RETO

Después de varias intentos sin fructificar, por fin os presento mi proyecto. Espero que aporte algo a los demás.

1. Nombre del proyecto: Diseño, simulación y construcción de un semáforo electrónico.

2. Lugar: Aula taller de tecnología y Concejalía de tráfico.

3.Web/contacto: https://docs.google.com/presentation/d/1xgrq0mQPTfUn7YaWIOrZRkpoAdk0Uo8d1MKsFcPLUw4/edit?usp=sharing

4. Contexto: El proyecto está diseñado para una clase de 15 alumnos de 4º curso de Enseñanza Secundaria Obligatoria, de un Instituto de Secundaria Obligatoria que también tiene acceso a Ciclos Formativos de Electricidad-Electrónica, entre otros.. Al tratarse de un Instituto donde también se imparten Ciclos Formativos de Electricidad y Electrónica, es más viable la realización de este proyecto, pues necesita de componentes de esta índole.

5. Producto final: El producto final consistirá en la creación de placas de circuito impreso que simularán la acción de un semáforo. Este producto tiene varios niveles de complejidad, de acuerdo a las exigencias de los propios alumnos que incluso decidan competir con otros para obtener el mejor proyecto. Es decir, se puede hacer desde un semáforo sencillo con solamente dos luces; una verde y otra roja,  a un semáforo con tres luces o con avisador de que está verde, o incluso de incorporarle un pulsador manual para los peatones. Una vez finalizados los proyectos, los alumnos por grupos presentarán al resto de los grupos el trabajo que han llevado a cabo y también expondrán las conclusiones a las que han llegando, fomentando y compartiendo una breve reflexión con el resto de los miembros del grupo y del resto de grupos. Las exposiciones se grabarán junto con algunas fotos captadas durante distintas fases del proyecto para finalmente realizar un vídeo del proyecto. Además se emplearán los códigos QR para la visualización de circuitos y la realidad aumentada con Aurasma con el fin de motivar más a los alumnos.

6. Relación con el currículo:
Los objetivos del proyecto son:

• Animar al alumnado a la reflexión y al debate grupal respetando los distintos puntos de vista que pudieran surgir, de modo que aorendan a trabajar en equipo.
• Iniciar al alumnado en el planteamiento de hipótesis, consulta de diferentes fuentes de información y extracción de conclusiones, de forma que así no se limiten a un proyecto cerrado, sino con múltiples soluciones..
• Trabajar en grupos heterogéneos de forma cooperativa resolviendo con autonomía y de forma pacífica los conflictos que surjan, con el fin de fomentar el aprendizaje en equipo.
• Conocer el comportamiento de los diferentes componentes electrónicos que emplearán tanto en el diesño como en la ejecución del proyecto.
• Saber buscar una determinada información con eficacia y eficiencia, sin tardar demasiado tiempo, es decir ser selectivo en dicha búsquedad para utilizar lo que valga y desechar lo que no.
• Comunicar con claridad y corrección de forma oral y escrita las conclusiones a las que ha llegado el grupo de trabajo, tanto a sus componentes como al resto de grupos de trabajo y por supuesto al profesor.
• Desarrollar y consolidar hábitos de disciplina, estudio y trabajo individual y en equipo como condición necesaria para una realización eficaz de las tareas del aprendizaje y como medio de desarrollo personal.
• Desarrollar destrezas básicas en la utilización de las fuentes de información para, con sentido crítico, adquirir nuevos conocimientos. Adquirir una preparación básica en el campo de las tecnologías, especialmente las de la información y la comunicación.
• Concebir el conocimiento científico como un saber integrado, que se estructura en distintas disciplinas, así como conocer y aplicar los métodos para identificar los problemas en los diversos campos del conocimiento y de la experiencia.
• Desarrollar el espíritu emprendedor y la confianza en sí mismo, la participación, el sentido crítico, la iniciativa personal y la capacidad para aprender a aprender, planificar, tomar decisiones y asumir responsabilidades.

Los contenidos son los siguientes:

• Electrónica analógica: componentes básicos y simbología.
• Análisis y montaje de circuitos elementales.
• Circuitos impresos.
• Resolución de problemas tecnológicos básicos.
• Uso de simuladores para analizar el comportamiento de los circuitos electrónicos.
• Simbología normalizada.

