Vista previa del material en texto
GRADOS 9° Y 10° MODO ROBOT ROBÓTICA BEAM 2020 N I D I A R A Q U E L C A S A D I E G O S F O N S E C A M A R I A I S A B E L M O R A G U T I É R R E Z ACTIVIDAD TECNOLÓGICA ESCOLAR Universidad Distrital Francisco José de Caldas Especialización en Educación en Tecnología 2020 Actividad Tecnológica Escolar Grados 9° y 10° Autoras: Nidia Raquel Casadiegos Fonseca María Isabel Mora Gutiérrez ¡Bienvenidos! Esta es una Actividad Tecnológica Escolar (ATE) creada para que aprendas diferentes conceptos de biología, mecánica, electrónica y un poco de artes, y de esta forma los aplicas, te retas y desarrollas tus habilidades mediante la construcción de un robot, para esto necesitamos que te pongas en modo creativo e innovador. 01 ¿Para ti, qué es tecnología?, Da dos ejemplos de tecnología. Cuando escuchas el término robótica, ¿en qué es lo primero que piensas? Preguntas previas. Dibuja en el siguiente recuadro lo que significa para ti robótica 02 Cuando escuchas el término electrónica, ¿en qué es lo primero que piensas? ¿Crees que la robótica y las artes pueden tener alguna relación? ¿De qué forma? 03 ¿Crees que la robótica y la biología pueden tener alguna relación? ¿De qué forma? 04 Qué vamos a aprender? ¡Hola muchachos! Vamos a aprender algunos conceptos de electrónica, biología, mecánica y artes, y para ello es necesario conocer sobre circuitos electrónicos, mediante la construcción de Robots Beam, que nos permite al mismo tiempo profundizar conceptos de asignaturas como biología, física, informática y artes, mientras vamos construyendo nuestro robot. Este Robot se moverá por medio de la vibración que genera el motor que utilizaremos. ¿ ¿y para qué estudiaremos este tema? 05 Intención El desarrollo de esta ATE se hace en base a los componentes, competencias y desempeños formulados en las Orientaciones Generales para la Educación en Tecnología del Ministerio de Educación Nacional (MEN, 2008) y la postura institucional. Para grado noveno se toman como base los siguientes : Componente: Apropiación y uso de la tecnología. Competencia: Resuelvo problemas utilizando conocimientos tecnológicos y teniendo en cuenta algunas condiciones y restricciones. Desempeños: Utilizo eficientemente la tecnología en el aprendizaje de otras disciplinas (artes, educación física, matemáticas y ciencias). ¡Ahora! Modo Robot Estén muy atentos a la explicación del profesor. Tengan mucho cuidado con las herramientas a utilizar. No dejen su material tirado. No jueguen con las herramientas. Recuerden que sus compañeros son parte de su equipo. Pero antes de construir lean las siguientes recomendaciones: · · Destornillador de estrella-pala para electrónica. Cinta aislante. Tijeras. Regla. Marcador de punta fina. Cautín y estaño. Pinzas y cortafrío. Materiales para traer en equipo. Recuerda que la finalidad de nuestro proyecto es utilizar al máximo basura electrónica y material reutilizable, que en nuestro caso lo vamos a encontrar en celulares viejos y pilas viejas, y aparatos electrónicos que no sirvan. 06 07 Realicen sus grupo de trabajo, reúnanse 4 compañeros para ponernos en modo robot. ¡Ahora! Tienen una misión... ¡Buscar teléfonos celulares que ya no funcionen! ¡Buscar baterías de teléfonos viejos! Y qué es eso de la Robótica Beam El significado de las siglas BEAM aplicadas a la robótica son Biología, Electrónica, Artes y Mecánica. Entre las características principales de un Robot BEAM se encuentra el no ser programables, pues están hechos con circuitos simples analógicos. También estos suelen imitar la vida de los insectos, debido a su simpleza, que también se ve en sus estructuras robustas y sencillas. Además ayuda a la imitación que hacen los Robots BEAM de los insectos pues facilita que estos se muevan como lo harían estos en su entorno. ¿ ? Biología: Se inspiran en la naturaleza, especialmente en los organismos simples, como las plantas, los gusanos y los insectos. Electrónica: Utilizan circuitos analógicos, que mediante componentes electrónicos trata de implementar complejos comportamientos con simples circuitos. Artes: Pretende realizar un diseño agradable a la vista de quien lo observe. Mecánica: Suelen adoptar mecanismos simples para regular la velocidad del motor, permitiendo dinamizar los comportamientos que se intentan imitar mediante los circuitos electrónicos incorporados. Robótica Beam 08 1 Actividad 1 Expliquen qué función creen que tiene su robot ( Para qué sirve, qué van a solucionar con él). 