Conquistando los cielos, Monografías, Ensayos de Informática

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Conquistando los cielos

Experiencia creativa

Docente

Conquistando los cielos

2. Contexto y problemática

1. Antes de empezar

Recuerde leer la SECCIÓN “PROPÓSITOS Y CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS GUÍAS”, en la CARTILLA CAPÍTULO ORIENTACIONES PARA EL DOCENTE.

Esta actividad está enmarcada en los Estándares Básicos de Competencias, el enfoque educativo STEM, la Cultura Maker y el aprendizaje basado en retos, con el fin de fortalecer en el estudiante las competencias para el siglo XXI.

Antes de iniciar, se le recomienda al docente identificar los insumos requeridos en la implementación de la experiencia creativa y trazar un plan para verificar la disponibilidad de los mismos.

Colombia es un país que en los años noventa (90) abandonó casi por completo toda su infraestructura férrea, dejando que la mayoría de viajes a nivel nacional se realicen de manera terrestre por buses y de forma aérea por aviones. Sin embargo, dadas las condiciones geográficas de un país como el nuestro, ubicado en la cordillera de los Andes; el transporte terrestre para personas, carga y alimentos es realmente un desafío.

Al requerir grandes inversiones para reactivar los trenes en Colombia, el panorama actual es comprender los sistemas aéreos y encaminar acciones para que estos sean cada vez más seguros y económicos.

El municipio "Puerto Escondido" presenta una zona montañosa que es difícil el acceso de buses, camiones y aviones de gran tamaño. El alcalde de la ciudad busca un prototipo innovador para que las personas y mercancía puedan ingresar por aire.

3. Estándares básicos de competencias

Grados: 6° y 7°

¿Qué ideas se te ocurren?

Matemáticas:

Utiliza técnicas y herramientas para la construcción de figuras planas y cuerpos con medidas dadas.

Resuelve y formula problemas que requieren técnicas de estimación.

Ciencias naturales:

Reconoce y acepta el escepticismo de sus compañeros y compañeras ante la información que presenta.

Realiza mediciones con instrumentos y equipos adecuados a las características y magnitudes de los objetos y las expresa en las unidades correspondientes

Aliste los materiales y corrobore el buen estado de los mismos antes de repartirlos para cada grupo de estudiantes.

En la medida de la posible, realice una investigación preliminar de algunos conceptos que se pueden abordar según el enfoque que usted como docente le quiera dar a la actividad de esta experiencia creativa.

Los temas anteriores pueden ser un punto de partida para construir preguntas generadas en los estudiantes.

Adopte una escucha activa para complementar las vivencias y las ideas que tengas los estudiantes previamente.

Cantidad

Ferrocarriles en Colombia

Tipos de transportes de carga y de pasajeros

Proyectos de movilidad en las principales ciudades del país

Ideas innovadoras para la movilidad entre ciudades

Tipos de vehículos aéreos y sus características

7. Alistamiento de recursos

Para la realización de esta actividad se requiere la utilización de elementos que están en el Kit Maker CPE como resistencias eléctricas, motores de corriente directa y LED; sin embargo, si no dispone de estos elementos, puede realizar la simulación a través de la plataforma online Tinkercad y conocer el funcionamiento de los mismos.

El estudiante al momento de realizar el prototipo tendrá la capacidad de utilizar recursos de su entorno propiciando su creatividad. Es importante aclarar que algunos elementos tienen bordes o partes cortopunzantes que requieren de una manipulación cuidadosa como las resistencias y los LED.

Especificaciones técnicas del Kit y recursos de apoyo

Elementos del Kit Maker CPE

Cables

Resistencia

Motor DC

Batería + conector

LED

Interruptor

Silicona

Cinta adhesiva

Computadores para simulación

Palos de paleta gruesos y delgados

Tijeras

Palo de chuzo

ID

1

Elementos adicionales

2

3

4

5

6

Cables Jumper

Id Nombre Especificación Cantidad

1 1 2 1 1 3

PLUG 9V (voltios)

1kΩ

Macho-macho

Caimán- caimán

3V (voltios) a 6V (voltios)

Tres (3) pines

7 5 mm (milímetros)

8. Recomendaciones de uso

A pesar de que los estudiantes son de grado sexto (6°) y séptimo (7°), y ya tienen un comportamiento más responsable con el uso de elementos pequeños, es importante resaltar y conocer las siguientes recomendaciones.

9. Pautas para el desarrollo práctico

del ejercicio

El objetivo de esta guía de trabajo es que los estudiantes aborden y comprendan la situación actual en nuestro país con relación al transporte nacional de cargas y pasajeros, se busca que sea un punto de partida para reflexionar y proponer estrategias de movilidad.

