PROYECTO PROFUNDIZA 2018:

PROGRAMAR ES DIVERTIDO – EL HARDWARE ES MI AMIGO

Profesor: D. Enrique L. Machuca Sánchez

Especialidad: Informática – Inglés

Introducción

Este proyecto Profundiza se basa en la experiencia recibida del curso anterior en el IES Mediterráneo, que fue muy positiva para los alumnos, y en las experiencias e intereses de los alumnos en clase de TIC, que piden siempre realizar cosas divertidas, relacionadas con juegos. Especialmente uno de los objetivos, es que perciban la informática y la tecnología como algo que les interesa, más que como asignatura que tienen que estudiar y como conocimientos a adquirir, sino como algo que adquieren por motivación propia porque les ayuda a resolver problemas y a divertirse solucionándolos.

Justificación

El pensamiento computacional es una habilidad o competencia que se engloba dentro de la competencia digital (CD), que se está comenzando a favorecer en el currículo de secundaria. Podríamos definirlo como un “proceso mental utilizado para formular problemas y sus soluciones de forma que las soluciones se representan en una forma que puede ser llevada a cabo por ordenador”.

Es decir, se trata básicamente de guiar al ordenador para resolver problemas, o ayudarnos de las TIC para resolver problemas. Esta competencia puede trabajarse de muchas maneras, e incluso trabajarse desde otras asignaturas, como las matemáticas. Pero generalmente no es fácil para un alumno de secundaria desarrollar la abstracción necesaria para proporcionar instrucciones a un elemento de computación (ordenador, móvil, robot educativo, etc.) en forma de lenguaje típico de programación, o le es difícil comprender los procesos y mecanismos que el hardware necesita para funcionar como nosotros esperamos.

Cada vez está más extendida entre los profesores de informática, que ha de facilitarse esa barrera de entrada debida a las herramientas con las que proporcionamos esas soluciones al ordenador. Es decir, facilitar la creación de programas con herramientas visuales, gráficas, que abstraigan de los detalles más complejos de programación.

En ese sentido, Scratch .( https://scratch.mit.edu/) y sus derivados han revolucionado la forma que entendíamos de proporcionar instrucciones al ordenador. La forma de proporcionar esa receta al ordenador, se realiza a través de cajas, como si fuera un puzzle, lo cual además, ayuda a desarrollar varias habilidades, y reduce la complejidad del proceso de abstracción necesario para resolver un problema.

Objetivos

Scratch es desarrollado por el MIT, uno de los institutos más importantes en informática. Por tanto, tiene una base sólida. Pero es sólo una herramienta, no un método en sí mismo. Usaremos programación tipo Scratch con varios objetivos:

Ayudar a desarrollar el pensamiento computacional, la resolución de problemas
Como herramienta útil para la creación de videojuegos sencillos, aprender jugando es una manera muy cómoda de adquirir conocimientos, con una receta por pasos
Usar la programación visual con cajas derivada de Scratch para programar dispositivos reales, como placas Arduino que controlen algún robot o Apps que funcionan en el propio móvil del alumno (mediante App Inventor de Google - http://appinventor.mit.edu/)
Desarrollo rápido de prototipos en el tiempo que disponemos en las sesiones

Además, nos marcamos como objetivo que el alumnado vea también de forma natural la manipulación de componentes hardware o de robótica. Para ellos nos marcamos varios objetivos, con la ayuda de kits Arduino o Raspberry Pi:

Que sigan unas instrucciones concretas para conseguir montar un dispositivo hardware que realiza alguna función
Que vean una utilidad concreta, de su interés, en el hardware
Que puedan adquirir el hardware y probar otras cosas nuevas, posteriormente a los talleres, con investigación propia
Que podamos obtener productos tangibles de los talleres, y los talleres sean más que académicos, divulgativos, prácticos y útiles para la vida real

Plan de desarrollo de la actividad

Los talleres irán dirigidos principalmente a cubrir tanto la parte software como la parte hardware de la informática.

Para la parte software se desarrollarán varias sesiones en las que se introducirán los elementos de Scratch. Esta parte se desarrollará antes, o en paralelo al hardware, para facilitar la introducción de programas con los que controlar el móvil o un robot educativo. Se introducirá mediante sesiones muy prácticas, donde la teoría estará dirigida a ir introduciendo elementos necesarios de programación para resolver problemas y juegos, de modo que el objetivo para el alumno es crear juegos.

Cuando ya sean capaces de desarrollar estos pequeños retos, introduciremos el entorno App Inventor, que permite realizar programación tipo Scratch con móviles. De este modo, verán la programación como algo que pueden “tocar” en su propio móvil, y que incluso les ilusione a dedicarse a la programación de apps. Se fomentará la participación en alguna competición si es posible.

Para la parte hardware se plantea como actividad fundamental disponer de kits Raspberry Pi, que es un hardware libre, barato, y con muchas posibilidades, que no se ven reducidas al control de sensores, y robótica educativa, como Arduino. Con una Raspberry Pi, disponemos de un hardware con la capacidad de un ordenador completo, y conexiones HDMI, USB, RJ45, etc, es decir, todo lo necesario para poder interactuar en la forma habitual con un ordenador, y montar software de sistema operativo y por tanto, cualquier software de propósito general.

Raspberry Pi es un computador de placa reducida, computador de placa única o computador de placa simple (SBC) de bajo costo desarrollado en Reino Unido por la Fundación Raspberry Pi, con el objetivo de estimular la enseñanza de ciencias de la computación en las escuelas.

Para hacer la actividad útil y divertida, se proponen varios talleres:

Montar y configurar una Raspberry Pi en una tarjeta SD
Configurar la Raspberry como una estación multimedia para conectar al TV
Configurar la Raspberry como una estación de videojuegos

Como parte optativa se propone disponer de kits Arduino con los que hacer prácticas con algún robot educativo, de forma divertida con algún programa basado en programación visual tipo Scratch, por ejemplo seguimiento de líneas. Para ello hará falta montar las piezas, conectar los cables, y controlar los sensores.

Resultados e impacto esperado

Se espera que los alumnos encuentren motivación para investigar sobre hardware de forma autónoma, y le den otros usos a la Raspberry Pi. Por otra parte, se espera que fomente la opinión positiva sobre la dificultad o interés de la programación. Es una forma de fomentar la introducción de la programación entre los jóvenes.

El carácter eminentemente lúdico de las actividades, se espera que tenga un impacto positivo en el aula, en las clases normales, y que sirva de estímulo a otros alumnos para introducirlos en la investigación, la curiosidad científica, y el mundo de la informática, a través de retos que sean interesantes para ellos.