Aula Creativa. Documentación

Transcripción

Aula Creativa. Documentación
Publicación 1
Carlos Rodríguez
03 de May de 2015
Índice general
1. Introducción (Borrador –> TO_DO)
1.1. Desarrollando la creatividad del alumno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2. El poder del Conocimiento Libre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Evolución del sistema educativo (De la Sociedad Industrial a la Sociedad Creativa) . . . . . . . . . .
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2. Miscelánea (Borrador –> TO DO)
2.1. Medalla con el logotipo de Scratch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3. Actividades de Funciones (Borrador –> TO DO)
3.1. Programando Fractales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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4. Actividades de Geometría (Borrador –> TO DO)
4.1. Poliedros Regulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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5. Artículos
5.1. Imagina, crea, difunde: “Makespace” Bardenas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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6. Índices y tablas
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I
II
Aula Creativa. Documentación, Publicación 1
La Creatividad es una de las características más relevantes de la infancia y olvidadas durante mucho tiempo por los
sistemas educativos. Sin embargo, en los últimos tiempos, bien por coyuntura o bien por su importancia pedagógica,
parece que cobra relevancia en los objetivos de los diferentes currículos educativos.
Difícilmente, como docentes, podremos transmitir los valores creativo si nosotros mismos no desarrollamos nuestra
propia creatividad. Esta compilación de actividades y documentos constituye un ejercicio creativo en si mismo.
Agradecimientos
Esta documentación no sería posible sin el ejemplo de todas aquellas personas que de manera altruista comparten sus
conocimientos en la Red y que me permiten que día a día aprenda algo.
Contenidos:
Índice general
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Índice general
CAPÍTULO 1
Introducción (Borrador –> TO_DO)
Son muchas las razones que me han llevado a elaborar la siguiente compilación de actividades creativas. La principal
razón es la de poder aportarlas a quién esté interesado. Después de varios años pensando y trabajando sobre actividades
diversas relacionadas con mi día a día como docente me siento en la obligación de ir documentando y organizándolas.
Como profesor de matemáticas que soy, muchas de estas actividades se han enfocado para complementar dicha asigantura. Sin embargo, estoy convencido que el lector podrá modificarlas para adaptarlas a sus necesidades, y que por
tanto su lectura no se reduce únicamente a profesorado de matemáticas.
Nota: Esta documentación puede ser leida en el orden que se quiera, usted es libre de elegir qué actividades le
interesan
Me gustaría empezar esta introducción con una pequeña reflexión personal sobre aspectos sociales, económicos y
pedagógicos que condicionan y dan sentido a las actividades que en esta compilación aparecen.
1.1 Desarrollando la creatividad del alumno
Pedagógicamente considero que fomentar la creatividad del alumnado es un esfuerzo que merece la pena. La observación y la experimentación es la forma natural de aprender de los niños, por lo que conviene facilitar este tipo de
aprendizajes.
Algunas ventajas de ser “creativo” son:
Nos permite seguir siendo “niños”
Ayuda a construir personas proactivas y con iniciativa
Ayuda a desarrollar el pensamiento crítico
Desarrolla una competencia demandada por el sistema productivo actual
El fomento de la creatividad en el alumnado constituye una potente herramienta de aprendizaje. Crear un libro, un
dibujo, un canción, una coreografía o un corto pueden ser excelentes maneras de no sólo adquirir conocimiento, sino
también de desarrollar el espíritu crítico. Todo proceso creativo comienza con la ideas, pero esas ideas hay que materializarlas, y para eso es necesario documentarse, aprender a hacer y en muchos casos utilizar conocimientos previos.
Nos encontramos frente a un ejercicio constante de pensamiento, valoración de opciones y toma de decisiones. Si
nos fijamos en la sociedad, posíblemente los sectores con el razonamiento crítico más desarrollado sean los artistas:
cineasta, escritores, ... Su actividad creativa les hace “pensar”, documentarse, cuestionar y extraer sus propias conclusiones. En este sentido, las ciencias humanas han sido mucho más “críticas” que las regidas por el método científico.
La inclusión de actividades creativas en asignaturas “más científicas” puede ayudar a rellenar esa falta de “espíritu
crítico”.
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Hasta ahora la tecnología e Internet nos habían permitido “democratizar” (hacer accesible) la fabricación y el consumo
de creaciones escritas, o audiovisuales. Sin embargo, esta democratización del mundo digital se está trasladando
también al mundo físico:
con una impresora 3D, las ideas las podemos materializar en objetos de forma rápida y barata.
con una placa arduino, podemos mediante sensores y actuadores, interactuar con el mundo físico
con un entorno de programación sencillo, podemos aprender la lógica de la programación, tanto de entornos
virtuales como físicos.
Aunque muchas de las actividades propuestas se basan en el uso de la tecnología, es evidente que no es la única forma
de desarrollar la creatividad. Por eso, también aparecerán adaptaciones de actividades “menos tecnológicas” como
pueda ser la papiroflexia.
1.2 El poder del Conocimiento Libre
Para poder desarrollar esa creatividad, es necesario dotar al alumnado de entornos y herramientas adecuadas. Sin
duda, la tecnología es una de ellas. La democratización de numerosas facetas creativas ha sido posible gracias al
desarrollo de la tecnología. Ahora es relativamente sencillo crear un vídeo o una canción con los medios actuales.
Sin embargo, no siempre ha sido así. En el paradigma de Conocimiento Libre encontramos un excelente modelo de
enseñanza-aprendizaje. La idea clave consiste en compartir el conocimiento, pero no es la única. Intentaré explicarlo
mejor:
La filosofía del conocimiento libre se basa en el hecho de permitir a los demás acceder al conocimiento desarrollado.
