ALGODOO: Simulación de experimentos físicos

Observatorio de tecnología educativa nº 130

El autor de este artículo...

Jesús Rodrigo López, de formación Ingeniero de Minas, es profesor de Tecnología en la Comunidad de Madrid y ha desempeñado un cargo de asesor técnico docente relacionado con la competencia digital. Cuenta con la habilitación en lengua inglesa y esto le ha dirigido en los últimos años a procurar material que se pueda utilizar indistintamente en varios idiomas.

Introducción

Algodoo es un programa de simulación de elementos físicos que posibilita el diseño, construcción y funcionamiento de sistema complejos. En este artículo se verá su aplicación para la construcción de sistemas mecánicos.

La herramienta

Algodoo permite la simulación de diversos elementos de la Física en un entorno visualmente atractivo, con colores vivos y efectos realistas. Se puede jugar con poleas, engranajes, etc., cambiar sus radios, sentidos de giro y así poder introducir sencillos cálculos en los sistemas propuestos.

La descarga del programa está disponible para Windows y para Mac; está presente también en el App Store para su uso en Ipad. La página de descarga es la siguiente: Download « Algodoo

La interfaz de Algodoo permite la utilización de diversos idiomas, lo que viene muy bien en los currículos de enseñanzas bilingües. Con un acercamiento simple en apariencia, el usuario puede dibujar e interactuar con sistemas físicos desde su equipo informático: construir y explorar, con acciones de clicar y arrastrar, inclinar y agitar, etc. La utilización de colores, gráficos, fuerzas y otros elementos constituirán una experiencia visual muy atrayente

Explicación del uso en el ámbito educativo

Los saberes relacionados con los mecanismos requieren de un apoyo visual para su correcto entendimiento y son muy agradecidos cuando se utilizan en proyectos de taller. Sin embargo, no siempre se dispone de los medios materiales ni del tiempo necesarios para su implementación.

Con Algodoo se pueden proponer situaciones de aprendizaje que requieran del uso de mecanismos; los alumnos serán capaces de probar distintos diseños, sufrirán las contrariedades de algunas incongruencias planteadas y alcanzarán su solución definitiva a través de la experimentación.

Las aplicaciones didácticas de Algodoo son múltiples:

Apoyo para el profesor durante las explicaciones
Herramienta de diseño para los proyectos abiertos (sin solución dirigida) de los alumnos
Como consecuencia de lo anterior, se puede utilizar perfectamente en ABP, pues deja un amplio margen a la creatividad y a la imaginación

Metodología y didáctica aplicada

Aquí, sin embargo, vamos a mostrar una utilización más concreta e inmediata pues en la asignatura de Tecnología y Digitalización se puede partir de un reto.

Un muñeco ha de asomar y esconderse repetidamente; para ello se puede dar una parte del proyecto completo, sin mostrar la solución:

El muñeco ha de tener un movimiento rectilínea vertical alternativo.

El motor de todo el sistema será una rueda dentada (en el diseño mostrado viene en rojo; se ha tapado la solución con una plancha marrón):

Se sugiere la utilización de una pareja de engranajes combinado con un sistema de biela, manivela y corredera.

Esta sería una de las posibles soluciones:

En los siguientes vídeos publicados en el repositorio de la Comunidad de Madrid para docentes se pueden apreciar mejor los diseños:

Ampliación que se pueden proponer en clase:

Si se desea ir más allá en el diseño se puede requerir la siguiente condición: el monigote ha de asomarse 30 veces cada minuto. Esto obliga a fijar una determinada velocidad en la rueda motriz (la roja).
También se puede exigir una determinada carrera (desplazamiento vertical del monigote) utilizando la información de escala mostrada en la pantalla:

Valoración personal

El taller siempre había sido el alma de la asignatura de Tecnología, donde se podía dar rienda suelta a la imaginación y a la experimentación. Desgraciadamente cada vez está más complicado realizar actividades del tipo manos a la obra y este tipo de programas simuladores vienen a suplir esa carencia con todas las ventajas que implican: economía de recursos, facilidad de experimentación, etc.

Los tipos de actividades que se pueden proponer son muy variados y permiten llegar a las expectativas y capacidades de la gran diversidad de alumnos presentes en el aula.

Con este programa el alumno puede visualizar fácilmente el funcionamiento de los mecanismos básicos que previamente habrá estudiado.

Además, Algodoo es una herramienta muy útil para la explicación por parte del profesor pues, como ya se ha comentado previamente, en el tema de los mecanismos es muy importante el apoyo visual.

Recomendación final

Debería ser una máxima en el Área de Tecnología: ningún contenido sin experimentar. Si no puede ser con las manos, al menos que sea con simuladores.

Algodoo viene con tutoriales muy completos y es altamente recomendable verlos para poder empezar a trabajar pues las posibilidades que ofrece el programa son muchísimas. Es fundamental saber desenvolverse con los diseños de ruedas y engranajes, ejes de giro, fijaciones en el espacio (o evitar el tener en cuenta la gravedad, etc.)

Información y materiales complementarios

Página de descarga de la herramienta: Download « Algodoo

Algodoo trae también incorporada mucha información adicional:

Lecciones (en inglés)

Pequeños tutoriales (se ofrecen al abrir el programa):

Webinarios:

Ayuda contextual en las herramientas
Aparte, hay una amplia disponibilidad de vídeos en YouTube.

Otras aplicaciones de simulación

En el ámbito de la simulación por ordenador se encuentran, por ejemplo:

Tinkercad: inicialmente conocida por su facilidad para crear figuras para imprimir en 3D, incluye una completa herramienta de creación y testeo de circuitos electrónicos y una simulación de movimiento en los diseños.

The Bridge Designer: completo simulador de construcción de puentes de armadura de acero, con restricciones de presupuesto económico y pruebas de carga.

Derechos de uso

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Las imágenes han sido proporcionadas por el autor (CC BY-SA). Algunas de ellas corresponden a capturas de pantalla de la herramienta.