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PROYECTO INTERNO IE NARANJAL ROBOTICA 2012.pdf

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INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL
VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO
“NARANTRÓNICA”
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  1. 1. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 PROYECTO: NARANTRÓNICA FORTALECIMIENTOD DEL SEMILLERO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL MEDIANTE LA INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA. Por JOSE NOE SANCHEZ SIERRA Ingeniero Electrónico INSTITUCION EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA QUINDIO FEBRERO 2012
  2. 2. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 PROYECTO: NARANTRÓNICA FORTALECIMIENTOD DEL SEMILLERO DE CIENCIA Y TECNOLOGIA DE LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL MEDIANTE LA INTRODUCCIÓN A LA ROBÓTICA. Por Ing. JOSE NOE SANCHEZ SIERRA Docente del área de Tecnología e Informática Presentado aL CONSEJO DIRECTIVO Institución Educativa Naranjal Y al Esp. GERARDO BURGOS CAMELO Rector INSTITUCION EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA QUINDIO FEBRERO 2012
  3. 3. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 TABLA DE CONTENIDO PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA........................................................................................1 OBJETIVOS..............................................................................................................................2 JUSTIFICACIÓN ......................................................................................................................3 ANTECEDENTES ......................................................................................................................4 MARCO LEGAL......................................................................................................................5 MARCO TEÓRICO .................................................................................................................7 POBLACIÓN BENEFICIADA................................................................................................ 11 METODOLOGIA .................................................................................................................. 12 PLAN DE TRABAJO ............................................................................................................. 16 CRONOGRAMA ................................................................................................................. 17 CONTROL Y SEGUIMIENTO ................................................................................................ 18 PRESUPUESTO...................................................................................................................... 19 BIBLIOGRAFIA...................................................................................................................... 21
  4. 4. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ¿Se puede utilizar un robot para mejorar los procesos agropecuarios? Mediante las TIC y la incorporación de la robótica educativa se pretende bajo la metodología “Aprendizaje por proyectos” diseñar y ensamblar diferentes tipos de autómatas que le permitan al estudiante, al niño, a la niña, al joven y a la joven de la vereda Naranjal desarrollar habilidades creativas, lógico-matemáticas e innovadoras aplicadas al mejoramiento del sector agropecuario (Agrorobótica). Es así como nuestro proyecto busca fortalecer el semillero de investigación y ampliar su Taller de Tecnología, para generar espacios de enseñanza en jornadas extracurriculares, procurando el uso adecuado del tiempo libre, espacios denominados “Talleres de Robótica”, en los cuales se cuente con materiales y herramientas suficientes para el trabajo en electrónica y robótica.
  5. 5. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 2 OBJETIVOS Objetivo general Contribuir al desarrollo de las capacidades creativas, habilidades en diseño y fluidez tecnológica de los niños, niñas y jóvenes de la vereda Naranjal, por medio de la Robótica y el desarrollo de soluciones en automatización y electrónica aplicadas al mejoramiento del sector agropecuario (Agrorobótica) Objetivos específicos • Diseñar una propuesta pedagógica para orientar la ejecución de los procesos de aprendizaje en diseño y creación con robótica de los niños, niñas y jóvenes participantes. • Crear los espacios creativos para el desarrollo de habilidades de diseño. • Comprender, utilizar y poner en práctica conceptos de razonamiento mecánico (física aplicada) tales como: fuerza, velocidad, aceleración, fricción (rozamiento) centro de gravedad, engranajes, torque, relación, transmisión, ventaja mecánica, trabajo, potencia, etc. • Participar activamente en proyectos realizados en equipo, colaborativamente. • Solucionar problemas mediante acuerdos con compañeros. • Utilizar herramientas informáticas para programar los robots. • Emplear las TIC en la gestión de la información necesaria para el diseño de soluciones enfocadas al sector agropecuario. • Clasificar y reutilizar el material de desecho tecnológico en los proyectos a realizar. • Elaborar manuales de usuario y funcionamiento de los proyectos a implementar.
