Teoría de Señales Proyecto docente de una actividad con Scratch
Transcripción
Teoría de Señales Proyecto docente de una actividad con Scratch
Teoría de Señales Proyecto docente de una actividad con Scratch Antonio José Negro Lozano Proyecto docente de una actividad con Scratch Antonio José Negro Lozano 1 Teoría de Señales 1.1 Resumen de la actividad 1.2 Contexto docente 1.3 Objetivos docentes 1.4 Detalle de la actividad 1.5 Planificación temporal de la actividad 1.6 Mecanismos de evaluación 1.7 Conclusiones 2 Curso INTEF - De espectador a programador Tabla de contenidos Proyecto docente de una actividad con Scratch Antonio José Negro Lozano Teoría de Señales 1.1 Resumen de la actividad La actividad consiste en el estudio de las señales mediante una simulación interactiva. Por lo tanto, los alumnos serán usuarios de un proyecto Scratch realizado por el profesor. La simulación permitirá al alumnado experimentar el comportamiento de distintos tipos de señales en función de cómo se ajusten sus parámetros característicos. 1.2 Contexto docente La presente actividad está pensada para ser aplicada en el módulo de Redes Locales del Ciclo Formativo de Grado Medio de Sistemas Microinformáticos y Redes. También puede ser válida para: ▪ El módulo de Planificación y Administración de Redes perteneciente al CFGS de Administración de Sistemas Informáticos en Red. ▪ La asignatura de Física de Bachillerato. 1.3 Objetivos docentes Los objetivos que se pretenden conseguir con la actividad son los siguientes: ▪ Facilitar la comprensión de las características de las ondas (amplitud, frecuencia y fase). ▪ Comprender las diferencias entre señales digitales y analógicas. ▪ Experimentar los efectos que producen en las señales el cambio de sus parámetros. ▪ Conocer las técnicas elementales de modulación de señales. ▪ Producir señales moduladas a partir de secuencias de bits. 3 Curso INTEF - De espectador a programador 1 Proyecto docente de una actividad con Scratch Detalle de la actividad Accede al Simulador de Señales y realiza los ejercicios propuestos por el profesor. A la hora de interactuar, ten en cuenta los detalles descritos más adelante. Enlace al simulador: http://scratch.mit.edu/projects/37885546/ Simulador de señales Con el simulador podrás experimentar las señales analógicas y digitales. También podrás probar a aplicar distintos tipos de modulación (AM, FM y PSK). Señales Analógicas Para señales analógicas, podrás cambiar la Amplitud, la Frecuencia y la Fase. Si quieres visualizar 10 ciclos completos, deberás establecer la Frecuencia a 100, pues la ventana solo muestra una décima de segundo. Para lanzar la simulación, un vez hechos los ajustes, pulsa en Analog. . Ejercicios propuestos 1) Utilizando el simulador, genera señales analógicas de las siguientes características: ▪ F = 20, A = 50 y P = 0 ▪ F = 40, A = 75 y P = 50 2) Dibuja en tu cuaderno un señal analógica de las siguientes características: ▪ F = 30, A = 100 y P = 25 4 Curso INTEF - De espectador a programador 1.4 Antonio José Negro Lozano Proyecto docente de una actividad con Scratch Antonio José Negro Lozano anterior. Señales Digitales Para señales digitales, podrás cambiar la Secuencia, la Amplitud y la Frecuencia de bits. Se recomienda establecer la Frecuencia a 100 para poder visualizar una secuencia de 10 bits completamente. Para lanzar la simulación, un vez hechos los ajustes, pulsa en Digital . Ejercicios propuestos 1) Utilizando el simulador, genera señales digitales de las siguientes características: ▪ F = 100, A = 50 y S = 1010110011. ▪ F = 80, A = 100 y S = 10010111. 2) Dibuja en tu cuaderno un señal digital de las siguientes características: ▪ F = 100, A = 75 y S = 1110001011. 3) Utiliza el simulador para comprobar que has realizado correctamente el ejercicio anterior. AM (Modulación en Amplitud) Consiste en cambiar la amplitud de la señal analógica en función de si queremos transmitir un uno o un cero. La simulación lo hace de la siguiente forma: ▪ Para un 1 utiliza el 100% de la amplitud seleccionada. ▪ Para un 0 utiliza el 50% de la amplitud seleccionada. Para lanzar la simulación, un vez hechos los ajustes, pulsa en AM . Ejercicios propuestos 1) Genera una señal modulada en amplitud de las siguientes características: ▪ F = 100, A = 50 y S = 1010110011. ▪ F = 100, A = 100 y S = 10010111. 