MINDSTORMS® EV3 Core Set

Subir una pendiente

Diseña, construye y programa un robot que pueda ascender un plano inclinado muy pronunciado.

90-120 min.
Intermed.
Grades 6-8
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Plan de sesión

1. Preparar

  • Lee el material del estudiante que está en la App EV3 para el aula.
  • Necesitarás un tablero largo o de espuma para construir la rampa; además de libros u otros objetos para ajustar la inclinación para esta sesión.
  • Usa un transportador para medir la inclinación en grados o una cinta para medir la inclinación durante la elevación en la ejecución.
  • Para garantizar una competencia justa, asegúrate de que cada ladrillo EV3 tenga una batería EV3 recargable totalmente cargada o baterías nuevas.
  • Si no tienes tiempo suficiente (más de 50 minutos), haz planes para cubrir esta actividad en varias sesiones.

Parte A

2. Despertar el interés (10 min)

  • Usa las ideas de la sección Iniciar un debate para que tus estudiantes participen en un debate relacionado con esta sesión.
  • Explica el resumen del proyecto.
  • Separa a los estudiantes de tu clase en parejas.

3. Explorar (35 min)

  • Pide a cada pareja de estudiantes participar en una lluvia de ideas para diseñar un robot que pueda subir una pendiente pronunciada.
  • Anímalos a crear múltiples prototipos, explorando tanto la construcción como la programación.

Parte B

4. Explicar (10 min)

  • Pide a cada equipo que eleve la rampa al menos tres veces y que registre sus resultados.
  • Asegúrate de que pueden crear sus propias tablas para registrar sus pruebas.

5. Desarrollar (35 min)

  • Deja que sigan trabajando en sus robots hasta que estén listos para cumplir el desafío.
  • No olvides dar tiempo para recoger y acomodar piezas.

6. Evaluar

  • Da retroalimentación sobre el desempeño de cada estudiante.
  • Evalúa la creatividad de la solución y qué tan bien trabajaron juntos con su equipo.
  • Puedes usar las rúbricas de evaluación que se proporcionan para simplificar el proceso.

Iniciar un debate

Formula Off Road es una competencia en la que los conductores compiten en terreno extremo, incluyendo colinas inclinadas. Subir por una pendiente pronunciada puede parecer una tontería, pero construir un vehículo que pueda llegar a la cima requiere un conocimiento serio de torsión, engranes y fricción. La competencia se inventó en Islandia para recaudar dinero y crear conciencia sobre los equipos de rescate, quienes deben vencer terrenos extremos para salvar vidas.

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Usa estas preguntas para que tus estudiantes participen en un debate sobre cómo subir una pendiente:

  • ¿Cómo definirías una pendiente pronunciada?
  • ¿Puedes pensar en situaciones donde sería útil poder subir una pendiente pronunciada?

Resumen del proyecto
Diseña, construye y programa un robot que pueda ascender en un plano inclinado lo más pronunciado posible.

Aquí está una solución de ejemplo que cumple con los criterios del resumen del proyecto:

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Consejos de construcción

Soluciones abiertas
Este proyecto está diseñado para que cada equipo pueda tener una solución única. Usa estas preguntas para ayudar a los equipos a pensar en ideas para resolver el proyecto:

  • ¿Cómo se pueden usar los engranes para aumentar la potencia del motor?
  • ¿Cómo afecta la necesidad de subir una pendiente el diseño de tu robot?

Creación de una rampa ajustable
Para crear una rampa ajustable, usa un tablero que mida aproximadamente 1 metro de largo. Usa libros u otros objetos para ajustar la inclinación.

