Operació Món: Tecnologia 4 ESO C. Valenciana (mostra)

món

M. P. Blázquez, I. Hoyos, J.Santos, J. L. López

Índex Els sabers bàsics del curs

1 D isseny de productes tecnològics 12

• Un producte per a cobrir cada necessitat

1. El procés tecnològic i la creació d’idees

2. El disseny del producte tecnològic

3. El projecte tècnic

• Taller de tecnologia: Planificar una línia de negoci Per

2 Fabricació de productes

• La tecnologia al servei de la fabricació d’objectes

1. La tecnologia i els productes i materials

SITUACIÓ D’APRENENTATGE

Desafiaments que marquen:

3 E lectrònica analògica

• Electrònica per al dia a dia

1. Introducció

2. Components electrònics passius

3. Components electrònics actius

4. Tinkercad, eina web per al disseny i simulació de circuits

• Taller de tecnologia: Fabrica un oscil·lador

• Taller de tecnologia: Led amb temporitzador

Per

26

2. Les revolucions industrials i l’evolució de la producció

3. Les tècniques de fabricació

• Taller de tecnologia: Crea un alfabet amb FreeCAD i dissenya un clauer amb el teu nom

4 E lectrònica digital

• Un món de zeros i uns

1. Lògica binària: estats i nivells de tensió

2. Portes lògiques bàsiques

3. Els circuits integrats digitals

4. Simulació de circuits lògics amb Logisim

5. Descodificadors i multiplexors

• Taller de tecnologia: Dissenya un circuit electrònic digital de seguretat

84

5 P rogramació, simulació

• Per què convé aprendre a programar amb Python?

1. Què és Python?

2. L’entorn de desenvolupament de Python

3. Operadors, variables i tipus de dades

4. Entrada i eixida de dades

5. Estructures de controll

6. Els mòduls de Python

7. Declaració de funcions

8. Control per ordinador

• Taller de tecnologia: Programa dissenya un sistema innovador per a controlar un semàfor

6 C ontrol i robòtica

• Cultura maker: tot a l’abast de la teua mà

1. Els sistemes de control

2. Arduino

3. Sensors

4. Actuadors

5. Fonaments de les comunicacions

6. La modulació en els senyals electromagnètics

7. La transmissió de senyals per fibra òptica

8. La transmissió sense fil per mitjà d’antenes

9. La comunicació via satèl·lit

138

SITUACIÓ D’APRENENTATGE

Desafiaments que marquen: Dissenyem una instal·lació de reg aprofitant l’aigua de pluja

7 H idràulica i pneumàtica

• Fluids que mouen màquines

1. Introducció

2. Principis físics de funcionament

178

180

• Taller de tecnologia: Dissenya una rèplica digital per a controlar un semàfor

3. Els components dels sistemes pneumàtics i hidràulics

4. Simbologia

5. Circuits bàsics

6. Ús de simuladors

7. Aplicació en sistemes industrials

• Taller de tecnologia: Construïx una màquina hidràulica

8 Tecnologia sostenible

• La disjuntiva: protegir el planeta o extingir-nos

1. Desenvolupament sostenible

2. Arquitectura bioclimàtica

3. El transport sostenible

218

4. Les comunitats obertes i els projectes de servei a la comunitat

Per a acabar

9 I nstal·lacions en habitatges 236

• A la recerca de l’equilibri entre el confort i la sostenibilitat

1. Instal·lacions elèctriques

2. Instal·lacions d’aigua sanitària

3. Instal·lacions de gas

4. Instal·lacions de climatització

5. Comunicacions

6. Sistemes de seguretat i domòtica

7. Normativa

• Taller de tecnologia: Anàlisi d’una instal·lació elèctrica Per a acabar

SITUACIÓ D’APRENENTATGE

Així és el teu llibre DESAFIAMENTS QUE MARQUEN

SITUACIÓ D’APRENENTATGE ELS LOGOTIPS COM A SENYAL D’IDENTITAT Estareu d’acord que el logotip és un aspecte fonamental de qualsevol empresa segur que coneixeu diferents logotips, veritat? Identifiqueu sense cap problema els logotips de les vostres marques favorites. Tots us resulten familiars; però, us heu parat a pensar en el que representen? Sabeu quina és la diferència entre un logotip un isotip? En estudiar les característiques que ha de tindre un bon logotip, aprendreu que ajuden a constituir la identitat d’una empresa són el seu senyal d’identitat. Us proposem un repte: investigueu sobre el món dels logotips dissenyeu-ne un per al vostre centre. Heu de pensar en alguna cosa que es puga plasmar en els clauers de les vostres taquilles. A més, es podrà plasmar en adhesius en quaderns, o es podrien fer xapes samarretes esportives. Us sembla una bona idea?

Però, com ja sabeu, fins que els puguem fabricar, el procés s’haurà de fer per fases, tot s’ajustarà al model de treball de la nostra matèria: investigar, traçar esbossos, proposar solucions, dibuixar plans, prendre decisions, planificar, preparar la documentació tècnica finalment, fabricar.

SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE

DISSENYEM EL LOGOTIP IDENTIFICATIU DEL NOSTRE CENTRE

No és una tasca complexa, però sí que està carregada de molta responsabilitat, ja que el vostre logotip pot ser la imatge del centre!

L’objectiu inicial serà dissenyar un logotip per a incloure’l en uns clauers per a les taquilles; a més, hi haurà de figurar un nombre identificador per si es perden. No podem oblidar la importància de la normalització el control de qualitat en els processos de producció de fabricació. Se t’ocorre quins paràmetres han d’estar normalitzats en el logotip per al clauer? Quins controls de qualitat hauríem de fer? Segur que aprenem molt reflexionant sobre aquestes qüestions. El professorat serà qui us guie aclarirà els dubtes que se us plantegen.

Treballareu a través d’un aprenentatge col·laboratiu de servei, serà necessari que t’impliques en el grup de treball. Les tasques es repartiran de manera equitativa sempre actuareu respectant l’opinió el treball de la resta de l’equip. Aquest és un projecte de gran abast rellevància per al centre, de manera que una altra de les vostres tasques serà donar-lo a conéixer a tota la comunitat educativa. Necessiteu la màxima difusió perquè siga un èxit. finalment, no podem oblidar les TIC com a instrument de treball, informació comunicació. Al llarg de tot el procés continuareu coneixent com d’útils d’eficaces poden ser per a la resolució de problemes tecnològics.

nosaltres… què en sabem? Busquem informació sobre el significat que transmeten els logotips analitzem un logotip conegut. Redactem un informe.

10

Dissenyem Elaborem el nostre disseny individual, per al qual usarem, preferentment, eines com Gimp, Draw, Inkscape, Canva o Tinkercad. Unitat

En aquest moment… planifiquem En grup, elaborem el diagrama de Gantt preparem la documentació tècnica del disseny.

Analitzem la seua vida Creem una infografia informativa sobre la vida del nostre disseny i sobre els factors que poden fer que no siga durador en el temps.

Unitat 2

Aleshores… com produïm? Definim el sistema de producció adequat per al nostre logotip. Plasmem l’estudi en un informe col·laboratiu.

Si podem, fabriquem Si és possible, utilitzem tècniques de fabricació en 3D per a plasmar el nostre disseny ja definit en format digital en tasques anteriors.

11

48

OBERTURA D’UNITAT

Disseny de productes tecnològics

UN PRODUCTE PER A COBRIR

CADA NECESSITAT Diàriament utilitzem nombrosos objectes que hem ideat per a solucionar necessitats o problemes sorgits al llarg de la nostra història. Objectes de complexitat molt diversa, que van des d’una simple llança en la prehistòria fins a telèfons mòbils algoritmes d’intel·ligència artificial en l’actualitat. Les necessitats cobertes a través de la tecnologia abasten tots els àmbits de les nostres vides, servixen tant per a atendre activitats bàsiques relacionades amb l’alimentació, la vestimenta, la salut l’habitatge, com unes altres relacionades amb el benestar l’entreteniment. Per a ser capaços de fabricar tots els productes que cobrisquen les nostres necessitats, és important tindre en compte, no només el tipus de materials que han de constituir el producte, sinó també tots els aspectes relacionats amb el disseny del seu aspecte les seues funcionalitats. Per a això, la planificació és un aspecte essencial del projecte tècnic que es durà a terme per a passar per totes les etapes des de la concepció de la idea original fins a la definició total del producte.

COMPROMÍS ODS

1 Què creus que són els Objectius de Desenvolupament Sostenible, també denominats ODS?

2 Qui va impulsar els ODS en quin any?

3 Què es pretén amb aquests objectius?

4 Quins països van signar aquests acords quina relació tenen amb l’Agenda 2030?

Quins països no van signar l’Agenda? Investiga, en aquests últims casos, les raons per les quals no van arribar a signar-la.

5 Debat a classe quins són els objectius que penseu que són essencials perquè progresse tota la humanitat de la mateixa manera. Pots revisar les metes més importants dels Objectius de Desenvolupament Sostenible en la nostra web anayaeducacion.es

Què descobriràs

En aquesta unitat

Un producte per a cobrir cada necessitat

1. El procés tecnològic la creació d’idees 2. El disseny del producte tecnològic 3. El projecte tècnic Taller de tecnologia: Planificar una línia de negoci En anayaeducacion.es

Per a motivar-te:

Vídeos: Metes dels Objectius de Desenvolupament Sostenible.

Document: Orientació acadèmica professional: «Vols dedicar-te a les professions STEAM?». Per a estudiar: Presentacions: «Fases del mètode de projectes» «El mètode científic hipoteticodeductiu».

Documents: «Consells per a crear exposar presentacions electròniques».

Pla lingüístic: Textos descriptius.

Per a avaluar-te: Activitats interactives: «Posa’t a prova!».

Document: «Consells per a elaborar el dossier d’aprenentatge».

I, a més, tota la documentació necessària per a aplicar les claus del projecte.

DOSSIER D’APRENENTATGE

DEIXEU LA VOSTRA PETJADA PENSEU REFLEXIONEU

Seria interessant involucrar diferents departaments per a dur a ter- me un estudi obtindre conclusions que inviten a reflexionar. Es podria tractar de l’inici d’un projecte de centre. Estudiar la forma, l’acceptació de la comunitat educativa, calcular costos de pro- ducció... Totes aquestes activitats es podrien proposar com a tasques interdisciplinàries. Segur que l’activitat deixa marca en altres estudiants ani- mant-los a dur a terme una experiència similar, perquè aprenguen a realitzar un bon treball de recerca, planifi- cació, producció fabricació com el que heu fet. Aquest logotip pot ser el trampolí a l’èxit educatiu.

TAMBÉ POTS PROVAR AQUESTS PROJECTES

Seguint les mateixes directrius de treball, la tasca pot ser la base d’altres estudis relacionats amb el disseny, l’evolució la fabricació de productes. Altres projectes perquè pugueu dur a terme el mateix procés d’aprenentatge po- drien ser:

La vostra tasca ja ha deixat marca en el vostre entorn més pròxim, en l’alumnat del centre, en l’entorn educatiu en les vostres famílies, que se sentiran molt orgullo- ses de la vostra proposta. Segur que apreciaran molt portar en les seues claus un logotip que represente el centre educatiu. Si el divulgueu convenientment, servirà de model per a altres centres, sobretot perquè definisquen la seua identitat es diferencien dels altres, perquè a través del seu logotip se senten orgullosos de pertànyer a un bon centre educatiu. Les xarxes socials, la web o la ràdio del centre seran plataformes de divulgació del procés que heu seguit, així com les exposicions realitzades al centre escolar. L’agenda escolar, samarretes esportives adhesius o xapes podrien ser altres for- mats de divulgació.

