Atención a la diversidad en clase de Arduino: tareas en 3 niveles

Para la atención a la diversidad en clase de Arduino no necesitas preparar tres clases distintas: toda la clase hace el mismo proyecto, pero cada proyecto se divide en tres niveles. El nivel básico pone el proyecto en marcha y cambia un único valor, el nivel intermedio añade un comportamiento nuevo al proyecto y el nivel avanzado cambia la estructura del programa. Qué alumno empieza en qué nivel lo averiguas en la primera clase con un diagnóstico de 10 minutos, y los grupos tampoco son fijos: cambian según el momento de la clase. Así, el alumno que nunca ha visto código termina la clase con un semáforo funcionando, la alumna que ya ha montado robots está reescribiendo ese mismo semáforo sin delay(), y los dos pueden seguir hablando del mismo circuito.

En este artículo tienes todas las piezas de esa plantilla: tres preguntas y una minitarea para el diagnóstico, una tabla que convierte la puntuación en un nivel, tareas básicas, intermedias y avanzadas ya preparadas para cuatro proyectos gratuitos de BlueGrays, cuándo funciona cada uno de cuatro tipos de agrupamiento, un menú de ampliación para el alumnado rápido, una lista de apoyos para quien lo necesita, una forma de evaluar que mide a cada uno desde su propio nivel y una sesión de 40 minutos minuto a minuto. Todos los ejemplos parten del mismo supuesto: una clase de 24 alumnos, 12 kits de Arduino Uno, trabajo por parejas y sesiones de 40 minutos. La logística del aula (cajas de kits, cola de ayuda, recogida) la contamos en el artículo sobre cómo enseñar Arduino en una clase numerosa y el orden de los temas semana a semana en el plan de 8 semanas de robótica y programación; aquí nos centramos solo en cómo abrir la misma clase a niveles distintos.

Qué significa atender a la diversidad en una clase de Arduino, y qué no

Atender a la diversidad significa que todos llegan al mismo objetivo por caminos distintos y con distinta profundidad. En una clase de Arduino el objetivo suele ser un concepto: salida digital, temporización, condición, lectura analógica. Si el objetivo de la clase del semáforo es la idea de que "el orden y la duración de las instrucciones deciden cómo se comporta el programa", el alumno del nivel básico la aprende cambiando un valor de delay() y la alumna del nivel avanzado reconstruyendo la temporización con millis(). Los dos han aprendido la misma idea, uno en la superficie y otra en profundidad. Se pueden ajustar tres cosas: la tarea en sí (qué se hace), el apoyo (cuánta ayuda hay) y el producto (cómo demuestra el alumno lo que ha aprendido). La plantilla de este artículo usa las tres a la vez.

Atender a la diversidad no es: darle al alumno rápido más de lo mismo (encender diez LED en vez de cinco no es profundidad, es la misma tarea durante más tiempo), mandar al alumno más lento a un proyecto más fácil (entonces la clase ya no puede hablar de lo mismo) ni etiquetar al alumnado como "grupo flojo" y "grupo fuerte" durante todo el curso. Con Arduino esa etiqueta además engaña, porque la habilidad crece por tres caminos separados: montar circuitos, leer código y depurar. Alguien que ha montado un robot puede cablear un circuito con los ojos cerrados y no haber leído nunca el código; alguien que nunca ha visto un circuito pero ha dado Python en el instituto puede entender el bloque if antes que nadie. Por eso los niveles se asignan a las tareas, no a las personas, y cualquier alumno puede subir de nivel en cualquier clase.

Un diagnóstico de 10 minutos en la primera clase

El diagnóstico no es para poner nota, sino para repartir las tareas de la primera semana; díselo a tus alumnos desde el principio. Se hace de forma individual y en papel, para que nadie quede a la sombra de su pareja. Dura 10 minutos en total y corregir 24 hojas después de clase te lleva unos 10 minutos. Cada apartado vale 0, 1 o 2 puntos, con un total de 8.

