Introducción

Esta guía, destinada a las y los docentes de las materias “Sistemas Tecnológicos”, “Procedimientos Técnicos” y “Lenguajes Tecnológicos” de tercer año del Ciclo Básico de la Educación Secundaria Técnica, ofrece un modelo de proyecto concreto para poder llevar a cabo actividades de manera articulada entre los espacios curriculares; sugiere estrategias para que  las y los estudiantes asuman un rol activo. 

Está acompañada, a su vez, por una guía metodológica general sobre Aprendizaje Basado en Proyectos o Problemas y una Planificación modélica (ver materiales complementarios).

También tiene como complemento un Kit que ofrece diferentes metodologías y herramientas tecnológicas para tomar como insumo durante la planificación del proyecto.

De acuerdo a las capacidades, tanto generales como discretas, que se propone que logren las y los estudiantes en el Ciclo Básico de la ETP, se sugieren estas metodologías con el propósito de promover condiciones apropiadas para acompañar procesos de enseñanza que aseguren las mejores trayectorias pedagógicas posibles.

El material, denominado “Línea clasificadora de tapas metálicas, plásticas y por color”, incluye actividades resueltas que podrán tomarse como referencia y adecuarse a las necesidades de cada grupo de estudiantes. 

Se especifican los materiales necesarios que deben disponerse para propiciar un aprendizaje significativo, con el fin de establecer las condiciones necesarias y propias de cada entorno.

Contenidos

Teniendo en cuenta lo compartido en el ANEXO I Ciclo Básico DET¹, a lo largo del proyecto “Línea clasificadora de tapas metálicas, plásticas y por color” se tratan, particularmente, los siguientes temas que forman parte de los contenidos del diseño curricular: 

Sistemas Tecnológicos

Contenidos 

• Los sistemas tecnológicos: Diseño y construcción de sistemas tecnológicos (bienes o servicios) vinculados a ámbitos productivos locales y en relación con las distintas tecnicaturas que serán definidas por la institución. Los modos de producción en el distrito y la región, evolución e impacto social, tipos y características. Los procesos de producción y las pequeñas industrias. Procesos primarios y secundarios. 
• Los procesos primarios: Extracción, recolección o explotación de los insumos. Embalaje, almacenamiento y distribución.
• Los procesos secundarios: Abastecimiento de insumos (materia prima); elaboración o fabricación de productos tecnológicos. Control de calidad y evaluación de la producción. Las normas y el control, transporte y distribución.

Procedimientos Técnicos

Contenidos

• Los recursos materiales: Incorporación de nuevos materiales a fines del Siglo XX.  La expansión de los nuevos materiales a principios del siglo XXI. Propiedades físicas, químicas, biológicas. Tipos de materiales usados actualmente según los procesos relevantes (ejemplo cerámicos; metálicos; compuestos orgánicos; polímeros naturales y  artificiales; vidrios; sustratos; materiales químicos; hidrocarburos). Relación entre las propiedades de los materiales y el campo de aplicación: selección de materiales para aplicaciones específicas. Tratamiento y riesgos en el manejo de materiales. 
• Las herramientas y las máquinas: Conocimiento y uso de las máquinas y herramientas automatizadas. Las máquinas y herramientas utilizadas en distintas tareas de mantenimiento y en los procesos de producción.
• Las normas de seguridad e higiene: Peligros generados por las máquinas y herramientas: peligro mecánico, eléctrico, térmico, etc. Peligros por mal diseño ergonómico. Prevención de incendios: clasificación de los fuegos. Agentes extintores. Causas de origen de incendios. Fuentes de calor. Lucha contra el fuego. Medios de escape. Sectorización. Evacuación de humos. Señalización de elementos de protección contra incendios. Planes de evacuación.
• La organización en el trabajo: Acuerdos en la distribución de responsabilidades y tareas en el grupo de trabajo. Planificación de las diferentes operaciones de la producción: búsqueda, discriminación y selección de la información útil, visita a lugares de producción relacionado con el proyecto, observando el proceso de transformación de los materiales.