  6. 6. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 3 JUSTIFICACIÓN Lo que comenzó como un hobby por parte de los estudiantes, se ha convertido en un semillero de investigación en ciencia y tecnología, que día a día crece en número, impactando directamente a la comunidad de la Vereda Naranjal, con la apropiación y uso adecuado de la Tecnología, y el aprovechamiento del tiempo libre de los alumnos. El trabajo ejecutado está enmarcado en el interés que demuestran los estudiantes por el crear, por el aprender haciendo, interés que tiene como meta generar nuevos conocimientos en la aplicación de la tecnología, la robótica, la automatización y las energías renovables en el sector agropecuario, que fortalezcan los procesos de nuestra región y que se puedan implementar directamente en la institución, por ser ésta de carácter agropecuario. En el marco de nuestra experiencia, conseguida gracias al “Aprendizaje por proyectos” concebimos la robótica educativa como una oportunidad de aprendizaje que se apoya en las tecnologías digitales, en las TIC para desarrollar habilidades creativas, lógico-matemáticas, creación de programas (algoritmos), conocimientos de física y mecánica, así como diseños innovadores que mejoren los procesos agropecuarios.
  7. 7. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 4 ANTECEDENTES La Institución Educativa Naranjal con su semillero de investigación conformado por docentes y estudiantes, participó en el 2009 en la Feria Municipal de la ciencia realizada en el municipio de Quimbaya y obtuvo el primer lugar con el proyecto de Control de Riego Automatizado. Así mismo participó en la Feria de la Ciencia Departamental del 2009 en el municipio de Calarcá y obtuvo el segundo lugar con el Proyecto de Instalaciones Avícolas Inteligentes. En el año 2010 en le Feria Municipal en Quimbaya y obtuvo el primer puesto con el proyecto de “Iluminación Automática para el mejoramiento de la productividad en Galpones”, también participo en la Feria Departamental en dicho año realizada en el municipio de La Tebaida, obteniendo el primer puesto con el proyecto “Germinador Automatizado de Semillas de Tomate” En el año 2011 el equipo de investigación participó en la feria de la ciencia realizada en el municipio de Quimbaya, obteniendo el primero, segundo, cuarto y sexto lugar con los proyectos de: “Germinador automatizado Versión 2”, “La Guadua Ecológica”, “La Casa Autosostenible” y el “Lixiviado de Plátano”, con esto lugares se ganó el derecho a participar en la Feria Departamental, la cual se llevo a cabo en el municipio de Montenegro, obteniendo el primer puesto con la “Guadua Ecológica” y en otra categoría el segundo lugar con el proyecto llamado “Lixiviado de Plátano”. En este mismo año, participamos en las convocatorias de Colciencias “Programa Ondas” con varios proyectos, mejorando los ya mencionados y fortaleciendo los dos grupos de investigación relacionados con las TIC en la Institución: “TAINA” en el ámbito agropecuario, y “Tecnonaranjal” en la aplicación de la tecnología para el cuidado y mejoramiento del medio ambiente, cuya bandera en el año 2011 fue el “Gymnator” (una bicicleta capaz de generar electricidad para la casa autosostenible). Para ampliar esta información visite: http://tecnonaranjal.blogspot.com/
  8. 8. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 5 MARCO LEGAL El Presidente Álvaro Uribe sancionó la Ley 1341 del 30 de julio de 2009 con la que se busca darle a Colombia un marco normativo para el desarrollo del sector de Tecnologías de Información y Comunicaciones (TIC), promueve el acceso y uso de las TIC a través de la masificación, garantiza la libre competencia, el uso eficiente de la infraestructura y el espectro, y en especial, fortalece la protección de los derechos de los usuarios. Entre el articulado de esta Ley, estacan los siguientes artículos por tener impacto directo en el sector educativo del país: ARTÍCULO 2.