Resumen: Los robots son cosa de niños, ellos son nativos digitales, pero no sólo tienen que ser consumidores sino investigadores y hacedores. Con esta unidad didáctica aprenderán los principios de la mecánica básica para elaborar su primer robot.

 

Tiempo estimado para la Unidad: 5 sesiones de 1 hora cada una.

Dirigido a: Niñas y Niños de 4 a 6 años de etapa Preescolar

Objetivos:

1. Conocer lo que es un robot e identificarlo.
2. Reconocer el funcionamiento de un robot y comprobar las principales áreas de la robótica.
3. Explorar los distintos tipos de movimiento de la fí­sica.
4. Describir los fundamentos de las maquinas simples.
5. Crear un mecanismo de transmisión y transformación del movimiento.

 

Aprendizajes esperados:

• Identifica el lugar que ocupa un objeto dentro de una serie ordenada.
• Conoce algunos usos de los números en la vida cotidiana. 
• Contrasta sus ideas iniciales con lo que observa durante un fenómeno o una situación de experimentación, y las modifica como consecuencia de esa experiencia.
• Sigue el ritmo de la música mediante movimientos espontáneos de su cuerpo.
• Experimenta con materiales, herramientas y técnicas de la expresión plástica.

Procedimiento: 

Inicio

Sesión 1

1. Comenzamos cuestionando ¿qué saben sobre la robótica? Permitiéndoles inferir sobre el tema hasta propiciar otros dos cuestionamientos ¿Cómo es un robot?, ¿se parecerá a los humanos?
2. Con un video musical nos pondremos a bailar. ¿Quién es un robot?.
3. Al terminar la interacción se darán respuesta a las interrogantes para que los alumnos puedan comprobar las inferencias que hayan hecho.
4. ¿Entonces qué es un robot? Mostrando diferentes imágenes con movimiento (giff) se explicará a los pequeños que estamos rodeados de robots.
5. Para confirmar lo expuesto hasta este momento; “que un robot es un aparato eléctrico y mecánico que hace el trabajo de un ser humano” “
6. Cuestionamiento a los alumnos es si ¿los robots son inteligentes?, se les mostrarán imágenes giff del robot humanoide Asimo y el vehí­culo autómata Curiocity, ambos muestran una aparente inteligencia, de ahí­ la pregunta ¿serán inteligentes? Y si no son inteligentes, entonces ¿qué requiere un robot para realizar las actividades que se le ordenan?
7. Para generar evidencia jugarán siguiendo un laberinto identificando qué es un robot y que no lo es. De tarea para la siguiente sesión se les pedirá investiguen sobre los diferentes tipos de fuentes de energí­a y en media cartulina hagan un collage con recortes de ellas, además traerán un juguete eléctrico o mecánico descompuesto.

Sesión 2

1. Preguntar sí­ ¿los juguetes son robots? Con el cuestionamiento se abrirá el debate para posteriormente comprobarlo en la práctica. Después de haber inferido y confirmado que los juguetes si son robots se propiciará la investigación con la interrogante ¿cómo funcionan? Con imágenes giff se les mostrara cuáles son las principales áreas que hacen funcionar un robot.
2. Una de ella refiere a las “fuentes de energí­a” con apoyo de su collage identificaremos once tipos. Tanto las áreas de electrónica como de programación solo se les dará la definición en un lenguaje apropiado a los pequeños ya que estas abarcan subtemas para su mejor estudio que para efectos de esta unidad no son relevantes y en el caso del área mecánica es la que propicia las sesiones consecutivas.
3. Para la práctica y evidencia utilizaremos los juguetes eléctricos o mecánicos descompuestos, no para ser reparados sino con la finalidad de extraer los componentes electrónicos o mecánicos para futuros proyectos y a la vez podrán satisfacer su curiosidad reconociendo en sus propios juguetes, y comprobando la existencia de las áreas de la robótica en ellos. En esta ocasión la tarea será solicitarles el material de reciclaje descrito en la lista de materiales.

Desarrollo

Sesión 3

1. Se preguntará a los alumnos ¿qué idea tienen sobre el movimiento? inferirán sobre el tema para propiciar el segundo cuestionamiento ¿cómo es el movimiento? Para responder experimentaremos con el movimiento usando nuestro cuerpo bailando con ayuda del video musical “Baile del movimiento”.
2. Se colocarán unos pliegos de papel bond en la pared para que los alumnos tracen cuatro tipos de movimientos básicos: rectilí­neo, curvilí­neo, circular y ondulatorio con la intención de que identifiquen la trayectoria que sigue cada uno.
3. Interactuarán con un ejemplo de aplicación del movimiento, un juguete de entretenimiento que está de moda, el “spinner”. Este utiliza la fí­sica basada en el movimiento circular en un efecto llamado “movimiento continuo”. Otro ejemplo de aplicación, pero para el servicio del hombre es el “automóvil” (del griego ???? “uno mismo”, y del latí­n mob?lis “que se mueve”) su propio nombre lo describe y es capaz de desplazarse guiado por alguien.
4. Bajo este contexto y para evidencia, los alumnos fabricarán un automóvil (manual anexo) que transforme el movimiento circular en lineal, impulsado por energí­a elástica y utilizando materiales de reciclaje.
5. Se convocará a un grupo de Padres de Familia para apoyar en la habilitación de los materiales para que los alumnos solo den el toque final del armado del automóvil.
6. Los alumnos analizarán son las dos unidades de medida universales utilizadas para el movimiento: distancia-metros y tiempo-segundos, la relevancia de esta información es para que en la práctica ya con su automóvil superen el reto de “no atropellar a su Profesor” fortaleciendo la habilidad del cálculo en cuanto a distancia y tiempo experimentando con el movimiento.

