TALLER DE ROBÓTICA E IMPRESIÓN 3D.

1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

Nuestra experiencia nos ha demostrado que a los alumnos les gusta mucho todo lo relacionado con las nuevas tecnologías, y más concretamente con la robótica y programación. A través de estos medios, pueden encauzar su capacidad creativa, desarrollo intelectual y habilidades sociales.

Además, este tipo de ideas y campos de conocimientos nuevos e interesantes no están incluidos en el currículo ordinario por lo que nos parece una buena oportunidad aprovechar INNOVATED, en este caso CITE STEAM para llevarlo a cabo en el instituto, durante los recreos. Se proponen actividades de entrenamiento sobre cómo aprender a pensar desarrollando una serie de habilidades (habilidades para enseñar a pensar, analizar datos, sacar conclusiones y resolución de problemas) de modo que los alumnos trabajen el análisis de problemas, el diseño de la solución, impresión 3D, montaje y construcción del prototipo, programación, realización de pruebas de funcionamiento y posteriores ajustes, corrección de errores y propuestas de mejoras para futuros proyectos.

En el presente curso vamos a trabajar, en los recreos, con los alumnos de 1º, 2º y 3º de ESO, si bien puede participar cualquier alumno del centro, tanto de resto de curso de la ESO, Bachillerato y ciclos formativos, especialmente de formación profesional básica.

Como se ha comentado con anterioridad, creemos que con el uso de estas disciplinas fomentaremos la autonomía del alumnado, la mejora en competencias (especialmente matemáticas y científica) y la inclusión autoestima de alumnos que no son tan buenos en áreas del currículo ordinario.

El proyecto trata de desarrollar con ayuda de la robótica y el pensamiento computacional las competencias multidisciplinares STEAM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Artes y Matemáticas). También tratará de acercar las novedades tecnológicas del movimiento maker para mejorar las competencias transversales del alumnado. El trabajo en equipo y el desarrollo de proyectos formarán parte de la metodología de trabajo.

Estos conceptos se desarrollarán a lo largo de tres etapas.

• Como etapa inicial, se trabajará la electrónica básica y la programación en Scracht. Se programaran videojuegos que serán probados y mostrados a la comunidad educativa en varias máquinas de videojuegos basadas en Raspberry Pi 3 que construirán los propios alumnos a lo largo del taller.

• La etapa intermedia se centrará en la robótica, el Internet de las cosas, la impresión 3D, el prototipado y la interacción con placas electrónicas programables (Arduino y Raspberry Pi 3) que son los pilares fundamentales del movimiento Maker. El “hazlo tú mismo” encaja perfectamente con este movimiento ya que desarrolla las competencias STEAM y proporciona una gran motivación en los más jóvenes.

• La etapa final se centrará en la programación de robots educativos, que construirán y programarán los propios alumnos de modo que con su diseño y construcción resuelvan los problemas planteados. Para mostrar al resto de la comunidad educativa (alumnos no participantes del taller, profesores, padres y madres) los trabajos realizados en el taller serán expuestos en el hall del instituto y se realizarán competiciones entre los distintos equipos que estarán basadas en las pruebas de la RoboRAVE.

· Toda la información y los trabajos realizados se publicarán en la web del Centro y en las redes sociales.

El desarrollo de este proyecto de robótica educativa y sus disciplinas asociadas nos van a otorgar las siguientes ventajas:

· El desarrollo de las competencias clave, principalmente la digital, la de aprender a prender y el espíritu de iniciativa y emprendimiento, además de otras más obvias como la matemática.

· La promoción de las vocaciones STEAM.

· El fomento de la creatividad, del pensamiento crítico y de la resolución de problemas así como del trabajo en equipo y cooperativo.

· La integración de diferentes contenidos curriculares con el objetivo de no aprender robótica sino de aprender a través de la robótica.

· La conexión de los intereses del alumnado con el mundo tecnológico en el que vive.

· La adaptación a los diferentes ritmos y estilos de aprendizaje, aumentando de manera progresiva la dificultad.

· El tratamiento del error como una parte más, y totalmente necesaria, en el proceso de enseñanza aprendizaje.

· El desarrollo de diferentes lenguajes (computacional, visual, icónico, etc.).

· El desarrollo del construccionismo, involucrando al alumno en la creación de robots que le van a resultar significativos para, a su vez, estimular el pensamiento creativo.

Principales objetivos a conseguir en el taller planteado:

· Desarrollar el pensamiento lógico.

