BricQ Motion Prime

Vehículo de vela

¿Puede un vehículo de vela navegar de cara al viento? Investiga cómo fuerzas invisibles pueden cambiar el movimiento de un objeto y cómo esta fuerza actúa desde cierta distancia.

30-45 min.
Intermedio
Ciclo medio de primaria
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Preparar

  • Revisa el material en línea para el alumno. Utiliza un proyector para compartir este material con tus alumnos durante la lección.
  • Asegúrate de haber trabajado previamente las tres leyes del movimiento de Newton.
  • Ten en consideración las habilidades y conocimientos previos de todos tus alumnos. Emplea otras opciones de lección para que esta sea accesible a todos. Consulta la sección Otras opciones a continuación para inspirarte.
  • Coloca los ventiladores en el suelo, dejando al menos tres metros frente a cada uno de ellos para que los vehículos de vela tengan espacio para moverse. Utiliza una tira de cinta para señalar una posición de partida frente a cada ventilador (de manera perpendicular al mismo).

Despertar el interés

(Clase completa, 5 minutos)

  • Echad un vistazo desde aquí al vídeo para el alumno o acceded al mismo a través del material online para el alumno.
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  • Inicia un breve debate acerca de qué fuerza hace que un vehículo de vela se mueva.
  • Haz preguntas tipo:
    • ¿Qué fuerzas has visto intervenir al ver el velero y la cometa del vídeo? (empuje y tracción)
    • ¿Qué fuerza hacía que el velero se moviese? (La fuerza de empuje del viento).
  • ¿En qué situaciones no funciona un velero? (Si el viento sopla directamente frente al velero, este no puede navegar completamente de cara al viento).
  • Di a tus alumnos que van a construir un vehículo de vela y que investiguen cómo la fuerza del viento puede cambiar su movimiento.

Explorar

(Grupos pequeños, 30 minutos)

  • Pide a los alumnos que trabajen en parejas para construir el modelo de vehículo de vela. Diles que se turnen para que, mientras un compañero busca los ladrillos, el otro construya, invirtiendo los papeles tras completar cada paso.
  • Puedes encontrar apoyo a la construcción en la siguiente sección de Consejos.
  • Remítelos a los tres experimentos del material para el alumno y reparte las hojas de trabajo para el alumno.

Experimento 1: A sotavento

  • Pide a tus alumnos que coloquen sus vehículos de vela en la línea de salida de espaldas a los ventiladores.
  • Diles que enciendan los ventiladores y que dejen que sus vehículos de vela naveguen a sotavento (directamente de espaldas a los ventiladores) y realicen observaciones acerca de su movimiento. Para optimizar el movimiento del vehículo de vela, el ángulo de navegación puede ajustarse girando el pequeño engranaje. Los casquillos rojos también se pueden mover para cambiar la forma de la vela.
  • Reta a tus alumnos a encontrar el mejor ángulo y forma de vela para hacer que el vehículo de vela recorra la mayor distancia.
  • Pídeles que registren el mejor ángulo y forma en sus hojas de trabajo para el alumno.

Experimento 2: Viento cruzado

  • Pide a tus alumnos que coloquen sus vehículos de vela en la línea de salida en ángulo recto, 90 grados en perpendicular al ventilador.
  • Haz que enciendan los ventiladores para comprobar si sus vehículos de vela se mueven a un lado del ventilador. (Tendrán que ajustar de nuevo el ángulo de la vela para optimizar el movimiento del vehículo de vela).
  • Reta a tus alumnos a encontrar el mejor ángulo de vela y a registrarlo en sus hojas de trabajo.

Experimento 3: A barlovento

  • Haz que los alumnos giren ligeramente sus vehículos de vela con respecto a la línea de salida y hacia el ventilador para comprobar qué ángulo de vela puede hacer que el vehículo de vela navegue “a barlovento”, hacia la dirección de la cual procede el viento. Pueden utilizar la herramienta de medición de ángulo de sus sets para medir el ángulo de barlovento del vehículo de vela con respecto a la línea. Con los ajustes correctos, los alumnos podrán hacer que sus vehículos de vela se muevan a barlovento pero no directamente de cara al viento.

Explicar

(Clase completa, 5 minutos)

  • Reúne a tus alumnos para revisar sus experimentos y debatir acerca de ellos.
  • Haz preguntas tipo:
    • ¿Qué ángulo fue el mejor para cada experimento?
    • ¿Cuáles eran los límites? (Demasiado viento con el ángulo inadecuado puede hacer que el vehículo de vela vuelque. Ese es el motivo de que los veleros “arríen” sus velas para reducir la superficie de la vela, y que así el barco no se incline demasiado y vuelque).
    • ¿Por qué el vehículo de vela no puede desplazarse a más de 45 grados a barlovento (hacia el ventilador)? (La suma de los vectores de fuerza que actúan sobre el vehículo lo empuja a sotavento).

