Circuitos eléctricos básicos con Scratch

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1 Circuitos eléctricos básicos con Scratch

2 Circuitos eléctricos básicos con Scratch Índice Contenido 1 RESUMEN DE LA ACTIVIDAD CONTEXTO DOCENTE BLOQUE 3. ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA OBJETIVOS DOCENTES DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD CONTRIBUCIÓN DE LA ACTIVIDAD A LA ADQUISICIÓN DE COMPETENCIAS ORIENTACIONES DIDÁCTICAS Electricidad y circuitos eléctricos Magnitudes eléctricas Componentes electrónicos PROGRAMACIÓN DE AULA DETALLE DE LA ACTIVIDAD, PLANIFICACIÓN TEMPORAL Y MECANISMOS DE EVALUACIÓN ENLACE AL PROYECTO SCRACTH CONCLUSIONES ii

3 1 Resumen de la actividad La actividad consistirá en utilizar el proyecto de identificación del valor óhmico de una resistencia a partir de sus bandas de colores mediante un programa desarrollado en Scratch para adquirir por una parte los conocimientos del de electricidad y electrónica de 4º ESO relacionados con la resistencia y utilizar el programa desarrollado en Scratch para desarrollar los contenidos del bloque control y robótica. 1 1

4 2 Contexto docente La actividad se desarrollaría en un centro público de la comunidad de Castilla y León para alumnos de 4º de ESO en la asignatura de Tecnología con el fin de desarrollar los siguiente contenidos: Bloque 3. Electricidad y electrónica. Electrónica analógica. Componentes electrónicos básicos. Descripción y análisis de sistemas electrónicos por bloques: entrada, salida y proceso. Dispositivos de entrada: interruptores, resistencias que varían con la luz y la temperatura. Dispositivos de salida: zumbador, relé, led y otros. Dispositivos de proceso: los integrados. Aplicaciones en montajes básicos. Uso de simuladores para analizar el comportamiento de los circuitos electrónicos. Bloque 5. Control y robótica. Lenguajes de control de robots: programación. Realimentación del sistema. Experimentación con sistemas automáticos, sensores, actuadores y aplicación de la realimentación en dispositivos de control. Uso del ordenador como elemento de programación y control. Trabajo con simuladores informáticos para verificar y comprobar el funcionamiento de los sistemas diseñados. 2 1

5 3 Objetivos docentes Se pretende alcanzar los siguientes objetivos: 1. Abordar con autonomía y creatividad problemas tecnológicos trabajando de forma ordenada y metódica para estudiar el problema, recopilar y seleccionar información procedente de distintas fuentes, elaborar la documentación pertinente, concebir, diseñar, planificar y construir objetos o sistemas que resuelvan el problema estudiado y evaluar su idoneidad desde distintos puntos de vista. 2. Analizar los objetos y sistemas técnicos para comprender su funcionamiento, conocer sus elementos y las funciones que realizan, aprender la mejor forma de usarlos y controlarlos y entender las condiciones fundamentales que han intervenido en su diseño y construcción. 3. Expresar y comunicar ideas y soluciones técnicas, así como explorar su viabilidad y alcance utilizando los medios tecnológicos, recursos gráficos, la simbología y el vocabulario adecuados. 4. Adoptar actitudes favorables a la resolución de problemas técnicos, desarrollando interés y curiosidad hacia la actividad tecnológica, analizando y valorando críticamente la investigación y el desarrollo tecnológico y su influencia en la sociedad, en el medio ambiente, en la salud y en el bienestar personal y colectivo. 5. Manejar con soltura aplicaciones informáticas que permitan buscar, almacenar, organizar, manipular, recuperar y presentar información, empleando de forma habitual las redes de comunicación. 3 1

6 4 Desarrollo de la actividad Contribución de la actividad a la adquisición de competencias. Comunicación lingüística Adquisición de vocabulario técnico específico del tema y de la simbología normalizada. Matemática Cálculo de magnitudes eléctricas básicas (voltaje, intensidad, resistencia, potencia) mediante ecuaciones que requieren la realización de multiplicaciones y divisiones. Aprender a aprender Análisis y síntesis de circuitos. Comprensión del funcionamiento básico de circuitos eléctricos y propuesta de funcionamiento de circuitos según necesidades tecnológicas. Autonomía e iniciativa personal Análisis y síntesis de circuitos. Comprensión del funcionamiento básico de circuitos eléctricos y propuesta de funcionamiento de circuitos según necesidades tecnológicas. Conocimiento e interacción con el mundo físico Análisis y síntesis de circuitos. Comprensión del funcionamiento básico de circuitos eléctricos y propuesta de funcionamiento de circuitos según necesidades tecnológicas. Uso de lenguajes de programación. Social y ciudadana Análisis y síntesis de circuitos. Comprensión del funcionamiento básico de circuitos eléctricos y propuesta de funcionamiento de circuitos según necesidades tecnológicas. Orientaciones didácticas Electricidad y circuitos eléctricos Los alumnos están familiarizados con el fenómeno de la electricidad y la han estudiado en cursos anteriores, pero normalmente no saben definirla o describirla. Podemos despertar su curiosidad empezando la unidad preguntándoles qué es la electricidad, apuntando las propuestas de definiciones en la pizarra y tratando de llegar a un consenso. Que el sentido de la corriente eléctrica sea opuesto al sentido del movimiento de los electrones suele provocar confusión. Conviene aclarar 4 1