· Introducir al alumnado en la programación y la electrónica.

· Diseñar programas sencillos que resuelvan problemas.

· Diseñar programas de control de robótica.

· Diseñar e imprimir piezas en 3D para la construcción de prototipos.

2. CARÁCTER INNOVADOR DEL PROYECTO

El proyecto es innovador en si mismo por el propio contenido y objetivos del mismo, la robótica, el pensamiento computacional, movimiento Maker, etc., son unas de las tendencias más novedosas e innovadoras del panorama tecnológico actual. Hay que añadir también el carácter multidisciplinar de las competencias STEAM y su clara asociación a este proyecto.

Supone un RETO en cuanto a que necesitaremos formarnos técnicamente y realizar pruebas de ensayo-error hasta dar con una solución satisfactoria. No está creada de antemano la solución a este trabajo.

Además, de cara al alumnado, promueve su capacidad para tomar decisiones y favorece el trabajo en grupos heterogéneos y la distribución de roles entre los participantes. También es colaborativo y promueve la participación e implicación de la comunidad educativa.

Otro punto a destacar, es la sostenibilidad, puesto que trataremos de desarrollar en la medida de lo posible los escenarios y accesorios del robot a través del reciclaje (motores de impresoras, componentes electrónicos de placas electrónicas recicladas, ventiladores de PCs usados para apagar las velas, latas para las justas, escenarios con cartón reciclado, maderas de palets, etc.).

Incluirá a los profesores y alumnado de los Ciclos Formativos, que tradicionalmente van “a otro ritmo” dentro del Centro.

Este proyecto…

…favorece la autonomía del alumnado y promueve su capacidad para tomar decisiones.

Sí, dado que los alumnos serán los encargados de ejecutar la mayoría de las actuaciones previstas, si bien antes éstas habrán sido testeadas por el profesorado.

...es eficaz, ya que mejora el rendimiento educativo. Este proyecto está concebido para ser ÚTIL, por lo tanto es probable que el alumnado esté más motivado que si se le orientara hacia algo teórico. E indudablemente, si un alumno está motivado, despliega más energía y recursos en aprender y su implicación con el Centro y con el entorno educativo es muchísimo mayor.

..es inclusivo, favorece el trabajo en grupos heterogéneos y la distribución de roles en los participantes.

...genera un producto final que influye positivamente en el entorno. Nuestra idea es generar varios productos útiles para el Centro, y que se mantengan en el tiempo. Si conseguimos completar con éxito el proyecto, sería replicable para cursos sucesivos y dando cabida a otros profesores/departamentos.

...emplea metodologías activas y tecnologías educativas. Consideramos que habrá dos ámbitos diferenciados: el trabajo entre profesores y el trabajo con el alumnado

A nivel de profesorado se trabajará en grupo, con un coordinador que establecerá un plan de trabajo. No se trabajará aisladamente sino aprendiendo todos de todos (aprendizaje colaborativo). Las relaciones interpersonales y la motivación se verán así reforzadas.

A nivel de alumnado se hace aún más importante trabajar en equipos, donde se establezcan roles de trabajo… y un plan de trabajo por etapas (aprendizaje por proyectos)

Una metodología activa que consideramos puede ser adecuada es la de Design Thinking, en la que a través de varias etapas y aproximaciones, se alcanza un producto final concreto.

...es colaborativo y promueve la participación e implicación de la comunidad educativa. Participación inicial de 3 departamentos + Equipo Directivo en el primer año:

 Jefatura de Estudios (imprescindible para alisar el camino).

 Departamento de Tecnología

 Departamento de Orientación (profesores de Ámbitos Tecnológicos y FPB)

 Departamento de Ciclos Formativos (Electricidad)

Consideramos que el AMPA también ayudará y que algunos padres se sumarán a alguna de las actividades cuando se haga la difusión del mismo.

...desarrolla las competencias clave o profesionales. Este proyecto trabaja de manera muy directa las competencias siguientes:

 Competencia matemática y básicas en ciencia y tecnología.

 Competencia digital.

 Competencia en aprender a aprender.

 Competencia en sentido de iniciativa y espíritu emprendedor.

...es sostenible. Si conseguimos los materiales necesarios no creemos que tengamos dificultades materiales para implementar el proyecto, ni para replicarlo. El resto de materiales e infraestructura los podemos encontrar dentro de los recursos con los que cuentan los departamentos y el Centro.