- PRINCIPIOS ORIENTADORES. La investigación, el fomento, la promoción y el desarrollo de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones son una política de Estado que involucra a todos los sectores y niveles de la administración pública y de la sociedad, para contribuir al desarrollo educativo, cultural, económico, social y político e incrementar la productividad, la competitividad, el respeto a los derechos humanos inherentes y la inclusión social. Las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones deben servir al interés general y es deber del Estado promover su acceso eficiente y en igualdad de oportunidades, a todos los habitantes del territorio nacional. Son principios orientadores de la presente Ley 7. El Derecho a la comunicación, la información y la educación y los servicios básicos de las TIC: En desarrollo de los artículos 20 y 67 de la Constitución Nacional el Estado propiciará a todo colombiano el derecho al acceso a las tecnologías de la información y las comunicaciones básicas, que permitan el ejercicio pleno de los siguientes derechos: La libertad de expresión y de difundir su pensamiento y opiniones, la de informar y recibir información veraz e imparcial, la educación y el acceso
  9. 9. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 6 al conocimiento, a la ciencia, a la técnica, y a los demás bienes y valores de la cultura. Adicionalmente el Estado establecerá programas para que la población de los estratos desarrollara programas para que la población de los estratos menos favorecidos y la población rural tengan acceso y uso a las plataformas de comunicación, en especial de Internet y contenidos informáticos y de educación integral. ARTÍCULO 6.- DEFINICIÓN DE TIC: Las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (en adelante TIC), son el conjunto de recursos, herramientas, equipos, programas informáticos, aplicaciones, redes y medios, que permiten la compilación, procesamiento, almacenamiento, transmisión de información como: voz, datos, texto, vídeo e imágenes ARTÍCULO 39.- ARTICULACIÓN DEL PLAN DE TIC: El Ministerio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones coordinará la articulación del Plan de TIC , con el Plan de Educación y los demás planes sectoriales, para facilitar la concatenación de las acciones, eficiencia en la utilización de los recursos y avanzar hacia los mismos objetivos. Apoyará al Ministerio de Educación Nacional para: 1. Fomentar el emprendimiento en TIC, desde los establecimientos educativos, con alto contenido en innovación 2. Poner en marcha un Sistema Nacional de alfabetización digital. 3. Capacitar en TIC a docentes de todos los niveles. 4. Incluir la cátedra de TIC en todo el sistema educativo, desde la infancia. 5. Ejercer mayor control en los cafés Internet para seguridad de los niños Tomado de: http://edutecno.org/2009/08/colombia-ley-de-tic- 2009/COLOMBIA: LEY DE TIC (2009) Eductecno.org
  10. 10. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 7 MARCO TEÓRICO La robótica educativa, surge de las investigaciones y desarrollos emprendidos en los años 60 por Seymour Papert y otros investigadores del Laboratorio de Medios del Massachussets Institute of Tecnology (MIT) quienes crearon dispositivos tecnológicos que permitan a los niños construir edificios y máquinas, por ejemplo, la tortuga gigante, de vidrio y plástico, que conectada a un computador se podía controlar desde un panel externo y programar en el lenguaje computacional Logo. Dice Resnick (2001),“fue así como realizamos un trabajo en colaboración con la compañía de juguetes LEGO y comenzamos a vincular los bloques deconstrucción con el lenguaje de programación Logo, una combinación que denominamos LEGO/Logo”. (Resnick, 2001, p. 51). En la década de los 80, esos juguetes ya se habían difundido por el mundo, incluyendo las escuelas, y junto a ellos las preocupaciones acerca de ¿Qué hacer con ellos? ¿Cómo sacar provecho de esos equipos en los procesos de aprendizaje de los estudiantes?. Para 1993, Seymour Papert, creador del construccionismo disciplina que concede especial importancia al papel que pueden desempeñar las construcciones en el mundo como apoyo de las que se producen en la cabeza; en su libro La máquina de los niños, capítulo 9“Cibernética”, declara la necesidad de crear una nueva “materia” “menos restricta” “que se conciba como un dominio intelectual mucho más válido para los jóvenes que las materias santificadas por la escuela en la que el conocimiento se valora por la
