TFM Formación en el profesorado (Computación y electrónica)

Universidad Internacional de La Rioja
Facultad de Educación
Trabajo fin de máster
DESARROLLO Y
APLICACIÓN DE UNA
UNIDAD DIDÁCTICA
UTILIZANDO ARDUINO
PARA 3RO DE LA ESO
Presentado por: Víctor Manuel Rodríguez Peña
Tipo de trabajo: Propuesta de intervención
Director/a:
Ciudad:
Fecha:
Richard de Jesús Gil Herrera
Madrid
15-02-2017

TFM Master en la formación del profesorado en Educación Secundaria Obligatoria
Víctor Manuel Rodríguez Peña
Agradecimientos
Agradezco la elaboración de presente TMF al Doctor. Profesor. Don. Richard de Jesús Gil
Herrera y a la Licenciada. Profesora. Doña. Gloria Huerta Martín, sin su labor docente,
constancia y ayuda en este Trabajo Fin de Máster, no hubiese sido posible su realización. A
toda la Comunidad Educativa del Colegio Nuestra Señora de las Victorias, a la Universidad
Internacional de la Rioja (UNIR), y al Centro de apoyo Escolar ATENEA, por enseñarme
el valor de la docencia y por moldear mi persona para una profesión tan delicada, integra y
maravillosa.
Gracias.
La tarea del educador moderno no es cortar selvas, sino regar los desiertos. Clive Staples
Lewis (1898 – 1963).

Resumen
El presente trabajo de fin de master, desarrolla una propuesta de intervención en el centro
escolar Nuestra señora de las Victorias para el presente curso 2016-2017, elaborando una
unidad didáctica, para la asignatura de tecnología de 3º de Educación Secundaria
Obligatoria, haciendo uso de tecnologías de información y comunicación (TIC) para
enseñanza-aprendizaje de la electrónica y áreas afines, basada tanto de la placa (hardware)
y el software de ARDUINO (Entorno de desarrollo). Con el diseño de esta unidad didáctica
se pretende que los alumnos de 3º de Educación Secundaria Obligatoria conozcan de
primera mano la plataforma ARDUINO, aprendan la utilidad tanto del hardware, como del
software de ARDUINO, además de que sepan trabajar con el lenguaje de programación
especifico de esta herramienta, usando distintos componentes electrónicos comunes.
Mediante el desarrollo de esta unidad didáctica se pretende acercar al alumno al mundo de
la electrónica, de la mano de la plataforma de código abierto (open-source) ARDUINO, y
establecer unas bases del saber para que el alumnado pueda aplicar sus conocimientos de
una manera autónoma, con el fin de realizar un proyecto acorde con su competencia en
dicha plataforma. A través de la elaboración de esta unidad didáctica, se pretende motivar a
los alumnos para que, de una manera amena y sencilla, conozcan el mundo de la
electrónica, cada vez más presente en el día a día, que avanza a pasos agigantados y que crea
cada vez más puestos de trabajo. Por estos motivos, todo alumno de Educación Secundaria
Obligatoria debería tener algunos conocimientos básicos sobre el uso de componentes
electrónicos.
En definitiva la gran mayoría de los alumnos a los que ha sido dirigida la presente
propuesta de intervención han adquirido adecuadamente los conocimientos que se han
desarrollado en esta unidad didáctica además se han contrastado el anterior curso escolar
2015-2016 y el presente curso 2016-2017, arrojando como resultado promediado, un
aumento de la media de las calificaciones y un aumento en el número de aprobados en
dicha parte de la materia. Se ha constatado empíricamente que existen deficiencias de los
alumnos ante el desarrollo tecnológico, tanto debido al desconocimiento del contexto
científico, como de la praxis técnica de la herramienta, se denota en la actitud y aptitud de
los alumnos un mayor nivel de consumo de las herramientas digitales y un deficiente o
escaso nivel de desarrollo o producción de contenidos tecnológicos.

Descriptores/palabras clave ARDUINO, Aprendizaje colaborativo/cooperativo,
Hardware, Introducción a la electrónica, Introducción a la programación, Software.
Abstract
This paper develops to master a teaching unit (lesson) for the subject of technology from
3rd Secondary Education with the hardware and software ARDUINO.
It is intended that students from 3rd Secondary Education know the Arduino platform,
known both hardware and software ARDUINO addition to knowing how to work with the
ARDUINO language programming using common electronic components.
By developing this lesson is to introduce students to the world of electronics, robotic and
processing, with ARDUINO open source platform, and lay the foundation of knowledge for
students to go to develop their skills autonomously, in order to develop a project simple
with the platform, and finally through the development of this teaching unit it is intended to
motivate students in a fun and easy way to know the world of electronics, increasingly
present in our day to day, taking steps and create more and more jobs. For these reasons, all
high school students must have basic knowledge about the use of electronic components.
In short, the great majority of the students to whom the present educational proposal of
intervention have adequately acquired the knowledge that has been developed in this
didactic unit in addition have been contrasted the previous one school year 2015-2016 and
the present academic year 2016-2017, resulting in an average increase in the average of the
grades and an increase in the number of approved in this part of the subject.
It has been empirically verified that there are deficiencies of the students in the
technological development, both due to ignorance of the scientific context and the technical
praxis of the tool, it is indicated in the attitude and aptitude of the students a higher level of
consumption of the tools Digital and a poor or low level of development or production of
technological content.
keywords :ARDUINO, collaborative/cooperative learning, Hardware, Introduction to
electronics, Introduction to programming, Software.

ÍNDICE DE CONTENIDOS
1. INTRODUCCIÓN 8
1.1.-Justificación del TFM 8
1.2.-Objetivos de la investigación 9
1.2.1.- Objetivo general 10
1.2.2 .-Objetivos específicos 10
2. MARCO TEÓRICO 10
2.1.-Educación y TIC. 11
2.2.-Marco Normativo. 12
2.3.-Paradigma Enseñanza-Aprendizaje. 14
2.4.-Aprendizaje individual 15
2.5.-Aprendizaje colaborativo/cooperativo 16
2.6.-TIC en el proceso de Enseñanza-Aprendizaje. 18
2.7.-Computación física 20
2.8.-Licencias de uso: Tipología 21
2.8.1 Software libre. 22
2.8.2 Hardware libre. 22
2.9.-Corrientes actuales sobre el estudio de ARDUINO. 23
3. PROPUESTA DE INTERVENCIÓN 24
3.1 Contexto de la intervención 24
3.1.1 Centro de estudio 24
3.1.2 Destinatarios 25
3.1.3 Recursos 25

3.2.-Diagnóstico de la situación 26
3.2.1.-Evidencias centradas en el aprendizaje de los alumnos 27
3.2.2.-Evidencias centradas en el desarrollo de conocimientos del docente 29
3.2.3.-Análisis de la situación: DAFO 30
3.2.4. Resultados del Diagnóstico 31
3.3. Plan de acción: Resultados de la Intervención 34
3.4. Diseño de la unidad didáctica 36
3.4.1.-Objetivo general 36
3.4.2.-Objetivos específicos 36
3.4.3.-Desarrollo/descripción de la actividad 36
3.4.4.-Competencias básicas 40
3.4.5.-Competencias/habilidades adquiridas en el uso de la herramienta 41
3.4.6.-Evaluación por competencias 42
3.4.7.-Evaluación del contenido de la unidad didáctica 43
3.4.8.-Evaluación de la implementación de la unidad didáctica 43
3.4.9. Resultados Esperados de la Intervención 44
3.4.10. Evaluación del Proceso de Intervención 45
4.-CONCLUSIONES 45
5.- PROSPECTIVAS Y LIMITACIONES 47
6.-BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS 49
7.-ANEXOS 50
Anexo A: Prototipado 50
Anexo B: Creative Commons 54

Anexo C: ARDUINO 55
Anexo D: Programación ARDUINO 58
Anexo E: Simuladores ARDUINO 63
Anexo F: Encuesta sobre ARDUINO para docentes 64
Anexo G: Encuesta de opinión docente ARDUINO 65
ÍNDICE DE TABLAS
TABLA 1: Personas participantes en la encuesta de opinión ARDUINO 29
TABLA 2: Análisis DAFO 31
TABLA 3: Aprendizaje del alumnado de 3º de ESO A 32
TABLA 4: Aprendizaje del alumnado de 3º de ESO B 33
TABLA 5: Duración de los objetivos de la Unidad Didáctica 35
TABLA 6: Horario semanal de clases 36
TABLA 7: Cronograma de la actividad 37
TABLA 8: Planificación de Objetivo 1 38
TABLA 9: Planificación de Objetivo 2 39
TABLA 10. Planificación de Objetivo 3 40
TABLA 11: Media de calificaciones y alumnos aprobados cursos 15-16 y 16-17 44
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA 1: Aprendizaje individual 16
FIGURA2: Aprendizaje colaborativo I 17
FIGURA 3: Aprendizaje colaborativo II 17

FIGURA 4: Pantalla de interfaz del Software ARDUINO 26
FIGURA 5: Proyecto práctico en Schoology I (proyecto) 27
FIGURA 6 Proyecto práctico en Schoology II (proyecto) 28
FIGURA 7: Propuesta de cuestionario ARDUINO para docentes. 29
FIGURA 8: Propuesta de cuestionario ARDUINO para docentes, contestación 30
FIGURA 9: Aprendizaje del alumnado de 3º de ESO A 33
FIGURA 10: Aprendizaje del alumnado de 3º de ESO B 34
FIGURA 11: Diagrama de Gantt para el desarrollo del plan de intervención didáctica 35
FIGURA 12: Señales digitales y analógicas 52
FIGURA 13: circuitos serie y paralelo 52
FIGURA 14: Licencia creative commons 54
FIGURA 15: Esquema robótico 56
FIGURA 16: Componentes más relevantes de la placa ARDUINO 56
FIGURA 17: Esquema de programación básico ARDUINO 58
FIGURA 18: Esquema sobre la declaración de una variable en ARDUINO 59

