Docente: Laura Fernández Prada 

Curso: 3º de ESO

Asignatura: Tecnología

Objetivos de la propuesta

APRENDIENDO DISEÑO E IMPRESIÓN 3D es el nombre de la propuesta didáctica desarrollada. Esta será llevada a cabo en tres cursos de 3º ESO dentro del currículo de la asignatura de Tecnología.

Con esta propuesta didáctica se pretende que los estudiantes sean capaces de desarrollar un proceso planificado que comience con la identificación y formulación de un problema técnico y termine con la construcción de la posible solución. Para llevarlo a cabo será necesario aplicar el conocimiento en técnicas básicas de dibujo y en propiedades y aplicaciones de los materiales técnicos utilizando programas de diseño gráfico y aplicando comportamientos relacionados con el trabajo en equipo y la organización individual. Dado el carácter práctico de la asignatura, se pretende que el alumnado sea consciente de que los contenidos que aprende son realmente aplicables al mundo real mediante el desarrollo de un proyecto en el que puedan poner en práctica los conocimientos teóricos adquiridos de manera que el protagonista de este aprendizaje sea el propio estudiante y no el docente. Se motivará al alumnado mediante la realización de trabajos de investigación, presentaciones digitales y exposiciones orales de su propio proyecto.

La asignatura de tecnología para este curso se estructura en 5 bloques, que son:  

• Bloque 1: Proceso de resolución de problemas tecnológicos. 
• Bloque 2: Expresión y comunicación técnica. 
• Bloque 3: Materiales de uso técnico. 
• Bloque 4: Estructuras y mecanismos: máquinas y sistemas. 
• Bloque 5: Tecnologías de la Información y la Comunicación.

Según la programación didáctica establecida al inicio del curso, los dos primeros bloques se imparten en su totalidad durante el primer trimestre, los dos siguientes bloques (excepto electricidad) se imparten en el segundo trimestre, y el tema de electricidad que está contenido en el bloque 4 y el bloque 5 son impartidos en el tercer trimestre. Enmarcar este proyecto en el tercer trimestre no altera la programación establecida al inicio de curso, puesto que dentro del bloque 5 hay una serie de contenidos que se aplican durante todo el curso. 

Por lo tanto, los conocimientos previos del estudiante cuando se enfrenten a este nuevo reto son bastante amplios y con profundidad suficiente para poder desarrollarlo en su totalidad, potenciando así su creatividad, su autoestima personal, la integración de distintos saberes culturales, la asunción de valores éticos y la autonomía personal. 

Concretamente, en el bloque 1 se pretende que hayan desarrollado habilidades y métodos que les permitan identificar un problema o necesidad del mundo real y, mediante un proceso planificado y ordenado en diferentes etapas, que puedan llegar a la obtención de una solución constructiva, evitando así que realicen la fase de construcción sin haber realizado previamente las fases de diseño y planificación. Con este bloque se pretende también crear hábitos de trabajo adecuados que puedan aplicar durante todo el curso. En el bloque 2 se explican las diferentes técnicas básicas de dibujo técnico, sus perspectivas y representaciones, haciendo énfasis en la representación gráfica de los objetos tanto en 3 dimensiones como su descomposición en las principales vistas y, además, se les introduce en el software básico de diseño gráfico en 3D. En el bloque 3, las explicaciones se focalizan en los materiales plásticos y en los materiales de construcción, profundizando en las características, propiedades y aplicación de estos materiales técnicos. Se incide mucho en los tipos de plásticos, su reciclaje y su impacto medioambiental. En el bloque 4 se tratan los diferentes mecanismos de transmisión y transformación del movimiento que hay en el mundo que nos rodea con ejemplos reales de nuestro día a día. Aplicando metodologías activas se promueve la realización de trabajos de investigación para desarrollar su ingenio y emprendimiento. Además, las tecnologías de la información y la comunicación (bloque 5) van a estar presentes en todo momento. No solamente a la hora del aprendizaje del manejo básico del ordenador y de las aplicaciones ofimáticas básicas sino en la utilización de software específico, en este caso de diseño de piezas 3D como se explicará más adelante, de creación de documentación técnica de proyectos, búsqueda de información en Internet y presentación de contenidos multimedia (utilización de programas para presentaciones digitales como Genially y Canva). 

En cuanto a los objetivos generales del currículo, según indica el Real Decreto 1105/2014, de 26 de diciembre, por el que se establece el currículo básico de la Educación Secundaria Obligatoria y del Bachillerato, en su Artículo 2. Definiciones. indica: “Los objetivos son los referentes relativos a los logros que el estudiante debe alcanzar al finalizar cada etapa, como resultado de las experiencias de enseñanza-aprendizaje intencionalmente planificadas a tal fin”. 