  11. 11. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 8 utilidad, por ser compatible con los demás y por adecuarse al estilo personal de cada uno” (Papert, 1993, p.197). Esta disciplina de estudio, la “Cibernética para niños” de Papert o la Robótica Educativa para los efectos de este proyecto, se caracteriza por plantear “un marco para que los niños hagan inteligencia artificial, creen prototipos que superan lo humano porque incluyen animales y robots que van más allá de la realidad dejando espacio para la fantasía y (…) el uso de las nuevas tecnologías para hacer algo que nunca antes se había hecho (…) En el futuro los niños crecerán construyendo modelos cibernéticos con la misma facilidad que hoy se construyen coches, casas y trenes. Sólo entonces el pensamiento cibernético será parte de la cultura”. (Papert, 1993, p.199 - 211). En síntesis, se concibe la Robótica Educativa como un contexto de aprendizaje que se apoya en las tecnologías digitales y en los procesos de mediación pedagógica para que los estudiantes creen prototipos o simulaciones robóticas que surgen a partir del ingenio, la creatividad y puesta en práctica de lo aprendido. Quienes participan en esos ambientes diseñan, construyen y programan creaciones propias primero mentales y luego físicas-externas, construidas con diferentes materiales y controladas por un computador a través de un lenguaje de programación. Estas creaciones pueden originarse a partir del estudio de realidades, por ejemplo, la apariencia, las formas de movimiento o de interactuar con el ambiente de un conjunto de mecanismos o máquinas; integrados en un proceso de producción, en un sitio específico o en un ambiente particular que simula las acciones y formas de interactuar de los elementos que lo integran. Otros productos, pueden ser prototipos que corresponden a réplicas de diseños originales inspirados a partir del estudio de una situación problema particular o de la imaginación y creatividad personal o grupal de los integrantes en ese ambiente de aprendizaje” (Acuña, 2006, p.5). En la actualidad, múltiples instituciones y proyectos educativos han incorporado la robótica en sus propuestas de enseñanza o estudio, como una opción para la profundización y gestación de habilidades cognitivo-
  12. 12. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 9 creativas en la población que se beneficia. Estas propuestas plantean diferentes modalidades de enseñanza y producción, por ejemplo: algunos proyectos educativos promueven la construcción de robots que compiten de acuerdo a reglas internacionales y por categorías, otros usan la robótica como recurso de apoyo en el estudio de habilidades básicas en matemáticas, ciencias o física y construyen y programan modelos que ayudan a representar con elementos externos esos conceptos. Otros promueven la construcción de robots que ejecutan tareas y funciones particulares eso que se comportan de cierta manera ante variables del ambiente. También se encuentran contextos en que el interés se dirige hacia un área particular de la robótica y las producciones buscan ese énfasis. Por ejemplo: programar brazos robóticos que la industria ha desechado, transformar robots para que realicen otras funciones o dejen de hacer alguna tarea en particular. Finalmente y de forma menos frecuente, algunas iniciativas de aprendizaje y enseñanza se realizan desde ambientes virtuales que simulan acciones a partir de controles que pueden ser programados y que en su mayoría son desarrollos pertenecientes a campos de aplicación de la inteligencia artificial. Por otra parte, también es posible ubicar diversas formas de ejecución y modalidades de enseñanza tanto, en contextos formales como informales, por ejemplo, la modalidad de clubes, talleres o cursos es muy común en horarios ampliados de la jornada regular o como parte de los procesos de aprendizaje en las materias de ciencias o disciplinas técnicas. A la fecha, no hay conocimiento de experiencias de enseñanza y aprendizaje en primaria o en secundaria que hayan incluido la robótica como materia regular de la oferta educativa en América Latina. Sin embargo, un buen número de centros académicos de formación superior o universitaria en Latinoamérica ya cuentan con planes de estudio y especialidades asociadas a: la robótica, la mecatrónica y la domótica, así como procesos de formación en los campos de la automatización y control a nivel industrial tal es el caso de la especialización en Biodiseño y productos mecatrónicos que ofrece laUniversidad de Buenos Aires en Argentina (Universidad de Buenos Aires, 2010).
