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4. Guía de uso para el aula

1. Aspectos metodológicos

Estructura de la secuencia de un REA según el marco pedagógico del proyecto

Si quieres conocer más sobre el marco pedagógico del proyecto en el que se enmarca este recurso, haz clic aquí para acceder a la guía general del proyecto.

Entre los aspectos metodológicos que destacan particularmente en esta Situación de Aprendizaje están:

  • Aprender haciendo (Learning by doing): aprendizaje mediante la construcción de artefactos digitales (Construccionismo).
  • Aprendizaje Basado en Retos (ABR): se plantean retos al estudiante que tiene que solucionar obteniendo un producto final.
  • Tutoría entre iguales: agrupación de alumnos heterogéneos que trabajan de forma coordinada para resolver una tarea.
  • Aprendizaje cooperativo.

2. Procesos cognitivos en las actividades multiniveladas

Página 4.1: Un paseo por la nube

Título de la actividad grupal: 4. ¿Estás en la nube?
Opción Título de las actividades individuales Proceso cognitivo
A Completa Recordar (reproducir)
B Investiga Comprender

Página 4.4: Dale vida a tu sistema IoT

Título de la actividad grupal: 5. Sin programa no hay sistema IoT
Opción Título de las actividades individuales Proceso cognitivo
A Ordena Recordar (reproducir)
B Diseña y programa Crear

3. Guía de uso

Para usar esta Situación de Aprendizaje son necesarios una seria de recursos materiales. Se recomienda disponer al menos de un ordenador con conexión a internet por cada dos estudiantes. Además es necesario disponer, también para cada pareja, de al menos una placa Micro:bit (con cable USB para su conexión al ordenador), la placa de expansión para conectar Micro:bit a Internet vía WIFI (IoT:bit o similar), sensores relacionados con la toma de datos meteorológicos (temperatura, humedad, presión...) y cableado para unir los elementos a conectar. La programación de la placa se hará con el entorno de MakeCode utilizando la extensión de bloques para ESP8266.

Algunas recomendaciones más específicas:

Antes de comenzar

La Situación de Aprendizaje se debe presentar como un reto que debe superar el estudiante para conseguir diseñar y realizar un sistema IoT que permita automatizar la toma y registro de datos meteorológicos procedentes de la estación del Centro Educativo utilizando una comunicación de dispositivo a la nube.

Agrupamientos

A lo largo este proyecto se plantean tareas con diferentes tipos de agrupamiento:

  • Individual: se utiliza fundamentalmente en actividades evaluativas o de comprobación.
  • Pareja: se utiliza en actividades en las que sea necesaria la colaboración como herramienta de multinivelado.
  • Grupo: se utiliza en actividades de reflexión.
  • Grupo clase: se utiliza en actividades de reflexión.

Las tareas que requieren el uso del ordenador pueden ser realizadas en pareja compartiendo un mismo dispositivo en caso de ser necesario o en caso de que lo estime el docente como medida de apoyo a estudiantes con dificultades.

Para hacer los agrupamientos se recomienda el trabajo por pares mentor-pupilo o la tutoría entre iguales, consiste en que dos compañeros o compañeras de la misma clase y edad, trabajen de forma cooperativa. Para ello, sería necesario cumplir las siguientes indicaciones:

  • Un estudiante hace el papel de tutor o tutora y el otro de alumno o alumna.
  • El proceso que debe ser siempre guiado y supervisado por el docente.
  • Para asegurar su eficacia es importante que el tutor o tutora responda a las demandas de ayuda del compañero o compañera.
  • La ayuda que se proporcione deben ser siempre en forma de explicaciones y no soluciones.
  • Es fundamental seleccionar de forma adecuada a las parejas y dar una pequeña formación al tutor o tutora para que atienda siempre las demandas de ayuda de su compañero de manera constructiva.

De igual forma, se incluyen también ejercicios que deben resolver de forma individual. Fundamentalmente, aquellos con un carácter más evaluativo. En este caso, conviene que el docente facilite un seguimiento y apoyo a todo el alumnado y ocupe el rol de guía o ayuda.

