PENSAMIENTO COMPUTACIONAL


INTERACTIVO

Carlos Alberto Rojas Hincapié
Institución Educativa Ana de Castrillón

1ª edición – 2021

Programación para Niñas y Niños
Programa de MINTIC-MEN-British Council
Medellín
Colombia

Título de la obra:
PENSAMIENTO COMPUTACIONAL

Adaptado por:
Carlos Alberto Rojas Hincapié.
1ª edición – 2021

Se aprenderá a programar usando la micro:bit, un poderoso dispositivo de cómputo que desarrolló la British Broadcasting Corporation - BBC de Inglaterra, a partir de fichas didacticas del programa:.

Programación para Niñas y. Niños -
Programa de MINTIC-MEN-British Council
Colombia

Diseñado por Equipo interinstitucional:
ACOFI-Academia Colombiana de Ciencias
Universidad Nacional de Colombia
Universidad del Norte

Código JavaScript para el libro: Joel Espinosa Longi, IMATE, UNAM.
Recursos interactivos: DescartesJS
Fuentes: Lato y UbuntuMono
Fórmulas matemáticas: $\KaTeX$

DATOS DE LA EDICIÓN

LICENCIA

Tabla de contenido

Prefacio

El pensamiento computacional es un conocimiento que es cada vez más importante para la vida de todas las personas. La presencia casi ubicua de computadores y procesadores implica que ya no se trata de un conocimiento exclusivo de la ingeniería o la programación. Por el contrario, todos los seres humanos podemos vernos beneficiados de comprender algunos principios de la computación y de desarrollar las habilidades de solución de problemas que surgen al incorporar herramientas computacionales.

Enseñar un contendido (comprensiones, habilidades o competencias) implica conocer lo que se va a enseñar desde la perspectiva de un objeto de conocimiento para ser enseñado. Esto significa conocer las analogías, representaciones, modelos, y formas diversas de abordar este contenido con los estudiantes. También requiere comprender las dificultades típicas que enfrenta quien aprende, las razones de estas dificultades y cómo tratarlas, así como las herramientas y recursos para evaluar el aprendizaje de estos contenidos. Se trata, en consecuencia, de mucho más que conocer el contenido como adulto.Esta idea se presenta en el constructo denominado PCK (Pedagogical Content Knowledge), propuesto por Shulman en 1986, que se ha traducido al español como Conocimiento Didáctico del Contenido (CDC) o Conocimiento Pedagógico del Contenido (CPC).

Dado que el pensamiento computacional es mucho más que el uso de herramientas digitales e incluye un conjunto de habilidades y formas de pensar que requieren estrategias particulares para su enseñanza, se explorarán algunos conceptos y habilidades del pensamiento computacional desde la perspectiva de su enseñanza y se analizará cómo se puede usar la tecnología digital para contribuir al aprendizaje de estos contenidos.

De otra parte, la tecnología ha sido utilizada en la enseñanza por siglos. Un lápiz y un papel son tecnología, por ejemplo. Sin embargo, el uso creciente de la tecnología como mediadora en los aprendizajes obliga a comprender cómo utilizarla de forma productiva y cuándo agrega valor, para lograr un uso eficaz. Hace referencia a un constructo denominado TPACK que incluye, además de conocimiento didáctico del contenido, el uso de la tecnología como medio para enseñar. Este constructo se desarrolló entre 2006 y 2009 por parte de los profesores Punya Misha y Mattew Koehler.

Revisemos con cuidado los aprendizajes buscados. Esto nos ayudará a seguir nuestro progreso en cada unidad y ser conscientes de lo que se espera que aprendamos.

Permitirá desarrollar conocimientos y habilidades para promover en nuestros estudiantes los siguientes aprendizajes:

• Sobre el pensamiento computacional.
• Sobre la tecnología utilizada.

Para lograrlo, deberemos lograr aprendizajes relacionados con la enseñanza del pensamiento computacional:

• Conocimiento pedagógico específico para el pensamiento computacional.
• Conocimiento sobre cómo motivar e involucrar más a las niñas en la computación.
• Sobre el conocimiento pedagógico general.

Se busca ofrecer en diferentes áreas y grados, oportunidades para aprender cómo enseñar pensamiento computacional y cómo motivar e involucrar más en estas actividades a nuestros jovenes.

Unidad 0

Ficha 0: Orientaciones

Damos la bienvenida a este conjunto de actividades para aprender a resolver problemas usando computadores, lo cual requiere pensar las soluciones a los problemas de forma computacional.

Se aprenderá a programar usando la micro:bit, un poderoso dispositivo de cómputo que desarrolló la British Broadcasting Corporation - BBC de Inglaterra.

¡Es muy sencilla y fácil de usar!

Se trabajará en un conjunto de actividades que permitirán aprender algunas cosas sobre cómo funcionan los computadores para solucionar problemas.

Al final, se presentan proyectos o retos que permiten aplicar los aprendizajes en problemas interesantes.

Video.
Uso de las fichas.

Estructura

Cada ficha describe actividades para dos sesiones de clase (50 minutos cada una), así como otros retos de extensión para sesiones adicionales o para desarrollar en los tiempos libres. A continuación, se describe el objetivo de cada sección dentro de las fichas.

Para comenzar es importante conocer lo que se aprenderá, y cuál es el objetivo de la actividad que se realizará. Saberlo ayuda a prestar atención a lo importante.

Aprender a programar se parece un poco a aprender un nuevo idioma. Es necesario conocer nuevo vocabulario y nuevas definiciones para poderse comunicar con el computador (en este caso con la tarjeta micro:bit).

Este momento permite separarse de la tecnología y pensar, con lápiz y papel, en los pasos del proceso lógico que se programarán para dar las instrucciones al procesador, que es el componente de un computador que lo controla.

Antes de trabajar con los dispositivos, es importante razonar sobre lo que se quiere que el dispositivo haga y cómo se le va a indicar esto.

En esta sección se trabaja con el procesador. La mayor parte de este trabajo se puede hacer con el editor llamado Makecode.

Con el siguiente enlace se puede acceder al editor, editor Makecode:

Los aprendizajes de la actividad desconectada preparan para programar la micro:bit y encontrar posibles errores.

Hacer algo una vez no es suficiente para dominarlo. Cada vez que se desarrolla un proyecto en la micro:bit, se tendrá la oportunidad de hacer algo similar en contextos diferentes; así se podrán revisar los aprendizajes y seguir desarrollando la experticia. Entre más se practique más se podrá consolidar lo aprendido.

En cada ficha de actividades se presentan ejemplos de proyectos para realizar como complemento a las actividades de clase.

Se pueden realizar como proyectos adicionales, en actividades extra clase o incluso durante los tiempos libres.

Es importante recordar que entre más se practique, se estará en la capacidad de hacer proyectos más interesantes y complejos.

Es importante revisar lo que se ha aprendido, si aquello que se mencionó en la primera parte efectivamente se logró y cómo se logró.

Cuando se reflexiona sobre qué y cómo se aprende, se logran encontrar estrategias efectivas para aprender más en el futuro, y se puede reconocer mejor cómo usar lo aprendido para otros problemas.

En esta sección se presenta una breve historia sobre grandes personajes que han ayudado a desarrollar la computación y a resolver importantes problemas en diferentes áreas.

Es importante recordar que la tecnología ha hecho parte de la humanidad desde que esta apareció en el planeta, es parte de su cultura. El pensamiento computacional y los computadores tienen una historia mucho más reciente y su impacto en nuestra sociedad no deja de crecer.

En esta sección se encuentran biografías cortas y enlaces a entrevistas a mujeres y hombres que han contribuido a desarrollar la computación, o a resolver problemas importantes con soluciones basadas en computación, en Colombia y en el mundo.

Recomendaciones

Los empleos en los próximos años requerirán personas que sepan de computación. Al igual que saber otra lengua, saber de computación es una habilidad cada vez más apreciada en el mundo del trabajo.

• Ubicarse en el lugar de trabajo y hacer silencio.
• Para hablar, levantar la mano y esperar a que se tenga la palabra.
• Escuchar a quien tiene la palabra.
• Cuidar el material de trabajo. Este debe servir a otros grupos.

