Antes de...
Justificación pedagógica
Esta actividad busca que el alumnado integre el aprendizaje de la geografía física y la climatología con el uso de instrumentación tecnológica, comprendiendo de manera práctica cómo las variables atmosféricas y el riesgo climático determinan la habitabilidad de un territorio y la toma de decisiones para el asentamiento humano.
- Qué explicar. El docente se centrará en explicar el análisis de la atmósfera y la clasificación de las principales zonas climáticas terrestres. Profundizará en cómo elementos como la temperatura y la humedad condicionan el clima y actúan como factores limitantes de accesibilidad territorial. Transversalmente, enseñará a interpretar los datos recogidos empíricamente para evaluar los riesgos atmosféricos.
- Qué hacer. El alumnado asumirá el rol de un equipo de exploración encargado de establecer una nueva colonia. Harán uso de una estación meteorológica para medir y registrar con precisión las variables del aire en distintos puntos. A partir del análisis comparativo de los datos obtenidos, catalogarán las zonas como hostiles o templadas, evaluando el riesgo ambiental para decidir argumentadamente la ubicación óptima y más segura para su base.
- Vinculación curricular. Se vincula con los saberes básicos, concretamente con los «Saberes geográficos» (Bloque A.2) relativos a los «elementos y factores que condicionan el clima», los «Métodos de recogida de datos meteorológicos e interpretación de gráficos» y el análisis de la «Vulnerabilidad, prevención y resiliencia de la población ante las catástrofes naturales» (A.2.2.2). También conecta con la orientación y «Ubicación espacial» empleando instrumentos y recursos digitales (A.2.2.1).
- Vínculo narrativo. Para asegurar el éxito de la colonización, nuestro equipo de exploración debe optimizar la ubicación de la base al máximo. Ante la incertidumbre del nuevo territorio, el equipo utilizará una estación meteorológica que nos permita mantener el riesgo atmosférico "controlado", midiendo las variables del aire necesarias para catalogar la zona con precisión y establecer un asentamiento seguro desde el primer instante.
Objetivo
El objetivo principal es que el alumnado utilice una estación meteorológica de recogida de datos para evaluar el riesgo atmosférico y la accesibilidad territorial, facilitando que el equipo de exploración pueda decidir de forma fundamentada la ubicación óptima y segura de su base de asentamiento.
Para lograrlo, cada estudiante identificará las variables del aire clave y medirá la temperatura y la humedad en diferentes puntos, utilizando instrumentos meteorológicos y el registro comparativo de datos para construir un estudio ambiental donde el análisis de la atmósfera y la clasificación de las zonas climáticas sean los elementos centrales.
Finalmente, cuando el equipo explorador mida y compare los datos obtenidos en las distintas zonas del entorno, el registro analítico responderá catalogando el clima del territorio como hostil o templado, logrando que los estudiantes conformen una imagen geográfica clara de la habitabilidad del lugar y adquieran el criterio necesario para garantizar la viabilidad de la colonia antes de establecer su base definitiva.
Conocimientos previos Micro:bit y MakeCode
En esta sección encontramos todos los conocimientos necesarios para poder trabajar con Micro:bit y MakeCode:
- Presentación sobre el entorno Makecode y la placa Micro:bit.
- Vídeo sobre el funcionamiento y primeros pasos con la placa Micro:bit.
- Prácticas para familiarizarnos con entorno MakeCode y la placa Micro:bit.
Comencemos con los conocimientos necesarios para poder trabajar con Micro:bit y MakeCode.
Para ver a pantalla completa clicamos en presentación
Vídeo que nos muestra el funcionamiento y primeros pasos con Micro:bit:
Para ver a pantalla completa clicamos en presentación.
Ya estamos listos para conocer el Kit IoT.
Conocimientos previos de Kit Smart Science IoT
Ahora veremos lo que necesitamos saber de Smart Science IoT:
- Presentación IoT Smart Science.
- Vídeo sobre el funcionamiento de los componentes del kit.
- Presentación con diferentes prácticas que nos ayudarán a entender las aplicaciones de este Kit.
¿Qué necesitas preparar?
