Cinco recursos didácticos de programación y robótica usando Arduino

Cuando planteamos cómo programar en el aula, surgen numerosas técnicas para hacerlo, desde el uso de robots hasta la inmersión en plataformas digitales. La intención con esta entrada es combinar las más exitosas para trabajar distintos lenguajes en actividades que temporalizaremos en no menos de una semana y media o incluso dos.

Resolver un laberinto con instrucciones básicas

En este primer proyecto, los estudiantes deben diseñar y programar el robot para navegar a través de un laberinto. Utilizando sensores ultrasónicos o infrarrojos, el robot detecta las paredes y toma decisiones sobre la dirección a seguir para encontrar la salida del laberinto. Los estudiantes aprenden a programar utilizando Arduino IDE y lenguaje de programación C/C++.

La clave es que desarrollen habilidades en el diseño de algoritmos, control de sensores y motores, así como resolución de problemas en tiempo real. Intentaremos que vayan explorando funcionalidades adicionales, como la capacidad de mapear el laberinto o ajustar la velocidad del robot en función de la distancia detectada.

Configuración de un riego automático para el huerto del colegio

La segunda propuesta está basada en aplicar lo aprendido a las ciencias sociales. Deben construir un sistema de riego automático para plantas utilizando Arduino. Es más complejo que el anterior, puesto que deben incorporar sensores de humedad del suelo para monitorear el nivel de humedad y controlar una bomba de agua para regar las plantas cuando sea necesario.

El objetivo es, más allá de aprender los fundamentos de la programación de Arduino, explorar conceptos de eficiencia energética. Nuestro consejo es que prepares una lección inicial en la que explores la importancia de las nuevas tecnologías en la sostenibilidad y el progreso.

Igualmente, puedes introducir conceptos como la automatización y la huella de carbono. Pueden agregar características como la capacidad de programar horarios de riego o enviar notificaciones por correo electrónico cuando las plantas necesitan agua, lo que les permite personalizar su sistema de riego según sus necesidades y preferencias.

Introducción a la exploración remota

La exploración remota será la actividad más entretenida que les vamos a proponer. Consiste en programar un robot que siga los sensores infrarrojos que habremos colocado antes. Debe seguir una línea trazada en el suelo para moverse por el camino, que podrías trazar fuera del aula para que exploren los pasillos desde lejos.

Este ejercicio pretende tratar los conceptos de control de motores, calibración de sensores, lógica de programación y resolución de problemas algorítmicos. Nuestro consejo es que te apoyes en algunas actividades preliminares, como las que tratamos en una entrada anterior sobre pensamiento computacional (será la única vez que optemos por la teoría).

Lógica estímulo-reacción con Simón dice

La cuarta propuesta es todavía más técnica que la anterior y menos aplicada, aunque les ayudará para entender los patrones lógicos que rigen la programación. Los alumnos deben crear su propio juego de Simón dice. El software libre de Arduino les ayudará a generar secuencias de luces y sonidos que utilizarán los jugadores para repetir la secuencia correctamente.

Conforme avanza el juego, las secuencias se volverán más largas y complejas. Lo que haremos será poner a prueba la memoria y, con una dinámica sencilla, tratar lo más básico del código binario (es decir, el comando encender-apagar). Invítales a que doten el juego de niveles mayores de dificultad y que lo cambien con sus compañeros para retarse entre ellos.

Creación de una estación meteorológica

Llegamos al final con otra dinámica aplicada, en este caso, a las ciencias naturales. El objetivo es construir una estación meteorológica con sensores de temperatura, humedad y presión atmosférica. El robot les servirá para recopilar datos del ambiente y mostrarlos en una pantalla (podríamos enviarlos a una aplicación, pero la mayoría son de pago).

El propósito es que los alumnos exploren conceptos como la adquisición de datos, la visualización de información o la comunicación entre dispositivos. Igualmente, pueden ajustar el rendimiento de la estación meteorológica en función de las condiciones ambientales, lo que les permitirá personalizar su proyecto y ponerlo al servicio del resto de la comunidad educativa.

Como sabes, llevamos un tiempo tratando ejercicios para sentar las bases de la programación en el aula. Sin embargo, estos van un paso más allá, con proyectos que les supondrán un desafío y en los que deberán aplicar todo lo que saben. El objetivo es que se sientan retados y motivados a aprender sobre las nuevas tecnologías.

¿Qué otros proyectos de programación y robótica has hecho en clase? ¡Comparte tus experiencias con nosotros en los comentarios y aprenderemos de ti!