... y es replicable. Ya lo hemos mencionado antes, si lo culminamos con éxito los montajes permanecerán en el Centro (no se destruyen ni desmontarán) y ya quedaría preparada su infraestructura para cursos sucesivos.

Además, es importante el aspecto de difusión, la cual se podría lograr implicando al CPR, pero también en las exposiciones que prepare el centro y a través del profesorado que cambie de destino y marche a otros Centros.

3. PLAN DE ACTUACIÓN

a) Modalidad de participación

Este proyecto se enmarca en la modalidad de proyectos STEAM.

b) Objetivos

Los objetivos de este proyecto son por un lado acercar al alumnado de los primeros cursos de la ESO tanto la robótica como el pensamiento computacional y por otro lado dar a conocer en el centro las novedades del mundo Maker (Arduino, Raspberry Pi, impresión 3D, internet de las cosas, DIY, etc.) a través de talleres, charlas y pequeñas demostraciones.

Emplear las TICs para el diseño, montaje y desarrollo de los prototipos previstos

Desarrollar las competencias antes indicadas, poniendo énfasis en la competencia digital.

Desarrollar la autoestima y la satisfacción personal de todos los participantes, a través de los logros que se alcancen.

Formar a los docentes participantes y a los alumnos de formación profesional (básica, grado medio y grado superior) que quieran colaborar en el taller.

Exponer los trabajos realizados en el hall del instituto a fin de dar visibilidad a los trabajos realizados en el taller.

Realizar, el día del centro, una exposición de los proyectos y trabajos realizados por los alumnos a los que se invitará a toda la comunidad educativa y especialmente a las familias de los alumnos implicados en el taller para que los alumnos puedan explicarles los trabajos realizados.

Mejorar la visibilidad de los Ciclos formativos dentro de la comunidad educativa.

c) Cursos a los que está destinado el proyecto.

En un primer momento se realizará una inscripción de los alumnos de primero y segundo de la ESO interesados, si bien se aceptarán alumnos de otros grupos del centro que tengan interés en este proyecto.

d) Temporización aproximada.

Se establecerán dos recreos a la semana (miércoles y viernes) en los que participarán entre 10 y 15 alumnos por día.

e) Metodologías activas que se van a usar.

Entre el profesorado: principalmente usaremos una metodología de aprendizaje colaborativo. Todos aprenderemos de todos, cada uno aportando el conocimiento de su especialidad.

Con el alumnado: metodología de Proyectos, es fundamental, ya que a nivel de Centro este es un proyecto global, y por lo tanto debe tener unos pasos y etapas definidos y claros. Usaremos las siguientes etapas:

FASE 1: Planteamiento/Identificación de una necesidad

FASE 2: Análisis del problema y búsqueda de información

FASE 3: Planificación de las acciones

FASE 4: Construcción de prototipos

FASE 5: Fase de pruebas-feedback

FASE 6: Evaluación

FASE 7: Corrección de errores y propuestas de mejora

f) Uso de tecnologías [Equipos, herramientas web, software de autoría...].

ESPACIOS DE TRABAJO

Aula de informática,

Zonas comunes (pasillos, hall)

Taller C1 del edificio C.

EQUIPOS

Ordenadores de aula de informática.

Ordenadores portátiles.

Ordenador portátil de profesor.

Pizarra digital.

KITS Y MATERIALES

Componentes de electrónica básica.

Kits de arduino

Kits de raspberry pi 3

Kits de sensores

Motores de corriente continua.

Servomotores.

Kits de palanca de mandos y botoneras con driver dedicados.

Robot educativos.

Pequeño material: cableado, cajas protectoras, aglomerado DM…

Soldadores, soporte de soldadores y estaño.

SOFTWARE

Software libre (Scracht, IDE Arduino, Tinkercad,

Software de diseño e impresión en 3D

RECURSOS WEB

Los necesarios según proyecto.

g) Relación con el entorno escolar y ciudadano.

Este proyecto va a contribuir a mejorar la integración de los Ciclos Formativos del Centro, que tradicionalmente van “a otro ritmo” dentro de la comunidad educativa del centro, suponiendo un reto de integración, tanto del profesorado como del alumnado que participe.

h) Modelo de inclusión.

Este proyecto integrará el trabajo con varios grupos de alumnos de diferentes niveles. A pesar de que necesita de unos conocimientos técnicos elevados (del profesorado), el programa no está dirigido a un perfil de alumnado de excelencia educativa y dada la variedad de actuaciones previstas mediante un adecuado reparto de roles y de tareas todo el espectro de alumnado puede encontrar su espacio de colaboración y de desarrollo personal.

i) Impacto y difusión en el entorno inmediato y a través de la Red.