A partir de los objetivos, se desarrollan los contenidos, se decide la metodología a emplear, y serán la base para definir los criterios de evaluación y los estándares de aprendizaje evaluables. 

Los objetivos en cualquier actividad siempre van a tener una triple jerarquía. En primer lugar, están los objetivos generales de la etapa de secundaria establecidos en el artículo 23 de la LOMCE. En segundo lugar, están los objetivos generales de la materia de Tecnología para la Comunidad Autónoma de Castilla y León, definidos en la Orden EDU/362/2015. Finalmente, en tercer lugar, estarán los objetivos de cada unidad didáctica. En estos últimos serán en los que nos centraremos para diseñar esta propuesta didáctica y cada una de sus sesiones. 

No hay que olvidar que todos estos objetivos se conseguirán mediante el desarrollo de unos contenidos establecidos en el currículo y que además permitirán la adquisición de las competencias clave. El desarrollo de las competencias implica: 

• Saber: se refiere a conocer teorías, datos, hechos, leyes y conceptos. 
• Saber hacer: se refiere a las habilidades y destrezas que permiten poner esos conocimientos en la práctica. 
• Saber ser: incluye actitudes y valores que sin duda están influidos por el contexto del estudiante. 

Las competencias clave son 7 y vienen definidas tanto en la normativa nacional como en la autonómica y son: 

• Competencia en Comunicación Lingüística (CCL). 
• Competencia Matemática y de Ciencia y Tecnología (CMCT). 
• Competencia Digital (CD). 
• Competencia para Aprender a Aprender (CAA). 
• Sentido de la Iniciativa y Espíritu Emprendedor (SIEE). 
• Competencia en Conciencia y Expresiones Culturales (CCEC). 
• Competencia Social y Cívica (CSC). 

La competencia digital (CD) es aquella que implica el uso creativo, crítico y seguro de las tecnologías de la información y la comunicación. El estudiante desarrolla esta competencia cuando debe usar aplicaciones informáticas o aprender un lenguaje específico (SABER). Cuando debe recurrir a buscar información y crear contenidos (SABER HACER). Y cuando se le exige hacer un uso ético de los medios digitales o se le despierta el interés por buscar más información (SABER SER). 

Por todo ello, se definen los siguientes objetivos generales para esta propuesta didáctica: 

• Adoptar actitudes favorables a la resolución de problemas técnicos, desarrollando interés y curiosidad hacia la actividad tecnológica, analizando y valorando críticamente la investigación y el desarrollo tecnológico y su influencia en la sociedad, en el medio ambiente, en la salud y en el bienestar individual y colectivo. 
• Manejar con soltura aplicaciones y recursos TIC que permitan buscar, analizar, presentar y publicar información. 
• Actuar de forma dialogante, flexible, responsable en el trabajo en equipo para la búsqueda de soluciones, la toma de decisiones y la ejecución de las tareas encomendadas con actitud de respeto, cooperación, tolerancia y solidaridad. 
• Asumir de forma activa nuevos retos frente a contenidos desconocidos. 
• Expresar y comunicar ideas utilizando vocabulario adecuado. 
• Analizar los objetos del mundo que nos rodea para mejorar la visión espacial y su descomposición en formas simples. 
• Conocer la evolución histórica de la técnica de impresión 3D y el estado del arte, así como su repercusión en la sociedad actual. 
• Profundizar en el conocimiento de los materiales plásticos más utilizados en esta técnica, así como en programas utilizados para los procesos de edición, corte y laminado de piezas 3D. 
• Desarrollar documentación técnica para después ser capaz de exponerla y difundirla mostrando una actitud crítica y soltura en el lenguaje y en la expresión. 
• Fomentar el aprendizaje autónomo, despertar el interés por la tecnología y permitir el intercambio de ideas. 

Desarrollo de sesiones

Esta propuesta se implanta en las 3 clases de 3º ESO durante el tercer trimestre de este curso 2021-2022. 

Enmarcar el proyecto en el tercer trimestre ha tenido una gran ventaja ya que los estudiantes tenían adquiridos unos conocimientos previos que les han permitido enfrentarse a este proyecto con motivación y actitud proactiva para ponerlos en práctica. Los conocimientos previos se definen como todos aquellos conocimientos, habilidades y actitudes con los que cuenta el estudiante antes de abordar un aprendizaje concreto o un contenido curricular.  

El proyecto se ha llevado a cabo en 8 sesiones distribuidas de la siguiente forma: 

Sesión 1

Se comienza la sesión y primera toma de contacto con la impresión 3D mediante el visionado de un video sobre la materia (acceso al vídeo). Después, se expone la técnica de impresión 3D. Primeramente, se enmarca la impresión 3D dentro de la Industria 4.0 haciendo un breve repaso de las diferentes etapas industriales a lo largo de la historia y los hitos más destacados de cada una. Se hace un recorrido histórico desde la aparición de la primera impresora de tinta hasta nuestros días. Posteriormente, se explican las diferentes técnicas de impresión 3D y los materiales más utilizados. Finalmente, se termina la exposición con las innovaciones y las líneas futuras de la impresión 3D, así como la repercusión que esta ha tenido en la época de pandemia del año 2020.