• No hacer comentarios sobre las capacidades o talentos de otras personas.
• En lo posible, un(a) estudiante le puede ayudar a un compañero o a una compañera explicándole el trabajo, pero no haciéndoselo.
• En el trabajo en grupo, tener participación de cada integrante.

Preparar todo el material que se requiera para la sesión:

• Las micro:bit, si se necesitan.
• Los computadores y el editor MakeCode.
• Copias para el trabajo en grupo, cuaderno para tomar notas.
• Carteleras para realizar los registros de aula.
• Es ideal tener un plan general de trabajo de las actividades del día que incluya cómo empezar, cómo terminar y el tiempo destinado a cada momento.
• Tener a la mano los registros de clases anteriores con el fin de utilizarlos para acordarse de los aprendizajes previos.

• Es importante empezar las actividades previstas lo más rápido posible; por ejemplo, recordando lo visto anteriormente utilizando las carteleras con las memorias de sesiones anteriores.

• Ubicarse en los lugares de trabajo definidos para que se pueda aprovechar la sesión de trabajo.
• Igualmente es importante conocer el objetivo de la actividad, el cual debe estar escrito en lugar visibles.

• Conocer muy bien lo que se debe hacer antes de comenzar para no hacer otra cosa. Si el o la docente modela la actividad y verifica la comprensión de las instrucciones se puede ahorrar mucho tiempo.
• No tomar el material de trabajo hasta que se tengan claras las instrucciones de lo que se debe hacer con este.
• Si se tiene la responsabilidad de ir por el material, prestar atención a cómo se encontraba al recogerlo para al final regresarlo en igual condición.

• Respetar el tipo de trabajo, individual o grupal.
• Registrar en los cuadernos lo que va sucediendo, para luego reportar los resultados.
• Si se han definido roles y responsabilidades en el trabajo de grupo, respetarlos.
• Si se termina, alzar la mano para que la profesora o el profesor se acerque a examinar lo que se hizo.

• Organizar el material y regresarlo al lugar previsto tal como se encontraba.
• Apoyarse en el cierre de la sesión indicando lo que se aprendió y las dudas que hayan quedado.
• En el cierre es importante que quede registro de lo aprendido. Esto ayudará a recordar mejor. Se debe ayudar a realizar el registro con las ideas propias

Indicaciones

El trabajo en actividades de manipulación concreta, desconectadas de los dispositivos de computación, es fundamental para comprender conceptos y desarrollar habilidades. Una vez un código se encuentra en el computador, se ejecuta tan rápidamente y de forma no visible, que resulta difícil encontrar errores o comprender lo que pasa. Incluso los ingenieros de sistemas a menudo modelan manualmente lo que hace el computador para comprender mejor lo que están haciendo y encontrar errores.

Una buena forma de aprender es primero observar y analizar diagramas de flujo y códigos que han sido hechos para resolver un problema. Se pueden estudiar, anticipar qué va a pasar y luego verificar las predicciones.

Un segundo paso es completar o modificar algo que otros han hecho. Primero se estudia y luego se proponen complementos o ajustes.

Un tercer paso es hacer uno mismo buena parte o todo el código para resolver un problema. Como ya se han examinado muchos ejemplos, se tendrá suficiente conocimiento para lograr obtener el algoritmo y el código que se requiere.

Finalmente, se estará en capacidad de detectar errores en algoritmos y códigos ya hechos, cuando las cosas no funcionen.

Se aprende más cuando se toma nota y se hacen dibujos de lo que se está haciendo. Estas notas y dibujos no solo sirven para recordar posteriormente, sino que el simple hecho de hacerlos facilita el aprendizaje.

Pero estos resultados dependen de que se aprenda a registrar lo importante de forma organizada. Esto solo se logra cuando se ha hecho muchas veces.

Igualmente, la realización de esquemas o diagramas es de gran utilidad para estructurar problemas complejos.

A menudo se tiene la tentación de pasar directamente al código. Sin embargo, hacer antes un algoritmo, como se verá en las fichas, expresado por ejemplo en un diagrama de flujo, es mucho más efectivo.

Unidad 1

Descargar FICHA 1

Ficha 1: Luces y códigos

Se espera que con las actividades propuestas podamos:

• Identificar un conjunto de pasos e instrucciones para realizar una tarea.
• Simular la ejecución de ese conjunto de instrucciones y pasos para saber si funciona bien.
• Manejar el editor MakeCode de la micro:bit para escribir un programa y simular su funcionamiento.
• Utilizar entradas y salidas de la micro:bit.
• Utilizar variables booleanas.
• Reconocer que muchos artefactos tienen dentro un procesador.
• Describir qué es un programa, una persona que programa, un procesador, una entrada y una salida.

¿En qué piensas cuando escuchas la palabra computador? Es posible que lo primero que se te venga a la mente es una tableta, un computador portátil o un computador de escritorio. Pero ¿puedes pensar en algo diferente? ¿Quizás un celular? Sigue buscando ejemplos, ¿quizás un reloj? ¿O una lavadora? ¿Qué es un computador entonces?

¿Cómo “sabe” la lavadora cuándo prender el motor para empezar a lavar? O ¿cuándo dejar caer el detergente? Cuando oprimes el ciclo de lavado suave por ejemplo, la lavadora “determina” la cantidad de agua, su temperatura, cuántas revoluciones del tambor, cuánto tiempo, entre otras. ¿Cómo logra esto?

Si estás pensando que debe haber un “programa” que cuando eliges el ciclo suave, da las instrucciones para que la lavadora empiece a lavar, escurrir y centrifugar, estás en lo correcto.

Las lavadoras modernas, al igual que los computadores y muchos otros artefactos incluyen procesadores que ejecutan instrucciones de un programa desarrollado por una persona que programa. Este programa incluye instrucciones sobre el tiempo de lavado, la temperatura del agua, el momento de agregar el jabón, entre muchas otras.

Los artefactos y electrodomésticos actuales son cada vez más “inteligentes”, pero para ello necesitan que un(a) programador(a) haga un programa que debe ejecutar un procesador electrónico.

Video.
Desconectadas. Como utilizar las fichas y roles.

Desconectadas

En esta sección, jugaremos a ser un procesador. Para ello deberemos escribir un programa (serie de instrucciones) utilizando los símbolos-instrucciones que se muestran en la tabla de la izquierda para llevar objeto por objeto desde la casilla “Inicio” hasta un lugar indicado con el símbolo sin pasar por encima de las serpientes ni de objetos ya colocados, ni colocar un nuevo objeto donde ya se haya puesto otro.

Como objetos para las fichas, pueden usar botones, monedas u otro objeto similar que se pueda poner en pila. Los objetos comienzan todos en la casilla “Inicio”.

Para jugar, cada uno de los integrantes debe seleccionar uno de los siguientes roles:

• Cliente: decidirá dónde deben quedar las fichas sobre un tablero (ver anexos) y se la muestra a quien programa (ver ejemplo). El procesador no puede ver la ubicación de las fichas.
• Programador(a): deberá escribir sobre una hoja un programa utilizando las instrucciones-símbolos de la tabla. El programa consiste en una secuencia de estos símbolos que le dirá al procesador lo que debe hacer.
• Procesador: deberá leer el programa y ejecutar las instrucciones para mover y colocar las fichas.
• Verificador(a): revisar que las fichas hayan quedado en el lugar indicado por la tarjeta del cliente. Si el grupo es de tres estudiantes la persona llamada Cliente hará esta tarea. Mientras otra persona está trabajando, observa lo que hace, detecta errores del programa o del procesador y los anota para discutirlos luego.

Una vez terminado el ejercicio con una tarjeta, cambiamos los roles y utilizamos otra tarjeta.

Video.
Desconectadas. Como utilizar las fichas y roles.

Preguntas. Selección la respuesta correcta.
Haz clic ver imagen. Responde, Verdadero o falso.

Ver Imagen

Utiliza el interactivo como ayuda a la actividad, ubica primero la imagen de una persona, recuerda llegar sin tocar las serpientes.