Este concepto no es nuevo, ya en la Edad Media, la clase eclesiástica se dedico a recopilar y plasmar en libros el
conocimiento del que se disponía en aquella época. La intención era recopilarla en libros para que el resto de la
sociedad tuviera acceso al conocimiento. Ese modelo se traslado luego al concepto de Universidad, que no han dejado
de ser centros de difusión del conocimiento. Cualquiera, que cumpliera los requisito, que quisiera podía acceder al
conocimiento que en sus diferentes carreras contenían.
1.2.1 El modelo universitario
El ejemplo más claro de Conocimiento Libre lo encontramos en las universidades. Si nos paramos a pensar, la Universidades se han dedicado a distribuir y divulgar el conocimiento durante siglos. Ese conocimiento está a disposición
de quién quiera recibirlo. Veamos como se ha venido desarrollando la creatividad, innovación le llaman algunos, en
la investigació universitaria: Los investigadores publican sus trabajos para que el resto de la comunidad se beneficie
de esos resultados. Además se reunen en congresos donde exponen resultados y aportan nuevas ideas para futuras
investigaciones. En definitiva, se buscan sinergias entre todos los miembros de la comunidad educativa consiguiendo
que la suma colectiva se superior a la suma de las individualidades.
1.2.2 El Software Libre
Del entorno universitario, y a través de Internet, surge
1.2.3 El Hardware Libre
La amenanza de las patentes
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Capítulo 1. Introducción (Borrador –> TO_DO)
1.2.4 Aula creativa
Este modelo podemos reproducirlo en el aula, con estas ventajas:
Tener de dónde aprender
Aportar
Aprender explicando y documentando
Aportar nuevas ideas
Vuelta al primer punto en forma de espiral
1.3 Evolución del sistema educativo (De la Sociedad Industrial a la
Sociedad Creativa)
Para entender el momento actual del sistema educativo, es importante saber de dónde venimos, qué evolución social
ha habido.
El sistema educativo tiene dos funciones principales: formar personas y dotar al sistema productivo de personas formadas. Para analizar cada una de las funciones, deberemos por tanto analizar los modelos sociales y los modelos
productivos que se han venido dando.
Figura 1.1: (evolución de las sociedades)
En la última reforma del sistema educativo español, se establecen las siguientes competencias clave:
1.3. Evolución del sistema educativo (De la Sociedad Industrial a la Sociedad Creativa)
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Comunicación lingüística.
Competencia matemática y competencias básicas en ciencia y tecnología.
Competencia digital.
Aprender a aprender.
Competencias sociales y cívicas.
Sentido de iniciativa y espíritu emprendedor.
Conciencia y expresiones culturales.
Un enfoque creativo a la hora de realizar las actividades permite desarrollar integralmente esas compentencias
http://www.eduteka.org/modulos.php?catx=9&idSubX=277&ida=914&art=1
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Capítulo 1. Introducción (Borrador –> TO_DO)
CAPÍTULO 2
Miscelánea (Borrador –> TO DO)
En este apartado se incluyen todas esas actividades que no han podido ser incluidas en otro grupo
2.1 Medalla con el logotipo de Scratch
2.1.1 Materiales
Impresora 3D, Programa de diseño 3D, Programa de dibujo vectorial.
2.1.2 Objetivo
El objetivo de la actividad es diseñar una medalla. En concreto una medalla con el logotipo de Scratch. La excusa
para hacerla es diseñar una con motivo del Scratch Day.
Siguiende esta idea podemos construir trofeos, placas o medallas con el dibujo o dibujos que queramos. Podemos
utilizar este tipo de objetos para premiar al alumnado en diferentes concursos que se vayan haciendo. También puede
ser interesante, como actividad, que sea el propio alumnado quien diseñe y construya sus propios trofeos.
2.1.3 Recursos
Podemos partir de una imagen vectorial que fácilmente se puede encontrar en Internet. Por ejemplo, en este enlace:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d4/Scratchcat.svg
También podemos encontrar ficheros en 3D para imprimir directamente, por ejemplo:
http://www.thingiverse.com/thing:336188/#files
Pero los archivos stl son difíciles de manipular con los programas de diseño, y por tanto resulta más interesante
diseñarlos nosotros mismos.
Veamos cómo.
2.1.4 Creando un dibujo vectorial
Vamos a utilizar Inkscape para dibujar la cara de la mascota de Scratch. Una técnica sencilla para hacer el dibujo
consiste en calcar dibujos:
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Figura 2.1: (Imagen de una medalla con el gato de Scratch impreso en 3D)
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Capítulo 2. Miscelánea (Borrador –> TO DO)
1. Importamos nuestro dibujo vectorial descargado de Internet: Seleccionamos Menú-Archivo-Importar. Navegamos por la estructura de carpetas hasta seleccionar el archivo descargado en el epígrafe anterior.
Figura 2.2: (Imagen del gato Scratch importada a Inkscape)
2. Creamos una segunda capa, que es la que utilizaremos para calcar. Sobre esta segunda capa, calcamos el dibujo
utilizando la herramienta de Curvas de Beziers. Podemos acceder a esa función con la combinación de teclas
MAYUSC+F6. Vamos trazando puntos que luego se pueden modificar y manipular desde los deslizadores que
aparecen al hacer doble click en ellos.
3. Al acabar el calco, borramos la capa del dibujo original, para quedarnos solo con el trazo calcado. Por otro
lado, la esquina superior izquierda del documento será interpretada como origen de coordenadas al exportarlo a
FreeCAD, por lo que conviene trasladar el dibujo a esa posición.
