Aprendizaje basado en problemas con Arduino

133 Pages·2012·1.57 MB·Spanish

by  Iñigo García Azpiroz

TRABAJO FIN DE ESTUDIOS
M P ESO, B , FP
ÁSTER UNIVERSITARIO EN ROFESORADO DE ACHILLERATO
E I
Y NSEÑANZA DE DIOMAS
T
ECNOLOGÍA
Aprendizaje basado en problemas con Arduino
Iñigo García Azpiroz
Tutor: Juan Carlos Sáenz-Díez Muro
Facultad de Letras y de la Educación
Curso 2011-2012
Aprendizaje basado en problemas con Arduino, trabajo fin de estudios
de Iñigo García Azpiroz, dirigido por Juan Carlos Sáenz-Díez Muro (publicado por la
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2011/2012 

Aprendizaje Basado 
en Problemas con 
Arduino 
Tecnología, 4º de ESO 

García Azpiroz, Iñigo
Máster de profesorado / Universidad de la Rioja / IES Tomás Mingot 
07/06/2012
1  Aprendizaje Basado en Problemas con Arduino Máster de profesorado 

Tecnología 4º de ESO 

ÍNDICE

0.‐ PREFACIO.........................................................................................................................3 

1. MARCO TEÓRICO: ENSEÑANZA APRENDIZAJE................................................................4 

1.1. MODALIDADES ORGANIZATIVAS....................................................................................4 
1.2. MÉTODOS DE ENSEÑANZA.............................................................................................6 

2. PROGRAMACIÓN DIDÁCTICA...........................................................................................8 

2.1 PRESENTACIÓN................................................................................................................8 
2.2 INTRODUCCIÓN  Y CONTEXTO......................................................................................10 
2.3  JUSTIFICACIÓN Y NORMATIVA LEGAL..........................................................................12 
2.4 OBJETIVOS.....................................................................................................................13 
     2.4.1 Objetivos generales de la etapa............................................................................13 
     2.4.2 Objetivos generales del área.................................................................................15 
     2.4.3. Objetivos específicos de esta programación........................................................17 
2.5 COMPETENCIAS BÁSICAS..............................................................................................18 
     2.5.1 Concepto de competencia básica..........................................................................18 
     2.5.2.Identificación de las competencias básicas...........................................................19 
          2.5.2.1. Competencia en comunicación lingüistica....................................................19 
          2.5.2.2. Competencia matemática.............................................................................19 
          2.5.2.3. Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico.........19 
          2.5.2.4. Tratamiento de la información y competencia  digital.................................20 
          2.5.2.5. Competencia social y ciudadana...................................................................20 
          2.5.2.6. Competencia cultural y artística...................................................................20 
          2.5.2.7. Competencia para aprender a aprender.......................................................21 
          2.5.2.8. Autonomía y iniciativa personal....................................................................21 
     2.5.3. Adquisición de las competencias básicas.............................................................21 
2.6. CONTENIDOS................................................................................................................24 
     2.6.1. Introducción..........................................................................................................24 
     2.6.2. Contenidos de la asignatura del currículo oficial.................................................24 
     2.6.3. Contenidos propuestos de esta programación....................................................24 
          2.6.3.1 Conceptos.......................................................................................................25 
          2.6.3.2. Procedimientos..............................................................................................26 
          2.6.3.3. Actitudes........................................................................................................26 
     2.6.4. Distribución temporal...........................................................................................26 
2.7. TEMAS  TRANSVERSALES..............................................................................................28 
2.8. METODOLOGÍA.............................................................................................................29 
2.9 MATERIALES Y RECURSOS DIDÁCTICOS........................................................................33 
     2.9.1  Material impreso..................................................................................................33 
     2.9.2. Material audiovisual.............................................................................................34 
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Autor: García Azpiroz, Iñigo
2  Aprendizaje Basado en Problemas con Arduino Máster de profesorado 