Conectadas

La tarjeta micro:bit, contiene un procesador el cual puede ejecutar las instrucciones de un programa, escritas por una persona programadora en un lenguaje especial, utilizando un editor especial que funciona en un computador o en un celular llamado MakeCode, el cual vas a aprender a utilizar.

El QR de la izquierda te permite acceder a un video sobre el editor. Este editor tiene un simulador de la micro:bit, el cual permite depurar y validar el programa.

Video.
Actividad conectadas.

Paso a paso, como programar el procesador.

1. Vas a ser primero un(a) programador(a). Con la ayuda de tu profesor entra al editor. Selecciona nuevo proyecto y elige un nombre.
2. Elige en la sección de Instrucciones la opción Básico. Aparecerán varios bloques, donde cada bloque representa una instrucción (como las flechas en nuestra actividad anterior)
3. Pon dentro del bloque que dice para siempre el bloque mostrar número 0 y observa lo que pasa en la pantalla de LED. ¿Observas el 0?

Ahora vamos a poner a palpitar el corazón de la micro:bit. Para ello vas a “escribir” el programa que ves al lado izquierdo en la siguiente página, tomando los bloques que requieres de la sección Básico.

Explora cómo hacer para que los bloques encajen correctamente. Cuando un bloque no encaja correctamente o no está ubicado en la secuencia, las instrucciones cambiarán.

Video.
MakeCode. programa, simula y transfiere..

1. ¡Si ves un corazón que palpita, lo has logrado! Es tu primer programa en la micro:bit.
2. Si no lo has logrado, deberías:
   • Revisar lo que hiciste.
   • Examinar cómo lo hizo alguna de las otras personas de tu grupo.
   • Si aún no lo logras, pedirle ayuda a tu profesor.

Observa tu primer programa en la micro:bit.

Este corazón late muy rápido. Quisiéramos que no se fatigue tanto y vaya más lento.

¿Lograste que palpite más lento? Te has convertido en una persona que sabe programar en la micro:bit. De ahora en adelante aprenderás a manejar más bloques para hacer muchas cosas: hacer juegos, resolver problemas y ayudarle a la naturaleza.

Explora ahora el menú de comandos y trata de jugar con ellos. Algunos bloques se pueden conectar, otros no.

Te invitamos a revisar los diferentes bloques y su forma. Discute con tus compañeros de grupo sobre qué cosas ves en las diferentes pestañas. ¿Te imaginas para qué sirven algunos comandos- bloques? ¿Algunos te parecen completamente nuevos?

Para terminar, te invitamos a cambiar el bloque de para siempre por el de al presionar el botón A, que encontrarás en la sección de Entrada.

• ¿Qué sucede cuando se oprime con el ratón en el simulador el botón A una vez?
• ¿Qué pasa si lo oprimes muchas veces? ¿Cuántas veces palpita el corazón?

Comparte tus hallazgos con tus compañeros y con tu profesor. ¿Encontraron lo mismo?

Aplicando lo aprendido.

María y Jorge quieren enviarse mensajes sin que otros los puedan comprender. María piensa que la micro:bit puede servirles para este propósito. Jorge propone que a cada letra se le asigne un símbolo en las luces de LED de la micro:bit y así tanto él como María saben qué letra representa cada símbolo y podrán escribirse en este código secreto. Esta acción se denomina codificar o escribir en un código.

Tu misión es probar en la micro:bit esta idea. los símbolos que Jorge y María acordaron, así como algunas reglas para sus mensajes.

Para ello es importante tener en cuenta que toda consonante debe mostrarse 3 segundos.

El comienzo de cada palabra debe ir separado por comas (,) y cada vocal se debe mostrar respetando los siguientes tiempos:

Si se repite una letra, entre ellas hay que transmitir el símbolo menos (-) para separarlas. Al comienzo y al final del envío de la información se debe utilizar el símbolo número (#) por 1 segundo. Comparte con los demás grupos el resultado de tu dispositivo de transmisión, así mismo, ayuda a evaluar cómo funciona el de otros grupos.

Deberás transmitir el nombre del animal que más te guste.

Cuando esté funcionando, verifica con otro grupo si pueden decifrar el nombre del animal que prefieres.

Puedes decifrar que animal es este? Oprime el botón A para iniciar.

Video.
Observa el video como ayuda para realizar el taller practico.

¡Fantástico! Ahora te proponemos un reto más complejo para que hagas el programa para una lavadora automática. Una lavadora típicamente tiene varios pasos como agregar agua, luego jabón, enjuagar por un tiempo, luego sacar el agua, cargar de nuevo agua y enjuagar. El reto del grupo es crear símbolos que representen cada etapa con el arreglo de LED y simular el funcionamiento de la lavadora mostrando esos símbolos en la pantalla. Los minutos de un paso se representan por los segundos en que la micro:bit muestra el ícono respectivo. Es decir que, por ejemplo, si el lavado toma 30 minutos, se mostrará el ícono de lavado 30 segundos.

Busca otro grupo y pídele que observe tu simulación y trate de decir qué está haciendo la lavadora y por cuánto tiempo hace cada etapa.

En internet podrás encontrar una gran cantidad de sitios con ideas, videos y mucho más sobre programación, actividades desconectadas y programación de la micro:bit.

Puedes comenzar explorarando el sitio oficial de la micro:bit en https://microbit.org/

También podrás utilizar algunos aplicativos en línea como el siguiente, que tienen un lenguaje parecido al que utilizaste en la actividad desconectada: https://www.lightbot.com/

Hoy en día profesionales de todas las áreas utilizan la programación para resolver problemas en: biología, psicología, ingeniería, matemáticas y física. Muchas de las profesiones en STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) han contribuido al desarrollo de los dispositivos que usan procesadores y a los programas que hacen que dichos dispositivos sean muy útiles.

Desarrollar el pensamiento computacional, que es lo que estás haciendo, es aprender algo que te será muy provechoso para tu futuro dado que cada vez más artefactos y procesos utilizan procesadores. Por ejemplo, los autos que se conducen automáticamente tienen muchos procesadores programados por programadores o programadoras.

Isabela Sandoval

Isabela “Bella” Sandoval, estudia cuarto grado de primaria en el Gimnasio Femenino en Bogotá y su mayor interés está en las áreas creativas. La búsqueda de herramientas para potenciar su capacidad creativa la llevaron a involucrarse de manera autónoma con el aprendizaje del pensamiento computacional y la programación.

Esto le permitió realizar un proyecto, que fue seleccionado y destacado en su colegio, en el que desarrolló una herramienta para enseñar origami.

Video.
Entrevista de Bella Sandoval.

Unidad 1: Memorias Colectivas
Memoria colectiva actividad desconectada.
Ficha didáctica 1: Luces y códigos.

Una forma de visualizar sus aprendizajes es la construcción de esquemas o gráficos a manera de memorias colectivas o gráficos de anclaje como se conoce en la literatura. Estos gráficos se construyen de forma interactiva mediante procesos de cuestionar, escuchar y documentar.

Imaginar cómo sería un posible esquema sobre lo que aprendieron en esta unidad y que lo plasmen en una hoja o en un documento digital. Una vez lo terminen pueden consultar a alguien de su familia sobre lo que está registrado para ver qué tan claro es y ajustarlo a partir de este ejercicio.

Si han podido implementar alguna actividad de manera remota, construir colaborativamente un esquema de memoria colectiva puede ser una excelente oportunidad para verificar lo que se aprendió y para consolidar estos aprendizajes.

A manera de ejemplo, una posible organización de ideas y aprendizajes resultantes de la ficha didáctica 1 puede verse así:

Debe recoger algunos conceptos y vocabulario nuevo como programa, algoritmo, verificador o cliente.

En la memoria colectiva también se pueden poner ejemplos, o recoger algunas experiencias. Por ejemplo, puede mostrar que existe la computación desconectada dibujando los materiales y pegando el programa que hizo alguno de sus grupos.

Recuerden dedicar tiempo a pensar en lo que hicieron. Los momentos de reflexión sobre lo que se ha aprendido y cómo se ha logrado son tan importantes como las actividades de aprendizaje y si no se promueven activamente pueden llevar a aprendizajes muy superficiales que se olvidan pronto.

