Este documento presenta una propuesta pedagógica innovadora para la enseñanza de la ciencia y la tecnología llamada ATA-epe. La propuesta consiste en una conceptualización de la ciencia y la tecnología, una concepción del conocimiento y el aprendizaje, y una dinámica de trabajo basada en proyectos llamados Actividades Totalidad Abiertas. También incluye materiales como los Ataos, que son conjuntos de piezas plásticas para construir artefactos, y material escrito de apoyo.

1. Una Propuesta Pedagógica innovadora para la
enseñanza de la ciencia y la tecnología.
CATALOGO

2. PROPUESTA PEDAGOGICA
La propuesta ATA-epe para la introducción en la ciencia-tecnología
(en particular, de la tecnología contemporánea) consiste en un
conjunto de elementos teóricos y prácticos.
1. Una conceptualización acerca de lo que es la ciencia-tecnología
en la que se caracteriza la tecnología contemporánea más como
una manera de pensar, que por los artefactos característicos que
inundan nuestra cotidianidad.
2. Una concepción de conocimiento en la que se plantean fronteras
puntuales para distinguirlo de la información. Si bien la
información es fundamental, solo tendremos el conocimiento
cuando la información se enriquezca con la imaginación y la
experiencia y se contextualice en procesos de conversación,
razonamiento y creatividad.
3. Una concepción de aprendizaje que antagonice con las prácticas
de repetición y memorización y coloque en primer plano los
aprendizajes en los que el sujeto que aprende sea protagónico,
activo y comprometido. Se trata de rechazar la obediencia por su
contribución a la aceptación de la arbitrariedad.
4. Una dinámica de trabajo que garantiza el sentido y pertinencia
de las actividades de clase: las Actividades Totalidad Abiertas
ATAs. Esta estrategia pedagógica es el resultado de la
investigación y es reconocida por Colciencias y la comunidad
académica. En la propuesta ATA, las actividades se organizan
en términos de proyectos, de aula, disciplinares o heterogéneos,
dependiendo de las circunstancias.
5. Un conjunto de materiales que posibilitan la concreción de lo
imaginado. Este conjunto puede organizarse en diferentes
conjuntos que denominamos ATAOS de acuerdo con diferentes
niveles de elaboración.
a. Ataos introductorios que enfatizan en el protagonismo y
en las posibilidades de convertir, mediante el diseño, las
ideas y planes en concreciones.
b. Ataos electromecánicos que permiten vivir la experiencia
de la retroalimentación negativa y el control de manera
transparente. Se trata de cuatro artefactos que
denominamos, ratón, termita, cangrejo y toro.
c. Ataos institucionales con posibilidades de construcción de
artefactos complejos como ascensores y brazos
antropomórficos de hasta cinco grados de libertad.
d. Ataos electrónicos con bucles de retroalimentación, que
ilustran el control mediante circuitos con transistores.
e. Ataos que permiten el uso de microcontroladores.
Estos Ataos están constituidos por piezas plásticas fabricadas por
inyección (en Bogotá), elementos eléctricos, así como tornillos y
tuercas que se consiguen comercialmente. Esta circunstancia hace
que su precio no tenga competencia frente a otros materiales
similares.
6. Un conjunto de materiales escritos que respaldan las actividades
con fidelidad frente las perspectivas teóricas enunciadas y que
enriquece las posibilidades prácticas que posibilitan los
materiales.
a. Guías.
b. Cartillas.
c. Libros.
7. Un conjunto de cursos y exposiciones sobre la propuesta, que
pueden dividirse e n dos tipos:
a. Exposiciones cortas
i. Exposición A sobre la alternativa ATA-epe:
conferencia-taller de 3 horas.
ii. Exposición B sobre la alternativa ATA-epe:
conferencia-exposición de 1 hora y 30 minutos.
iii. Curso introductorio de formación de 8 horas sobre
la propuesta, dirigido a maestros, que incluye dos
exposiciones - seminario con dos talleres de
manipulación de los artefactos.
b. Cursos de formación
iv. Nivel exploración con las máquinas simples. (30 h).
v. Nivel de artefactos electromecánicos. Control 1.
(30h).
vi. Nivel de artefactos electrónicos. Control 2. (30 h).
vii. Nivel de artefactos con control automático. (30 h).