Antes de la sesión de acompañamiento es conveniente:
- Presentar el REA al alumnado.
- Mostrar al alumnado el kit Smart Science IoT y Micro:bit. Su funcionalidad y uso, de este modo comprederán con menor dificultad lo que deben de hacer en la actividad.
- Mostrar al alumnado la interfaz de MakeCode. De esta forma, en el acompañamiento podremos centrarnos en cómo programar por bloques y la sesión será más ágil.
Además, necesitarás este material: - Un portátil por cada dos alumnos/as (máximo 3) con conexión a internet.
- Documentos:
- Diario de aprendizaje (será necesario uno por grupo de alumnos o como especifique el docente)
Aquí tiene una guía sobre los pasos que debe de seguir el alumnado en la actividad
Paso 1: configuración del entorno y extensiones
Antes de programar la lógica de medición, debemos preparar el software para que reconozca la pantalla OLED y el sensor ambiental avanzado.
- Entra en la plataforma MakeCode de Micro:bit y haz clic en el botón de Extensiones.
- Busca e instala la extensión IoT-Enviroment-kit para habilitar los bloques de control específico de tu kit de sensores.
Paso 2: inicialización de la pantalla
En este paso configuramos el "lienzo" donde se mostrarán los datos para asegurar que el texto sea legible desde el arranque.
- Arrastra el bloque initialize OLED with width 128 height 64 de la categoría OLED al bloque al iniciar.
- Esto define el área de trabajo de nuestra pantalla externa, permitiendo que los números y letras se ajusten a su resolución.
Paso 3: consulta de temperatura (botón A)
Programaremos una función interactiva para que la Micro:bit actúe solo cuando el usuario lo pida, optimizando el uso de la pantalla.
- Usa el bloque de evento al presionarse el botón A de la categoría "Entrada".
- Añade el bloque show number de la categoría OLED y encaja dentro el valor value of BME280 temperature(°C) para transformar la señal del sensor en un dato numérico de temperatura.
- Coloca el bloque mostrar cadena "T" de la categoría "Básico" para que la placa nos dé una confirmación visual rápida en sus propios LEDs de que está midiendo la Temperatura.
Paso 4: consulta de humedad (botón B)
Finalizamos la estación creando un segundo comando para obtener la humedad del aire de forma independiente.
- Utiliza el bloque al presionarse el botón B de la categoría "Entrada" para crear una nueva ruta de ejecución.
- Inserta el bloque show number de la categoría OLED y conecta en su interior el sensor value of BME280 humidity(0~100) para ver el porcentaje de agua en el ambiente.
- Añade el bloque mostrar cadena "H" de la categoría "Básico" como indicador visual de que la lectura actual corresponde a la Humedad.
Paso final. Conexiones
Es el momento de darle vida a nuestro proyecto físico. Sigue estos pasos para realizar la transferencia y el montaje:
- Descarga y transferencia a la placa Micro: Una vez completados estos pasos, el código está listo para ser descargado a tu tarjeta Micro:bit. En esta presentación se explica las diferentes posibilidades.
- Montaje de hardware: Inserta con cuidado la Micro:bit en la ranura de la placa de expansión IoT.
- Conexión de sensores: Conecta el sensor BME280 como se muestra en la imagen.
Podemos visualizar el siguiente tutorial que nos muestra cómo realizar las conexiones entre el sensor MBE280 y placa IoT.
Código terminado! Al descargar este programa, tu Micro:bit se convertirá en un termómetro e higrómetro digital interactivo que muestra los datos en la pantalla OLED cada vez que interactúas con ella.
Aquí tiene el enlace al resultado de la actividad para facilitar su comprensión.
Comenzamos - Equipo de geografía
¡Equipo de geografía, vuestra labor es vital!
Debemos preparar una herramienta que nos ayude a todos a conocer y dominar las condiciones atmosféricas del nuevo territorio.
Nuestra misión es localizar y medir las distintas variables del aire en diferentes puntos empleando nuestros instrumentos y, cuando analicemos de forma comparativa cada zona, nuestro registro responderá catalogando el clima del territorio como hostil o templado. Así, pondremos en valor la prevención y la seguridad geográfica, logrando que el equipo de exploración pueda formarse un mapa climático previo del entorno y adquiera un mayor margen de maniobra antes de decidir la ubicación definitiva de la base.