Los estándares de aprendizaje marcados son:

• Realiza pequeñas investigaciones: enunciando hipótesis, seleccionando fuentes de información, localizando y organizando información, extrayendo conclusiones y comunicando los resultados oralmente y por escrito
• Utiliza libros de consulta y la red Internet para la identificación de los símbolos, características y aplicaciones de los componentes electrónicos utilizados en el desarrollo del proyecto.
• Utiliza estrategias para elaborar trabajos de forma individual y en grupo, poniendo en práctica habilidades para la resolución pacífica de conflictos.
• Identifica los diferentes componentes electrónicos y su simbología.
• Conoce la función, el comportamiento y la posible aplicación o las posibles aplicaciones prácticas de cada uno de los componentes electrónicos utilizados.
• Es cuidadoso con los componentes electrónicos utilizados, pues muchos de ellos son bastante delicados y también con las herramientas que utilizará a lo largo del proyecto.
• Conoce y respeta las normas de uso, mantenimiento y seguridad de los instrumentos de observación y demás material de trabajo

Las competencias clave que se desarrollarán son las siguientes:

1. Competencia matemática y competencias básicas en ciencia y tecnología.
2. Competencia analógica.
3. Aprender a aprender.
4. Competencias sociales y cívicas.
5. Sentido de iniciativa y espíritu emprendedor.
6. Conciencia y expresiones culturales.
7. Trabajo en equipo.
8. Rechazo de la violencia, los prejuicios de cualquier tipo, los comportamientos sexistas y la resolución pacífica de los conflictos.

7. Sinopsis: Se trata de que loa alumnos sean conscientes de la necesidad de utilizar un semáforo para regular el tráfico de la ciudad donde viven. Para ello tendrán una entrevista con el responsable de tráfico de su ciudad en el Ayuntamiento, donde mediante una exposición multimedia y posterior debate, se resolverán todas las inquietudes de los discentes. De esta forma se pretende trabajar la educación expandida.
Al tratarse de una práctica que requiere conocimientos de electrónica, además de mucha dedicación y paciencia, se destina a un alumnado de 4º ESO, pues sabemos que tiene opcional la asignatura de Tecnología. Al tratarse de una materia optativa, el número de alumnos no será demasiado numeroso, oscilando entre 15 y 20, como máximo.

8. Objetivos:

1. Esta práctica tiene como principal objetivo el diseño, simulación y posterior montaje de un semáforo construido íntegramente con componentes electrónicos.
2. Asumir responsablemente sus deberes, conocer y ejercer sus derechos en el respeto a los demás, practicar la tolerancia, la cooperación y la solidaridad entre las personas y grupos, ejercitarse en el diálogo afianzando los derechos humanos y la igualdad de trato y de oportunidades entre mujeres y hombres, como valores comunes de una sociedad plural y prepararse para el ejercicio de la ciudadanía democrática.
3. Desarrollar y consolidar hábitos de disciplina, estudio y trabajo individual y en equipo como condición necesaria para una realización eficaz de las tareas del aprendizaje y como medio de desarrollo personal.
4. Concebir el conocimiento científico como un saber integrado, que se estructura en distintas disciplinas, así como conocer y aplicar los métodos para identificar los problemas en los diversos campos del conocimiento y de la experiencia.
5. Desarrollar el espíritu emprendedor y la confianza en sí mismo, la participación, el sentido crítico, la iniciativa personal y la capacidad para aprender a aprender, planificar, tomar decisiones y asumir responsabilidades.
6. Comprender y expresar con corrección, oralmente y por escrito, en la lengua castellana textos y mensajes complejos, e iniciarse en el conocimiento, la lectura y el estudio de la literatura.

9. Referencias:

Libros de texto e información diversa encontrada en Internet.