1. Pregunta de concepto (2 min): "¿Por qué ponemos una resistencia en medio cuando conectamos un LED a Arduino?" Quien dice que limita la corriente saca 2, una respuesta a medias como "para que no se queme el LED" saca 1, en blanco 0.
2. Pregunta de lectura de código (2 min): Escribe cuatro líneas en la pizarra: digitalWrite(2, HIGH); delay(1000); digitalWrite(2, LOW); delay(1000); Pregunta: "¿Qué hace este código? ¿Qué cambia si escribes delay(200) en lugar de delay(1000)?" Explicar bien las dos cosas vale 2, solo una vale 1.
3. Experiencia previa (1 min): "¿Qué has hecho antes?" Nada es 0; programación por bloques o un proyecto de un kit siguiendo instrucciones es 1; un proyecto en el que escribió o modificó su propio código es 2.
4. Minitarea (4 min): Reparte el dibujo impreso de un circuito con LED que tiene dos errores: el LED está al revés y falta la resistencia. El alumno rodea los errores y escribe cómo los corregiría. Encontrar los dos vale 2, uno vale 1.
5. Recogida (1 min): Se recogen las hojas. No le digas a nadie su puntuación antes de la clase siguiente; los niveles se reparten en la primera clase, sin anunciarlos, con tarjetas de tarea.

Puedes reforzar el diagnóstico en papel con dos herramientas de BlueGrays. La primera es la Prueba de nivel de la sección Preguntas del día: esta prueba de 15 preguntas sitúa al alumno en uno de seis niveles (A1 Primera luz, A2 Montador de circuitos, B1 Explorador de sensores, B2 Creador de proyectos, C1 Diseñador de sistemas, C2 Maestro del taller). Como equivalencia aproximada puedes tomar A1–A2 como nivel básico, B1–B2 como intermedio y C1–C2 como avanzado. La segunda es la tercera pregunta del Buscador de proyectos, ¿Cuánta experiencia tienes?: sus tres opciones (Será mi primer proyecto, He hecho algunos proyectos, Me defiendo, ponme a prueba) encajan casi una a una con los tres niveles y muestran cómo se ve el alumno a sí mismo. Puedes mandar las dos como tarea antes de la primera clase; la diferencia entre ese resultado y la puntuación en papel te dice a quién tienes que observar de cerca. Explicamos las preguntas de la prueba de nivel y el sistema de niveles en el artículo sobre las preguntas del día.

El mismo proyecto en tres niveles: plantilla con cuatro proyectos gratuitos

La regla de la plantilla es sencilla. El nivel básico pone el proyecto en marcha, cambia un valor y observa el resultado; casi siempre es la tarea Pruébalo tú de la pestaña Entender el código del proyecto. El nivel intermedio añade un comportamiento nuevo: un botón, un LED, una condición o una salida por el monitor serie. El nivel avanzado cambia la estructura del programa: millis() en vez de delay(), un array y un bucle en vez de líneas repetidas, mantener un estado entre dos umbrales. Los cuatro proyectos de abajo son totalmente gratuitos en BlueGrays, con esquema, código, bloques y Entender el código; nadie en la clase necesita Premium.

Usa la tabla como tarjetas de nivel: imprime las tres tarjetas de cada proyecto en A5, da a cada pareja la de su nivel, pero deja las otras dos en el centro de la mesa. La pareja que termina la tarjeta básica puede coger la intermedia; la que se atasca con la avanzada puede volver a la intermedia, y eso no cuenta como fracaso. Los detalles del circuito y el código del pulsador peatonal del nivel intermedio están en el artículo del semáforo con Arduino, y la temporización sin bloqueo que hay detrás del nivel avanzado, en el artículo sobre millis() y delay(). Todos los niveles se montan sobre el mismo circuito base; por eso la clase habla de un único esquema y la alumna del nivel avanzado puede decirle a su compañero del básico: "mira, la línea delay() que tú has cambiado yo ya no la tengo".

Tipos de agrupamiento: ¿cuál y cuándo?

En una clase con niveles mezclados, un solo tipo de agrupamiento no sirve para toda la sesión. Con el agrupamiento flexible los grupos cambian según el momento: al presentar un concepto nuevo, los grupos mixtos se lo explican entre ellos; en las tareas de nivel, las parejas de nivel parecido avanzan a su ritmo; al final, los expertos circulan. La tabla resume dónde funciona cada uno de los cuatro tipos y dónde sale mal.