Disseny construcció d’un receptacle organitzador per a subjectar els llapis de la pissarra digital l’esborrador del la pis- sarra tradicional amb finalitat d’orde- nar aquestes eines de treball la taula del professorat. El plantejament de treball seria anàleg.

Disseny fabricació d’un disposi- tiu que ens permeta subjectar or- ganitzar el cablejat de la taula de l’aula taller, amb la intenció d’utilit- zar-lo quan comencen a desenvo- lupar-se les pràctiques d’Arduino. Disseny construcció de la carcassa de la part mecànica del cadenat electrònic que es dissenyarà en la segona situació d’aprenentatge. El cadenat necessitarà una carcassa o suport on allotjar els components electrònics l’actuador que mourà el pestell per a subjectar la porta.

REVISA LA TEUA PLANIFICACIÓ DEL TREBALL PERFIL COMPETENCIAL D’EIXIDA Al llarg de la tasca tindràs l’oportunitat de complir els acompliments següents, el grau d’assoliment dels quals has de valorar: He adquirit sé usar el vocabulari adequat per a expressar fets per a elaborar la documentació necessària per al projecte. Utilitze diferents recursos tant en la recerca d’informació com a l’hora de pro- cessar-la presentar-la. Interprete els elements més rellevants de processos, raonaments, demostraci- ons, mètodes resultats científics, matemàtics tecnològics; els puc transmetre de manera clara precisa, en formats diferents (gràfics, taules, diagrames, fór- mules, esquemes, símbols...). Comprenc les experiències dels altres treballe en grup de manera cooperativa. Comprenc respecte les idees relatives a la identitat pròpia a les de les altres persones. Reconec que l’evolució dels objectes està condicionada per la cultura per les seues manifestacions, per les necessitats socials, per les tradicions per la capa- citat d’adaptació al medi.

Quan estiga acabat el projecte, és necessari avaluar tant el producte obtingut com la planificació l’execució del treball. Revisa la teua planificació del treball l’acompliment del teu grup en aquest projecte omplint la rúbrica que pots trobar en anayaeducacion.es

SITUACIÓ D’APRENENTATGE 49

Situació d’aprenentatge, que et farà posar en marxa els coneixements, destreses i actituds que hi treballaràs, i que contribuirà a l’adquisició i al desenvolupament de les teues competències.

SEGUIX AQUESTA SEQÜÈNCIA DEL DESAFIAMENT EN LA UNITAT

NOSALTRES… QUÈ EN SABEM? A l’inici de qualsevol projecte hem de començar per una tasca d’investigació.

Buscarem informació sobre el que transmeten els logotips el seu significat per a qualsevol entitat pública. A continuació, analitzarem el logotip d’una marca coneguda, per exemple, de cotxes. Redactarem un informe amb tot el que hem aprés usant un processador de textos.

DISENYEM Ara que sabem la importància que té un bon logotip, elaborem el nostre disseny individual.

Encara que és de molta utilitat dibuixar els primers esbossos a mà, seria molt interessant treballar també en suport digital per al disseny gràfic, utilitzant eines com Gimp, Draw, Inkscape, Canva o Tinkercad. Recorda que has d’aportar la teua proposta al grup de treball per a, entre tots, decidir quin serà el millor disseny.

PLANIFIQUEM En grup, després d’haver triat el disseny que millor s’ajuste a la proposta, comencem amb la planificació del procés. Elaborem el diagrama de Gantt utilitzant eines digitals com GantProjet o TeamGantt i, usant també eines digitals, preparem tota la documentació tècnica del disseny.

+ orientacions en anayaeducacion.es També hi trobaràs guies de reflexió individual diferents eines d’autoavaluació. Completa-les afig les conclusions al dossier d’aprenentatge.

Cada unitat comença amb un text breu que pretén acostar l’alumnat a les relacions entre ciència, tecnologia i societat.

Compromís ODS. Activitats per a reflexionar i realitzar en grup proposant accions per a aconseguir les metes de desenvolupament sostenible proposades en cada una de les unitats.

Continguts i recursos digitals de la unitat.

Passos de la seqüència d’aprenentatge corresponents a la unitat amb les explicacions necessàries per a desenvolupar-los.

Formes diverses de representar la informació (textual, gràfica) per a ajudar-te a comprendre, expressar-te i oferir-te experiències que et motiven a participar en el teu aprenentatge.

Exercicis resolts, que permeten l’aprenentatge de processos de raonament i estratègies de resolució de problemes.

Activitats proposades, especialment dissenyades per al desenvolupament de les teues competències, que et permetran refermar l’aprenentatge i relacionar coneixements.

SABERS BÀSICS I ADQUISICIÓ DE COMPETÈNCIES

Recursos relacionats amb LES CLAUS del projecte

Les experiències de l’apartat Taller de tecnologia permeten recordar i aplicar els continguts desenvolupats al llarg de la unitat

Qüestions i activitats sobre els aspectes essencials de la unitat, per a refermar allò que s’ha estudiat utilitzant diferents estratègies de treball, amb les quals podràs elaborar el teu resum.

Proposta en la web d’una avaluació de les teues competències.

Resistències elèctriques o resistors Els resistors es construïxen amb materials diversos. Els més comuns són aglomerats de carbó o òxids de pel·lícula metàl·lica. Bobines electromagnètiques

Són elements que presenten una certa oposició al pas del corrent el seu ús en els circuits electrònics és el d’elements limitadors de la intensitat elèctrica.

Les bobines o inductors poden emmagatzemar o alliberar energia en forma de camp magnètic. Consistixen en un fil o cable conductor enrotllat sobre si mateix.

Segons la llei de la inducció magnètica de Faraday, un corrent elèctric produïx al seu voltant un camp magnètic. Aquest fenomen s’aprofita en moltes aplicacions, com, per exemple, en els relés electromagnètics de circuits de commutació. En una bobina, el fil enrotllat provoca camps magnètics de major magnitud que en un fil recte.

Quan es fa passar un corrent elèctric per una bobina, aquest circula per les diferents espires que la formen confina el camp magnètic en el seu interior, el nucli. La magnitud el confinament del camp magnètic seran majors com més ferromagnètic siga el material del nucli. El que s’observa quan es pretén variar el corrent a través de la bobina és que aquest es resistix a variar el seu estat. Aquesta reluctància (resistència a la variació del camp magnètic) apareix en forma de voltatge de sentit invers al que va originar el camp magnètic.

Condensadors Aquests dispositius reproduïxen el fenomen dielèctric pel qual un condensador pot acumular energia elèctrica davant de la variació de voltatge en els seus borns.

Així, un condensador acumularà energia elèctrica quan es connecelement resistiu al qual cedir-li-la.

Les aplicacions més habituals dels condensadors són com a filtres de senyal, és a dir, circuits que permeten el pas o rebutgen els senyals de determinada freqüència; o com a elements d’acoblament entre les etapes d’amplificació que componguen un amplificador de transistors.

V està connectada a través d’un interruptor dues branques en paral·lel: una amb un condensador una altra amb el led en sèrie amb un resistor. Hauràs de posar molta cura en connectar el condensador el led, perquè els dos components són elements polaritzats. Tant el terminal negatiu del condensador com el càtode del díode led s’han de connectar al pol negatiu de la pila. Connecta la font amb l’interruptor obert. Tanca’l durant uns segons; veuràs que el led s’il·lumina que, com més gran siga el valor de la resistència, menys s’il·luminarà. Després, torna a obrir-lo observa que el díode led continua funcionant durant un temps fins que finalment s’apaga. Això és pel fet que el condensador continua alimentant la branca del díode el resistor amb l’energia que ha acumulat anteriorment. Intenta mesurar el temps que tarda el díode led a apagar-se en aquestes condicions repetix l’experiment per als dos valors de resistències de condensadors. Per a facilitar la mesura de temps de descàrrega s’ha inserit un amperímetre entre el díode led la resistència. Copia completa la taula següent amb el temps que ha tardat el led a apagar-se, que serà el que haja tardat el condensador a descarregar-se:  μ μ Resistència de 470 Ω

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA

3 Quina relació de proporcionalitat hi ha entre el temps de descàrrega el valor de la resistència? És proporcionalitat directa o proporcionalitat inversa? amb el condensador? 4 Busca una fórmula que explique el temps aproximat que has mesurat en funció del producte R C, és a dir, el valor en ohms de la resistència multiplicat pel valor en farads del condensador.

5 Indica en quines unitats es mesurarà el producte R C, sabent que: a) Un

Les icones incloses en algunes activitats suggerixen la clau del projecte que es pot aplicar en cada cas.

TALLER DE TECNOLOGIA

Taller de tecnologia

Fabrica un oscil·lador Un oscil·lador és un circuit electrònic que es troba en canvi permanent. En aquest cas, realitzarem el muntatge d’un circuit conegut com Muntatge en Tinkercad En la figura inferior pots observar el circuit que cal construir amb tots els components. El muntatge del circuit no és molt complex, però has d’anar amb compte de no confondre les connexions. Funcionament del circuit Aquest circuit té la propietat de provocar el parpelleig del díode led. Això es deu al fet que els condensadors es carreguen es descarreguen en diferents períodes de temps. Com que el díode led està connectat entre el col·lector l’emissor de T s’encendrà quan el transistor estiga en estat de tall s’apagarà quan estiga saturat. El temps que el díode led estarà encés serà el mateix que estiga apagat es calcularà partir de la fórmula: T T = 0,69 R C En aquest cas, donats els valors proposats, aquest temps serà de: = 0,69 22 000 0,00001 = 0,15 s. Si volgueres aconseguir un parpelleig més lent, hi hauria prou a canviar per sengles resistències de 100 k Aplicant el mateix càlcul, el temps de parpelleig seria de 0,7 segons aproximadament.

Led amb temporitzador Després d’haver creat un oscil·lador com el del projecte anterior, farem el muntatge d’un circuit monoestable. Per això, podem utilitzar un circuit integrat que continga l’electrònica necessària per a aconseguir fabricar un temporitzador, com és el cas del circuit integrat timer 555, molt conegut en l’àmbit de l’electrònica.

