Aplicaciones útiles de Arduino en clase
Datos del Proyecto
Descripción de la Experiencia
Arduino se ha convertido en una plataforma de desarrollo muy importante en el entorno educativo. Su alta disponibilidad y bajo precio la hacen ideal para desarrollar proyectos inteligentes, que de otra forma sería casi imposible realizarlos. Sin embargo, la forma de introducirlos en las aulas varía mucho dependiendo de la escuela que se trate, colegio o instituto, y también, por qué no decirlo, del profesor que se encargue de ello. El departamento más idóneo para desarrollar esta plataforma es el de Tecnología, y no todos los centros lo hacen de manera adecuada. Lo más extendido es usar la plataforma Arduino con sencillos ejercicios de iniciación, ya que la programación de la misma, si no es usando la tecnología de bloques tipo Scratch, se hace ardua. De esta manera, los alumnos no llegan a alcanzar el potencial que tiene Arduino y se queda en una mera práctica más de clase.
Por tanto la propuesta que se ha hecho es crear un proyecto de robótica aprovechando los recursos disponibles en el taller de Tecnología de un instituto de secundaria y los recursos disponibles en Internet, usando la plataforma Arduino como herramienta para conseguirlo, y no como fin de una unidad didáctica. Para conseguir el fin propuesto, además de conocer la plataforma, tendremos que introducirnos y aprender otras herramientas necesarias para el desarrollo de un robot, que ya iremos viendo en los sucesivos apartados.
Al tener 12 alumnos en el proyecto, hemos creído conveniente no trabajar todos sobre el mismo producto sino ofrecer alternativas para que pequeños grupos puedan desarrollar el producto que más les sirva, siempre dentro de los parámetros de producción típicos de un taller de secundaria. La organización final ha sido crear 5 grupos de alumnos, entre 2 y 4 en cada uno de ellos, desarrollando un producto distinto pero todos usando las mismas bases de funcionamiento.
A la hora de desarrollar los productos, se les ha ofrecido a los grupos de alumnos dos alternativas:
- Buscar un producto prediseñado, disponible en Internet e intentar reproducirlo.
- Diseñar un producto nuevo desde el principio.
Para desarrollar ambos tipos de producto hemos aprovechado los recursos que nos ofrece Internet para la búsqueda de información, especialmente las webs:
Como tenemos una gran diversidad de alumnos, desde 1º a 4º de ESO, las motivaciones también son muy diversas. La primera sesión se dedicó principalmente a revisar un número importante de proyectos en Internet, teniendo en cuenta los gustos personales y la dificultad a priori de realizarlos, incluyendo la disponibilidad y viabilidad de los materiales necesarios para ello. Finalmente los productos que se decidió realizar son:
- Robot EZ mini kame
- Robot saltarín
- Xylófono robot
- Cyclone CNC
- Juego de baloncesto
Los cuatro primeros productos son aplicaciones directas de un producto desarrollado y publicado en Internet, en una de las web citadas anteriormente, y el último producto es una propuesta de uno de los alumnos en base a un juego popular en algunos lugares de ocio para jóvenes. Al no disponer de información directa para desarrollarlo, será el que más trabajo necesite para poder terminarlo con éxito.
Como los proyectos son muy variopintos, cada uno se ha ido desarrollando de una forma y con un ritmo diferentes. El trabajo en el taller de cada grupo ha ido cumpliendo, en general, las siguientes etapas:
- Recopilación de información.
- Recogida de materiales disponibles y búsqueda de los no disponibles.
- Diseño y desarrollo de elementos no estándar.
- Fabricación y montaje de los elementos necesarios.
- Programación de Arduino.
- Prueba final del producto.
A continuación se presentan los enlaces a los desarrollos de cada producto, dentro todos de la bitácora-web del departamento de Tecnología del IES Ciudad Jardín, donde se explica con mayor o menor detalle, cómo se ha ido fabricando cada producto, y las dificultades que han ido surgiendo en cada caso:
- Robot EZ mini kame: http://tecnologia.iesciudadjardin.es/?cat=30
- Robot saltarín: http://tecnologia.iesciudadjardin.es/?cat=32
- Xylófono robot: http://tecnologia.iesciudadjardin.es/?cat=31
- Cyclone CNC: http://tecnologia.iesciudadjardin.es/?cat=26
- Juego de baloncesto: http://tecnologia.iesciudadjardin.es/?cat=25
Las necesidades intermedias de cada proyecto también han sido muy distintas, en materiales y en herramientas. A continuación aparece una recopilación de todas las herramientas tecnológicas que hemos tenido que usar para desarrollar los productos, que los alumnos han tenido que aprender en el transcurso de las sesiones:
- Soldadura de estaño
- Corte de materiales metálicos con amoladora
- Electrónica básica: manejo de LED y circuitos integrados
- Conocer la plataforma Arduino y sus variantes
- Programación con código de Arduino
- Manejo de servomotores con Arduino
- Manejo de motores paso a paso con Arduino y controladores específicos
- Manipulación de baterías de polímero de litio
- Diseño de piezas 3D con OpenSCAD
- Preparación de piezas para impresión 3D con troceador Cura
- Comunicación Bluetooth entre dispositivos Android y Arduino
Finalmente las sesiones del proyecto han terminado y los productos han tenido una terminación dispar. Algunos se han podido terminar y probar su funcionamiento y otros se han quedado a las puertas de conseguirlo, pero teniendo en cuenta la situación de partida, y que algunos de estos productos han tenido que resolver dificultades desconocidas a priori, el resultado final no es lo que más importa sino el camino desarrollado previamente.
El proyecto Profundiza propuesto ha consistido en el desarrollo de un robot usando la plataforma Arduino, no como un fin sino como herramienta, y aprender todo lo necesario para producir el robot durante el desarrollo del mismo. De esta forma se aplica un principio del aprendizaje por proyectos (ABP) en el aula, de forma divertida, y creando aplicaciones útiles de lo que se aprende.
Los alumnos han desarrollado varios productos distintos, agrupados por intereses comunes, y mediante una propuesta de trabajo sencilla, usando los recursos disponibles tanto en el aula como en Internet.
El balance global ha sido positivo, pues los alumnos han aprendido una gran diversidad de herramientas tecnológicas que de otra forma son difíciles de encontrar en el aula, y además han creado unos productos actuales, útiles y atractivos, que le dan más sentido a lo aprendido.
Todos los alumnos han quedado bastante contentos con el proyecto y se han propuesto repetir el próximo curso.
Photo by Joseph Chan on Unsplash
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