CONSTRUCCIÓN DE UN REOSTATO

Cómo motivar a los estudiantes mediante actividades científicas atractivas

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CONSTRUCCIÓN DE UN REOSTATO

Zacarías Herguido Alamar COLEGIO JUAN XXIII

Burjassot Introducción: Un componente básico e importante de algunos circuitos es el reostato, que tiene una función similar a la de un potenciómetro, aunque se conectan de forma diferente. Gracias a los reostatos podemos construir circuitos donde se varíe, a su antojo, el valor de intensidad que pase por el circuito, obtendremos unos resultados en los receptores del circuito. Objetivos:

• Describir el funcionamiento y la aplicación de un circuito electrónico. • Usar simuladores para analizar el comportamiento de los circuitos electrónicos. • Saber trabajar en el aula-taller correctamente.

Relación del tema propuesto con el currículo del Curso: Está relacionado con el tema de Electricidad y Electrónica de 4 de la ESO.

Breve descripción del proyecto: En la realización de este proyecto se llevará a cabo varias tareas, que vaya desde la investigación por pequeños grupos (sobre qué es un reostato, cómo funciona, dónde se utiliza, o cómo construir un reostato casero), la explicación por parte del profesor de los componentes electrónicos pasivos, la realización individual de actividades sobre resistores y condensadores, trabajo cooperativo informal en parejas sobre los diferentes componentes pasivos, y la construcción por parejas de un circuito al que le añadirán un reostato.


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Tarea 1: Investigación en la web En el aula de informática, les encargo un trabajo de investigación previo a la explicación formal sobre los componentes electrónicos y, en concreto, el resotato. Por parejas tienen que realizar una presentación tipo Power-Point sobre los siguientes aspectos:

• Qué es un reostato • De qué consta • Para qué se utiliza • Cómo funciona • Ejemplos de aplicaciones reales

La segunda parte de esta sesión, es buscar información sobre cómo fabricar un “reostato casero”, para encaminarlos a la tarea de fabricar uno ellos mismos. Objetivos:

• Conocer el funcionamiento de un reóstato. • Buscar ejemplos de aplicaciones de reóstatos en circuitos para aplicarlas a

posteriori. Tiempo necesario para esta tarea: Dos sesiones de 55 minutos, para buscar la información, componer la presentación y exponer alguna de ellas. Cuestiones previas y motivadoras para los alumnos: ¿Cómo funciona un regulador de intensidad de iluminación en sus casas? Tarea 2: Fichas de componentes Tras la explicación en el aula teórica sobre qué son los componentes electrónicos analógicos pasivos (resistores y condensadores), y la realización de actividades sobre estos puntos, realizamos un trabajo cooperativo informal. En parejas reparto fichas sobre los diferentes componentes electrónicos, con cuestiones a resolver en la libreta individualmente. Cuando acaban la ficha, la pasan a otra pareja y ellos toman otra. Objetivos:

• Recordar los componentes pasivos y su funcionamiento y ampliar el conocimiento sobre los mismos.

• Planificar sus tareas. Tiempo necesario para esta tarea: Una sesión de 55 minutos.


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Tarea 3: Construcción de circuito con Reostato incorporado Por parejas o grupos de tres, diseñarán y crearán un circuito al que le añadirán un reostato para regular su funcionamiento. Este trabajo se realizará en el aula-taller para disponer de todas las herramientas necesarias. Para ello, irán rellenando una memoria del proyecto, desde la fase de bocetos de diseño, incluyendo materiales necesarios, tiempos utilizados, objetivos a cumplir, así como una valoración de su propio trabajo. Les establezco unos mínimos a cumplir mediante el ejemplo siguiente, a completar y mejorar por ellos para obtener resultados más notables:


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Objetivos: • Diseñar y construir sistemas electrónicos sencillos como respuesta a problemas

concretos. • Planificar sus tareas.

Tiempo necesario para esta tarea: Cuatro sesiones de 55 minutos. Material y recursos necesarios:

• Cable • Interruptor • Receptores eléctricos: Motor/bombillas/LEDs/… • Para el reostato se sugiere barra de grafito y un clip • Tablero base • Pintura • … (todos los elementos opcionales acordes a cada uno de los proyectos)

Normas de seguridad:

• Todas aquellas personas que trabajen con la taladradora o la sierra de calar eléctricas deberán hacerlo provistos de gafas protectoras y guantes, tener el pelo corto o recogido, y nunca cerca de una fuente de agua.

• Para utilizar el soldador de estaño se precisa el permiso y la presencia del profesor, y se han de utilizar gafas y guantes protectores.

• Para utilizar la pistola de pegamento termofusible es necesario utilizar gafas y guantes protectores.