Sesión 4

1. Se les hará una introducción comentándoles que “las máquinas surgieron desde que el ser humano tubo la necesidad de realizar sus trabajos de una manera más rápida o con un menor esfuerzo” dando pie a cuestionarlos ¿Qué es una máquina simple?
2. Después de inferir se les mostrará un video infantil que habla sobre ese tema.
3. Para comprobar el uso de una máquina simple haremos una prueba tratando de trozar un cable, resulta un poco complicado, aunque pueda ser una tarea simple, pero a pesar de ser simple no se puede realizar simplemente con las manos. Ahora, qué pasa si utilizamos una máquina simple (las pinzas) la tarea de trozar el cable resultó ser sencilla al usar esta máquina.
4. Con ejemplos a escala, los alumnos descubrirán la funcionalidad de seis máquinas simples: palanca, rueda y eje, polea, plano inclinado y la cuña. El nuevo reto que superar será haciendo uso de las máquinas simples levantar su automóvil para ser colocado en una cabina que lo transportará a una competencia mundial, ¿Cómo podrán lograrlo?

Cierre

Sesión 5

1. Otro concepto por aprender: ¿Qué es un mecanismo? “elemento que transmiten o transforman el movimiento”, usando el juego del teléfono descompuesto los alumnos comprenderán el concepto. La metáfora consiste en que la implementación es el mecanismo, la frase que se le indica al primer jugador seria la transmisión y en el punto donde cambia la palabra o frase será la transformación.
2. ¿Entonces qué pasa cuando un mecanismo transfiere o transforma el movimiento? Con imágenes giff se les mostrara tres tipos de movimiento que se distinguen como resultado en estos mecanismos.
3. Daremos ejemplos de transmisión del movimiento para que identifiquen su caracterí­stica y de igual forma será para la transformación.
4. La mejor forma de aplicar todos los temas vistos en las anteriores sesiones es creando un mecanismo de transmisión y transformación de movimiento. Es hora de hacer “mi primer robot” los alumnos mediante la guí­a del Profesor ensamblaran un monki trepador (manual anexo) para competir en un reto entre lianas y velocidad colgante.
5. Un elemento que los alumnos obtendrán ya armado es un circuito eléctrico, este propiciará otra unidad didáctica para el estudio de un área más de la robótica “la electrónica”.

Material:

–      Hoja impresa con un laberinto para cada alumno.

–      Papel crepe, confeti y estambre.

–      Resistol blanco.

–      Collage elaborado por cada alumno.

–      Juguetes eléctricos o mecánicos descompuestos (carritos, pianos, muñecas etc.) uno por alumno.

–      Un Pliegos de hoja bond por cada dos alumnos.

–      Crayolas o plumones.

–      Un Spinner para obsequiar al ganador del reto.

–      Botella PET del limpiador marca fabuloso de 1lt.

–      Botella PET de agua be-light 1.5 lts.

–      Cuatro tapas de garrafón de 19lts.

–      30cm palo redondo de madera de 3/8″

–      Una liga mediana.

–      Cinco tapas plásticas de botella PET mediana.

–      Un popote.

–      Dos barras de silicón.

–      Trozos de cable.

–      Cinco pinzas de corte.

–      Cartón.

–      Cuñas de madera.

–      Una tabla 3mm MDF de 30x40cm.

–      20 minutos de corte laser.

–      Un listón de indistinto grosor y color de 10cm

–      Dos tornillos cabeza de queso de 3x15mm con tuerca.

–      Dos tornillos cabeza de queso de 3x10mm con tuerca.

–      Una varilla roscada cuerda estándar de 3/16″ x 10cm largo.

–      Dos tuercas hexagonal cuerda estándar de 3/16″

–      Dos tuercas autoblocantes de 3/16″

–      Seis rondanas planas de 3/16″

–      Cuatro tubos de aluminio de 3/16″ x 2cm largo.

–      Dos barras redondas de aluminio de 3/16″ x 3cm largo.

–      Una barra estrella de aluminio de 1/4″ x 3cm largo.

–      Dos chavetas de 3/32″

–      Un motorreductor de 1:48

–      Una mini protoboard 170 puntos.

–      Un Circuito Integrado L293D (puente H)

–      Dos resistencias de 330homs.

–      Dos diodos emisor de luz (LED).

–      Dos micro switch.

–      Una baterí­a de 9v.

–      Un broche para baterí­a.

–      Un cinturón plástico de 8cm.

Evaluación:

• Cada sesión genera una evidencia material, así­ como un guión de observación.

Actividades adicionales:

Para reforzar estos conocimientos y el pensamiento creativo de tus alumnos, visita Papalote Museo del Niño y acude al Laboratorio de Ideas, ahí­ encontrarás varias exhibiciones llamadas RRR-invéntalo y Estudio Robot para poder vincular los aprendizajes del aula con el Museo y aprender jugando.