UD: Introducción a la electrónica digital

En 4º curso de la ESO se aborda en Tecnología la era del control, el paradigma tecnológico de nuestro tiempo. Se profundiza en la electrónica y la programación como especialidades que hacen posible su plasmación. En anteriores unidades didácticas se han trabajado formas de controlar contextos, obviamente susceptibles de controlarse, como por ejemplo una barrera de parking o un tanteador deportivo, pero con otras tecnologías. En esta unidad se hace una introducción a la electrónica digital, sabiendo que será a nivel de bachillerato cuando se profundice significativamente en la asignatura Tecnología Industrial II, especialmente en la lógica secuencial.

La programación de la unidad didáctica está registrada en el departamento y contiene los elementos curriculares, definidos en el currículo oficial, adaptados al 4º curso de la ESO: Objetivos didácticos, contenidos, metodología (recursos, distribución del tiempo,…) y evaluación. Expongo a continuación los objetivos didácticos de los que se desprenderían los contenidos y, de algún modo, la evaluación. A continuación destaco unas pinceladas de la metodología relacionadas con los elementos de un PLE que se podrían integrar en el desarrollo de la unidad y, finalmente, mediante una rúbrica la evaluación del aprendizaje de las competencias digitales.

Objetivos didácticos: 

• Justificar la trascendencia de la electrónica digital, E.D, en el desarrollo tecnológico de finales del siglo XX y principios del actual, exponiendo cambios en la propia tecnología y en el modo de vida. 
• Distinguir las señales analógicas y digitales, transformando una gráfica analógica en digital, teniendo presente el número de bits de trabajo. 
• Exponer las aportaciones de Alan Turing y Nicola Tesla en relación a la lógica, la computación y a las puertas lógicas. 
• Realizar las operaciones aritméticas básicas en el sistema binario. 
• Distinguir los sistemas combinacionales de los secuenciales, reparando en que serán los primeros los que se trabajen en esta unidad didáctica. 
•  Interpretar las tablas de verdad definiendo sus “entradas” y “salidas” al modo en que se emplearán en E.D. 
•  Definir y representar normalizadamente las puertas lógicas asociando la tabla de verdad a cada una de ellas: not, and, or, nand, nor, O exclusiva. 
• Obtener una función desde una tabla de verdad, diferenciando los minterms y maxterms. 
• Simplificar la función lógica aplicando teoremas del algebra de Boole, las tablas de Karnaugh o las aplicaciones informáticas ad hoc. 
• Dada una situación, un contexto de funcionamiento de un sistema, obtener su tabla de verdad y, a partir de ella, la función lógica correspondiente. 
• Diseñar el circuito digital que resuelve la situación planteada, a partir de la función comprobando en el simulador el correcto funcionamiento. 
• Obtener en Internet las “Data short” y esquemas de los componentes electrónicos necesarios para implementar los circuitos digitales obtenidos en la fase de análisis de las situaciones problemáticas planteadas. 
•  …

  Metodología:

Se cuenta con las tres horas semanales de la asignatura, dotaciones habituales en el aula-taller, componentes electrónicos, 10 ordenadores dentro del propio taller, software pertinente para esta unidad y nivel (simplificación de funciones, placa board, etc.) también están clasificados los chips que contienen las puertas lógicas, etc. Y hay un site (en euskara) que contiene la información básica que requiere la iniciación a la electrónica digital y al cual tienen acceso los alumnos y alumnas del curso: https://sites.google.com/site/3udelektronikadigitala/

    Las primeras sesiones serán de presentación (el tema es radicalmente nuevo para este alumnado) es preciso que adquieran destrezas para poder abordar lo realmente importante: que resuelvan un problema práctico, empleando esta tecnología. 

  A La unidad contiene dos espacios en los que desarrollar el PLE de los alumnos y alumnas: Información entorno a los citados dos científicos, y tecnólogos,  que hicieron posible la implementación de la lógica aristotélica. Su relevancia, sus aportaciones y la relación en sí con el tema. Se les entregará documento que explicita la información requerida.  

  B El universo de las empresas que elaboran los famosos chips. Es preciso navegar con criterio para poder acceder a datos de los chips que se requieren en el montaje de la solución. Es conveniente recurrir a páginas delas empresas o sindicarse con sitios Web que actualizan información sobre el tema.

Los discentes trabajarán en grupos de tres alumnos, y elaborarán un site, empleando su cuenta de Google Apps del centro, que recogerá la información solicitada en los dos contextos anteriores, junto a enlaces, sindicaciones y ofreciendo también su propio sitio para sindicar. Deberán compartir su herramienta de agregadores (Diigo) para que el resto de grupos puedan aprovechar sus descubrimientos.

En ambos contextos resulta pertinente plantear al estudiante su aprendizaje autónomo, apoyándose en Internet y en las herramientas de la misma para obtener la información que precisa en su proceso de resolución de los problemas planteados. Esta parcela de la unidad didáctica puede ser evaluada con un instrumento como puede ser una rúbrica:

ITEM	EXCELENTE	BUENO	ADECUADO	MEJORABLE
Aspectos de forma en el site mantenido.	*Navegación sencilla *Estructura adecuada *Widgets y herramientas adecuados	Bien en alguno de los tres elementos existe algún aspecto mejorable.	Hay congruencia aunque cierta dificultad de navegación	Incongruencia. No se navega con fluidez,  estructura inadecuada
Comparten las aportaciones al site (=Wiki)	Todos los miembros del grupo aportan de forma equilibrada	Se complementan los contenidos aportados aunque hay diferentes grados de aportaciones	Manifiesto desequilibrio entre las aportaciones pero el contenido es suficiente	Aportaciones insuficientes, faltan contenidos solicitados
Riqueza de las fuentes de información	Fuentes de información adecuadas y numerosas	Las fuentes son adecuadas al tema, no son abundantes	Las fuentes de información son en ocasiones poco adecuadas pero en conjunto obtienen suficiente información	Fuentes inadecuadas, poca relación con al tema
Adaptación de la información recibida	Buen tratamiento de la información recibida.	No sintetizan de todas las fuentes la información más pertinente, pero es más que suficiente para el objetivo planteado	Aunque puede haber algo de Infoxicación o de síntesis inadecuadas, el resultado se adecúa al objetivo	Infoxicación, información no pertinente o escasa.