Aprenderemos a reconocer cuáles son los elementos que condicionan el clima (como la temperatura y la humedad) y a clasificar las distintas zonas climáticas. Desarrollaremos destrezas esenciales mediante el uso de instrumentos de medición en el entorno y la interpretación analítica de los datos obtenidos. Descubriremos cómo tomar decisiones fundamentadas que sirvan como respuesta a un riesgo ambiental desde el análisis geográfico y lograremos que todo nuestro equipo esté perfectamente preparado para iniciar la colonización con éxito.
- Visualizamos el vídeo
El siguiente vídeo nos explica de una forma clara y dinámica los pasos que hay que seguir para resolver el reto.
Lectura facilitada
¡Misión para el equipo de Geógrafos!
¡Vuestro trabajo es muy importante! Vosotros sois los encargados de saber cómo es el clima de Terra-Nova.
Para poder vivir allí, necesitamos responder a estas preguntas:
¿Hace mucho calor o mucho frío?
¿El ambiente es muy seco o muy húmedo?
Lo que muestra la ilustración: El equipo de Geógrafos (con trajes marrones) está midiendo el terreno cerca de una cueva. En el centro, tienen sus sensores conectados y hay un mensaje brillante de "ALERTA CLIMÁTICA" en color rojo que les avisa del peligro.
Nuestro objetivo
Vamos a programar nuestra propia Estación Meteorológica (un aparato para medir el tiempo).
Usaremos un sensor especial llamado BME280. Este sensor sirve para medir dos cosas muy importantes:
La temperatura del planeta.
La humedad (el agua que hay en el aire).
Queremos que este lugar desconocido sea nuestro nuevo hogar. Para eso, tenemos que programar nuestras propias herramientas. ¡Vamos a conseguir que el planeta nos "hable" gracias a nuestro código!
¿Qué vamos a aprender?
Cómo funciona un sensor de clima.
Cómo programar nuestro robot para que lea datos del aire.
Nos preparamos
Estas presentaciones contienen todos los conocimientos necesarios para poder trabajar con Micro:bit y Smart Science IoT, así mismo esta dispone de un índice indicando los contenidos que veremos.
Para ver a pantalla completa clicamos en presentación
Ahora veremos lo que necesitamos saber de Smart Science IoT.
Reto de la misión
Fase 0: entramos en un nuevo entorno. Makecode
Cómo acceder a MakeCode
Para entrar en la plataforma, solo necesitas un navegador web y conexión a internet:
Sitio web oficial: ve a makecode.com
Fase 1: Preparamos la interfaz visual
Como siempre, lo primero es que la pantalla OLED sepa qué resolución tiene para poder funcionar correctamente.
- Nuestro reto: configurar la pantalla dentro del bloque "Al iniciar".
- El bloque clave: debemos colocar el bloque: initialize OLED with width 128 height 64.
- Por qué lo hacemos: si no definimos esto al principio, la pantalla no sabrá cómo dibujar los números y se quedará en negro.
Fase 2: Programamos el termómetro (botón A)
Queremos saber la temperatura exacta para compararla con los climas de la Tierra. Usaremos el Botón A para pedir este dato.
- Nuestro desafío: programar el evento para que, al pulsar el botón A, la sonda muestre la temperatura.
- Investigación de bloques:
1. Buscad el bloque de evento: al presionarse el botón A.
2. Dentro, añadid el bloque para mostrar número: value of BME280 temperature(°C). - Organización: para no confundirnos, añadimos justo debajo el bloque mostrar cadena "T". Así sabremos que ese número es la Temperatura.
Fase 3: Programamos el higrómetro (botón B)
La humedad nos dirá si estamos en un clima árido o lluvioso. Usaremos el Botón B para esta medición.
- Nuestro reto: repetir la lógica anterior pero cambiando el tipo de dato a medir.
- Investigación de bloques: buscad el bloque de evento: al presionarse el botón B.
- El dato científico: dentro, añadid el bloque: show number value of BME280 humidity(0~100).