Muntatge en Tinkercad

C µ µ 90 k 200

TANCAMENT D’UNITAT

Polsador Timer 555 Led R Funcionament del circuit Aquest circuit actua com un temporitzador, és a dir, un sistema que compta el temps transcorregut. Per a iniciar el compte, utilitzarem un polsador. En accionar el polsador, durant un lapse de temps breu el sistema emetrà un senyal actiu que farà que un díode led s’il·lumine. Transcorregut el temps d’activació, el díode led s’apagarà. D’aquesta manera, cada vegada que s’active el polsador, el díode led s’il·luminarà durant un temps determinat. Aquest circuit permet generar impulsos de duració determinada seguint la fórmula: T = 1,1 R C Això significa que per als valors proposats, el temps del led il·luminat serà de: = 1,1 20 103 –6 = 2,2 Simulació en Tinkercad Comprova que, en pressionar el polsador P, el díode led es manté actiu durant 2,2 segons. Quan s’haja fet la comprovació, copia la taula següent en el quadern canvia els valors de R C segons el que s’indica en cada fila. Calcula el temps que es manté el led encés després de polsar el botó segons la fórmula indicada anota’l en la tercera columna. Utilitzant un cronòmetre, comprova aquests temps calculats mitjançant la simulació del circuit en Tinkercad.

electrònics passius

Sabent que la llei d’Ohm és V R la llei que determina la capacitat d’un condensador és C Q V, Q és la càrrega elèctrica que es pot arribar a acumular en un condensador sotmés a una tensió elèctrica V demostra que el producte entre les unitats de resistència elèctrica de capacitat elèctrica es mesura en segons. Components electrònics actius

2 Què et fa dir això? Per què creus que s’ha utilitzat l’element químic silici o el germani per a construir semiconductors d’estat sòlid?

3 Descriu com funciona una vàlvula termoiònica quina similitud té el seu funcionament amb el d’un díode semiconductor.

4 Explica mitjançant un circuit senzill l’actuació d’un transistor com a interruptor automàtic.

5 Calcula el punt de treball del díode del circuit següent si es tracta d’un díode de silici. Estima el valor del voltatge del díode segons els valors teòrics habituals dels fabricants. Utilitza per als càlculs els valors següents: R = 2 kΩ R2 = kΩ R = 4,7 Ω –

R R R 6 Sac de dubtes. Observa el gràfic següent on es representen la recta de càrrega la característica d’un díode semiconductor. El circuit es compon d’una bateria V, del díode d’un resistor R Tenint en compte els valors del gràfic, calcula els valors de la bateria V de la resistència R del circuit. Quin corrent circularà pel díode? Fes els càlculs exactes compara’ls amb les dades que pots obtindre del gràfic.

/(mA)

3

2 1,5

0,5 0

V. Indica l’estat en el qual funcionen els díodes si és el cas, quin corrent elèctric circula a través seu.

17 Pensa comparteix en parella. Crea en Tinkercad el circuit següent en el qual s’utilitza, entre altres components, un díode de silici. Inclou dos aparells de mesura per a conéixer la intensitat que cedix la bateria la intensitat a través del díode. Anota els valors mesurats en la simulació, calcula els valors teòrics en el quadern compara’ls. 18 Interpreta el circuit següent dibuixa en el quadern l’esquema elèctric corresponent.

V /(V)

7 Identifica l’estat de funcionament en el qual està el transistor del circuit següent, sabent que la tensió en la unió base-emissor és de 0,7 volts, que la mínima tensió de saturació entre col·lector emissor és de 0,2 volts que s’utilitza un transistor amb un β = 25.

Imatges perquè treballes l’observació i la interpretació.

R B ––

10 V

C

resistor de base per un de resistència òhmica 10 vegades menor? Justifica la resposta amb càlculs apropiats. 9 Quina diferència existix entre un component electrònic passiu un component actiu? 10 Quin dispositiu elèctric és capaç d’acumular energia elèctrica quan se’l sotmet a un augment de voltatge? 11 Explica el perquè del comportament d’un díode semiconductor com una resistència de valor molt alt o com una resistència de valor molt baix segons el tipus de voltatge al qual estiga sotmés. 12 Quin és el factor d’amplificació d’un transistor? Quines magnituds relaciona? 13 En els circuits següents s’han utilitzat díodes de silici el valor de tensió de llindar dels quals és de V = 0,7

= 20, calcula els valors de V –5 V R3 POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES Comprova com milloren les teues competències amb les eines d’autoavaluació que trobaràs en anayaeducacion.es REFLEXIONA VALORA Reflexiona de manera individual compartix en grup la valoració sobre els passos 4, 5 6 del desafiament. ASPECTES ✔ ✘ Comprenc la utilitat dels components actius passius d’un circuit. Sé com simular funcionament d’un circuit mitjançant el programa Tinkercad. SITUACIÓ D’APRENENTATGE 83 Per a acabar

Reflexió sobre els avanços realitzats en la situació d’aprenentatge corresponent a la unitat.

Orientació acadèmica i professional

Compromís ODS Educació emocional

Pla lingüístic

TIC

Desenvolupament del pensament Aprenentatge cooperatiu

Avaluació

Així és el teu projecte digital

Un projecte que t’oferix tots els continguts del curs a través del llibre digital, juntament amb una gran diversitat de recursos.

Descobrix una altra forma d’aprendre senzilla, intuïtiva i compatible amb qualsevol plataforma i dispositiu.

Com hi accedixes?

Tens totes les indicacions necessàries per a accedir-hi al costat de la primera pàgina del teu llibre.

4 Simulació de circuits lògics amb Logisim

Per al disseny de circuits digitals, els programes de simulació permeten estalviar molt de temps. Hi ha una gran varietat de programes de simulació, però una bona opció per a iniciar-te en el disseny de circuits digitals és Logisim, un programa de distribució gratuïta que pots descarregar des de https://sourceforge.net/projects/circuit/ L’ús de Logisim és molt intuïtiu senzill, pots instal·lar-lo en sistemes Linux, MacOS Windows. Tan bon punt estiga instal·lat, podràs veure la finestra següent proveïda de diverses àrees. Les més importants estan indicades en la figura.

Utilitats d’accés directe Menú d’opcions

Panell d’exploració de components

PRÀCTICA GUIADA

Llenç de treball Per la utilitat que tenen perquè s’usen més, davall del menú d’opcions disposes d’una primera 4.1 Dissenyant circuits Accés Unitat Accés Unitat La mà permet canviar els valors digitals en les entrades del circuit. Node terminal d’eixida. Normalment, les funcions tenen un sol terminal d’eixida, que és la variable dependent de la funció, però pot ser que en algun cas vulgues monitorar algun cable intermedi. La fletxa és per realitzar seleccions simples de components o crear cables de connexió entre components, polsant la tecla esquerra del ratolí arrossegant-lo fins a la posició desitjada. Si dibuixes un quadrat en el llenç, tots els components que es troben dins d’aquest es podran moure sense perdre les connexions amb la resta dels components fora de la selecció múltiple.

Accés directe per a situar una porta NOT en el llenç. A Eina d’edició de text per a escriure indicacions en el llenç. Accés directe per a situar una porta AND en el llenç. Node terminal d’entrada. Es col·locarà un d’aquests símbols per cada entrada independent que tinga la funció lògica del circuit.

Accés directe per a situar una porta OR en el llenç.

Construirem, pas a pas, el circuit que implementa la funció F = (A + B) · C Pas 1 Desplega la carpeta Portes en el panell d’exploració de components selecciona la porta AND mitjançant un clic. Mou el ratolí de treball veuràs com apareixerà la porta, que podràs situar vulgues. Repetix aquesta mateixa operació amb una porta OR. Col·loca la porta OR a l’esquerra de la porta AND, perquè ara diràs a connectar-les entre si. Inclou tres terminals quadrats, que seran els valors de les variables, un terminal redó, que actuarà com a estat de la variable dependent o resultat de la funció.

Pas 2 Per a crear les connexions, usarem el botó esquerre del ratolí. clic sobre un terminal s’arrossega fins al terminal de destí soltar. Si necessites partir del terminal d’un component connectar amb un altre cable, ho podràs fer soltant el ratolí quan hages al cable. Si passes per damunt però no et detens, els cables creuen, però no es connecten. És molt possible que els terminals d’entrada tinguen la connexió amb una orientació que no et convé per a després llançar els Per a canviar l’orientació, has de seleccionar el node terminal panell d’atributs, canviar la propietat Orientació. En el cas de l’esquema següent, els nodes terminals s’han cap avall (orientació sud). En definitiva, procura que el circuit semblant a aquest.

Pas 3 Si vols fer més compacte el circuit o moure una de les portes, l’eina Fletxa com s’indica en la taula de la pàgina anterior.

Què t’oferix?

Conté diversitat de recursos; és molt més que una reproducció del llibre en paper.

Amb aquests recursos podràs:

Exercitar activitats interactives

Estudiar resums interactius, esquemes...

Aprendre vídeos, gameroom...

Avaluar autoavaluació, Dossier d’aprenentatge...

Com és?

Una resposta global per a un entorn educatiu divers.

Intuïtiu

Fàcil d’utilitzar per a tu.

Multidispositiu

S’adapta i es visualitza en qualsevol tipus de dispositiu (ordinador, tauleta, smartphone...) a qualsevol grandària i resolució de pantalla.

Descarregable

Et permet treballar sense connexió a Internet i descarregar-lo en més d’un dispositiu.

Sincronitzable

Els canvis que faces se sincronitzen automàticament en connectar qualsevol dels dispositius en els quals estigues utilitzant-lo.

Universal

Compatible amb tots els sistemes operatius, els entorns virtuals d’aprenentatge (EVA) i les plataformes educatives (LMS) més utilitzades als centres escolars.

Abans de començar

Coneix els teus desafiaments

SITUACIÓ D’APRENENTATGE

COM SÓN?

Són quatre propostes de situacions d’aprenentatge:

• Pensades per a mobilitzar coneixements, actituds i destreses i fomentar l’intercanvi de sabers i el desenvolupament de les teues competències.

• Compromeses amb els Objectius de Desenvolupament Sostenible 2030.

• Pròximes i respectuoses amb el teu món real i amb les teues experiències.

• Amb una estructura clara i senzilla de les tasques i activitats que hauràs de dur a terme.

COM HI TREBALLARÀS?

SITUACIÓ D’APRENENTATGE

LES NOSTRES COSES EN LLOC SEGUR Al centre educatiu disposem de taquilles per a guardar els llibres els efectes personals, però són de clau freqüentment s’extravien o les oblidem casa. A més, no volem que algú les trobe puga obrir la nostra taquilla. Una solució possible molt més pràctica seria un cadenat de combinació un cadenat electrònic de combinació, ja que no hauríem de portar damunt la clau tot el temps. T’atreviries dissenyar a construir un cadenat electrònic usant quatre interruptors per a la teua taquilla?

SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE

Elaboració de la taula de veritat Triem tres combinacions diferents per a obrir el nostre cadenat n’escriurem la taula de veritat.

Simplifiquem la funció lògica Mitjançant els mapes de Karnaugh obtindrem una funció simplificada amb el menor nombre de portes lògiques.

Creem el circuit lògic Amb Logisim dissenyem provem el funcionament del circuit obtingut a partir de la taula de veritat la simplificació.

DISSENYEM UN CADENAT ELECTRÒNIC El desafiament consistix dissenyar un cadenat amb quatre interruptors per a crear una combinació de zeros uns que òbriga la vostra taquilla. El circuit electrònic, més, podrà permetre que hi haja fins a tres combinacions vàlides per a obrir el cadenat. Així, podreu donar accés a persones de confiança perquè puguen obrir la vostra taquilla amb el seu codi; per exemple, per als treballs en grup. El repte consta de tres parts. D’una banda, tenim la part purament mecànica, una part que deixem totalment a la vostra elecció dependrà de les característiques de la taquilla de la disponibilitat d’eines d’elements necessaris per a construir-la. D’altra banda, heu de dissenyar la part lògica del funcionament del cadenat. Quan tingueu resolta la part lògica, amb ajuda de Tinkercad dissenyareu provareu el circuit electrònic abans de procedir al muntatge físic.

