Robótica Educativa LEGO WeDo Robótica Educativa LEGO WeDo

Math and Science Partnership for the
21st Century Elementary and
S
Secondary
d
S h l Teacher
School
T
h
MSP21-- Phase IV
MSP21
Robótica Educativa
LEGO WeDo
O
Omar Meza
Junio 16 de 2014
Este Proyecto es sufragado con fondos del Programa Título IIII-B, “No Child Left
Behind”,“Math and Science Partnership” del Departamento de Educación
Objetivos
1. Reforzar los conocimientos de los docentes
referidos a los conceptos universales de
cómo la tecnología ha evolucionado a
través de la historia, como las máquinas
simples (estructuras, palancas, ruedas y
ejes,
j
engranajes
j
y poleas)
l
) y lla tecnología
t
l í
(solución de problemas) actúan como
articuladores
de
capacidades
capacidades,
conocimientos y actitudes incluidos en los
Estándares de Ciencias y Matemáticas
Matemáticas..
2
Objetivos
2. Capacitar a los docentes en la inclusión del
uso
de
los
materiales
didácticos
tecnológicos Robótica Educativa en la
Programación de Corto Plazo
Plazo..
3. Capacitar a los docentes en la aplicación
de estrategias de enseñanza – aprendizaje
y metodologías activas a partir de
Experiencias tecnológicas utilizando los
materiales
didácticos
tecnológicos
Robótica Educativa WeDo
WeDo..
3
Estándares - Ciencias
NATURALEZA DE LA CIENCIA,, TECNOLOGÍA Y
SOCIEDAD
• NC
NC..4.3 Diseña y realiza investigaciones sencillas por
medio
di
d
de
lla utilización
tili
ió
d
de
lla metodología
t d l í
científica, haciendo énfasis en la identificación, el
control y la manipulación de variables
variables..
– NC
NC..4.3.1 Define y reconoce cada etapa de la
metodología científica
• NC
NC..4.7 Reconoce
R
que lla tecnología
t
l í
es lla
aplicación del conocimiento con el propósito de
mejorar
j
la calidad de vida.
vida.
4
Estándares - Ciencias
– NC.
NC.4.7.1 Identifica situaciones q
que demuestran
el impacto del uso de la tecnología y del
quehacer científico en la sociedad y la
economía..
economía
LAS INTERACCIONES
• I.4.12 Relaciona las estructuras del sistema
esqueletal con el movimiento corporal
corporal..
– I.4.12.
12.1 Identifica la relación entre el tipo de
esqueleto
l t en diferentes
dif
t organismos
i
y su hábitat
hábit t
(endoesqueleto,
exoesqueleto
e
hidroesqueleto)
hidroesqueleto
q
).
5
Estándares - Ciencias
NATURALEZA DE LA CIENCIA,, TECNOLOGÍA Y
SOCIEDAD
• NC
NC..5.1 Aplica la metodología científica en
experiencias
i
i de
d investigación
i
investigación.
ti
ió .
– NC
NC..5.1.3 Distingue entre las observaciones
cualitativas y cuantitativas y las utiliza para la
recopilación de datos.
datos.
• NC
NC..5.5 Utiliza las matemáticas para analizar y
comunicar
i
sus resultados
lt d en forma
f
efectiva.
efectiva
f ti .
– NC.5.5.1 Identifica que el uso de tablas ayuda a
organizar sus resultados
resultados..
6
Estándares - Ciencias
• NC.
NC.5.7 Identifica situaciones q
que demuestran la
relación del uso de la tecnología, el desarrollo
científico, la sociedad y la economía
economía..
– NC
NC..5.7.2
R
Reconoce
cómo
ó
ell
d
desarrollo
ll
tecnológico adelanta el conocimiento científico
y beneficia al ser humano mejorando su calidad
de vida.
vida.
LAS INTERACCIONES
• I.5.5 Identifica
Id tifi
lla interacción
i t
ió entre
t
llas máquinas
á i
simples y las máquinas compuestas y explica su
utilidad..
utilidad
– I.5.5.1 Define el concepto máquina
máquina..
7
Estándares - Ciencias
NATURALEZA DE LA CIENCIA,, TECNOLOGÍA Y
SOCIEDAD
• NC
NC..6.1 Sugiere, diseña y realiza nuevos trabajos de
i
investigación
ti
ió
b
basados
d
en
llas
experiencias
i
i
adquiridas en la sala de clase
clase..
– NC
NC..6.1.4 Explica la importancia de realizar
observaciones precisas en su diario vivir.
vivir.