La programación en parejas encaja muy bien en una clase de Arduino porque el trabajo tiene dos manos: mientras uno se ocupa del circuito y del Arduino IDE, el otro tiene abiertos en el móvil el esquema y el código del proyecto. El navegador guía con "la pata larga del LED rojo va a la fila de D2" o "mira el delay del final del loop" y el conductor lo hace. Cambiar de papel cada 10 minutos evita que el alumno del nivel básico de una pareja mixta termine la clase sin haber tocado el teclado. Forma los grupos después del primer diagnóstico, pero renuévalos cada 2–3 clases según el color de tarjeta que va cogiendo cada uno; la pareja que ha subido una tarjeta puede empezar la siguiente clase con otro compañero.

Menú de ampliación para el alumnado rápido

Decirle "ayuda a tu compañero" a la alumna que termina pronto es fácil, pero por sí solo no es ampliación; ella también debería aprender algo nuevo en esa clase. Un menú de ampliación hace que sepa qué hacer en cuanto termina, sin tener que acudir a ti. Escribe el menú en una esquina de la pizarra o en el reverso de la tarjeta del nivel avanzado.

• Pruébalo tú, pero sin pistas: Resolver la tarea Pruébalo tú del final de la pestaña Entender el código sin tocar Pista ni Ver solución, y comparar después la propia solución con la de la app. Luego, escribir una tarea nueva sobre el mismo proyecto para los compañeros. Cómo funcionan las tareas lo explicamos en el artículo sobre Entender el código.
• Tarjetas de la guía de código: En la Guía de código, tarjetas como millis(), arrays y tone() son la base de las tareas del nivel avanzado. Cada tarjeta termina con un minitest y el apartado Verlo en proyectos, así el alumno ve la instrucción en otros proyectos ordenados de fácil a difícil. Cómo está organizada la guía lo tienes en el artículo sobre los comandos de Arduino.
• Pasar a los proyectos Premium: Para quien ha terminado los proyectos gratuitos, el paso siguiente son los proyectos Premium con sensores, pantallas y motores. Para eso el alumno no necesita tarjeta ni suscripción propia; le basta uno de los códigos de educador que se explican más abajo.
• Diseñar su propio proyecto: Pide que diseñen un proyecto que combine dos proyectos gratuitos: por ejemplo, Semáforo más Luz nocturna con LDR da un semáforo que parpadea en amarillo por la noche. El alumno escribe primero en papel el objetivo, la lista de piezas, la tabla de pines y el plan de pruebas, y después lo monta. El alumno puede compartir el proyecto terminado, con fotos y código, como tema de Tutorial desde Aprende > Foro > Nueva publicación; el tema es público, no una publicación privada de la clase.
• Papel de mentor: Sentarse en la mesa de expertos es un encargo, no un premio: el mentor solo pregunta y explica, no toca los cables. Pasar una clase como mentor y la siguiente con su propia tarea avanzada permite al alumno rápido avanzar explicando y haciendo.
• Objetivo de subir de nivel: En las Preguntas del día, cuando el nivel de un alumno llega al 100 % y ha respondido suficientes preguntas de ese nivel, se desbloquea el examen para subir de nivel; quien acierta 9 de 10 sube. Poner a principio de trimestre el objetivo de "subir un nivel" es una ampliación que sigue también fuera de clase.

Para abrir los proyectos Premium a unos pocos alumnos rápidos no tienes que comprar códigos para toda la clase. En la pantalla Paquetes para Educadores del Perfil hay paquetes de 5, 10 o 50 códigos, mensuales o anuales. El pago es único y no se renueva automáticamente; el alumno introduce el código en la pantalla Canjear Código y pasa a ser Premium sin añadir ninguna tarjeta a su cuenta de Apple o Google. Los códigos sin usar no caducan, y en Mis Códigos ves quién ha usado cada código. Cada código de un paquete anual tiene 6 transferencias y cada código de un paquete mensual, 1: si a lo largo del trimestre la necesidad pasa a otro alumno, puedes cancelar un código usado y crear uno nuevo con el tiempo restante. En el paquete de 10 el coste por alumno es aproximadamente un 20 % menor que en el de 5; el precio actual para tu país lo ves en esa misma pantalla. Hay algo que debes contar a tus alumnos de antemano: cuando alguien canjea un código, su nombre, nombre de usuario, correo y foto de perfil se comparten con el docente que se lo dio. Explicamos los paquetes con detalle en el artículo sobre códigos Premium para la clase.