Revisión de aprendizajes

Preguntas. Selección la respuesta correcta.
Haz clic sobre la respuesta correcta.

Revisa y completa la siguiente tabla marcando una X en la columna que mejor represente tu aprendizaje:

Unidad 2

Descargar FICHA 2

Ficha 2: Salvando a las tortugas

Se espera que con las actividades propuestas podamos:

• Utilizar condicionales para decidir realizar o no una acción.
• Utilizar condicionales para controlar la repetición de un conjunto de acciones.
• Interpretar y hacer diagramas de flujo sencillos.
• Utilizar variables de entrada de magnitudes físicas como la temperatura.
• Mostrar una variable numérica, como la temperatura, en el arreglo de LED.
• Cargar un programa en la micro:bit y verificar su funcionamiento.

En las actividades pasadas aprendiste a describir un proceso paso a paso y a usar un lenguaje para comunicar este proceso a un procesador. Utilizaste un lenguaje de flechas para dar instrucciones a un procesador y usaste algunos comandos de un lenguaje de bloques de la micro:bit en el editor y simulador MakeCode.

Existen diferentes códigos o lenguajes que sirven para programar distintos procesadores, pero todos describen una secuencia lógica de pasos o instrucciones. Algunas acciones requieren pocos pasos, como mostrar el corazón en el tablero de LED de la micro:bit, mientras otras pueden requerir miles y miles de pasos, como por ejemplo calcular la ruta más rápida para llegar de un punto a otro en el mapa de una ciudad.

Quienes programan usan algoritmos expresados en diagramas de flujo para representar procesos que tienen muchas instrucciones. Así se pueden organizar las instrucciones en el orden adecuado para luego realizar correctamente la programación.

Muchas actividades que se pueden expresar mediante un conjunto de pasos ordenados se pueden también expresar en un diagrama de flujo.

El proceso por realizar implica buscar en todas las carpetas.

A una persona se le diría simplemente que vaya mirando cada carpeta en búsqueda de la ficha y que cuando la encuentre la archive en la carpeta correcta.

Pero a un procesador se le deben dar las instrucciones paso a paso, por lo cual esta instrucción se debe detallar más.

Examina el diagrama de flujo que se encuentra a continuación y verifica que las instrucciones son detalladas y correctas.

Diagrama de flujo:

En este diagrama podrás observar que hay un condicional en rojo. En un condicional si la condición es verdadera (sí), se realizan unos pasos, pero si es falsa (no) se realizan otros pasos. En nuestro ejemplo el condicional tiene la pregunta ¿Está la ficha médica de Juana Suárez?

Según la respuesta se toma uno de los dos caminos: si no se encuentra la ficha de Juana Suárez seguimos el camino verde que al final nos regresa de nuevo al condicional. Para encontrar la ficha de Juana se repetirá este bloque de instrucciones verdes hasta encontrarla.

Cuando el condicional sea cierto, esto es encontramos la ficha, seguimos el camino azul del diagrama de flujo.

Video.
Explicación del diagrama de flujo

El rector observó este diagrama de flujo e indicó que le parece que las instrucciones no están completas.

Por ejemplo, ¿qué pasa si se llega a la última carpeta y no se encuentra la ficha? Sigue el diagrama de flujo anterior e indica qué sucedería si esto llegase a pasar.

El rector también indica que debería archivarse de una vez la ficha médica de Juana Suárez en el lugar apropiado, pero el diagrama de flujo no parece decir que se haga. También le gustaría que quedara cerrado el archivador al concluir el proceso.

Piensa tú o con tu grupo sobre los cambios que deberán realizarse en el diagrama de flujo anterior para resolver estos dos problemas.

En el ejemplo que vimos, si se llega a la última carpeta y la ficha no se encuentra, lo que sucedería es impredecible si fuese un computador quien hace la búsqueda, dado que esta situación no está contemplada. Una razón por la que fallan algunos programas de computador es cuando se presenta una condición que no contemplaron quienes diseñaron el programa.

Los computadores simplemente siguen instrucciones de modo que cuando se presenta una situación no contemplada el resultado puede ser catastrófico. Encontrar este tipo de error se denomina depurar el algoritmo.

En esta situación se uso (en verde en el diagrama de flujo) un condicional para controlar la repetición de 2 instrucciones. Lee la siguiente información, te servirá para la sección conectadas.

Video.
Lo que debemos saber.

Desconectadas

Es el momento de aplicar lo que hemos aprendido en la sección anterior. Vamos a jugar con unas cartas poco usuales; cada una describe una coreografía en forma de diagrama de flujo. Las instrucciones del juego son las siguientes:

1. Imprimir y recortar las cartas (Anexo 1) y una copia del (Anexo 2) para cada grupo que participará en el juego.
2. Organizarse en grupos, idealmente de 3 a 5 integrantes. Sin embargo, en caso de pocos participantes, se puede jugar con grupos unipersonales.
3. Entregar a cada grupo una ficha resumen de todas las coreografías (Anexo 2).
4. Colocar todas las cartas sobre la mesa de modo que no se puedan ver los diagramas de flujo. Cada grupo toma una tarjeta que no puede ver el resto de grupos.
5. Cada grupo designa a una persona que tenga buena memoria, dado que deberá pasar al frente a realizar la coreografía descrita en la carta seleccionada.
6. Cuando pasa al frente una persona y hace la coreografía, los otros grupos tendrán 1 minuto para buscar entre todos los diagramas de flujo cuál es el correcto y escribir su número (se encuentra en la esquina superior izquierda de la tarjeta, dentro de un círculo) en un papel.

7. El segundo condicional en el algoritmo, en verde en la tarjeta, se refiere al grupo que presenta la coreografía.
8. A la señal de quien orienta el juego se muestran todas las respuestas. Si alguien habla en voz alta dando la respuesta antes de esta señal, pierde 2 puntos.
9. Se asignarán los puntos indicados en la carta (en la esquina inferior derecha de la tarjeta) a quien o quienes hayan encontrado la solución. El grupo que hizo la representación también recibe ese puntaje. Si ningún grupo encuentra el diagrama correcto no se dan puntos.

Video.
Desconectadas.

Si la actividad es en familia se puede jugar individualmente como se propuso para cuando son pocas personas.

Hacer diagramas de flujo que incluyen condicionales y repetición de algunas instrucciones es muy útil para resolver problemas con computación. Dado que no acostumbramos describir procesos de esta manera, te invitamos a seguir practicando con la siguiente situación.

Ha llegado una nueva máquina para preparar diferentes tipos de bebidas a base de café. Entre sus posibilidades está preparar bebidas con leche como el capuchino, las cuales requieren leche “cremada”. Tendrás la tarea de proponer un algoritmo en un diagrama de flujo con el que posteriormente se pueda escribir un programa en un procesador de esta máquina el cual estará a cargo de “cremar” la leche.

Probablemente sea conveniente que utilices condicionales que permiten controlar la ejecución repetida de algunas instrucciones.

Una vez termines, busca otra persona o tu docente para que haga la labor del depurador. No queremos que la máquina funcione mal.

En una entrevista con una barista, que es como se llaman las personas expertas en preparar diferentes bebidas a base de café, se logró la siguiente información:

Video.
Explicación, máquina para preparar diferentes tipos de bebidas a base de café.

Conectadas

Es el momento de conocer en mayor detalle la micro:bit. Ya has explorado el entorno de programación y has visto cómo actúa el dispositivo usando el simulador.

Recuerda que para trabajar con la micro:bit necesitarás:

1. Entrar a MakeCode en tu computador o al editor en línea si tienes internet.
2. Identificar en la micro:bit los siguientes elementos:

Es hora de programar y simular en el Editor MakeCode un programa para verificar si funciona.

Este programa que se encuentra a la derecha, ¿qué crees que hace?

Ahora prográmalo en el Editor MakeCode.

¿Hizo lo que esperabas? Si no se oprime el botón, ¿funciona?

Ahora prográmalo para que cuando presiones el botón A haga lo que acaba de hacer y que cuando presiones el botón B, la flecha gire en dirección contraria. Para realizar este programa usa el mismo bloque para siempre.