4. Guardamos nuestro dibujo con formato vectorial. Por ejemplo: scratch_face.svg
2.1.5 Construyendo la medalla
Llegados a este punto, vamos a diseñar la medalla. Lo vamos a hacer con FreeCAD, pero podrías usar cualquier otro
programa de diseño:
1. Con FreeCAD abierto, seleccionamos Menú-Archivo-Nuevo. De nuevo menú Archivo-Importar.
Seleccionamos el archivo creado en el epígrafe del directorio de carpetas. Por ejemplo /home/usuario/images/scratch_face.svg. Nos aparecerá un cuadro de diálogo indicando si queremos importarlo
como dibujo o como geometría SVG. Tenemos que seleccionar como geometría SVG, ya que si no lo importa
como dibujo
2.1. Medalla con el logotipo de Scratch
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Figura 2.3: (Trazo del calco)
Figura 2.4: (Nuestra cara de Scratch en la esquina superior izquierda)
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Figura 2.5: (Trazos importados a FreeCAD)
2. Tenemos que extruir los trazos para obtener una figura en 3 dimensiones. Esto se hace desde el banco de trabajo
Part. La altura de extrusión hay que ir adaptándola según los trazos, para obtener finalmente el relieve necesario
3. Ya solo queda poner una base a la medalla y el texto que queramos. Desde el banco de trabajo Part podemos
añadir un cilindro que hará de base, y desde el banco Part Design podremos añadir texto para después extruirlo.
4. Guardamos el archivo en formato stl y lo imprimimos desde nuestra impresora 3D
2.1. Medalla con el logotipo de Scratch
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Figura 2.6: (La cara de Scratch extruida)
Figura 2.7: (La medalla-trofeo Scratch terminada)
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CAPÍTULO 3
Actividades de Funciones (Borrador –> TO DO)
En este bloque se agrupan aquellas actividades relacionadas con las funciones
3.1 Programando Fractales
Material necesario: Impresora 3D o Scratch. cabezal de Plotter para transformar la impresora en una máquina de
dibujar
En esta actividad vamos a dibujar el Fractal de Koch:
Para programar el fractal de Koch, tenemos que realizar un proceso recursivo, de manera que cuántas más veces
iteremos la recursividad mayor nivel de detalle obtendremos.
La idea principal es la siguiente: Se parte de un segmento, pero en lugar de trazarse recto, se divide en tres partes. La
primera y la tercera se trazan rectas, pero la segunda se divide en dos trazos en forma de pico en forma de lados de
triángulo equilátero. Una vez hecho esto, el proceso se repite recursivamente:
Con lo anterior obtendríamos una línea del fractal, pero podemos combinar varias líneas para obtener una curva
cerrada. Si hacemos tres líneas Koch con un ángulo de 60 grados entre ellas a modo de triángulo equilatero, obtenemos
la típica estrella o copo de nieve Koch.
Veamos entonces cómo podemos programarlo.
3.1.1 Con Scratch
3.1.2 Con un Plotter o Impresora 3D
Las únicas órdenes que conoce el Plotter son las que vienen en el lenguaje Gcodes del MIT, y que constituye el estándar
para programar cualquier máquina de control numérico en general. Puesto que el conjunto de ordenes puede ser todo
lo grande que queramos (desde el punto de vista abstracto un fractal es una figura infinita), no nos queda más remedio
que hacer un programa que genere los gcodes por nosotros. El código del programa podemos hacerlo en Python, y una
posible implementación sería:
from itertools import chain
from math import sin,cos,radians
def mover(angulo,distancia):
nx = round(cos(radians(angulo)),9)*distancia
ny = round(sin(radians(angulo)),9)*distancia
return (nx,ny)
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Figura 3.1: (recursividad del fractal de Koch)
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Capítulo 3. Actividades de Funciones (Borrador –> TO DO)
Figura 3.2: (detalle de la función principal)
Figura 3.3: (detalle de la función linea_koch)
3.1. Programando Fractales
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Figura 3.4: (detalle de la función que dibuja la línea)
Figura 3.5: (detalle del resultado de la ejecución de la línea)
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def hacer_linea(i,j,fname,giros,grado_inicial):
# i iteracion, j longitud, fname fichero gcode, giros lista de giros, grado_inicial
for g in giros:
if i == 1:
posicion = mover(grado_inicial+g,j/(len(giros)-1))
gcodes = "G1 X{0} Y{1} \n".format(posicion[0],posicion[1])
print gcodes
#print j
#print " "
f = open(fname,’a’)
f.write(gcodes)
else:
hacer_linea(i-1,j/(len(giros)-1),fname,giros,grado_inicial+g)
def prod(i,j):
print(i*j)
return i*j
def koch_ant(i,j,fname):
resultado = i*j
s = "G1 X{0} \n".format(resultado)
print(s)
f = open(fname,’a’)
f.write(s)
f.close
return resultado
Para ejecutar el programa usamos lo siguientes comandos:
minideb@minideb:~/migit/fractals_gcodes$ python koch.py
Esto nos creará un archivo llamado koch.gcode
3.1. Programando Fractales
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CAPÍTULO 4
Actividades de Geometría (Borrador –> TO DO)
En este bloque se agrupan aquellas actividades relacionadas con geometría
4.1 Poliedros Regulares
Material necesario: Impresora 3D, palillos de brocheta.
En esta actividad vamos a crear los poliedros regulares con la ayuda de piezas impresas y palillos de brochetas.
Para saber la cantidad de vértices y de aristas (piezas impresas y palillos), podemos ayudarnos de la fórmula de Euler:
𝐶 −𝐴=𝑉 +2
(más información: http://gaussianos.com/la-formula-de-euler-una-maravilla-matematica/)
Un ejercicio que puede estar bien es, calcular los vértices, caras y aristas imaginándonos los poliedros mentalmente.
El tetraedro, por su prefijo, tiene cuatro caras. Si nos imaginamos una cara apoyada sobre el suelo, al ser triangular,
tendrá 3 vértices. La punta que queda en alto, nos daría el cuarto vértice.