  13. 13. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 10 En este ámbito universitario, es altamente valorado, lo que la robótica educativa aporta a los estudiantes desde edades tempranas, porque hace disponibles conocimientos especializados desde mucho antes que ingresen a la universidad, lo que incentiva el desarrollo de habilidades cognitivas que de otra forma no podrían lograrse. Otros campos de abordaje de la robótica asociada a la educación que están tomando auge son los que se dedican al estudio de estrategias para la reutilización de componentes electrónicos que han sido desechados y los cuáles se podrían adaptar para crear robots de bajo costo, promoviendo en los estudiantes una conciencia de bienestar y respecto al ambiente, y de máximo aprovechamiento de los recursos disponibles en las comunidades a las que pertenecen. La incorporación de desechos electrónico agudiza en los estudiantes la creatividad y la resolución de problemas provocados principalmente por las dificultades que se presentan en el acople de mecanismos provenientes de diferentes aparatos o equipos desechados. Asimismo, este tipo de iniciativas demanda de parte de los educadores conocimientos complementarios asociados a la electrónica, la mecánica, el diseño y la ingeniera ya que el ensamble de este tipo de recursos requiere de adaptaciones tanto a nivel estructural como electrónico.
  14. 14. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 11 POBLACIÓN BENEFICIADA El proyecto va dirigido a los estudiantes de quinto grado a grado once de la Institución Educativa Naranjal, de todas las sedes, beneficiando a las veredas: • Naranjal • Morelia Alta • Morelia Baja • Sagrada Familia • La unión • Vigilante alto • Vigilante bajo • La Española • Las Brisas • Entre otras. Así como el área urbana de Quimbaya y Montenegro, ya que algunos de nuestros estudiantes son de estos municipios.
  15. 15. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 12 METODOLOGIA La metodología base de este proyecto es el “Aprendizaje por proyectos” y se desarrolla desde el siguiente enfoque pedagógico: Sala de Exploración de Agro-Robótica. (Taller Agro-robótica) - Enfoque teórico La propuesta de desarrollo pedagógico que se promueve en las Salas de Exploración de Robótica se fundamenta en un conjunto de postulados teóricos con diferentes perspectivas de aplicación, estos son: - Diseño - aprendizaje Binomio inseparable en contextos donde intervienen personas y recursos para crear y dejar fluir las ideas. Tal y como lo afirma Andrade (1995), citando a Goel & Pirolli (Goel & Pirolli, 1992), el hablar de diseño necesariamente remite a una actividad cognitiva que conlleva acciones del hombre transformando el ambiente en que vive, y en relación directa con la creatividad, con el desarrollo de productos, innovaciones, aspectos de orden individual y de índole colectivo1, y con la solución de problemas percibidos no como una formulación definida, sino como una necesidad que ocurre en un contexto cultural y socioeconómico dinámico, que tiene como resultado un artefacto, un sistema o un servicio. (Andrade, E:1995). - Comunicación - diversidad El disponer de un ambiente donde los estudiantes comparten, negocian, toman acuerdos sobre un producto y evalúan el proceso vivido, necesariamente brinda un insumo importante para el crecimiento intelectual y social de quienes participan. Desde la perspectiva Vygostskiana, este conocimiento comienza siendo el objeto de “intercambio social, (ínter psicológica) y después en el interior del propio niño (intrapsicológica)”. (Da Silva, J:2002). Es decir, que cuando una persona intercambia con otras sus experiencias y aprendizajes, estos aprendizajes tienen mayor oportunidad de tornarse concretos y duraderos.