¿Qué pasa cuando presionas el botón A y muy rápidamente el botón B? ¿Es lo que esperabas?

Video.
Actividad conectadas.

Observa el siguiente ejemplo:

Cuando se tiene un bloque con una condición aparece en una forma como esta:

La condición puede dar como resultado verdadero o falso.

En el ejemplo anterior, se mostrará la flecha mientras el botón A esté presionado.

Ruta de la autonomía.
Con el fin de aprender a ser autónomo se tienen los recursos:

Descarga: Instrucciones
Sigue las instrucciones para probar tu programa en la micro:bit.

Un sensor es un dispositivo capaz de captar una variable física como la temperatura.

La micro:bit tiene un sensor de temperatura ubicado en el pequeño procesador que tiene. Esta es una variable de entrada también. Es una variable numérica, la cual asume varios valores.

Antes de entrar al problema de aplicación, te sugerimos implementar este pequeño programa que se observa a la izquierda, primer código.

¿Qué esperas que pase cuando lo ejecutes?

Verifica en el simulador de la micro:bit; se trata de un bloque que repite lo que está dentro para siempre.

Igualmente estás utilizando una nueva entrada, la temperatura. Este es un nuevo tipo de variable que no es booleana (definida en la ficha 1), sino una variable numérica que contiene la temperatura que mide el procesador de la micro:bit.

¿Te muestra la temperatura en el arreglo de LED? Puedes variar la temperatura en el simulador cambiando la altura de la barra del termómetro. A medida que lo haces cambiará el valor de la temperatura, como se indica en la parte superior izquierda del termómetro.

Ahora complementa lo que le falta al programa para tener el código de l apágina siguiente. Nuevamente, predice cuál será el resultado de su ejecución y verifica lo que pasará. Si quieres modificar la temperatura para probarlo puedes variar el valor en el termómetro.

¿Se puede leer sin problemas el número? Si no logras leerlo bien, ¿qué se puede hacer? Estás depurando el programa.

Complementa este programa haciendo que salga una cara triste a una temperatura menor de 23 grados, simula y prueba.

A menos de 23 grados deberías ver la cara triste; entre 23 y 25 solo la temperatura; y a más de 25 grados la cara feliz y la temperatura.

Aplicando lo aprendido.

Muchas especies de tortugas marinas están en peligro de extinción. Por eso, los biólogos de la conservación y muchos voluntarios recogen cada año los huevos que depositan las tortugas en las playas y los llevan a incubadoras para protegerlos de depredadores y humanos. Los huevos de tortuga, como los de todos los reptiles, son muy sensibles a la temperatura y si se exponen a más de 34°C no se desarrollan. De la misma manera, temperaturas inferiores a 26°C no permiten que se desarrollen los embriones.

Un centro de preservación de tortugas marinas te pide ayuda programando un dispositivo, que les permita mantenerse informados sobre la temperatura del sitio de incubación; quieren saber si es muy baja, adecuada o muy alta para el desarrollo de los huevos.

Tu misión será programar la micro:bit para que detecte la temperatura e informe el valor en el tablero de LED. Además, deberá avisar a los biólogos cuando la temperatura sea muy baja con un mensaje que diga “T. baja”, cuando la temperatura sea normal “T. normal”, y cuando la temperatura sea muy alta, “T. alta”. Si quieres, puedes inventar iconos que reemplacen los textos pero que resulten evidentes para quien observa.

Para empezar, puedes intentar hacer un diagrama de flujo sobre lo que debe hacer el programa. Luego usa el MakeCode para escribir estas instrucciones en el lenguaje de bloques.

Usa el simulador para ver si tu programa funciona apropiadamente.

Los sistemas de alarma no solo informan a través de mensajes en una pantalla, sino que anuncian usando algún sonido. ¿Puedes mejorar tu programa de modo que haya un sonido cuando la temperatura sea superior al máximo y otro sonido cuando baje del mínimo admisible?

Ayuda: Usa un comando de sonido. Debes conectar un parlante pequeño o audífono a tu micro:bit.

Video.
Observa el video como ayuda para realizar el taller la practico.

Video.
Actividad aplicando lo aprendido.

Descarga: Instrucciones
Sigue las instrucciones para probar tu programa en la micro:bit.

Yury Niño Roa

Yury Niño Roa estudió en el Instituto Técnico Industrial Nacional en Garagoa Boyacá donde pasó los primeros 15 años de su vida, luego estudió su pregrado y maestría en Ingeniería de Sistemas y Computación en la Universidad Nacional de Colombia.

Ella es una de las líderes mundiales en Ingeniería del Caos, una disciplina que busca mejorar la confiabilidad de los sistemas computacionales simulando la ocurrencia de fallas.

Video.
Entrevista de Bella Sandoval.

Unidad 2: Memorias Colectivas
Memoria colectiva actividad desconectada.
Ficha didáctica 2: Salvando las tortugas.

Una forma de visualizar sus aprendizajes es la construcción de esquemas o gráficos a manera de memorias colectivas o gráficos de anclaje como se conoce en la literatura. Estos gráficos se construyen de forma interactiva mediante procesos de cuestionar, escuchar y documentar.

Imaginar cómo sería un posible esquema sobre lo que aprendieron en esta unidad y que lo plasmen en una hoja o en un documento digital. Una vez lo terminen pueden consultar a alguien de su familia sobre lo que está registrado para ver qué tan claro es y ajustarlo a partir de este ejercicio.

A manera de ejemplo, una posible organización de ideas y aprendizajes resultantes de la ficha didáctica 2 puede verse así:

Si han podido implementar alguna actividad de manera remota, construir colaborativamente un esquema de memoria colectiva puede ser una excelente oportunidad para verificar lo que se aprendió y para consolidar estos aprendizajes.

Debe recoger algunos conceptos y vocabulario nuevo como programa, algoritmo, verificador o cliente.

En la memoria colectiva también se pueden poner ejemplos, o recoger algunas experiencias. Por ejemplo, puede mostrar que existe la computación desconectada dibujando los materiales y pegando el programa que hizo alguno de sus grupos.

Recuerden dedicar tiempo a pensar en lo que hicieron. Los momentos de reflexión sobre lo que se ha aprendido y cómo se ha logrado son tan importantes como las actividades de aprendizaje y si no se promueven activamente pueden llevar a aprendizajes muy superficiales que se olvidan pronto.

Revisión de aprendizajes

Preguntas. Selección la respuesta correcta.
Haz clic sobre la respuesta correcta.

Revisa y completa la siguiente tabla marcando una X en la columna que mejor represente tu aprendizaje:

Unidad 3

Descargar FICHA 3

Ficha 3: Expedición espeleológica

Se espera que después de adelantar las actividades propuestas podamos:

1. Utilizar variables booleanas de entrada.
2. Comunicar instrucciones utilizando la pantalla de LED y un código de flechas.
3. Interpretar un diagrama de flujo para resolver problemas como el de un laberinto.
4. Utilizar operaciones lógicas para decidir qué acción se ejecuta.
5. Utilizar lazos que se repiten hasta terminar la tarea.

En las fichas anteriores ya has trabajado con entradas como los botones los cuales pueden asumir dos valores: presionado y no presionado. Igualmente, hemos trabajado con los LED. Cada LED asume dos valores: encendido o apagado. Estas variables se denominan booleanas como verás en esta ficha. Igualmente, has utilizado bloques que representan algunas acciones o instrucciones que se deben repetir con bucles y condicionales.

Las variables booleanas pueden asumir dos valores solamente: verdadero o falso.

Cuando el Botón A está oprimido, su valor es verdadero y cuando no, es falso.

¿Con qué objetivo se incluye la instrucción borrar pantalla? ¿Qué sucede si no se incluye este bloque?

Prueba en el Editor MakeCode tu predicción.

Examina ahora el diagrama de flujo que aparece abajo. ¿Qué hace? ¿En qué se diferencia del diagrama de bloques que acabas de observar?

En el ejemplo del programa en bloques que sigue, si presionas A verás una cara feliz. Esta es una forma de controlar la realización o no de ciertas instrucciones.

En este caso, al no estar oprimido el botón A, se verá una cara triste. Por el contrario, si lo oprimes verás una cara feliz. Una posible transcripción de este diagrama de flujo a bloques se muestra a continuación.

