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Descripción de la Actividad
Los estudiantes de 1º de bachillerato serán desafiados a aplicar sus conocimientos en Tecnología e Ingeniería, Matemáticas, Inteligencia Artificial e Inglés para diseñar, construir y programar una casa domótica completamente funcional. Trabajarán en equipos colaborativos para investigar, planificar, implementar y presentar su proyecto.
Objetivos de Aprendizaje
- Comprender los principios básicos de la domótica y su aplicación en la vida cotidiana.
- Desarrollar habilidades de diseño, planificación y programación.
- Fomentar el trabajo en equipo y la resolución de problemas.
- Reflexionar sobre las implicaciones éticas y sociales de la tecnología domótica.
ALUMNOS PARTICIPANTES
Han participado algunos alumnos de 1º de Bachillerato de los grupos C y D de las materias anteriormente mencionadas.
SESIONES REALIZADAS
En total se han dedicado 22 sesiones en clase más 5 horas en casa.
En las clases de Matemáticas han dedicado 2 sesiones a trabajar este tema. En concreto han trabajado:
Geometría y Diseño: Durante la planificación y diseño de la casa domótica, los estudiantes han aplicado conceptos geométricos para determinar la distribución de los dispositivos y sensores de manera eficiente.
Programación y Algoritmos: En la fase de programación, los alumnos han utilizado conceptos matemáticos para crear algoritmos que controlan el funcionamiento de los dispositivos domóticos. Esto implica el uso de lógica booleana, operaciones aritméticas y estructuras de control, como bucles y condicionales, para automatizar tareas y tomar decisiones basadas en datos recibidos por los sensores.
En las clases de Inglés han dedicado 2 sesiones para tratar lo siguiente:
Evolución de la Tecnología: Los alumnos han debatido en inglés cómo han evolucionado los conceptos de automatización y control en el hogar a lo largo del tiempo, desde las técnicas más simples hasta la sofisticada domótica moderna. Han analizado cómo la domótica ha influido en la estructura familiar, el estilo de vida y las relaciones sociales a lo largo de la historia, así como su papel en la creación de hogares más seguros, eficientes y sostenibles en la actualidad.
Han trabajado vocabulario e ideas relacionadas con la tecnología domótica.
En las clases de Tecnología e Ingeniería han dedicado 18 sesiones, intercalando construcción y montaje con diseño y programación, desarrolladas de la siguiente manera:
Sesión 1: Introducción al Proyecto y Planificación
Presentación del proyecto: Explicación de los objetivos y el alcance del proyecto de casa domótica.
Formación de grupos: Organización de los alumnos en equipos de trabajo.
Asignación de roles: Designación de roles (líder de proyecto, programador, diseñador, etc.).
Sesión 2: Conceptualización y Diseño Inicial
Brainstorming: Generación de ideas sobre las funcionalidades de la casa domótica.
Diseño preliminar: Creación de bocetos y diagramas de la maqueta y sus componentes.
Sesión 3: Investigación de Componentes y Materiales
Identificación de componentes: Listado de sensores, actuadores y otros materiales necesarios.
Investigación de proveedores: Búsqueda de proveedores y precios de los componentes.
Sesión 4: Diseño Detallado
Creación de planos detallados: Elaboración de planos detallados de la maqueta y los sistemas eléctricos.
Documentación técnica: Redacción de especificaciones técnicas y funciones de cada componente.
Sesión 5,6,7,8,9,10: Construcción de la Maqueta
Corte y ensamblaje: Comienzo de la construcción física de la maqueta (paredes, techo, etc.).
Montaje de componentes: Instalación de componentes eléctricos y electrónicos en la maqueta.
Sesión 11, 12, 13,14: Programación Básica con Micro:bit
Introducción a Micro:bit: Sesión teórica y práctica sobre el uso y programación de la Micro:bit.
Programación inicial: Creación de programas básicos para controlar LEDs y sensores.
Sesión 15, 16,17: Integración de Sensores y actuadores
Conexión de sensores y actuadores: Instalación y conexión de sensores de luz, temperatura, movimiento, motores, servos, etc.
Programación de sensores: Programación y pruebas iniciales de sensores con la Micro:bit.
Sesión 18: Pruebas y Ajustes. Evaluación y Retroalimentación.
Pruebas de sistemas: Pruebas exhaustivas de todos los sistemas y funcionalidades.
Detección de errores: Identificación y corrección de errores y ajustes
Evaluación del proyecto: Evaluación del proyecto por parte del profesor y compañeros.
Retroalimentación: Recopilación de comentarios y sugerencias para mejorar.
DIDÁCTICA/METODOLOGÍA/APLICABILIDAD:
La evidencia implica el uso de las tecnologías de la información y comunicación con el alumnado y promueve un aprendizaje competencial haciendo uso de metodologías activas. Ha permitido a los alumnos trabajar tanto individualmente como de forma colaborativa y puede ser replicable en otros centros.
El proyecto también contribuyó a desarrollar las competencias clave de la LOMLOE:
Competencia Digital: Los estudiantes mejoraron su alfabetización digital, aprendiendo a utilizar herramientas avanzadas de programación y machine learning.
