MINDSTORMS® EV3 Core Set

Prueba y error

Construir un robot biselado e intentar conducir exactamente por un metro.

45-90 min.
Beginner
Grades 6-8
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Plan de sesión

1. Preparar

  • Repasa el material de los estudiantes en la App EV3 para el aula.
  • Recopila información sobre los procesos y procedimientos que usan los ingenieros y los físicos.
  • En esta sesión, necesitarás una cinta para medir y marcadores.
  • Si lo consideras necesario, planifica una sesión con las actividades “para empezar” en la App. Esto les ayudará a tus estudiantes a familiarizarse con LEGO® MINDSTORMS® Education EV3.

2. Despertar el interés (10 min)

  • Observen el video de la unidad y usa algunas de las ideas de la sección Iniciar un debate para que tus estudiantes participen.
  • Acomoda a tu grupo en parejas.

3. Explorar (15 min)

  • Pide a cada pareja de estudiantes que construya el robot biselado.
  • Dales tiempo de hacer una prueba para que estén seguros y revisen que el modelo se construyó correctamente y funciona como se esperaba.

4. Explicar (10 min)

  • Pide a cada equipo que haga los experimentos y que registre sus resultados.
  • Asegúrate de que pueden crear sus propias tablas de pruebas.
  • Desafía a tus alumnos para que hagan ajustes pequeños en el programa y el diseño del robot y que se mueva exactamente 100 cm más.

5. Desarrollar (10 min)

  • Pide a tus estudiantes que analicen qué ajustes causaron cualquier mínimo error.
  • Pide a cada equipo que haga un resumen breve de los resultados de sus experimentos.
  • No olvides darles tiempo para recoger y acomodar piezas.

6. Evaluar

  • Da retroalimentación sobre el desempeño de cada estudiante, menciona sus logros.
  • Puedes usar las rúbricas de evaluación que se proporcionan para simplificar el proceso.

Iniciar un debate

Ninguna máquina es perfecta. Los ingenieros dan lo mejor de sí para hacerlas lo más precisas y exactas que sea posible, pero siempre hay un grado de error. Aunque las especificaciones de una máquina se basan normalmente en cálculos y simulaciones, una máquina siempre debe probarse en el laboratorio. El rendimiento de la máquina se puede optimizar mediante pruebas, iteraciones y algunas pruebas y errores.

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Observen el video de la unidad e inicia un debate sobre los procesos que usan los ingenieros. Haz preguntas importantes, como:

  • ¿Cómo trabajan los ingenieros al desarrollar máquinas nuevas?
  • ¿Cómo configuran experimentos para medir el rendimiento de una máquina?
  • ¿Qué factores determinan la cantidad de errores que es aceptable y si el rendimiento de la máquina es suficientemente bueno?

Consejos de construcción

Instrucciones para la construcción

Usando el modelo:
Coloca el modelo en una superficie sólida y nivelada; marca su posición inicial. Ejecuta el programa y marca la posición donde se encuentre tu robot al finalizar el programa, es decir, cuando se detenga. Las rotaciones calculadas del motor, las rotaciones reales del motor y la distancia recorrida calculada (en cm) se mostrarán en la pantalla.

Ejecución del experimento
A medida que estén ejecutando sus experimentos, recuérdales a tus estudiantes lo siguiente:

  • Las rotaciones calculadas del motor, las rotaciones reales del motor y la distancia calculada recorrida (en cm) se mostrarán en la pantalla.
  • Usar una cinta de medición para medir la distancia real recorrida les ayudará en sus experimentos.
  • Deben registrar el número de experimento, la distancia calculada recorrida y la distancia medida recorrida en una tabla de pruebas. Pide que se aseguren de dejar suficiente espacio en columnas adicionales para otros cálculos.
  • Experimentar al menos tres veces y usar los valores promedio para garantizar que sus resultados sean más confiables.

Consejos de codificación

Programar

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Diferenciación

Simplifica esta sesión:

  • Trabaja con tus estudiantes para ayudarles a analizar el impacto del parámetro de velocidad en la cantidad de errores.