• NC
NC..6.2 Analiza la importancia de los adelantos
t
tecnológicos
ló i
en lla solución
l ió de
d problemas
bl
y en ell
mejoramiento de la calidad de vida.
vida.
– NC
NC..6.2.1 Utiliza calculadora
calculadora,, programas de
computadoras,, Internet y otras para recopilar,
computadoras
organizar y comunicar información científica.
científica.
8
Estándares - Matemáticas
ALGEBRA
• 4.0 Reconoce, describe y amplía patrones
numéricos y geométricos
– A.PR.
PR.4.4.5 Reconoce y analiza patrones de
figuras geométricas que aumentan el número
de lados, cambian su tamaño u orientación
orientación..
MEDICIÓN
• 9.0 Aplica los conceptos perímetro, área, longitud,
para seleccionar la unidad de medida más
apropiada..
apropiada
– M.UM
UM..3.9.1 Mide el área de figuras rectangulares
utilizando medidas apropiadas
apropiadas..
9
Estándares - Matemáticas
– M.TM
TM..4.9.3 Determina y utiliza fórmulas p
para
resolver problemas que involucran el perímetro y
el área de cuadrados y rectángulos
rectángulos..
– M.UM
UM..4.9.4 Determina
D t
i
lla unidad
id d de
d medida
did
apropiada en la solución de problemas que
involucren longitud, tiempo, capacidad o peso.
peso.
• 10
10..0 Mide las propiedades físicas de las figuras
figuras..
– M.TM
TM..4.10.
10.1 Compara objetos con respecto a
una propiedad
i d d dada
d d como longitud,
l
it d perímetro,
í
t
área, volumen y tiempo transcurrido y
temperatura.
temperatura
p
.
10
Estándares - Matemáticas
ANÁLISIS DE DATOS Y PROBABILIDAD
• 12
12..0 Recopila, organiza e interpreta datos
numéricos y categóricos
categóricos.. Comunica y representa
sus hallazgos
h ll
por medio
di de
d tablas
t bl y gráficas
gráficas.
áfi
.
– E.RE.
RE.4.12.
12.1
Formula
preguntas,
recolecta
sistemáticamente y representa datos en una
recta numérica, gráficas (de barra, pictóricas,
lineal, circular, diagrama de puntos) y tablas
(conteo y frecuencia)
frecuencia)..
• 9.0 Realiza conversiones de unidades simples
dentro del sistema métrico e inglés
g
11
Estándares - Matemáticas
ALGEBRA
• 4.0 Representa, describe, analiza, amplia y
generaliza patrones y relaciones usando lenguaje
matemático,
t
áti
variables
i bl
y ecuaciones
i
en un
contexto de solución de problemas
problemas..
– A.PR
PR..5.4.2 Extiende y crea patrones con
números, símbolos o figuras y sucesiones
numéricas..
numéricas
MEDICIÓN
• 9.0 Realiza conversiones de unidades simples
dentro del sistema métrico e inglés
12
Estándares - Matemáticas
– M.UM
UM..5.9.1 Reconoce y utiliza los valores
equivalentes de las unidades de longitud y sus
abreviaturas en el sistema métrico e inglés e
identifica y utiliza los prefijos
prefijos..
• 11
11..0 Estima y calcula el área y volumen de objetos.
objetos.
– M.TM
TM..5.11
11..1 Distingue los conceptos perímetro,
área, longitud, volumen, peso, y medida de un
ángulo, para seleccionar la unidad de medida
más apropiada
ANÁLISIS DE DATOS Y PROBABILIDAD
12..0 Recopila, organiza, calcula y analiza medidas
12
estadísticas para un conjunto de datos.
datos.
13
Estándares - Matemáticas
– E.AD
AD..5.12.
12.3 Identifica y determina la media
aritmética, moda y mediana de un conjunto de
datos..
datos
ALGEBRA
• 6.0 Escribe expresiones verbales como expresiones
algebraicas y ecuaciones
ecuaciones;; evalúa expresiones
algebraicas, resuelve ecuaciones simples y grafica
e interpreta los resultados
resultados..
– A.RE
RE..6.6.5 Utiliza
Utili
variables
i bl
en expresiones
i
que
describen relaciones geométricas (Ej
(Ej.. P = 2a + 2l,
perímetro de un rectángulo
p
rectángulo;
g ; A=21
A=21bh,
bh, área de un
triángulo, C = πd
πd,, circunferencia de un círculo).
círculo).