La suma de caras y vértices sería 4+4=8.
Por lo tanto, de la fórmula de Euler, obtenemos que las aristas han de ser 6.
Entonces, necesitamos 6 palillos si queremos hacer un tetraedro
Lo siguiente será determinar la anchura de los palillos que hayamos comprado
Con el calibre podemos medir la anchura:
En mi caso, mide 2.5 mm.
Lo siguiente es generar el fichero stl que nos permitirá imprimir los vértices:
En thingiverse podemos encontrar los vértices parametrizables para el poliedro que queramos y para el grosor de la
arista que queramos (fuente: http://www.thingiverse.com/thing:9359/):
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Figura 4.1: detalle del calibre
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Capítulo 4. Actividades de Geometría (Borrador –> TO DO)
De los ficheros que aparecen para descargar nos interesa el de extensión scad.
El fichero de extensión scad, es el que nos va a permitir parametrizar los vértices a nuestro gusto. Para ello, abrimos el
fichero con OpenScad y se modifica el grosor:
Tenemos que añadir una línea en la que ponga diameter = 3.4;. Nota: En la foto aparece 2.5, pero con ese valor sale
una pieza muy pequeña.
4.1. Poliedros Regulares
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Un poco más abajo podemos parametrizar qué poliedro vamos a imprimir, para ello descomentamos (quitamos los //)
en la línea que pone: placevertex(getPlatonicParams(tetra));
Sólo nos queda compilar y renderizar (F6). Con esto obtendremos nuestro objeto en la parte de la derecha de la
pantalla:
Paso 4: Imprimir los vértices y montar:
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Detalle de dos vértices impresos:
El tetraedro montado:
4.1. Poliedros Regulares
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No obstante si no tienes impresora 3d, siempre puedes usar como vértices gominolas. Aunque si decides hacerlo de
esta manera, recuerda llevar vértices de sobra porque seguro que alguno se pierde por el camino ...
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CAPÍTULO 5
Artículos
5.1 Imagina, crea, difunde: “Makespace” Bardenas
Mayo, 2015
“If you have an apple and I have an apple and we exchange apples then you and I will still each have one apple. But
if you have an idea and I have an idea and we exchange these ideas, then each of us will have two ideas.” - George
Bernard Shaw
1. Título del proyecto Imagina, crea, difunde: “Makespace” Bardenas
2. Palabras clave Creatividad, Tecnología, Conocimiento Libre
3. Nombre del centro o centros donde se desarrollará el proyecto. IESO Bardenas Reales
4. Nombre y apellidos del coordinador o coordinadora. El autor del documento es Carlos Rodríguez Jaso.
5. Breve descripción del proyecto Se pretende crear un espacio informal de fabricación digital con algunas herramientas que la tecnología actual nos proporciona: Arduino, Scratch, Raspberry Pi e Impresión 3D (entre
otras)
6. Índice
a) Título del proyecto
b) Palabras clave
c) Nombre del centro o centros donde se desarrollará el proyecto
d) Nombre y apellidos del coordinador o coordinadora
e) Breve descripción del proyecto
f ) Índice
g) Justificación
h) Objetivos
i) Contenidos y actividades
j) Metodología
k) Competencias clave y materias o asignaturas relacionadas
l) Equipo docente implicado
m) Alumnado
n) Participación de la Comunidad Educativa
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ñ) Recursos humanos y materiales y alianzas con otras instituciones
o) TIC que se van a incorporar
p) Fases y temporalización
q) Formas de evaluación
r) Formación.
s) Presupuesto.
7. Justificación Como resultado de la creación de una impresora 3d en el centro, se ha descubierto un tipo de
aprendizaje informal que constituye la base de este proyecto y que si bien ya se ha trabajado, se pretende
explorar en mayor profundidad. Si la construcción de la impresora 3d surgió como una evolución al trabajo
realizado hace dos años en el campo de la robótica, la propuesta actual surge como evolución del de la
impresora.
La democratización de los medios de producción digitales, y últimamente la extensión de este fenómeno al
mundo físico a través de impresoras 3d y máquinas de fabricación digital, ha hecho que hayan proliferado
centros espontáneos donde se juntan entusiastas de la fabricación “tecnológica” DIY -Do it yourself- :
Hablamos de los Fab Labs, Makespaces u otras denominaciones que vienen a ser parecidas.
En este tipo de centros se reúnen personas que ven en el “hacer cosas” (makers en inglés) una forma de
aprender y de emplear su tiempo de ocio. Este tipo de reuniones suelen ser informales, y aparte de fomentar
los encuentros sociales, pretenden compartir y difundir al resto de integrantes los proyectos realizados o
que se encuentran en proceso. Aparte de esas ganas por crear cosas y difundirlas, aunque no sea requisito
indispensable, estos “inventores” del s.xxi se caracterizan por la pasión por la tecnología y por promover
el conocimiento libre como un bien público y colectivo.
La organización de estos centros se basa en la meritocracia, y por tanto cada uno es “libre” de entrar y
salir cuando quiera, y de aportar o recibir lo que le interese. Aunque el perfil de “maker” es eminentemente
tecnológico, ya que ésta es la que ha propiciado la democratización de los medios de autoproducción, la
“creación” de objetos no se limita a objetos tecnológicos. Se considera “maker” a todo el que construye
cosas por sus propios medios, sean muebles, vestidos, alimentos, etc.