Lenguajes Tecnológicos

Contenidos

• Los procesos de representación y modelización: Proyecciones axonométricas: caballera, isométrica y manométrica. Representación y exploración gráfica de objetos mediante vistas y secciones normalizadas de una pieza. 
• Modelos gráficos o diagramas: gráficos, tablas, diagramas cartesianos, organigramas, histogramas, diagramas de sectores circulares, diagramas de flujo, diagramas en bloque, etc. 
• Herramientas para la planificación de la producción: Diagrama de Gantt y método PERT/CPM. Formas de comunicación interactiva e intermediaria. Multimedia, bancos de datos, redes de datos. Redes de área local e Internet. 
• Introducción al Dibujo Asistido: Elaboración e interpretación de planos y gráficos mediante software.

Desarrollo del proyecto, por etapas:

A continuación se presentan una gran variedad de actividades para llevar a cabo los encuentros en forma organizada y culminar en tiempo y forma el proyecto “Cinta clasificadora de tapas metálicas, plásticas y por color”. En esta guía se desarrollan algunas actividades a modo de ejemplo. 

Etapa inicial

Destinada a la comprensión del problema planteado.

Actividad 1

En esta primera actividad se presenta la problemática y sus distintas etapas, como así también los niveles de logros esperados según rúbricas.  

Problemática

En una fábrica de reciclaje de plásticos, se requiere automatizar el proceso de clasificación de tapitas de colores para facilitar y mejorar la eficiencia del proceso de reciclaje. Actualmente, el proceso de clasificación se realiza manualmente, lo que es tedioso, lento y propenso a errores humanos. Se han realizado varios intentos de automatización, pero ninguno ha sido completamente efectivo.

La empresa necesita una cinta transportadora que clasifique las tapitas según su material (metálicas, plásticas) y también por color, y las dirija a diferentes recipientes para su procesamiento posterior. La cinta transportadora deberá ser capaz de detectar de qué material están compuestas y sus diferentes colores, contar con un sistema de control que permita dirigirlas a su destino correspondiente. Además, se debe garantizar la seguridad de las trabajadoras y los trabajadores que interactúan con la máquina.

El desafío es desarrollar una cinta transportadora que cumpla con estas especificaciones, que sea fácil de usar y tenga un costo razonable. Esto requerirá la investigación y selección de los componentes adecuados, la programación del microcontrolador y la construcción del hardware, así como también la implementación de sistemas de seguridad para garantizar que la operación de la cinta transportadora sea segura para las trabajadoras y los trabajadores.

Etapas del proyecto

A continuación se mencionan las etapas que se llevarán a cabo para el desarrollo del proyecto:

1	2	3	4	5
Etapa inicial destinada a la comprensión del problema planteado.	Etapa de diseño destinada a trabajos grupales de investigación, de creación y de toma de decisiones.	Etapa para la presentación, discusión e intercambio entre alumnas y alumnos de los proyectos diseñados.	Etapa de  fabricación del producto / prototipo.	Etapa para la evaluación del proceso realizado.

Logros

Se pone en conocimiento a las y los estudiantes sobre lo que se va a tener en cuenta a la hora de la evaluación.