9Víctor Manuel Rodríguez Peña
1.-INTRODUCCIÓN
En la vida diaria la electrónica está presente en muchos aspectos de ésta, y cada vez se crean
más puestos de trabajo en este ámbito científico, por esta razón, los jóvenes de Educación
Secundaria Obligatoria deberían poseer unos conocimientos mínimos de electrónica y
programación, para desenvolverse con nuevos equipos y dispositivos que vienen
emergiendo. Ejemplo de ello, pueden ser los últimos avances en robótica y nanotecnología
realizados para propiciar mejor calidad de vida.
El interés científico que se tiene en este ámbito de la ciencia es muy amplio ya que la
mayoría de la población española desconoce tanto la teoría, como la técnica, así como del
vocabulario relacionado con la electrónica y la programación. Además, este campo científico
con sus alegrías y sinsabores, tiene unos límites de desarrollo e innovación insospechados y
sin definir aún por la comunidad científica, los cuales pueden ser de gran utilidad en la vida
diaria (robótica y nanotecnología). José Manuel Sanchez Ramírez (2016).
Los científicos cada vez más se interesan por este campo, debido a su gran abanico de
aplicaciones y ayuda a otros ámbitos científicos como pueden ser la sanidad, la educación,
la biología, la industria agro-alimentaria, etc. Por este motivo, el desarrollo de la electrónica
debería estudiarse a partir de una edad temprana por los jóvenes, ya que conlleva el
aprendizaje de multitud de conceptos técnicos y tecnológicos, y la realización de diversas
habilidades prácticas, tanto de carácter individual como grupal, con el fin de seguir
desarrollando este amplio y maravilloso ámbito científico. Por este motivo, el presente TFM
se desarrolla e implementa para 3º de Educación Secundaria, atendiendo al currículo
oficial de la Comunidad de Madrid, con el fin de dotar al alumnado de unos conocimientos
mínimos de electrónica y programación.
1.1.-Justificación del TFM
Cada vez es más común, que en enseñanzas medias y superiores , (formación dual, grados e
ingenierías), se incluyan en sus programas formativos y planes de estudio, la enseñanza de
la programación y la electrónica general. En base a que muchos estudiantes encuentran
dificultades en su primer contacto con dichas asignaturas, su enseñanza supone un gran
reto para los docentes. La motivación que se tiene a la hora de realizar el presente trabajo de
fin de Master, es la de introducir a los alumnos de 3º de Educación secundaria Obligatoria
en el mundo de la electrónica de la mano de la plataforma de hardware y software libre
ARDUINO, aplicando los objetivos y contenidos de la unidad curricular referida al bloque V
“electricidad y electrónica”. De hecho, se pretende proporcionar al alumnado unos
conocimientos y herramientas básicas de electrónica y programación para que por ellos

mismos, puedan ir desarrollando sus conocimientos y adquieran la capacidad de realizar
proyectos innovadores de una forma grupal y colaborativa (aprendizaje colaborativo).
Metafóricamente, no se pretenderá "inventar la rueda", sino que, se busca utilizar el sistema
open-source ARDUINO, "como rueda" para desarrollar proyectos innovadores. Miguel
Ángel Rubio (2014).
Para la elaboración de la presente unidad didáctica, se ha sugerido ARDUINO como
plataforma de desarrollo, gracias a su gran funcionalidad y bajo coste, esta plataforma posee
la cualidad de ser un entorno de desarrollo para todo tipo de mecanismos controlados por
ordenador, estas características han convertido a ARDUINO la plataforma ideal para la
docencia. Prácticamente ARDUINO, es un representante importante de la conocida
computación física, dado que desarrolla de una manera muy práctica, visual y en cierta
medida, sencilla los ámbitos de la electrónica, la programación y la robótica Jos Thijssen
(2007).
En base a este paradigma "computación física", se han elaborado los objetivos del TFM y se
ha desarrollado la unidad didáctica propuesta, para la enseñanza de la electrónica y la
programación. La misma, considera un compendio de recursos docentes basados en una
serie de demostraciones, útiles para las clases de teoría relacionados con esta temática y
varios proyectos grupales para ser realizados por los alumnos en el laboratorio de
tecnología.
Mediante el diseño del presente trabajo final de Master y más concretamente el diseño de la
unidad didáctica, se pretende acercar al alumnado el mundo de la electrónica y la
programación de una forma dinámica, práctica, amena e interesante y mediante un
aprendizaje significativo, para que puedan éstos desarrollar de forma grupal y/o individual,
proyectos relacionados con este ámbito de la tecnología. Mª Carmen Mata Montes (2014).
1.2.-Objetivos de la investigación
Los objetivos descritos a continuación refieren al alcance del TFM, los correspondientes a la
unidad didáctica a rediseñar, se detallarán en la sección correspondiente y de manera
específica para la unidad curricular 6, titulada electricidad y electrónica, perteneciente al
bloque 5 electricidad y electrónica, asimismo, gran parte de esos objetivos, también se
pueden utilizar en otros cursos de Educación Secundaria Obligatoria y bachillerato como
por ejemplo tecnología industrial.

1.2.1.-Objetivo general
Mejorar las competencias digitales de los alumnos través de las signaturas de electrónica y
robótica en base al diseño de una unidad didáctica actualizada que incorpora la plataforma
ARDUINO fundamentándose en el aprendizaje colaborativo.
1.2.2.-Objetivos específicos
Los objetivos específicos del presente trabajo de fin de master son:
 Elaborar a partir de la literatura técnica y bibliográfica, un texto claro y sencillo que
aporte valor curricular, al proceso de enseñanza-aprendizaje de la computación
física tanto por parte de los profesores de tecnología, como por parte del alumnado
de la ESO y Bachillerato.
 Evaluar mediante un estudio diagnostico el conocimiento y la motivación de
alumnos y profesores en el uso práctico de la computación física.
 Diseñar e implementar una propuesta de actuación didáctica, dirigida a profesores
de tecnología que imparten conocimientos de electrónica.
2.- MARCO TEÓRICO
El presente marco teórico pone de relieve la situación actual del estudio de la computación
física en las aulas de educación secundaria y bachillerato, tan difícil en su síntesis como su
desarrollo, el cual requiere de un amplio conocimiento abstracto, combinado además con
algunas destrezas físico/espaciales, desarrollado en enseñanzas tales como, la
programación, la electrónica, la robótica, etc.
Este marco se divide en 7 sub-secciones; la primera describe el proceso de educación en la
actual sociedad haciendo hincapié en los cambios que está desarrollando este proceso, la
segunda, narra las diferentes normativas legales en las que se enmarca la presente
propuesta de intervención desde las más generales como la Constitución Española, a las
más específicas y/o de Comunidad Autónoma como el Decreto 48/2015, de 14 de mayo, del
consejo de gobierno, por el que se establece para la comunidad de Madrid el currículo de la
Educación Secundaria Obligatoria. La tercera sub-sección, expone el paradigma Positivista-
Constructivista como base del proceso de Enseñanza-Aprendizaje para el desarrollo de la
presente unidad didáctica. La cuarta subsección, expone el aprendizaje colaborativo como
metodología o estrategia didáctica, para el aprendizaje de la electrónica, la programación y
la robótica, la quinta describe las TIC en el proceso de Enseñanza-Aprendizaje y las
posibilidades que tienen estas tecnologías para la mejora del aprendizaje del alumnado y de

los distintos métodos de enseñanza que utilizan los docentes de tecnología. Las sub-
secciones sexta y séptima desarrollan los conceptos básicos de software y hardware libre
desarrollados por ARDUINO para el aprendizaje de la presente unidad didáctica.
Finalmente, la octava sub-sección identifica las diferentes corrientes de aprendizaje para el
estudio de la electrónica utilizando ARDUINO como piedra angular, como por ejemplo, la
computación física o el desarrollo de proyectos mediante LEGO Mindstorms y ARDUINO.
2.1.-Educación y las TIC
Como consecuencia del avance de la sociedad del conocimiento y de las TIC (en la sociedad
de la información), es vital que la educación se adapte a las nuevas tecnologías, y el aula es
el medio idóneo para esta adaptación. Así que, los docentes deben ser guía de este proceso
de adaptación, enseñando a su alumnado la utilidad y buen uso de estas tecnologías. Las
nuevas tecnologías están modificando el sistema educativo en general y las metodologías de
enseñanza-aprendizaje en particular. La responsabilidad del centro educativo no debe, ni
puede quedarse al margen, ni declinar su obligación de propiciar los cambios que la
sociedad demanda. De hecho, la sociedad mantiene el reto de conseguir que millones de
alumnos que llegan a sus aulas se encaminen, considerando sus destrezas y aptitudes, a un
futuro profesional solvente y que sean socialmente íntegros en su vida diaria.
El uso pedagógico de las herramientas tecnológicas, requiere de la realización de buenos
diseños y proyectos educativos, ya que la finalidad de éstos debe ser la de proporcionar una
enseñanza innovadora, no convirtiéndose en finalidad por sí mismos, sino consecuencia de
decisiones tomadas a partir de una determinada manera de concebir y llevar a la práctica la
enseñanza. La progresiva incorporación de estas herramientas a la enseñanza, a partir de su
propia génesis técnica, se puede aplicar globalmente como un proceso de búsqueda de
alternativas que ha ido resolviendo la necesidad de presentar la realidad en las aulas. Un
tema no menor es que esas nuevas tecnologías se desplazan a escala global, y los Estados
nacionales parecen tener limitaciones técnicas y estructurales para regular los flujos
existentes y también para contraponer dinámicas o intenciones en esa velocidad y escala
(Tedesco, 2005).
Así que, estas nuevas tecnologías evolucionan y se transmiten a una velocidad tan rápida
que los distintos gobiernos tienen problemas para poder legislar al respecto, de una manera
adecuada, ya que se suelen legislar de una forma tardía, en comparación con otros ámbitos
de la vida. Usualmente, los gobiernos elaboran normativas especificas cuando estas
tecnologías ya están extendidas por la población y son utilizadas por miles de usuarios, y
por ende cuando se han visto problemas legales relacionados con su uso, la dinámica del

desarrollo de las nuevas tecnologías se produce de una forma tan veloz y descentralizada
que ha dejado a las instituciones tradicionales rezagadas respecto de las nuevas realidades
que el mercado global está imponiendo.
El desarrollo de la tecnología digital es el principal responsable de la sociedad moderna y/o
de la información, ya que los valores digitales pueden ser almacenados y procesados
convirtiéndose en información digital, en contraposición a los valores análogos puros que
son complicados de manejar.
2.2.-Marco Normativo
En la presente propuesta de intervención se ha tenido en cuenta como fuentes básicas la
siguiente normativa legal:
1.- Constitución Española, BOE de 29 de Diciembre de 1978.
Norma jurídica suprema del ordenamiento jurídico español. Se destaca en su título
preliminar el desarrollo de los principios constitucionales, y en su título I la inserción de los
derechos y deberes fundamentales destacando dentro de este el art.27 sobre el derecho a la
educación y el Art. 44 en el que se cita que los poderes públicos promoverán la ciencia y la
investigación científica y técnica en beneficio del interés general.
2.- Ley Orgánica 8/1985, de 3 de Julio, Reguladora del Derecho a la Educación
(LODE).
Norma que desarrolla los principios que contiene la Constitución Española, en materia de
educación, respetando tanto su tenor literal como el espíritu en su redacción.
3.- Ley Orgánica 2/2006, de 3 de Mayo, de Educación (LOE).
Norma estatal por la cual se apoya la actual Ley Orgánica para la Mejora de la Calidad
Educativa (LOMCE) donde se destaca el texto siguiente detallado en su preámbulo: A la
vista de la evolución acelerada de la ciencia y la tecnología y el impacto que dicha evolución
tiene en el desarrollo social, es más necesario que nunca que la educación prepare
adecuadamente para vivir en la nueva sociedad del conocimiento y poder afrontar los retos
que de ello se derivan.
4.- Ley Orgánica 9/1995, de 20 de Noviembre, Reguladora de la Participación,
la Evaluación y el Gobierno de los Centros Docentes (LOPEG).