4. El Atao Exploración es una solución para aquellos creativos que no quieren que sus
ideas se frustren por no contar con un taller de carpintería. Además pueden usar una y
otravezlosmismosmaterialesdadasurobustezydurabilidad;siendoesteunpuntode
partidaparainiciarseeneldiseñoeinvencióndeartefactos.
El Atao exploración, se trata de un conjunto de piezas que permite el armado de
artefactos, maquinas y móviles. Este Atao está constituido por 62 piezas de plástico,
tornillos de diferentes especificaciones, un motor y lo necesario para utilizar el
movimiento con diferentes objetivos. Viene acompañado de dos herramientas (una
llave mixta y un destornillador doble punta) y de un empaque que permitirá el
transporteyusodelosmaterialesdemanerapráctica.
No. de Piezas
305
79
10
4
11
8
25
12
2
3
2
1
1
214
15
4
19
21
9
12
2
2
4TORNILLO 3/16 x 3"
TORNILLO 3/16 x 2 1/2"
TORNILLO 3/16 x 2"
TORNILLO 3/16 x 1 1/2"
TORNILLO 3/16 x 1 1/4"
TORNILLO 3/16 x 1"
TORNILLO 3/16 x 3/4"
TORNILLO 3/16 x 1/2"
TORNILLO 3/16 x 5/8"
TORNILLOS Y TUERCAS
SOPORTE DE MOTOR GRANDE
SOPORTES DE MOTOR
RUEDA DE 1 CM
RUEDA DE 3,5 CM
RUEDA DE 5 CM
RUEDA DE 9 CM
RUEDA
PLATINA DE 4 HUECOS
PLATINA DE 7 HUECOS
PLATINA
VIGA DE 5 HUECOS
PIEZA
VIGA DE 9 HUECOS
VIGA DE 11 HUECOS
VIGA DE 15 HUECOS
VIGA
PIEZAS PLASTICAS
TOTAL DE PIEZAS
No. de Piezas
2
5
1
30
70
1
15
1
0
0
0
1
6
2
2
2
3
1
1
1
3
DESTORNILLADOR PEQUEÑO 1
DESTORNILLADOR GRANDE 1
1
PIEZA
LLAVE MIXTA
HERRAMIENTAS
CONECTOR DE PILA
CIRCUITOS IMPRESOS
MOTOR GRANDE
MATERIAL ELECTRICO Y
ELECTRONICO
CAUCHO CORREA
LLANTA GRANDE
LLANTA PEQUEÑA
LLANTAS
LLANTAS Y CORREAS
TUBO 3/16" X 1,5 CM
ACOPLE MOTOR
TORNILLO SIN FIN 3/16 x 13CM
TORNILLO SIN FIN 3/16 x 15CM
GANCHO CON ROSCA 3/16"
ARANDELA 3/16
MARIPOSA
TUERCA HEXAGONAL
TUERCA SEGURIDAS 3/16
TORNILLO 3/16 x 4"
TORNILLO 3/16 x 3 1/2"
TORNILLO 3/16 x 5 /14"