2 Cuéntenos cuáles son los aspectos que creen que se les van a dificultar en la construcción del robot. 09 Notas 10 Es un conjunto de conductores unidos a uno o varios generadores de corriente eléctrica, que mantienen el flujo de electrones constante en el tiempo. Para hacer funcionar un artefacto eléctrico es necesario lograr que los electrones libres recorran varias veces el interior de los conductores. Así cada vez que enciendes el televisor, el equipo de sonido o una linterna, haces fluir una corriente de electrones en un circuito eléctrico. Circuitos Eléctricos Electrónica 11 Diodo LED ResistenciaELEMENTO REAL SÍMBOLO Los generadores o fuentes como las pilas. Los elementos de control como los interruptores o switch, son dispositivos que permiten interrumpir a voluntad el paso de la corriente por un circuito. Los conductores son cables y demás conexiones que unen los distintos elementos que forman el circuito. En general, son fabricados a partir de los metales y, como tales, constituyen puntos de igual potencial cada uno. Motor DC Los aparatos eléctricos son los receptores o consumidores, también llamados cargas eléctricas. Los instrumentos o dispositivos funcionan cuando circula una corriente a través de ellos. Dentro de estos están los bombillos, los motores y las resistencias, entre otros. Elementos de un circuito Electrónica 12 1 Actividad 2 2 Los circuitos en nuestras vidas (describan los demás espacios donde se ven los circuitos eléctricos). Dibujen el circuito que debería llevar su robot con cada uno de sus componentes, y hagan una lista de ellos. 13 14 Extraer el motor del celular. (Necesitan la ayuda del profesor para esta actividad). 3DIBUJEN EL MOTOR CON TODAS LAS PARTES QUE OBSERVAN La mayoría de los teléfonos celulares tienen en su interior un motor que es el que genera las vibraciones que nosotros sentimos al momento de recibir un mensaje o una llamada. Acá te presentamos el motor, pero ten en cuenta que la ubicación y el tipo dependen del celular. BLACKBERRY 15 ¡Ahora! A utilizar nuestros elementos electrónicos. Enlace: https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit- construction-kit-dc-virtual-lab/latest/circuit- construction-kit-dc-virtual-lab_es.html Es hora de ir a la sala de informática y realizar la simulación de nuestro circuito. Este será el espacio de trabajo: 16 Recuerden que deben tomar un pantallazo del circuito, imprimirlo, cortarlo y pegarlo en la cartilla. Guíate para construir tu circuito con las siguientes imágenes: Switch abierto Switch cerrado Después de analizar los diferentes elementos y funciones del simulador, redacten una conclusión. 1 Batería de celular o pila. 2 metros de cable de teléfono UTP. Resistencias de diferentes valores. Diodo LED. Motor DC (motor de celular). Protoboard. Estos son los materiales que utilizaremos para la construcción de nuestro circuito. 17 18 PASO 1 Colocar el LED y la resistencia en la protoboard. Recuerda que el LED tiene una única forma de conexión. Ánodo: Positivo Cátodo: Negativo PASO 2 Colocar el interruptor y conectarlo al ánodo del LED. Cuando es de tres pines, se conecta al del medio. PASO 4 Polarizar el circuito, es decir, conectar la batería y los elementos a positivo y negativo. PASO 3 Conectar la batería.Recuerda que ésta tiene polaridad, es decir, un lado positivo y uno negativo. ¡CONSTRUYAMOS! Circuito Final Realizen el montaje del circuito en la protoboard de acuerdo a los siguientes pasos (tengan en cuenta las recomendaciones dadas por el profesor): 19 Así debería verse el circuito: PASO 7 Si no hubo problemas en el paso 6, ahora se pueden sacar los elementos de la protoboard en el mismo orden, conectarlos y unirlos mediante soldadura. PASO 5 Ahora se conecta el motor al circuito. PASO 6 Activar el interruptor para probar si está funcionando todo. Recuerda que un motor no tiene polaridad. Ahora añadimos el motor DC (motor del celular) a nuestro circuito. Notas 20 Artrópodo de respiración traqueal, con el cuerpo dividido distintamente en cabeza, tórax y abdomen, con un par de antenas y tres pares de patas, y que en su mayoría tienen uno o dos pares de alas y sufren metamorfosis durante su desarrollo. Hoy en día es posible encontrarlos en casi cualquier hábitat, La Royal Entomological Society de Londres, Reino Unido (fundada en 1833), organismo dedicado al estudio de los insectos, llevó a cabo un estudio donde se calculó que en la superficie terrestre existen unos 10.000 millones de insectos por kilómetro cuadrado. Si vamos a ver, el planeta esta bajo el dominio de los insectos. 