Ley que define la participación de la comunidad educativa en la organización y el gobierno
de los centros docentes y la definición de su proyecto educativo. La participación de la
comunidad educativa se realiza a través del Consejo Escolar, los profesores lo hacen a través
del Claustro de profesores, los padres mediante las asociaciones creadas a tal efecto, y por
supuesto, los alumnos a través del Consejo Escolar.
5.- Real Decreto 1631/2006, de 29 de diciembre, por el que se establecen las
enseñanzas mínimas correspondientes a la Educación Secundaria Obligatoria.
La finalidad de las enseñanzas mínimas es asegurar una formación común a todos los
alumnos dentro del sistema educativo y garantizar la validez de los títulos correspondientes
a dichos estudios. En la regulación de las enseñanzas mínimas tiene especial relevancia la
definición de las competencias básicas que el alumnado debe alcanzar al finalizar la
Educación Secundaria obligatoria.
6.- Ley Orgánica 8/2013, de 9 de diciembre, para la Mejora de la Calidad
Educativa (LOMCE).
Es la actual ley de educación, la cual se apoya en leyes anteriores tales como la LOE y la
LODE, esta ley no sustituye si no que modifica la anteriormente detallada Ley Orgánica
2/2006, de 3 de Mayo, de Educación (LOE). Donde se destaca el texto siguiente en el
apartado de competencias clave, detallando las competencias básicas en ciencia y
tecnología: Estas competencias contribuyen al desarrollo del pensamiento científico, pues
incluyen la aplicación de los métodos propios de la racionalidad científica y las destrezas
tecnológicas, que conducen a la adquisición de conocimientos, el contraste de ideas y la
aplicación de los descubrimientos al bienestar social.
7.- Decreto 48/2015, de 14 de mayo, del consejo de gobierno, por el que se
establece para la Comunidad de Madrid el Currículo de la Educación
Secundaria Obligatoria.
Real Decreto que establece en su disposición final primera las modificaciones introducidas
en el currículo, la organización, objetivos, requisitos para la obtención de certificados y
títulos, programas, promoción y evaluaciones de Educación Secundaria Obligatoria que se
implantarán en los cursos primero y tercero en el año escolar 2015-2016, y en los cursos
segundo y cuarto en el año escolar 2016-2017.
Decreto por el que se establece las modificaciones introducidas en el currículo para la
Educación Secundaria Obligatoria, actualmente vigente y aplicado en esta Comunidad
Autónoma de Madrid.

Se ha seleccionado la normativa específica de la Comunidad de Madrid para el
establecimiento del currículo de la Educación Secundaria Obligatoria ya que la propuesta de
intervención, objeto del presente TFM, se ha realizado hasta experimentalmente, a la par
que las practicas del Master de formación del profesorado, en el centro escolar Nuestra
Señora de las Victorias localizado en dicha comunidad, para el curso de 3º de ESO de la
asignatura de tecnología.
2.3.-Paradigma Enseñanza-Aprendizaje
La sociedad del conocimiento requiere un paradigma de ciudadanos bien formados con
habilidades y competencias capaces de entender y afrontar los problemas que se presenten
y resolverlos de acuerdo a los elementos interdisciplinares contenidos. (Celia Romea
Castro, 2011).
En el ámbito de la psicología educacional, el presente trabajo fin de máster ubica el
paradigma Positivista-Constructivista como forma de Enseñanza-Aprendizaje. Por una
parte, se pretende que el educando desarrolle sus conocimientos de una forma lineal y
progresiva aplicándose el aprendizaje de la materia como un desarrollo conductista según
Pavlov (1849-1936), desarrollando esquemas lógicos y conceptos de la asignatura a través
del docente, mediante un aprendizaje colaborativo y de una manera mecánica, desarrollada
a partir de unos conocimientos base de la materia a tratar, impartidos por el docente,
siendo guía del aprendizaje de su alumnado y de un aprendizaje constante por parte de toda
la clase, en definitiva ésta es la esencia del conductismo pedagógico (Luís Ramírez, 2013).
El positivismo, desde una posición ontológica, destaca que hay una realidad conducida por
leyes naturales y mecanismos inmutables, así desde esta perspectiva el trabajo de la ciencia
es descubrir la verdadera naturaleza de la realidad y el funcionamiento de las cosas.
Por otra parte, se debe desarrollar un aprendizaje enfocado a dar las herramientas
necesarias para que los educandos generen andamiajes en su conocimiento, los cuales les
permitan construir sus propios esquemas lógicos y procedimientos para la resolución de
situaciones o problemas que puedan surgir en la vida diaria de ellos y ellas, ya que es el
sujeto activo y el que impulsa el proceso de su propio aprendizaje. El constructivismo
pedagógico propone un paradigma donde el proceso de enseñanza se percibe como un
proceso dinámico, participativo y colaborativo, de modo que se produzca un aprendizaje
significativo en el alumno (el sujeto cognoscente) este concepto didáctico se aplica en la
enseñanza orientada a la acción, mediante un aprendizaje concreto, pasando a una
aplicación de estos conocimientos de un manera general (de lo concreto a lo genérico). El
constructivismo se interesa en cómo se crean las significaciones y cómo se construye la
realidad de las cosas, el conocimiento para el constructivismo, es una representación

pertinente de la realidad y no una correspondencia icónica de este último. En definitiva, el
constructivismo presenta una apretura intelectual del alumnado mediante el uso de todas
las herramientas de las que dispone tanto en la escuela como en el hogar.
Como conclusión a estas reflexiones, se puede afirmar que, es necesario observar que el
constructivismo no se opone al positivismo. La elección de un paradigma en temas
relacionados con la ciencia y la investigación va depender de una serie de factores como: el
objeto y los objetivos de la investigación, el tema, el alumno y su experiencia, etc. Estos
factores son determinantes en la manera de observar y comprender la realidad a la cual se
enfrenta el educando; realidad que no se conoce, sino que se va descubriendo. Se debe tener
en cuenta que el alumno trae con sí saberes previos, y que el docente es quien debe tomarlos
en cuenta a la hora de enseñar como cita Óscar labra (2013). Por otro lado, ambas
perspectivas sostienen que el educador es quien debe generar un vínculo de confianza para
que el educando se sienta motivado a la hora de la adquisición de nuevos conocimientos
(que tienen que ser cercanos a su realidad para poder comprenderlos).
2.4.-Aprendizaje individual
Se pretende con este desarrollo didáctico, que cada alumno proceda de una manera
determinada (aprendizaje dirigido) y adquiera la información y los conocimientos
necesarios para que a través del desarrollo de la unidad didáctica de una manera
personalizada, apoyándose de enseñanzas prácticas por parte del profesor en ocasiones, y
por parte del trabajo grupal, o con el grupo de trabajo en particular, y hasta con los
compañeros de clase en general pueda lograrlo. Con esta didáctica de trabajo, se pretende
que cada alumno asuma una serie de responsabilidades por la tarea realizada y responda
por ella sin mayores intervenciones por parte de terceros. Ayudando al alumno a desarrollar
conocimientos en sintonía con su autorrealización. Para posteriormente a la hora de
trabajar de forma grupal, cada educando tenga los conocimientos básicos que faciliten una
buena dinámica grupal permitiendo una eficiente asignación de tareas por parte del líder o
líderes responsables del equipo de trabajo. Este enfoque se ilustra en una clase teoría de
computación física. Véase la FIGURA 1. El valor curricular en la asignatura de tecnología en
el aprendizaje individual tan demandado por padres, tutores, profesores de Centros
formativos Reglados, y Centros de Apoyo Escolares, cada día se vuelve más exigente, el
aprendizaje individual de cada educando es un tema difícil de tratar ya que cada alumno
tiene unas habilidades cognitivas y meta-cognitivas diferentes (un mundo por explorar).

FIGURA 1: Aprendizaje individual
El trabajo en grupo no es del todo útil, si cada miembro del grupo no lo prepara o trabaja
individualmente en la temática, o no asiste, no participa activamente y no escucha al resto
de compañeros. Para desempeñar un buen trabajo grupal, el trabajo individual es
indispensable, además este trabajo ayuda a favorecer la individualización (el
reconocimiento como individuo, con sus actitudes y carencias). Este enfoque, posibilita al
alumno a trabajar a su propio nivel y ritmo desde sus capacidades y la situación en la que se
encuentra, ajustándose a la realidad de cada uno. La idea de fracaso se reduce
drásticamente, ya que existe un avance real desde la propia individualidad, la
individualización está ligada estrechamente al concepto de diferencia y diversidad, tema
muy presente en la enseñanza moderna, ya que es parte del reconocimiento de las
diferencias que presentan los alumnos en el proceso de aprendizaje.
2.5.-Aprendizaje colaborativo/cooperativo.
Este tipo de aprendizaje supone una estrategia con un carácter muy sugestivo para el
alumnado, ya que es utilizada como una técnica didácticamente enfocada o centrada en el
propio alumno cuando se integra en un equipo de trabajo. Así que, los alumnos con diversos
niveles de habilidad utilizan sus aptitudes y actitudes para el conocimiento o aprendizaje de
una materia determinada, siempre y cuando éstos, no se distraigan en el desarrollo de la
actividad propia con otros menesteres, donde el laboratorio de informática y el aula-taller
de tecnología son caldo de cultivo para estas distracciones, puedan reflejarse en riesgos tipo
quemaduras, cortes, manchas, etc. Los cuales el docente debe prevenirlos y atajarlos
solventemente cuando se produzcan.
Las ventajas del aprendizaje colaborativo-cooperativo son muchas y de diversos ámbitos
sociales y didácticos, saber que el buen desempeño de un proyecto tecnológico por parte de
uno propio, como parte de un grupo de trabajo, contribuye al mejor desarrollo de la

actividad del equipo, estas actitudes tanto grupales como individuales se denominan:
Responsabilidad individual, responsabilidad grupal, interdependencia positiva, proceso de
grupo, trabajo en equipo, como se aprecia en la Figura 2.
Responsabilidad individual
Responsabilidad grupal
Interdependencia positiva
Proceso de grupo
Trabajo en equipo
APRENDIZAJE COLABORATIVO
FIGURA 2: Aprendizaje colaborativo I (fuente: Estructuras Spencer Kagan)
Con la realización del proyecto de una manera grupal se anima a los alumnos a que trabajen
en equipo, compartiendo sus conocimientos y destrezas.
El docente debe hacer comprender a los alumnos y en especial a los líderes de los equipos,
que un buen trabajo en equipo, se consigue mediante una buena comunicación,
complementariedad, confianza y compromiso por parte de todos los miembros, esto se
conoce como las 5 ”C” del trabajo colaborativo (John Maxwell, 2009).
El concepto del aprendizaje cooperativo no es más que el establecimiento de una serie de
trabajos o actividades grupales a desarrollar por los alumnos bajo unas pautas o normas de
convivencias en grupo y con un enfoque enriquecedor individual y social del alumnado,
ilustrado en la figura 3.
FIGURA 3: Aprendizaje colaborativo II
+