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ANÁLISIS DEL PROYECTO:

- Método y resultados.

Tarea 1: Investigación en la web En este pequeño trabajo de investigación destinado a una primera toma de contacto con la cuestión, buscaron en el aula de informática por parejas toda la información requerida sobre los reostatos y la posible manera de fabricar uno de manera casera. Realizaron una presentación sobre los contenidos aprendidos para exponer alguna de las más completas.


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Tarea 2: Fichas de Componentes Por parejas realizaron esta tarea tal y como estaba previsto, empleando una sesión de 55 minutos para todos los componentes electrónicos. Entre ellos se incluía la ficha del reostato, que ya habían conocido en su pequeño trabajo de investigación online.


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Tarea 3: Construcción de circuito con Reostato incorporado Una vez adquiridos los conocimientos sobre qué es un reostato, y para qué se podría utilizar, en grupos de dos o tres personas diseñaron proyectos a los cuales les tenían que añadir un circuito con un reostato como premisa indispensable para que tuviera su consecuente efecto en el funcionamiento de lo que habían diseñado. En el aula taller construyeron sus proyectos y al mismo tiempo redactaron una memoria del proceso tecnológico llevado a cabo, donde se incluía:

• Definición del proyecto: necesidades y condiciones • Exploración de ideas • Desarrollo de la solución: vistas, despieces • Planificación de las tareas y tiempos • Construcción: tareas realizadas en cada sesión • Memoria Económica • Valoración final: autoevaluación y de sus compañeros del grupo

A continuación observamos algunas fotos de los alumnos trabajando en sus proyectos. Todos los equipos utilizaron como reostato una barra de grafito, la cual conectan a un cable del circuito en uno de sus extremos, y el otro extremo del cable lo desplazan a lo largo del grafito mediante un clip, consiguiendo el efecto deseado de dar más o menos resistencia al paso de corriente, y aprovechar este cambio de intensidad para lograr cierto efecto en sus creaciones.

Básicamente los alumnos eligieron entre dos tipos de circuito, los que tenían bombillas o LEDs, y los que tenían motorcillos. Así consiguieron que con el reostato de grafito las bombillas brillaran más o menos dependiendo de la distancia a la cual desplazaban el extremo libre del cable, o por otro lado, que los motores giraran más o menos rápido con el efecto que cada grupo había buscado en su proyecto.


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Vemos también algún ejemplo del contenido de la memoria técnica que cada grupo fue completándoles, ayudándoles a dar forma y elegir las ideas, a planificar el proyecto en cuanto a tiempos, economía y mano de obra, y a seguir de manera formal la construcción de un producto tecnológico.


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CONCLUSIONES DE LA PRÁCTICA: Hemos conseguido los objetivos propuestos de conocer el funcionamiento de un reostato de manera práctica y visual, además de ayudar a planificar sus tareas de manera cooperativa. Han logrado diseñar un circuito que mediante el uso de un componente electrónico resolviera las necesidades exigidas. Obviamente, no todos los grupos han trabajado con el mismo empeño, ni de la misma manera. Así como algunos destacaban por sus habilidades o los retos que se planteaban resolver con los circuitos electrónicos, a otros grupos les ha costado mucho planificar su faena y obtener resultados satisfactorios. Sin embargo, el proyecto ha resultado motivador para la amplia mayoría de alumnos, y de cierto modo todos se han llevado un conocimiento más amplio sobre los componentes electrónicos, y en especial, las resistencias variables. Por lo general, los alumnos se sientes satisfechos con las maquetas y circuitos realizados, así como con los resultados que observan en ellos. Según su opinión, se debería repetir un trabajo de estas características para las próximas unidades a desarrollar en la asignatura. Aspectos a mejorar: Habría algún aspecto a mejorar, como por ejemplo redactar la memoria de proyecto antes del proyecto en sí, y no a la vez, o incluso después de construir sus maquetas, como ha ocurrido en algún caso. También se podría reducir el número de sesiones en el aula taller, ya que se relajaron un poco y podrían haber trabajado de manera más eficiente por lo general. Por lo general, todavía les cuesta organizar todo el trabajo a realizar entre los miembros del grupo, sobre todo cuando el grupo es de más de dos personas. Esta capacidad de trabajar en equipo debería ser muy importante para ellos, por eso este trabajo ha colaborado a mejorarla. Debido al tiempo, no se ha podido realizar una exposición de los trabajos por parte de cada equipo al resto de sus compañeros, lo cual podría estar bien para que se explicaran unos a otros cuáles fueron sus propósitos, sus problemas, cómo los resolvieron, los resultados obtenidos,…

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