  16. 16. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 13 - Cognición-acción Se plantea como una secuencia de acciones que conlleva investigar para identificar necesidades humanas o problemas que exigen soluciones tecnológicas, planear y diseñar una solución, llevar a cabo el plan, producir, evaluar, mejorar y mercadear el producto. Se opta por esta propuesta metodológica inspirada principalmente en el “Modelo Espiral de B. Boehm” que permite, en primera instancia, el desarrollo de proyectos en conjunto con procesos de evaluación, intercambio y mejoramiento de lo que se hace y cómo se hace. - Enfoque Pedagógico Se adopta como sustento teórico-pedagógico los postulados filosóficos constructivistas de Piaget y Vygotski y los fundamentos pedagógicos el Construccionismo de Papert. Desde el Constructivismo se destaca “la construcción del conocimiento” independientemente de las circunstancias del aprendizaje, es decir el aprendizaje que se manifiesta a medida que el aprendiz interactúa con su realidad y realiza concretamente actividades sobre ella. Por su parte el Construccionismo, sostiene que “si el conocimiento es una construcción del sujeto activo, la mejor manera de lograr dicha construcción es construyendo alguna cosa”. Pero, esos objetos que son construidos deben ser “objetos para pensar”, es decir, estos objetos deberían ser el medio para pensar en otras cosas, como por ejemplo: “el establecimiento de “conexiones” más profundas con los conceptos matemáticos y científicos que subyacen en las actividades” (Resnick, M: 54, 2001). La robótica que se construye en las Salas de Exploración (Taller de Agrorobótica) busca ser ese elemento para pensar del que nos habla Papert. Allí se dispone el contexto para promover una cultura científico-tecnológica, de pensamiento crítico, de curiosidad por indagar sobre el entorno y con una posición propositiva y creativa ante lo que sucede alrededor. Finalmente, otro elemento importante dentro del abordaje pedagógico del Taller de Agrorobótica en primaria, es el concepto de la Zona de Desarrollo Próximo (ZDP) de Vygotski, descrito como ese espacio en el cual avanza cognitivamente una persona, gracias a la interacción y la ayuda de otros con quienes se trabaja, se resuelve un problema o se elabora una tarea. Esta elaboración cognitiva, en el seno de esa interacción y colectividad se construye de una forma y con un nivel que no se obtendría individualmente. Particularmente y de forma intencionada
  17. 17. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 14 en las Salas de Exploración de Robótica se promueve la generación de ambientes de aprendizaje e intercambio donde cada individuo enfrenta situaciones interesantes y retadoras, que lo incentivan a desarrollar producciones externas con sus colegas y que se ven enriquecidas física e intelectualmente con la construcción conjunta. - El ambiente de aprendizaje El planteamiento pedagógico busca en primer término propiciar un ambiente lúdico, de curiosidad hacia las cosas, artefactos u objetos relacionados con procesos, sitios o eventos cotidianos, donde las indagaciones, la exploración de diversas ideas y de estrategias para abordar y solucionar problemas son los derroteros de acción. En este sentido el ambiente de aprendizaje se caracteriza por el cuestionamiento permanente acerca del funcionamiento de las cosas, en donde la discusión en torno a ¿por qué pasa lo que pasa? tanto en construcción como en programación, son actividades permanentes. En este ambiente se han dispuesto una serie de recursos para hacer robótica. Sus
  18. 18. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 15 componentes incluyen: computadoras, lenguajes de programación, actuadores como motores, luces, sirenas, sensores (luz, tacto, temperatura, rotación) y otros materiales para la construcción de estructuras, como son los bloques y elementos de complemento (papel, tapas, vasos, cartones, carruchas, etc). La combinación de estos elementos permite un ingreso sencillo al mundo de la creación, del arte y del diseño de elementos con cierto grado de inteligencia. Todos los componentes anteriormente descritos se conjugan para conformar un ambiente de aprendizaje propicio para adoptar como interrogantes permanentes y derroteros de análisis, las preguntas: ¿cómo funcionan las cosas? y ¿por qué pasa lo que pasa?
  19. 19. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 16 PLAN DE TRABAJO Las jornadas de trabajo se denominarán “SESIONES”, las cuales corresponderán a dos horas en la tarde, desde las 2pm hasta las 4pm. Se trabajarán tres días a la semana: lunes, miércoles y viernes, para ello se requiere la aprobación de horas extras para los docentes que trabajen en este proyecto, de los cuales los días lunes y miércoles se trabajará con el equipo base de estudiantes, alrededor de cinco de ellos, en la elaboración de módulos para que el día viernes los de más integrantes puedan ensamblar y desarrollar sus proyectos con base a los módulos hechos. Productos y metas esperadas: - Elaboración de módulos para la construcción de robots seguidores de línea velocistas. - Elaboración de módulos para robots luchadores de sumo. - Construcción de por lo menos seis robots seguidores de línea - Construcción de por lo menos cuatro luchadores de sumo - Participación en al menos tres competencias de robótica durante este año 2012 (Torneo de Robótica IE Tebaida –mayo-, Torneo de Robótica Uniquindio –octubre- Torneo de Robótica Centro Comercial Bolivar – septiembre- Torneo de Robótica Portal del Quindío –noviembre-) - Elaboración de un prototipo de sistema oxigenador de peces automatizado. - Elaboración de un prototipo de sistema invernadero controlado por medio de un robot. - Mejoramiento del proyecto “La guadua ecológica” al aplicarle electrónica y robótica. - Adecuación y mejoramiento por medio de la electrónica de una incubadora de huevos. - Webquest sobre diferentes propuestas realizadas por los estudiantes y/o el docente facilitador. - Registro fotográfico de cada proyecto realizado. - Instructivo de la construcción y registro del funcionamiento en formato digital. - Video demostrativo del funcionamiento del robot, para cada proyecto realizado, en YouTube. - Participación en redes sociales y foros de intercambio.