Corroborar el estado y la integridad de cada uno de los elementos electrónicos.

No conectar los LED directamente a una batería de 9V (voltios) sin utilizar una resistencia eléctrica para regular la corriente.

Los cables usados para la conexión fueron cables Jumper y Caimán, esto facilita que queden unidos a las terminales requeridas y no sea necesario usar soldadura.

Para la estructura del helicóptero se usan palos de paleta y palos de chuzo, sin embargo, esto puede ser modificado por elementos recuperados como cartón y botellas de plástico, según disponibilidad.

Exponga a los estudiantes el contexto y la problemática a tratar, indagando con ellos como es la movilidad y el transporte en la región que habitan.

Propicie a lo largo de todas las actividades un trabajo en grupo y colaborativo con los estudiantes, invitándolos a conformar equipos de mínimo cinco (5) integrantes.

Seleccione los materiales y de acuerdo con su disponibilidad, oriente el desarrollo práctico del ejercicio. En caso de tener solo los elementos electrónicos para un montaje, realicen todos la simulación y en conjunto con usted como docente, realicen un montaje físico ilustrativo.

Supervise la manipulación de los componentes y circuito electrónico para evitar accidentes.

Recordarles a los estudiantes que la creatividad al momento de realizar el reto es un punto vital. Se propone la construcción de un helicóptero, sin embargo, tienen la posibilidad de proponer otro tipo de vehículo aéreo, argumentando su decisión de construcción.

Como docente, le recomendamos tener un rol de mediador, con el fin de ser un puente entre los estudiantes y el conocimiento. Se busca que los estudiantes apropien los conceptos de una forma libre.

El líder de innovación será la persona encargada de velar que las ideas expuestas por cada uno de sus compañeros se tomen en cuenta a la hora de realizar el montaje físico, procurando que el diseño tenga un componente creativo.

Líder de innovación

Su función es vital para dar a conocer el trabajo realizado en grupo. Tendrá como función principal compartir con toda la clase cuáles fueron los mayores desafíos y posibles mejoras a futuro.

Al igual que presentar la creación narrativa por parte de todo el equipo.

Relator

¿Qué ideas se te ocurren?

Momento 2. Identificación del contexto y el problema

Duración: 90 minutos

Cabe aclarar que, al momento de escoger un rol como estudiante, no significa que será segregado de las demás tareas. Todos los estudiantes pueden aportar y contribuir en cada uno de los roles propuestos.

Colombia es un país que en los años noventa (90) abandonó casi por completo toda su infraestructura férrea, dejando que la mayoría de viajes a nivel nacional se realicen de manera terrestre por buses y de forma aérea por aviones. Sin embargo, dadas las condiciones geográficas de un país como el nuestro, ubicado en la cordillera de los Andes; el transporte terrestre para personas, carga y alimentos es realmente un desafío.

Momento 3. Desarrollo del ejercicio

Duración: 90 minutos

Al requerir grandes inversiones para reactivar los trenes en Colombia, el panorama actual es comprender los sistemas aéreos y encaminar acciones para que estos sean cada vez más seguros y económicos.

El municipio "Puerto Escondido" presenta una zona montañosa que es difícil el acceso de buses, camiones y aviones de gran tamaño. El alcalde de la ciudad busca un prototipo innovador para que las personas y mercancía puedan ingresar por aire.

Analice con los estudiantes el contexto y la problemática presentada y permita un tiempo de aproximadamente quince (15) minutos para que entre ellos traten de dar una solución al respecto.

Una de las alternativas es volver a reactivar los sistemas férreos en el país, sin embargo sería una solución a largo plazo y con unos costos iniciales elevados.

La solución que se propone en esta ocasión es la construcción de vehículos aéreos livianos y eficientes para acceder casi a cualquier lugar sin tener una infraestructura instalada, sin embargo, el éxito de la movilidad de un país es tener un sistema de transporte diversificado: trenes, automóviles, tranvías, teleféricos y sistemas aéreos.

El objetivo de este momento es que el estudiante se apropie de los conocimientos teóricos en relación con los elementos electrónicos propuestos para este ejercicio, para luego hacer la simulación y el prototipo físico.

Circuito en serie

Los elementos electrónicos para el prototipo propuesto, estarán conectados en un circuito en serie; esto quiere decir que un elemento está conectado antes que otro y tiene que circular la corriente por el primero para luego circular por el segundo.

La corriente en circuitos en serie realiza un solo recorrido desde y hacia la fuente. Si en algún punto del circuito se interrumpe el flujo de corriente, por ejemplo en un interruptor, la totalidad de los elementos no encenderán.

