DESAFÍO MATRIX – SECUENCIA LÓGICA BINARIA

Escuela: Etec Aristóteles Ferreira - SP
Número de alumnos:18
Contexto:Curricular
Rango de edad:16 a 18 anos
Formato:Em duplas
Duración de la actividad:1h50m
Tiempo de preparación:5h
Palabras clave:ArduinoConteo binarioLEDProgramación
Descripción de la actividad

Desafío de secuencia lógica. Montar el circuito en Tinkercad, con tres LED. Para personalizar, el grupo puede elegir diferentes salidas digitales, también se pidió usar diferentes colores en cada LED. Cada cambio entre números debe ocurrir cada 1 segundo (1000 ms). El objetivo es construir un contador lógico en binario hasta el número 7, como en el ejemplo: https://www.tinkercad.com/things/4jxUzhR4DZP-sequencia-binaria/editel

Prerrequisitos

Contenidos: Para realizar esta actividad, se utilizaron los siguientes conocimientos previos: - Utilizar el software IDE de Arduino para activar salidas digitales; - Saber montar circuitos electrónicos en una protoboard; - Conocer las principales características y saber utilizar el diodo emisor de luz (LED).

Plan de clase

Objetivos pedagógicos

Planificar y realizar experimentos con la realización de un proyecto basado en el montaje de circuitos con componentes electrónicos. Este prototipo debe desarrollarse utilizando y programando el microcontrolador Arduino.

Materiales necesarios

La clase se desarrollará de forma remota, utilizando la aplicación Teams, los alumnos desarrollarán esta actividad utilizando el software https://www.tinkercad.com

Preparación

- Montar la presentación en PowerPoint de la actividad.
- Montar el circuito electrónico en Tinkercad
- Realizar programación en el IDE de Arduino.
- Probar el circuito, preparar la clase remota y la evaluación en Teams.

Realización de la actividad

En clases anteriores, los estudiantes aprendieron cómo programar el microcontrolador Arduino para encender un LED accionando una salida digital. Otra habilidad que formaba parte del conocimiento previo es el proceso de ensamblar el circuito electrónico para conectar un LED a una protoboard.
Para la contextualización se utilizó como referencia la película Matrix, donde se comentó sobre el sistema numérico binario. En la primera etapa de la clase, hubo una dinámica en la que se explicó la lógica de este sistema de numeración.
Como se propone en las prácticas de las metodologías activas, el conocimiento se construyó en asociación. En conjunto, los estudiantes fueron orientados a construir la secuencia de un contador del 0 al 7, utilizando los números binarios que se representan con 0 y 1.
0 – 000 / 1 – 001 / 2 – 010 / 3 – 011 / 4 – 100 / 5 – 101 / 6 – 110 / 7 – 111

Discusión y reflexión con los alumnos

La propuesta era pedir a los alumnos que en parejas construyeran un circuito electrónico con tres LED, de diferentes colores. Estos Leds deben estar conectados a las salidas digitales de Arduino y realizar la secuencia binaria de 0 a 7. La lógica debe respetar la siguiente regla: Cuando es número 0, el LED debe estar apagado y con el número 1 el LED debe estar encendido. Para realizar esta secuencia, los estudiantes utilizaron el IDE de Arduino. El tiempo de transición entre un número y otro debe ser de un segundo.

El montaje del circuito y la programación deben realizarse en Tinkercad, según el ejemplo: https://www.tinkercad.com/things/4jxUzhR4DZP-sequencia-binaria/editel?sharecode=hVadjslsCTa358UNG-psy5flHyEFLM0_huTa0Tmg83M

Informe de práctica

Que salió bien

“Los estudiantes no tuvieron acceso a la visualización de la programación del ejemplo presentado. Es decir, con esta decisión, cada pareja debería desarrollar propuestas diferentes, incluso algunas parejas investigaron diferentes comandos para usar en el proyecto. Otra condición obligatoria fue utilizar los LED en diferentes salidas y con diferentes colores del proyecto presentado. Se creó una tarea en Teams, donde las parejas debían publicar el enlace del proyecto desarrollado. El plazo fue de una semana. Todos los grupos pudieron entregar el prototipo solicitado, con diferentes formas de ensamblar el circuito electrónico y con el uso de diferentes programaciones. En el proceso de desarrollo, la comprensión y significado del razonamiento lógico fue gradual. De esta manera, al aprender el sistema de numeración binaria, fue posible progresar y asociar este conocimiento con conocimientos previos conocimiento. Cuando ocurre la apropiación de un conocimiento en los estudiantes es posible observar la transición del pensamiento espontaneo a el pensamiento científico. Quedé muy satisfecho con el resultado, cuando regresé de la evaluación comenté que mi expectativa era que los estudiantes se apropiaran del proyecto y construyeran nuevos significados. No existe una única respuesta correcta, lo importante es desarrollar el pensamiento lógico y buscar soluciones para resolver problemas. Los intercambios llevados a cabo en el desarrollo de la actividad permitieron nuevas preguntas y revisión de conocimientos previos. Este movimiento provoca transformaciones y creación de nuevos significados del conocimiento. Un factor interesante observado en la evaluación es que los alumnos realizaron la actividad de diferentes formas. Es posible notar diferencias en la ejecución de la programación en función de los conocimientos previos del alumno en otros cursos. A continuación, se muestran algunos ejemplos: - En esta pareja, una de las estudiantes es egresada del curso de desarrollo de sistemas, y se puede notar una programación mejor elaborada con comandos que aún no se han presentado a los estudiantes en clase. https://www.tinkercad.com/things/7KQIZmqxvMB-desafio-matrix/editel?sharecode=-3jN0yc2WrNtJJuobUnqFHYlHj_UJySPMNWUCCsFB6I –En este grupo, uno de los estudiantes es autodidacta y además de las clases remotas el busca informaciones en tutoriales de Youtube para perfeccionar sus conocimientos. Es posible evidenciar una programación con el uso de comandos un poco más elaborados. https://www.tinkercad.com/things/16dtj4nNdAd-sem-1-atividade-com-led-em-binario-20201110/editel?sharecode=BSYGt43w94D2Ae7Att8V4aXwzYliGkOi1dy22qvjlRc - En estas parejas, los estudiantes utilizaron los conocimientos aprendidos en clase. La programación se realizó según lo solicitado y el resultado fue totalmente satisfactorio. La mayoría de los estudiantes siguieron esta misma línea, pero es posible notar algunas diferencias en el montaje del circuito, en el uso de las salidas digitales y en los colores de los LED. https://www.tinkercad.com/things/duMqxDPXl07-super-bojo/editel?sharecode=gNeMB4C16d7zJcBOuichLy6JeVMuTAMNmwOVnpc0NcI https://www.tinkercad.com/things/f2NnD0SlDvy-ingenious-habbi-inari/editel?sharecode=zVnc4bry3_eaV4axjaXUEfEZ0tNMln8jLBUBrBuiZXc“

Que se puede mejorar

Me gustó el resultado, todavía no han surgido nuevas ideas.

Autores

Nombre: Marcelo Florêncio

Email: marcelo.florencio@etec.sp.gov.br

Materia que enseña: Electrónica

Sobre el autor: Profesor del Centro Paula Souza