Desarrollo de la Competencia digital

  • Explorar y conocer un entorno de programación online.
  • Crear, guardar y localizar archivos locales.
  • Crear secuencias de instrucciones aplicables a sistemas computacionales para solucionar un problema dado o ejecutar una tarea determinada.
  • Colaboración a través de tecnologías digitales.
  • Utilizar herramientas y tecnologías digitales para crear contenidos, procesos y productos innovadores.
  • Participación individual y colectiva en procesos cognitivos para entender y resolver problemas conceptuales y situaciones confusas en entornos digitales.
  • Identificar dónde debo mejorar o actualizar mis propias competencias digitales. Ser capaz de ayudar a otros en el desarrollo de sus competencias digitales. Buscar oportunidades para el autoaprendizaje y mantenerse al día de la evolución del mundo digital.
  • Derechos de autor y propiedad intelectual.
  • Crear y editar contenidos digitales.

Producto final

El producto final que se pide al alumnado es la incorporación a la estación meteorológica del Centro Educativo de los sensores necesarios para captar y almacenar los datos de manera automática utilizando un modelo de dispositivo controlado por Micro:bit conectado a la nube vía WIFI y accesible por dispositivos móviles.

Es aconsejable que como mínimo se trate de captar datos de temperatura, presión y humedad. No obstante, la tarea queda totalmente abierta para utilizar cuantos elementos estén a su alcance con la posibilidad de aumentar el alcance proponiendo ampliarlo todo a la captación de cuantos parámetros se crea oportuno (velocidad del viento, pluviometría, radiación ultravioleta...).

El reto en sí queda totalmente abierto, dentro del contexto definido inicialmente, de manera que la solución depende de los estudiantes, quienes deben definir los elementos que utilizarán. De esta forma pueden desarrollar el reto con un menor o mayor grado de complejidad dependiendo de sus capacidades, motivación, estrategias de aprendizaje, recursos disponibles... Todo ello queda dentro de un marco de base con unas condiciones de partida que en ningún momento coartan el modo en que finalmente se haga el modelo físico y su programación.

Otros contextos o situaciones educativas

Esta Situación de Aprendizaje se puede usar en cualquier curso donde se vaya a impartir la introducción a la computación física, en general, y al IoT en particular. También es de utilidad para introducir contenidos relacionados con comunicación en red de área local de dispositivos.

Por otro lado, el propio contexto invita al desarrollo de contenidos de meteorología, clima y otros derivados de ellos.

Finalmente destacar que, aunque se ha desarrollado utilizando Micro:bit y el entorno de programación MakeCode, es fácilmente adaptable a otros modelos de placa y entornos de programación alternativos.

4. Temporalización del recurso

A continuación incluimos una estimación de la temporalización recomendada para cada fase de la secuencia didáctica que sigue este recurso.

Fase Título de la página ¿Para qué? Temporalización
1. Movilizar 1. Pero esto ¿a qué me compromete? Presentar el tema del REA de manera que el alumnado se sienta motivado y tenga interés en aprender. 1/2 hora
2. Activar 2. ¿Te suena de algo? Activar las ideas previas necesarias para la realización de la tarea. 1/2 hora
3. Explorar 3. Dan ganas de vivir en la nube Explorar los contenidos relacionados con la temática tratada mediante actividades que les vayan introduciendo en el contexto de aprendizaje previamente a su tratamiento formal. 2 horas
4. Estructurar 4. IoT y la nube, ¡gran pareja! Reflexionar, deducir y completar lo descubierto en la fase de exploración. 4 horas
5. Aplicar y comprobar 5. Ahora les dejamos con el tiempo Llevar a cabo el reto planteado demostrando la asimilación de los aprendizajes adquiridos. 3 horas
6. Concluir 6. Presenta tu trabajo.
7. ¿Cómo te ha ido?
Presentar y reflexionar sobre los aprendizajes adquiridos. 2 horas