En este caso, se optó por los siguientes criterios:

Criterio	Insuficiente	En proceso	Aprobado	Sobresaliente
Creatividad	Las y los estudiantes dan evidencia insuficiente en los niveles de creatividad esperados.	Las y los estudiantes son algo creativas o creativos y originales. No contemplan el uso de elementos reutilizados en el proyecto.	Las y los estudiantes son bastante creativas o creativos y originales. No detectaron o encontraron componentes para ser reutilizados en el proyecto.	Las y los estudiantes son muy creativas o creativos y originales. Tienen la capacidad de reutilizar componentes de productos que ya no tengan vida útil.
Diseño	Las y los estudiantes dan evidencia insuficiente del nivel de cuidado del diseño, la prolijidad y el orden de los componentes. No se puede observar el funcionamiento por estos detalles.	Las y los estudiantes cuidan poco el diseño, la prolijidad y el orden de los componentes. El funcionamiento se ve afectado en gran medida por estos detalles.	Las y los estudiantes cuidan bastante bien el diseño, la prolijidad y el orden de los componentes. Algunos funcionamientos se ven afectados por detalles.	Las y los estudiantes cuidan muy bien el diseño, la prolijidad y el orden de los componentes. Estas características favorecen el funcionamiento de la maqueta.
Comunicación	Las y los estudiantes se muestran insuficientemente preparadas y/o preparados, organizadas y/u organizados para la presentación.	Las y los estudiantes se muestran poco preparadas y/o preparados y organizadas y/u organizados durante la presentación.	Las y los estudiantes se muestran preparadas y/o preparados y organizadas y/u organizados durante la mayor parte de la presentación.	Las y los estudiantes se muestran preparadas y/o preparados y organizadas y/u organizados durante toda la presentación

Actividad 2  

A continuación se identifican factores esenciales a través del “Método 5W + 1H”. Con esta metodología las y los estudiantes generan un conjunto de preguntas utilizadas para responder ampliamente en función de la problemática, con el propósito de desencadenar ideas que podrían contribuir a la resolución de un problema.

Estas preguntas actúan como punto de partida en el desarrollo del proyecto y generan un espacio de debate y análisis con las y los estudiantes:

¿Qué? (What) 

• ¿Qué componentes son necesarios para la construcción de la cinta transportadora?
• ¿Qué software se utilizará para programar el microcontrolador?
• ¿Qué colores de tapitas serán clasificados por la cinta transportadora?
• ¿Qué tipos de materiales de tapitas serán clasificados por la cinta transportadora?
• ¿Qué medidas de seguridad se implementarán en la cinta transportadora?
• ¿Qué nivel de precisión se requiere en la clasificación de las tapitas?

¿Dónde? (Where) 

• ¿Dónde se ubicará la cinta transportadora?
• ¿Dónde se conseguirán los componentes para su construcción?
• ¿Dónde se llevarán a cabo las pruebas de clasificación de las tapitas?
• ¿Dónde se almacenarán las tapitas clasificadas después de ser separadas?
• ¿Dónde se capacitará a las usuarias y/o los usuarios sobre el uso de la cinta transportadora?

¿Cuándo? (When)

• ¿Cuándo se iniciará la construcción de la cinta transportadora?
• ¿Cuándo estará lista para su uso?
• ¿Cuándo se llevará a cabo la capacitación para el uso de la cinta transportadora?
• ¿Cuándo se realizarán las pruebas de clasificación de las tapitas?
• ¿Cuándo se implementarán las medidas de seguridad para la cinta transportadora?

 ¿Quién? (Who)

• ¿Quién va a utilizar la cinta transportadora?
• ¿Quiénes son los fabricantes de los componentes para la cinta transportadora?
• ¿Quién será la o el responsable de la programación del microcontrolador?
• ¿Quién se encargará del mantenimiento de la cinta transportadora?
• ¿Quién financiará la construcción y operación de la cinta transportadora?

¿Por qué? (Why) 

• ¿Por qué es importante clasificar las tapitas por color?
• ¿Por qué se eligió la cinta transportadora como método de clasificación?
• ¿Por qué se requiere una automatización en el proceso de clasificación de las tapitas?
• ¿Por qué se necesita una cinta transportadora con un alto nivel de precisión en la clasificación de las tapitas?
• ¿Por qué es importante la implementación de medidas de seguridad en la cinta transportadora?

