Campo de entrenamiento 3: Reaccionando ante líneas

1. Preparar

• Lee con atención el material del estudiante en la Aplicación SPIKE™ de LEGO® Education.
• Para esta sesión necesitarán una línea negra y gruesa sobre una superficie blanca o clara:

  ▷ Dibuja una línea negra en una hoja de papel blanco.
  ▷ Usa cinta aislante sobre una superficie clara.
  ▷ Imprime el PDF “Ideas de líneas”.
  ▷ Usa un elemento axial negro de las piezas de repuesto del Set base SPIKE de LEGO

2. Despertar el interés (5 min)

• Utiliza las ideas de la sección Inicia un debate que aparece más adelante para despertar el interés de los estudiantes en un debate relacionado con esta sesión.
• Explica la sesión con el video.

3. Explorar (20 min)

• Pide a los estudiantes que trabajen en parejas para que construyan la Base motriz con Sensor de color.
• Pídeles que ejecuten la primera pila de programación para hacer que la Base motriz de práctica se mueva hacia adelante y se detenga en posición perpendicular con respecto a una línea negra.
• Pídeles que prueben la segunda pila de programación y describan lo que sucede.

4. Explicar (5 min)

• Facilita un debate acerca de la manera en que el Sensor de color detecta la línea negra.

5. Desarrollar (15 min)

• Pide a los estudiantes que completen el siguiente programa para hacer que la Base motriz siga una línea negra.
• Pídeles que optimicen este código para mejorar todavía más el programa seguidor de líneas.

6. Evaluar

• Haz sugerencias sobre el desempeño de cada estudiante.
• Puedes usar las rúbricas de evaluación que se proveen para simplificar el proceso.

Usa estas ideas para despertar el interés de los estudiantes en un debate acerca de los campos para concursos y de las líneas que suele haber en ellos.

• Pregunta a los estudiantes cómo podrían usar estas líneas para hacer que el programa de la Base motriz sea más eficaz.
• Explica los diferentes tipos de líneas e intersecciones:

  ▷ Líneas delgadas
  ▷ Ángulos rectos
  ▷ Líneas de intersecciones en T
  ▷ Líneas discontinuas
  ▷ Líneas negras interrumpidas por una línea de color

Muestra este video a los estudiantes para que vean lo que están a punto de hacer.

Base motriz simple con Sensor de color
Utiliza el modelo de la Base motriz simple con Sensor de color. Recuerda usar los clips para cables.

Uso del Sensor de color
El Sensor de color se puede utilizar de 2 modos diferentes para resolver este desafío (es decir, el modo de color o el modo de intensidad de luz reflejada).

El modo de intensidad de luz reflejada del Sensor de color ofrece la máxima precisión. Para seguir una línea hay dos alternativas a las que podemos recurrir: detectar 2 colores o detectar 2 intensidades de luz reflejada. Dedica un poco de tiempo a explorar con los estudiantes las formas en las que el sensor notifica los valores. Por ejemplo:

Usando los motores en el modo de potencia
Cuando se enciende un motor usando el modo de velocidad regulada, el Hub envía gradualmente energía (voltaje) a los motores para conseguir la velocidad deseada y mantenerla constante, independientemente de que la base motriz se esté moviendo sobre una superficie horizontal o sobre una pendiente.

Cuando se enciende un motor en el modo de potencia, el Hub envía de inmediato la potencia deseada (voltaje) a los motores.

En el caso de un seguidor de líneas, puesto que la base motriz necesita hacer movimientos pequeños y rápidos (muy probablemente con oscilaciones menores de 10 grados entre el espacio blanco y negro), al programarla con el modo de potencia logramos que reaccione mejor y, por lo tanto, que tenga mayor precisión.

Encontrarás este bloque en la extensión “Más bloques de Motor”.

Programa principal

Solución posible

Otros programas

Para simplificar esta sesión:

• Explica en qué consiste el modo de intensidad de luz reflejada del Sensor de color

  ▷ Consulta más información acerca del Sensor de color en la sección de ayuda de la Aplicación SPIKE.

Para llevar esta sesión al siguiente nivel:

• Propón a los estudiantes el desafío de modificar sus programas de tal modo que sirvan para seguir líneas de diferentes tamaños, colores y formas.

Lista de observaciones del profesor
Elabora una escala que se adapte a tus necesidades, por ejemplo:

1. Logrado parcialmente
2. Logrado totalmente
3. Superado

Utiliza los siguientes criterios de éxito para evaluar el progreso de los estudiantes:

• Los estudiantes pueden programar su Base motriz para que reaccione ante líneas con el uso del Sensor de color.
• Los estudiantes pueden usar un enunciado “SI...; SI NO,...” en su programa para simplificar el seguidor de líneas.
• Los estudiantes pueden optimizar su programa seguidor de líneas para que sea más preciso.

Autoevaluación
Pide a cada estudiante que escoja el ladrillo que, en su opinión, represente mejor su desempeño.

• Azul: Hicimos que nuestra Base motriz se detuviera en una línea perpendicular.
• Amarillo: Programamos nuestra Base motriz para que siguiera una línea.
• Violeta: Modificamos nuestro programa seguidor de líneas para que la Base motriz se mueva de manera más rápida y eficaz.

Evaluación entre compañeros
Anima a los estudiantes a que intercambien sugerencias de las siguientes formas:

• Pídeles que uno de los estudiantes califique el desempeño del otro con la escala de ladrillos de colores ya descrita.
• Pídeles que intercambien sugerencias constructivas para que puedan mejorar el desempeño de sus equipos en la siguiente sesión.

Para integrar el desarrollo de habilidades de Lengua y Literatura:

• Presenta un programa denominado “seguidor de líneas diferenciado” (consulta la sección de consejos de codificación) y pide a los estudiantes que intenten decodificar la forma en que funciona el programa.
• Pide a los estudiantes que evalúen el desempeño de su programa en comparación con sus programas seguidores de líneas previos.

Nota: Esta actividad hace que la sesión se alargue.

Para incorporar el desarrollo de habilidades matemáticas:

• Pide a los estudiantes que usen estos términos para explicar la forma en que funciona un programa seguidor de líneas cuando se usa la intensidad de luz reflejada del Sensor de color:

  ▷ Valor límite
  ▷ Promedio
  ▷ Mayor que, menor que
  ▷ Rango
  ▷ Porcentaje

Nota: Esta actividad hace que la sesión se alargue.

A los estudiantes a los que les haya gustado esta sesión quizá les interese explorar estos campos profesionales:

• Tecnologías de la información (aplicaciones de las TI)
• Fabricación e ingeniería (tecnología de máquinas)
• Fabricación e ingeniería (preingeniería)