10. Metodología:

1. Una vez que los alumnos recopilaron la información necesaria, deberán de diseñar previamente un semáforo electrónico con los componentes proporcionados por el profesor. Aunque en un principio el proyecto será bastante guiado, a medida de que los alumnos vayan cogiendo soltura, el proyecto se convertirá en un objetivo mucho más libre y abierto a la imaginación de los propios alumnos.
2. Se establecerán, ante un alumnado de aproximadamente 18 personas, un total de 6 grupos. Los alumnos, en función se sus capacidades, se repartirán las tareas.
3. En primer lugar cada grupo deberá diseñar el circuito del semáforo, calculando al mismo tiempo los diferentes componentes electrónicos que lo conforman.
4. Una vez calculado el circuito, se deberá simular en el programa Crocodile Clips, con el fin de comprobar que no hay ningún tipo de malfuncionamiento del mismo.
5. Finalmente, si el proceso de simulación del circuito sucedió con éxito, se procederá al montaje del mismo en una placa de pruebas Board.

11. Socialización rica:

• Aprendizaje cooperativo entre los alumnos. Tendría lugar dentro del espacio del aula.
• Enriquecimiento gracias a la participación activa de personas extraídas fuera del contexto del aula, es decir, concejalía de tráfico. Tendría lugar fuera del entorno del aula.

12. Uso de las TIC:

Se utilizará Internet para la búsqueda de información, Google Slides para las presentaciones, camstasia para la creación de vídeos y soundcloud por si alguien quisiera incluir sonidos de forma individual.

13. Materiales y recursos.

• Profesores de ESO.
• Ordenador y proyector.
• Libros de consulta.
• Información variada de Internet: artículos, fotos, imágenes, vídeos, etc.
• Simuladores electrónicos, por ejemplo el Crocodile Clips.

14. Estrategias de evaluación:

• Analizar circuitos electrónicos, reconociendo sus componentes para experimentar su funcionamiento mediante montajes sencillos.
• Resolver problemas tecnológicos asociados a aplicaciones industriales sencillas mediante componentes electrónicos analógicos.
• Utilizar el software de simulación específico, empleando simbología normalizada, para representar y evaluar circuitos electrónicos.
• Analizar y describir el funcionamiento y la aplicación de un circuito electrónico y sus componentes elementales.
• Identificar los distintos componentes electrónicos elementales.
• Describir el funcionamiento, aplicación y componentes fundamentales de un circuito electrónico real.
• Diseñar, simular y montar circuitos electrónicos como el presentado en este proyecto, utilizando la simbología adecuada.
• Llevar a cabo mediciones de magnitudes eléctricas y circuitos electrónicos.
• Calcular el tiempo que duran los diferentes estados del circuito integrado NE555, destinado a la aplicación del semáforo, con el fin de controlar el tiempo que están encendidas y apagadas las diferentes luces del mismo.
• Utilizar simuladores informáticos para verificar y comprobar previamente el buen funcionamiento de los circuitos electrónicos simulados, antes de proceder a su montaje real, con el fin de evitar posibles
• imprevistos en cuanto al mal funcionamiento se refiere.
• Señalar las características básicas y la aplicación de algunos componentes pasivos empleados en la construcción del semáforo.
• Analizar las características básicas de funcionamiento de diferentes componentes electrónicos activos.

15. Cómo evaluar.

• Utiliza otros elementos sencillos como zumbadores.
• Describe las condiciones de reciclado de los materiales eléctricos y electrónicos.
• Conoce el funcionamiento de los componentes electrónicos: resistores fijos, condensadores, diodo LED como emisor de luz y el circuito versátil 555.
• Sabe utilizar el circuito integrado 555 como multivibrador astable y como circuito monoestable.
• Conoce la manera de combinar el 555 en sus dos configuraciones, es decir tanto astable como monoestable.
• Describe el principio de funcionamiento físico de la carga y descarga de un condensador a través de una resistencia.
• Sabe aplicar el fenómeno de carga y descarga de un condensador con el fin de controlar los tiempos de encendido y apagado de las luces del semáforo propuesto en este proyecto.
• Realiza la simulación de circuitos electrónicos de acuerdo a un esquema propuesto.
• Identifica correctamente el patillaje de diferentes componentes electrónicos.
• Localiza información sobre las características de un componente electrónico.
• Realiza el montaje de circuitos electrónicos de acuerdo a un esquema propuesto.