Alumnado que necesita apoyo: reduce la carga, no el objetivo

Con el alumnado que necesita apoyo, la idea no es darle un proyecto más fácil, sino quitarle carga innecesaria del camino mientras llega a la misma idea en el mismo proyecto. Si un alumno que nunca ha visto un circuito intenta aprender en la primera clase las conexiones internas de la protoboard, hacia dónde va el LED, cómo elegir el puerto en el Arduino IDE y el código, todo a la vez, acaba la clase sin haber aprendido nada de eso. Andamiar significa que tú cargas temporalmente con parte de ese peso; a medida que el alumno avanza, vas retirando el andamio pieza a pieza.

• Circuito ya montado: Dale a la pareja del nivel básico el circuito ya montado, o medio circuito con solo la parte de la protoboard lista. Así los primeros 15 minutos no se van en cablear y la energía del alumno va a la pregunta "¿qué línea cambia qué?". En la segunda clase monta él la mitad del circuito y en la tercera, todo.
• Ver en bloques y Entiende los bloques: El interruptor Ver en bloques de la página del proyecto muestra el mismo programa en bloques; con él activado, la pestaña Entender el código pasa a ser Entiende los bloques y explica el programa paso a paso, bloque a bloque. Los bloques son para leer y a la placa se sigue subiendo el código real del proyecto, pero quien ha leído el bloque "si value < 50" encuentra sin problema la línea if (value < 50) en el código.
• Tarjetas de pasos: Divide el circuito y la tarea en 5–6 tarjetas, con un solo paso en cada una: "Pincha la pata larga del LED rojo en la fila de D2", "Pon la resistencia de 330 Ω entre la pata corta del LED y la fila de GND". Al terminar un paso, el alumno da la vuelta a la tarjeta. Las tarjetas hacen visible el avance y reducen el "¿y ahora qué hago?".
• Modo Hagámoslo juntos: El modo Hagámoslo juntos de la app divide el proyecto en cuatro pasos: Prepara los componentes, Monta el circuito, Sube el código, Ejecuta y prueba. En este modo la pantalla se mantiene encendida y el alumno puede seguir desde el paso en el que se quedó. Para una pareja del nivel básico que deja el móvil sobre la mesa, funciona como un mazo de tarjetas de pasos ya hecho. Los detalles del modo están en el artículo sobre el primer proyecto de Arduino.
• Metas cortas: Divide los 40 minutos en tres metas pequeñas y escríbelas en la pizarra: "1. Los LED se encienden en orden", "2. He cambiado la duración del amarillo", "3. He explicado mi cambio en una frase". El alumno que marca cada meta ve al final de la clase lo que ha conseguido.
• El apartado Si te atascas: El apartado Si te atascas de la pestaña Entender el código recoge los síntomas más frecuentes y sus soluciones. Acostumbrar al alumnado del nivel básico a mirar ahí primero, luego preguntar al compañero y solo después acudir a ti es el primer paso para que resuelva problemas por su cuenta.

Para una pareja del nivel básico, una clase que sale bien es así: en el proyecto Luz nocturna con LDR el circuito ya viene montado, los alumnos leen los bloques y dicen con sus palabras "si el valor es menor que 50, el LED se enciende", ponen el umbral en 300 y lo suben, tapan la LDR con las manos y ven que el LED ahora se enciende antes, y en la pregunta de salida escriben "cuanto más alto es el umbral, menos oscuridad hace falta para encender el LED". Es menos código que la tarea de histéresis del nivel avanzado, pero llega a la misma idea: el programa compara una medida con un número y decide. En la siguiente clase con la LDR, la misma pareja puede leer el valor en el monitor serie y elegir ella misma el umbral; así pasa por sí sola al nivel intermedio.