¿Cómo? (How)

• ¿Cómo se construirá la cinta transportadora?
• ¿Cómo se programará el microcontrolador para la clasificación de las tapitas?
• ¿Cómo se ajustará la cinta transportadora para clasificar tapitas de diferentes tamaños?
• ¿Cómo se garantizará la precisión de la clasificación de las tapitas?
• ¿Cómo se implementarán las medidas de seguridad en la cinta transportadora?

Actividad 3

En esta actividad la o el docente organiza a las y los estudiantes en equipos de trabajo, “Conformación de equipos colaborativos”, en pos de favorecer el aprendizaje individual y colectivo, lo cual les permitirá construir su propio conocimiento.

Actividad 4

Es el momento de organizar y planificar tareas por equipo mediante la “Metodología Kanban”.

En una hoja A4 y utilizando post-it², ir cargando clase a clase las tareas a desarrollar en la columna de pendientes. Una vez que se encuentra en proceso moverla a la columna indicada. Cuando la misma concluye derivar a terminadas.

Etapa de diseño

Destinada a trabajos grupales de investigación.

Actividad 5

Trabajo grupal de investigación con el objeto de conocer posibles alternativas o propuestas a las problemáticas planteadas. La búsqueda de información se puede realizar mediante catálogos, manuales técnicos, folletos, internet. 

Imágenes tomadas de Wikimedia Commons.

Actividad 6

Se buscan imágenes de un producto o un componente para observar en ellas diferentes características. Las imágenes se disponen sobre una hoja, lámina o panel y se confecciona una “nube de imágenes”.

No importa el orden ya que en esta instancia comenzamos a reconocer las partes del producto, los materiales, las terminaciones, las formas de los componentes, etc.

El tamaño de las imágenes debe ser el apropiado para apreciar los detalles que se quieran analizar.

Imágenes tomadas de Wikimedia Commons.

Imagen archivo DGCyE.

Imagen archivo DGCyE.

Imagen archivo DGCyE.

Imagen archivo DGCyE.

Imagen archivo DGCyE.

Imágenes tomadas de Wikimedia Commons.

Actividad 7

Como parte de esta actividad, las y los estudiantes aportarán, mediante la técnica de lluvia de ideas, algunas ideas sin orden ni filtro. Estas se recogen primero sin evaluación y luego se valoran. La base de esta técnica consiste en desencadenar una “lluvia de ideas” (brainstorming) y plasmarlas en papel para que luego todas y todos realicen una puesta en común en pos de identificar posibles soluciones para la problemática asignada.

Imagen archivo DGCyE.

Actividad 8

Bocetado a mano alzada.

Luego de realizar la lluvia de ideas, las y los estudiantes bocetan varias propuestas para seleccionar, posteriormente, la más apropiada. 

Para el desarrollo de la actividad se sugiere consultar la guía Proyecciones axonométricas, disponible en el portal Continuemos Estudiando.

Propuesta N° 1

Imagen archivo DGCyE.

Propuesta N° 2

Imagen archivo DGCyE.

Propuesta N° 3

Imagen archivo DGCyE.

Actividad 9

Cuadro de virtudes y defectos. Se utiliza para ordenar virtudes y defectos que encontramos en las propuestas bocetadas, con el propósito de seleccionar una en función de las necesidades planteadas. 

Actividad 10
Realización de lista de materiales. Se valora el proceso creativo para analizar e identificar componentes reutilizables de productos que ya cumplieron su vida útil. Ejemplo: cremallera de una impresora o lectora de CD.

Actividad 11
Desarrollo de croquis normalizados, tanto a mano alzada o con un software de dibujo, aplicando técnicas de rebatimiento y acotación para poder comunicar el proceso productivo de cada pieza o componente.

Imágenes archivo DGCyE.

Actividad 12

En la siguiente actividad las y los estudiantes deberán realizar el “plano del circuito eléctrico”. A continuación se presentan, a modo de ejemplo, circuitos eléctricos correspondientes al proyecto en formato papel y digital.

