de tipo
Entero
=
Control
Condición:
Lógica
si
>
Bloque de comparación
0
Idea clave Var
si
Humedad
Humedad
| SUELO en el pin
es
| Elegir el color
0
y
en el LED
ambos
>
a
1000
| Apagar el LED 1000
0
ambos
Humedad
es
<
a
250
, entonces
Si la humedad es mayor a 0 y menor a 250, entonces se prenderá la luz LED color rojo durante 1000 ms; luego, se apagará durante 1000 ms. Esto se repetirá de forma indefinida.
15
A programar
Mostrar el nivel de humedad
D1
1. Completa el programa con las letras de los bloques que faltan.
La humedad es:
Inicio
Repetir
1
Declarar variable GLOBAL
de tipo
=
e
Var
Humedad
b
Entero
c
Humedad
d
| Borrar textos del LCD | Escribir
2 3
| Escribir
Esperar [ms]
en la fila en la fila
0
1
y columna y columna
7
0
1000
del LCD en el pin IIC
del LCD en el pin IIC
a
Humedad
e f
1000 | SUELO en el pin
0
g
Con el kit
2. Armen el programa en
Robots
a partir del ejercicio anterior y cárguenlo en la placa.
3. Realicen mediciones con el sensor de humedad del suelo en las macetas 1, 2 y 3 y completen el cuadro. Estado del sustrato Maceta 1
Seco
Maceta 2
Húmedo
Maceta 3
Muy húmedo
Nivel de humedad
4. Establezcan rangos de medición para cada estado del sustrato. Seco 0 16
Húmedo
Muy húmedo 1023
A programar
Programar la alarma de riego 1. Analiza las siguientes ilustraciones y completa los condicionales con los rangos de medición
D2
establecidos en el desafío 1. 1
2
a. Si la humedad es mayor a
3
y menor a
prender luz LED color
b. Si la humedad es mayor a
y menor a
prender luz LED color
c. Si la humedad es mayor a
y menor a
0
1023
prender luz LED color
Con el kit 2. Incorporen en el programa del desafío 1 las tres alarmas de riego del ejercicio anterior. Armen el programa en
Robots
y cárguenlo en la placa. ¿De qué color se enciende la luz LED
al introducir el sensor de humedad en la tierra?
Maceta 1: Maceta 2: Maceta 3: 3. ¿Cuántas veces se lee el sensor de humedad del suelo en el programa?
5
6
7
Para pensar un poco más Si utilizamos el valor de la variable solamente una vez en el programa, por ejemplo, para mostrar el nivel de humedad en la pantalla LCD, ¿es necesario crear una variable? ¿Existe una forma más simple de hacer esto? ¿Cuál es la ventaja de emplear una variable?
17
A programar Autoevaluación
Repasamos 1. Encierra con un círculo la opción correcta. El sensor de humedad de suelo tiene un rango de medición de...
a
b
0-1032
c
0-1000
0-1023
2. Marca con una cruz las condiciones que podría implicar este gráfico:
Nivel óptimo de humedad: 150 - 350
Si la humedad es > a 150 y < a 350, entonces el nivel de humedad es bajo. Si la humedad es > a 125 y < a 350, entonces el nivel de humedad es óptimo. Si la humedad es > a 0 y < a 150, entonces el nivel de humedad es bajo. Si la humedad es > a 150 y < a 350, entonces el nivel de humedad es óptimo. 3. Encuentra en la sopa de letras los conceptos clave de este capítulo. Algunos están formados por más de una palabra.
A V J A P D O E R G E 18
H A A H U M E D A D O
Y R R E P P L A N T A
Ñ I D N B H B R G A B
R A I N R I E G O D P
E B N S A E K X D G M
M L E E N R N A E N E
E E V N A K M N V R N
P B E S L R A R A G O
E G R O O Ñ Y D L M R
X L T R G X O C O E N
A O I L I T R E R A X
K B C R C G K B E G E
I A A K O T I O S Y B
M L L C R G R X D R O
1 2 3 4 5 6 7 8 9
SmartTEAM es un proyecto educativo que promueve el aprendizaje de la robótica y el pensamiento computacional a través de actividades que invitan a jugar, programar y armar. Propone un recorrido pedagógico basado en el enfoque STEAM, que invita al estudiante a examinar cada problema desde distintas perspectivas, articulando los contenidos de las diversas áreas curriculares con los de programación. De este modo, propicia un aprendizaje significativo y el desarrollo de habilidades y competencias tales como la creatividad, la resolución de problemas y el trabajo colaborativo, entre otras.
En SmartTEAM 6, el grupo de amigos compuesto por Susan, Tati, Eli, Artur y Milo tendrá que pensar proyectos para mejorar los espacios de su escuela. Con el kit de robótica, será posible crearlos.
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www.smartteamdigital.com
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Cada libro está atravesado por una historia que ofrece un contexto para abordar los capítulos desde el Aprendizaje Basado en Problemas.