Dissenyem les connexions Usarem Tinkercad per dissenyar les connexions de tots portes lògiques que intervenen en el muntatge.

Simulem el funcionament En Tinkercad, afegim un actuador que produïsca llum o moviment per a comprovar-ne el funcionament.

Construïm el circuit A partir del nostre disseny, muntem tots els components físics provem el funcionament real.

• Un text motivador que et descobrirà un marc de desafiaments relacionats amb les unitats del bloc.

• La proposta d’una situació d’aprenentatge.

• La seqüència d’aprenentatge de la situació proposada.

A L’INICI DE CADA UNITAT TROBARÀS:

D’APRENENTATGE

Què descobriràs?

4

UN MÓN DE ZEROS UNSpositius digitals que han modificat profundament la nostra vida la nostre entorn. Cada vegada és major el nombre de dispositius que Tot això és així a causa del desenvolupament viscut en les últimes dècades en el camp de l’electrònica digital en els sistemes de control basats en aquesta tecnologia. Els seus fonaments són molt simples, ja que en electrònica digital només s’usen dos valors o nivells de senyal: alt o baix, l’equivalent dels quals en codi binari és un o zero. Això establix una gran diferència amb l’electrònica analògica, que treballa amb valors continus de senyal elèctric.

Electrònica digital COMPROMÍS ODS objectiu 3 en la seua mateixa concepció fins a la mort natural. Aquest objectiu comença analitzant les causes de malaltia, accident mort més freqüents per a passar, a continuació, a plantejar una sèrie de metes relacionades amb la reducció d’aquests esdeveniments amb la protecció de les persones, especialment als països en vies de desenvolupament. L’ús de tecnologies fonamentades en l’electrònica digital pot contribuir a aconseguir aquestes metes. D’una banda, per mitjà de l’anàlisi de la gran quantitat de dades que es recapta, sobretot en relació amb la salut; d’altra, contribuint la planificació la correcció dels plans de salut durant la implantació. 1-2-4. Consulta les dades associades a les metes 3.3 3.4 3.5 3.7 3.8 3.9 Anota en el quadern quin tipus de dades creus que s’haurien de recaptar per a realitzar les anàlisis de salut de quina manera fer-ho per no infringir la normativa sobre protecció de dades personals. 2 Com actuaries per a tractar les dades recaptades? Quin tipus de tecnologies usaries? 3 Anota en el quadern tres dispositius basats en l’electrònica digital que utilitzes de manera quotidiana.

AQUESTA SEQÜÈNCIA DEL DESAFIAMENT EN LA UNITAT En aquesta unitat Un món de zeros uns Lògica binària: estats nivells de tensió 2. Portes lògiques bàsiques 3. Els circuits integrats digitals Simulació de circuits lògics amb Logisim 5. Descodificadors multiplexors Taller de tecnologia: Dissenya un circuit electrònic digital de seguretat En anayaeducacion.es Per a motivar-te: Vídeo: Document: Orientació acadèmica professional: «Saps què són els sistemes electrotècnics automatitzats?». Presentació: «Portes lògiques». «Des de l’àbac fins als bacteris». Simulador: Pla lingüístic: Textos descriptius.

«Posa’t a prova!».

Document: «Consells per a elaborar el teu dossier d’aprenentatge». I, més, tota la documentació necessària per a aplicar les claus del projecte.

ESCRIVIM LA TAULA DE VERITAT En aquesta unitat veurem que una taula de veritat és la llista de totes les possibles combinacions de les entrades d’un sistema. Fem la taula de veritat del nostre cadenat. Per això, escrivim totes les combinacions de les entrades on un representa un interruptor activat, un 0, un interruptor desactivat. En l’eixida posem un si és una combinació vàlida per obrir el cadenat un 0 si no ho és. SIMPLIFIQUEM LA FUNCIÓ LÒGICA El pas següent és obtindre l’expressió de la funció lògica del nostre cadenat partir de la tauproductes. Després, utilitzant els nostres coneixements de mapes de Karnaugh, obtenim una versió més simple per a implementar el circuit utilitzant el menor nombre possible de portes lògiques. Així, minimitzem la quantitat de circuits integrats necessaris. CREEM EL CIRCUIT LÒGIC Usarem Logisim per a dissenyar provar el comportament del circuit de portes lògiques obtingut a partir de la taula de veritat la simplificació. Decidirem quina composició de portes és la més adequada per a implementar tenint en compte el menor nombre de circuits criteris tècnics com els retards de propagació de senyals.

anayaeducacion.es trobaràs guies de reflexió individual diferents eines d’autoavaluació. Completa-les afig les conclusions al dossier d’aprenentatge.

• Els passos de la seqüència d’aprenentatge corresponents a la unitat, amb les explicacions necessàries per a desenvolupar-los.

A L’INICI DE CADA BLOC TROBARÀS:

QUINS SÓN?

• «Dissenyem el logotip identificatiu del nostre centre».

• «Dissenyem un cadenat electrònic».

• «Construïm i programem una mà robòtica».

• «Dissenyem una instal·lació de reg aprofitant l’aigua de pluja».

EN LES PÀGINES FINALS DE CADA UNITAT TROBARÀS:

Per a acabar

Components electrònics passius Sabent que la llei d’Ohm és V R la llei que determina la capacitat d’un condensador és C Q / V, Q és la càrrega elèctrica que es pot arribar a acumular en un condensador sotmés a una tensió elèctrica V demostra que el producte entre les unitats de resistència elèctrica de capacitat elèctrica es mesura en segons.

omponents electrònics actius

Què et fa dir això? Per què creus que s’ha utilitzat l’element químic silici o el germani per construir semiconductors d’estat sòlid?

3 Descriu com funciona una vàlvula termoiònica quina similitud té el seu funcionament amb el d’un díode semiconductor.

4 Explica mitjançant un circuit senzill l’actuació d’un transistor com interruptor automàtic.

5 Calcula el punt de treball del díode del circuit següent si es tracta d’un díode de silici. Estima el valor del voltatge del díode segons els valors teòrics habituals dels fabricants. Utilitza per als càlculs els valors següents: = 4,7 k –

R R 6 Sac de dubtes. Observa el gràfic següent on es representen la recta de càrrega la característica d’un díode semiconductor. El circuit es compon d’una bateria V, del díode d’un resistor R Tenint en compte els valors del gràfic, calcula els valors de la bateria V de la resistència R del circuit.

Quin corrent circularà pel díode?

Fes els càlculs exactes compara’ls amb les dades que pots obtindre del gràfic.

2,5 1,5 0,5 V /(V)

7 Identifica l’estat de funcionament en el qual està el transistor del circuit següent, sabent que la tensió en la unió base-emissor és de 0,7 volts, que la mínima tensió de saturació entre col·lector emissor és de 0,2 volts que s’utilitza un transistor amb un guany 10 V

C ––

10 V B

8 Quin seria l’estat de l’exercici anterior si es canvia el resistor de base per un de resistència òhmica 10 vegades menor? Justifica la resposta amb càlculs apropiats.

9 Quina diferència existix entre un component electrònic passiu un component actiu?

Quin dispositiu elèctric és capaç d’acumular energia elèctrica quan se’l sotmet un augment de voltatge?

11 Explica el perquè del comportament d’un dísegons el tipus de voltatge al qual estiga sotmés.

12 Quin és el factor d’amplificació d’un transistor? Quines magnituds relaciona?

13 En els circuits següents s’han utilitzat díodes de silici el valor de tensió de llindar dels quals és de V 0,7 V. Indica l’estat en el qual funcionen els díodes i, si és el cas, quin corrent elèctric circula a través seu.

b) 25 kX

a) 2,2 X 0,5 V

2 V

4,7 X 55 X

14 Explica, mitjançant un exemple, quan un tran15 Explica què és el punt de treball d’un transistor quina relació té amb la recta de càrrega d’un circuit en el qual se n’haja connectat un. Posa un exemple en un circuit amb un transistor NPN. Disseny simulació de circuits amb Tinkercad 16 Petició de l’oient. Munta en Tinkercad els circuits mostrats en l’exercici 11. Inserix en cada un un amperímetre comprova en quins existix corrent en quins està interromput.

SITUACIÓ D’APRENENTATGE

EN FINALITZAR EL BLOC TROBARÀS:

–5 V R R

17 Pensa comparteix en parella. Crea en Tinkercad el circuit següent en el qual s’utilitza, entre altres components, un díode de silici. Inclou dos aparells de mesura per a conéixer la intensitat que cedix la bateria la intensitat a través del díode. Anota els valors mesurats en la simulació, calcula els valors teòrics en el quadern compara’ls. 18 Interpreta el circuit següent dibuixa en el quadern l’esquema elèctric corresponent.

a) Quin valor tenen el voltatge la resistència equivalent del circuit de base que s’ha connectat a través del divisor de tensió format per b) Considerant que V = 0,7 volts, que el valor mínim de VCE en saturació és 0,2 volts que el transistor del muntatge té un guany h = 20, calcula els valors de V

REFLEXIONA VALORA Reflexiona de manera individual compartix en grup la valoració sobre els passos 4, 5 6 del desafiament.

Comprenc la utilitat dels components actius passius d’un circuit. He sabut implementar el circuit dissenyat amb una placa de prototips els circuits integrats. Sé com simular el funcionament d’un circuit mitjançant programa Tinkercad.

POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES Comprova com milloren les teues competències amb les eines d’autoavaluació que trobaràs en anayaeducacion.es

• Una reflexió sobre els avanços realitzats en la situació d’aprenentatge al llarg de la unitat.

• Una proposta d’avaluació de les teues competències que podràs descarregar d’anayaeducacion.es

DOSSIER D’APRENENTATGE

DEIXEU LA VOSTRA PETJADA

La vostra tasca ja ha deixat marca en el vostre entorn més pròxim, en l’alumnat del centre, en l’entorn educatiu en les vostres famílies, que se sentiran molt orgulloses de la vostra proposta. Segur que apreciaran molt portar en les seues claus un logotip que represente el centre educatiu. Si el divulgueu convenientment, servirà de model per a altres centres, sobretot perquè definisquen la seua identitat es diferencien dels altres, perquè a través del seu logotip se senten orgullosos de pertànyer a un bon centre educatiu. Les xarxes socials, la web o la ràdio del centre seran plataformes de divulgació del procés que heu seguit, així com les exposicions realitzades al centre escolar. L’agenda escolar, samarretes esportives adhesius o xapes podrien ser altres formats de divulgació.