5 Curso INTEF - De espectador a programador 3) Utiliza el simulador para comprobar que has realizado correctamente el ejercicio Proyecto docente de una actividad con Scratch Antonio José Negro Lozano ▪ F = 100, A = 75 y S = 1110001011. 3) Utiliza el simulador para comprobar que has realizado correctamente el ejercicio anterior. FM (Modulación en Frecuencia) Consiste en cambiar la frecuencia de la señal analógica en función de si queremos transmitir un uno o un cero. La simulación lo hace de la siguiente forma: ▪ Para un 1 utiliza el 200% de la frecuencia seleccionada. ▪ Para un 0 utiliza el 100% de la frecuencia seleccionada. Para lanzar la simulación, un vez hechos los ajustes, pulsa en FM . Ejercicios propuestos 1) Genera una señal modulada en frecuencia de las siguientes características: ▪ F = 40, A = 100 y S = 1011. ▪ F = 80, A = 100 y S = 10110011. 2) Dibuja en tu cuaderno un señal modulada en frecuencia de las siguientes características: ▪ F = 50, A = 100 y S = 10110. 3) Utiliza el simulador para comprobar que has realizado correctamente el ejercicio anterior. PSK (Modulación por Cambio de Fase) Consiste en cambiar la fase de la señal analógica en función de si queremos transmitir un uno o un cero. La simulación lo hace de la siguiente forma: ▪ Para un 1 utiliza la fase seleccionada. ▪ Para un 0 utiliza la fase seleccionada + 50. Se recomienda ajustar la fase a uno de los siguientes valores: 0, 25, 50, 75. 6 Curso INTEF - De espectador a programador 2) Dibuja en tu cuaderno un señal modulada en amplitud de las siguientes características: Proyecto docente de una actividad con Scratch Antonio José Negro Lozano PSK . Ejercicios propuestos 1) Genera una señal modulada en frecuencia de las siguientes características: ▪ F = 50, A = 100, P = 0 y S = 10110. ▪ F = 50, A = 100, P = 25 y S = 10110. ▪ F = 50, A = 100, P = 50 y S = 10110. ▪ F = 50, A = 100, P = 75 y S = 10110. ▪ F = 50, A = 100, P = 100 y S = 10110. 2) Dibuja en tu cuaderno un señal modulada en frecuencia de las siguientes características: ▪ F = 50, A = 100, P = 25 y S = 01010. ▪ F = 50, A = 100, P = 50 y S = 01010. 3) Utiliza el simulador para comprobar que has realizado correctamente el ejercicio anterior. 1.5 Planificación temporal de la actividad Durante una sesión de dos horas: ▪ 20 min Introducción teórica a las características de las señales. ▪ 10 min Experimentación mediante el simulador de los efectos producidos al cambiar los parámetros característicos de una señal. ▪ 05 min Presentación teórica de los tipos de señales: analógica y digital. ▪ 10 min Generación y comparación de señales analógicas y digitales mediante el simulador. ▪ ▪ 15 min 20 min Realización por parte del alumnado de los ejercicios propuestos. Estudio teórico de los distintos tipos de modulación: AM, FM y PSK. ▪ 20 min Generación mediante el uso del simulador de señales moduladas utilizando las distintas técnicas. ▪ 20 min Realización por parte del alumnado de los ejercicios propuestos. 7 Curso INTEF - De espectador a programador Para lanzar la simulación, un vez hechos los ajustes, pulsa en Proyecto docente de una actividad con Scratch Mecanismos de evaluación La actividad será evaluada mediante la siguiente rúbrica: Rúbrica para evaluar la actividad El grado de consecución de los objetivos está estrechamente relacionado con los criterios de la rúbrica, según podemos apreciar en la siguiente tabla: Relación entre los criterios observados en la rúbrica y los objetivos de la actividad 8 Curso INTEF - De espectador a programador 1.6 Antonio José Negro Lozano Proyecto docente de una actividad con Scratch Conclusiones Scratch es una gran herramienta con muchas posibilidades didácticas. Por una lado brinda numerosas posibilidades al profesor a la hora de producir materiales que ayuden a los alumnos a la comprensión, práctica y adquisición de nuevos conocimientos y habilidades. Por otro lado, es una herramienta fácil de aprender gracias a la cual los alumnos pueden aprender a programar rápidamente. Esto les permitirá pensar y experimentar de una forma que no habían hecho hasta ahora. 9 Curso INTEF - De espectador a programador 1.7 Antonio José Negro Lozano