Robótica y automatización: de los conceptos a la didáctica
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Mario Cwi. Robótica y automatización: de los conceptos a la didáctica
Mario Cwi
Índice
Prólogo I
Prólogo II
Introducción
Capítulo 1. Antecedentes de la robótica en la escuela. Treinta y cinco años de desafíos
Idea Nº 1. Del “espejo para la mente” a la “tortuga de piso”
¿Robótica o automatización?
Nuevos saberes y habilidades para nuevos interrogantes y problemas
Idea Nº 2. De “la tecnología para los técnicos” a la “tecnología para todos”
Robótica y automatización en los Núcleos de Aprendizajes Prioritarios de la Educación Tecnológica
Idea Nº 3. De los contenidos y las disciplinas, a las capacidades y los proyectos
Registro de la clase de un taller de Robótica (a fines de los ochenta) 1. El punto de partida
2. Los recursos
3. Los aprendizajes
4. La dinámica de trabajo
El aula-taller como espacio para el desarrollo de capacidades
Robótica en la escuela, treinta y cinco años después
Capítulo 2. ¿Qué es un robot? ¿Cómo trabajar la noción de robot en el aula?
¿Qué sabemos sobre los robots?
¿Cómo reconocer un robot?
Un nuevo lavarropas inteligente fue galardonado con el codiciado “Premio a la Innovación CES 2020”
¿Cómo abordar la noción de robot en la escuela?
¿Qué es, para los alumnos, un sistema automático?
¿Sistemas automáticos?
Actividad de indagación
¿Qué es, para los alumnos, un robot?
Explorando ideas previas
Construyendo categorías de análisis
En búsqueda de la generalización y la formalización
De la ficción a la realidad, y de la realidad a la ficción
Los robots del futuro serán muy diferentes de los androides
Los robots en el cine
Reflexionando sobre lo aprendido
Los robots, más allá de las definiciones
Capítulo 3. Robótica móvil en la escuela. Y un día, la tortuga de Papert, a Marte, se fue…
El “estado del arte” de la robótica móvil
Características de los robots móviles
Robótica móvil en la escuela
El desafío del abordaje curricular
Secuencia didáctica
Misión N° 1 “Del telecontrol a la programación” Misión N° 2 “Haciendo más ‘inteligente’ a nuestro robot” Misión N° 3 “Un proyecto de simulación ‘real’”
Misión Nº 1. Del telecontrol a la programación
Misión Nº 2. Haciendo más “inteligente” a nuestro robot
Misión Nº 3. Un proyecto de simulación “real”
1. Etapa de exploración del robot
2. Etapa de diseño y construcción del escenario
3. Etapa de diseño y prueba de las estrategias de control y de los algoritmos y programas
Conclusiones: ¿simulación o realidad?
Capítulo 4. Arduino para todas y todos (I). Una experiencia de capacitación docente
Del LED al semáforo
Secuencia didáctica “Análisis y comprensión del funcionamiento de los semáforos”
Situación problemática Nº 1 “Características de un semáforo para no videntes” Situación problemática Nº 2 “Características de un semáforo para no videntes a demanda” Situación problemática Nº 3 Para transferir lo aprendido: “Diseñar una alarma” Situación problemática Nº 4 Para profundizar lo trabajado:“La automatización del alumbrado público” Situación problemática Nº 1, para analizar y resolver: “Características de un semáforo para no videntes”
Dividir el problema en “miniproblemas”
Situación problemática Nº 2, para analizar y resolver: “Características de un semáforo para no videntes a demanda”
Dividir el problema en “miniproblemas”
Situación problemática Nº 3, para transferir lo aprendido: “Diseñar una alarma”
Situación problemática Nº 4, para profundizar lo trabajado: “La automatización del alumbrado público”
Aspectos conceptuales y aspectos didácticos de la capacitación
Capítulo 5. Arduino para todas y todos (II). De la capacitación al aula
¿Módulos o circuitos?
Los contenidos aprendidos
La evaluación de los aprendizajes
En capacitación docente, “el medio es el mensaje”
“Bonus track” Nº 1. La fabricación digital. Impresión 3D y cultura maker
“Bonus track” Nº 2. Automatización y sociedad
Capítulo 6. Robótica e interdisciplina. Una mirada sistémica de la noción de realimentación (feedback)
Una mirada “dialogada” entre la Educación Tecnológica y la Biología
Actividad Nº 1. Análisis sistémico de artefactos tecnológicos y seres vivos
a) En la clase de Educación Tecnológica. Las consignas
Registro de la clase
b) En la clase de Biología. Las consignas
Registro de la clase
Integrando aprendizajes
Actividad Nº 2. La noción de realimentación. La homeostasis, en los seres vivos, y la automatización, en los artefactos
a) En la clase de Biología. Las consignas
Registro de la clase
b) En la clase de Educación Tecnológica. Las consignas
Registro de la clase
Integrando aprendizajes
Actividad Nº 3. El control del movimiento en los seres vivos y en los robots
a) En la clase de Educación Tecnológica. Las consignas
Registro de la clase
b) En la clase de Biología. Las consignas
Registro de la clase
Integrando aprendizajes
Actividad Nº 4. Cierre de la clase de Educación Tecnológica
Actividad Nº 5. Cierre de la clase de Biología
Capítulo 7. Robótica y automatización en la Educación Técnica. Fabricación Digital e Industria 4.0: nuevos escenarios para el técnico del siglo XXI
Aprender y enseñar en la Sociedad del Conocimiento
Las TIC en los procesos de producción
La robótica y la automatización en los procesos de producción
¿Hacia dónde se proyecta la robótica? La Robótica Social
La Fabricación Digital
La Industria 4.0
Las TIC, la robótica y la automatización en la Educación Técnica
Los contenidos transversales en la formación técnica
El enfoque sistémico en la formación técnica
Los procedimientos transversales en la formación técnica
La formación para una “ciudadanía técnica”
La formación en, y más allá, del contexto
Epílogo. Este libro también tiene su “backstage”
Capítulo 1. ¡Treinta y cinco años, no es nada!