Los impactos que consideramos que puede conseguir el programa son los siguientes:

 Mejora en la formación técnica del profesorado que participe en nuevas tecnologías y en robótica.

 Mejora en la formación del profesorado en gestión de trabajos colaborativos.

 Mayor motivación del alumnado hacia las asignaturas implicadas.

 Promoción del Centro, hacia el exterior, como programa de éxito que mejore nuestra imagen de Centro.

 Satisfacción personal tanto del profesorado como del alumnado participante.

La difusión del programa dentro de la comunidad educativa se realizará mediante:

 Exposiciones periódicas en el hall del centro de los proyectos realizados.

 Exposición de proyectos el día del centro y realización de un taller en el que los alumnos participantes del taller enseñen y expliquen a sus familiares, y al resto de la comunidad educativa los proyectos realizados.

La difusión del programa será a través de la red mediante:

 Redes sociales: Twitter, Facebook, Instagram

 Página web del Centro

 Blog de aula que se creará para el proyecto

4. SEGUIMIENTO Y EVALUACIÓN.

Dentro de las primeras fases del proyecto, se realizará un seguimiento pormenorizado de los diferentes datos recogidos, analizando si las tecnologías implementadas van a dar respuesta para la recopilación de información.

El análisis de datos se presenta ya como una fase propia del proyecto y fundamental para poder dar respuesta a las necesidades planteadas por las empresas colaboradoras.

4.1 Elementos que se evaluarán y herramientas que se van a utilizar:

Evaluaremos los siguientes ítems, con el fin de mejorar el proceso de cara al próximo año:

ITEM EVALUABLE

HERRAMIENTAS DE EVALUACIÓN

Grado de consecución de cada uno de los objetivos expuestos en apartados anteriores

Herramientas online y plantillas

El impacto logrado tras la difusión del programa

Presentaciones multimedia y exposiciones. Publicaciones en redes sociales.

El grupo y sus miembros (profesorado)

-Autoevaluarse como persona dinamizadora

-Evaluar la experiencia docente

El grupo y sus miembros (alumnado)

-Autoevaluarse como alumno

-Evaluar la experiencia personal

Sesión grupal con los participantes

Sesión grupal con los participantes

4.2. Temporalización (momentos en que se abordará la evaluación).

Septiembre: evaluación de conocimientos iniciales, carencias y necesidades. Formación personal a la espera de si hay concesión.

Mensualmente: evaluación de seguimiento, Feedback y propuestas de mejora. Evaluación de los resultados de la difusión del taller.

Enero: evaluación del producto y del proceso.

Marzo: evaluación del producto y del proceso.

Junio: evaluación global del proyecto y propuestas de mejora para el próximo curso.

4.3. Indicadores que se utilizarán para la evaluación de los distintos elementos.

Elemento que se evalúa

Indicadores utilizados para la EVALUACIÓN INICIAL:

· Se han detectado las carencias técnicas y formativas de los participantes

· Se ha establecido un plan de trabajo concreto

· Se han establecido objetivos del programa

· Se han repartido tareas y establecido roles.

Indicadores utilizados para la EVALUACIÓN DE SEGUIMIENTO mensual:

· Las fases y etapas se van cumpliendo según el calendario establecido

· Se mantiene la motivación hacia el proyecto

· Se consiguen los recursos TIC necesarios

· Se ha conseguido la formación técnica necesaria

Indicadores utilizados para la EVALUACIÓN DEL PRODUCTO:

· Los productos finales satisfacen las necesidades planteadas

· Tienen un grado de acabado correcto

· Son replicables

· Económicamente son sostenibles

Indicadores utilizados para la EVALUACIÓN DEL ALUMNADO:

· Toma decisiones autónomas

· Tiene capacidad de autocrítica

· Niveles de autonomía social adecuados

· Pone en práctica lo aprendido

· Participa activamente en la difusión

· El grupo es activo en sus sesiones

· Los roles asignados se han cumplido

· Las tareas repartidas a cada participante se han llevado a cabo

· Se han tomado decisiones de forma conjunta y colaborativa

Indicadores utilizados para la EVALUACIÓN DEL PROFESORADO:

· Establece relaciones positivas con los otros participantes

· Muestra capacidad de liderazgo

· Muestra capacidad de dinamización de grupos

· Aplica lo aprendido a otros ámbitos del proyecto