(Referencias: http://makespacemadrid.org/que-es-el-makespace/ , http://es.wikipedia.org/wiki/Fab_lab,
https://www.youtube.com/watch?v=N2apWHiX02c&feature=youtu.be)
De acuerdo con todo lo anterior se propone construir un espacio en el centro donde se puedan crear cosas
fomentando, además de las relaciones sociales, aspectos como la creatividad y proactividad del alumnado,
el conocimiento libre, el trabajo colectivo, el consumo responsable, etc. Pero sobre todo, transmitirlos al
resto de la comunidad educativa como una forma de aprendizaje significativo e informal y de conciencia
social.
a) Principales ideas sobre las que subyace el proyecto
La creatividad es una forma natural de aprendizaje. Si observamos a los niños veremos que de
manera natural crean sus juguetes, sus disfraces, les encanta desmontar las cosas para volver a
montarlas. Desde este proyecto se pretende recuperar o potenciar esta actividad también en los
adolescentes.
Mediante la construcción o manipulación de objetos, normalmente obtenemos un aprendizaje más
significativo y duradero que si la adquisición del conocimiento se hace por otros medios.
El conocimiento libre se basa en compartir el conocimiento, en difundirlo. Por una parte el propio
proceso de documentar, explicar y compartir lo que se ha hecho constituye una excelente forma
de aprender y reforzar contenidos, pero por otra, el hacerlo público permite que otras personas
puedan aprender e incluso mejorar ese conocimiento aportado. En definitiva, en la construcción de
un conocimiento colectivo donde la suma total es mayor que la suma individual si no se pusieran
al servicio del resto.
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Capítulo 5. Artículos
Nuestra sociedad se caracteriza por el alto nivel tecnológico. Por tanto es conveniente que nuestro
alumnado conozca y domine la tecnología, que sepa cómo está hecha.
La creatividad como revulsivo a la crisis. Los países occidentales no pueden competir con la
producción desde países emergentes. Los costes de producción siempre serán menores y por lo
tanto estamos condenados a que en un mercado globalizado como el actual, la producción acabará
realizándose en aquellos países con salarios más bajos. Es por ello que una alternativa puede estar
en dirigir los esfuerzos hacia la innovación y desarrollo de nuevas ideas que se puedan materializar
en nuevos modelos de negocio. Fomentando la creatividad ayudamos a desarrollar la proactividad
y el emprendimiento personal del alumnado. Por tanto lo estamos preparando para ese, más que
probable, requerimiento del sistema productivo.
Productor-Consumidor frente a Consumidor. La tecnología nos permite acceder a la “producción”
y/o fabricación de objetos. Durante épocas anteriores la sociedad se ha caracterizado por el elevado consumo. La disminución de la capacidad adquisitiva de nuestra sociedad en crisis, el medio
ambiente, e incluso la ética y respeto hacia esa parte del mundo sin recursos, son solo algunas de
las razones por las que hay tomar conciencia de que el consumo ha de ser responsable. En ese
sentido, el reciclaje y la autofabricación pueden servir de ayuda.
b) Líneas de actuación
Para elaborar el espacio maker se pretende trabajar desde diferentes ámbitos pero que en
realidad están interrelacionados:
Espacio maker: Dotar al espacio de ordenadores, proyector, equipos de soldadura, equipos
de comunicación, ...
Programación: Introducir al alumnado en el mundo de la programación a través de Scratch
(https://scratch.mit.edu/about/)
Robótica: Participar el First Lego League (http://www.firstlegoleague.es/) y replicar el trabajo con Printbots (robots imprimibles de bajo coste)
Impresión 3D: Mejorar la impresora 3D y profundizar en el modelado y diseño en 3D
Hardware libre: Realizar diferentes proyectos de iniciación con Arduino
(http://www.arduino.cc/) y Raspberry Pi (https://www.raspberrypi.org/help/what-isa-raspberry-pi/)
8. Objetivos Podemos enumerar los siguientes objetivos a largo plazo:
Dotar al centro de un espacio “maker”
Promocionar en el centro la creatividad como forma de aprendizaje informal
Desarrollar en el alumnado la proactividad, la autonomía y la responsabilidad en la gestión de un
espacio propio
Promocionar en el centro el uso de la tecnología y el conocimiento libre como herramientas para
desarrollar la creatividad
Fomentar, mediante el espacio maker, las relaciones sociales, la difusión de experiencias creativas y
la consecución de objetivos colectivos
Abrir el espacio “maker” al exterior mediante la celebración de eventos como Scratch Day, Arduino
Day o una específica de tecnología 3D
Evolucionar la Impresora 3D y los conocimientos en modelado 3D que ya se hicieron en el centro
Prestar servicio de impresión 3D a todo aquel que lo requiera con fines educativos
Ampliar los conocimientos de programación Scratch y extenderlos al mundo físico mediante el uso
de Arduino
5.1. Imagina, crea, difunde: “Makespace” Bardenas
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Desarrollar desafíos de robótica tanto de robots comerciales Lego como robots “imprimibles” con
Arduino
Extender el concepto de creatividad a otros ámbitos y áreas: Por ejemplo el huerto, muebles DIY ,
cocina creativa, canal de youtube con noticias del centro, papiroflexia, creaciones literarias, plásticas,
musicales, ..
Fomentar hábitos de consumo responsable a través de la autofabricación y el reciclaje
Acercar al alumnado experiencias creativas relacionadas con diferentes familias profesionales como
pueda ser diseño, electrónica, mecanizado o informática, de manera que puedan servir de orientación
de cara a estudios posteriores (bien de formación profesional o de grados)
9. Contenidos y Actividades Por la naturaleza del proyecto, el listado de contenidos depende de las propuestas de
los propios componentes del proyecto, y por tanto la lista que aparece a continuación podría ser orientativa.
Contenidos curriculares básicos:
Mecánica y física: Conceptos como velocidades lineales, angulares, engranajes, ...
Ley de Ohm y Corriente eléctrica
Componentes electrónicos básicos: Resistencias, Tipos de Motores, ...