2.6.-TIC en el proceso de Enseñanza-Aprendizaje
La sociedad está sufriendo un cambio estructural que ha modificado las bases sobre las que
se ha construido la modernidad, con el ingreso en lo que se ha denominado, la sociedad del
conocimiento. Los estados están cambiando de una forma manera significativa sus perfiles
productivos, además de sus conductas culturales y sociales en todos sus niveles, cambiando
consumos y el tiempo libre de sus ciudadanos. Según Carlota Pérez (2002), la humanidad
se encuentra actualmente en el punto de viraje de una transformación tecnológica sin
precedentes. La presencia de las Tecnologías de la Información y la Comunicación tanto en
la sociedad como en el sistema educativo es un dato innegable hoy en día. Su auge e impacto
ha provocado una revolución en la economía, la sociedad y por supuesto, en la cultura y la
educación. Investigaciones diversas a nivel mundial han demostrado que las TIC pueden
conducir a mejorar el aprendizaje del estudiante y los métodos de enseñanza.
La incorporación de las TIC a la educación, ha abierto grandes posibilidades para mejorar
los procesos de enseñanza-aprendizaje, pero no es suficiente con dotar al centro educativo
de herramientas informáticas, sino que, hace falta abordar, al mismo tiempo un cambio en
la organización de las escuelas y a su vez, en las competencias digitales de los docentes. El
desarrollo acelerado de la sociedad de la información está suponiendo retos enormes para
los profesores (la mayoría de ellos "inmigrantes digitales"), para las escuelas, para los
responsables educativos y para las políticas públicas según cita Roberto Carneiro (2011). La
tarea principal, por tanto, es lograr que los alumnos mejoren sus aprendizajes con la
utilización de las tecnologías de la información y esto supone en la práctica, la emergencia
de un nuevo escenario en las relaciones entre los profesores, los alumnos y los contenidos
de la enseñanza, y hacerlo viable también en la evaluación de todo el proceso de enseñanza
y de aprendizaje.
Un aumento en la exposición de los estudiantes a las TIC mediante la integración curricular
de éstas en la educación, tiene un impacto significativo y positivo en el rendimiento
estudiantil, especialmente en términos de conocimiento, comprensión y habilidad práctica
en materias tales como matemáticas, ciencias y estudios sociales. Este tema se ve reflejado
en las vocaciones STEM (Science, Technology, Engineening and Mathematics), en la
actualidad se requiere inculcar a los alumnos habilidades y competencias relacionadas con
la ciencia y la tecnología. A nivel mundial se han denominado como las competencias
STEM, atendiendo a las demandas de la actual sociedad, la cual, reclama profesionales que
puedan dar respuesta a las grandes exigencias que se requieren para mejorar la calidad de
vida de la población. Además, la tecnología y más concretamente las TIC pueden ayudar al
docente en el diseño, en la implementación y en el seguimiento de la elaboración de una
actividad. (Antoni Badia y Consuelo García, 2006).

La tecnología estimula la imaginación de los jóvenes, que quieren utilizarla para crear, jugar
y compartir. Sin embargo, la escuela tradicional está rezagada, perdiendo la oportunidad de
participar y aprovechar la tecnología para generar ricas experiencias de aprendizaje,
especialmente para aquellos estudiantes más desencantados con los métodos tradicionales.
Particularmente, las TIC son incuestionables y están ahí, forman parte de la cultura
tecnológica de la sociedad y con las que se convive. Éstas amplían las capacidades físicas y
mentales, y las posibilidades de desarrollo social.
En la actualidad, el sistema educativo cuenta con más de una década de múltiples
experiencias educativas en materia de introducción y uso de las TIC en los procesos de
enseñanza-aprendizaje, pero aún no se han incorporado plenamente en las aulas, que
mayoritariamente se aplican a prácticas poco participativas, los programas didácticos
relacionados con las TIC vienen empujados por una fuerte presión social y económica para
que se incluyan estas herramientas tecnológicas en la educación, de ahí la creación de las
recientes asignaturas TIC impartidas en los cursos de 4º de Educación Secundaria
Obligatoria, 1º y 2º de Bachillerato.
De hecho, se debe vincular las TIC a las Tecnologías para el Aprendizaje Colaborativo (TAC)
para incorporar los centros educativos de una manera íntegra al Espacio Europeo de
Educación Superior (EEES), mediante el diseño o la generación de didácticas educativas
que permitan aprendizajes bien contextualizados, con una evaluación clara para deducir e
investigar cómo esta praxis puede suponer un cambio de paradigma, centrado en el alumno
y en el logro de que sus capacidades (digitales) se tornen en competencias que construyan
conocimiento. Un elemento que se debe tener en cuenta, es que las nuevas generaciones de
estudiantes son nativos digitales tanto en el manejo de las nuevas tecnologías como en la
confianza que parecen tener en sus posibilidades y alcances, aunque se denota una
preferencia en el consumo de contenidos digitales dejando en un segundo plano la creación
de dichos contenidos (son más consumidores que creadores), de igual modo se puede
afirmar que los docentes son migrantes digitales ya que manejan y utilizan la tecnología
pero nacieron y crecieron sin ella (Roberto Carneiro y col, 2011). De hecho, la diferencia
generacional es más importante que las diferencias socioeconómicas, geográficas o
culturales. Así, la brecha digital que en ocasiones sucede entre generaciones, se evidenciaría
de manera particular en los centros escolares, donde el contacto intergeneracional es más
cotidiano y masivo.
Una de las mayores preocupaciones de las empresas tecnológicas, está relacionada con los
desafíos pedagógicos que implica una correcta introducción de las nuevas tecnologías en las

escuelas, estas herramientas y su lógica de consumo parecen funcionar sobre la base de la
personalización, la seducción y el compromiso personal y emocional, y lo hacen siempre con
una dinámica y una velocidad que entran en colisión con los propósitos y tiempos de la
enseñanza-aprendizaje de la escuela, ya que los centros educativos son instituciones
basadas en el conocimiento disciplinar y en una configuración del saber y de la autoridad
previa a las nuevas tecnologías, más estructurada, menos exploratoria y sometida a criterios
de evaluación comunes y estandarizados (Inés Dussel y Luis Quevedo, 2010). Estas
características implican desafíos muy concretos sobre cómo, dónde, cuándo y quiénes se
harán cargo de la introducción de estas nuevas tecnologías en el aula.
2.7.-Computación física
Este enfoque innovador, es uno de los más prometedores para la enseñanza de la
electrónica, la programación y la robótica, ya que introduce los conceptos básicos de la
electrónica y la programación en base a supuestos y problemas relacionados con el mundo
real para que el alumnado interactúe con ellos. La computación física, significa la
construcción de sistemas interactivos y sistemas físicos mediante el uso de software y
hardware los cuales pueden captar y responder a estímulos (programados), tanto al mundo
analógico como al digital. Esta definición es muy amplia y puede abarcar aspectos tales
como sistemas inteligentes de control de tráfico de automóviles, procesos de automatización
de fábricas y procesos tecnológicos que ayudan en el día a día tal como enviar un mail. En
un sentido más amplio, la computación física es un marco creativo para la comprensión de
la relación de los seres humanos en el mundo digital citado por Thijssen (2007). En la
práctica, a menudo el término describe el diseño de proyectos o aplicaciones que utilizan
sensores y microcontroladores para traducir entradas analógicas a sistemas basados en
software, y controlar dispositivos electromecánicos tales como: motores, servos, sistemas de
iluminación u otro hardware. Otras implementaciones de computación física trabajan con el
reconocimiento de la voz mediante la captura e interpretación de sus ondas sonoras a través
de micrófonos u otros dispositivos de detección, también trabajan en la visión por
ordenador, que aplica algoritmos a vídeos detectados por una cámara o a los diferentes
tipos de Interfaces táctiles tales como pantallas, que son también un ejemplo de la
computación física.
La computación física trata de crear una conversación entre el mundo físico y el mundo
virtual mediante un proceso de transducción, este proceso transforma o convierte una
forma de energía en otra, es el proceso que permite generar este intercambio de
información entre estos dos mundos. Además, presenta múltiples ventajas en el ámbito de

la docencia ya que gracias a ella se puede implementar ejemplos de sistemas de
computación muy sencillos para su implementación en el aula, en los últimos años se han
analizado diferentes estudios docentes sobre la computación física común para aplicarse en
la enseñanza de la electrónica y la programación basado en el uso de dispositivos
electrónicos fáciles de programar (Thijssen, 2007). Este enfoque, normalmente va dirigido a
estudiantes sin formación previa alguna en programación como es el caso del desarrollo de
la unidad didáctica a proponer y aplicar en el presente TFM.
El proceso técnico de transducción, se realiza a través de una serie de dispositivos
denominados transductores (sensores y actuadores). Éstos pasan a ser, los elementos
principales de un sistema de computación física, es decir, estos son los ojos, los oídos, la
boca y las extremidades de sistemas. El proceso de interacción es uno de los conceptos clave
en base a la computación física, la interacción se define como un proceso de repetición de
una serie de acciones entre dos o más actores, la mayoría de los procesos que se desarrollan
en el área de la computación física son procesos iterativos, en términos de computación
física se nombran éstos como Input/output processing.
- Input: se refiere a la actividad de procesar la información del exterior hacia el
dispositivo electrónico (ordenador/computador).
- Output: se refiere a los procesos que no solo perciben y procesan la información del
exterior, sino que también lo cambian o modifican, un proyecto output involucra
procesos eléctricos y mecánicos, en definitiva un proceso output es la información
que proporciona la computadora después de procesar un conjunto de datos
determinados.
El mayor reto de la computación física es poseer las capacidades necesarias para convertir
varias formas de energía como pueden ser, la temperatura, la fuerza o el peso, en energía o
codificación electrónica para que la computadora pueda captar, comprender e interpretar la
información que fluye hacia ella.
2.8.- Licencias de uso: Tipología
Una licencia es una autorización que cede el derecho de uso de un bien a una persona u
organización, las licencias de uso que se utilizan son un tipo de licencias detalladas en el
Anexo B del presente TFM, denominadas de bien común o Creative Commons que otorgan
al autor de una obra, un permiso público de compartir, mejorar y usar su trabajo bajo unos
términos y condiciones determinadas. Estás licencias libres engloban bienes tangibles como
el hardware libre e intangibles como el software libre ARDUINO.

El concepto de hardware libre o hardware de código abierto, se refiere a aquellos
componentes físicos cuyas especificaciones y diagramas técnicos son de libre disposición
para todo tipo de personas interesadas. El hardware (o software) libre ofrece al usuario
diferentes libertades tales como: la libertad de uso, la libertad de estudio e investigación,
libertad de mejora y modificación, libertad de distribución, y de redistribución de las
versiones mejoradas y/o modificadas Alekos Dat (2010). Existen licencias que las
garantizan después de someterlas a un periodo de prueba, y que dan una cobertura legal, al
usuario interesado.
Por otra parte, el concepto de software libre o código abierto se refiere a un conjunto de
rutinas cuyas especificaciones y códigos son de libre disposición para todo tipo de personas
interesadas. Su autor manifiesta expresamente que su código, puede ser copiado, estudiado,
modificado, utilizado libremente y redistribuido con o sin cambios o mejoras, algunos
softwares libres pueden ser gratuitos y otros pueden estar a precio de coste, no se debe
confundir “software libre” con “software gratuito”, ya que el software libre indica que puede
ser mejorado y modificado, el software gratuito puede no ser libre y por consiguiente no
puede modificarse según Massimo Banzi (2014).
2.8.1- Hardware libre
En la enseñanza de la electrónica se está utilizando lo que se denomina hardware libre,
estos son los distintos componentes/materiales físicos (tangibles) que forman un sistema
electrónico/informático.
Según las diferentes naturalezas, al hablar de hardware abierto o libre hay que especificar a
qué tipo de hardware se está refiriendo (hardware estático y hardware reconfigurable)
(Banzi, 2014). Existen comunidades que trabajan en el diseño, desarrollo y pruebas
de hardware libre, algunas de ellas además brindan su soporte o software específico y en la
mayoría de los casos de código abierto, tales como: Open Collector y OpenCores.
2.8.2.-Software libre
Junto con el hardware libre, se utiliza también el concepto y aplicación de software libre, se
denomina software al conjunto de rutinas, algoritmos y programas que permiten al
dispositivo electrónico realizar las especificaciones o tareas que le indiquen (funcionalidad).
El software detalla todos los componentes lógicos necesarios para realizar tareas
determinadas.