16. Estrategias de difusión:

• Exposición oral a los compañeros de clase.
• Exposición en el aula de los vídeos explicativos realizados.
• Publicación de los principales hitos del proyecto y del producto final en la web del centro
• Publicación del contenido del proyecto en diferentes redes sociales, tales como Facebook, Instagram, Twitter, etc y en Google Drive.

17. Temporalización:

15 sesiones de 50 minutos cada una, es decir unas 5 semanas ya que 4º ESO tiene 3 horas semanales de Tecnología.

En el siguiente documento embebido en este blog podrán encontrar más información que amplio a continuación:



En primer lugar pueden comprobar que el documento compartido se reproduce automáticamente nada más entrar en el blog, pero podemos pararlo a nuestra voluntad presionando el botón de parar. También podemos avanzar y retroceder len las dispositivas a nuestra voluntad, mediante los botones de adelante y atrás. Vemos que al finalizar la presentación en modo automático, vuelve a mostrar la primera diapositiva y así sucesivamente. A continuación les muestro una descripción de cada diapositiva:

• Diapositiva 1: Aquí aparece el título del proyecto.
• Diapositiva 2: Se hacer referencia al alumnado y materia al cual se destina este proyecto.
• Diapositiva 3: Se describen detalladamente los objetivos de este proyecto.
• Diapositiva 4: Se reflejan los criterios de evaluación de este proyecto.
• Diapositiva 5: Se comentan más aspectos específicos para evaluar este proyecto.
• Diapositiva 6: Se hace referencia a las competencias clave desarrolladas en este proyecto.
• Diapositiva 7: Se enuncian los contenidos de este proyecto.
• Diapositiva 8: Se indica brevemente el proceso a seguir para realizar el proyecto con éxito.
• Diapositiva 9: Se utiliza y fomenta la aplicación in situ de las TIC. Para realizar la presentación del proyecto se empleará Google Slides y para generar los códigos QR de las diferentes actividades se empleará la aplicación QR Droid para móvil Android. También se utilizará la aplicación Aurasma con el fin de proporcionar al alumnado unas actividades muchísimo más motivadoras. Tal como se comenta en la presentación anterior, en ella estarán los vídeos que muestran el funcionamiento de cada circuito.
• Diapositiva 10: En lugar de hacer un proyecto muy soso y demasiado cerrado, en las siguientes diapositivas se muestran diferentes posibles soluciones al proyecto. Así considero que se trabaja también la esencia de la educación expandida, pues además los alumnos pueden ampliar y mejorar el proyecto original. Tan solo ello dependerá de su imaginación y del tiempo que inviertan en este propósito.
• Diapositiva 11: En esta diapositiva se muestra un semáforo simple que sólo contempla una luz roja y otra verde. Se adjunta la url y su código QR para ser leído con un dispositivo móvil.
• Diapositiva 12: Es la segunda posible solución a este proyecto. Consiste en un semáforo con dos luces: una verde y otra roja, más un pulsador manual para el peatón. También se adjuntan la url y el código QR.
• Diapositiva 13: Esta tercera opción contempla un semáforo con dos luces, pero que una vez activado, no deja de funcionar.
• Diapositiva 14: Aquí en esta cuarta opción se añade una luz ámbar (amarilla) fija. También se adjunta su url y su código QR.
• Diapositiva 15: En esta quinta solución del proyecto, la luz ámbar deja de estar fija para convertirse en intermitente. También se adjunta la url y el código QR.
• Diapositiva 16: En la sexta y última solución del proyecto incorporamos un sonido que actúa simultáneamente con la luz ámbar, con el fin de hacer un semáforo más real. También se adjunta su url y código QR.
• Diapositiva 17: Y para terminar, se incluye una url que nos lleva a una demostración de realidad aumentada del semáforo. Para poder verla debemos tener la aplicación Aurasma instalada en nuestro terminal.

A continuación les presento una imagen y un vídeo con el resultado final del proyecto, explicando su funcionamiento en el simulador Crocodile Clips:

Dado que resolver con creatividad conlleva mushos pasos a la hora de llegar al producto final, considero necesaria la inclusión del siguiente breve DAFO.