Arquitectura y redes de Ordenadores
Fundamentos de Programación a través de Scratch (si finalmente aparece en el currículo de Secundaria, como en Primaria)
Contenidos específicos del Espacio Maker:
Montaje de equipos con Raspberry Pi
Reciclaje de equipos
Router o Punto de Acceso: Configuración de un Punto de Acceso a Internet
Protocolo de seguridad en el uso del Espacio Maker
Mantenimiento de un portal o blog, en el que se documenten los trabajos realizados
Desarrollo de talleres abiertos al público: Scratch Day, Arduino Day y Taller 3D
Contenidos específicos de la Impresora 3D:
Servicio de Impresión Remoto con Octoprint (http://octoprint.org/)
Pantalla lcd para impresión desde tarjeta SD
Modelado de Objetos 3D
Contenidos de Robótica:
Desafío de la First Lego League
Desarrollo de un Printbot que emule el desafío FLF
Contenidos de Programación con Scratch:
Animaciones
Videojuego
Problemas geométricos
Simulaciones virtuales de Robots
Contenidos de Hardware Libre:
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Iniciación a Arduino con el programa online 123d Circuits (http://123d.circuits.io/)
Control desde Arduino de los principales componentes electrónicos.
Instalación de sistema operativo en Raspberry Pi
Acceso Remoto a Raspberry Pi
Instalación en Raspberry Pi del Software Octoprint para controlar la Impresora 3D
En todo caso, las actividades vendrán determinados por documentación libre que puedas ser aprovechada
y siguiendo la metodología del proyecto. Algunos ejemplos de entornos de documentación sobre los que
se podría trabajar serían:
Portal
Código21
del
Gobierno
de
Navarra
http://codigo21.educacion.navarra.es/alumnado/recursos/
sobre
tecnologías
creativas:
Escuela Maker de bq: http://diwo.bq.com/
Revista libre sobre el ecosistema Raspberry Pi: https://www.raspberrypi.org/magpi/
Portal de la comunidad de Arduino: http://www.arduino.cc/#
10. Metodología La metodología principal a aplicar aparece resumida en el título del proyecto: Imagina, crea y
difunde. Y está inspirada, entre otras, en la que promueve Mitch Resnick, responsable del proyecto Scratch
y que se resume en la siguiente sentencia de pseudocódigo: forever(imagine, program, share);
Imagina: Aunque en los contenidos ya aparece qué se quiere hacer, esto no cierra la puerta a que en cualquier momento, se acepten propuestas o ideas diferentes a realizar. De hecho, es importante que aquellos
que quieran participar en el proyecto se involucren en la toma de decisiones. A su vez, dentro de cada
línea de trabajo, las actividades serán lo más abiertas posibles para que sean lo propios “makers” los que
decidan qué hacer -Por ejemplo, si estamos trabajando con Scratch, las actividades propuestas serán del
tipo: Invéntate una historia que ...Crea: Se trata de aprender haciendo, que los participantes se sientan responsables de los productos finales.
La experiencia de haber montado un Impresora 3D nos ha demostrado que cuando uno crea algo, aparte
de aprender, durante ese proceso en muchas ocasiones aparecen nuevas ideas para desarrollar, entrando en
una especie de espiral creativa y por tanto de aprendizaje que parece no tener fin -Por ejemplo, durante la
construcción de la impresora, vimos que podíamos modificarla para convertirla en un plotter. Eso nos hizo
plantearnos dibujos geométricos, que a su vez nos hicieron investigar las coordenadas polares. Pero para
pasarlas a cartesianas, nos hizo también introducir conocimientos de trigonometríaDifunde: Esta es la idea principal del conocimiento libre: se trata de compartir el conocimiento adquirido.
Básicamente por tres razones:
Al documentar y explicar lo construido, reforzamos los conocimientos adquiridos
Permitimos que otras personas aprendan de lo que hemos hecho
Nos permite aprender del trabajo de los demás y mejorarlo
Este punto es el que más suele costar al alumnado, sin embargo constituye la clave del éxito del proyecto
por lo que se pretende darle especial relevancia. En este apartado de difusión, se pretende además, abrir
las puertas del centro con una serie de actividades abiertas al público: Padres, niños, otros centros, etc.
A nivel organizativo, la característica principal estará en la flexibilidad. Basándonos en la experiencia de
la construcción de la Impresora 3d, donde todos los viernes en el segundo recreo se hacía una reunión
informal para comentar lo que se había hecho durante esa semana, se propone seguir con esa dinámica.
Todos lo viernes en el segundo recreo se quedará para compartir experiencias. Además, como los protagonistas deben ser los alumnos, se va a intentar que puedan ir a este espacio a trabajar durante los segundos
recreos de manera autónoma y responsable, por lo que deberán organizarse ellos y velar por el buen funcionamiento del espacio. Conviene resaltar que este tipo de metodología y organización permite atender
bastante bien a la diversidad, puesto que se cede autonomía al alumnado para determinar qué se quiere
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crear y en qué quiere participar. En todo proceso creativo aparecerán tareas o actividades de diferente dificultad permitiendo a cada alumno elegir en que contribuye al éxito colectivo. En los últimos años hemos
observado una gran heterogeneidad en el alumnado, encontrando o muy buenos o simplemente “menos”
buenos y este tipo de propuestas pueden ser positivas.
Cualquier otro aspecto quedaría pendiente de definir, ya que se desconocen los grupos, horarios y profesores con los que se va a contar. Pero es indudable, que siempre se va a poder adaptar tiempos y programaciones para poder contribuir al proyecto -Un ejemplo: emplear alguna hora de tutoría para diseñar y crear
carteles para promocionar el Scratch DayDesde el Departamento de Educación del Gobierno de Navarra aparece una clara intención de potenciar aspectos como la programación y la robótica, tal como aparece en el portal Código21
(http://codigo21.educacion.navarra.es/). Algunos de los contenidos que aparecen en este proyecto sí que
aparecen concretados en el currículo de Primaria, sin embargo, a fecha de elaboración de este documento,
en Secundaria no se sabe dónde y si se concretarán. Por tanto es posible que para el próximo curso haya
algo más definido para asignaturas como matemáticas o tecnología, y en ese caso se podrían modificar las
programaciones para adaptarlas al proyecto.