PENSEU REFLEXIONEU

Seria interessant involucrar diferents departaments per dur terme un estudi obtindre conclusions que inviten reflexionar. Es podria tractar de l’inici d’un projecte de centre. Estudiar la forma, l’acceptació de la comunitat educativa, calcular costos de producció... Totes aquestes activitats es podrien proposar com tasques interdisciplinàries. Segur que l’activitat deixa marca en altres estudiants animant-los dur a terme una experiència similar, perquè aprenguen a

Seguint les mateixes directrius de treball, la tasca pot ser la base d’altres estudis relacionats amb el disseny, l’evolució la fabricació de productes. Altres projectes perquè pugueu dur a terme el mateix procés d’aprenentatge po-

Disseny construcció d’un receptacle organitzador per a subjectar els llapis de la pissarra digital l’esborrador del la pissarra tradicional amb la finalitat d’ordeprofessorat. El plantejament de treball seria anàleg.

Disseny fabricació d’un dispositiu que ens permeta subjectar organitzar el cablejat de la taula de l’aula taller, amb la intenció d’utilit-lupar-se les pràctiques d’Arduino.

Disseny construcció de la carcassa de la part mecànica del cadenat electrònic que es dissenyarà en la segona situació d’aprenentatge. El cadenat necessitarà una carcassa o suport on allotjar els components electrònics l’actuador que mourà el pestell per a subjectar la porta.

TAMBÉ POTS PROVAR AQUESTS PROJECTES Quan estiga acabat el projecte, és necessari avaluar tant el producte obtingut com la planificació l’execució del treball. Revisa la teua planificació del treball l’acompliment del teu grup en aquest projecte omplint la rúbrica que pots trobar en anayaeducacion.es

REVISA LA TEUA PLANIFICACIÓ DEL TREBALL Al llarg de la tasca tindràs l’oportunitat de complir els acompliments següents, el grau d’assoliment dels quals has de valorar: He adquirit sé usar el vocabulari adequat per a expressar fets per a elaborar la documentació necessària per al projecte. Utilitze diferents recursos tant en la recerca d’informació com a l’hora de processar-la presentar-la. Interprete els elements més rellevants de processos, raonaments, demostracions, mètodes resultats científics, matemàtics tecnològics; els puc transmetre de manera clara precisa, en formats diferents (gràfics, taules, diagrames, fórmules, esquemes, símbols...). Comprenc les experiències dels altres treballe en grup de manera cooperativa. Comprenc respecte les idees relatives la identitat pròpia les de les altres Reconec que l’evolució dels objectes està condicionada per la cultura per les seues manifestacions, per les necessitats socials, per les tradicions per la capacitat d’adaptació al medi.

El teu dossier d’aprenentatge del desafiament, amb:

• Tasques de comunicació i de compromís social.

• Altres propostes de desafiaments que et poden interessar.

• Propostes d’instruments de diagnòstic, descarregables d’anayaeducacion.es

• Una rúbrica del perfil d’eixida, descarregable d’anayaeducacion.es, per a autoavaluar l’adquisició de competències aconseguida.

SITUACIÓ D’APRENENTATGE

ELS LOGOTIPS COM A SENYAL D’IDENTITAT

Estareu d’acord que el logotip és un aspecte fonamental de qualsevol empresa i segur que coneixeu diferents logotips, veritat? Identifiqueu sense cap problema els logotips de les vostres marques favorites. Tots us resulten familiars; però, us heu parat a pensar en el que representen? Sabeu quina és la diferència entre un logotip i un isotip? En estudiar les característiques que ha de tindre un bon logotip, aprendreu que ajuden a constituir la identitat d’una empresa i són el seu senyal d’identitat.

Us proposem un repte: investigueu sobre el món dels logotips i dissenyeu-ne un per al vostre centre. Heu de pensar en alguna cosa que es puga plasmar en els clauers de les vostres taquilles. A més, es podrà plasmar en adhesius i en quaderns, o es podrien fer xapes i samarretes esportives. Us sembla una bona idea?

Però, com ja sabeu, fins que els puguem fabricar, el procés s’haurà de fer per fases, i tot s’ajustarà al model de treball de la nostra matèria: investigar, traçar esbossos, proposar solucions, dibuixar plans, prendre decisions, planificar, preparar la documentació tècnica i, finalment, fabricar.

SEQÜÈNCIA D’APRENENTATGE

I nosaltres… què en sabem? Busquem informació sobre el significat que transmeten els logotips i analitzem un logotip conegut. Redactem un informe.

Unitat 1

Dissenyem Elaborem el nostre disseny individual, per al qual usarem, preferentment, eines com Gimp, Draw, Inkscape, Canva o Tinkercad.

En aquest moment… planifiquem

En grup, elaborem el diagrama de Gantt i preparem la documentació tècnica del disseny.

DISSENYEM EL LOGOTIP IDENTIFICATIU DEL NOSTRE CENTRE

No és una tasca complexa, però sí que està carregada de molta responsabilitat, ja que el vostre logotip pot ser la imatge del centre!

L’objectiu inicial serà dissenyar un logotip per a incloure’l en uns clauers per a les taquilles; a més, hi haurà de figurar un nombre identificador per si es perden.

No podem oblidar la importància de la normalització i el control de qualitat en els processos de producció i de fabricació. Se t’ocorre quins paràmetres han d’estar normalitzats en el logotip per al clauer? Quins controls de qualitat hauríem de fer? Segur que aprenem molt reflexionant sobre aquestes qüestions.

El professorat serà qui us guie i aclarirà els dubtes que se us plantegen.

Treballareu a través d’un aprenentatge col·laboratiu i de servei, i serà necessari que t’impliques en el grup de treball. Les tasques es repartiran de manera equitativa i sempre actuareu respectant l’opinió i el treball de la resta de l’equip.

Aquest és un projecte de gran abast i rellevància per al centre, de manera que una altra de les vostres tasques serà donar-lo a conéixer a tota la comunitat educativa. Necessiteu la màxima difusió perquè siga un èxit.

I finalment, no podem oblidar les TIC com a instrument de treball, informació i comunicació. Al llarg de tot el procés continuareu coneixent com d’útils i d’eficaces poden ser per a la resolució de problemes tecnològics.

Analitzem la seua vida Creem una infografia informativa sobre la vida del nostre disseny i sobre els factors que poden fer que no siga durador en el temps.

Aleshores… com produïm? Definim el sistema de producció adequat per al nostre logotip. Plasmem l’estudi en un informe col·laboratiu.

Si podem, fabriquem Si és possible, utilitzem tècniques de fabricació en 3D per a plasmar el nostre disseny ja definit en format digital en tasques anteriors. Unitat

Disseny de productes tecnològics

UN PRODUCTE PER A COBRIR CADA NECESSITAT

Diàriament utilitzem nombrosos objectes que hem ideat per a solucionar necessitats o problemes sorgits al llarg de la nostra història. Objectes de complexitat molt diversa, que van des d’una simple llança en la prehistòria fins a telèfons mòbils i algoritmes d’intel·ligència artificial en l’actualitat.

Les necessitats cobertes a través de la tecnologia abasten tots els àmbits de les nostres vides, i servixen tant per a atendre activitats bàsiques relacionades amb l’alimentació, la vestimenta, la salut i l’habitatge, com unes altres relacionades amb el benestar i l’entreteniment.

Per a ser capaços de fabricar tots els productes que cobrisquen les nostres necessitats, és important tindre en compte, no només el tipus de materials que han de constituir el producte, sinó també tots els aspectes relacionats amb el disseny del seu aspecte i les seues funcionalitats. Per a això, la planificació és un aspecte essencial del projecte tècnic que es durà a terme per a passar per totes les etapes des de la concepció de la idea original fins a la definició total del producte.

COMPROMÍS ODS

1 Què creus que són els Objectius de Desenvolupament Sostenible, també denominats ODS?

2 Qui va impulsar els ODS i en quin any?

3 Què es pretén amb aquests objectius?

4 Quins països van signar aquests acords i quina relació tenen amb l’Agenda 2030? Quins països no van signar l’Agenda? Investiga, en aquests últims casos, les raons per les quals no van arribar a signar-la.

5 Debat a classe quins són els objectius que penseu que són essencials perquè progresse tota la humanitat de la mateixa manera.

Pots revisar les metes més importants dels Objectius de Desenvolupament Sostenible en la nostra web anayaeducacion.es

Què descobriràs

En aquesta unitat

• Un producte per a cobrir cada necessitat

1. El procés tecnològic i la creació d’idees

2. El disseny del producte tecnològic

3. El projecte tècnic

• Taller de tecnologia: Planificar una línia de negoci

En anayaeducacion.es

Per a motivar-te:

• Vídeos:

Metes dels Objectius de Desenvolupament Sostenible.

• Document:

Orientació acadèmica i professional: «Vols dedicar-te a les professions STEAM?».

Per a estudiar:

• Presentacions:

«Fases del mètode de projectes» i «El mètode científic hipoteticodeductiu».

• Documents:

«Consells per a crear i exposar presentacions electròniques».

• Pla lingüístic:

Textos descriptius.

Per a avaluar-te:

• Activitats interactives: «Posa’t a prova!».

• Document:

«Consells per a elaborar el dossier d’aprenentatge».

I, a més, tota la documentació necessària per a aplicar les claus del projecte.

SEGUIX AQUESTA SEQÜÈNCIA

DEL DESAFIAMENT EN LA UNITAT

I NOSALTRES… QUÈ EN SABEM?

A l’inici de qualsevol projecte hem de començar per una tasca d’investigació.

Buscarem informació sobre el que transmeten els logotips i el seu significat per a qualsevol entitat pública. A continuació, analitzarem el logotip d’una marca coneguda, per exemple, de cotxes. Redactarem un informe amb tot el que hem aprés usant un processador de textos.

DISENYEM

Ara que sabem la importància que té un bon logotip, elaborem el nostre disseny individual. Encara que és de molta utilitat dibuixar els primers esbossos a mà, seria molt interessant treballar també en suport digital per al disseny gràfic, utilitzant eines com Gimp, Draw, Inkscape, Canva o Tinkercad.

Recorda que has d’aportar la teua proposta al grup de treball per a, entre tots, decidir quin serà el millor disseny.

PLANIFIQUEM

En grup, i després d’haver triat el disseny que millor s’ajuste a la proposta, comencem amb la planificació del procés.

Elaborem el diagrama de Gantt utilitzant eines digitals com GantProjet o TeamGantt i, usant també eines digitals, preparem tota la documentació tècnica del disseny.

+ orientacions en anayaeducacion.es. També hi trobaràs guies de reflexió individual i diferents eines d’autoavaluació. Completa-les i afig les conclusions al dossier d’aprenentatge.

El procés tecnològic i la creació d’idees

Bàsicament, tots els projectes d’innovació tecnològica utilitzen la imaginació, els coneixements científics i tècnics, els materials disponibles i les tècniques de maneig de màquines i de ferramentes. Però, per a desenvolupar correctament un projecte tecnològic, aquests components s’han d’utilitzar segons una seqüència de tasques o fases denominades «mètode de projectes»:

• Detecció del problema o la necessitat que s’ha de resoldre. En aquesta fase descobrirem algun tipus de problema, necessitat o mancança que puguem resoldre mitjançant la creació d’un nou producte.

• Cerca d’informació. Fase en la qual es recopila, de qualsevol font, tota la informació útil per a la resolució del problema.

• Exploració de solucions possibles. S’analitzen les solucions possibles i es valoren aquells avantatges o inconvenients que poden decantar-nos cap a la solució òptima.

• Disseny de la solució. Quan s’ha seleccionat la millor solució, es duen a terme els càlculs, esquemes, esbossos, etc. necessaris per a començar la construcció.

