MINDSTORMS® EV3 Core Set

Hazlo ascender en un plano inclinado

Diseña, construye y programa un robot que pueda ascender en un plano inclinado tan empinado como sea posible.

90-120 min.
Intermed.
Grades 6-8
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Conectar

30 minutos

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Utiliza este video para: * Conectar a los estudiantes con robots de la vida real que se mueven * Conectar a los estudiantes con principios de física y matemáticas: distancia, velocidad y otros desafíos para el movimiento de robots * Toma en cuenta cómo piensan los robots * Inspira a los estudiantes a crear sus propios robots que se muevan

Debate para la sección “Haz que se mueva” 1. Analiza las maneras en que las máquinas y los robots se mueven con y sin ruedas. Elige un ejemplo y analiza la manera en la que el movimiento se transfiere de una pieza a otra. Esta pregunta desafía a los estudiantes a observar y describir cómo se mueve físicamente un robot. 2. Compara la manera en la que se mueven los dos robots que caminan. ¿Qué notas sobre la manera en la que logran el equilibrio al caminar? El robot insecto ZI levanta una pierna de un lado, pero no del otro lado. El robot humanoide mantiene su equilibrio de varias maneras (por ejemplo, al moverse lentamente, ajustando la posición de los pies, manteniendo las manos extendidas a los lados).

Informe de diseño Diseña, construye y programa un robot que pueda ascender en un plano inclinado tan empinado como sea posible.

Lluvia de ideas Fomenta un proceso activo de generación de ideas para que los estudiantes alcancen la comprensión conceptual. Por ejemplo, aliéntalos a: * Revisar los videos de “Robots en acción” que muestran robots para inspirarse * Investigar los conceptos clave de medición de velocidad y los proyectos de medición de velocidad con las ideas de construcción y programación que se incluyen ahí, especialmente el ejemplo de uso de engranes * Construir los ejemplos sugeridos de las ideas de construcción y explorar cómo funcionan * Personalizar su robot o describir un contexto en el que un robot sube una pendiente es importante (por ejemplo, el róver Curiosity de Marte de la NASA que se está probando en un plano inclinado en el video “Haz que se mueva”). Ideas de construcción: * Rueda esférica * engranes biselados * Armazones EV3 * Reducción de marcha * Aumento de marcha * Motor grande y rueda

Selecciona la mejor solución Describe la solución que has decidido construir y programar. Piensa en ejemplos del debate de generación de ideas. Luego, explica por qué elegiste esta solución en el informe de diseño. Alienta a los estudiantes a describir por qué han elegido esta solución. De esa manera, cuando los estudiantes repasen y revisen, tendrán información específica que pueden usar para evaluar su solución y decidir si fue efectiva o no.

Construir

30 minutos

Construye y programa ¡Comienza a construir y a programar tu solución! A medida que trabajas en tu solución, asegúrate de que tus estudiantes lleven un registro de: 1. Describe una parte de tu diseño que funcionó particularmente bien. 2. Describe un cambio de diseño que tuviste que realizar. 3. ¿Qué probarás ahora? Los estudiantes pueden usar imágenes, video, texto, sonido o enlaces web para documentar su trabajo.

Contemplar

30 minutos

Prueba y analiza ¿Qué tanto se ajusta tu solución al informe de diseño? Usa una tabla para registrar los datos. Asigna nombres a las columnas y renglones como Número de prueba, Ángulo de inclinación, Relación de engranes, Potencia del motor, Tiempo y Observaciones.

Analiza y revisa Dedica un momento a reflexionar sobre tu solución para el robot. * ¿El robot asciende en el plano inclinado con facilidad o con dificultad? * ¿Has probado un rango de ajustes para optimizar la potencia del motor? *¿De qué otras maneras han resuelto el problema otras personas? Alienta a los estudiantes a repasar el informe de diseño y sus propias notas de generación de ideas y los datos de las pruebas. Fomenta un proceso de revisión entre compañeros para que cada grupo sea responsable de la evaluación de sus propios proyectos y de los de sus compañeros. Este proceso de revisión puede ayudar a los estudiantes a desarrollar las destrezas que les permitan hacer comentarios constructivos y a mejorar sus destrezas para el análisis y el uso de datos objetivos para fundamentar un argumento.

Comunica A continuación tienes ideas para sugerir a tus estudiantes: * Crea un video de tu proyecto, especialmente tu presentación final y el desempeño de tu robot. * Explica algunas características importantes de tu programa de software. * Crea una guía de construcción para tu modelo utilizando una serie de fotografías a medida que lo desarmas. * Incluye una imagen de tu programa con comentarios. * Agrega una fotografía de tu equipo.