Lleva esta sesión al siguiente nivel:

  • Explica la importancia de valores promedio (por ejemplo, media aritmética frente a la mediana, susceptibilidad a los valores atípicos, etc.) que se pueden utilizar para igualar los errores de medición en una serie de experimentos
  • Motiva a tus estudiantes a mejorar el diseño de sus robots para mejorar aún más su exactitud y precisión

Oportunidades de evaluación

Lista de verificación observable del profesor
Crea una escala que se adapte a tus necesidades, por ejemplo:

  1. Parcialmente logrado
  2. Totalmente logrado
  3. Superado

Usa los siguientes criterios de éxito para evaluar el avance de tus estudiantes:

  • Los estudiantes identificaron aspectos del diseño o del programa del robot que provocaron errores o imprecisiones.
  • Los estudiantes identificaron factores externos que tuvieron un impacto en la exactitud y la precisión del robot.
  • Los estudiantes redujeron con éxito el error (es decir, la desviación del resultado esperado o deseado) mediante la implementación de cambios en el diseño o programa del robot.

Autoevaluación
Pide a cada estudiante que elija el nivel que sienta que representa mejor su desempeño.

  • Bronce: He realizado los experimentos, pero no identifiqué los aspectos del diseño o del programa del robot que provocaron errores o imprecisiones.
  • Plata: Con algo de ayuda, he identificado los aspectos del diseño o del programa del robot que provocaron errores o imprecisiones.
  • Oro: He identificado aspectos del diseño o del programa del robot que provocaron errores o imprecisiones y he realizado cambios que mejoraron su exactitud y precisión.
  • Platino: He identificado aspectos del diseño o del programa del robot que provocaron errores e imprecisiones y he realizado cambios que mejoraron su exactitud y precisión. También he identificado factores externos que afectan la exactitud y la precisión del robot.
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Extensión de artes del lenguaje

Para integrar el desarrollo de habilidades de artes del lenguaje, pide a tus estudiantes que:

  • Creen un informe breve que se enfoque en los resultados de sus experimentos y en ejemplos del mundo real donde la exactitud y la precisión son vitales
  • Diseñen una presentación donde expliquen los resultados de sus experimentos y lo que aprendieron

Nota: Esto hará más larga la sesión.

Enlaces profesionales

Los estudiantes que disfrutaron esta sesión podrían estar interesados en explorar estas carreras y profesiones:

  • Manufactura e Ingeniería (Preingeniería)
  • Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (Ciencia y Matemáticas)

Soporte para profesor

Los estudiantes:

  • Aprenderán qué aspectos del diseño y del programa de un robot causan errores e imprecisiones

Matemáticas. Secundaria. Funciones

  • Interpretar y resolver problemas que se modelan con variación lineal, incluyendo fenómenos de la física y otros contextos.

Lengua materna. Secundaria. Español

  • Cuestionar de manera respetuosa, los puntos de vista de otros valorando la diversidad de ideas.
  • Cuestionar las conclusiones basadas en datos inconsistentes.
  • Escuchar con atención.

Ciencias Naturales y Tecnología. Secundaria. Física

  • Identificar y describir la presencia de fuerzas en interacciones cotidianas (fricción, flotación, fuerzas en equilibrio).
  • Analizar la energía mecánica (cinética y potencial) y describir casos donde se conserva.

Educación socioemocional. Pensamiento crítico y solución de problemas

  • Formular preguntas para resolver problemas de diversa índole. Informar, analizar y argumentar las soluciones propuestas y presentar evidencias que fundamentan las propias conclusiones.

Autonomía curricular. Nuevos contenidos relevantes

  • Oportunidad para innovar y establecer nuevas reglas de colaboración entre estudiantes y profesores en temas de Robótica, Programación, Pensamiento algorítmico e Introducción a la informática.
  • Lograr ambientes de aprendizaje que integren a todos los estudiantes y generen el trabajo colaborativo entre ellos.
  • Acercar al estudiante a la experimentación, a la indagación y a la búsqueda de soluciones.
  • Generar en el estudiante altas expectativas de los logros que puede alcanzar.
  • Desarrollar en el estudiante la capacidad de análisis, síntesis y colaboración.

Material del alumno

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