Diseño y desarrollo de un prototipo electrónico que facilite la enseñanza de la ley OHM y el pensamiento computacional en la educación básica secundaria y superior

: figuras, tablas

Autores:
Coral Ramírez, Luis Alberto
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad Tecnológica de Pereira
Repositorio:
Repositorio Institucional UTP
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.utp.edu.co:11059/15861
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11059/15861
https://repositorio.utp.edu.co/home
Palabra clave:
530 - Física::537 - Electricidad y electrónica
Software de aplicación
Pensamiento computacional
Aprendizaje basado en la investigación
2. Ingeniería y Tecnología::2B. Ingenierías Eléctrica, Electrónica e Informática
Ley de Ohm
Pensamiento computacional
Herramientas tecnológicas
Aprendizaje basado en proyectos
ODS 4: Educación de calidad. Garantizar una educación inclusiva y equitativa de calidad y promover oportunidades de aprendizaje permanente para todos
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openAccess
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spelling Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de la Ley 23 de 1982. En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorizaciónhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessLondono Giraldo, Julian Mauriciovirtual::34-1Coral Ramírez, Luis Alberto2025-05-22T14:19:58Z2025-05-22T14:19:58Z2025https://hdl.handle.net/11059/15861Universidad Tecnológica de PereiraRepositorio Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/home: figuras, tablasEl documento describe el diseño y desarrollo de un prototipo electrónico de nombre BitLab el cual tiene como objetivo proporcionar una herramienta tecnológica para el aprendizaje de la ley de Ohm y pensamiento computacional en estudiantes de básica primaria, secundaria y primeros semestres de educación superior. Inicialmente se procedió a la aplicación de un instrumento de investigación en estudiantes de instituciones educativas logrando la identificación y selección de un problema central, en adición, dicho diagnóstico permitió entender la población objetivo y las posibles metodologías de enseñanza apropiadas para fomentar la investigación, acción y participación. En igual orden de ideas y con la intención de integrar la electrónica y la pedagogía se diseñaron guías didácticas, intuitivas e interactivas para una tableta logrando que la integración de sensores, transductores y/o actuadores con una tarjeta programable brinden a los estudiantes una herramienta tecnológica acorde a las necesidades de la cuarta revolución industrial...Resumen -- 12 Abstract -- 13 Introducción -- 14 Fundamentación del problema -- 15 Definición del problema -- 16 Identificación de los problemas -- 16 Mapa mental de problemas identificados -- 18 Selección del problema educativo -- 19 Problema seleccionado -- 21 Definición del problema educativo -- 21 La Ley de Ohm -- 22 El pensamiento computacional -- 27 La tarjeta Micro: Bit -- 30 Estado del arte -- 40 Iniciativas nacionales -- 44 Iniciativas internacionales -- 45 Fundamentación pedagógica -- 47 Aprendizaje Basado en Proyectos ABP -- 47 Aprendizaje transformacional -- 47 Aprendizaje significativo -- 48 Diseño del prototipo electrónico -- 50 Tarjeta programable -- 50 Elementos electrónicos activos y pasivos usados en el prototipo electrónico -- 51 Adaptador de tarjeta Micro: bit -- 51 5 Sensor de voltaje y corriente -- 52 Pantalla de diodo orgánico de emisión de luz - led -- 54 Neo Píxel -- 55 Fuente de alimentación DC (12 V, 5V, 3V3) -- 55 Fuente de alimentación (5V) -- 57 Circuito protección contra cortocircuitos -- 58 Display de voltaje y corriente -- 59 Esquema eléctrico -- 60 Microcontrolador o MCU -- 61 Protection Relays -- 61 Regulate Source -- 61 Placa de circuito impreso PCB -- 62 Diseño y elaboración de la placa de circuito impreso - PCB -- 64 Caja del prototipo -- 67 Soporte para tarjeta electrónica y protoboard -- 68 Conector alimentación eléctrica del prototipo -- 69 Soporte para Tablet -- 70 Extensión pulsador de reset tarjeta micro: bit -- 70 Cables y conectores -- 72 Guías didácticas -- 73 Diagrama de Gantt -- 74 Restricciones, supuestos y riesgos -- 76 Implementación del prototipo electrónico -- 77 Actividades o talleres implementados -- 77 Actividad número 1 -- 77 6 Implementación -- 79 Actividad número 2 -- 80 Implementación -- 84 Actividad número 3 -- 86 Implementación -- 89 Resultados obtenidos pospruebas -- 89 Seguimiento a Restricciones, Supuestos y Riesgos -- 98 Ejecución del modelo evaluativo -- 99 Pregunta de evaluación -- 99 Conclusiones -- 100 Recomendaciones -- 102 Diseño del prototipo y elementos electrónicos -- 102 Guías para de laboratorio -- 102 Acompañamiento del docente o tutor en la ejecución de las guías -- 103 Referencias -- 104PregradoIngeniero(a) Electrónico108 páginasapplication/pdfspaUniversidad Tecnológica de PereiraIngeniería ElectrónicaFacultad de IngenieríasPereira530 - Física::537 - Electricidad y electrónicaSoftware de aplicaciónPensamiento computacionalAprendizaje basado en la investigación2. Ingeniería y Tecnología::2B. Ingenierías Eléctrica, Electrónica e InformáticaLey de OhmPensamiento computacionalHerramientas tecnológicasAprendizaje basado en proyectosODS 4: Educación de calidad. Garantizar una educación inclusiva y equitativa de calidad y promover oportunidades de aprendizaje permanente para todosDiseño y desarrollo de un prototipo electrónico que facilite la enseñanza de la ley OHM y el pensamiento computacional en la educación básica secundaria y superiorTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisPereira, Risaralda, ColombiaAho, A. V. (2011). What is Computation? Computation and Computational Thinking. Ubiquity Symposium. http://ubiquity.acm.org1Autodesk, I. (2025). Tinkercad. https://www.tinkercad.com/Bayuelo, A., Hernández, G., Canu, M., Luque, H., Chavez, L., Niño, L. F., Duque, M., Ospina, D., Espinal, A., Roa, C., Gómez, M., Vieira, C., & González, A. P. 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La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de la Ley 23 de 1982. En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorizaciónopen.accesshttps://repositorio.utp.edu.coRepositorio de la Universidad Tecnológica de 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