- Identificación: añadid debajo el bloque: mostrar cadena "H" para saber que es Humedad.
Fase 4: Toma de muestras en "Terra-Nova"
Una vez cargado el código, salid al "terreno" (diferentes puntos del aula o patio) para recabar datos.
- Nuestra misión:
1. Pulsad A y anotad la temperatura.
2. Pulsad B y anotad la humedad. - Análisis de datos: consultad nuestra tabla de climas terrestres: ¿A qué clima se parece Terra-Nova según vuestros datos?
Nuestras herramientas de apoyo
- Organización: usamos eventos separados (botón A y B) para no mezclar los datos en la pantalla.
- Hardware: utilizamos el sensor BME280 que es capaz de medir presión, temperatura y humedad, aunque hoy solo usaremos dos de sus funciones.
Nuestra autocomprobación
- ¿Se inicia la pantalla correctamente al encender la placa?
- Al pulsar A, ¿vemos un valor seguido de la "T"?
- Al pulsar B, ¿vemos un valor diferente seguido de la "H"?
Un poco de ayuda
Montamos nuestro código
Aquí tenemos una actividad para facilitar el montaje del código. Vamos a colocar los bloque correctamente y habremos superado la misión.
Ahora toca comprobar que los hemos colocado correctamente y la pantalla muestra la información que recoge por los sensores.
Aprendo, pienso y crezco
Aprendo , pienso y crezco
El diario de aprendizaje es nuestra bitácora personal de "explorador". No sirve para copiar teoría, sino para reflexionar sobre cómo hemos aprendido y cómo hemos resuelto los posibles problemas.
- Diario de aprendizaje (será necesario uno por grupo de alumnos o como especifique el docente)
Después de...
Una vez que el código funcione correctamente en la placa controladora, realizamos una validación cruzada con el resto de la clase. Es el momento de exponer nuestro trabajo.
Organización de los equipos
- Equipo de biología: presentaremos los datos recogidos sobre la humedad del suelo y la luz.
- Equipo de geografía: presentaremos los datos recogidos sobre la temperatura y humedad ambiental.
Guía de presentación: qué debemos incluir en nuestro informe
1. Roles del equipo
Para la exposición, dividimos el trabajo en tres misiones:
- La portavocía: explica el objetivo y las conclusiones.
- La parte técnica: maneja los sensores en directo y muestra el código.
- El análisis: explica los datos matemáticos y responde a las dudas sobre los errores.
2. Objetivo y programación (¿qué y por qué?)
Explicamos la lógica de nuestro código:
- El objetivo: ¿qué queríamos medir y por qué es importante para la colonia humana?
- Los bloques (entradas y salidas): ¿qué bloques hemos usado para que la pantalla muestre el dato?
3. Diario de errores y arquitectura
Documentamos las dificultades que hemos superado
- Errores de conexión: ¿tuvimos problemas al conectar los cables? Si cambiamos el sensor a otro pin, ¿qué tendríamos que cambiar en los bloques de código?
- Solución: explicamos cómo arreglamos los fallos para que el sensor funcionara.
4. Comprobación y conclusiones (ciencia de datos)
Analizamos si el sensor es fiable. Comparamos los datos extremos:
- Contraste: ¿qué números daba el sensor de luz completamente a oscuras frente a iluminado con una linterna? (O el de humedad del suelo en arena seca frente a un vaso de agua).
- Conclusión: ¿es precisa la respuesta del sensor o comete errores en la medición?
5. Formato de presentación
Elegimos el formato que mejor demuestre nuestras competencias para exponer la guía anterior:
- Opción A - Demo en vivo: realizamos una prueba real en clase. Conectamos la sonda a una planta real (o fuente de calor) y explicamos cómo cambian los datos en la pantalla a medida que el sensor analiza el entorno.
- Opción B - Esquema del código: hacemos una captura de pantalla de nuestra programación y dibujamos flechas sobre ella para explicar el camino de los datos: identificamos claramente cuál es la entrada (input), el procesamiento (cerebro) y la salida (output).
- Opción C - Registro de datos: generamos una tabla de datos en nuestro cuaderno.