Semana 6: Depuración y confiabilidad

Duración de la sesión: 70 a 85 minutos

Propósito de aprendizaje

Los estudiantes toman los robots reactivos que construyeron y los vuelven confiables. Aprenden que depurar es el trabajo de averiguar por qué el resultado real es distinto del resultado esperado, y que los errores vienen en tres familias: mecánicos (algo físico), de programación (una instrucción equivocada o faltante) y de sensores (una lectura, un umbral o una calibración mal). Practican con misiones de depuración preparadas a propósito, conocen las variables y los contadores para guardar y llevar la cuenta de valores, y hacen ensayos de confiabilidad (la misma tarea tres veces) anotando lo esperado frente a lo real para demostrar que el robot de verdad funciona.

Resultados esperados en los estudiantes

Al terminar esta semana, los estudiantes van a poder:

Explicar la depuración como averiguar por qué el resultado real difiere del resultado esperado
Distinguir los errores mecánicos, de programación y de sensores a partir de sus síntomas
Usar una variable o un contador para guardar o llevar la cuenta de un valor en un programa
Hacer un ensayo de confiabilidad: repetir la misma tarea tres veces y anotar lo esperado frente a lo real
Diagnosticar un robot que se porta mal y describir la solución

Ritmo sugerido

About 70 a 85 minutos. Adjust to your group - these are guides, not limits.

Paso	Enfoque	Minutos
Depuración y las tres familias de errores	Resultado esperado frente al real, y errores mecánicos, de programación y de sensores.	15 min
Predice la familia del error	Leer cada síntoma y predecir su familia antes de investigar.	5 min
Misiones de Detective de errores	Diagnosticar y corregir errores mecánicos, de programación y de sensores, un cambio a la vez.	18 min
Contador de obstáculos	Usar una variable como contador para llevar la cuenta de los obstáculos esquivados.	12 min
Ensayo de confiabilidad de tres corridas	Ejecutar la misma tarea tres veces, anotando lo esperado frente a lo real y el ¿Coincide?.	15 min
Comprobación de conocimientos	Cinco preguntas sobre depuración, familias de errores, contadores y confiabilidad.	8 min
Reflexión	Escribir sobre un error que encontraste y sobre lo que te dijeron las tres corridas.	7 min

Antes de empezar

Preparación del espacio

Imprime el registro de prueba de tres corridas y la hoja del Detective de errores, uno por estudiante o pareja.
Ten listos para depurar los robots reactivos de la semana pasada (o las misiones del simulador o los programas de tarjetas).
Prepara un caso de prueba repetible: marca una línea de salida y una distancia fija a la pared o al obstáculo, para que las corridas sean de verdad idénticas.

Prepara con anticipación

Prepara con anticipación un error sembrado de cada familia: aflojar una rueda (mecánico), cambiar un número de giro (programación) y poner un umbral malo (sensor).
Practica leer el valor del sensor en vivo en tu kit o en el simulador, para poder guiar las correcciones de umbral.
Decide cómo van a "sumar 1" a un contador los estudiantes con tu equipo, y prueba tú mismo una vez el programa del contador de obstáculos.

Materiales

Registro de prueba de tres corridas (imprimible)(Kit, Simulador, Sin dispositivos)
Hoja de trabajo Detective de errores, con las tres familias (imprimible)(Kit, Simulador, Sin dispositivos)
Lápiz y papel para anotar los resultados(Kit, Simulador, Sin dispositivos)
Un robot reactivo construido en la semana 5, con al menos un sensor(Kit)
Cinta métrica o regla para preparar el mismo caso de prueba en cada corrida(Kit, Sin dispositivos)
Computadora o tableta con el simulador del navegador(Simulador)
El robot de cartón, las tarjetas de programa y la pista de piso con cinta de semanas anteriores(Sin dispositivos)
Notas adhesivas o una hoja de conteo que haga las veces de contadorOpcional(Sin dispositivos)

Seguridad

cautionApaga el robot antes de apretar ruedas, mover cables o revisar piezas mecánicas.(Kit)
cautionMantén la zona de prueba y la pista de obstáculos libres de manos, pies y cosas tiradas durante las corridas.(Kit, Sin dispositivos)
infoUsa tijeras seguras para niños con un adulto si vas a rehacer un parachoques de papel o alguna pieza del modelo.(Sin dispositivos)
infoGuarda tu programa y tu registro de pruebas con frecuencia para que al recargar el navegador no se pierdan tus resultados.(Simulador)

Instrucciones de seguridad completas

Review these once with your group. They apply across the whole course; the notes above are what matters most this week.

Batteries and circuitsKit

Use only appropriate low-voltage educational equipment - no wall outlets and no household batteries wired by hand.
Never connect a battery's two terminals directly to each other.
Stop right away if a motor, wire, or battery becomes hot, and tell an adult.
Disconnect the power before changing wheels, motors, or other mechanical parts.

