GUÍA MAESTRA

SEMANA 8 — Diccionarios y estructuras de datos más complejas

Asignatura: Programación de Computadores con Python / Fundamentos de Programación Programas: Ingeniería Agrícola, Civil y Agroindustrial — Universidad de Sucre

En esta semana los estudiantes avanzan hacia estructuras de datos más organizadas, utilizadas frecuentemente en programación científica, ingeniería y análisis de datos.

Hasta ahora se ha trabajado con:

  • variables simples
  • listas
  • funciones
  • bucles

Ahora se introduce una estructura fundamental:

los diccionarios (dict).

Los diccionarios permiten organizar información mediante pares clave-valor, lo cual es muy útil cuando los datos tienen etiquetas o nombres.

Ejemplos en ingeniería:

  • estaciones meteorológicas
  • sensores de campo
  • propiedades de materiales
  • datos experimentales etiquetados

OBJETIVO DE APRENDIZAJE

Al finalizar la semana el estudiante será capaz de:

  • Comprender qué es un diccionario en Python.
  • Crear diccionarios para organizar información.
  • Acceder a valores mediante claves.
  • Recorrer diccionarios mediante bucles.
  • Aplicar diccionarios a problemas de ingeniería.

SESIÓN 1 (2 HORAS)

Introducción a los diccionarios

1. Introducción conceptual del docente (20 minutos)

El profesor plantea la siguiente situación:

Un ingeniero registra temperaturas en diferentes ciudades.

Datos:

Sincelejo → 28
Montería → 29
Cartagena → 30
Barranquilla → 31

Si se usan listas:

ciudades = ["Sincelejo", "Montería", "Cartagena", "Barranquilla"]

temperaturas = [28, 29, 30, 31]

Pero esto puede generar confusión.

Una estructura más clara es un diccionario.

¿Qué es un diccionario?

Un diccionario es una estructura de datos que almacena información mediante pares clave-valor.

Ejemplo

temperaturas = {
    "Sincelejo": 28,
    "Montería": 29,
    "Cartagena": 30,
    "Barranquilla": 31
}

Explicación

Clave Valor
Sincelejo 28
Montería 29
Cartagena 30
Barranquilla 31

2. Activación del tutor IA

Los estudiantes interactuarán con un ChatBot utilizando la funcionalidad:

Estudia y Aprende

Se recomienda utilizar:

GPT Programación Python – Ingeniería

PROMPT DE INICIO — SEMANA 8

Actúa como tutor experto en programación Python aplicada a ingeniería.

Tema: Diccionarios en Python.

1) Explica primero de forma simple qué es un diccionario.
2) Luego explica formalmente qué es una estructura clave-valor.
3) Explica cómo se crean diccionarios en Python.
4) Explica los conceptos de:
   - clave
   - valor
   - acceso a elementos
5) Presenta 3 ejemplos de diccionarios aplicados a ingeniería.

Después hazme 3 preguntas para verificar si comprendí el concepto.

3. Interacción guiada con IA (30 minutos)

El estudiante debe:

  1. Leer la explicación del tutor IA.
  2. Responder las preguntas propuestas.
  3. Solicitar ejemplos adicionales si lo considera necesario.

4. Acceder a valores de un diccionario

Ejemplo:

temperaturas = {
    "Sincelejo": 28,
    "Montería": 29,
    "Cartagena": 30
}

print(temperaturas["Sincelejo"])

Resultado:

28

5. Agregar nuevos datos

Ejemplo:

temperaturas["Medellín"] = 24

Nuevo diccionario:

{
"Sincelejo": 28,
"Montería": 29,
"Cartagena": 30,
"Medellín": 24
}

6. Funciones útiles para diccionarios

Obtener claves

temperaturas.keys()

Obtener valores

temperaturas.values()

Obtener pares clave-valor

temperaturas.items()

SESIÓN 2 (2 HORAS)

Procesamiento de diccionarios

En esta sesión los estudiantes aplican diccionarios en programas simples y realizan la síntesis escrita del tema.

1. Activación del tutor IA

Los estudiantes interactúan nuevamente con el ChatBot.

PROMPT DE APRENDIZAJE — SESIÓN 2

Actúa como tutor experto en programación Python para ingeniería.

Explícame:

1) Qué es un diccionario en Python.
2) Cómo se crean diccionarios.
3) Cómo acceder a valores mediante claves.
4) Cómo recorrer diccionarios usando un bucle.
5) Qué errores comunes cometen los estudiantes al usar diccionarios.

Después:

• presenta 3 ejemplos de programas con diccionarios
• explica cada línea del código
• propone un ejercicio aplicado a ingeniería donde se usen diccionarios.

2. Recorrer diccionarios

Ejemplo:

temperaturas = {
    "Sincelejo": 28,
    "Montería": 29,
    "Cartagena": 30
}

for ciudad, temp in temperaturas.items():
    print(ciudad, temp)

Explicación

El bucle recorre cada par clave-valor.

3. Ejemplo aplicado a ingeniería

Registro de estaciones meteorológicas

estaciones = {
    "Estacion1": 12,
    "Estacion2": 8,
    "Estacion3": 15,
    "Estacion4": 10
}

for estacion, lluvia in estaciones.items():
    print(estacion, "→", lluvia, "mm")

Interpretación

Cada estación registra precipitación en milímetros.

4. Ejemplo aplicado a propiedades de materiales

material = {
    "densidad": 7850,
    "modulo_elasticidad": 200e9,
    "resistencia": 250
}

print("Densidad:", material["densidad"])
print("Resistencia:", material["resistencia"])

Interpretación

Se organizan propiedades físicas de un material.

5. Ejercicio de razonamiento

El docente plantea:

Diccionario de lluvias:

A → 10
B → 8
C → 12
D → 6

Pregunta:

¿Cuál estación tiene mayor precipitación?

Los estudiantes deben identificar:

C → 12 mm

6. Mini-proyecto aplicado a ingeniería

Análisis de sensores

sensores = {
    "sensor1": 25.4,
    "sensor2": 24.8,
    "sensor3": 26.1
}

for sensor, valor in sensores.items():
    print(sensor, valor)

Interpretación

Cada sensor registra temperatura o humedad.

7. PROMPT GLOBAL DE CIERRE

Al finalizar la sesión los estudiantes deben generar el resumen que escribirán manualmente.

Actúa como tutor experto en programación Python.

Con base en el tema que acabamos de estudiar (Diccionarios en Python),
elabora un RESUMEN BREVE que cumpla las siguientes condiciones:

1. Debe caber en UNA SOLA HOJA escrita a mano.
2. Debe usar lenguaje claro y técnico.
3. Debe incluir:

- idea central del tema
- conceptos clave explicados con sencillez
- relación entre claves, valores y estructuras de datos
- un ejemplo aplicado a ingeniería

4. No debe ser copia literal de libros.
5. Debe permitir que el estudiante lo escriba comprendiendo lo esencial.

Al final agrega una frase breve de reflexión sobre la importancia de organizar datos en programación.

8. ACTIVIDAD FINAL — HOJA ESTUDIA Y APRENDE

Los estudiantes completarán la hoja institucional.

En el reverso deben escribir a mano:

  • qué es un diccionario
  • qué son claves y valores
  • cómo acceder a datos
  • cómo recorrer diccionarios con for
  • ejemplo aplicado a ingeniería

RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA SEMANA

Al finalizar la semana el estudiante será capaz de:

  • crear diccionarios en Python
  • acceder a valores mediante claves
  • recorrer diccionarios con bucles
  • organizar información estructurada