21 TÓRAX CABE ZA ABDOMEN CABEZA: - Ojos - Antenas - Boca TÓRAX: - Seis Patas - Alas (Algunos no) - Órganos ABDOMEN: - Órganos excretores y reproductores LOS INSECTOS Biología Se han adaptado prácticamente a cualquier hábitat, con la excepción del agua, siendo muy pocas las especies que viven en lagos, ríos o en el mar. La rama de la biología que estudia los insectos se llama ENTOMOLOGÍA 22 Membrácido Realizan una contribución muy importante en el ciclo de vida de los ecosistemas, participando como alimento de otros organismos, como depredadores o como polinizadores. Otro de los impactos está ligado al uso de los insectos como fuente de alimento, debido a la presencia y a la abundancia de estos animales y a diversos aspectos culturales. Te presentamos algunas fotos de insectos tomadas de la revista de National Geographic: ¿CUÁL ES SU IMPORTANCIA? A LGUNOS INSECTOS : Los insectos también son utilizados como indicadores ecológicos para evaluar los impactos de cambios ambientales. Biología 23 Actividad 3 1 2 Si la tierra tiene aproximadamente 510 millones km² de superficie, ¿Cuántos insectos hay aproximadamente en toda la tierra? Nombren tres características benéficas y tres perjudiciales de los insectos. 3 Su robot tendrá forma deinsecto.Dibujen las características que debe tener. 4 24 :https://www.nationalgeographic.es/video/ tv/esto-es-lo-ue-sucede-durante-la- metamorfosis-de-una-mariposa-monarca METAMORFOSIS Es hora de ir a la sala de informática y visualizar el proceso de metamorfosis: Realicen un dibujo de los procesos de la metamorfosis de la mariposa. Los insectos pasan por una serie de cambios en su cuerpo a medida que van llegando a la madurez. 25 5 Botellas plásticas. Vasos y/o platos desechables. Cucharas desechables. Los materiales que van a utilizar son los que escojan como equipo, recuerden que la única condición es que debe ser material reutilizable. Ejemplo: Realicen el dibujo de las partes del insecto que van a construir (abdomen, tórax y cabeza). Indiquen que medidas debe tener. Recuerden que deben tener presente el tamaño del circuito armado en la Actividad 1. Este momento es especial, el equipo tendrá que seleccionar un insecto y realizar el diseño para construir el cuerpo de nuestro robot. Cartón u hojas ya usados. Latas de cerveza o gaseosa. ¿Cuál es el insecto que van a construir? Nuestro insecto es: 26 6 Es momento de que nos cuenten qué materiales van a utilizar. A continuación realicen la lista numerando cada elemento. Empezamos la construcción. Ya que tienen el diseño completo, ¡Comiencen con la elaboración! Describan el paso a paso de la construcción del cuerpo del robot.7 27 8 Dibujen el resultado final de la construcción delinsecto. Notas 28 29 ¿PARA QUÉ CAMUFLARSE? Sobrevivir es la necesidad básica de todo organismo. Ya sea para huir como para cazar, evitar la detección es un arte que todo ser debe dominar. Para sobrevivir hay que dominar el arte del camuflaje. Eso no significa siempre ser el más sofisticado del lugar. Algunos camuflajes son sencillos, pero efectivos. Otros sí que son complicados, biológicamente hablando. En cualquiera de los casos, esta habilidad es algo vital. Cuando nos hablan de camuflajes, nos vienen a la cabeza imágenes en verde y negro, imágenes de guerra en las que los soldados intentan confundirse en la jungla. La cripsis, o camuflaje de un organismo, es una habilidad destinada básicamente a dos cometidos: cazar o evitar ser cazado. Artes CAMUFLAJE ¿PARA QUÉ LE PUEDE SERVIR A UN SER VIVO EL CAMUFLAJE? ¡Para todo! 30 Artes El camuflaje consiste en pasar inadvertido al sentido de otros animales, El arte del camuflaje está mucho más allá de una simple cuestión del color corporal de una especie, aunque este es el sistema más simple de camuflaje: