Modelo 3: Luz del patio

Brillo para rincones oscuros

Grado escolar
5-7
Tiempo requerido
1-2 clases dobles
Nivel de dificulad
Modelo: fácil, Programación: fácil
Tipo de modelo
Aparato móvil, posicionable de manera individual y utilizable para iluminación.

DESCRIPCIÓN DEL MODELO / TAREA

Los estudiantes planificarán y realizarán un sistema de iluminación que pueda ser posicionado en cualquier lugar. El sistema activará una luz (LED blanca) cuando detecte movimiento a través de un sensor. La luz se apagará automáticamente después de un tiempo predeterminado. El sistema solo funcionará bajo cierta luminosidad y se activará automáticamente en condiciones de oscuridad. Como opción para diferenciar el proyecto, se puede integrar un interruptor adicional. Esto permitirá encender y apagar manualmente la luz como iluminación continua.

RELEVANCIA COTIDIANA

El desencadenamiento automático de una acción tiene un fuerte efecto motivacional en los estudiantes. La activación de la magnitud física "luz" es rápida y comprensible para todos. Las posibles adiciones a la tarea básica permiten la personalización del tema.

Se podría integrar el tema en la orientación preprofesional enfocada en campos profesionales de tecnología de la información. Aquí, el control automatizado mediante la detección de magnitudes físicas se utiliza en muchos ámbitos. Especialmente la detección de movimientos es cada vez más crucial en varios campos de la tecnología de la información, como en el control por gestos.

Preguntas guía

  • ¿Dónde se puede utilizar la iluminación automática en la vida diaria? (Comunicación)
  • ¿Qué funciones debería cumplir el sistema de manera razonable? (Colaboración)
  • ¿Bajo qué condiciones debería activarse o desactivarse el sistema? (Pensamiento crítico)
  • ¿Qué aspectos se deben considerar para que el sistema pueda utilizarse en diferentes ubicaciones y funcione de manera robusta? (Creatividad)

Relación con las asignaturas
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Informática
Fundamentos de programación, bucles de tiempo
Matemáticas
Theorema de Thales
Tecnología
Construcción estable, técnica de construcción
Física
Luz, Cambio de movimiento
Biología
Colores de luz en el crecimiento de las plantas

Plan de clases

 

Fase de introducción 

Entrevista en clase (sin aplicación)

  • Investigar escenarios: ¿Dónde y cómo se utilizan los sistemas de iluminación automáticos? (Iluminación del patio, luz nocturna, sistema de alarma ...)
  • Discutir las posibles aplicaciones de los escenarios recopilados
    • Por ejemplo, luz de patio - Función: Encendido (detección de movimiento por sensor) solo al anochecer, apagado después de 30 sec - 60 sec.
    • Por ejemplo, luz nocturna - Función: Encendido (detección de movimiento por sensor) solo en la oscuridad, apagado al aumentar la luminosidad
    • Por ejemplo, sistemas de alarma - Función: Encendido con retraso (detección de movimiento por sensor) en la oscuridad, apagado de la iluminación intermitente después de 30 sec - 60 sec.
  • Recopilar características deseables de las luces de patio (diferentes tiempos de encendido y apagado, retardos temporales, etc.).

Si es necesario, mostrar sensores, actuadores y componentes del kit de construcción, utilizando medios de presentación.

Fase de planificación

Conversación en clase (con aplicación)

  • El profesor/a guía el proceso mediante los pasos de trabajo en la aplicación.

Trabajo individual o en parejas (con la aplicación)

  • Los estudiantes se familiarizan con la aplicación y descargan la tarea correspondiente.
  • Los estudiantes completan las dos tareas (opción múltiple y arrastrar y soltar) para planificar la instalación en la aplicación.

Trabajo en pareja o en grupo opcional (sin aplicación)

  • Los estudiantes esbozan un posible diseño de la instalación. Los estudiantes discuten los resultados y llegan a un acuerdo sobre un diseño.
Fase de construcción

Trabajo individual o en pareja (con aplicación)

  • Los estudiantes utilizan la aplicación para construir la luz de patio. La aplicación guía paso a paso a través del programa. La instalación se cablea.
Fase de programación

Trabajo en pareja o en grupo (con aplicación)

  • Los estudiantes escriben el programa para el Luz del patio. La aplicación guía paso a paso en la programación; la ayuda está disponible en la aplicación.
  • El programa se carga en el controlador RX.
Fase de experimentación y prueba

Trabajo en pareja o en grupo (con aplicación)

  • Se pone en funcionamiento y se prueba el luz del patio. Debe reaccionar solo a movimientos detectados en la oscuridad por el sensor.
  • Se deben identificar y solucionar posibles fallos en el funcionamiento. La App ofrece ayuda.
  • Se pueden realizar ajustes en el hardware (por ejemplo, modificar la altura del sensor) y en la programación de la sensibilidad del sensor (movimiento y luminosidad).
Fase de conclusión

Opcional: Presentación y asignación de diferenciación (con App)

  • Se ofrece la posibilidad de diferenciación para estudiantes rápidos en la App:
    La instalación puede ser complementada con un interruptor adicional para que también pueda ser utilizada como lámpara de mesa o luz de habitación.
  • El procedimiento adicional se realiza a través de la App.

Discusión en el pleno

  • Revisión del proyecto en el conjunto de la clase.
  • Se discuten las fortalezas y debilidades de las soluciones individuales y de las diferenciaciones.

 

Información y consejos

 

Indicaciones metodológico-didácticas

 

Opciones de diferenciación

El sistema puede ampliarse para que la lámpara
también pueda ser operada manualmente.

Aspectos motivacionales

El tema de la iluminación es familiar para todos los estudiantes en su vida cotidiana. Además, la detección automática de condiciones ya es común en muchas aplicaciones inteligentes. Los estudiantes están familiarizados con el ajuste automático de la luminosidad en dispositivos inteligentes o con iluminaciones controladas por movimiento.

 

 


Material adicional

  • Para introducir el tema, posiblemente se pueda utilizar un objeto real relacionado con la iluminación: una luz de armario, una luz nocturna, u otro similar.
  • Medios visuales como papel, pizarra blanca o pantalla de proyección.

Instrucciones de construcción

Esquema eléctrico

Funciones del modelo y sus soluciones técnicas
​

Functiones des los sensores
​

Solución técnica


Detección de movimiento
​


Evaluación de las señales del sensor de gestos


Emisión de luz
​


iluminación del LED blanco


Diferenciación:Iniciar un proceso de iluminación manual
​


Ingreso de una señal en un pulsador

Listas de materiales
​

Lista de materiales del circuito básico del sistema de iluminación

Sensores

 

Función

 

1 sensor RGB de gestos

 

1. Encendido del sistema en la oscuridad

2. Activación del proceso de encendido al detectarmovimiento

 

 

1 pulsador

 

Activar para el uso manual del sistema

 
​

Actuadores

 

Función

 

1 LED, blanco

 

Iluminación

 

 

Lista de materiales para la tarea diferenciada del sistema de iluminación
​

Sensores
​

Función

 

1 sensor RGB de gestos

 

1.Encendido del sistema en la oscuridad

2.Activación del proceso de encendido al detectar movimiento

 

 

2 pulsadores

 

Encendido manual en funcionamiento continuo y en la oscuridad

 

Actuadores

 

Función

 

1 LED, blanco

 


Iluminación
​
 
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