Tecnología 4º de ESO 
     2.9.3. Material informático.............................................................................................34 
     2.9.4. Material de taller..................................................................................................34 
2.10. ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD......................................................................................34 
2.11. EVALUACIÓN..............................................................................................................37 
     2.11.1 Criterios de evaluación de la asignatura en el Currículo oficial y en la presente 
programación................................................................................................................... 40 
     2.11.2. Criterios de calificación.......................................................................................40 
     2.11.3. Competencias mínimas exigibles........................................................................43 
     2.11.4. Recuperación de la materia................................................................................44 
2.12. ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS Y EXTRAESCOLARES...........................................45 
2.13. DESARROLLO DE UNIDADES DIDÁCTICAS..................................................................45 

3. PROYECTO DE INNOVACIÓN :........................................................................................65 

3.1. INTRODUCCIÓN............................................................................................................65 
3.2. TÍTULO Y JUSTIFICACIÓN..............................................................................................65 
     3.3.1. Objetivos:..............................................................................................................66 
     3.3.2. Contenidos............................................................................................................67 
     3.3.3. Marco explicativo metodología  y distribución de responsabilidades:................68 
     3.3.4. Recursos didácticos a emplear.............................................................................73 
          3.3.4.1. Arduino..........................................................................................................73 
     3.3.5. Actividades a realizar............................................................................................74 
     3.3.6. Secuenciación y temporalización.........................................................................74 
3.4. EVALUACIÓN................................................................................................................78 

4. BIBLIOGRAFÍA.................................................................................................................81 

ANEXOS

ANEXO 1 Composición departamento de tecnología.........................................................83 
ANEXO 2 Justificación de la programación didáctica..........................................................85 
ANEXO 3 Bloques de contenidos Tecnología 4...................................................................88 
ANEXO 4 Criterios de evaluación en La Rioja......................................................................91 
ANEXO 5 Arduino................................................................................................................94 
ANEXO 6 Guía y actividades con Arduino en Tecnología 4...............................................100 
ANEXO 7 Rúbricas..............................................................................................................116 

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Autor: García Azpiroz, Iñigo
3  Aprendizaje Basado en Problemas con Arduino Máster de profesorado 

Tecnología 4º de ESO 
0. PREFACIO
El documento que tiene usted en sus manos hace caso al Trabajo de Fin de Máster
referente al Máster de Profesorado de Educación Secundaria Obligatoria y Bachillerato,
Formación Profesional y Enseñanza de Idiomas en la especialidad de Tecnología impartido
en la Universidad de La Rioja de Logroño..
Consta de tres divisiones, pero que son coherentes entre sí.

En la primera, se establece un “Marco teórico sobre los procesos de enseñanza y
aprendizaje” donde se ahonda en las metodologías organizativas y de la enseñanza.

En la segunda parte se presenta una “Programación Didáctica” tipo, cogiendo como base
el IES Tomás Mingot donde realicé las prácticas del máster. En ella se resaltan los
objetivos, competencias, metodología, evaluación y las Unidades Didácticas desarrolladas
para el 4º curso de la ESO en la asignatura optativa de Tecnología.

Por último se incorpora un Proyecto de Innovación Educativa titulado: “Aprendizaje
Basado en Proyectos con Arduino”.

No quiero pasar al inicio del trabajo sin antes agradecer la labor de mis dos tutores,
tanto el de la Universidad de La Rioja, Juan Carlos Sáenz Díez Muro, como el del IES
Tomás Mingot, José Luis Mtnez. Grijalbo; así como a los demás profesores de la
Universidad de la Rioja que han impartido las asignaturas del máster.