Durante el desarrollo de la sesión, los estudiantes fueron participando activamente, respondiendo preguntas lanzadas a toda la clase sobre fechas e hitos históricos conocidos como la máquina de vapor, la producción en cadena o el Big Data.

Sesión 2

Al comenzar la sesión se dividió la clase en dos grupos. Uno de ellos realizó una línea temporal de la evolución de la impresión 3D utilizando la aplicación de Genially sobre presentaciones digitales interactivas y el otro grupo realizó una infografía con Canva sobre lastécnicas de impresión 3D más utilizadas. Todo ello partiendo de un material en PDF que fue elaborado específicamente para ello y compartido a los estudiantes. El trabajo lo realizaron de forma individual. Ellos fueron capaces de realizar un trabajo de forma autónoma y descubriendo por sí mismos las opciones que dan ambos programas.

Sesión 3

La sesión 3 comenzó presentándoles el guion de prácticas con Tinkercad que preparé con un total de 8 prácticas y con una dificultad progresiva. Se trata de prácticas guiadas paso a paso para que poco a poco vayan encontrando los botones y vayan sabiendo manejar el programa.  

Para poder corregir las prácticas y a la vez ir viendo la evolución, se creó una clase para cadax grupo y en ellas cada estudiante estaba registrado y tenía un nombre de usuario. El docente puede entrar en cualquier momento para ver su progreso. 

Sesión 4 y 5

En la cuarta sesión los estudiantes realizaron las prácticas 3, 4 y 5 y en la quinta sesión las prácticas 6, 7 y 8. Ellos siguieron trabajando con el guion de prácticas y yo visualizando su desarrollo de forma telemática. Fueron descubriendo más opciones que tiene el programa y eso me permitió poderles pedir a algunos estudiantes que durante las vacaciones de Semana Santa pensaran en alguna pieza que pudiera ser diseñada con Tinkercad y que vieran algunos vídeos para inspirarse. Después de las vacaciones, se recogieron los bocetos para corregirlos y poderles indicar algunos cambios. 

Sesión 6

Los estudiantes que habían trabajado en él se pusieron con el diseño en Tinkercad y fueron haciendo capturas de pantalla para generar luego un guion como el que habían estado siguiendo ellos con las prácticas que les había entregado. Otros estudiantes que no habían seguido bien el ritmo de las clases iban retrasados con las prácticas y aprovecharon esta sesión para terminar hasta la práctica 8.  

Sesión 7

Para comenzar la sesión, se proyectó el PDF sobre el estudio de los parámetros de impresión, explicándoles los más básicos como el tipo de patrón de relleno, la velocidad de extrusión o el tipo de material empleado en la impresión. Después, lse comentaron los diferentes tipos de materiales en los que se puede imprimir en 3D y sus propiedades más destacadas como el precio, la flexibilidad o la clasificación del tipo de plástico, para repasar un poco el tema de materiales plásticos que se vieron en la 2ª evaluación. Posteriormente, se abrió el programa de Cura de Ultimaker para realizar la simulación de impresión 3D. Se les enseñó a exportar archivos de Tinkercad y a importarlos a Cura y, finalmente, a variar los parámetros de impresión para que luego ellos hicieran esto en su ordenador con la pieza que habían creado o bien con una de las prácticas hechas. 

Los estudiantes que habían creado un diseño propio importaron este diseño en Cura y se les pidió que fueran haciendo capturas de pantalla según variaban los parámetros para luego crear una memoria final del proyecto de impresión 3D. Los estudiantes que no habían creado un diseño propio cogieron una de las prácticas para hacerlo y poder probar estos cambios en el programa. 

Sesión 8

En esta sesión se les dejó la hora entera para que hicieran una memoria final recopilando toda la información. De esta manera se trabajaron los formatos de memorias de proyectos vistos durante el primer trimestre y la aplicación de Word para crear una portada, un índice automático y una estructura del texto con un formato determinado. 

En los 10 últimos minutos se les pasó una autoevaluación sencilla para que pudieran valorar su propio trabajo. 

Evaluación

Sesión 1

Para comprobar lo que habían aprendido se les puso un Kahoot sencillo de 25 preguntas. 

Sesión 2

Para evaluar los trabajos de las líneas temporales se elaboró una rúbrica para corregir el Genially y otra para corregir el Canva. 

Sesión 4, 5 y 6

Para evaluar las prácticas de Tinkercad, se hizo uno por uno, cada una de las prácticas, comprobando si estaban hechas en el tiempo pedido y después si mantenían las dimensiones que ponía en el guion. 