Para desplegar la opción si no basta oprimir el símbolo + (más), quedando el bloque como se muestra.

¿Se requiere en este caso incluir el bloque borrar pantalla? ¿Por qué sí o por qué no?

En algunos casos se tienen dos o tres condiciones seguidas, como en el diagrama de la izquierda. En estos casos se pueden reemplazar varias condiciones por una sola verificación, que incluya las dos o tres condiciones:

Lo mismo puede ser experesado por un solo bloque condicional con varias condiciones, como el que se muestra abajo. Para que se visualice la cara feliz se requiere que las tres condiciones sean verdaderas.

Si alguna es falsa, no debe mostrarse la cara feliz:

Video.
Lo que sabemos lo que debemos saber.

Compara los diagramas del resumen con el que está a la izquierda.

¿hacen lo mismo?

Si no, ¿en qué se diferencian en su operación?

Usa el Editor MakeCode para simular.

Si examinas el programa anterior, encontrarás algunos bloques con los cuales ya hemos trabajado:

A este tipo de bloque se les denomina bucle. Su función es repetir un conjunto de instrucciones según alguna condición, o para siempre.

Bucles y condicionales son instrucciones poderosas de un lenguaje de programación y es lo que hace que un computador pueda resolver problemas repitiendo y seleccionado ciertas instrucciones según alguna condición.

Desconectadas

Te has inscrito al grupo de espeleología del municipio en el que se entretienen explorando cavernas. En una de las salidas se encuentran con una cueva que no conocen y parece tener muchos túneles. El grupo se pregunta si al entrar podrán salir sin tener un mapa. Tú sabes que usando la lógica de la computación puedes lograrlo y les cuentas de un algoritmo llamado “seguir la pared” (se muestra en el anexo). El resto del grupo está escéptico y para demostrarles que el algoritmo funciona con cualquier tipo de configuración les pides que te den dos laberintos en papel, como los que se muestran a la izquierda (se encuentran en los anexos también).

Puedes hacer el laberinto con cinta en el piso para que te puedas desplazar por él o usar una hoja con el dibujo de los laberintos y una ficha para representar tu desplazamiento. Si estas trabajando en grupo pueden asignar los siguientes roles:

• Depurador: sigue el diagrama de flujo poniendo una ficha en la instrucción que se está ejecutando e indicándola en voz alta.
• Procesador: se ubica a la entrada del laberinto, si está hecho con cinta en el piso, o coloca un objeto o ficha en la entrada sobre el papel. En el caso de usar un objeto, debe tener claro cuál es el frente para saber cuál es la izquierda o la derecha.

• Medidor de complejidad: va contando los pasos requeridos para salir del laberinto. ¿A la izquierda puedo seguir?
• Verificador: si hay alguien más en el grupo, esta persona debe verificar que se siga la secuencia de instrucciones y cuenta cuántos pasos se dan.

Al pasar al segundo laberinto cambiar los roles.

Terminada la labor, compara el número de pasos dados en los dos laberintos. También podrás buscar otros laberintos más complejos para probar el algoritmo y verificar qué tantos pasos debes dar para resolver el problema.

Utiliza el interactivo como ayuda de la actividad.

Arrastra con el mouse sontenido el insecto paso a paso siguiendo el diagrama de flujo y ayudalo a salir del tunel

Video.
Actividad desconectadas.

Descarga: Instrucciones
Sigue las instrucciones para probar tu programa en la micro:bit.

Conectadas

Es hora de seguir profundizando tus conocimientos sobre la micro:bit. Hasta ahora has explorado el entorno de programación, el simulador y los bloques para crear bucles. En esta ocasión, revisarás los bloques de lógica condicional. Recuerda que para trabajar con la micro:bit necesitarás entrar a Editor MakeCode en tu computador o al editor en línea si tienes acceso a Internet.

Para poner a prueba los nuevos bloques aprendidos, crearás un dispositivo que te permita ayudar a las personas que se desplazan en bicicleta a transitar de forma más segura por las vías permitidas.

El dispositivo permitirá tener luces informativas mientras se monta en bicicleta. Es posible extender los botones de la micro:bit para que sean presionados desde los manubrios, donde se colocan las manos. Sin embargo, con fines ilustrativos y a modo de prueba de concepto de tu diseño, usarás los botones A y B que ya conoces.

El dispositivo funcionará de la siguiente manera:

• Cuando se presione el botón A, la micro:bit deberá mostrar una luz direccional a la izquierda parpadeando.
• Cuando se presione el botón B, la micro:bit deberá mostrar una luz direccional a la derecha parpadeando.

• Cuando se presionen los dos botones, la micro:bit deberá mostrar un indicativo de frenar para alertar a quien va detrás. ¿Cuál te parece más apropiado?
• Cuando tu código incluye la condición de A+B, en el simulador aparece un tercer botón para probar tu código.

Observa el funcionamiento oprimiendo los botones.

Video.
Actividad Conectadas. Dispositivo que permitirá tener luces informativas.

Aplicando lo aprendido.

Puedes usar el acelerómetro para hacerte más visible mientras estés montando bici.

Teniendo en cuenta que el dispositivo se estará agitando a medida que te mueves, podrías mostrar flechas que indiquen que te estás desplazando hacia adelante.

Para ilustrar un desplazamiento hacia adelante.

1. El bucle presentado en el diagrama de la izquierda, es un bloque general como el bucle “para siempre”. Dentro de este bucle hay dos bloques que se repetirán uno tras otro hasta que se termine la tarea.
2. Antes de implementar el diagrama, intenta predecir lo que ocurrirá al ejecutarlo. Recuerda que el bloque “para siempre” se está ejecutando en todo momento. En este caso la entrada “agitado” del acelerómetro, es una variable booleana que se encuentra en la sección de entradas.
3. Al agregar el sensor acelerómetro, el simulador presenta un botón que dice “SHAKE” (agitar) para representar que la tarjeta está siendo agitada.
4. ¿Ves la flecha desplazarse? ¿Podrías mejorar este desplazamiento? Considera que son como dos fotos que se muestran una tras otra y dan la sensación de movimiento; podrías agregar fotos intermedias para hacer el movimiento más fluido.
5. Complementa nuestro sistema de luces agregando animaciones para todos los indicadores.

El programa que creaste en la sección anterior puede ser muy útil cuando montes en bici para indicar a quienes estén a tu alrededor si vas a girar a la izquierda o a la derecha, si estás en movimiento o si vas a parar. Haciendo algunos cambios puedes hacer el programa aún mejor.

¿Has notado que al montar en bicicleta te inclinas ligeramente hacia el mismo lado hacia el que estás girando? ¿Cómo crees que puedes usar este fenómeno para mejorar tu programa?

Como se mencionó anteriormente en esta ficha, la micro:bit cuenta con un acelerómetro. Además de medir si hay cambios en el movimiento, el acelerómetro puede indicar si la micro:bit está completamente horizontal o inclinada hacia la izquierda o hacia la derecha.

Si fijas la micro:bit a tu cuerpo no necesitarías presionar los botones A o B para indicar un giro, la micro:bit podría usar su acelerómetro para determinar si estás girando y en qué dirección.

Usa el bloque que se encuentra en el menú “Entrada” que se muestra a continuación:

Video.
Observa el video como ayuda para realizar el taller la practico.

Video.
Actividad aplicando lo aprendido.

Fernanda Moya

Adriana Fernanda Moya estudió primaria y secundaria en el Colegio de la Presentación en Ubaté, Cundinamarca, muy cerca de Bogotá. Luego estudió Ingeniería de Sistemas en la Universidad de Cundinamarca y realizó una especialización en Ingeniería de Software en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas.

Adriana es Ingeniera de Servicios en la Nube (Cloud Engineer) en Globant, una empresa que transforma organizaciones preparándolas para un futuro digital y cognitivo, y es una de las organizadoras de Women Techmakers Bogotá. Women

Techmakers es una iniciativa mundial patrocinada por Google que busca hacer visibles, crear redes de apoyo y proveer recursos a mujeres y otras poblaciones con baja representación en las áreas de tecnologías computacionales. Si quieres ver la entrevista de Adriana Fernanda visita el enlace o escanea el código QR que está al comienzo de esta sección.