Evaluación justa: cada uno se mide desde su propio nivel

En una clase con tareas por niveles, calificar a todos con los mismos criterios es injusto por dos lados: el alumno del nivel básico saca mala nota porque nunca escribe millis(), y la alumna del nivel avanzado saca la mejor nota sin esforzarse nunca. La solución es dividir la evaluación en dos. La primera parte son criterios de proceso iguales en todos los niveles: predecir y probar, explicar lo que ha hecho, encontrar el error. La segunda parte mira si el alumno ha alcanzado el objetivo de su propio nivel y cuánto ha avanzado desde el primer diagnóstico. La tabla muestra cómo se ve el mismo criterio en el grado "objetivo alcanzado" en cada nivel. Para criterios detallados, ficha de entrega y portafolio, consulta el artículo sobre la rúbrica de evaluación de la clase de Arduino.

Un ejemplo para calcular la nota: de 100 puntos, 40 van a los criterios de proceso iguales en todos los niveles (predicción, explicación, depuración), 40 al objetivo del propio nivel y 20 al progreso. El progreso mira si el alumno ha subido de nivel durante el trimestre y cuánto ha mejorado el camino que tenía más flojo en el diagnóstico (circuitos, lectura de código o depuración). Supongamos que una alumna que sacó 2 en el diagnóstico empieza a coger tarjetas del nivel intermedio a mitad de trimestre: obtiene la nota completa de progreso. Un alumno que sacó 8 y ha terminado tareas avanzadas todo el trimestre sin esforzarse solo gana los puntos de progreso si prueba algo nuevo, por ejemplo hacer de mentor o diseñar su propio proyecto. Fija como base común que al final del trimestre todos sepan hacer solos el nivel básico de cada proyecto; así el nivel no es ni el techo ni el suelo de la nota.

Sesión de 40 minutos con tareas por niveles: Semáforo

La secuencia de abajo usa el proyecto Semáforo y está pensada para la primera clase después del diagnóstico. Supongamos que, tras el diagnóstico, 5 de las 12 parejas han recibido la tarjeta básica, 4 la intermedia y 3 la avanzada. Durante la lectura del proyecto, dos parejas comparten mesa en disposición mixta (una pareja básica y una intermedia o avanzada); para el montaje y las tareas de nivel, cada pareja vuelve a su kit. El principio y el final de la clase son comunes, y la parte central se divide en tres niveles.

Cada pregunta de salida pide una respuesta de una frase y decide el reparto de niveles de la clase siguiente. Básico: "Si cambias la línea delay(2000) por delay(5000), ¿qué luz se queda encendida y cuántos segundos?" Intermedio: "¿Qué hace tu programa si pulsas el botón justo mientras está el amarillo, y por qué?" Avanzado: "¿Por qué en la versión con delay() a veces no funciona pulsar el botón?" Al alumno del nivel básico que responde bien se le invita a probar la tarjeta intermedia en la clase siguiente; si la respuesta del nivel avanzado es confusa, ese alumno se queda una clase más con la tarjeta avanzada.

• Hojas de diagnóstico corregidas y nivel de partida de cada alumno anotado.
• Las tres tarjetas de nivel del proyecto impresas, con copias suficientes para el centro de cada mesa.
• Circuitos montados o medios circuitos y tarjetas de pasos listos para el nivel básico.
• Material extra para los niveles intermedio y avanzado (pulsador, LED, 330 Ω, zumbador pasivo) separado por pareja.
• Emparejamientos de mesas mixtas apuntados para la lectura; 2–3 alumnos del nivel avanzado elegidos para la mesa de expertos.
• Menú de ampliación escrito en una esquina de la pizarra y metas cortas en la pizarra.
• Preguntas de salida preparadas en papeles separados para los tres niveles; el reparto de la próxima clase se actualizará con esos papeles.

Una clase con niveles mezclados, bien organizada, no es un problema sino un recurso: el alumnado avanzado profundiza al explicar y el del nivel básico sigue formando parte de la clase porque habla del mismo proyecto. Cuando prepares tu próxima clase puedes empezar con uno de los cuatro proyectos de la tabla; todos tienen el esquema, el código, los bloques y Entender el código gratis en la app de BlueGrays, y puedes sacar tus tarjetas de nivel directamente de sus tareas Pruébalo tú.