ANÁLISIS DAFO:

DEBILIDADES:

• Escasez de materiales.
• Poca bibliografía de libros de electrónica modernos.
• Mucha diversidad de habilidades y conocimientos.
• Falta de organización grupal debido a la gran autonomía de los alumnos.
• Falta de administración del tiempo para entregar el proyecto ya que sigue vigente la fea costumbre de dejar todo para el final.
• Falta de comunicación para la realización de las actividades, al estar poco familiarizados a trabajar en grupo.
• Poco conocimiento de las habilidades del grupo, lo que conlleva la dificultad de establecer los diferentes roels dentro de cada equipo.
• Necesita una planificación muy detallada.
• Falta de tiempo para realizar el proyecto.
• Horario escolar cerrado e inflexible.
• Falta de hábito de trabajo por proyectos en el alumnado.
• Diversidad de tareas, siendo algunas muy complejas.
• Mucho esfuerzo.

AMENAZAS:

• Demasiados conceptos teóricos en el currículo.
• Falta de apoyo y recursos.
• Fragilidad de los componentes electrónicos.
• Desorganización.
• Falta de comunicación.
• Cambios constantes en el currículo.

FORTALEZAS:

• Motivación del alumnado.
• Basado en problemas vigentes.
• Los alumnados lo ve día a día en su quehacer cotidiano.
• Aunque se realiza dentro del aula, también hay un trabajo de campo fuera de ella. Igual esto los motiva más.
• Se trata de un proceso participativo.
• Promueve el desarrollo personal del alumnado.
• Pueden evaluarse los cambios.
• Pueden incluirse en proyectos de mejora.
• Se puede apoyar en los programas y proyectos del centro.
• Puede dar coherencia al currículum.
• Creatividad y conocimientos en el área, ya que la necesidad de innovar y crear cosas son fundamentales.
• Gran capacidad de innovar pues el proyecto es abierto y tiene múltiples soluciones.
• Es un proyecto muy motivador.
• Tiene muchas soluciones.
• Favorece el desarrollo de todas alas Competencias Clave.
• Proporciona la oportunidad de participar de forma interdisciplinar.

OPORTUNIDADES:

• Utilización de las TIC.
• Cambio de impresiones con alumnos de Ciclos Formativos de Electricidad-Electrónica.
• Es un incentivo para la mejora de la calidad educativa.
• Concienciar de forma vial.
• Conocimientos en el diseño.
• Trabajo en equipo.
• Compromiso con la materia.

CONCLUSIÓN:

La implementación de mi proyecto creo que aporta valores fundamentales a nivel de ciudadano de a pie, como pueda ser la importancia de la educación vial de nuestros alumnos, donde un semáforo juega un papel muy importante en este sentido. Las razones de ello las argumento detalladamente a continuación:

De todos es sabido que Las estadísticas señalan que los accidentes en vías y carreteras son la causa principal de muerte en el país. Según el Instituto Nacional de Estadística e Informática, en lo que va del año se ha registrado más de veinte mil accidentes de tránsito. (Véase http://udep.edu.pe/hoy/2013/eduquemos-a-los-escolares-en-seguridad-vial/)

Por ello es muy importante que promovamos entre los escolares la educación vial como una estrategia para reducir los accidentes de tránsito y sus gravísimas secuelas.

Por ejemplo: si a un niño se le enseña bien cuál es la importancia de las señales del semáforo, cuando su papá se pase una luz roja o pretenda hacerlo, el niño, con la candidez y sinceridad que le caracteriza, le increpará a su papá el proceder, a lo cual el padre sentirá el cuestionamiento y por afecto al hijo pequeño, realmente cambiará de actitud.

De ahí la importancia de la construcción del proyecto del semáforo: por un lado aprenden a trabajar en equipo, conceptos de electrónica, montar circuitos que sirven para algo concreto y que además son útiles, y por otro a la concienciación en la materia de lo vial, es decir a cumplir y respetar las normas de tráfico.

Bueno. Y nada más. Espero que les haya gustado mi proyecto, pero sobre todo me gustaría haber aportado a la comunidad de "Resuelve con creatividad" del NOOC y llegar a la altura de las circunstancias con mis pequeñas y humildes creaciones.

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