Motors and gearsKit

Keep fingers, hair, jewelry, sleeves, and loose clothing away from moving gears and wheels.
Do not force a stalled motor that has stopped turning - switch it off and find out why.
Make sure moving parts are secured before you run a test.

Moving robots

Test on the floor, not on a table where the robot could drive off an edge.
Keep robots away from stairs, roads, water, pets, and people's feet.
Use a clear, open test area.
Always include a safe-stop behavior so the robot halts when the job is done or something is in the way.

Tools and materialsKit, Sin dispositivos

Ask an adult for help with cutting or any sharp tools.
Use safe classroom materials - no sharp, toxic, or breakable items.
Never launch or swing an attachment toward a person.

Cómo llevar la sesión

1.Enseña lo esperado frente a lo real y las tres familias de errores antes de tocar ningún robot.
2.Pide a los estudiantes que primero predigan la familia del error a partir del síntoma y luego investiguen; no dejes que le piquen al azar.
3.Insiste en cambiar una sola cosa a la vez y volver a ejecutar, para que se sepa cuál fue la causa de la corrección.
4.Reserva tiempo para el ensayo completo de confiabilidad de tres corridas; una sola corrida con suerte no es prueba de nada.

Ideas equivocadas frecuentes

"Funcionó una vez, así que ya está arreglado": la confiabilidad necesita varias corridas que coincidan, no una.
Dar por hecho que todo error está en el código: muchos son mecánicos (rueda floja, cable arrastrándose) o de sensor (umbral equivocado).
Cambiar varias cosas a la vez, así que nadie puede saber cuál fue el cambio que de verdad lo arregló.
Creer que una variable y un contador son cosas distintas: un contador es simplemente una variable que se usa para contar.

Preguntas para hacer

¿Qué esperabas que pasara, y qué pasó en realidad?
¿Falla igual en todas las corridas o solo a veces? ¿Qué te dice eso sobre la familia?
¿Cuál fue la ÚNICA cosa que cambiaste, y coincidió con tu predicción?
¿Cómo sabes que tu robot es confiable y no que simplemente tuvo suerte?

Adaptaciones para el salón y los equipos

Hazlo más fácil

Dales a los estudiantes un error sembrado a la vez, con la familia ya nombrada, para que practiquen la corrección y la prueba de tres corridas sin tener además que diagnosticar la familia.

Hazlo más difícil

Siembra a la vez dos errores de familias distintas, o exige un contador que dispare una acción (como detenerse después de 3 obstáculos) que los estudiantes también tengan que probar por confiabilidad.

Equipos y grupo completo

In pairs or small groups, give each student a role that rotates - driver (builds or types), navigator (reads the plan), and recorder (fills the worksheet) - so everyone participates. For a whole-class demo, run one shared robot or simulator on the board, have students predict together, then let groups repeat it on their own path. Groups can also mix paths: one builds on the kit while another checks the same idea in the simulator or unplugged, then they compare results.

Notas para con equipo y sin equipo

Every activity this week runs three ways - all three teach the same core idea, so pick whichever fits your room. No specific product is required.

Kit

Registro de prueba de tres corridas (imprimible)
Hoja de trabajo Detective de errores, con las tres familias (imprimible)
Lápiz y papel para anotar los resultados
Un robot reactivo construido en la semana 5, con al menos un sensor
Cinta métrica o regla para preparar el mismo caso de prueba en cada corrida

Simulador

Registro de prueba de tres corridas (imprimible)
Hoja de trabajo Detective de errores, con las tres familias (imprimible)
Lápiz y papel para anotar los resultados
Computadora o tableta con el simulador del navegador

Sin dispositivos

Registro de prueba de tres corridas (imprimible)
Hoja de trabajo Detective de errores, con las tres familias (imprimible)
Lápiz y papel para anotar los resultados
Cinta métrica o regla para preparar el mismo caso de prueba en cada corrida
El robot de cartón, las tarjetas de programa y la pista de piso con cinta de semanas anteriores
Notas adhesivas o una hoja de conteo que haga las veces de contador

Solución de problemas

Problemas frecuentes de las actividades de esta semana y qué intentar.

