Lecciones 24–28 Desafío de ingeniería

En las Lecciones 24 a 28, los estudiantes aprovechan sus conocimientos de los nidos de ave y de abejas melíferas mientras utilizan el proceso de diseño de ingeniería para diseñar y construir un refugio que proteja de la lluvia (SEP. 6). En la Lección 24, los estudiantes repasan El señor de los crayones: La verdadera historia de la invención de los crayones Crayola (Biebow 2022) para buscar ejemplos del proceso de diseño de ingeniería en acción. En la Lección 25, analizan las propiedades de varios materiales para determinar qué materiales son los más idóneos (PS1.A) para construir su refugio. A lo largo del resto del Desafío de ingeniería, los estudiantes aplican su comprensión de que los materiales que componen una estructura (PS1.A) y la forma y estabilidad de la estructura se relacionan con su función (CC.6) mientras imaginan, crean, ponen a prueba, mejoran y comparten sus soluciones.

Enunciado de aprendizaje

Las personas pueden aplicar lo que saben de los materiales y de sus propiedades para resolver problemas.

Objetivo

▪ Lecciones 24–28: Aplicar el proceso de diseño de ingeniería para construir un refugio que proteja de la lluvia

Aplicación de conceptos

Desafío de ingeniería

Pregunta del fenómeno

¿Qué materiales son idóneos para construir un refugio que proteja de la lluvia?

2-PS1-2 Analizan los datos obtenidos al poner a prueba distintos materiales para determinar cuáles tienen las propiedades que son más adecuadas para un propósito determinado. (Demostrar)

K—2-ETS1-1 Hacen preguntas, hacen observaciones y recopilan información sobre una situación que las personas quieren cambiar para definir un problema sencillo que se pueda resolver desarrollando un objeto o instrumento nuevo o mejorando alguno ya existente. (Demostrar)

SEP.3: Planificar y realizar investigaciones

▪ Hacen observaciones (obtenidas de primera mano o de medios audiovisuales) o mediciones de un objeto, instrumento o solución propuestos para determinar si logra resolver un problema o alcanzar un objetivo

SEP.4: Analizar e interpretar datos

▪ Analizan los datos obtenidos al poner a prueba un objeto o instrumento para determinar si funciona según lo previsto.

SEP.6: Elaborar explicaciones y diseñar soluciones

▪ Usan instrumentos o materiales para diseñar o construir un dispositivo que resuelva un problema específico o dé una solución a un problema específico.

PS1.A: Estructura y propiedades de la materia

▪ Diferentes propiedades son adecuadas para diferentes propósitos.

▪ Se puede construir una gran variedad de objetos a partir de un pequeño conjunto de piezas.

ETS1.A: Definir y delimitar los problemas de ingeniería

▪ Una situación que las personas quieren cambiar o crear se puede abordar como un problema para resolver por medio de la ingeniería.

▪ Hacer preguntas, hacer observaciones y recopilar información sirve de ayuda para reflexionar sobre los problemas.

▪ Antes de comenzar el diseño de una solución, es importante comprender claramente el problema.

CC.6: Estructura y función

▪ La forma y la estabilidad de las estructuras de objetos naturales y diseñados se relacionan con sus funciones

Estudiante Cuaderno de ciencias (Guía de actividad de la Lección 24)

Marcador (1), cuadrado preparado de 2″ de papel de construcción (1)

Cuaderno de ciencias (Guía de actividad de la Lección 25)

Prueba de materiales (1 juego por grupo): paño de queso o tejido de algodón preparado (1 pieza); palitos artesanales grandes (5); papel de aluminio preparado (1 pieza); tarjeta de 3″ × 5″ (1); papel de construcción de 9″ × 12″ en azul, color café o morado (3 hojas); envoltorio de plástico preparado (1 pieza); bandejas de plástico o metal (2 o 3 dependiendo del tamaño de la bandeja)

Papel de rotafolio, papel para impresora de 8.5″ × 11″ o pizarras blancas personales para presentaciones grupales

Maestro Criterios de corrección del Desafío de ingeniería (Recurso A de la Lección 24) nido es ruidoso (Aston and Long 2022)

Imagen del proceso de diseño de ingeniería (Recurso B de la Lección 24)

El señor de los crayones: La verdadera historia de la invención de los crayones Crayola (Biebow 2022)

Papel de construcción de 9″ × 12″ (2 o 3 hojas)

Preparación de pruebas de materiales: paño de queso o tejido de algodón (9 pies cuadrados), papel de aluminio (1 rollo), envoltorio de plástico (1 rollo), atomizador lleno de agua (4)

Resultados de las muestras de las pruebas de materiales (Recurso de la Lección 25)

Lección 24 Lección 25 Lección 26 Lección 27 Lección 28

Maestro Materiales del Desafío de ingeniería: varios materiales hechos de tela, metal, papel, plástico y madera, tales como paño de queso, limpiapipas, bolitas de algodón, tejido de algodón, hisopos de algodón, papel de aluminio, bolsas de papel, clips, tarjetas, papel para impresora de 8.5″ × 11″, toallas de papel, bloques de espuma, bloques de construcción de plástico, envoltorio de plástico, pajillas de plástico, agitadores de café de madera, palitos artesanales grandes y palillos; plastilina gris no endurecedora (10 oz); lentes de seguridad (1 por estudiante); tijeras de punta roma (1 por grupo); cinta adhesiva transparente o de enmascarar (al menos una tira de 12″ de largo por grupo)

Nota: Reserve una tira de paño de queso de 5″ × 36″ y al menos 6 oz de plastilina no endurecedora y 12 palitos artesanales grandes para la Evaluación final del módulo de la Lección 30.

Materiales de prueba del Desafío de ingeniería: papel de construcción de 9″ × 12″ (1 hoja por grupo), atomizador lleno de agua, Procedimiento para poner a prueba los refugios (Recurso de la Lección 27)

Preparación Prepare cuadrados de papel para que los estudiantes dibujen la persona, animal u objeto que planean proteger. Corte el papel de construcción en cuadrados de 2″ para que cada estudiante reciba un cuadrado.

Preparare los materiales para la prueba de materiales. Corte el paño de queso o tejido de algodón, el papel de aluminio y el envoltorio de plástico en trozos de 3″ × 5″ para preparar 1 pieza de cada material por grupo.

Preparare los materiales del Desafío de ingeniería y colóquelos en el frente del salón de clases.