PDF de programación - Introducción a la Programación, Diseño e Impresión 3D y Robótica

Programa Educativo ­ Educación Primaria 

 

Introducción a la Programación, Diseño e Impresión 

3D y Robótica 

 

30 Julio, 2015 

 

Iván Garcia Sainz­Aja <[email protected]> 

http://www.unir.net/ingenieria/curso­electronica­robótica­impresión­3d/549200191864/ 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Esta obra de Iván García Sainz­Aja se comparte bajo una​ Licencia Creative Commons 

Atribución­NoComercial­CompartirIgual 4.0 Internacional​. 

 

 

 

Introducción a la Programación, Diseño e Impresión 3D y Robótica 

 

Tabla de Contenidos 

 
 

Tabla de Contenidos 
Justificación 

Conocimiento Previo 
Intereses y Motivaciones 
Competencias y estrategias de aprendizaje 

Contextualización 

Número de alumnos 
Características del grupo 
Espacio y tiempo disponible 
Materiales y recursos disponibles 

Objetivos de aprendizaje 
Planificación 

Contenidos 

Introducción a la Programación por Bloques 
Introducción al Dibujo 2D y Diseño 3D 
Introducción a la Robótica con Arduino 

Temporalización 
Actividades 
Recursos 

Creación y desarrollo de las actividades (organización por sesiones) 

Programación 

Introducción a la programación por bloques. Blockly y Scratch. 
Bucles y Condicionales. Blockly y Scratch. 
Dibujando formas geométricas. Blockly y Scratch. 
Formas Geométricas: Aplicando la Abstracción. Scratch. 
Sistema de Coordenadas Cartesiano. Posición y Movimiento. Scratch. 
Variables. Scratch. 
Variables, Bucles y Condicionales. Scratch. 
Estrategias para juegos I. Scratch. 
Estrategias para juegos II. Scratch. 

Dibujo 2D y Diseño 3D 

Dibujo 2D: Introducción a Processing JS ­ Líneas y Polígonos 
Dibujo 2D: Stroke y Colores. Actividad: Dibujamos una Casa 
Dibujo 2D: Control Flujo y Variables en ProcessingJS 
Diseño 3D: OpenSCAD Polígonos, Rotacion y Traslacion. Actividad: Muñeco Nieve. 

 

Iván Garcia Sainz­Aja <[email protected]> 

Introducción a la Programación, Diseño e Impresión 3D y Robótica 

 

Diseño 3D: OpenSCAD Booleanas: Union / Diferencia / Intersc. Actividad: Ficha 
Dominó. 
Diseño 3D: OpenSCAD Booleanas: Union / Diferencia / Intersc. Actividad: Dado 
Parchis. 
Diseño 3D: Introducción FreeCAD/TinkerCAD. Entornos de diseño 3D gráficos. 
Diseño 3D: Introducción FreeCAD/TinkerCAD. Entornos de diseño 3D graficos. 
impresión: Visita a una copistería 3D e imprimir uno de nuestros diseños. 

Robótica 

Introducción a Arduino: Pines, Entrada y Salida. Bitbloq. 
Parpadeo Leds. Actividad: Programación Semáforo 
Sensor Luz. Actividad: Farola Automatica 
Servo Rotacion Continua. Actividad: Coche "Solar" 
Construcción Sensor Flexibilidad: Aluminio / Celo / Carboncillo / Cartón 
Servo Direccional: Actividad: Paso a Nivel 
Robótica: Programando un Robot Sigue lineas 
Robótica: Programando un Robot Sigue/Huye Luz 
Detrás de la cortina: Código detrás de los bloques. 

Evaluación de todo el programa 

Análisis de Fortalezas/Oportunidades/Debilidades/Amenazas 

Fortalezas (Internas) 
Oportunidades (Externas) 
Debilidades (Internas) 
Amenazas (Externas) 

 
 
 

 

 

Iván Garcia Sainz­Aja <[email protected]> 

Introducción a la Programación, Diseño e Impresión 3D y Robótica 

 

Justificación 
 
Se trata de una actividad extraescolar de introducción a la programación, al diseño e impresión 
3D y a la electo­robótica casera con arduino con el objetivo de acercar la tecnología a los 
alumnos a partir de 8­10 años, como creadores de soluciones tecnológicas, poniendo una semilla 
de curiosidad, alimentando la creatividad y la alegría por aprender.  
 
Durante esta actividad aprenderemos a ​pensar como un ordenador​, organizando nuestros 
pensamientos como una receta ordenada de instrucciones (programar), a diseñar y crear mediante 
el ordenador ​objetos del mundo físico​ (diseño e impresión 3D) y a ​darles vida​ mediante placas 
microcontroladoras, sensores y actuadores (electro­robótica). 
 
Tras esta actividad los alumnos serán capaces de comprender mejor en que consiste programar 
un ordenador, de crear sus primeros videojuegos utilizando lenguajes de programación por 
bloques,  de diseñar e imprimir algún objeto sencillo como pueda ser una ficha de dominó, un 
dado, un llavero con su nombre.. y de conectar el mundo virtual de los ordenadores con el mundo 
físico a través de sensores, motores actuadores y placas electrónicas microcontroladoras. 
 
Con esta actividad queremos ​poner nuestro granito de arena en convertir a una generación de 
usuarios avanzados de tecnología en una generación de creadores de soluciones tecnológicas​, 
disipando la visión equivocada de la tecnología como una especie de ​magia de caja negra​ y 
abriendo un mundo de posibilidades ​a otro tipo de magia​: la magia de la curiosidad, la 
creatividad y la creación. 