Ejecución de la prueba
A medida que prueban sus soluciones, recuerda a tus estudiantes lo siguiente:

  • Deben registrar la cantidad de pruebas, el ángulo de inclinación, la relación de engranes y la potencia del motor en una tabla. Dejar suficiente espacio para registrar otras observaciones.
  • Probar su robot al menos en tres ángulos de inclinación diferentes.
  • Probar después de cada ajuste para determinar su efecto.
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Solución de ejemplo
Esta solución de ejemplo cumple con los criterios del resumen del proyecto:

Consejos de codificación

Programa

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Diferenciación

Simplifica esta sesión:

  • Trabaja con tus estudiantes para ayudarles a imaginar cómo reducir la velocidad y potencia para aumentar la ventaja mecánica de los motores
  • Motiva el aprendizaje y el coaching entre compañeros

Lleva esta sesión al siguiente nivel:

  • Desafía a tus estudiantes para que vean qué robot puede subir una pendiente pronunciada más rápido
  • Crea una rampa con una tabla resistente con una superficie ligeramente resbaladiza

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 diseñaron un robot que cumple con los requisitos del resumen del proyecto.
  • Los estudiantes comprendieron cómo usar engranes para aumentar la torsión de su robot.
  • Los estudiantes encontraron soluciones creativas y consideraron múltiples soluciones.

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

  • Bronce: He creado un robot que se puede mover en una superficie plana.
  • Plata: He creado un robot que puede subir una rampa (15 grados).
  • Oro: He creado un robot que puede subir una rampa más inclinada (30 grados).
  • Platino: He creado un robot que puede subir una rampa muy inclinada (45 grados).
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Extensión de artes del lenguaje

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

  • Diseñen una presentación o un video que destaque las funciones y el desempeño de sus robots
  • Desarrollen una presentación que explique algunas funciones importantes de su programa

Nota: Esto hará más larga la sesión.

Enlaces profesionales

Los estudiantes que disfrutaron esta sesión podrían estar interesados en explorar estos caminos profesionales:

  • Tecnologías de la información (Programación informática)
  • Manufactura e Ingeniería (Preingeniería)
  • Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (Ingeniería y Tecnología)

Soporte para profesor

Los estudiantes:

  • Construirán y programarán su propio robot para que suba una inclinación (lo más pronunciada posible)
  • Comprenderán que la velocidad y la potencia de una máquina se puede cambiar con la potencia mecánica y eléctrica

Set base de LEGO® MINDSTORMS® Education EV3
App EV3 para el aula
Un tablero largo (o tablero de espuma) para construir una rampa
Libros u otros objetos para ajustar la inclinación
Un transportador o una cinta para medir

Ciencias Naturales y Tecnología: Propósitos para la educación secundaria

  • Demostrar comprensión de las ideas centrales de las ciencias naturales, a partir del uso de modelos, del análisis e interpretación de datos experimentales, del diseño de soluciones a determinadas situaciones problemáticas, y de la obtención, evaluación y comunicación de información científica.
  • Promover que los estudiantes formulen predicciones e hipótesis.

Ciencias Naturales y Tecnología. Secundaria. Física

  • Describir, representar y experimentar la fuerza como la interacción entre objetos y reconocer distintos tipos de fuerza.
  • 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.

Matemáticas. Secundaria. Adición y sustracción

  • Resuelve problemas de suma y resta con números enteros, fracciones y decimales, positivos y negativos.

Lengua materna. Secundaria. Español

  • Cuestionar de manera respetuosa los puntos de vista de otros valorando la diversidad de ideas.
  • Escuchar con atención.

Educación socioemocional. Metacognición

  • Identificar cuáles son las estrategias cognitivas y de regulación emocional que favorecen el aprendizaje.

Educación socioemocional. Pensamiento crítico y solución de problemas

  • Reflexionar sobre los propios procesos de pensamiento (por ejemplo, mediante bitácoras), apoyarse en organizadores gráficos (por ejemplo, tablas o mapas mentales) para representarlos y evaluar su efectividad.

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.
  • Desarrollar actividades en el aula de manera que el estudiante asuma un papel dinámico y el docente sea un facilitador del proceso
  • 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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