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Autor: García Azpiroz, Iñigo
4  Aprendizaje Basado en Problemas con Arduino Máster de profesorado 

Tecnología 4º de ESO 
1. MARCO TEÓRICO: ENSEÑANZA / APRENDIZAJE
El proceso de enseñanza-aprendizaje, es un proceso que está en un continuo
desarrollo. Conforme pasa el tiempo, va cambiando el tipo de sociedad, la cultura se
globaliza, varía la metodología en las aulas, etc. Cuando un docente se pone a elaborar un
plan de estudios para el desarrollo del proceso de enseñanza-aprendizaje, hay que precisar
los procedimientos metodológicos que lo orientarán. Una vez establecidas las
competencias que el alumno debe adquirir, hay que establecer las actividades y
experiencias que debe realizar para alcanzarlas. La planificación de una materia ha de
exponer secuencialmente todo el conjunto de actividades y tareas a realizar para tutorizar
el aprendizaje de los estudiantes. Este proceso va desde la definición de las competencias y
objetivos de la asignatura (Tecnología 4) hasta los procedimientos de evaluación. Lo que
se busca es diseñar unas modalidades y metodologías de trabajo para que un “estudiante
medio” pueda conseguir las competencias que se proponen como metas del aprendizaje.
Resumiendo, se puede decir que la planificación de una metodología para una materia
como Tecnología 4 gira en torno a “las competencias a alcanzar”, “las modalidades
organizativas para llevar a cabo el proceso de enseñanza-aprendizaje”, “los métodos de
trabajo a desarrollar en cada uno de ellos” y “los procedimientos de evaluación”.
1.1. MODALIDADES ORGANIZATIVAS
Se consideran modalidades de enseñanza los distintos escenarios donde tienen lugar las
actividades a realizar por el profesorado y el alumnado a lo largo de un curso, y que se
diferencian entre sí en función de los propósitos de la acción didáctica. Claro que
diferentes modalidades de enseñanza reclaman distintos tipos de trabajo para profesores y
alumnos, y exigen la utilización de herramientas tecnológicas también diferentes. La
variedad de modalidades posibles puede resultar poco operativa si no se efectúa algún tipo
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Autor: García Azpiroz, Iñigo
5  Aprendizaje Basado en Problemas con Arduino Máster de profesorado 

Tecnología 4º de ESO 
de clasificación y definición. Las formas de organizar el trabajo de los estudiantes son
amplísimas. En la tabla de abajo se ven los distintos tipos de modalidades organizativas.
MODALIDADES
P/A Modalidad Descripción
Hablar a los estudiantes
Clases
teóricas Sesiones expositivas, explicativas y/o demostrativas de contenidos,
(presentaciones a cargo del profesor, trabajos a los alumnos…)
Construir conocimiento a través de la interacción y la actividad
Seminarios
L Talleres Sesiones monográficas supervisadas con participación compartida
A (profesores, estudiantes, expertos…)
I
C
N
Mostrar cómo deben actuar
E
S
E Clases
Cualquier tipo de prácticas de aula (estudio de casos, análisis
R
prácticas
P diagnósticos, problemas de laboratorio, de campo, aula de
O
informática)
I
R
A
R Poner en práctica lo que han aprendido
O Prácticas
H
externas Formación realizada en empresas y entidades externas al centro
docente (prácticas asistenciales)
Atención personalizada a los estudiantes
Tutorías
Relación personalizada de ayuda en la que un tutor atiende, facilita
y orienta a uno o varios estudiantes.
Hacer que aprendan entre ellos
O Estudio y
M trabajo en Preparación de seminarios, lecturas, investigaciones, trabajos,
O
grupo memorias, obtención y análisis de datos, etc.… para exponer o
N
Ó entregar en clase mediante trabajo de los alumnos en grupo
T
U
A Desarrollar el autoaprendizaje
O Estudio y
RI trabajo Las mismas actividades que en la modalidad anterior pero de
A autónomo forma individual. Incluye el estudio personal (preparar exámenes,
R
O individual trabajo en biblioteca, hacer problemas y ejercicios…). Que son
H fundamentales para el aprendizaje autónomo

La clase teórica ha venido siendo la modalidad más común en la enseñanza secundaria,
pero la utilización de otras metodologías así como la modalidad de enseñanza a utilizar
depende del propósito que tiene el profesor al establecer comunicación con sus alumnos.
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Autor: García Azpiroz, Iñigo
6  Aprendizaje Basado en Problemas con Arduino Máster de profesorado 