En cualquier caso, bajo mi punto de vista, no todo el alumnado estará lo suficientemente motivado para
desarrollar estas capacidades, por lo que la creación de un espacio específico de uso voluntario dentro del
centro permitirá potenciar la creatividad de aquellos alumnos que sientan inquietud por el mundo “maker”
sin necesidad de obligar al resto.
11. Competencias clave y materias o asignaturas relacionadas con el proyecto El escenario planteado supone
un excelente marco para desarrollar las competencias claves. La adquisición de las mismas irá ligada
al mayor o menor éxito en el desarrollo del proyecto:
Comunicación lingüística: Esta competencia se desarrollará durante todo el proyecto: al documentarse para ver qué se hace, al tomar decisiones y sobre todo al difundir los resultados. Se intentará,
además, que algunos resultados se produzcan en otras lenguas para su mayor difusión en Internet
(euskera, inglés o francés).
Competencia matemática y competencias básicas en ciencia y tecnología. La mayoría de los contenidos propuestos requieren desarrollar la inteligencia lógico-matemática y el razonamiento formal.
Además se desarrollan conceptos científicos fundamentalmente de mecánica y electrónica.
Competencia digital: El proyecto consiste en la gestión de un espacio de fabricación digital, por lo
que todas las “creaciones” tendrán su componente digital. En ese sentido, conviene destacar que algunas de las propuestas suponen la digitalización del mundo físico: impresión de objetos reales mediante
el modelado digital de objetos 3D, la interacción con el mundo físico mediante la programación de
Arduino mediante sensores y actuadores, etc.
Aprender a aprender: Si algo tiene este tipo de aprendizaje informal es la necesidad de obtener
la la documentación de lo que se quiere hacer de fuentes externas, por lo que se está, en realidad,
transmitiendo una forma de aprender por uno mismo.
Competencias sociales y cívicas: El espacio “maker” en realidad es un punto de encuentro para
trabajar y compartir experiencias, por lo que continuamente se desarrollarán las habilidades sociales.
Además la responsabilidad de la gestión del espacio recaerá sobre todo el colectivo participante.
Sentido de iniciativa y espíritu emprendedor: La creatividad fomenta la generación de ideas y
la proactividad, cualidades imprescindibles para la iniciativa y emprendimiento. Por no extender el
alcance del proyecto, no se desarrollarán estas competencias desde el punto de vista de la gestión
empresarial.
Conciencia y expresiones culturales: La creatividad, de nuevo, permite la expresión más artística
del alumnado. Hay que resaltar que los verdaderos “makespaces” y “fablabs” son también centros de
creación de arte digital.
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12. Equipo docente implicado Por las características de los contenidos el perfil de profesorado que más se ajusta
es el de tecnología, y los profesores de matemáticas que realizaron el curso de robótica educativa hace
un par de años. Sin embargo, dada la naturaleza flexible del proyecto, también podrá participar aquel
profesorado con inquietudes y propuestas creativas.
13. Alumnado Se propondrá la participación voluntaria a todo el alumnado del centro, que tendrá libertad para
acudir al espacio maker durante los segundos recreos. En el caso de que algún profesor implicado pueda
realizar alguna adaptación de la programación en alguno de sus grupos, dicho alumnado también participará en los trabajos que correspondan. En este sentido, por ejemplo, para la difusión y documentación del
proyecto se puede contar con el profesorado del Área de Lenguas y de Educación Plástica y Visual.
14. Participación de la Comunidad Educativa Durante las tres jornadas de apertura del espacio, con sus talleres
correspondientes, el resto de la comunidad educativa -padres, alumnos y profesores de otros centros, antiguos profesores, etc.- y no educativa -la entrada será libre- podrá participar junto al alumnado del centro.
15. Recursos humanos y materiales y alianzas con otras instituciones Muchas personas creativas (y sobre todo
“hacedoras DIY”) se caracterizan por saber adaptarse a los recursos que tiene y reciclar en la medida de
lo posible. Este tipo de actitud, como hemos dicho, se intentará transmitir dentro del espacio “maker”. A
pesar de ello, el acceso a una serie de recursos facilitaría su implantación. Podemos enumerar los recursos
por línea de actuación:
Espacio Maker: Se necesitarían tres ordenadores de bajo coste para aprender primero, y poder trabajar
después. Montarlos a partir de placas Raspberry Pi puede ser una buena alternativa. Las Raspberry solo
son placas de procesamiento, para montar los ordenadores completos se necesitan además periféricos:
Monitores, teclados, etc. Una opción interesante sería reciclar componentes de empresas y entidades
de la zona. La impresora 3D ya está en el centro, por lo que pasaría a ubicarse en este espacio. Se
intentaría dotar al espacio de un punto de acceso, y que el alumnado configure y gestione el punto de
acceso. Potenciar el uso de sus propios dispositivos en este entorno puede ser una experiencia piloto
para acercar el concepto BYOD -Bring your own device- al centro. Puesto que el apartado de explicar
y difundir lo realizado tiene especial relevancia, no estaría de más dotar al espacio de un proyector y
un equipo de sonido inalámbrico.
Tecnología 3D: La impresora 3D ya está operativa, pero puede evolucionarse y mejorar. Entre estas
mejoras estaría añadir una pantalla lcd, para imprimir sin ordenador, y también montar un servidor de
impresión remoto para poder mandar a imprimir desde cualquier ordenador. El hardware para montar
el servidor de impresión remoto se haría sobre uno de los ordenadores del punto anterior. También
sería necesario adquirir bobinas de filamento para imprimir.