• Planificació del treball. S’identifiquen la seqüència d’operacions convenients, l’ordre d’aquestes, els materials i les ferramentes necessaris en cada operació, l’equip de treball encarregat de realitzar-les, etc.

• Construcció. Es fabriquen i es munten les diferents parts o peces que componen l’objecte, es proven i s’apliquen les modificacions i els ajustos necessaris perquè funcione correctament.

• Avaluació. Aquesta fase pretén verificar si l’objecte complix la funció per a la qual s’ha dissenyat, i pot resultar d’aquesta verificació que l’objecte necessite canvis en el disseny, en els materials o en el muntatge i que haja de tornar a la fase de construcció. En cas d’una avaluació positiva, l’objecte es dona per bo i s’avança a la fase següent.

COMPRÉN, PENSA , INVESTIGA...

1 Anàlisi associativa. De vegades, diversos objectes poden resoldre el mateix problema. Tenint això en compte, indica quina funció realitzen els objectes següents i esbrina si n’hi ha uns altres que resolguen el mateix problema.

Bolígraf, climatitzador, cotxe, despertador, mòbil, sabates, microones, helicòpter, motoserra.

2 Indica algun producte tecnològic ideat per a solucionar cada una d’aquestes necessitats:

Salut, vestit, alimentació, comunicació, transport, treball, oci.

• Divulgació. Com que l’objecte s’ha pensat, s’ha dissenyat i s’ha construït per a la resolució d’un problema, és necessari donar-lo a conéixer per mitjà de la premsa, revistes especialitzades, blogs o a través de campanyes publicitàries perquè la societat se’n puga beneficiar. Consulta, en anayaeducacion.es, la presentació «Fases del mètode de projectes».

1.1 Els problemes i les necessitats

Les necessitats i els problemes venen donats per la nostra activitat. Des del punt de vista tecnològic, la resolució d’una necessitat s’enfoca de la mateixa forma que el procés per a solucionar un problema. Mentre que un problema és reconegut en el mateix moment en què es manifesta —per exemple, quan una màquina ha deixat de funcionar i cal reparar-la—, una necessitat es reconeix quan un individu identifica aquesta carència. Així, es pot fabricar un sistema d’una forma determinada i, davant de la necessitat de reduir el cost de la fabricació, es decidix posar en marxa un equip d’enginyeria que analitze la manera d’optimitzar el procés..

Anàlisi de la teoria de Maslow i el seu paral·lelisme en la tecnologia

Les necessitats de la humanitat es poden dividir en aquelles que afecten els individus —tant funcionalment com psicològicament— i aquelles que determinen la seua relació amb el món que els envolta, natural i social. En aquest sentit, Abraham H. Maslow, un psicòleg estatunidenc del segle xx, va desenvolupar un sistema per a jerarquitzar i classificar les necessitats de l’ésser humà, la coneguda com teoria de la jerarquia de necessitats o, de forma més abreujada, la piràmide de Maslow.

• En la base de la piràmide es troben les necessitats bàsiques o fisiològiques, aquelles directament relacionades amb la nostra supervivència, com l’alimentació, el descans o el moviment.

Si traslladàrem aquest tipus de necessitats a l’àmbit tècnic, quan s’inicia un projecte s’ha de comptar amb els recursos i materials bàsics per a iniciar la seua realització.

• En un nivell superior es troben les necessitats relacionades amb la seguretat, tant actuals com futures, que proporcionen cert ordre i estabilitat social o les que sorgixen de la preservació de la nostra integritat física. Aquestes necessitats sorgixen quan s’han satisfet les necessitats fisiològiques.

En els desenvolupaments tecnològics seran aquells sistemes de seguretat per a manipular ferramentes, per a preservar la salut de les persones o els programes que eviten que un sistema informàtic s’infecte amb un virus o patisca un atac.

• En el tercer nivell, posterior a les necessitats de seguretat, es compta amb les necessitats de pertinença i les derivades de sentir-se volguts i acollits. Des de la psicologia s’entén l’ésser humà com un individu que viu en societat i que necessita sentir-se protegit pel seu grup social o familiar.

Si s’estén aquest nivell a l’àmbit tècnic, s’observa la necessitat de crear equips de treball que unisquen esforços per a aconseguir objectius que, de manera individual, no seríem capaços d’aconseguir.

• Sobre aquest nivell, s’inclou el sentit de reconeixement, és a dir, la necessitat que té cada persona de ser respectada i benvolguda per altres. Aquesta se satisfà quan l’individu percep com a positiu el que la resta li transmet. En la nostra societat, aquestes necessitats es cobrixen en molts àmbits i inclouen, per exemple, el lliurament de guardons i premis als qui destaquen per la seua contribució.

Per exemple, una empresa pot establir un sistema de remuneració basat en la productivitat, que no premie a qui treballe més, sinó a qui treballe millor i aporte més beneficis a l’empresa.

• Finalment, Maslow localitza en la cúspide de la piràmide la necessitat d’autorealització, aquella que proporciona la satisfacció d’haver entés un concepte o la que fa que l’individu es trobe en un estat d’harmonia amb el seu entorn.

Per exemple, un equip tecnològic cobrirà aquesta necessitat quan s’hagen aconseguit amb èxit els objectius proposats en el disseny i fabricació d’un objecte.

COMPRÉN, PENSA , INVESTIGA...

3 Després d’interpretar la teoria de la jerarquia de necessitats de Maslow, identifica en quin nivell de la piràmide es troba cada una de les situacions següents:

a) Núria es va proposar fa anys ser la directora de l’empresa i ha aconseguit el càrrec.

b) Es necessita una font d’alimentació per a carregar un sistema portàtil.

c) Manuel percep que les seues idees per a millorar la fabricació del nou dispositiu no són ben acceptades per algunes persones de l’oficina tècnica.

d) L’empresa Mobles Mateu necessita contractar un servei de vigilància nocturna per a les seues instal·lacions.

e) Hem de cridar el servei tècnic per a reparar el braç tornavís per a les portes dels vehicles.

f) Maria ha rebut una compensació de mil euros per haver dissenyat un estri que estalvia a la cadena de muntatge 20 minuts en la preparació dels dispositius electrònics.

Piràmide de Maslow.

El

procés

tecnològic i la creació d’idees

La cerca bibliogràfica

Donada l’enorme quantitat de fonts científiques i tècniques existents, és necessari agrupar les publicacions en determinats nuclis, en els quals el coneixement publicat se sotmeta a una revisió professional. Això permet confiar que la informació obtinguda serà creïble, veraç i contrastada. Aquests nuclis solen ser repositoris, revistes científiques i tècniques, llibres d’actes de congressos i conferències, etc.

Per a accedir-hi, hi ha pàgines web amb eines de cerca, en les quals s’utilitza una combinació de paraules clau per a trobar articles i treballs relacionats amb qualsevol temàtica.

Entre els nuclis amb cercador més usats es troben Google Scholar, Web of Science, Dialnet, UPC Commons, Scielo o la web digital del CSIC.

1.2 Cerca d’informació

La nostra societat se sol definir com la societat de la informació. De fet, les dades i la informació són valors econòmics de gran importància, i, depenent de la informació que es tinga, es podran prendre decisions amb conseqüències diverses.

Disposar d’una informació fiable i veraç és fonamental en totes les etapes del procés per a resoldre una necessitat, però, com es pot distingir la bona informació de la informació falsa o incorrecta? L’abast de les xarxes socials, els mitjans de comunicació i l’accés global als serveis d’Internet han creat una situació difícil de resoldre a l’hora de distingir la veracitat de la informació que busquem. La clau està a contrastar la informació i a accedir a fonts d’informació fiables.

Des del punt de vista tècnic i científic, hi ha una arma infal·lible per a generar bona informació: el mètode científic. Qualsevol idea es proposa com una hipòtesi i se sotmet a experimentació, anàlisi i contrast per part d’equips tècnics i científics. Després d’aquest procés, la hipòtesi podrà ser acceptada o rebutjada, però, en qualsevol cas, s’obtenen unes conclusions. Aquestes conclusions i el procés de com s’ha arribat a obtindre-les, es publiquen, de manera que la comunitat científica i tècnica les pot estudiar i examinar. Aquests exàmens es duen a terme per part d’equips revisors de la mateixa qualitat tècnica o científica que els qui ho van publicar. Els equips revisors poden trobar errors en el disseny experimental o qüestionar les conclusions obtingudes.

La web ha portat molts beneficis, però també oferix un espai en el qual qualsevol pot publicar qualsevol cosa, siga informació veraç o falsa. Com que no hi ha controls establits perquè els experts puguen opinar sobre el que s’ha publicat, hem de desconfiar d’aquestes fonts d’informació.

Reconeixement d’un problema

Acceptació o rebuig de les conclusions per l’entorn cientificotècnic

Observació

Formulació d’una hipòtesi

Publicació i debat científic

Experimentació

Recollida de dades i anàlisis de resultats

Conclusió

Hipòtesi acceptada o rebutjada

Pots consultar la infografia «El mètode científic hipotètiedeductiu» en la web d’anayaeducacion.es

1.3 Exploració creativa de possibles solucions

Quan ens enfrontem a un problema tècnic, normalment és difícil començar a aportar solucions. Exigixen un nivell elevat de creativitat i d’originalitat, i veiem restriccions a les nostres idees per tots els costats. En tecnologia hi ha diverses tècniques per a abordar aquesta fase amb èxit:

a) Brainstorming o pluja d’idees És una tècnica per a explorar idees en grup. Una persona prendrà nota de les idees que la resta proposa. Poden ser solucions de tot tipus, independentment que es puguen dur a terme o no. Així, les ments es desbloquejaran, les idees sorgiran i es donarà curs a la imaginació. Al cap d’uns minuts, el procés d’exposició acabarà i començarà el procés d’imposició de restriccions a totes les idees. Aquelles que no complisquen amb totes les restriccions s’esborraran. Així, s’eliminaran aquelles que no es poden fabricar, les que siguen molt cares, les que demanen una tecnologia que encara no s’ha inventat, etc. Les idees que queden en la llista seran totes les solucions possibles per a resoldre el problema.

b) Mètode SRC. Aquestes sigles corresponen a Somiador-Realista-Crític, els rols que prendran els grups que participen en el procés d’exploració d’idees. El grup somiador pensarà amb imaginació i farà una llista d’idees, independentment de la seua naturalesa. El grup realista prendrà la llista del grup somiador i imposarà les seues restriccions, és a dir, quines de les idees són realitzables, factibles i econòmicament viables. La llista s’haurà reduït i la rebrà, finalment, el grup crític, que triarà la que supose més beneficis.

c) El mètode Da Vinci. La clau està a dibuixar tot el que et vinga a la ment mentre penses en el projecte. Es comença focalitzant en el problema i preguntant-se per què no es pot resoldre, quin és el principal obstacle que origina el problema, què és el que no quadra, etc. Quan s’haja donat una resposta a aquestes qüestions, cal agafar-se uns minuts per a alliberar la ment, practicant algun exercici de relaxació. Ja en un estat de tranquil·litat, començarem a fer dibuixos o esquemes relacionats amb el problema. No fa falta ser molt precís, l’important és plasmar en el paper el que hi ha en la nostra ment utilitzant símbols i esbossos sense aprofundir en detalls tècnics. Després d’acabar el dibuix, s’observarà durant una estona per a reflexionar sobre el que s’ha dibuixat, anotant paraules o frases que al·ludisquen a cada part del dibuix, per a ordenar les idees i, potser, trobar la solució del problema.

d) La tècnica dels ulls nets. És fàcil caure en el bloqueig mental. La ment tendix a agrupar les idees i això provoca que s’acumulen les restriccions i que ens vegem condicionats per les nostres limitacions. Aquesta tècnica consistix a formar un grup de persones el més heterogeni possible, completament alienes al procés creatiu. Totes proposaran la seua versió particular de la solució del problema, sovint des d’un punt de vista profà i senzill. Posteriorment, treballarem amb les seues idees aplicant-los el nostre filtre expert en el problema que volem resoldre.