Video.
Entrevista de Adriana Moya.

Unidad 3: Memorias Colectivas
Memoria colectiva actividad desconectada.
Ficha didáctica 3: Expedición espeleológica.

Aprender a ser autónomos

Una de las metas de todo proceso de enseñanza es lograr que nuestros estudiantes sean más autónomos y ello implica que aprendan a resolver sus dudas y dificultades utilizando recursos diferentes a sus docentes.

Pensemos por unos minutos en un conjunto de pasos que podríamos acordar con nuestros estudiantes siempre que se encuentren en dificultad con algún aprendizaje, de tal manera que consultarnos a nosotros sea la última opción.

Antes de pasar a la página siguiente hagamos una lista de lo que cada estudiante debería hacer antes de consultarnos a los docentes.

Una propuesta de rutina

Analicemos el siguiente orden en el proceso de solución de las dudas de aprendizaje de nuestros estudiantes:

1. Leo de nuevo el documento de trabajo.
2. Reviso mis notas.
3. Reviso las memorias colectivas.
4. Observo qué hacen mis compañeros y compañeras.
5. Pregunto a un compañero o compañera.
6. Pregunto a mi profesor.

En la página 7 de ficha 2 y en la página 67 del libro virtual encontrarás esta ruta:

En la medida en que más estudiantes sean autónomos, los docentes tendremos más tiempo para dedicar a quienes tienen dificultad.

Revisión de aprendizajes

Preguntas. Selección la respuesta correcta.
Haz clic sobre la respuesta correcta.

Revisa y completa la siguiente tabla marcando una X en la columna que mejor represente tu aprendizaje:

Unidad 4

Descargar FICHA 4

Ficha 4: Incertidumbre cierta

Se espera que después de adelantar las actividades propuestas podamos:

• Definir una variable interna que guarde un valor numérico.
• Realizar operaciones con los valores en variables internas.
• Obtener un número aleatorio con la micro:bit

A menudo se requiere manejar información en un algoritmo, por ejemplo, para realizar cálculos, buscar u ordenar información.

Puedes pensar que el cerebro de un computador es su procesador. Una de las grandes ventajas de un procesador es su capacidad para realizar un número muy alto de operaciones por segundo.

Gracias al procesador, un computador puede simular eventos complejos de la naturaleza. Por ejemplo, las predicciones del tiempo atmosférico requieren computadores muy poderosos que procesan datos meteorológicos de muchos lugares, incluidas fotos satelitales, para predecir el estado del tiempo atmosférico en las próximas horas, días o semanas.

Estos computadores suelen realizar unos 5.000.000.000.000.000 de operaciones por segundo (eso es ¡cinco mil billones!). Aunque la micro:bit es un computador con un procesador mucho menos poderoso, puede realizar 16.000.000 de operaciones en un segundo.

Otro ejemplo del uso del computador es simular el efecto de los terremotos en diferentes tipos de estructuras, como por ejemplo en los edificios.

Estas simulaciones tienen dos características:

• Manipulan una gran cantidad de datos numéricos.
• Utilizan datos de característica aleatoria, es decir, datos que no son predecibles.

Esto debido a que todos los fenómenos reales no se pueden predecir con total certeza. Esto es lo que se conoce como incertidumbre.

En esta ficha trabajarás en torno a pequeñas simulaciones que manejan datos numéricos con valores, algunas veces, aleatorios.

Video.
Lo que sabemos lo que debemos saber.

Desconectadas

La cantidad de agua que cae cuando llueve se determina por el número de milímetros de agua que se acumulan en un recipiente estándar llamado pluviómetro. Para la agricultura es importante estimar cuánta agua caerá en un período, así como el promedio de agua que caerá por día. El promedio diario se calcula como la cantidad total de agua que se espera que caiga en el período dividida por los días que tiene ese período de tiempo, por ejemplo, 7 días para una semana.

Puedes simular la cantidad de agua que cae en tu región.

Una buena aproximación para simular la cantidad de agua que podría caer cada día es con los lanzamientos de un dado: supón que en tu región la precipitación diaria puede ser un valor entre 1 y 6 milímetros de agua. Como es un fenómeno aleatorio es imposible saber con certeza cuál de los 6 valores se tendrá en cada día. Lanzando el dado puedes simular este proceso aleatorio de forma sencilla.

Si puedes trabajar en equipo, organiza la actividad asignando diferentes roles.

Debes tener a tu disposición un dado, papel y lápiz. El procedimiento es el siguiente:

1. Simular la cantidad de lluvia que cae en un día usando el lanzamiento de un dado, es decir, que el número que aparezca en el dado corresponda a la cantidad de lluvia que cae en un día. Sigue el algoritmo que se presenta en el recuadro que aparece más abajo.
2. Ejecutar el algoritmo para una semana (7 días). Usa una tabla como la que se sugiere a la izquierda para seguir el proceso. La variable Cantidad_agua tendrá el acumulado de la lluvia que ha caído.
3. Reportar los hallazgos: ¿cuánta agua caerá en una semana medida en mm de agua? ¿Cuál será el promedio de agua que cae por día durante la semana? (cantidad total de agua dividido entre 7).

Ahora te piden una predicción que requiere obtener el promedio diario de las precipitaciones a lo largo de un período de 5 años. Como notarás, hacer a mano este ejercicio tiene dos problemas:

1. Tomará mucho tiempo. A partir de la experiencia anterior, ¿cuánto te tomaría?

2. La probabilidad de cometer errores es alta.

No lo harás a mano, toma mucho tiempo y no es práctico, es hora de utilizar la micro:bit.

Utiliza el interactivo como ayuda de la actividad. Oprime el botón lanzar el dado y completar la tabla en la columna valor dado y observa la columna cantidad de agua.

Llegó el momento de realizar la actividad.

Video.
Axctividad desconectada.

Conectadas

Para poder obtener valores aleatorios en la micro:bit elige el bloque escoger al azar en la sección Matemática. El bloque requiere que introduzcas el rango del que se seleccionará el número al azar: en este caso se mostrarán números al azar entre 1 y 6 mientras se agite la micro:bit.

Es el momento de ajustar el algoritmo utilizado en la sección anterior para calcular la cantidad promedio de agua que cae por día en la región de estudio, considerando lo que pasaría en 5 años. Examina el diagrama de flujo de la izquierda, el cual deberás pasar a lenguaje de bloques de la micro:bit.

En este algoritmo aparecen varios aspectos nuevos. Necesitarás una variable donde almacenar la suma que vas realizando.

Ahora vas a generar valores desde 0 (0 mm de agua) hasta 6 mm de agua (Al azar valor_dado).

Video. Como crear una variable

Utiliza el Editor MakeCode para programar este algoritmo.

Como crear una variable en el Editor MakeCode.

Para ello debes proceder de la siguiente manera:

1. Debes crear la variable Cantidad_agua. Para ello ve a la sección Variables:

   

2. Luego oprime sobre crear una variable (Make a variable).

   

3. Una vez creada la variable, esta aparecerá en la sección Variables para ser utilizada.

Igualmente aparecen dos comandos:
1. Establecer, que permite asignar un valor a la variable.
2. Cambiar, que permite adicionar el valor especificado a la variable.



4. Es el momento de analizar el siguiente programa. ¿Qué hace?

   

5. Verifica programando el bloque en el Editor MakeCode.

Video.
Actividad Conectadas. Promedio diario de las precipitaciones a lo largo de un período de 5 años.

Aplicando lo aprendido.

Es el momento de ajustar el programa y realizar la simulación de 5 años de lluvia. Describe el programa agregando comentarios de lo que hace cada bloque (clic derecho sobre el bloque, opción añadir comentario). Recuerda mostrar al final el promedio. Compáralo con lo que obtengan otras personas o con tus otros ensayos.

Una vez realizada la actividad, reflexiona sobre estas preguntas:

• ¿Fue rápido el cálculo de 5 años de lluvia?
• ¿Cuánto piensas que tardaría calcular el promedio a lo largo de un siglo?
• Si se hace varias veces, ¿qué tan diferentes son los resultados cada vez que haces la simulación?