Este tipo de conexión se caracteriza por tener la misma corriente, sin embargo a medida que se agregan elementos electrónicos aumenta su resistencia.

Características adicionales:

Motor DC

Son llamados motores DC, motores de corriente continua o motores de corriente directa, son un tipo de electromotor que transporta la energía eléctrica en energía mecánica. Son de fácil manejo al conectarse directamente a fuentes de energía como baterías.

Cabe destacar que las dos terminales de estos elementos electrónicos pueden ser conectadas ya sea a positivo o negativo, sin embargo, de acuerdo con la conexión se modificará el lado de giro.

Simulación

Dado que la actividad práctica es realizar un helicóptero como propuesta de solución a la problemática planteada, realizaremos la simulación para poder comprender la conexión y ver el funcionamiento, antes de realizar el montaje físico.

La simulación será realizada a través del programa online gratuito Tinkercad, el cual permite realizar la conexión de los elementos electrónicos, al igual que realizar programaciones; sin embargo, para esta experiencia creativa, no es necesario crear un algoritmo.

El programa no cuenta con una tira LED, por lo que para la simulación la realizaremos tomando cuatro (4) LED en serie. Recordar que una tira LED es una serie de LED.

El simulador lo encuentra en línea de manera gratuita. Solo es necesario registrarse previamente:

https://www.tinkercad.com/

Existe solo una ruta para el flujo eléctrico.

Los alambres y cables de conexión no brindan resistencia a la corriente.

No es relevante en qué posición se ubique el interruptor.

Si existe un fallo en alguno de sus componentes todo el circuito se apagará Los elementos no son independientes.

Al terminar la programación le damos clic al botón “Iniciar simulación”.

Luego conectamos la segunda terminal al positivo del motor y al ánodo del último LED.

Por último, interconectamos los LED en serie (uno después del otro).

Circuito completo

Vemos como el motor comienza a girar 17564 revoluciones por minuto y los LED están encendidos.

Si movemos el interruptor, se detendrá el motor y se apagaran los LED.

Prototipo

Al tener la simulación previamente hecha en Tinkercad, podremos realizar la conexión física de los elementos electrónicos acoplados al prototipo de una manera más fácil; ya que nos ayudará a irnos guiando en donde va cada uno de los elementos conectados.

Paso 1

Tome los palos de paleta gruesos y corte uno aproximadamente de su longitud. Luego corte otra punta y ubíquela a 10 mm (milímetros) de la anterior. La finalidad es construir la zona frontal del helicóptero.

Paso 2

Repita el procedimiento anterior hasta obtener unidas doce (12) puntas de los palos de paleta, recuerde que todos tienen diferentes tamaños.

Esta imagen le ayudará a conocer como se debe unir.

Paso 3

Un palo de paleta grueso, se ubica en la base de la estructura ya armada.

Paso 4

Dado que el motor usado en esta guía, es un motor pequeño DC, es necesario ubicar dos (2) pedazos de paleta para darle altura. Sin embargo, esto dependerá de la forma y tamaño del motor a usar.

Paso 5

Ubique el motor y la batería en el cuerpo del helicóptero con silicona. Es importante que identifique las conexiones del motor y dejarlas libres para la conexión.

Para este prototipo se utilizará palos de paleta gruesos y delgados, un palo de chuzo, silicona líquida, un (1) motor DC, una (1) batería de 9V, tres (3) LED, resistencia de 1k y cables para conexión.

Experiencia creativa Muchas manos para una mano 495

12. Conclusiones

Colombia es un país excepcional en donde convergen una gran variedad de zonas y puntos geográficos, está ubicado en la cordillera de los Andes, en donde la mayoría de sus ciudades capitales se encuentran en zonas montañosas.

El éxito de un país y la calidad de vida de la gente se relaciona con la facilidad que tienen las ciudades por el intercambio de carga y de personas.

Buscar soluciones alternativas, efectivas e innovadoras para aportar al desarrollo de nuestro país en temas de movilidad debe comenzar por la academia y nuestros jóvenes.

En este último momento de la experiencia creativa, se pretende que cada grupo de estudiantes se reúnan para definan un tema para realizar una producción narrativa en torno a la problemática planteada y que se vea reflejado en cierta medida el prototipo realizado.

Será un espacio en donde los estudiantes compartan nuevas ideas, apreciaciones sobre la actividad y puntos de mejora.

Paso 11

Momento 4. Reflexión, evaluación y conclusión

Duración: 30 minutos

Experiencia creativa

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