2.9.- Corrientes actuales sobre el estudio de ARDUINO
La corriente principal de enseñanza reciente por la que se guía la electrónica en general y el
uso de ARDUINO en particular es la computación física, anteriormente descrita y detallada,
ya que mediante esta forma de aprendizaje que combina los conceptos básicos de la
electrónica y la programación en base a supuestos y problemas relacionados con el mundo
real, su comprensión se hace más sencilla de interpretar de cara a los alumnos y de impartir
de cara a profesores de tecnología Alekos Dat (2010).
También existen otras corrientes de estudio, unas por ejemplo utilizan como base del
conocimiento/aprendizaje la lectura de esquemas electrónicos o el descifrado de los códigos
de programación del proyecto de computación, estos conceptos se aplican a la
programación exclusivamente dejando de lado aspectos electrónicos y eléctricos. Los
docentes consideran estas corrientes de estudio restringidas para el uso de personas
expertas en la materia y algo menos “constructivistas” de cara a alumnos noveles en la
misma. Existen otras corrientes de estudio sobre ARDUINO mucho más prácticas que el
aprendizaje mediante la programación de secuencias lógicas, como por ejemplo el uso de
plataformas LEGO y ARDUINO en la enseñanza de la programación, se utilizan
conjuntamente las plataformas LEGO Mindstorms y ARDUINO para la realización de
proyectos tecnológicos.
Se pretende con estos talleres cubrir todo un conjunto de objetivos docentes: de los
elementos más básicos de la programación a algoritmos más complejos, esta corriente de
estudio intenta “sacar de la pantalla” los principales conceptos computacionales e
introducirlos en el mundo real para que el alumno interactúe con ellos, mediante estas
plataformas de aprendizaje Miguel Ángel Rubio (2014).
Otro ejemplo, es la realización de Micro-talleres ARDUINO para aprendizaje del diseño, la
programación y la robótica, esta propuesta de práctica se utiliza más en un ambiente pre-
universitario o universitario que en ambientes de educación secundaria. El objetivo de estos
talleres es favorecer la comprensión y el aprendizaje por parte de los estudiantes de los
conceptos más elementales de la electrónica, diseño y programación de circuitos utilizando
el microcontrolador ARDUINO (Jorge Sales, 2015). Estos micro-talleres denotan una
necesidad de aprendizaje en el campo de esta rama del conocimiento. Según encuestas
realizadas por diversos docentes de electrónica y robótica, entre éstas, la recién realizada en
el presente TFM y detallada en los anexos F y G sobre estas experiencias piloto con
ARDUINO, revelan una valoración muy positiva, por docentes y también por el alumnado,
lo que demuestra la efectividad potencial de esta mejora metodológica, apuntando a un alto
grado de motivación y a la consecución de los objetivos específicos planteados.

3 PROPUESTA DE INTERVENCIÓN
La siguiente propuesta didáctica se realiza para la enseñanza-aprendizaje de la computación
física de los alumnos de 3º de Educación Secundaria Obligatoria del colegio Nuestra Señora
de las Victorias (Madrid) para el curso académico 2016-2017, ejecutando una enseñanza de
tres semanas.
3.1 Descripción del contexto
Esta propuesta de intervención pretende cubrir los aspectos dedicados a la didáctica de la
computación física y todos sus ámbitos científicos, haciendo uso de la herramienta
ARDUINO para los alumnos de 3º de ESO del centro citado con anterioridad.
La unidad didáctica se ha desarrollado y evaluado utilizando la herramienta de código
abierto ARDUINO, durante la estancia de prácticas realizadas en el Centro escolar Nuestra
señora de las Victorias (Madrid). Dicha estancia se ha iniciado a fecha del 21 de Noviembre
de 2016, con motivo de la realización de las prácticas de fin de Master de formación del
profesorado en Educación Secundaria Obligatoria, Bachillerato y Formación Profesional,
impartido por la Universidad Internacional de la Rioja (UNIR). Habiendo comenzado a
desarrollar e impartir dicha propuesta en las aulas de 3º de Educación Secundaria
Obligatoria en el susodicho centro escolar el día 16 de Enero de 2017 y por limitaciones de
tiempo para ejecutar la propuesta en su totalidad, el apartado 2,2 (diagnóstico de la
herramienta) quedará parcialmente concluido tanto en su forma como en el contenido ya
que el proceso de diagnosis en un trabajo de tal envergadura requiere de más tiempo.
3.1.1 Centro de estudio
El alcance del presente proyecto se basa en diseñar y desarrollar la praxis de una unidad
didáctica dedicada a los apartados de electricidad, electrónica y programación (diseño y
programación) para la asignatura de tecnología de 3º de Educación Secundaria Obligatoria
(unidad curricular referida al bloque V “electricidad y electrónica”) impartida en el 2º
trimestre del presente curso (2016-2017) en el centro escolar Nuestra Señora de las
Victorias localizado en la ciudad de Madrid, el centro educativo imparte enseñanzas de
educación infantil, educación primaria y educación secundaria obligatoria. El perfil
poblacional que atiende es bastante heterogéneo ya que, se podría decir que pertenece a
distintas clases sociales, países y posee capacidades y destrezas dispares.
En el nivel educativo donde se enfoca el presente TFM (la Educación Secundaria
Obligatoria), el centro educativo y por ende sus docentes imparten didácticas a dos
secciones diferenciadas A y B, además posee clases diferenciadas dedicadas al alumnado

que presenta deficiencias en el aprendizaje de asignaturas troncales como matemática y
lengua Castellana tales como desdobles de asignatura troncal o grupo de PMAR (Programa
de Mejora del Aprendizaje y Rendimiento). El centro está trabajando como centro bilingüe
de la Comunidad, además de la implantación de temáticas extraescolares para alumnos con
altas capacidades. Es un centro con una densidad media de alumnado e involucrado con sus
alumnos.
3.1.2 Destinatarios
Los principales destinatarios o receptores de esta propuesta de intervención didáctica son
los alumnos y profesores. A continuación se detalla la descripción del perfil de cada uno
acordé a roles modernos apoyados por recursos TIC como los pretendidos en la misma.
a) Alumnos
En primer lugar la presente propuesta está dedicada a los alumnos de 3º de ESO A y B, un
total de 50 alumnos de edades comprendidas entre los 14 y 16 años. Dos secciones poco
diferenciados en talento para desarrollar la propuesta, pero con distinto nivel de
conocimientos tecnológicos, se les ha propuesto distintos objetivos didácticos detallados en
el apartado 2.3. Diagnóstico de la situación actual de la asignatura.
b) Profesores
El docente que se dedica a impartir este y otros ámbitos tecnológicos también se ha
dedicado a la formación del autor de este TFM, en el centro educativo durante el tiempo que
han durado las prácticas de fin de master, con amplia experiencia, competencia y
dedicación más que demostrada en campos de la ciencia tan diversos y complejos como son
la electricidad, la electrónica, la programación y la robótica.
3.1.3 Recursos
Se posee un amplio abanico de recursos pedagógicos para la enseñanza-aprendizaje de la
herramienta ARDUINO, casi su totalidad está registrada en la web, muchos de estos
recursos hoy en día se empiezan a reflejar en los distintos libros de tecnología presentes en
la didáctica de la electrónica y la robótica en la Educación Secundaria Obligatoria, cada vez
en cursos más tempranos.
a) Software y Plataformas
El software utilizado principalmente en la propuesta didáctica no es más que el propio de la
plataforma ARDUINO, ilustrado en la FIGURA 4. Además, para mejor implementación de

la materia, se ha propuesto a los alumnos un aprendizaje práctico e individual con el
software Fritzing y 123DCircuit.io detallados en el Anexo E, para que éstos puedan
practicar el diseño y programación de circuitos basado en simulaciones, sin tener y/o
disponer físicamente la microcontroladora ARDUINO y los distintos componentes
electrónicos.
FIGURA 4: Pantalla de interfaz del Software ARDUINO (Arduino Blog 2017).
b) Hardware y Servidores
El hardware utilizado en la propuesta es el ensamblado en la microcontroladora ARDUINO
UNO, además de distintos componentes utilizados como sensores y actuadores (entradas-
proceso-salidas) propios en la realización de un esquema robótico detallado en la Figura 16,
referente a la didáctica de la computación física. Como servidor Web educativo, se ha
utilizado la plataforma de aprendizaje Schoology donde se ha subido los principales
documentos derivados del diseño de la propuesta.
c) Espacios y Laboratorios
Las variantes a la unidad didáctica propuesta, se han desarrollado por sus objetivos,
requerimientos y condiciones de recursos en tres espacios o ámbitos: 1) en el aula, 2) en el
taller de tecnología, y 3) en el laboratorio de informática del centro de estudio, ya que para
el desarrollo de las actividades asociadas a esta didáctica, desarrolla temas y prácticas, en
diversos campos y ámbitos científicos, se deberán utilizar diferentes espacios de actuación.
3.2. Diagnóstico de la situación actual de la asignatura
El objetivo de la diagnosis es analizar el efecto de aplicar la didáctica y el proceso de
enseñanza-aprendizaje de una serie de temas de importante calado, como lo son el de la

electricidad, la electrónica la programación y la robótica para el caso concreto de la
asignatura de computación física (robótica) en el centro de estudio en cuestión Nuestra
Señora de las Mercedes
Las muestras de estas evidencias empíricas, apuntan en diferentes aspectos, pero
fundamentalmente centrados tanto en el aprendizaje de los alumnos como el
aprendizaje/enseñanza de los docentes en este campo de la ciencia.
Se recopilan una serie de evidencias empíricas acerca del desarrollo de las herramientas
open source ARDUINO con los alumnos de 3º de ESO del centro escolar en cuestión donde
el autor ha realizado las prácticas de master, y se compilan las muestras de las actividades
asociadas con el desarrollo teórico y trabajo práctico con la IDE ARDUINO a partir del
estudio en el aula de conceptos y conocimientos tales como la teoría de circuitos, los
principios de programación básicos y claros para la clase de tecnología de 3º de ESO.
3.2.1. Evidencias centradas en el proceso de aprendizaje de los alumnos
Se realizan e implementan experimentalmente durante esta intervención, módulos de la
unidad didáctica tentativa (explicada posteriormente) y se convalidan con los alumnos a
través de encuestas/cuestionarios digitales para realizar parte del diagnóstico a partir de
estas evidencias. Se ha conseguido que los alumnos (por grupos) desarrollen un posible
proyecto inicial detallado en la Figura 5 Schoology I, haciendo uso de los
eléctricos/electrónicos (Resistencia lumínica LDR (Input) + ARDUINO (controlador) +
SERVO (output)), de una forma guiada, comprendiendo su funcionamiento y sus posibles
utilidades prácticas.
FIGURA 5: Proyecto práctico en Schoology I (proyecto)