Tecnología 4º de ESO 
1.2. MÉTODOS DE ENSEÑANZA
El método docente se entiende como un conjunto de decisiones sobre los
procedimientos a emprender y sobre los recursos a utilizar en las diferentes fases de un
plan de acción que, organizados y secuenciados coherentemente con los objetivos
pretendidos en cada uno de los momentos del proceso, nos permiten dar una respuesta a la
finalidad última de la tarea educativa.
El método implica fases o pasos en una secuencia temporal y lógica que se debe
justificar y explicar racionalmente. Esta justificación se deriva de las exigencias de cada
uno de los elementos del proceso didáctico, pero especialmente de la finalidad. Además, el
método ha de tener otras justificaciones; psicológica, lógica y contextual. Todas esas
características han de estar presentes para elegir un concreto método de enseñanza. La
acción didáctica ha de ser coherente con los objetivos planteados, pero a su vez ha de
adecuarse a la situación real del estudiante, partiendo de su desarrollo cognitivo y
promoviendo un aprendizaje significativo. Hay que adecuar el método al contexto
educativo formado por las relaciones profesor-alumno y alumno-alumno, y también se
tienen que establecer planteamientos metodológicos globalizadores e integradores.
Una metodología inspirada en lo dicho anteriormente no puede defender un modelo único
de enseñanza, ya que las necesidades individuales y grupales, los diversos contenidos de
aprendizaje y las competencias a adquirir necesitan de métodos didácticos flexibles que
abarquen gran diversidad de actividades de aprendizaje y satisfagan las necesidades de
cada contexto educativo y las intenciones educativas propuestas.
MÉTODOS DE ENSEÑANZA
MÉTODO FINALIDAD
Expositivo / Lección Transmitir conocimientos y activar procesos cognitivos en el
magistral estudiante
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Autor: García Azpiroz, Iñigo
7  Aprendizaje Basado en Problemas con Arduino Máster de profesorado 

Tecnología 4º de ESO 
Estudio de casos Adquisición de aprendizajes mediante el análisis de casos
reales o simulados
Resolución de ejercicios Ejercitar, ensayar y poner en práctica los conocimientos
y problemas previos
Aprendizaje basado en Desarrollar aprendizajes activos a través de la resolución de
problemas problemas
Aprendizaje basado y Realización de un proyecto para la resolución de un
orientado a proyectos
problema, aplicando habilidades y conocimientos adquiridos
Aprendizaje Desarrollar aprendizajes activos y significativos de forma
cooperativo cooperativa
Contrato de
Desarrollar el aprendizaje autónomo
aprendizaje

El proceso no acaba con la elección de un método. Resulta imprescindible
especificar cuáles van a ser las tareas a realizar por el profesor y los alumnos antes, durante
y después de la ejecución de cada una de ellas. El aprendizaje es un proceso de
construcción individual y social, que el estudiante debe regular y por el que tiene que
responsabilizarse. Para que se produzca un buen aprendizaje es necesario: una base de
conocimientos bien estructurada, un contexto motivacional adecuado, actividad por parte
del estudiante y la interacción con otros. Eso sí, hay que tener en cuenta las dificultades
que pueden surgir en la clase, ya que en muchas ocasiones en un mismo aula se pueden
encontrar alumnos con problemas de aprendizaje (dislexia, disgrafía, hiperactividad…) y
otros con una gran facilidad. Es importante barajar un plan de atención a la diversidad.
En definitiva, la intervención didáctica del profesor ha de orientarse a seleccionar
para cada situación didáctica el método y procedimientos que son más adecuados para
lograr la motivación y la actividad del estudiante. Todo ello, debe estar obviamente
coordinado con el departamento en el que se encuentre, con los demás departamentos e
incluso con la dirección.
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Autor: García Azpiroz, Iñigo