Capítulo 2. Mi obsesión por las definiciones
Capítulo 3. Un prólogo que llegó justo a tiempo…
Capítulos 4 y 5. Transparentar las decisiones didácticas
Capítulo 6. Pensar con otros
Capítulo 7. Todos los técnicos, todos
Lo que vendrá..
Listado de fuentes de las imágenes de cada capítulo. Capítulo 1
Capítulo 2
Capítulo 3
Capítulo 4
Capítulo 5
Capítulo 6
Capítulo 7
Bibliografía y sitiografía
Capítulo 1. Educación Tecnológica
Programación y pensamiento computacional
Pedagogía
Capítulo 2. Robots y sistemas automáticos
Feria Mundial de Innovaciones Tecnológicas
Secuencias de enseñanza
Capítulo 3. Exploración de Marte con robots (NASA)y simulaciones con modelos reales de robots
Los robots móviles
Olimpíadas de Robótica
Simuladores de robots móviles
Propuestas de enseñanza
Capítulos 4 y 5. Arduino
Resolución de problemas
Evaluación
Capacitación docente
Educación Tecnológica
Comunicación
Impresión 3D
Los semáforos
Capítulo 6. Interdisciplina
Cibernética y sistemas
Exoesqueletos
Historias de vida
Robots sigue líneas
Capítulo 7. Competencias técnicas para el siglo XXI
Automatización y robótica
Educación en robótica y programación
Enfoque de sistemas
Tecnología y contexto
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Mario Cwi
Robótica y automatización: de los conceptos a la didáctica
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Destaca los orígenes de la Robótica y la Cibernética, surgidas como una integración de disciplinas, desde el trabajo de ingenieros y biólogos, sentando las bases al desarrollo de la teoría general de sistemas. Llevado al contexto escolar aparece como marco conceptual para abordar objetos de estudio complejos, como lo son un robot, una fábrica, una ciudad, un organismo o un ecosistema. Presenta a la robótica educativa como contexto de aprendizaje privilegiado para desarrollar capacidades para resolver problemas y llevar adelante proyectos, analizar contextos y temáticas con base en analogías, pensamiento funcional y utilizar distintas formas de representación para develar la estructura y funcionamiento de un sistema, sea este artificial o natural.
El último capítulo (capítulo 7) sale del terreno de la formación general, para abordar el lugar de la robótica y los sistemas automáticos en la formación técnico profesional. Las transformaciones tecnológicas asociadas con las Tecnologías de la Información, la Robótica, la Automatización, Internet de las Cosas, la Fabricación Digital, la disponibilidad de datos masivos en tiempo real, la Inteligencia Artificial y las otras temáticas incluidas en lo que hoy se conoce como Industria 4.0 vienen revolucionando los modos de producción y la manera de diseñar, gestionar procesos y proyectos en todos los campos profesionales. Esto implica también significativas transformaciones en los saberes y competencias que deben poner en juego quienes se desempeñan como técnicos en esos campos. En esta parte final del libro se establecen interrogantes en relación con el lugar que deben tener estos contenidos transversales en el currículum y las propuestas educativas de las distintas familias profesionales; se repasa el lugar de las TIC, la Robótica y la Automatización en los cuatro campos formativos definidos para la Educación Técnico Profesional, destacando la importancia y los alcances en la construcción de capacidades de orden general, de aquellas relacionadas con el trabajo interdisciplinar con profesionales de otras áreas y con la construcción de una “ciudadanía técnica” que mire de manera crítica el impacto social y medioambiental de los desarrollos tecnológicos, y que ayude a difundir las buenas prácticas propias de la cultura técnica, las cuales mejoran el modo en que la comunidad toma decisiones en relación con estos temas. También se analizan los aspectos metodológicos asociados a este tipo de propuestas educativas y en qué medida aportan valor a la formación técnica general. Se analiza la manera en que el aprendizaje basado en proyectos, el pensamiento computacional, las propuestas de currículum invertido, el desarrollo del pensamiento sistémico y los espacios maker juegan un rol clave en una escuela que busca formar capacidades para innovar y trabajar colaborativamente.
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