Los laboratorios virtuales (on line - offline) son un excelente recurso de apoyo que funciona como un potente simulador de sistemas y circuitos de control. En ellos, las y los estudiantes pueden diseñar y probar sus diseños de circuitos eléctricos y electrónicos, en algunos casos también microcontroladores, logrando una rápida adquisición de resultados sin generar gastos ni poner en riesgo componentes.

Fritzing: Este programa permite a las y los estudiantes generar prototipos o diagramas de circuitos antes de que lo monten en la práctica. De este modo, podrán anticiparse a ciertos problemas o realizar capturas para publicar lo que han hecho. El mismo es de código abierto y está disponible para Windows, Mac y Linux.

Imágenes archivo DGCyE.

Etapa de presentación

Actividad 13

Generación de paneles de presentación con el objeto de socializar los proyectos realizados. Se deben mostrar situación de uso, accionamientos y materiales. 

Imágenes archivo DGCyE.

Actividad 14

Puesta en común de los proyectos diseñados en formato protocolo de crítica. Pro y contras de cada propuesta utilizando la herramienta FODA.

En una hoja A4 y utilizando post-it, ir cargando en cada cuadro los aspectos a destacar.

Etapa de fabricación del producto / prototipo

Actividad 15

Con el objeto de organizar tareas y tiempos para materializar el proyecto, se sugiere utilizar la herramienta “Diagrama de Gantt”, la cual permite visualizar rápidamente las tareas en función de los encuentros a llevarse a cabo. En este sentido, se presenta a modo de ejemplo cómo podrían desarrollarse las tareas en un encuentro de dos horas. En función de la articulación de las materias LT-ST-PT, los tiempos podrán reducirse favoreciendo la integración de las y los estudiantes.

Actividad 16

Generación de hoja de ruta. Se recomienda esta metodología con el objeto de organizar la fabricación de las piezas, la optimización de los espacios y generar autonomía en las y los estudiantes. Aporta toda la información necesaria para llevar a cabo las operaciones en la fabricación.

Actividad 17

Fabricación de piezas: En función de los planos de fabricación y de los materiales disponibles, se fabrican las piezas mediante diversos procesos productivos, como torneado, fresado, prototipado aditivo, corte, punzonado y plegado de chapa. Se valora el proceso creativo para analizar e identificar componentes reutilizables de productos que ya cumplieron su vida útil. Ejemplo: cremallera de una impresora o lectora de CD.

Piezas que componen la línea selectora de tapas | Imágenes archivo DGCyE.

Actividad 18

Ensamble de componentes. En esta etapa las y los estudiantes deben ensamblar cuidadosamente las piezas que componen el proyecto “Cinta clasificadora de tapas metálicas, plásticas y por color”.

Ensamble del nuevo proyecto | Imagen archivo DGCyE.

Actividad 19

Realización de los circuitos eléctricos, puesta en marcha y verificación del funcionamiento del proyecto terminado.

Imagen archivo DGCyE.

Etapa para la evaluación del proceso realizado

En esta instancia sugerimos utilizar el método de evaluación por rúbricas, y revisar los conceptos más importantes en el documento Guía metodológica general.

Actividad 20

Evaluación con el conjunto de las y los estudiantes sobre el proceso que realizaron, aprendizajes logrados, cuestiones a mejorar. Se utilizarán las rúbricas indicadas en el documento Guía metodológica general.

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¹ Comunicación 3/2021 “Acerca de las pautas a considerar en el ciclado extendido 2020-2021 en los campos de la FCT y FTE del ciclo básico anexo correspondiente a la modalidad de Educación Técnica”.

² Post-it (o pósit) son unas pequeñas hojas de papel autoadhesivo de varias dimensiones, formas y colores que suelen llevar el pegamento solo en un extremo, las cuales son ideales para dejar notas a otras personas o para comunicar algo importante.