  20. 20. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 17 CRONOGRAMA Teniendo en cuenta lo enunciado en el plan de trabajo, se tiene el siguiente cronograma: Actividad Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Noviembre Formación del grupo base; conocimientos básicos de electrónica y programación de PIC x x x x Inscripción estudiantes para el grupo x Elaboración de módulos x x x x Publicación de resultados y evidencias x x x x x x x x Construcción seguidor de línea x x x x x Construcción luchador de sumo x x Oxigenador de peces x x x Sistema invernadero con robótica x x x Guadua ecológica x x x Incubadora x x x x Así mismo, se participará en las diferentes Ferias de la Ciencias, y en los eventos de Robótica (competencias, seminarios, muestras) en los cuales se pueda mostrar y compartir de las experiencias de otras instituciones.
  21. 21. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 18 CONTROL Y SEGUIMIENTO Para el control y seguimiento de este proyecto se retoma lo enunciado en el Plan de Trabajo: “Productos Esperados”. El Taller de robótica, tendrá un blog, un espacio en las redes sociales y en la página de la Institución Educativa Naranjal, para mostrar sus avances, y publicar los diferentes proyectos que en él se realicen, así como lo ha realizado el grupo de investigación “Tecnonaranjal” con su blog http://tecnonaranjal.blogspot.com/. Se llevará un formato de Asistencia Sesión a Sesión. Contará con un archivo para incluir estos formatos y las diferentes comprobantes por los gastos y costos que deba asumir el proyecto.
  22. 22. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 19 PRESUPUESTO Tal como se enunció en el “Plan de Trabajo” uno de los requerimientos mínimo para este proyecto, es la aprobación de horas extras suficientes para que los docentes responsables de este proyecto lo puedan ejecutar. A continuación se enuncian con valores globales los costos de este proyecto. Item Descripción Cantidad Unidad Valor unitario Valor General 1 SERVO MOTOR 6VDC SERVOMOTOR CON ROTACIÓN DE 180 GRADOS ESPECIAL PARA ROBÓTICA Y/O AEROMODELISMO ALIMENTACIÓN 6VDC TORQUE 4.1 KG/CM MEDIDAS 40.4MM X 20MM X 36MM CÓDIGO SERVOCH (SUCONEL) 4 UND $ 25.636 $ 102.544 2 MORREDUCTOR 6VDC, 60RPM, TORQUE 2.0Kg/cm VOLTAJE: 6VDC VELOCIDAD: 60 R.P.M DIÁMETRO: 16mm TORQUE: 2.0Kg/cm LONGITUD Y DIÁMETRO DEL EJE: 8mm, 3mm (SUCONEL CODIGO MR66016) 8 UND $ 17.052 $ 136.416 3 PIÑONES PARA MOTORREDUCTOR PIÑONES PARA MOTORREDUCTORES MR12XX PERMITEN CAMBIAR LAS ESPECIFICACIONES DE VELOCIDAD Y TORQUE DE ACUERDO A LAS ESPECIFICACIONES DE LA APLICACIÓN (SUCONEL CODIGO PMR) 8 UND $ 2.900 $ 23.200