Conocimiento Previo 
 
Para participar en la actividad no se requiere conocimiento previo de informática más allá del 
manejo básico de un navegador web, el ratón y el teclado. 

Intereses y Motivaciones 
 
Curiosidad e interés por la tecnología, puzzles, juegos de lógica, juegos de construcción, 
manualidades, videojuegos.. 

Competencias y estrategias de aprendizaje 
 
Se desarrolla según una estrategia de aprendizaje constructivista basada en resolver problemas y 
proyectos con elementos de enseñanza virtual de Flipped Classroom, con materiales 
audiovisuales grabados y disponibles a través del aula virtual. 

 

Iván Garcia Sainz­Aja <[email protected]> 

Introducción a la Programación, Diseño e Impresión 3D y Robótica 

 

Contextualización 
Se trata de una actividad extraescolar de carácter anual con sesiones semanales de 2 horas de 
duración a realizar en el propio centro educativo en el aula de informática. 

Número de alumnos 
 
La actividad se desarrollará en grupos de entre 10 y 20 alumnos.  

Características del grupo 
 
Los grupos se esperan que sean relativamente homogéneos en cuanto a los conocimientos y 
motivaciones con la principal diferencia entre alumnos pueda pequeñas diferencias de edad. 
 

Espacio y tiempo disponible 
 
La actividad se desarrollará en sesiones semanales de 2 horas a lo largo de un curso académico 
en el aula de informática del propio centro. 

Materiales y recursos disponibles 
 
En cuanto a los materiales será necesario disponer de un ordenador por cada dos alumno, con 
conexión a internet, y una pantalla proyector o pizarra digital en la que poder visualizar 
contenidos compartidos. 
 
Para la actividad de diseño e impresión 3D visitaremos una tienda local en la que imprimimos 
alguno de nuestros diseños. 
 
Para la actividad de robótica necesitaremos un conjunto de elementos: placa Arduino por cada 
dos alumnos, surtido de componentes electrónicos, cables, tuercas, tornillos, destornilladores… 
asi como otros elementos de manualidades como goma eva, cartón, cartulina, tijeras, pegamento.. 
 

 

 

 

Iván Garcia Sainz­Aja <[email protected]> 

Introducción a la Programación, Diseño e Impresión 3D y Robótica 

 

Objetivos de aprendizaje 
 

1. Programación y pensamiento computacional 

a. Lenguajes de programación por bloques 
b. Bucles y condicionales 
c. Variables 
d. Sistema de coordenadas cartesiano 
e. Eventos, estados y comunicación entre componentes 

2. Comprensión geoespacial en 2D y 3D 

a. Dibujo de formas geométricas básicas en 2D 
b. Diseño en 3D combinando formas geométricas básicas y operadores 
c.

impresión 3D: conocer las posibilidades de la impresión en 3D e imprimir alguno 
de nuestros diseños en una impresora 3D. 

3.

robótica 

a. Conocer que es una placa microcontroladora 
b. Sensores analogicos y digitales 
c. Actuadores y servomotores 
d. Uso en la vida diaria de elementos electrónicos y/o de robótica. 

4. Comunicacion y cooperacion 

a. Trabajo en equipo 
b. Resolución de proyectos de forma colaborativa 
c.

Introducción al aprendizaje virtualizado 

 

 

 

 

Iván Garcia Sainz­Aja <[email protected]> 

Introducción a la Programación, Diseño e Impresión 3D y Robótica 

 

Planificación 

Contenidos 
Durante esta actividad explicaremos los siguientes contenidos: 
 

Introducción a la Programación por Bloques 
 
Con ​Scratch​ ​aprenderemos ​a pensar como un ordenador​, programando usando bloques 
ensamblables tipo puzzle que constituyen las instrucciones del programa, para construir 
videojuegos o contar historias interactivas..   
De esta manera ​aprenderemos a organizar los pensamientos como ​una receta​ de 
instrucciones ​concretas y ordenadas, que utilizaremos para comunicarnos con el ​cerebro​ de 
nuestro ordenador​, aprendiendo a resolver problemas complejos dividiéndolos en otros más 
pequeños y sencillos y a colaborar con nuestros compañeros para ser capaces de resolver 
problemas cada vez mayores. 
  
Y es que la programación como recurso educativo fomenta y ayuda al desarrollo del pensamiento 
computacional, el pensamiento estructurado, nos ayuda a ver los sistemas complejos en partes 
simples sin olvidarnos del sistema en sí. A la vez que se alenta la persistencia, al trabajar con 
problemas difíciles, la creatividad, la comunicación y el trabajo cooperativo. 
 
Exploraremos los principios básicos de la programación imperativa utilizando bloques 
ensamblables: resolviendo puzzles con Blockly y programando nuestros primeros videojuegos 
con Scratch. ​Aprenderemos las claves prácticas que hacen posible la programación de 
ordenadores así como sus estructuras básicas: instrucciones, bucles, condicionales y variables​. 
 

Introducción al Dibujo 2D y Diseño 3D 
 
Aprenderemos a usar el ordenador para ​diseñar y crear objetos del mundo físico​. El diseño 
y la impresión 3D está pasando rápidamente de ser el futuro a ser el presente y diseñar e 
imprimir un objeto en tres dimensiones ayuda a una mejor compresion geo espacial.   
 
En este taller introduciremos al alumno al dibujo de formas primitivas (lineas, poligonos, 
circulos) en 2 dimensiones para pasar luego al diseño espacial en 3 dimensiones, utilizando una 
impresora 3D  para imprimir algunos de nuestros diseños en u