9. La robótica es un campo de aplicación fascinante en el cual confluyen conocimientos de mecánica,
electricidad y electrónica, además de la ciencia del control o cibernética.
Los robots móviles tienen una gran variedad de aplicaciones, en el transporte, en puertos, industrias y en
las grandes bodegas de abastecimiento, en actividades de riesgo como desactivación de explosivos y
exploración de campos de guerra, en sitios donde han ocurrido desastres, en lugares como el fondo del
mar donde es difícil que el hombre llegue y en la exploración del cosmos, entre otras.
El conjunto de robots móviles al cual pertenecen el Ratón, la Termita, el Toro y el Newton están diseñados
para ilustrar las posibilidades y versatilidad de los materiales ATA-EPE, practicar con algunos elementos
fundamentales de las ciencias físicas y dar los primeros pasos hacia la incursión en la tecnología
contemporánea, al aproximarnos a las ciencias del control por retroalimentación.
Al trabajar con los materialesATA– EPE podemos crear un número infinito de posibilidades, no sólo para la
elaboración de los robots móviles introductorios, sino para la construcción de elementos de laboratorio
como catapultas, balanzas, palancas, tornos y máquinas.Así pues, la construcción de estos móviles es un
buen preámbulo para conocer las características y ventajas del materialATA– EPE.
En el proceso de armado de los cuatro artefactos encontraremos ejemplos muy bien logrados de
transmisión y transformación de movimientos y de la manera como se logra estabilidad y rigidez en las
estructuras, además de ocasiones interesantes para aproximarnos a la interpretación de gráficos y textos.
No. de Piezas
221
61
7
4
6
14
6
9
2
0
6
2
2
1
2
148
12
0
5
25
8
10
8
PIEZA
TOTAL DE PIEZAS
PIEZAS PLASTICAS
VIGA
VIGA DE 15 HUECOS
VIGA DE 11 HUECOS
VIGA DE 9 HUECOS
VIGA DE 5 HUECOS
PLATINA
PLATINA DE 7 HUECOS
PLATINA DE 4 HUECOS
RUEDA
RUEDA DE 9 CM
RUEDA DE 5 CM
RUEDA DE 3,5 CM
RUEDA DE 1 CM
SOPORTES DE MOTOR
SOPORTE DE MOTOR GRANDE
TORNILLOS Y TUERCAS
TORNILLO 3/16 x 1/2"
TORNILLO 3/16 x 5/8"
TORNILLO 3/16 x 3/4"
TORNILLO 3/16 x 1"
TORNILLO 3/16 x 1 1/4"
TORNILLO 3/16 x 1 1/2"
TORNILLO 3/16 x 2"
PLATINA FIN DE CARRERA
SOPORTE DE MOTOR PEQUEÑO
No. de Piezas
4
3
3
0
0
20
40
0
10
0
0
0
0
0
4
2
0
2
5
2
1
1
1
3
DESTORNILLADOR PEQUEÑO 1
DESTORNILLADOR GRANDE 1
1
TORNILLO 3/16 x 2 1/2"
TORNILLO 3/16 x 3"
TORNILLO 3/16 x 3 1/2"
TORNILLO 3/16 x 4"
PIEZA
TORNILLO 3/16 x 5 /14"
TUERCA SEGURIDAS 3/16
TUERCA HEXAGONAL
MARIPOSA
ARANDELA 3/16
GANCHO CON ROSCA 3/16"
MOTOR GRANDE
CIRCUITOS IMPRESOS
TORNILLO SIN FIN 3/16 x 15CM
TORNILLO SIN FIN 3/16 x 13CM
ACOPLE MOTOR
TUBO 3/16" X 1,5 CM
LLANTAS Y CORREAS
LLANTAS
CONECTOR DE PILA
HERRAMIENTAS
LLAVE MIXTA
MOTOR PEQUEÑO
LLANTA PEQUEÑA
LLANTA GRANDE
CAUCHO CORREA
MATERIAL ELECTRICO Y
ELECTRONICO

10. El robot ratón es un ejemplo inicial de cómo un artefacto "toma decisiones", de manera contraria a los casos tradicionales, donde
unmóvilqueincorporaensufuncionamientounmotorúnicamentesemuevehaciaadelanteohaciaatrás.
Dependiendo de donde se encuentre, este móvil puede quedarse dando vueltas o al encontrar una pared, continuar su
movimientoalolargodeella.
Mientras un motor lo acerca a la pared, cuando llega a ésta (al contacto con ella) se dispara el otro motor que lo separa, iniciando
elciclodeacercamientoydistanciamientoperiódico.
Elartefactoestácompuestodevariaspartes:
1. Chasisoesqueletodelmóvil.
2. Sistemadetraccióncompuestopordosmotores,dosruedaspoleasyunaruedalibre.
3. Un circuito eléctrico que incluye los dos motores eléctricos, la batería de 9 voltios, el interruptor general, los cables y
elsensormecánico(interruptor).
4. El circuito lógico que está constituido por el sensor mecánico y el circuito eléctrico. El sensor es el contacto del móvil
con su entorno. Su respuesta es digital: Hay (1) o no hay (0) contacto. Para (1) actúa el motor cercano a la pared.
Para(0)actúaelmotordistantedelapared.
Todosestoselementosestánalavistaparamostrarelfuncionamientodemaneratransparente.