  23. 23. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 20 Item Descripción Cantidad Unidad Valor unitario Valor General 4 CNY 70 SENSOR ÓPTICO REFLEX SEGUIDOR DE LÍNEA (SUCONEL ) 20 UND $ 1.740 $ 34.800 SOLDADURA KESTER X LIBRA 0.031, 60/40 (SUCONEL CODIGO SK) 1 UND $ 57.768 $ 57.768 L293D PUENTE H (SUCONEL) 10 UND $ 4.582 $ 45.820 PLANCHA SECA PARA ROPA (IMPRESOS) 1 UND $ 30.000 $ 30.000 BAQUELA 10X15 FIBRA DE VIDRIO BLANCO (ELECTRONICA LULOA) 10 UND $ 4.500 $ 45.000 5 MOTOTOOL NEGRO PARA BASE (ELECTRÓNICA LULOA) 1 UND $ 90.000 $ 90.000 6 TALADRO PERCUTOR 1/2 MARCA BLACK- DECKER CON JUEGO DE HERRAMIENTAS 1 UND $ 150.000 $ 150.000 7 TALADRO DE ARBOL PARA BANCO (HOME CENTER - TORNILLOS DEL CAFÉ) 1 UND $ 300.000 $ 300.000 8 LM358 12 UND $ 1.200 $ 14.400 9 BD136 50 UND $ 500 $ 25.000 10 BORNERAS TORNILLO 1X2 PARA IMPRESO 50 UND $ 250 $ 12.500 11 74LS86 12 UND $ 700 $ 8.400 12 40106 12 UND $ 800 $ 9.600 13 MOTORES Y MATERIALES DE RECICLAJE PARA ELABORACION DE PROYECTOS 1 UND $ 60.000 $ 60.000 14 RECARGA TONER PARA IMPRESIÓN 1 UND $ 40.000 $ 40.000 15 PAPEL PROPALCOTE PARA IMPRIMIR PCB PLIEGO + CORTE 8 UND $ 1.500 $ 12.000 Total $ 1.197.448
  24. 24. INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL VEREDA NARANJAL, QUIMBAYA, QUINDÍO “NARANTRÓNICA” INSTITUCIÓN EDUCATIVA NARANJAL SEDE NARANJAL – SEGRADA FAMILIA- MORELIA ALTA – MORELIA BAJA- LA UNIÓN RESOLUCIÓN DE ESTUDIOS 772 DE 1999- DECRETO DEPARTAMENTAL 475 DE 2002 - RESOLUCIÓN 00166 DE 2006 REGISTRO DANE 263594000375 – NIT 890003799-9 21 BIBLIOGRAFIA HIDALGO ESPEJO, Martin Ángel “Como trabajar robótica en el Aula. Curso de Robótica Avanzada” Cordoba 2008 Disponible en: http://www.greguerias.com/index_archivos/Ficheros/tecno2/PRAC- ROBOTICAESO.pdf VENTURA, Eduardo. “Agro-robótica” Robótica Educativa y Recreativa. Lrobotikas. República Dominicana. Disponible en: http://lrobotikas.net/es/proyectos- educativos/48-proyectos/83-agrorobotica y en http://redrobotica.org/video/agrorobotica-greenhouse FUNDACIÓN OMAR DENGO. “Robótica y Aprendizaje por diseño” Costa Rica.Disponible en: http://www.educoas.org/portal/bdigital/lae- ducacion/139/pdfs/139pdf7.pdf http://www.colombiaaprende.edu.co/html/mediateca/1607/articles- 106817_archivo.pdfRobótica: espacios creativos para el desarrollo de habilidades para el diseño en niños, niñas y jóvenes en américa latina. http://www.slideshare.net/roboticaeducativacr/proyecto-educativo-robotica- presentation presentación sobre el cómo elaborar proyectos de robótica educativa. http://almacen.gransimenuts.org/NUEVASTECNOLOGIAS/robotica/programacion %20DEL%20PROYECTO.pdf Programación del curso 2007 – 2008 robótica. http://www.roboticaid.com/Documentos/ Roboticaid. Tecnología para construir futuro. http://www.programafrida.net/docs/informes/a_41.pdfFundación Omar Dengo. Informe Final Proyecto: Desarrollo de capacidades para el diseño e implementación de proyectos derobótica educativa en América Latina y el Caribe. Enero 2011 http://www.slideshare.net/bibliotecaiuacj/como-hacer-una-bibliografa Como hacer una bibliografía.

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