COMPRÉN, PENSA , INVESTIGA...

4 A més de les tècniques estudiades per a explorar idees, n’hi ha moltes més. Investiga sobre les dues que et proposem i fes un resum breu explicant en què consistixen i com es poden dur a terme:

Els 6 barrets de colors.

L’escriptura mental.

El disseny del producte tecnològic

La creació d’un producte tecnològic s’inicia després de triar una solució que resolga un problema i acabarà en completar tota la documentació necessària perquè aquest es fabrique. Aquest pas ha de tindre en compte les limitacions definides en la fase anterior: la forma dels objectes, les seues mesures, els materials amb els quals es construiran, etc.

Per a definir gràficament l’aspecte, les dimensions i les peces que compondran el producte es tracen els plànols que s’utilitzaran en la fabricació. Els més destacats en el procés de disseny són:

• Plànols de perspectives d’objectes, on es representen imatges tridimensionals de l’objecte.

• Plànols de vistes, mitjançant els quals es pot observar el producte o la peça component des de diversos punts de vista. Tant en els plànols de perspectiva com en els de vistes se solen incorporar cotes per a identificar les mesures i les dimensiones de l’objecte.

• Plànols de detall, per a proporcionar informació més precisa d’algunes parts d’una peça.

• Plànols en explosió, on s’oferix una visió dels diferents components del producte en la seua posició relativa exacta respecte a la resta de components, principalment per a facilitar-ne l’acoblament.

2.1 Els sistemes de disseny assistit

En l’actualitat, els ordinadors tenen un paper fonamental com a eines de disseny d’un objecte. Aquests sistemes s’usen per a la creació de dibuixos de les peces i incorporen utilitats per a definir les dimensions i el material del qual estan compostos. També poden proporcionar eines per a simular l’acoblament amb altres peces, proves de comportament enfront del moviment, el desgast, l’impacte... i moltes altres proves físiques.

Un sistema CAD, a més de les eines de dibuix, proporciona un altre tipus d’informació com:

• Característiques de la peça: a més de les mesures i dimensions, es pot definir el material o els diferents materials que componen un producte. Això dona lloc a la definició de la seua massa, de la resistència mecànica, de la capacitat de torsió i de flexió, de la resistència a la tracció o a la compressió i, en general, del seu comportament mecànic enfront de forces externes. Qualsevol peça es pot modificar per a millorar-ne el disseny. El sistema reconfigurarà les característiques físiques i dimensionals de la peça.

• Varietat de visualitzacions de la peça: utilitzant les eines per a mostrar diferents aspectes de la peça, és possible establir una perspectiva o vista determinada d’aquesta i ampliar la visualització mitjançant zoom per a crear detalls. També es poden simular talls o seccions de peces en una àrea determinada.

• Esquemes de muntatge: a partir de les dades de la peça, es poden crear interaccions entre peces de manera que se simule el seu muntatge.

• Pressupost.

• Connectivitat amb sistemes robòtics de fabricació.

3

El projecte tècnic

AVALUACIÓ DISSENY TNEMAPULOVNESED ISILÀNA

Com a mitjà de difusió d’idees i de solucions tècniques s’usa un instrument denominat projecte tècnic. Es tracta d’un conjunt de documents amb les característiques següents:

• La redacció i agrupació de documentació s’inicia durant el procés de disseny, amb la finalitat que servisca de referència durant la fabricació o realització del sistema o producte.

• Servix de guia durant el procés de fabricació, ja que conté la planificació sobre qui ha de treballar en cada etapa de manufactura.

• Recopila tots els errors detectats i les millores realitzades durant els processos de fabricació, proves finals i control de qualitat.

• Servix de document guia en el cas de repetir la fabricació del mateix objecte o sistema, assumint-se la planificació, la llista de materials, les instruccions de fabricació, etc.

3.1 L’elaboració del projecte tècnic

Un projecte tècnic es troba emmarcat en el que coneixem com cicle de la gestió de projectes. La manera d’afrontar els projectes s’entén com un cicle, ja que estan sempre sotmesos a millora.

A partir d’unes condicions inicials que necessiten ser satisfetes, el cicle comença amb el disseny i la planificació del projecte; a continuació, es duu a terme el desenvolupament del sistema, que consistirà en la fabricació o posada en pràctica del projecte. Després d’aquesta fase, s’analitza el resultat, incorporant els canvis necessaris.

Tot el projecte s’ha de sotmetre a una avaluació completa del resultat final, la idoneïtat dels materials emprats i l’adequació dels recursos humans. A partir d’aquesta, es poden proposar noves millores amb les quals iniciar el cicle següent.

El projecte tècnic haurà de contindre, per tant, els documents següents:

• Plec de condicions, o requisits teòrics que s’han de cobrir amb la fabricació de l’objecte, i altres dades de compliment obligat, com ara funcionalitat esperada, dimensions, aspecte extern, etc.

• Plans de disseny, esquemes elèctrics i plans d’especejament o d’acoblament.

• Memòria del projecte, que inclourà:

Diferència entre mà d’obra directa i indirecta

La mà d’obra directa es referix als recursos humans que s’usaran en la fabricació de l’objecte, com operaris, muntadors, etc., mentre que la mà d’obra indirecta al·ludix a tot el personal que assistix la mà d’obra directa, com dissenyadors, enginyers de fabricació, administratius, gerents, etc

– Planificació de recursos materials i humans.

Llista de materials.

– Fulls d’instruccions per a la fabricació amb referència als plànols.

– Estudi econòmic del cost de producció de l’objecte o sistema tècnic, on s’inclouran els costos de materials, el cost de la mà d’obra directa i el cost de la mà d’obra indirecta.

– Fulls de proves de funcionament del sistema o objecte tècnic després de la fabricació i del control de qualitat.

3.2 La planificació del projecte

Un dels treballs essencials en el procés de disseny dels objectes i dels sistemes tècnics és la planificació, amb la finalitat d’establir un termini per a la finalització del projecte. Planificar, no solament consistix a establir quan acabarà el projecte, sinó que a més servix per a coordinar totes les persones que integren l’equip del projecte, de manera que cada una ha de tindre clar quines tasques ha de fer en cada moment.

L’estatunidenc Henry Gantt va idear, al començament del segle xx, un mètode gràfic per a representar els processos que formen part d’un projecte, des de l’inici fins a la finalització. Aquest mètode permet visualitzar el progrés de les diferents fases, i ajuda a identificar les parts crítiques, aquelles que necessiten que altres fases s’hagen completat abans de poder iniciar-les. També podem assignar tasques a diferents persones i crear fites, és a dir, punts de control en els quals comprovar l’avanç del projecte.

Els diagrames de Gantt

Hi ha en el mercat una varietat molt àmplia de programes amb els quals es poden crear diagrames de Gantt, des dels fulls de càlcul fins a uns altres molt més especialitzats, tant de pagament com lliures i gratuïts. L’ús de fulls de càlcul és una alternativa que no tractarem ací; en comptes d’això usarem GanttProject, una aplicació que es pot descarregar directament des de la pàgina del projecte, https://www. ganttproject.biz/, i que compta amb diverses característiques que la fan molt interessant:

• Porta desenvolupant-se de manera ininterrompuda des de 2003 i rep actualitzacions regularment.

• Oferix versions per als principals sistemes operatius: Windows, Linux i MacOs.

• Té una interfície d’usuari senzilla i disponible en diversos idiomes. Entre aquests, castellà, català i gallec.

• Exporta i importa arxius de MS Project i MS Excel, a més de PDF i altres formats.

GanttProject té dues pestanyes de treball:

• La vista de Gantt. En aquesta es visualitza la línia de temps amb les tasques que formen el diagrama.

• La vista de recursos. S’anomenen recursos les persones que intervindran en el desenvolupament del projecte. És necessari donar-los d’alta i emplenar les seues dades. L’apartat Funció apareix per defecte com a indefinit, però es pot triar una altra funció del desplegable; per exemple, encarregat del projecte.

L’ús de l’eina es basa en l’addició de tasques amb les quals organitzar totes les activitats. Podem afegir tasques de quatre maneres: fent clic en CTRL+T; desplegant el menú Tasca i fent clic sobre Nova tasca; fent clic sobre la icona del rellotge en la barra de botons; i, finalment, sobre la vista de Gantt, fent clic en el botó dret del ratolí, apareix l’opció Nova tasca.

Quan afegim tasques, hem de desplegar un quadre amb propietats en el qual es pot incloure tota la informació necessària: el nom de la tasca, si és una fita o no, la data de començament, la duració en dies (només admet nombres enters), la prioritat, el color amb el qual apareixerà en el diagrama o notes que cal tindre en compte per al desenvolupament de la tasca.

En les altres pestanyes que apareixen en el mateix quadre podem afegir la tasca o les tasques que s’han de realitzar amb anterioritat a la que editem i assignar els recursos necessaris.

De manera anàloga, és possible afegir recursos de quatre formes:

• Fent clic en CTRL+H.

• Desplegant el menú Recursos i fent clic sobre Nou recurs.

• Fent clic sobre la icona de la persona en la barra de botons.

• En la vista Diagrama de recursos, fent clic amb el botó dret del ratolí, apareix l’opció Nou recurs.

Quan hem afegit les tasques i els recursos al nostre projecte, podem comprovar la càrrega de treball que té cada u des de la vista de recursos.

COMPRÉN, PENSA, INVESTIGA ...

5 En el cicle de projectes, on inclouries les activitats relacionades amb la investigació de nous materials per a una construcció?

6 Cadena de seqüències. Fes una planificació amb el supòsit següent: Imagina que sou dues germanes i un germà i us han encarregat la tasca de posar una tanca de reixeta metàl·lica en el perímetre de la parcel·la de la vostra casa. Pensa que les activitats que podeu dur a terme tindran relació amb la necessitat de buscar els materials (pals, fil d’aram, malla o reixeta de la tanca, ciment i arena per a subjectar els pals, etcètera) i amb els treballs del muntatge de la tanca.

Quan tingues la llista de tots els materials, fes el diagrama de Gantt i inclou les tres persones que participareu i les activitats de cada component, distribuïdes i planificades de manera que el treball s’acabe en el menor temps possible.