Corregir "todo" de golpe, así que no se sabe cuál era la causaKitTry: Deshaz todos los cambios menos uno; haz un solo cambio, vuelve a ejecutar y comprueba si era ese.
No queda claro cuál es la familia del errorKitTry: Ejecútalo tres veces: si el resultado equivocado es el mismo todas las veces, apunta a la programación; si los resultados cambian, apunta a algo mecánico o a un sensor inestable.
El ciclo nunca terminaSimuladorTry: Ese es un síntoma de programación: revisa que la condición del repetir-hasta de verdad pueda volverse verdadera.
El robot no le hace caso a la paredSimuladorTry: Lee el valor del sensor en el simulador y revisa que el umbral esté del lado correcto: es un error de sensor.
El "robot" se ejecuta distinto cada vezSin dispositivosTry: Haz que cada tarjeta sea una instrucción exacta para que el resultado real se pueda repetir: así es como se detecta el error de verdad.
No queda claro si es una tarjeta o el parachoquesSin dispositivosTry: Lee las tarjetas en voz alta exactamente como están escritas; si están bien, el error es mecánico.
Los resultados se van corriendo a lo largo de las tres corridasKitTry: Revisa las baterías y la posición de salida: una batería que se está agotando es una causa mecánica o de energía de la falta de confiabilidad.
Coincide dos veces y a la tercera fallaKitTry: La corrida que falló es tu pista: revisa la lectura del sensor y el montaje físico justo después de esa corrida.
Las corridas salen distintas aunque no se cambió nadaSimuladorTry: Revisa que la casilla de salida sea realmente idéntica y que el ciclo termine por una condición bien definida, no de milagro.
Todas las corridas coinciden perfecto y se siente demasiado fácilSimuladorTry: Prueba un caso más difícil (una pared más cerca, un giro más cerrado) para ver dónde se rompe la confiabilidad.
Cada persona termina en un lugar distintoSin dispositivosTry: Reescribe las tarjetas como pasos exactos y sin ambigüedad, para que el resultado real se pueda repetir.
La misma persona termina en lugares distintosSin dispositivosTry: Marca el punto de salida y el largo de los pasos para que el caso de prueba sea de verdad idéntico en cada corrida.
El contador queda demasiado altoKitTry: El robot está sumando 1 más de una vez por obstáculo: asegúrate de que la cuenta ocurra una vez por detección, no en cada vuelta del ciclo.
El contador se queda en 0KitTry: Revisa que el paso de sumar 1 esté dentro de la rama "si hay obstáculo" y no fuera de ella: es un error de programación.
El contador cuenta de másSimuladorTry: El sumar 1 se dispara en cada vuelta del ciclo mientras toca un mismo obstáculo; cuenta solo una vez por cada detección nueva.
El contador nunca cambiaSimuladorTry: Confirma que el bloque de sumar 1 esté dentro de la condición del sensor, y no en el ciclo pelón.
Salen demasiadas rayitasSin dispositivosTry: Haz una rayita solo cuando de verdad se dispare la tarjeta de "gira para esquivar", no en cada paso.
Se olvidó reiniciar el contadorSin dispositivosTry: Empieza siempre una corrida nueva poniendo el contador de vuelta en 0: el valor guardado tiene que arrancar limpio.

Respuestas de la comprobación de conocimientos

Las respuestas se muestran aquí solo para la persona adulta; la hoja de trabajo del estudiante las mantiene ocultas.

1. Diagnostica el tipo de error más probable.
Respuesta correcta: Un error de sensor que necesita recalibración
Por qué: El mismo código, más un cambio de iluminación, más lecturas malas, apunta a un error de sensor y calibración, no a uno de programa ni mecánico.
2. ¿Qué es depurar?
Respuesta correcta: Averiguar por qué el resultado real es distinto del esperado, y luego corregirlo
Por qué: Depurar es el trabajo detectivesco de encontrar por qué el resultado real difiere del esperado, y luego corregir esa causa.
3. Un robot iba derecho la semana pasada. Su programa no ha cambiado, pero ahora se curva hacia un lado en cada corrida. ¿Qué familia de error es la más probable?
Respuesta correcta: Un error mecánico
Por qué: Cuando el código no ha cambiado y el robot se desvía siempre para el mismo lado, sospecha de un error mecánico, como una rueda floja o un cable que se arrastra.
4. ¿Qué es un contador?
Respuesta correcta: Una variable que empieza en un número y sube de uno en uno cada vez que pasa algo
Por qué: Un contador es una variable que guarda una cuenta acumulada: empieza en un número y sube de uno en uno cada vez que ocurre un evento.
5. En un ensayo de confiabilidad, ¿qué es el "resultado esperado"?
Respuesta correcta: Lo que DEBERÍA pasar si el programa funciona bien
Por qué: El resultado esperado es lo que debería pasar; lo comparas con el resultado real en cada corrida para ver si el robot es confiable.
6. ¿Por qué se ejecuta la misma tarea tres veces en un ensayo de confiabilidad?
Respuesta correcta: Para demostrar que el robot funciona una y otra vez, y no solo una vez por suerte
Por qué: Varias corridas que coinciden demuestran la confiabilidad; si el resultado real de una corrida no coincide con el esperado, encontraste un error que corregir.