Video.
Actividad aplicando lo aprendido.

TALLER 4. Simulación.
Ayuda para realizar el taller la practico.

Utiliza el interactivo como ayuda del ejercicio 2 del taller.

Cuando se presentó el programa que calculaba el promedio de lluvia sobre 5 años, uno de los clientes pidió conocer cuántos días al año caían 2 mm o menos de agua. ¿Podrás encontrar este valor?
Responde a esta pregunta con el simulador de la micro:bit.

Simulador. Ver simulador del algortimo
Oprime el botón A. Conoce cuántos días caían 2 mm o menos de agua y promedio de cantidad de agua. Ver codigo

Ronda Zelezny-Green

Ronda Zelezny-Green es la directora de políticas, regulación y capacitación en GSMA, la organización que representa a los operadores de redes móviles en todo el mundo.

También es profesora visitante en el Departamento de Geografía de Royal Holloway, en la Universidad de Londres y ha sido profesora visitante de la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá.

Como parte de su trabajo de tesis doctoral, desarrolló una aplicación para teléfonos móviles para darle acceso a las niñas de África Subsahariana a libros y material de lectura. Esta es la región del mundo donde se excluye más a las niñas del acceso a la educación escolar.

Video.
Entrevista de Ronda Zelezny.

Unidad 4: Memorias Colectivas
Memoria colectiva actividad desconectada.
Ficha didáctica 4: Incertidumbre cierta.

En este punto ya hemos trabajado cuatro fichas didácticas destinadas a fomentar el pensamiento computacional.

Detengámonos unos minutos para responder a este reto:

Si quisiéramos explicarle a alguien en 3 minutos qué es el pensamiento computacional, ¿qué le diríamos?

Tomemos una hoja de papel o un computador y escribamos palabras que nos ayudarían a organizar las ideas para esta corta comunicación. Esta es otra estrategia para hacer visible el pensamiento.

Video.
Desarrollo del pensamiento computacional.

Revisión de aprendizajes

Preguntas. Selección la respuesta correcta.
Haz clic sobre la respuesta correcta.

Revisa y completa la siguiente tabla marcando una X en la columna que mejor represente tu aprendizaje:

Unidad 5

Descargar FICHA 5

Ficha 5: Lo que hemos aprendido

Se propone realizar una prueba de lápiz y papel a todos sus estudiantes, de forma individual. Esta prueba busca cuantificar el nivel alcanzado en los aprendizajes previstos en las cuatro primeras fichas.

Esta información le será de utilidad con el fin de apoyar a sus estudiantes, particularmente a quienes aún tengan dificultades.

Algunas pautas para la aplicación del instrumento:

• Para responder esta prueba se requerirá algo menos de una sesión.
• Se trabajará individualmente.

• Cada estudiantes puede tener una hoja de borrador para elaborar los diagramas de flujo que permitan comprender los diagramas de bloques.
• En general, los estudiantes deberán contestar sin ayuda. Si encuentra que por un pequeño detalle de comprensión del texto los estudiantes tienen problemas, se puede ayudar explicando el sentido del enunciado, pero no orientar el razonamiento o indique pistas que les ayuden a descartar o seleccionar una opción.
• Los estudiantes deben marcar una sola opción en cada pregunta.
• Es deseable que los estudiantes trabajen con lápiz y borrador para que puedan corregir.

Una acción eficaz es, después de la aplicación de la prueba y recolección de las respuestas, responderla con todo el grupo pasando por cada una de las preguntas y pidiendo a los estudiantes que presenten sus dudas y que de hecho, propongan explicaciones de por qué no seleccionar algunas opciones incorrectas.

Revisión de aprendizajes

Preguntas. Selección la respuesta correcta.
Haz clic sobre la respuesta correcta.

Una prueba de desempeño que busca plantear a los estudiantes una actividad que permita observar de manera más cercana sus aprendizajes.

Prueba de desempeño

Una prueba de desempeño busca plantear a los estudiantes una actividad que permita observar de manera más cercana sus aprendizajes.

Para aplicar esta prueba tenga en cuenta los siguientes lineamientos:

• Esta segunda sesión de 50 minutos posiblemente tenga que aplicarla en dos o tres grupos, si considera que todos los estudiantes la deben presentar usando recursos limitados como el Editor MakeCode y eventualmente la micro:bit. Tenga en cuenta el número de puestos de trabajo (computador y micro:bit cuando sea posible), dado que es una prueba individual.
• Si aplica la prueba y requiere armar grupos, diseñe una estrategia para que quienes ya terminaron no le cuenten a los demás grupos de qué se trata.
• El trabajo es de preferencia individual.
• Cada estudiante debe tener el enunciado, el cual debe regresar al final.
• Salvo problemas de comprensión del enunciado, no debería ayudar al estudiante.
• Puede tomarle desde media hasta una sesión de trabajo (50 minutos).
• Terminada la sesión de trabajo se tabula lo observado en un formato con base en las matrices de criterios que se proponen.

• Cada estudiante requerirá papel, lápiz y borrador.
• La prueba podría aplicarse utilizando solamente el simulador. Sin embargo, no se podrá saber si cada estudiante sabe cargar y ejecutar el programa sobre la micro:bit.

La información obtenida de esta prueba le ayudará a identificar estudiantes que aún requieren su apoyo para lograr los aprendizajes previstos. Igualmente le ayudará a planear futuras intervenciones donde debería prestar atención al desarrollo de aprendizajes que no fueron logrados por un porcentaje importante de sus estudiantes.

Utiliza el interactivo como ayuda del problema.

Una vez termines responde a las siguiente preguntas:

Una prueba de desempeño busca plantear a los estudiantes una actividad que permita observar de manera más cercana sus aprendizajes.

Para aplicar esta prueba puedes descargarla de aquí:

Unidad 6

Descargar FICHA 6

Ficha 6: Proyectos

Al final de esta actividad se espera que puedas:

• Estructurar una situación problema.
• Identificar especificaciones.
• Identificar restricciones.
• Diseñar, construir y probar un prototipo para evaluar algunos principios de la solución.

La palabra proyectos tiene muchos usos en diferentes contextos. Para fines de esta guía, te proponemos como definición de proyecto una actividad humana destinada a resolver un problema, siguiendo una serie de pasos que lleven a una solución, al menos parcial, del problema identificado.

En esta propuesta el interés se centra en proyectos de corte tecnológico que usan la computación en su solución. Un proyecto tecnológico aborda problemas que pueden ser resueltos, al menos en parte, con tecnología. En este caso, la computación forma parte de la solución.

Una propuesta de pasos típicos en un proyecto tecnológico es:

1. Empatiza: Identifica y describe la situación problemática. Hacer un esquema, dibujo o gráfico de la situación planteada ayuda.
2. Estructura: Encuentra las especificaciones de la solución, ¿qué debe cumplir la solución? Completa el esquema. Identifica las restricciones, ¿qué limitaciones tenemos para producir la solución? Completa el esquema.
3. Idea: Haz una lluvia de ideas e identifica diferentes soluciones. Hay que dejar volar la imaginación. No es el momento de pensar si son viables o no. Analiza las soluciones, descarta las que no parecen apropiadas o viables. Investiga soluciones o partes de solución que se relacionen con nuestro problema.

4. Prototipa - Prueba: Ciclo de prototipado y prueba de la solución:
   • Diseña un prototipo para probar algunos de los principios fundamentales de la solución propuesta.
   • Prueba el prototipo.
   • Analiza los resultados del prototipo, regresa al punto (a) cuantas veces se requiera.
   • Si el prototipo pasa la prueba sigue al punto 5. Si no regresa a los puntos 3 ó 4.

5. Si necesitas tener un producto final, desarrolla la solución definitiva, la cual también necesitará etapas de construcción y prueba.

Bibliografía

Programación para Niñas y. Niños
Programa de MINTIC-MEN-British Council.
ACOFI-Academia Colombiana de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia, Universidad del Norte, Colombia. https://codingforkids.cognosonline.com//

Documentos complementarios.

Documentos