EDUK

Descripción

En la Universidad Javeriana se desarrollo el Proyecto educativo Robótica, una herramienta para la educación básica que busca involucrar la robótica en el aula de clase por medio de actividades prácticas, promoviendo ambientes de aprendizaje que contribuyan al desarrollo de nuevas habilidades y conceptos en los estudiantes y que sirvan de apoyo al docente en la explicación de sus temas de clase. Se propone inicialmente, dos actividades prácticas para el área de física con los temas de Fuerza de Rozamiento y movimiento Rectilíneo Uniforme, y dos actividades para el área de matemáticas con los temas de Ángulos y Plano Cartesiano.

EL ROBOT

EDUK es un robot móvil construido con la plataforma comercial VEXTM, de locomoción diferencial de cuatro llantas, con un par de motores DC y tres sensores infrarrojos. EDUK puede operar básicamente en tres modos: manual, automático y autónomo; el modo de operación se selecciona con la ubicación de un Jumper en los puertos del microcontrolador destinados para tal fin.


ACTIVIDADES PRÁCTICAS

Dentro del plan de Estudios se escogió el área de matemáticas y física para desarrollar las actividades, seleccionando de cada una de estas áreas dos temas. Se escogió el tema de ángulos y la localización de números fraccionarios en el plano cartesiano, en el área de matemáticas y para el área de física los temas fueron movimiento rectilíneo uniforme y fuerza de rozamiento. De acuerdo con esto se diseñaron cuatro actividades prácticas:

- Actividad práctica ángulos.

- Actividad práctica plano cartesiano.

- Actividad práctica movimiento rectilíneo uniforme.

- Actividad práctica fuerza de rozamiento.

Todas estas actividades están basadas en un robot móvil llamado EDUK que realiza diferentes tareas, según la actividad práctica. Adicionalmente las actividades se desarrollan usando un material de apoyo que en este trabajo llamaremos escenario de la práctica, por ejemplo el escenario de la práctica movimiento rectilíneo uniforme es una pista para que el robot se desplace, mientras que para la práctica plano cartesiano es un tablero con un plano cartesiano dibujado.

ACTIVIDAD PRÁCTICA PLANO CARTESIANO

La actividad práctica plano cartesiano busca en el estudiante fortalecer la localización de números enteros y fraccionarios en el plano cartesiano.


Conceptos que se trabajarán durante la práctica: El tema que se reforzará con la actividad es conocimiento del plano cartesiano y ubicación de coordenadas


La actividad práctica: El objetivo de la actividad es la localización de un grupo de coordenadas dadas en una tarjeta de misiones en el plano cartesiano, que se unirán para crear una ruta para el robot

Robot EDUK

Programación: el robot seguirá una línea negra en un fondo blanco en sentido anti-horario.

Papel de robot en la práctica: el robot seguirá la ruta creada por los estudiantes en el plano cartesiano.

ACTIVIDAD PRÁCTICA ÁNGULOS

Esta actividad busca fortalecer el uso del transportador en los estudiantes y que logren clasificar con gran facilidad los ángulos según su abertura.


Conceptos que se trabajarán durante la práctica: El tema que se reforzará con esta actividad práctica es el manejo del transportador y la clasificación de los ángulos según su abertura.


La actividad práctica: El objetivo de la actividad es ganar muchos puntos cumpliendo las misiones y contestando preguntas que están contenidas en una tarjeta que el estudiante sacará aleatoriamente.

En las misiones el estudiante localizará en un transportador un ángulo que se especifica en la tarjeta de misiones, al insertar una ficha en dicho punto podrá verificar la clasificación de ese ángulo según su abertura y por ultimo hará que el robot EDUK gire al ángulo que localizó.


Robot EDUK

  • Programación: EDUK girará a la izquierda mientras sus sensores detecten blanco, cuando alguno detecte línea negra, la seguirá hasta que todos los sensores detecten negro.
  • Papel de robot: el robot gira el ángulo que los estudiantes ubicaron en el transportador.

ACTIVIDAD PRÁCTICA FUERZA DE ROZAMIENTO

Esta actividad busca en el estudiante fortalecer su capacidad de observación, deducción y análisis de un fenómeno físico, y que puedan establecer la diferencia que existe entre fuerza de rozamiento estática máxima y la fuerza de rozamiento dinámicas. Se busca que el estudiante identifique las fuerzas que actúan en un cuerpo en equilibrio en un plano inclinado y el cambio que se producen en ellas cuando salga de esta posición.

Conceptos que se trabajarán durante la práctica: El tema que se reforzará con esta actividad es el concepto de fuerza de rozamiento y plano inclinado.

La actividad práctica: esta práctica cuenta con una rampa hecha con dos materiales diferentes en sus superficies inclinadas uno rugoso y uno liso, donde el robot realizará varias actividades como subir por la rampa jalando un dinamómetro unido a una caja o empujar un cubo por alguna de sus superficies inclinadas, de modo que los estudiantes puedan observar a través de estas actividades, la existencia de la fuerza de rozamiento y los efectos que tiene sobre el movimiento de un objeto en un plano inclinado.

Robot EDUK.

Programación: en el modo autónomo avanzar en línea recta un tiempo determinado o hasta que se apague el radiocontrol, y en modo manual el control del robot está dado por los joystick del radiocontrol.

Papel del robot en la práctica: subir por una rampa realizando diferentes actividades, como subir un cubo, jalar un dinamómetro unido a una caja entre otras.

ACTIVIDAD PRÁCTICA MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

Esta actividad busca en el estudiante analice el movimiento de un móvil al empujar un objeto con velocidad constante sobre una pista horizontal, reconociéndolo como un movimiento rectilíneo uniforme.


Conceptos que se trabajarán durante la práctica: El tema que se reforzara con esta actividad es el movimiento rectilíneo uniforme y los conceptos de posición tiempo masa y velocidad.


La actividad práctica: El objetivo de la práctica es que el robot mueva una caja a lo largo de la pista y se mida el tiempo que tarda en recorrerla. La caja cambia de peso, para poder establecer cómo cambia la velocidad al aumentar o disminuir la masa.


Robot EDUK.

  • Programación: en este modo EDUK avanza en línea recta mientras los sensores detecten negro, cuando detecten blanco se detienen
  • Papel de robot en la práctica: el robot avanzará por una pista empujando una caja con diferentes pesos.

VIDEO DEL ROBOT EDUK EN LAS ACTIVIDADES PRACTICAS

Campus Party 2009

Video: explicación actividad práctica plano cartesiano

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