Desarrollar

  • Si el tiempo lo permite, explica en detalle qué fuerzas que intervienen (vectores de fuerza).
  • Deja algo de tiempo para que los alumnos desmonten sus modelos, ordenen de nuevo los ladrillos en sus bandejas y limpien sus puestos de trabajo.

Evaluar

(De manera continua a lo largo de la lección)

  • Valora el trabajo que ha hecho cada alumno.
  • Estimula la autoevaluación.
  • Puedes usar las rúbricas de evaluación facilitadas para simplificar el proceso.

Lista de comprobación de observación

  • Mide la competencia de tus alumnos a la hora de describir cómo diferentes fuerzas pueden cambiar el movimiento de un objeto.
  • Crea una escala que se ajuste a tus necesidades. Por ejemplo:
    1. Necesita más apoyo.
    2. Puede trabajar de manera autónoma.
    3. Puede enseñar a otros.

Autoevaluación

  • Pide a cada alumno que elija el ladrillo que, en su opinión, mejor representa su trabajo.
    • Verde: Con algo de ayuda, puedo describir cómo una fuerza invisible puede cambiar el movimiento de un objeto.
    • Azul: Sé que puedo describir cómo una fuerza invisible puede cambiar el movimiento de un objeto.
    • Violeta: Puedo describir y explicar cómo una fuerza invisible puede cambiar el movimiento de un objeto.

**Comentarios de los compañeros

  • Anima a tus alumnos a evaluar a sus compañeros:
    • Utilizando la anterior escala de ladrillos para puntuar el rendimiento de sus compañeros.
    • Presentando sus ideas y aportando sugerencias constructivas.
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Consejos

Consejos para el modelo

  • Haz que los grupos comiencen a realizar sus pruebas nada más terminar de construir. Deben turnarse en la realización de ajustes en las velas para garantizar que todo el mundo tenga oportunidad de probar los modelos.
  • Escoge UN SOLO ajuste de velocidad de ventilador para todas las pruebas. Cualquier velocidad es apta.
  • Si tu ventilador es demasiado grande o potente, intenta alejarlo más de la línea de salida. También podrías utilizar un mueble para bloquear parte del flujo de aire del ventilador.
  • Si tu ventilador es demasiado pequeño, acércalo más a los modelos o intenta mover el ventilador con la mano siguiendo los modelos.

Otras opciones

Formas de simplificar la lección:

  • Haz que tus alumnos coloquen la vela a 90 grados para cada una de las pruebas.

Formas de aumentar la dificultad:

  • Anima a los alumnos a ajustar la forma de la vela triangular.
  • Reta a tus alumnos a averiguar cómo hacer que el vehículo de vela se mueva a barlovento.
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Extensiones

(Nota: se requerirá tiempo adicional.)
Para incorporar el desarrollo de habilidades de matemáticas, haz que los alumnos dejen que sus vehículos de vela se desplacen a un ángulo de 60 grados con respecto a la línea de salida y midan a qué distancia se van a desplazar contando cuántas revoluciones realizan las ruedas traseras antes de detenerse. Pueden utilizar el ángulo y la distancia recorrida para calcular el área del triángulo creado.

Diámetro de rueda trasera = 43,2 mm
Circunferencia de la rueda = (π x D = C)

LOMCE MATEMÁTICAS
BLOQUE 2 NÚMEROS Y ÁLGEBRA
1.3. Emplea adecuadamente los distintos tipos de números y sus operaciones, para resolver problemas cotidianos contextualizados, representando e interpretando mediante medios tecnológicos, cuando sea necesario, los resultados obtenidos.
5.1. Identifica y discrimina relaciones de proporcionalidad numérica (como el factor de conversón o cálculo de porcentajes) y las emplea para resolver problemas en situaciones cotidianas.

Apoyo docente

Los alumnos van a:

  • Comprender cómo la fuerza del viento que actúa desde cierta distancia puede cambiar el movimiento de un objeto.
  • Explorar la relación entre energía y fuerzas
  • Set BricQ Motion Prime de LEGO® Education (uno por pareja)
  • Cinta de carrocero
  • Ventiladores eléctricos de sobremesa medianos (idealmente, uno por cada diez alumnos)

Material para los estudiantes

HOJA DE TRABAJO PARA EL ALUMNO

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