Además, se ha propuesto a los alumnos la realización de otro proyecto tecnológico con
ARDUINO utilizando diferentes componentes a los anteriormente descritos. Aun cuando
este proyecto debe pretender una utilidad práctica o satisfacer alguna necesidad, como
alcance experimental, no se ha podido evidenciar del todo en cuanto a los resultados de los
proyectos de los alumnos por falta de tiempo para completar tales actividades, dentro del
plazo establecido para el desarrollo del TFM.
Para lograrlo, se ha subido a la plataforma de aprendizaje online schoology anteriormente
detallada y reflejada en la FIGURA 5 utilizada como servidor del colegio en cuestión, del
cual el autor de este programa de intervención es proponente y elaborando su estancia de
prácticas docentes los contenidos referidos a la práctica con la plataforma ARDUINO, que
los alumnos han realizado, como inicio del aprendizaje el cual se trata de la conexión y
programación de un sistema compuesto por una Resistencia LDR+ARDUINO+SERVO
MOTOR, represento en la FIGURA 6.
FIGURA 6 Proyecto práctico en Schoology II (proyecto)

3.2.2. Evidencias centradas en el proceso de enseñanza del docente
Por otra parte, en un principio del desarrollo del presente TFM se propuso realizar una
encuesta de opinión sobre el uso de esta herramienta de instrucción didáctica por parte del
profesorado del centro escolar en cuestión. Pero ante la carencia de mayoría de los
profesores de ciencias de secundaria en la temática dedicada a la programación y la
robótica, además de la gran carga de trabajo que mantienen los profesores en el centro
docente donde se está desarrollando la actividad, se ha podido contar solo con la encuesta
de la tutora de centro de prácticas. Buscando recabar más información, se han logrado
incorporar dos encuestas de fuentes secundarias, utilizando las herramientas de google
Drive, (Anexo F y G) logradas fuesen cumplimentadas a través de la página web de
profesores de tecnología tecnoprofes.ning.com, (2017) y vía twitter propio
@EDUCAVICTOR, (2017). Reflejándose en la TABLA 1, la FIGURA 7 y FIGURA 8.
TABLA 1: Personas participantes en la encuesta de opinión ARDUINO
Respuesta Procedencia
G H M* Centro Escolar
I. F* Encuestado TECNOPROFES
R. F* Encuestado TECNOPROFES
*Las siglas indican que las personas consultadas no expresan si su consentimiento la revelación de su identidad
FIGURA 7: Propuesta de cuestionario ARDUINO para docentes

Estas evidencias demuestran (análisis en secciones a continuación), un amplísimo abanico
de aplicación didáctica en los campos que desarrolla esta herramienta (electricidad,
electrónica, programación y robótica). En términos de actualización, se evidencia estar al
día con este tipo de recursos como ARDUINO, una eventual carga de trabajo adicional, por
parte de profesores de tecnología, maestros de formación profesional y técnicos interesados
en la temática.
3.2.3. Análisis de la situación: DAFO
Se sugiere realizar un análisis DAFO, representado en la TABLA 2, para poder sintetizar
aquellos factores internos y externos (Debilidades, Amenazas, Fortalezas y Oportunidades),
la información recabada de los docentes del centro educativo, del alumnado en cuestión y
del autor mismo del TFM, en relación a la eventual aplicación de estas tecnologías en la
materia objetivo. Este análisis es considerando de importancia relativa, ya que desarrolla a
partir de evidencias reales acorde a la interpretación de las necesidades y fortalezas de la
entidad, teniendo en cuenta los diferentes factores tanto positivos a potenciar, como
aquellos negativos a mejorar, para lograr un diseño mejorado de las unidades didácticas que
impactarían el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura en cuestión.
Este análisis, además de ayuda a tomar decisiones estratégicas a los responsables del
departamento de ciencias y tecnología del centro educativo sobre: 1) cómo mejorar la
enseñanza-aprendizaje de las materias en cuestión y 2) sobre cómo desarrollar una mejor
didáctica en el aula, consolidando las fortalezas, minimizando las debilidades,
aprovechando las ventajas de las oportunidades que se puedan presentar y eliminando o
reduciendo las amenazas que existan.
Particularmente, en una didáctica compleja como es el proceso de enseñanza-aprendizaje
de la electrónica, la programación y la robótica, los análisis DAFO son una herramienta muy
útil como guía para conocer las virtudes y deficiencias que existen en el centro escolar en el
desarrollo de dichas materias analizando tanto internamente como externamente la
FIGURA 8: Propuesta de cuestionario ARDUINO paradocentes, contestación

didáctica actual (ejemplo fines y medios) de las mencionadas materias. Ver en tabla 2 los
factores del DOFA en detalle.
TABLA 2: Análisis DAFO
3.2.4. Resultados del Diagnóstico
Se ha realizado una evaluación de los resultados de estas evidencias. Las distintas
evaluaciones se han reflejado en tabulaciones usando la herramienta de hoja de cálculo
(MS-EXCEL) para un mejor análisis y representación de los resultados.
A continuación se muestran las TABLA 3 y TABLA 4 y sus respectivos gráficos, algunas de
las evidencias asociadas al proceso de aprendizaje de los alumnos de 3º de Educación
FACTORES INTERNOS
F
A
C
T
O
R
E
S
P
O
S
I
V
O
S
F
A
C
T
O
R
E
S
N
E
G
A
T
I
V
O
S
FORTALEZAS DEBILIDADES
OPORTUNIDADES AMENAZAS
- Metodología consolidada.
- Calidad en el capital humano.
- Alto nivel de implantación de TIC.
- Equipo humano motivado.
- Amplia participación en el
proyecto.
- Infraestructuras Adecuadas.
-Importante colaboración
empresarial.
-Capacidad de crecimiento rápido.
-Red internacional enriquecedora.
- Entorno dinámico.
- Entorno multicultural.
- Legislación favorable.
-Apoyos sociales.
- Apoyos institucionales.
- Difusión del proyecto.
-Pérdida de personal de apoyo.
-Cambios en las necesidades de
alumnos y profesores.
-Limitaciones técnicas
-falta de tiempo.
-Mala coyuntura económica.
-Posibles cambios en la dirección
del proyecto.
-Falta de motivación por parte de
profesores.
-Falta de motivación por parte de
alumnado.
-Problemas operativos internos.
-Excesiva ambición en el proyecto.
-Descoordinación entre la iniciativa
privada del centro y las
administraciones públicas.

Secundaria Obligatoria del centro, después de realizar las diferentes actividades
programadas (ensamble, programación y diseño).
Dichas tablas y gráficos valoran e interpretan un aprendizaje de una manera muy general
para las dos secciones de 3º de Educación Secundaria Obligatoria representados en las
FIGURAS 8 y FIGURA 9: Aprendizaje del alumnado de 3º de ESO A y B.
Esta evaluación general junto con los análisis y evidencias anteriormente recogidas reflejan
el amplio desarrollo didáctico y el interés social y educativo que este ámbito científico
cubriría.
Con más detalle se puede apreciar que la evolución del aprendizaje de la herramienta
ARDUINO y sus conocimientos asociados son integrados de maneras distintas en las dos
secciones estudiadas. Además, se puede observar que el nivel de motivación, disposición a
trabajar en equipo y desarrollo de la herramienta, adquieren un valor alto en casi la
totalidad del alumnado, por el contrario se denota grandes carencias en el conocimiento
inicial de la herramienta como comprensión general de la materia a tratar.
Según Thijssen (2007) la computación física es una herramienta didáctica que facilita
aprendizajes tanto individuales como cooperativos en campos abstractos y complejos los
que se detallan en el presente Trabajo fin de Master.
TABLA 3: Aprendizaje del alumnado de 3º de ESO A
Interpretación Gráfica del aprendizaje de la Herramienta Arduino
(3º ESO A)
Aprendizaje del alumnado bajo Medio Alto espacio muestral
Conocimiento de la herramienta 16 5 4 25
Compresión de la herramienta 12 9 4 25
Dificultad en la utilización de la herramienta 6 16 3 25
Nivel de motivación 3 7 15 25
Disposición a trabajar en equipo 2 2 21 25
Valoración media del aprendizaje 3 14 8 25

FIGURA 9: Aprendizaje del alumnado de 3º de ESO A
TABLA 4: Aprendizaje del alumnado de 3º de ESO B
Interpretación Gráfica del aprendizaje de la Herramienta Arduino
(3º ESO B)
Aprendizaje del alumnado bajo Medio Alto espacio muestral
Conocimiento de la herramienta 15 7 3 25
Compresión de la herramienta 10 11 4 25
Dificultad en la utilización de la herramienta 7 14 4 25
Nivel de motivación 2 9 14 25
Disposición a trabajar en equipo 2 2 21 25
Valoración media del aprendizaje 2 15 8 25
0
5
10
15
20
25
conocimiento
de la
herramienta
compresión de
la herramienta
dificutad en la
utilización de
la herramienta
nivel de
motivación
disposición a
trabajar en
equipo
Valoración
media del
aprendizaje
bajo
medio
alto
Polinómica
(medio)
Interpretación Gráfica
del aprendizaje de la
Herramienta 3º ESO A

FIGURA 10: Aprendizaje del alumnado de 3º de ESO B
En definitiva, dichas evidencias empíricas reflejan la investigación y el desarrollo de un
programa didáctico dedicado a fortalecer los conocimientos, las habilidades y las actitudes
tanto de los alumnos como de los docentes del centro educativo, con el fin de contribuir en
el logro de los objetivos de la materia, apoyados en el uso de la herramienta ARDUINO, De
hecho, se ha pretendido dar una visión general de un aprendizaje con un carácter activo en
una materia cada vez más relevante en la sociedad como es la computación física. El
presente trabajo se ha enfocado en el aprendizaje cooperativo con el fin de que los alumnos
de una forma grupal (realizándose un aprendizaje colectivo) comprendan y desarrollen los
conceptos más básicos y claves de la electrónica y la programación.
3.3. PLAN DE ACCIÓN: ACTIVIDADES DE LA INTERVENCIÓN
Las principales actividades realizadas en el plan de intervención, a propósito del diseño de
la unidad didáctica, han sido las siguientes:
- Elaboración de parte del contenido de la teoría, a tratar en las clases magistrales.
0
5
10
15
20
25
conocimiento
de la
herramienta
compresión
de la
herramienta
dificutad en la
utilización de
la
herramienta
nivel de
motivación
disposición a
trabajar en
equipo
Valoración
media del
aprendizaje
bajo
medio
alto
Polinómica
(medio)
Interpretación Gráfica
del aprendizaje de la
Herramienta 3º ESO B

- Preparación de la documentación y fichas a entregar a los alumnos.
- Diseño de un proyecto de computación física utilizando ARDUINO.
- Evaluación mediante test y proyecto de los conocimientos adquiridos por el
alumnado.
Las actividades anteriormente descritas están fundamentadas en los siguientes objetivos
tratados en el plan de acción para el desarrollo de la unidad didáctica:
- Objetivo 1.: Conocer los fundamentos de la computación física.
- Objetivo 2: Aprender a operar la plataforma de ARDUINO.
- Objetivo 3: Desarrollo e interpretación de simuladores ARDUINO (Fritzing, 123D
Autodesk).
Estos objetivos son representados en la TABLA 5 y la FIGURA 10, detallándose su duración
mediante un diagrama de Gantt.
TABLA 5: Duración de los objetivos de la Unidad Didáctica
Objetivos Inicio Duración (días) Fin
Objetivo 1 16/01/2017 6 21/01/2017
Objetivo 2 19/01/2017 8 28/01/2017
Objetivo 3 28/01/2017 7 08/02/2017
FIGURA 11: Diagrama de Gantt para el desarrollo del plan de intervención didáctica
05/01/2017 10/01/2017 15/01/2017 20/01/2017 25/01/2017 30/01/2017 04/02/2017 09/02/2017
Objetivo 1
Objetivo 2
Objetivo 3
Inicio
Duración (días)