14
Estándares - Matemáticas
MEDICIÓN
• 13
13..0 Distingue entre los contextos de área y
longitud, aplica las fórmulas para hallar el
perímetro/circunferencia
í
t / i
f
i y ell área
á
d triángulos,
de
t iá
l
cuadriláteros, círculos y las figuras compuestas por
estas figuras
figuras..
– M.TM
TM..6.13.
13.3 Describe y utiliza la relación entre la
circunferencia y el diámetro de un círculo (π =
C/d) e identifica y explica las relaciones entre las
fórmulas (C = 2 π r ; A = π r2 ).
15
Estándares - Matemáticas
• 14.
14.0 Aplica
p
unidades estandarizadas p
para medir
ángulos, triángulos y cuadriláteros
cuadriláteros..
– M.TM
TM..6.14.
14.1 Halla el perímetro y el área de
fi
figuras
compuestas
t
di idié d l
dividiéndolas
en figuras
fi
conocidas (triángulos, cuadriláteros entre otras)
ANÁLISIS DE DATOS Y PROBABILIDAD
• 15
15..0 Recopila, organiza, calcula y analiza medidas
estadísticas para un conjunto de datos.
datos.
– E.RE.
RE.6.15.
15.1 Construye las representaciones
gráficas apropiadas (Gráficas de barra, gráficas
de tallo y hojas, histogramas) con y sin
tecnología, para describir la distribución de
valores..
valores
16
Robótica Educativa
LEGO WeDo
18
19
20
21
22
23
24
25
26
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28
29
30
31
32
33
34
35
Kit LEGO WeDo
1. El Taller de Robótica Educativa usando LEGO
WeDo es una actividad orientada a maestros de
nivel elemental a intermedia, interesados en la
construcción programación,
construcción,
programación automatización y
áreas afines a la robótica.
robótica.
2. Utilizando actividades teóricas y practicas, los
maestros podrán ampliar sus conocimientos y
transmitir esta disciplina entre sus estudiantes.
estudiantes.
3 La elección de la robótica está motivada por ser
3.
una ciencia multidisciplinaria en la que se precisa
de conocimientos en matemática, física,
mecánica, electrónica y programación entre
otros estudios.
estudios.
36
Introducción
37
Introducción
• El kit de Robótica WeDo ha sido
diseñado para el nivel de
educación
primaria,
para
alumnos de 7 a 11 años
años.. Permite
construir y programar prototipos
de diversa complejidad con
motores
t
y sensores usando
d ell
software
de
programación
iconográfica
g
WeDo..
WeDo
• El kit de robótica WeDo consiste en elementos de
construcción, software de control y automatización
y actividades temáticas
temáticas..
38
WeDo
TM
C
Curriculum
i l
Relevance
l
Science
Technology
Engineering
Mathematics
Language
and Literacy
39
Working with simple
machines, gears, levers, pulleys; transmission
of motion
Programming; using software media;
designing and creating a working model
Brainstorm solutions
Select solution, build it, test it, and evaluate
results
Measuring time and distance;
adding, subtracting, multiplying, dividing, esti
mating,
g, randomness;; using
g variables
Narrative and journalistic
writing, storytelling, explaining, interviewing, int
erpreting
LEGO Education
WeDo
We
DoTM
Concept Description
WeDoTM
Co str ctio Set
Construction
37
LEGO Education
WeDo
We
DoTM
Concept Description
WeDoTM
Programmi g Software
Programming
Pantalla de Inicio
Programa Simple
P l
Paleta
E
Extendida
did
38
LEGO Education
WeDo
We
DoTM
Concept Description
WeDoTM
Activity Material
C
Connect
t
Continue
Construct
Contemplate
LEGO Education
WeDo
We
DoTM
Concept Description
WeDoTM
Construction Set
Content:
-
158 LEGO
LEGO® SYSTEM ele
elements
e ts
LEGO® USB hub
1 motor
2 sensors (motion and tilt))
Storage box
Top card (element overview on top and back)
LEGO Education
WeDo
We
DoTM
Concept Description
“Conociendo
Conociendo el Kit
LEGO WeDo por medio
de la Observación”
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
Dimensiones de los ejes
56
“Organizando
Organizando el Kit
LEGO WeDo
WeDo”
”
57
Cuidado de tu Kit WeDo
• Organízate
g
en g
grupo
p y asumir tu responsabilidad
p
durante el trabajo en el salón de clase
clase..
• Hacer el inventario de entrada antes de comenzar
t trabajo
tu
t b j .
trabajo.