Sesión 8

Para evaluar la memoria final, se utilizó el método de observación en el aula, viendo el trabajo que iban desarrollando durante la sesión y resolviendo las dudas que les iban surgiendo. 

Finalmente se utilizó esta autoevaluación: 

Reflexión sobre las dificultades encontradas y logros obtenidos 

Este proyecto lo empecé con mucha ilusión ya que el pasado septiembre de 2020 acabé mi Grado en Ingeniería de Organización Industrial y el TFG que hice fue sobre el diseño y la fabricación de una pieza en 3D para su uso industrial. En marzo de 2020, cuando comencé el trabajo, era la primera vez que entraba en contacto con la impresión 3D y cuando lo defendí pensé que estaría muy bien hacer llegar este tema a los estudiantes de secundaria en las aulas. Por ello, cuando vi este curso, me llamó mucho la atención porque me permitía implementarlo en las clases de tecnología como un proyecto integrado que comprendiera varios estándares de aprendizaje y les permitiera estudiar una tecnología más real y propia del mundo en el que nos encontramos. 

No ha sido una tarea fácil poder implementar este trabajo dentro de la programación ya establecida al inicio del curso, sin embargo, gracias a los recursos materiales de los que dispone el centro no he tenido problemas para que cada estudiante pudiera trabajar de forma individual y realizar las prácticas completas sin tener que compartir el ordenador con otros estudiantes. 

Quizá el hándicap más importante ha sido no disponer de impresora 3D en el centro para poder terminar el proyecto imprimiendo algunas piezas creadas por ellos. Esto les hubiera gustado mucho porque es la parte más visual de todo el proyecto y poder tener una pieza física fabricada y diseñada por ellos les habría gustado mucho. No obstante, este punto está puesto como uno de los objetivos del centro de cara al año que viene y parte del presupuesto estará destinado a la compra de una impresora 3D. En este sentido, ha sido tan importante el proyecto que he llevado a cabo en el centro que algunos profesores han pedido formación en impresión 3D para el próximo año. 

En líneas generales, hay que destacar que se ha conseguido motivar a los estudiantes sacándoles de los típicos temas de tecnología aburridos del temario e introducirlos en las nuevas tecnologías del futuro entre las que se encuentra la impresión 3D. Además, los estudiantes han aprendido, no sólo sobre impresión 3D, sino también a manejar espacios online de creación y difusión de contenidos como Genially y Canva. Al mismo tiempo, con el diseño de piezas 3D en Tinkercad se ha mejorado la visión espacial de los estudiantes y se ha fomentado la creatividad con el proyecto de creación de una pieza inventada por ellos mismos. También, se han utilizado las TICs y con ello se ha mejorado su Competencia Digital. 

En definitiva, son muchos los logros conseguidos con este proyecto y muy pocos los problemas encontrados en su desarrollo, pues estoy muy satisfecha con la programación inicial que hice y los resultados obtenidos. Son muy pocas las modificaciones que he tenido que realizar y casi todas han sido por el poco tiempo disponible para poder llevarlo a cabo. 

Finalmente, como propuestas de mejora, se podría proponer que el proyecto tuviera una duración más extensa, quizá durante todo el primer trimestre y parte del segundo. Además, sería una buena opción contar con una impresora para poder imprimir algunas piezas y que ellos vean que lo que crean se materializa en un producto final que además supone un coste y se podría incluso llegar a realizar un estudio económico como proyecto transversal con otras materias. 

Mi objetivo es implementar este proyecto el próximo curso en el colegio con estudiantes de 3º ESO y, si se dispone de impresora, los estudiantes que cursen tecnología de 4º ESO podrán imprimir alguna pieza que hayan creado este año para tenerla como recuerdo. 

Me parece fundamental que el temario de la asignatura de tecnología se actualice a la sociedad en la que vivimos y se comiencen a tratar en el aula temas como la impresión 3D, la realidad virtual, la realidad aumentada, el big data o el Internet de las cosas y no seguir explicando materia basada en la tecnología del siglo XX, completamente desactualizada y poco comprometida con el desarrollo sostenible y el medioambiente. Por ello, reflejo aquí mi agradecimiento por este curso y por futuros que permitan la actualización del profesorado en tecnologías del presente y del futuro. 

Para profundizar

Vídeo introducción a la impresión 3D y acceso a la aplicación Kahoot.

Ejemplo de presentación en GENIALLY: EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA IMPRESIÓN 3D creada por uno de los estudiantes: acceso a la presentación

Ejemplo de presentación de CANVA: INFOGRAFÍA SOBRE LAS TÉCNICAS DE IMPRESIÓN 3D: acceso a la presentación.

Acceso al vídeo de ejemplo creado por uno de los estudiantes.

Ejemplo de proyecto de Tinkercad creado por uno de los estudiantes.