6. Rúbrica final

Rúbrica
 ExcelenteSatisfactorioMejorableInsuficiente
Conozco qué es Internet y la nube y qué relación tiene con el IoT y sus aplicaciones.Sería capaz de explicarlo (1)Lo he entendido y sabría explicarlo con ayuda (0.75)Lo he entendido pero no sabría explicarlo (0.5)No lo he entendido (0.25)
Sé qué es la computación en la nube y cuáles son los servicios que ofrece.Sería capaz de explicarlo (1)Lo he entendido y sabría explicarlo con ayuda (0.75)Lo he entendido pero no sabría explicarlo (0.5)No lo he entendido (0.25)
Conozco cuáles son los tipos de componentes que intervienen en un sistema IoT conectado a la nube y qué función cumple cada uno.Sería capaz de explicarlo (1)Lo he entendido y sabría explicarlo con ayuda (0.75)Lo he entendido pero no sabría explicarlo (0.5)No lo he entendido (0.25)
Conozco qué es ThingSpeak y cómo se maneja para recibir y almacenar datos captados por sensores conectados a Micro:bit.Lo he hecho de manera autónoma (1)Lo he hecho pero he necesitado ayuda (0.75)Lo he hecho, pero he necesitado una guía continua (0.5)No he podido hacerlo (0.25)
He podido conectar sensores externos a la placa Micro:bit a través de su extensión WIFI para conectarlos a Internet.Lo he hecho de manera autónoma (1)Lo he hecho pero he necesitado ayuda (0.75) Lo he hecho, pero he necesitado una guía continua (0.5)No he podido hacerlo (0.25)
He sabido programar la placa Micro:bit para que se conecte a la nube.Lo he hecho de manera autónoma (1)Lo he hecho pero he necesitado ayuda (0.75)Lo he hecho, pero he necesitado una guía continua (0.5)No he podido hacerlo (0.25)
Entiendo qué es el modelo de conexión de dispositivo a la nube para los sistemas IoT.Sería capaz de explicarlo (1)Lo he entendido y sabría explicarlo con ayuda (0.75)Lo he entendido pero no sabría explicarlo (0.5)No lo he entendido (0.25)
He sabido conectar los sensores adecuados a la nube para gestionar automáticamente los datos de la estación meteorológica de mi Centro.Lo he hecho de manera autónoma (1)Lo he hecho pero he necesitado ayuda (0.75)Lo he hecho, pero he necesitado una guía continua (0.5)No he podido hacerlo (0.25)
He podido ver los datos almacenados en ThingSpeak a través de la app ThingView que he sabido configurar.Lo he hecho de manera autónoma (1)Lo he hecho pero he necesitado ayuda (0.75)Lo he hecho, pero he necesitado una guía continua (0.5)No he podido hacerlo (0.25)
Preparación de la exposición.Lo he hecho de manera autónoma (1)Lo he hecho pero he necesitado ayuda (0.75)Lo he hecho, pero he necesitado una guía continua (0.5)No he podido hacerlo (0.25)
Ejecución de la exposición.He sido capaz de explicarlo todo de forma coherente (1)He sido capaz de explicarlo, pero he improvisado y ha faltado información (0.75)Lo he explicado, pero he necesitado ayuda continua (0.5)No he sido capaz de explicarlo (0.25)

Jose Pujol Pérez. Rúbrica (CC BY-SA)

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7. Uso en otras áreas/materias diferentes

Esta Situación de Aprendizaje se puede usar en cualquier curso y materia donde se vayan a impartir contenidos relacionados con la introducción a la computación física en general y al IoT en particular), contextualizando la propuesta en las distintas materias con competencias específicas en pensamiento computacional y robótica (según INSTRUCCIÓN CONJUNTA 1 /2022, DE 23 DE JUNIO, Consejería de Educación, Junta de Andalucía), como son:

  • ED. SECUNDARIA:
    • Computación y Robótica de 1º, 2º y 3º.
    • Biología y Geología de 1º y 3º.
    • Matemáticas  de 1º y 3º.
    • Tecnología y Digitalización de 3º.
    • Ámbito del Programa de Diversificación Curricular - Ámbito Científico Tecnológico - Primer curso.
    • Ámbitos de Ciclos Formativos de Grado Básico - Ciencias Aplicada.
  • BACHILLERATO:
    • Programación y Computación - C. Desarrollo web: PRYC.2.D.2. El Internet de las Cosas; PRYC.2.D.2.1. Aplicaciones. Smart Cities, de 2º Bachillerato.
    • Cualesquiera de las materias en las que se han incluido Competencias Específicas relacionadas con el Pensamiento Computacional o la Robótica Educativa en la etapa de Bachillerato, adaptando y contextualizando la Situación de Aprendizaje, pudiendo modificar cualquier elemento de la secuencia, utilizando las actividades y ejercicios que se consideren. Las materias de Bachillerato que incluyen estas Competencias Específicas son: Tecnología e Ingeniería I y II; Biología, Geología y Ciencias Ambientales (1º Bac); Biología (2ºBac); Geología y Ciencias Ambientales (2ºBac); Matemáticas I y II, Matemáticas Aplicadas a las Ciencias Sociales I y II, Matemáticas Generales (1º Bac) o Tecnología e Ingeniería I y II.

Este REA se puede usar en cualquier curso y materia donde se vayan a impartir contenidos relacionados con la introducción a la computación física en general y al IoT en particular.