*Evalúa el diseño y las metas * Puedes usar las rúbricas incluidas para evaluar el progreso de las habilidades en los proyectos de ingeniería de diseño. * Los estudiantes pueden revisar las metas de sus diseños, así como el uso de algunas prácticas con la rúbrica que se proporciona. Los estudiantes pueden calificar su nivel de trabajo agregando una marca debajo de las columnas Bronce, Plata, Oro o Platino. * También puedes elegir la rúbrica para calificar a cada equipo o a cada estudiante.

Evalúa la creatividad y la colaboración Los estudiantes pueden revisar sus procesos creativos y de colaboración con la rúbrica que se proporciona. También puedes usar la rúbrica para calificar a cada equipo o a cada estudiante.

Continuar

30 minutos

Comunica A continuación tienes ideas para sugerir a tus estudiantes: * Crea un video de tu proyecto, especialmente tu presentación final y el desempeño de tu robot. * Explica algunas características importantes de tu programa de software. * Crea una guía de construcción para tu modelo utilizando una serie de fotografías a medida que lo desarmas. * Incluye una imagen de tu programa con comentarios. * Agrega una fotografía de tu equipo.

*Evalúa el diseño y las metas * Puedes usar las rúbricas incluidas para evaluar el progreso de las habilidades en los proyectos de ingeniería de diseño. * Los estudiantes pueden revisar las metas de sus diseños, así como el uso de algunas prácticas con la rúbrica que se proporciona. Los estudiantes pueden calificar su nivel de trabajo agregando una marca debajo de las columnas Bronce, Plata, Oro o Platino. * También puedes elegir la rúbrica para calificar a cada equipo o a cada estudiante.

Evalúa la creatividad y la colaboración Los estudiantes pueden revisar sus procesos creativos y de colaboración con la rúbrica que se proporciona. También puedes usar la rúbrica para calificar a cada equipo o a cada estudiante.

Descripción general de la solución de muestra

La solución de Robot de engranes es un ejemplo de las muchas soluciones posibles para el proyecto Hazlo ascender en un plano inclinado.

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Ideas de construcción para una solución de muestra Esta solución de Robot de engranes combina estas Ideas de construcción: Rueda esférica, Armazones EV3 y Reducción de marcha.

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Programa para una solución de muestra Este programa: * Enciende los Motores B y C que funcionan hacia adelante y a máxima potencia durante 13 segundos. Se reduce la marcha del motor con una relación de 0.33:1. Esto significa que el engrane impulsor debe girar tres veces para girar el engrane impulsado una vez. Esta construcción de engranes aumenta la ventaja mecánica del motor 3 veces: el motor tiene tres veces más fuerza con los engranes que sin ellos.

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DESCARGAR CÓDIGO DE MUESTRA14 KB, REQUIERE EL SOFTWARE DEL LABORATORIO EV3

Soporte para profesor

Los estudiantes: • Construirán y programarán su propio robot para que suba la inclinación más pronunciada posible • Comprenderán que la velocidad y la potencia de una máquina se puede cambiar con la potencia mecánica y eléctrica • Comprenderán que la inclinación se puede medir por la elevación o por la pendiente

Set base de LEGO® MINDSTORMS Education EV3 Laboratorio EV3 de LEGO® MINDSTORMS Education o Programación EV3 Prerrequisitos Los estudiantes deben saber cómo crear y descargar un programa, y cómo programar un motor.

MARCO REFERENCIAL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL EDUCACIÓN BÁSICA

OPCP/P

Algoritmos y Desarrollo: Diseñar, construir y depurar secuencias ordenadas de instrucciones, a partir del uso de estructuras simples de código que involucren la utilización de iteraciones (repeticiones de parte del algoritmo), variables y distintos formatos de entrada y salida de datos.

OPCP/P

Algoritmos y desarrollo: Integrar la programación física y la robótica a los proyectos de programación.

APRENDIZAJES CLAVE PARA LA EDUCACIÓN INTEGRAL

MAT/P4/FEM

Figuras y cuerpos geométricos: Construye y analiza figuras geométricas, en particular cuadriláteros, a partir de comparar sus lados, simetría, ángulos, paralelismo y perpendicularidad.

CNT/S2/DCC

Tiempo y cambio: Comprende los conceptos de velocidad y aceleración.

CNT/S2/MEI

Energía: Analiza la energía mecánica (cinética y potencial) y describe casos donde se conserva.

Material del alumno

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