Competencia en Comunicación Lingüística: A través de la preparación y presentación de proyectos, los estudiantes desarrollaron habilidades de comunicación efectiva.
Competencia en Sentido de la Iniciativa y Espíritu Emprendedor: El desarrollo de proyectos innovadores fomentó la creatividad y el emprendimiento.
Competencia en Conciencia y Expresiones Culturales: La creación de la maqueta permitió a los estudiantes explorar, expresar su creatividad y valorar las dificultades que tiene cualquier creación de un objeto.
La actividad también se relaciona con varios ODS específicos:
ODS 4: Educación de Calidad: Mejorar la calidad de la educación mediante la inclusión de tecnologías avanzadas y metodologías innovadoras.
ODS 5: Igualdad de Género: Fomentar la participación equitativa de estudiantes de todos los géneros en las disciplinas STEAM.
ODS 7: Energía asequible y no contaminante: Garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna para todos. Las casas domóticas suelen incorporar sistemas para gestionar de manera eficiente el uso de la energía, como iluminación inteligente, termostatos programables y electrodomésticos eficientes. Además, pueden integrar fuentes de energía renovable, como paneles solares.
ODS 9: Industria, Innovación e Infraestructura: Promover la innovación educativa y el uso de tecnologías avanzadas en el proceso de enseñanza-aprendizaje.
ODS 10: Reducción de las desigualdades: Asegurar que todos los estudiantes, independientemente de su género o background, tengan acceso a una educación de calidad en tecnologías emergentes.
ODS 12: Producción y consumo responsables: Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles. Las casas domóticas permiten un control más preciso del consumo de energía y agua, reduciendo el desperdicio y fomentando un uso más responsable de los recursos. Esto incluye el uso de electrodomésticos eficientes y sistemas de gestión de residuos.
PROFESORES PARTICIPANTES:
María Raquel Fernández Pérez
Vicente González Valle
Mª José Pascual Mancha
DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD:
La actividad consiste en diseñar y crear una casa para después domotizarla en algunos aspectos. Las fases han sido las siguientes:
Fase 1: Diseño.
Han investigado y conceptualizado el concepto de casa domótica, posteriormente han planificado el diseño usando software de diseño asistido por ordenador.
Fase 2: Construcción.
Primero tuvieron que estudiar e investigar sobre materiales para hacer la selección más apropiada, seleccionaron los componentes que iban a necesitar para programar.
Después construyeron la maqueta de la casa domótica según los diseños planificados. También integraron todos los componentes electrónicos, asegurando conexiones seguras y funcionales.
Fase 3: Programación.
Por último programaron los dispositivos domóticos usando un microcontrolador como es la placa micro bit V2. Implementaron funciones como encender y apagar luces, ajustar la temperatura, activar alarmas y controlar aperturas de puertas, utilizando lenguajes de programación con make code.
A pesar del compromiso y el esfuerzo demostrado por los alumnos a lo largo del curso, el tiempo disponible no ha sido suficiente para implementar completamente la programación específica con Micro:bit en la casa domótica, antes de que finalizara mayo. La complejidad del proyecto, combinada con la necesidad de adquirir nuevas habilidades y la limitada disponibilidad de tiempo, han sido factores determinantes en este retraso. No obstante, el progreso realizado hasta ahora sienta una base sólida para continuar desarrollando y perfeccionando el proyecto en lo que queda de curso, con la implementación completa de las funcionalidades programadas.
A continuación se añaden enlaces a videos con programaciones realizadas durante el proceso de enseñanza y aprendizaje de las microbits.
https://drive.google.com/file/d/196BYAgigefgjY4ERv4_ZnHl384R-bzrn/view?usp=sharing
https://drive.google.com/file/d/1FBAc2-visQKwwkNko5Yfj95UGT4me4hG/view?usp=sharing
EVALUACIÓN El proceso de evaluación de la casa domótica diseñada y construida por los estudiantes ha sido una experiencia enriquecedora y de gran aprendizaje. Este proceso incluyó varias fases, cada una con objetivos específicos y métodos de evaluación adecuados para garantizar un análisis exhaustivo de todos los aspectos del proyecto.
Evaluación continua del progreso y la participación de los estudiantes durante todo el proceso. Evaluación del proyecto final, teniendo en cuenta la funcionalidad, creatividad y presentación. Autoevaluación y coevaluación entre los miembros del equipo.
La evaluación final ha proporcionando importantes lecciones y áreas de mejora para futuros proyectos. A pesar de los fallos y desafíos encontrados, los estudiantes lograron desarrollar un proyecto complejo y funcional, demostrando sus habilidades y su capacidad para trabajar de manera colaborativa y creativa.
RECURSOS Dispositivos domóticos (placas Micro:Bit, sensores, actuadores, etc.). Software de diseño asistido por ordenador. (Sketchup) Plataforma de programación (Make Code). Plataforma de Google (Classroom, Hojas de Cálculo,...)
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