3.4 DISEÑO DE LA UNIDAD DIDÁCTICA
3.4.1 Objetivo general
El objetivo general de la presente unidad didáctica consiste en la elaboración de un proyecto
tecnológico por parte del alumnado, empleando la plataforma de código libre ARDUINO y
siguiendo las fases de un método basado en proyectos.
Se propone a los alumnos la realización de un proyecto tecnológico el cual tenga una
utilidad práctica o satisfaga alguna necesidad a la sociedad.
3.4.2 Objetivos específicos
Los objetivos específicos de la unidad didáctica están enfocados a que los alumnos puedan:
1. Conocer los fundamentos de la computación física.
2. Aprender a desarrollar y trabajar con la plataforma de ARDUINO, tanto el hardware
como el software y sus funciones básicas.
3. Desarrollar e interpretar esquemas eléctricos/electrónicos a partir de simuladores
ARDUINO (Fritzing, 123D Autodesk).
3.4.3.-Desarrollo/Descripción de la actividad
Para el desarrollo de la Unidad didáctica, y debido a las recientes reformas producto de la
presente legislación implantada recientemente (LOMCE), que recortan el calendario de
tecnología de 3º de ESO (de tres a dos horas lectivas a la semana), en el presente curso
2016-2017, la coordinadora de prácticas y el autor del presente TFM en el centro educativo,
han tenido que ajustar en demasía el tiempo y desarrollo del aprendizaje de la temática en
el presente curso 2016-2017, dando como resultado un horario de dos horas semanales
durante tres semanas en los cursos analizados dicho desarrollo se representa en la TABLA 6
TABLA 6: Horario semanal de clases
Secciones Horario semanal de clases Horas totales semanales
3º de ESO B lunes y viernes 2 horas
3º de ESO A martes y jueves 2 horas
*Las horas de actividad se han visto restringido o ampliado en base a actividades e imprevistos
registrados en el centro.

En el cronograma de la TABLA 7, se refleja el trabajo de la temática a realizar durante las
tres semanas contempladas en la programación de la asignatura, mediante un resumen de
los objetivos detallados en los sub-apartados 3.4.1 y 3.4.2. Dicha temática aborda tres
objetivos básicos, los cuales tanto docentes como educandos deben tener presente.
El estado del arte de las actividades de cada objetivo didáctico se representa de una manera
organizada en las Tabla 8, Tabla 9 y Tabla 10. Su aprendizaje, material y recursos de uso,
evaluación y temporalización son reflejados de una manera muy esquemática. Para facilitar
la comprensión de los diferentes objetivos detallados anteriormente.
Dicho cronograma, organiza tres objetivos detallados y desarrollados durante tres semanas
lectivas, de las nueve semanas desarrolladas en el centro educativo nuestra Señora de las
Victorias, ajustando el aprendizaje de la temática a tratar al tiempo y desarrollo normal del
centro.
Objetivos Actividades
.
Tiempo
16 de enero a 8 de
febrero 2017
L M X J V
Objetivo 1
Conocer los fundamentos de la computación
física
1ª Semana
1.1 Búsqueda bibliográfica de las bases de la computación física.
1.2 Clases magistrales (output, input, sensores, actuadores y
controladores). Como elementos principales de la computación
física.
1.3 Presentación de taller/exposición de un proyecto básico
utilizando sensores actuadores y controlador.
Objetivo 2
Aprender a operar la plataforma de
ARDUINO, tanto el hardware como el software
y sus funciones básicas
2ª Semana
2.1 Búsqueda biográfica del manejo dela IDE ARDUINO en su
conjunto.
2.2 Clases magistrales sobre el hardware (componentes principales
de la controladora ARDUINO.
2.3 Clases magistrales sobre el software ARDUINO
(entorno de programación y códigos).
2.4 Presentación de taller/exposición de los códigos realizados.
Objetivo 3
Desarrollar e interpretar esquemas eléctricos/
electrónicos a partir de simuladores ARDUINO
(Fritzing, 123D Autodesk.)
3ª Semana
3.1 Búsqueda bibliográfica de teoría de circuitos y simuladores
ARDUINO.
3.2 Clases magistrales (teoría de circuitos, uso de Fritzing, 123D
Autodesk).
3.3 Presentación Taller/exposición de los circuitos realizados en el
proyecto.
TABLA 7: Cronograma de la actividad

TABLA 8. Planificación de Objetivo 1
Objetivo 1
Conocer los fundamentos de la computación física
Descripción de la Actividad 1.1
Se propone a los alumnos que realicen una búsqueda de información sobre los principios
básicos de la de la computación física, poniendo especial atención a los componentes que
intervienen en este campo de la ciencia (Sensores, actuadores y micro controladora).
Material: - Libro de texto de tecnología 3º ESO (Editorial Oxford)
- Apuntes del profesor.
- Página web del centro educativo (Arduino)
- Página web del centro educativo sección 3º de ESO, temas 7 y 8
Evaluación. Realización de una serie de preguntas en clase a los alumnos acerca del
esquema básico utilizado en la computación física (Sensores, actuadores y controladores).
Temporalización: Se ha realizado en una sesión.
Se realiza una sesión magistral acerca del significado de la computación física, su utilidad,
sus conceptos básicos (entrada, proceso y salida) y sus componentes (sensores, actuadores
y controladoras).
Evaluación: Se ha realizado un test sobre los conocimientos aprendidos en la clase
magistral.
Se presenta en el taller de tecnología un proyecto básico compuesto de una Resistencia
lumínica (LDR) + Servo motor + Arduino, a realizar con los alumnos de una manera guiada
dándoles la programación ya hecha para que solamente la compilen.
- Resistencia LDR
- Servomotor
- Microcontroladora ARDUINO
- Cable USB.
- Ordenador de sobremesa
Evaluación: Evaluación visual por grupos de trabajo y tiempo en completar la actividad

Objetivo 2
Aprender a operar la plataforma ARDUINO, tanto el hardware como en software y sus
funciones básicas.
Manejo del IDE Arduino
Se realiza una búsqueda de información sobre el entorno de desarrollo integrado Arduino por
parte de los alumnos, reconociendo la utilidad del entorno de programación, gestión de
librería Arduino y la gestión de placas
- Página web de Arduino
Evaluación. Realización de una serie de preguntas en clase a los alumnos acerca de que es
el IDE Arduino, que es un entorno de programación, que es un editor de código, un
verificador y un compilador, además de cómo gestionar las librerías y ajustar puertos y
tarjetas (Aunque todos los alumnos utilizan la Arduino UNO).
Temporalización: Se ha realizado en una sesión de clase.
Se realiza una sesión magistral enseñando a los alumnos la placa Arduino, sus componentes
más importante como las e/s digitales/analógicas, botón de reset, circuito integrado, fuente
de alimentación y puerto USB
Evaluación: Se realiza una evaluación visual sobre el manejo de la tarjeta y la localización
de sus componentes.
Temporalización: Se ha realizado en una sesión
Se realiza una sesión magistral sobre el software Arduino, sus funciones y códigos de
programación más utilizados, se propone a los alumnos que realicen un sencillo código
para encender 3 diodos LED de manera consecutiva en el IDE Arduino y lo verifique
- Guía Básica de programación Arduino
Evaluación: Evaluación visual por grupos de trabajo y tiempo en completar la actividad
Se propone a los alumnos que realicen una exposición de no más de 15 minutos sobre los
códigos de programación que han realizado y una breve explicación de estos
- Guía Básica de programación Arduino
Evaluación: Se evalúa la exposición de los diferentes grupos y sus códigos

Objetivo 3
Desarrollar e interpretar esquemas eléctricos/ electrónicos a partir de simuladores ARDUINO
(Fritzing, 123D Autodesk)
Se realiza una búsqueda bibliográfica sobre circuitos eléctricos y electrónicos, se propone a
los alumnos que abran el programa Fritzing y vayan descubriendo sus funciones, también se
anima a los alumnos a acceder a la web 123D Autodesk y vean la comunidad de aprendizaje
ARDUINO y sus proyectos.
- Apuntes del profesor (teoría de circuitos)
- Fritzing
- web de 123D Autodesk
Evaluación. Evaluación visual por grupos de trabaja sobre el manejo de las plataformas
Se realiza una sesión magistral acerca de la teoría de circuitos, además de la utilidad de
simuladores para realizar proyectos, se detalla a los alumnos la funcionalidad de los
simuladores Fritzing y 123D Autodesk.
- Fritzing.
- 123D Autodesk.
Evaluación: Se evalúa a los alumnos en el laboratorio de informática mediante la realización
del circuito electrónico utilizando uno de los simuladores.
Presentación en el aula taller de los circuitos electrónicos elaborados por los distintos grupos
mediante el uso de uno de los simuladores descritos.
Evaluación: Se evalúa la exposición de los distintos circuitos realizados por los grupos
además de su originalidad y componentes involucrados.
3.4.4.-Competencias básicas
En el presente trabajo se pretende desarrollar en el alumnado, las siguientes competencias
tecnológicas básicas tales como:
- Conocimiento e interacción con el mundo físico:
Los alumnos deben conocer el funcionamiento y la aplicación de herramientas,
procesos, sistemas y entornos tecnológicos. Deben saber utilizar un proceso técnico
de resolución de problemas además de analizar y valorar las repercusiones
medioambientales de la actividad tecnológica.
- Competencias matemáticas:

La unidad didáctica pretende enseñar a los alumnos a aplicar técnicas de medición,
escalas, análisis gráficos y cálculos de magnitudes físicas.
- Tratamiento de la información y competencia digital:
Esta competencia pretende que los alumnos manejen las tecnologías de la
información con soltura, tanto en la obtención como en la exposición de datos, en el
desarrollo y simulación de procesos tecnológicos, además de saber utilizar la
información (simbología y gráficas) y aplicar las herramientas de búsqueda,
procesamiento y almacenamiento de información.
- Competencia de aprender a aprender:
Con el desarrollo es esta competencia, los alumnos aprenden a desarrollar, mediante
estrategias de resolución de problemas técnicos, la autonomía personal en la
búsqueda, análisis y selección de la información necesaria para el desarrollo de un
determinado proyecto.
- Competencia social:
Esta competencia permite analizar la interacción histórica entre el desarrollo
tecnológico y los cambios socio-económicos que produce, además ayuda a los
alumn0s en el desarrollo de la capacidad crítica, para la toma de decisiones de una
forma fundamentada, también logran adquirir una actitud de tolerancia y respeto en
la gestión de conflictos con sus compañeros, la difusión de ideas y la toma de
decisiones como puede ser un reparto de tareas y funciones.
- Autonomía e iniciativa personal:
Utilizando la creatividad, de una manera autónoma, los alumnos desarrollan ideas
para dar solución a problemas tecnológicos valorando las alternativas y
consecuencias existentes. Esta competencia, también pretende desarrollar la
iniciativa, el espíritu de superación, el análisis crítico y autocrítico y la perseverancia
ante las dificultades que surgen en un proceso tecnológico.
3.4.5.-Competencias/habilidades adquiridas en el uso de la herramienta
En el transcurso de la aplicación de la presente unidad didáctica, los alumnos han adquirido
las destrezas adecuadas y suficientes para poder elegir los componentes necesarios
(sensores y actuadores) que les puedan ser de utilidad a la hora de realizar un producto
tecnológico. De hecho, los alumnos han ido adquiriendo las competencias más básicas en
cuanto a la comprensión de la teoría de la computación física, el diseño de proyecto
utilizando sensor+actuador+microcontroladora, la electrónica del producto, su
programación y robótica.