7 Circuitos eléctricos básicos con Scratch Orientaciones didácticas que el sentido de la corriente eléctrica se considera de + a por motivos históricos y que posteriormente se descubrió que en realidad lo que se movía eran los electrones, que son partículas con carga definida como negativa. Magnitudes eléctricas Para facilitar la comprensión de las diferentes magnitudes eléctricas, resulta útil recuperar el símil con un circuito hidráulico: la tensión es equivalente a la altura entre dos depósitos de agua, la resistencia es equivalente a la estrechez de las tuberías, la intensidad eléctrica es equivalente al caudal de agua, etc. Conviene insistir en que los símbolos de las magnitudes y las unidades se escriben siempre en mayúsculas. Componentes electrónicos Puede ser interesante acompañar la explicación sobre materiales aislantes y materiales conductores con una demostración experimental midiendo con el multímetro la resistencia de un trozo de plástico y de un trozo de metal (un bolígrafo y un clip, por ejemplo). En el caso del plástico (aislante), su resistencia debería ser demasiado grande para caber en el rango del multímetro, en el caso del metal (conductor) será muy pequeña. 4 2

8 5 Programación de aula Detalle de la actividad, planificación temporal y mecanismos de evaluación En la siguiente tabla aparecen se recogen los conocimientos, habilidades y las pautas temporales para el desarrollo de la actividad. 5 1

9 Sesión Objetivos Contenidos Actividades de aprendizaje Criterios de evaluación. Actividades de evaluación. S1 1. Diseñar y simular Circuito eléctrico: magnitudes eléctricas Resolución de problemas mediante la Identificar y utilizar Aplicación de la ley de montajes de circuitos básicas. Simbología. Ley de Ohm. aplicación de la Ley de Ohm. correctamente los elementos Ohm. Esquematización eléctricos. Circuito en serie, paralelo, mixto. Discriminación entre conexión en serie y fundamentales de un circuito de circuitos eléctricos. 2. Utilizar correctamente las magnitudes eléctricas y su simbología. Esquematización e interpretación de circuitos eléctricos. Descripción de componentes. en paralelo. Cita de ventajas, inconvenientes y aplicaciones de los electroimanes. eléctrico de corriente continua y comprender su función dentro de él. Diferenciación entre conexiones en serie y en paralelo. 3. Describir y utilizar el Electromagnetismo: descripción. Describir el electromagnetismo y Cita de aplicaciones del electromagnetismo en aplicaciones tecnológicas sencillas. Aplicaciones del electromagnetismo a la vida cotidiana. Uso correcto de las magnitudes eléctricas básicas. sus aplicaciones. electromagnetismo. S2 S3 S4 S5 S6 S7 4. Describir las partes y el funcionamiento de las máquinas eléctricas básicas: dínamo, alternador y motor. 5. Conocer y utilizar los instrumentos de medida de las magnitudes eléctricas. 6. Consolidar y aplicar los conocimientos adquiridos. 7. Montar circuitos eléctricos. 8. Conocer los fundamentos básicos de Scratch Dispositivos para controlar circuitos: el relé. Dispositivos que aumentan la intensidad o tensión de un circuito: transformadores. Máquinas eléctricas básicas: dinamo y motor de corriente continua. Generación de la corriente eléctrica. Alternador. Aparato de medida básico: polímetro. Realización de medidas sencillas. Valorar de forma crítica el impacto del uso de la energía eléctrica sobre el medio ambiente. Resolución de problemas de electricidad mediante la aplicación de los conocimientos adquiridos. Realización de actividades prácticas de aplicación. Identificación de los cambios en la electricidad en la historia. Codificación de programas mediante Scratch Esquema de un circuito Realización de actividades de refuerzo y de ampliación. Construcción de un timbre eléctrico. Lecturas acerca de la electricidad en la historia. Análisis del programa en Scratch Describir las partes y el funcionamiento del dínamo, el alternador y el motor. Conocer y utilizar el polímetro. Identificar estructuras básicas de programación Descripción y uso de los dispositivos siguientes: relé, transformador, generador y polímetro. Descripción de las estructuras básicas de programación en Scratch 5 1

10 6 Enlace al proyecto Scracth 6 1

11 7 Conclusiones La actividad resulta de lo más adecuada para la práctica docente. La actividad en Scratch tendría su aplicación para alumnos de 3º ESO para practicar circuitos serie. En 4º de ESO serviría para repasar contenidos, como base para analizar estructuras básicas en Scratch y como base para desarrollar nuevos proyectos de este lenguaje incorporando por ejemplo circuitos paralelo y mixtos. 7 1