• Evitar prestarte piezas entre grupos
• Pieza que no uses colocarla en la bandeja
• Si te encuentras alguna pieza devolverla sin temor
• Realizar el inventario de salida
• Preguntar a profesor s tienes alguna duda
58
Como guardar las vigas
Guardarlas desordenadas
no ayudaran a saber si
están completas
Ordenadas son mas fáciles
d contar
de
t y asíí no te
t faltará
f lt á
ninguna
59
Como guardar los ladrillos
60
Como guardar las planchas
61
Como guardar las planchas
62
Como guardar los engranajes,
las gomas y cigüeñales
63
Como guardar los conectores
negros, conectores eje y los
cojinetes
ji t
64
Inventario Final
65
Clasificar las piezas
utilizando tablas y
gráficos
g
66
Reflexionando
• ¿
¿Cómo son las p
piezas?
• ¿Qué características podemos distinguir?
• ¿Las
piezas
tienen
algo
común?
• ¿Podremos utilizar estas características
ordenar las piezas del kit?
en
para
67
Clasificando
• Clasificar las p
piezas del kit según
g
las características
comunes de la materia
materia::
– Forma
– Longitud
– Color
– Transparencia
• Considerando las propiedades de la materia y
que p
poseen
diferenciándolas de las características q
algunos cuerpos.
cuerpos.
• Observar la ficha gráfica del kit y comparar las
características empleadas para disponer las piezas
pie
piezas:
as:
as:
por color, por utilidad, por tamaño, etc.
etc.
68
Actividad 3.1
• Clasificar las p
piezas de kit LEGO WeDo p
por color
COLOR
No. DE PIEZAS
Beige
Gris Claro
Gris Oscuro
Negro
Verde Claro
Verde Oscuro
Osc ro
Amarillo
Blanco
Rojo
69
Actividad 3.1
• Graficar los datos anteriores usando Columnas
Inventario de Piezas por Color
N d
No.
de Piezas
Pi
37
28
13
4
16
11
9
22
4
70
Actividad 3.2
• Clasificar las p
piezas de kit LEGO WeDo p
por tamaño
TAMAÑO
No. DE PIEZAS
0 a 3 cm
3 a 5 cm
5 a 10 cm
10 cm o más
71
Actividad 3.3
• Clasificar las p
piezas de kit LEGO WeDo p
por la forma
FORMA
No. DE PIEZAS
Circular o curva
Rectangular
Trapecio
Barras
72
Actividad 3.4
• Clasificar las p
piezas de kit LEGO WeDo p
por la forma
FORMA
No. DE PIEZAS
Circular o curva
Rectangular
Trapecio
Barras
73
Aprendiendo a Matemáticas
Básicas con LEGO
74
Aprendiendo a Sumar
75
Aprendiendo Fracciones
76
Aprendiendo Potencia
77
Guías de Construcción
• Hacen que el proceso
de construcción sea
sencilla
• Las guías son a todo
color e ilustrada
• Son iguales a cualquier
kit de instrucciones de
construcción
t
ió LEGO
GO
• Son muy fáciles de usar
78
Que podemos Construir
• Mecanismos
asombrosos
• Animales Silvestres
• Play Soccer
• Historias de Aventura
79
Construyendo el Lagarto
Números
grandes
identificand
o cada paso
Piezas
identificadas
para
p
completar
cada paso
Diagrama
ag a a
del paso
terminado
80
Construyendo el Lagarto
81
Finalizado el Lagarto
• Lista de Verificación
– ¿El engranaje está orientado en la dirección
correcta?
– ¿Están las bandas de goma bien conectados?
– ¿Está el sensor de movimiento alineado
correctamente?
– ¿La boca abre y cierra correctamente? Probar
el engranaje.
– ¿Están los sensores conectados en el Hub USB?
– ¿Están todos las piezas LEGO bien conectados?
– Observe el lagarto terminado y asegúrese de
que es idéntico a la guía.
82
Referencias
1. Recursos para la réplica de robótica educativa WeDo
http:://aliciaalberca
http
//aliciaalberca201
201..wordpress.
wordpress.com/recursos
com/recursos--parapara-lalareplica--dereplica
de-robotica
robotica--educativa
educativa--wedo/
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Math and Science Partnership for the
21st Century Elementary and
Secondary School Teacher
MSP21-- Phase IV
MSP21
Gracias Por Su Atención
Este Proyecto es sufragado con fondos del Programa Título IIII-B, “No Child Left
Behind”,“Math and Science Partnership” del Departamento de Educación