un animal adopta un patrón de color que le permite esconderse mejor. Aunque tiene una finalidad similar al camuflaje, en realidad sirve para aparentar ser otro. Por ejemplo, las mantis orquidea tienen la apariencia de una flor, el insecto palo y el sapo hoja como sus nombres lo indican simulan ser otra cosa. EL MIMETISMO EL ARTE DEL CAMUFLAJE confundiéndose con el medio ambiente. BÚHO DE CHILLIDO DEL ESTE Fotografía de Graham McGeorge. National Geographic. SALTAMONTES Fotografía de Christian Ziegler. National Geographic. Fotografía de Christian Ziegler. National Geographic. INSECTO PALO (LONCHODES SP.) MANTIS DEROPLATYS TRIGONODERA Fotografía de Christian Ziegler. National Geographic. Fotografía de Christian Ziegler. National Geographic. MANTIS ORQUÍDEA (HYMENOPUS CORONATUS) Fotografía de Christian Ziegler. National Geographic. SAPOS HOJA Actividad 4 31 1 Su insecto debe camuflarse en la naturaleza. Diseñen unestilo y dibújenlo en el siguiente recuadro. 32 Somos artistas. Vamos a aplicar el estilo de camuflaje diseñado a nuestro insecto. ¡Dejen fluir su imaginación! Muéstranos cómo quedó. Dibújenlo.2 33 3 Ahora vamos a colocar el circuito en el cuerpo delinsecto construido. Tomen una foto y péguenla en elsiguiente recuadro. Empezamos el ensamble. Ya tenemos el insecto, ¡Une las partes de tu insecto con el circuito! Notas 34 El movimiento es uno de los fenómenos físicos más evidentes, al ser fácilmente observable. Su estudio nos permite entender la circulación de objetos con los que seguro estás familiarizado, como trenes, coches y aviones. Pero también nos sirve de base para el estudio de otros menos comunes, como satélites, planetas, estrellas y muchos más. Posición. Trayectoria. Distancia. Velocidad. Aceleración. Fuerza. Energía. Características: 35 El móvil (automóvil según la gráfica) recorre distancias iguales en tiempos iguales. La velocidad del móvil se mantiene constante durante el movimiento. Nunca va a cambiar el módulo (valor), la dirección o el sentido de la velocidad. El movimiento rectilíneo uniforme o MRU es un movimiento que se desarrolla sobre una línea recta con velocidad constante. Veamos algunos detalles más sobre el MRU. Estas son algunas características del movimiento rectilíneo uniforme: Movimiento Mecánica El movimiento rectilíneo 36 Cuando ves un cuerpo primero en un lugar y después en otro, sabes que se movió; pero si no lo seguiste en ese cambio de posición es difícil que puedas saber qué tan rápido lo hizo. La velocidad nos dice qué tan rápido se movió el cuerpo y hacia dónde lo hizo. La velocidad es la razón de cambio de la posición con respecto al tiempo. Unidades: metros por segundo (m/s). La distancia recorrida (d) Cuando un objeto se mueve, ocupa diferentes posicionessucesivas mientras transcurre el tiempo, es decir, que durante su movimiento describe una línea. Velocidad (v)Tiempo (t) Es lo que tarda nuestro objeto en moverse de un lugar a otro. Unidad: Tiempo: segundos (s). La distancia recorrida por el objeto es la medida de la trayectoria. Unidades: Distancia: metros (m). Actividad 5 37 1 2 Pongan el robot a funcionar durante 10 segundos y dibujen el recorrido que realizó. ¿Qué distancia recorre en estos 10 segundos? Realicen el procedimiento. Notas 38 39 Ubicación en la WEB de la ATE http://www.nationalgeographic.es/photography/2017/04/maestros-del- disfraz-los-mejores-camuflajes-de-la-naturaleza https://phet.colorado.edu/es/simulations/category/physics (Simulador de Circuitos) https://www.tinkercad.com/things/bxlZIzkvnZ2-brave-lahdi-hango (Simulador de Circuitos) https://matemovil.com/ https://santillana.es/libros-digitales/ https://www.edu.xunta.gal/centros/cafi/aulavirtual2/mod/page/view.ph p?id=25243 https://www.nationalgeographic.es/animales/2019/02/sin-insectos- nuestras-vidas-peligrarian https://www.cienciacanaria.es/secciones/a-fondo/996-camuflaje-una- necesidad-natural https://www.caracteristicas.co/insectos/ https://www.senacyt.gob.pa/investigadores-resaltan-la-importancia-de- los-insectos-como-indicadores-de-la-biodiversidad-y-salud-de-los- ecosistemas/ Referencias y Links de Interés https://www.canva.com/design/DAD8XQcADwY/6f4lAn3sBT9MDOmurfH R9g/view? utm_content=DAD8XQcADwY&utm_campaign=designshare&utm_mediu m=link&utm_source=sharebutton