11. Este móvil avanza entre dos paredes, laberinto, tocándolas alternativamente. Cuando detecta una pared cambia su estado
dinámico:dejadefuncionarunmotorycomienzaafuncionarelotro.Claro,sinoencuentraparedsumovimientoserácircular.
Elartefactoestácompuestodevariaspartes:
1. Chasisoesqueletodelmóvil.
2. Sistemadetraccióncompuestopordosmotoresydosruedaspoleas.
3. Un circuito eléctrico que incluye los dos motores eléctricos, la batería de 9 voltios, el interruptor general, los cables y
losdossensoresmecánicos(interruptores).
4. El circuito lógico que está constituido por los sensores mecánicos y el circuito eléctrico. Los sensores son el contacto
del móvil con su entorno. En cada uno de ellos la respuesta es digital: Hay (1) o no hay (0) contacto. Para (1) actúa el
motorcercanoalapared.Para(0)actúaelmotordistantedelapared.
Todosestoselementosestánalavistaparamostrarelfuncionamientodemaneratransparente.
Cuando el móvil inicia su movimiento, la dirección dependerá de la posición de las palancas, "antenas", articuladas con los
sensoresmecánicos.

12. Este móvil se desplaza por una superficie y cuando encuentra un obstáculo al frente, retrocede en una dirección aleatoria
para reiniciar un nuevo ciclo, como si buscara una trayectoria libre de obstáculos.
La utilización de un solo motor muestra con claridad la consecuencia de los cambios de polaridad de la batería.
La manera como la detección del obstáculo hace que (1) el móvil retroceda, (2) continúe su movimiento en otra dirección y (3)
mantenga este movimiento en búsqueda de una trayectoria libre de obstáculos, nos muestra el funcionamiento de una
"memoria mecánica".
El artefacto está compuesto de varias partes:
1. Chasis o esqueleto del móvil.
2. Sistema de tracción compuesto por un motor y una rueda polea.
3. Un circuito eléctrico que incluye un motor eléctrico, una batería de 9 voltios, un interruptor general, los cables y
los dos sensores mecánicos (interruptores).
4. El circuito lógico está constituido por los sensores mecánicos y el circuito eléctrico. Los sensores son el contacto
del móvil con su entorno. En cada uno de ellos la respuesta es digital. Hay (1) o no hay (0) obstáculo. La
detección del obstáculo cambia la polaridad del motor. Si no hay, el móvil continúa su movimiento.
Todos estos elementos están a la vista para mostrar el funcionamiento de manera transparente.
Para iniciar el funcionamiento del robot se debe mover una de las vigas que detectan el obstáculo, de tal manera que se
active el sensor - interruptor .

13. Es sorprendente observar el movimiento del Cangrejo sobre una mesa. Cuando llega al borde, se detiene, retrocede en una
dirección aleatoria y avanza ahora hasta llegar a otro borde en donde ocurre algo parecido ya que las trayectorias que sigue
son cambiantes.
La utilización de un solo motor muestra con claridad la consecuencia de los cambios de polaridad de la batería.
La manera como la detección del vacío hace que (1) el móvil se detenga, (2) comience a moverse en la dirección contraria y
(3) mantenga este movimiento aunque el vacío que se detectó ya haya sido eludido, nos coloca ante un reto mecánico que
podría describirse como la fabricación de una memoria mecánica.
El artefacto está compuesto de varias partes:
1. Chasis o esqueleto del móvil.
2. Sistema de tracción compuesto por un motor y una rueda polea.
3. Un circuito eléctrico que incluye un motor-reductor eléctrico, una batería de 9 voltios, el interruptor general, los
cables y los dos sensores mecánicos (interruptores).
4. El circuito lógico que está constituido por los sensores mecánicos y el circuito eléctrico. Los sensores son el
contacto del móvil con su entorno. En cada uno de ellos la respuesta es digital. Hay (1) o no hay (0) vacío. La
detección de vacío cambia la polaridad del motor. Si no hay, el móvil continúa su movimiento.
Todos estos elementos están a la vista para mostrar el funcionamiento de manera transparente.
Para iniciar el funcionamiento del robot se debe mover uno de los brazos que detecta el vacío. Este activará el sensor -
interruptor a través de una palanca.

14. El conjunto de piezas ATA-EPE requieren de ajustes ( en forma similar que los equipos reales) para lograr un
óptimo funcionamiento, esta es una de las fortalezas del sistema pues enfrenta al estudiante a resolver
problemas de funcionamiento y mejora de los diseños desarrollados.