Robótica: La electrónica de los robots se puede hacer con placas Arduino. Sin embargo, para simplificar los cableados posteriores sería más conveniente utilizar unas placas adaptadas que comercializa,
por ejemplo, la empresa bq. El resto de componentes electrónicos (servomotores, resistencias, ...)
también se pordrían solicitar a bq.
Hardware Libre: Tanto los Arduinos como las Raspberry Pi serían los mismo que los utilizados en los
puntos anteriores
16. TIC que se van a incorporar Teniendo en cuenta que la impresora 3D ya se tiene y que se han probado herramientas de modelado 3D (FreeCad y TinkerCad), básicamente se incorporarán como nuevas las siguientes
TIC.
Hardware: Electrónica Arduino y Ordenadores educativos Raspberry PI. Robots imprimibles
Software: Scratch, Variaciones de Scratch para programar Arduinos. Sistemas operativos para Raspberry PI
17. Fases y temporalización Se propone el siguiente calendario orientativo:
Espacio Maker
• Montaje de equipos e instalación de sistemas operativos: De Octubre a Diciembre
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• Montaje del punto de acceso: De Octubre a Noviembre
Programación
• Introducción a la programación con Scratch: de Octubre a Diciembre
• Programación con Scratch y Arduino: de Enero a Junio
Robótica
• Desafío First Lego League: De Octubre a Mayo
• Robots imprimibles: De Marzo a Junio
Tecnología 3D
• Introducción al Modelado de Objetos en 3D: De Octubre a Diciembre
• Modelado avanzado de Objetos en 3D: De Diciembre a Junio
• Instalación del servidor de impresión remoto Octoprint y pantalla LCD: Enero
Hardware Libre
• Proyectos sencillos con Arduino y Raspberry Pi: De Enero a Marzo
• Proyectos de robótica con Arduino: De Marzo a Junio
18. Formas de evaluación Para evaluar las actividades se propone valorar cada proyecto o trabajo con una encuesta
a los integrantes. Se podría hacer, además, a través de Twitter como forma adicional de difusión del mismo
de forma que, por ejemplo, si valoran positivamente el proyecto hacen un retuit y si no lo valoran lo marcan
como favorito. Para evaluar el trabajo, los profesores participantes podrán incluir criterios de calificación
en sus programaciones. En el caso del autor de este documento, valorará el trabajo de aquellos alumnos
que pertenezcan a alguno de sus grupos dentro del apartado de actitud que normalmente incluye en sus
programaciones.
19. Formación La formación queda contemplada en la metodología del proyecto: Autoformación a partir de fuentes externas. Debido al esfuerzo que implica, la creación de un grupo de trabajo en centro facilitaría la
formación del profesorado que participe en el proyecto. De esta forma se adquiriría al menos la base
tecnológica necesaria para asesorar al alumnado.
20. Presupuesto. Arduinos, Raspberry Pis, Monitores y teclados, Punto de acceso, Bobinas de filamento para la
impresora, Proyector y equipo de sonido para el espacio “maker”, Consumibles, ... son algunos de los materiales o productos que habría que comprar. Establecer un presupuesto exacto resulta complicado porque
ni los propios contenidos del proyecto está concretados al 100 %. Sin embargo, la mayoría de los componentes son de bajo coste, por lo que con una cantidad de unos 1000C creemos que es posible montar un
espacio que siente las bases de una verdadero “espacio maker”. Posiblemente, el primero hasta la fecha en
un centro educativo navarro, y avalado por el trabajo previo del montaje y desarrollo de nuestra impresora
3D.
Como el proyecto trata de ser interdisciplinar, una forma interesante de incluir la tecnología en el proyecto consistiría
en domotizar el huerto, integrar el huerto en el Internet de las Cosas. A nivel técnico, la idea es utilizar unidades
de lógica programable que sean de tanto de bajo costo como de consumo (Arduino y Raspberry Pi) y conectarlas
a sensores (de luz, de humedad, etc) y actuadores (bombas, motores, relés, etc) de forma que se puedan manejar y
monitorizar desde Internet. Si bien el proyecto puede adquirir toda la complejidad que se quiera, y de hecho lo anterior
pueda serlo bastante, la ídea es empezar con algo sencillo a corto plazo para en sucesivas evoluciones obtener el huerto
domotizado.
Los principales problemas con los que inicialmente nos enfrentamos son la escasa experiencia con plataformas como
arduino o raspberry pi y la falta de suministros al huerto (electricidad, agua e Internet). Es por ello que inicialmente,
un objetivo asequible sería conseguir un sistema de riego inteligente para una planta de interior a través de una placa
Arduino. Estamos convencidos de que este “pequeño” trabajo nos permitirá adquirir un valioso conocimiento para
intentar dotar de “inteligencia” a nuestro huerto.
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En Internet tenemos varios proyectos documentados y que nos dan una ídea de como con un presupuesto de menos de
200C podemos realizar interesantes proyectos:
http://www.securitybydefault.com/2014/07/asi-construi-mi-huerto-domotico.html
http://www.instructables.com/id/Self-Watering-Plant/?ALLSTEPS
Por tanto, se propone empezar con los siguientes componentes:
Electrónica: Arduino y/o Raspberry Pi
Tarjetas de prototipado
Resistencias
Relés
Bomba de agua
Cable
Tubos de plástico
Sensores de humedad
Sensores de temperatura
Carcasas (Se pueden imprimir en la impresora 3d)
Tornillería
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CAPÍTULO 6
Índices y tablas
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Aula Creativa. Documentación

Transcripción

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