Mediante el desarrollo de los objetivos propuestos en la presente unidad didáctica los
alumnos en la medida de sus habilidades, conocimientos y competencias, han adquirido las
capacidades suficientes para desarrollar de manera individual o grupal un producto
tecnológica con una utilidad declarada utilizando la plataforma ARDUINO.
3.4.6.-Evaluación por competencias
Siguiendo la normativa vigente, la Ley Orgánica para la Mejora de la Calidad Educativa,
LOMCE (2013), se ha realizado una evaluación al alumnado, siguiendo las indicaciones de
ésta, tales como una evaluación por competencias que tienen que desarrollar, detallando en
cada una de éstas, unos criterios de evaluación específicos desarrollados en base a unos
ítems tales como el método científico, el análisis de datos, la resolución de problemas y
otros contenidos como pueden ser las destrezas en el taller, o en el laboratorio de
informática, trabajos con programas, búsquedas de información, exposiciones, trabajo
colaborativo, etc.
El planteamiento curricular que realizan los docentes de la materia de Tecnología en el
centro Nuestra Señora de las Victorias, toma como principal punto de referencia los
métodos y procedimientos de los que se ha servido la humanidad para resolver problemas y
satisfacer necesidades, esta se concibe como el conjunto de actividades, conocimientos
científicos y técnicos elaborados por la humanidad para la creación de objetos, sistemas o
entornos.
En primer lugar, se debe poner atención a los objetivos generales de cada etapa. Estos
objetivos son genéricos para todos los alumnos de 3º de ESO, de la Comunidad de Madrid,
estos proponen que se desarrollen una serie de saberes, capacidades, hábitos y actitudes que
permitan alcanzar a los alumnos, los siguientes objetivos:
a) Adquirir habilidades que permitan desenvolverse con autonomía en el ámbito
familiar y en los grupos sociales donde se relacionan, participando con actitudes
tolerantes y solidarias.
b) Interpretar y elaborar con propiedad, autonomía y creatividad mensajes que utilicen
códigos artísticos, científicos y técnicos.
c) Comprender los principios y valores que rigen el funcionamiento de la sociedad
contemporánea y democrática, tomando en consideración los derechos y deberes de
la ciudadanía.
d) Comprender los principios básicos que rigen el funcionamiento del medio físico y
natural, valorar las repercusiones que tiene la actividad humana y contribuir

activamente a la defensa, conservación y mejora de este como elemento
imprescindible de la calidad de vida.
e) Conocer y respetar la realidad cultural de la Comunidad de Madrid como
comunidad de encuentro de culturas.
3.4.7.-Evaluación del contenido de la unidad didáctica
Además de la evaluación por competencias, anteriormente descritas, se deben considerar
unas competencias específicas, relacionadas con la unidad didáctica en particular.
Se valorará la capacidad del alumnado para:
- Conocer las ideas clave y la teoría básica sobre la programación física.
- Ensamblar las conexiones pertinentes a la placa controladora y a los distintos
elementos que se utilicen.
- Identificar las herramientas (sensor, microcontrolador, actuador, pc…) utilizadas en
las actividades de construcción, programación y prototipado.
- Conocer y respetar las normas de seguridad en el uso de las herramientas.
- Programar las instrucciones precisas para que el proyecto desarrolle su función.
- Realizar un informe de las actividades realizadas en el taller.
3.4.8.-Evaluación de la implementación de la Unidad Didáctica
En el Centro Educativo donde se están realizando las prácticas de fin de master ya se tenía
implementada dicha Unidad Didáctica utilizando precisamente la herramienta ARDUINO
para el aprendizaje de la electrónica, la robótica y la programación, en los cursos de 3º y 4º
de Educación Secundaria Obligatoria.
Al ser una temática relativamente nueva (es el 2º año que se utiliza ARDUINO para el
aprendizaje de estos contenidos), lo que se ha intentado es mejorar el temario y los
conceptos a tratar, para un aprendizaje más fluido, más colaborativo y en definitiva, más
integro para el alumno. Además, se ha ajustado el temario al número de horas lectivas de la
asignatura de tecnología, acorde al cambio de legislación educativa (LOMCE).
Para la valoración si la mejora del temario y la didáctica han mejorado las competencias de
los alumnos en la materia (TABLA 11), se comparan las calificaciones de los alumnos (las
cuales no se han podido reflejar nominalmente en el presente trabajo, por su carácter
privado y personal), contrastando el anterior curso escolar 2015-2016 y el presente curso
2016-2017, arrojando como resultado promedio, un aumento de la media de las
calificaciones y un aumento en el número de aprobados en dicha subsección de la materia.
cuando no son generalizables estos resultados, sirven de referencia como posibles

indicadores de una eventual mejora de las competencias de los alumnos, al incorporar estas
tecnologías para la enseñanza de la asignatura en cuestión.
TABLA 11. Media de calificaciones y alumnos aprobados cursos 15-16 y 16-17.
Curso Media de las calificaciones Alumnos aprobados
Curso 2015-2016 5,2 36 de 47 alumnos
Curso 2016-2017 5,6 43 de 50 alumnos
3.4.9. Resultados Esperados de la Intervención
Los resultados demuestran que la mayoría de los alumnos comienzan su aprendizaje con un
desconocimiento claro de la herramienta, estos en un principio son guiados por el docente
mediante la impartición de clases magistrales en el aula y mediante la realización de
ejercicios tanto teóricos como prácticos, y su corrección en el aula o en el laboratorio de
informática, para seguidamente trabajar con sus compañeros (trabajo/aprendizaje
colaborativo/cooperativo).
Los resultados obtenidos evidenciaron que los alumnos presentan grandes deficiencias
sobre los conocimientos mínimos que debieran tener sobre la electrónica, la programación y
la robótica, ya que en cursos anteriores (1º y 2º de ESO), no se les ha instruido aun en
fundamentos sobre estas ramas de la tecnología.
Los alumnos poseen conocimientos y aprendizajes desde cursos inferiores de todas las
etapas o fases detalladas tanto en el método científico, realizando hipótesis y
contrastándolas, como en el método de proyectos, el centro educativo en las clases de
tecnología utilizan este último principalmente para la realización de sus actividades tanto
en el taller como en el laboratorio de informática.
Se ha corroborado que un tercio del alumnado, no ha conseguido desarrollar en su totalidad
estos conocimientos, ya sea por la complejidad de la temática y el nivel de comprensión
abstracta o por el mal entendimiento entre los integrantes del grupo que ha retrasado en
demasía el trabajo, también se ha comprobado que donde los alumnos muestran más
deficiencias es en la fase de programación de la microcontroladora, aunque estos aprenden
a programar (con diferentes lenguajes al de ARDUINO) en 1º de ESO, el carácter complejo
y alta abstracción que conforman la teoría de la programación son las principales causas de
estas deficiencias.

De manera general, se puede afirmar que la gran mayoría de los alumnos
(aproximadamente dos tercios de un total de 50 alumnos aproximadamente) han adquirido
adecuadamente los conocimientos que se han desarrollado en esta unidad didáctica y por
consiguiente en mayor o menor medida se han cumplido los objetivos tanto el general como
específicos de la temática. Hay que resaltar la actitud positiva de casi la totalidad de los
alumnos ante el desarrollo del prototipo en el taller de tecnología como se refleja en el gran
número de cuestiones que se han planteado en el aula y en las tablas EXCEL anteriormente
descritas en el presente TFM.
3.4.10. Evaluación del Proceso de Intervención
Para la evaluación de los resultados del proceso de intervención, por una parte se ha
evaluado los resultados de los diferentes grupos que han participado en esta intervención,
estos resultados han sido positivos ya que de un total de 14 grupos entre las dos secciones
de 3º de ESO, solamente 4 de estos (2 en 3º de ESO A y 2 en 3º de ESO) no han superado
satisfactoriamente los tres objetivos de la unidad didáctica descritos en el apartado 3.4.1 y
3.4.2. Con sus correspondientes actividades.
También se debe evaluar el rol del docente en el desarrollo de la Unidad Didáctica, que no
es más que una guía del aprendizaje esperado del alumnado, explicando pautas necesarias
para que estos últimos, puedan desarrollar sus conocimientos sobre las materias que
engloban la computación física (electricidad, electrónica, programación y robótica).
Cabe reseñar los elementos innovadores que se han utilizado en el proceso de de
intervención como la herramienta ARDUINO en su totalidad, o la utilización de diferentes
softwares de simulación y diseño de circuitos como son Fritzing y Autodesk 123D Circuits.
4.-CONCLUSIONES
Se detallan las siguientes conclusiones las cuales se corresponden con los objetivos
planteados en el presente TFM y con los logros obtenidos por los alumnos de 3º de
Educación Secundaria Obligatoria en el centro educativo donde se han realizado las
prácticas.
a) En base al objetivo principal que no es otro que la mejora de la competencia de los
alumnos en las signaturas de electrónica y robótica se han extraído las conclusiones
detalladas a continuación:

 Hay un claro desconocimiento tanto en la teoría de la computación física como del
uso práctico de la plataforma ARDUINO por gran parte del alunado, este tiene
conceptos muy someros y poco consolidados sobre el uso de la plataforma.
 Después de la realización de la Unidad didáctica aproximadamente los dos tercios
del alumnado posee unos conocimientos básicos para la ejecución de proyectos
robóticos simples.
 Se hace patente un mayor grado de desconocimiento y dificultad en el aprendizaje
de los alumnos en el ámbito de la programación que en el ámbito de diseño y
prototipado del proyecto, esto es debido al alto nivel de abstracción que conlleva la
lógica de la programación.
 Los alumnos consideran que el aprendizaje de ARDUINO tiene una utilidad muy
práctica para su futuro próximo en contraste con otras materias las cuales no logran
discernir su utilidad real, esto puede ser debido a que cada vez más la robótica, los
automatismos y la programación están más presentes en su vida cotidiana.
b) Poniendo interés a los objetivos específicos del presente TFM se destacan las siguientes
conclusiones:
 Con la puesta en vigor de la nueva legislación educativa (LOMCE), las materias que
abarcan el presente TFM (electricidad, electrónica, programación y robótica) toman
mucha más relevancia en los planes de estudio de la asignatura de tecnología,
durante toda la etapa de la ESO. Por ello se ha pretendido elaborar un texto claro y
sencillo que aporte valor al proceso de enseñanza-aprendizaje de la computación
física tanto por parte de los profesores de tecnología, como por parte del alumnado
de la ESO y Bachillerato.
 Existe un claro desconocimiento de la plataforma sugerida y su didáctica, por parte
de la mayoría de los profesores del centro educativo, ya que únicamente una sola
profesora (la coordinadora de prácticas que dirige mi actividad en el centro) tiene los
conocimientos necesarios para impartir las materias de electrónica, programación y
robótica utilizando ARDUINO como herramienta didáctica.
 Los alumnos manifestaron estar motivados para aprender la herramienta ARDUINO
aplicado a las materias de electricidad, electrónica, programación y robótica. En este

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