7 Fes una presentació electrònica en la qual expliques el treball del muntatge de la tanca metàl·lica de l’exercici anterior i exposa el projecte a la resta de la classe. Haurás de tindre en compte les recomanacions per a exposar una presentació descrites en l’apartat 3.3

3.3 La difusió d’un projecte

Com qualsevol altre treball, un projecte s’ha de presentar tant a aquelles persones que se’n beneficiaran (clients, usuaris, etcètera) com a les persones de l’equip de treball que participen en el disseny i construcció. Les presentacions de projectes són una cosa habitual en les empreses perquè tota persona involucrada en el projecte tinga la informació sobre el seu paper en aquest i com ha d’actuar en cada moment.

Si vols exposar el teu projecte basant-te en una presentació electrònica, tin en compte que has d’utilitzar dos recursos: la presentació i l’exposició oral. Per a una bona difusió, no oblides les recomanacions següents:

Sobre la presentació electrònica

• Inclou només el text necessari. Intenta usar frases curtes o paraules clau perquè servisquen de guia a l’audiència durant l’exposició oral.

• Usa fotografies al·lusives, i esquemes o diagrames de blocs quan es tracte d’explicar un procés.

• Utilitza colors suaus per a definir les parts de cada diapositiva juntament amb textos de colors foscos o intensos. D’aquesta manera aconseguiràs que destaquen bé sobre el fons de la diapositiva i que es lligen correctament, fins i tot amb projectors amb poca potència o en habitacions molt il·luminades.

• Inclou, a l’inici de la presentació, una portada amb els noms dels creadors i amb el títol del projecte. Després de la portada, mostra una diapositiva amb l’índex de continguts de la presentació. Això ajudarà l’audiència a conéixer l’estructura de l’exposició i quan podrà intervindre o preguntar.

• Finalitza la presentació amb una diapositiva on agraïsques a l’audiència la seua atenció, mostrant la teua disponibilitat per a contestar totes les preguntes que hagen sorgit.

Sobre l’expressió oral

• Abans de començar, respira profundament. Això t’ajudarà a relaxar-te i a mostrar-te davant de la teua audiència de manera tranquil·la.

• Comença sempre saludant l’audiència, presentant-te i agraint la seua atenció.

• Parla a poc a poc i amb veu clara. Pensa que la presentació electrònica t’assistirà sempre que se t’oblide alguna idea.

• Mira als ulls de la gent que t’escolta.

• Utilitza les mans per a donar suport a la teua expressió amb gestos i fes, de tant en tant, pauses perquè la gent que t’escolta puga assimilar el que exposes.

• Sempre ve bé fer un primer assaig general sense gent per a poder controlar el temps que uses en cada diapositiva.

Pots ampliar aquestes recomanacions consultant el document «Consells per a crear i exposar presentacions electròniques» en anayaeducacion.es

Microsoft Powerpoint, LibreOffice Impress, Google Slides, Prezi i Canva són algunes de les plataformes o aplicacions que pots utilitzar per a dissenyar presentacions electròniques.

PRESENTACIÓ del PROJECTE

PASSOS PER A REALITZAR EL PROJECTE

Planificar una línia de negoci

En aquest taller planificarem la fabricació d’un objecte ja dissenyat. Es tracta d’una caixa magatzem amb safates interiors extraïbles dividides en diversos compartiments.

Al llarg de la unitat has pogut veure les diferents fases que es duen a terme perquè una idea es transforme en un producte. La idea sorgix d’una necessitat i, en el nostre cas, es tracta d’una necessitat tècnica: emmagatzemar material de l’aula taller. Quan la idea s’haja plasmat en un disseny concret, s’hauran de planificar les etapes del procés de fabricació. Només quan s’hagen definit les necessitats materials, el personal que s’assigna al projecte i el temps que s’invertirà a construir-lo, s’estudiaran la viabilitat i la factibilitat.

Aquests estudis avaluen si és possible dur a terme el projecte, si podrem assumir el cost de fabricació i si el podem abordar en el temps calculat. Les variables que s’han de tindre en compte seran el cost, la disponibilitat de materials i de personal i el temps d’execució.

En aquesta figura en explosió pots veure els quatre components de la caixa, en la qual les safates interiors es guarden apilades dins. Cada safata té diversos compartiments per a allotjar objectes xicotets.

Safata interna superior

Cos principal de la caixa

Tapa de la caixa

Safata interna inferior

Hem pensat fabricar 900 unitats, que desglossarem en la llista de materials necessaris. En aquest cas, s’ha de decidir el tipus de material que s’usarà: fusta, metall o plàstic.

Sabem que la fusta o el metall impliquen treballs de gran elaboració que segurament pujaran el cost, per la qual cosa decidim fer les peces en plàstic a partir del disseny 3D.

Una empresa que fabrica grans sèries de peces impreses en 3D ens oferix aquest pressupost:

• Cos principal de la caixa: 1,5 euros

• Safata interna inferior: 1,8 euros

• Safata interna superior: 1,7 euros

• Tapa de la caixa: 0,9 euros

Cada component es lliurarà a raó de 300 unitats per setmana en lots separats, és a dir, es rebrà cada setmana un lot de 300 unitats de cada component. Rebrem la comanda completa en tres setmanes. La nostra planificació haurà de tindre en compte que caldrà desembalar els lots, extraure una unitat de cada un i acoblar les quatre peces per a, finalment, empaquetar-les en una caixa de cartó, amb un preu de 0,05 euros per unitat. Els nostres operaris tarden cinc dies a fer l’acoblament de cada lot de 300 unitats. Decidim fer un diagrama de Gantt per a coordinar els treballs

Finalment, calculem el cost de tota la producció de caixes. Esperem vendre-les totes en un mes a partir de la recepció de l’últim lot, per la qual cosa hem de comptar amb un espai llogat per a recepció, acoblament i emmagatzematge, a un preu de 500 euros al mes, que inclou els subministraments d’energia i d’aigua.

Per a rebre els lots, desembalar-los, acoblar les peces i empaquetar la caixa i els seus components, necessitarem quatre persones, que cobraran un sou brut de 15 euros/hora.

A partir de les dades obtingudes i de les hores treballades consignades en el diagrama de Gantt, el cost del projecte serà el següent:

Cost de mà d’obra

• Treballs inicials: 5 hores

• Preparació d’espais i de ferramentes: 5 hores

• Recepció de lots: 3 x 5 hores = 15 hores

• Desembalatge de lots: 3 x 15 hores = 45 hores

• Acoblament i emmagatzemat de caixes: 3 x 25 hores = 75 hores

Hores totals de mà d’obra: 145 hores

Cost total de mà d’obra: 4 operaris x 15 euros/hora. Persona x 145 hores = 8 700 euros

Cost de materials

• Cos principal de la caixa: 1,5 euros/unitat

• Safata interna inferior: 1,8 euros/unitat

• Safata interna superior: 1,7 euros/unitat

• Tapa de la caixa: 0,9 euros/unitat

• Caixa de cartó per a empaquetar: 0,05 euros/unitat

Cost total de materials: 900 u. x 5,95 euros/unitat = 5 355 euros

Cost d’espai de treball i emmagatzematge: 2 x 500 euros = 1 000 euros

El muntant final serà de:

Cost total = 8 700 euros + 5 355 euros + 1 000 euros = 15 055 euros

Això suposa que el cost per unitat serà de:

Q = 15 055 / 900 unitats = 16,73 euros/unitat.

Quin serà el preu de venda de cada producte si volem obtindre un benefici del 25 %?

COMPRÉN

El procés tecnològic i la creació d’idees

1 Indica quina necessitat cobrix cada un d’aquests productes: bicicleta, raspall de dents, camisa, telèfon, termòmetre, sabata, furgoneta, aparell de raigs X, calculadora, aparell de ràdio.

2 Les alternatives. Escriu una llista de deu productes tecnològics que servisquen per a facilitar el treball a la llar.

3 Les alternatives. Fes una llista de cinc productes que cobrisquen necessitats relacionades amb la salut.

4 Línia del temps. Com s’ha solucionat el problema del transport des de l’antiguitat fins als nostres dies? Fes una llista ordenada cronològicament (del més antic al més modern) dels mitjans de transport per terra, mar i aire indicant en cada un la data d’aparició.

5 Dibuixa en el quadern la piràmide de Maslow i escriu, al costat de cada nivell, una necessitat que s’hauria de cobrir en el teu cas. I si dibuixares la piràmide per a cobrir les necessitats dels teus companys i companyes com a conjunt de classe?

6 Quan es fa una investigació a partir de una hipòtesi, aquesta sempre serà acceptada. Creus que aquesta afirmació és certa? Justifica la resposta.

7 Assemblea d’idees. Utilitza el mètode SRC per a oferir solucions a un problema molt comú: l’oblit de les tasques pendents de fer. Quines solucions pots oferir des d’aquest mètode?

El disseny del producte tecnològic

8 Posa exemples dels elements tecnològics que intervenen en la creació d’una taula (disseny, materials, coneixements i tècniques).

SITUACIÓ D’APRENENTATGE

REFLEXIONA I VALORA

9 Quins coneixements són necessaris per a fabricar els productes tecnològics següents?

• Vacunes contra la grip

• Transbordador espacial

• Programa d’ordinador

• Cultiu resistent a les plagues

10 Esquema. Fes un esquema de les etapes de què es compon el mètode de projectes.

11 En què consistix la planificació d’un projecte?

12 Quan un sistema tècnic s’ha construït, es pot comercialitzar directament?

13 Comunicació. Imagina que se t’ha ocorregut una idea genial que pot aportar beneficis a la societat. De quines formes creus que podries divulgar-la?

14 Quina diferència hi ha entre un plànol en perspectiva i un plànol en explosió? Dibuixa en el quadern dos exemples senzills que il·lustren les diferències.

15 Fes una llista en la qual indiques els avantatges d’utilitzar un sistema CAD per a disseny.

El projecte tècnic

16 En què consistix el cicle de gestió de projectes?

17 Quins són els documents que generalment s’inclouen en la memòria d’un projecte tècnic?

18 Pensa que uns quants amics i amigues us ajunteu per a fer un puzle de 1 000 peces. Utilitza un diagrama de Gantt per a planificar com executaríeu les tasques per a completar-lo com més de pressa millor.

19 Caps numerats. Fes una presentació del projecte de disseny i fabricació d’una cadira senzilla, que dispose de quatre potes independents, un seient i un respatler. Comença fent-ne un disseny en el quadern.

Reflexiona de manera individual i compartix en grup la valoració sobre els passos 1, 2 i 3 del desafiament.

ASPECTES ✔ ✘

He aportat informació suficient sobre el meu disseny individual.

POSA A PROVA LES TEUES COMPETÈNCIES

Comprova com milloren les teues competències amb les eines d’autoavaluació que trobaràs en anayaeducacion.es

© GRUPO ANAYA, S.A., 2023 - C/ Valentín Beato, nº 21 - 28037 Madrid.

Reservados todos los derechos. El contenido de esta obra está protegido por la Ley, que establece penas de prisión y/o multas, además de las correspondientes indemnizaciones por daños y perjuicios, para quienes reprodujeren, plagiaren, distribuyeren o comunicaren públicamente, en todo o en parte, una obra literaria, artística o científica, o su transformación, interpretación o ejecución artística fijada en cualquier tipo de soporte o comunicada a través de cualquier medio, sin la preceptiva autorización.