BricQ Motion Prime
Vehículo de hélice
Aunque no es fácil para un velero o un vehículo de vela desplazarse a barlovento, es posible hacerlo mediante una inteligente labor de ingeniería. Investiga cómo las fuerzas mecánicas pueden cambiar el movimiento de un objeto y cómo estas fuerzas pueden actuar desde cierta distancia.
30-45 min
Avanzado
Primer ciclo de ESO
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 hélice 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.
- Inicia un breve debate acerca de qué fuerza hace que un vehículo de hélice se mueva.
- Haz preguntas tipo:
- ¿Qué hace que una turbina eólica se mueva? (El viento generado por las diferencias en la presión atmosférica).
- ¿Qué fuerzas hacen que una turbina eólica se mueva? (La forma de las palas afecta a los vectores de fuerza del viento, lo que genera un movimiento de rotación).
- Di a tus alumnos que van a construir un vehículo de hélice 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 hélice. 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 (Apoyo docente - Recursos adicionales).
Experimento 1: A barlovento
- Pide a tus alumnos que coloquen sus vehículos de hélice en la línea de salida, orientados hacia los ventiladores.
- Diles que enciendan los ventiladores y observen cómo se mueven sus coches.
- Pídeles que registren sus observaciones en sus hojas de trabajo para el alumno.
Experimento 2: A sotavento
- Pide a tus alumnos que inviertan la posición de la hélice para que quede orientado hacia atrás, o dale la vuelta de arriba abajo al conjunto de engranajes para que el engranaje gris quede en la parte superior.
- Haz que enciendan el ventilador para observar qué le ocurre a sus coches cuando están orientados hacia delante y luego hacia atrás.
- Pídeles que registren sus observaciones en sus hojas de trabajo para el alumno.
Experimento 3: Más palas en la hélice
- Haz que tus alumnos añadan una pala adicional a la hélice y vuelvan a realizar el experimento. Si hay tiempo suficiente, haz que prueben estas variaciones:
- Módulo de engranaje de hélice orientado hacia arriba
- Módulo de engranaje de hélice orientado hacia abajo
- Módulo de engranaje de hélice orientado hacia atrás
- Una hélice de cuatro palas
- Una hélice de seis palas (ver pista en la página 3 del libro de instrucciones de construcción)
Explicar
(Clase completa, 5 minutos)
- Reúne a tus alumnos para revisar sus experimentos y debatir acerca de ellos.
- Haz preguntas tipo:
- ¿Qué podrías cambiar para hacer que tu coche pase de desplazarse hacia el viento (a barlovento) a desplazarse alejándose del viento (a sotavento)? (Los engranajes o la dirección de la hélice).
- ¿Qué hace que el vehículo de hélice se mueva a barlovento (hacia el ventilador)? (La suma de los vectores de fuerza actúa sobre el vehículo, empujándolo en dirección a barlovento).
- ¿Puede un coche impulsado por el viento desplazarse más rápido de lo que el viento está soplando? (¡Sí! Algunos de los coches que aparecieron en el vídeo que vimos al comienzo de la clase se estaban moviendo mucho más rápido de lo que soplaba el viento).
Desarrollar
(Clase completa, 5 minutos)
- 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 y mecanismos pueden cambiar el movimiento de un objeto.
- Crea una escala que se ajuste a tus necesidades. Por ejemplo:
- Necesita más apoyo.
- Puede trabajar de manera autónoma.
- 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 en combinación con un tren de engranajes puede cambiar el movimiento de un objeto.
- Azul: Puedo describir cómo una fuerza invisible en combinación con un tren de engranajes puede cambiar el movimiento de un objeto.
- Violeta: Puedo describir y explicar cómo una fuerza invisible en combinación con un tren de engranajes 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.
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 para garantizar que todo el mundo tenga oportunidad de probar los modelos.
- Escoge UNA SOLA 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. Puedes 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 prueben solamente la variable básica del modelo consistente en hacer que el coche se mueva a barlovento.
Formas de aumentar la dificultad:
- Reta a los alumnos a averiguar cómo hacer que sus coches se desplacen a barlovento de manera más eficaz.
- Pide a los alumnos que averigüen cómo sustituir el ventilador por un volante de inercia para hacer que sus coches se muevan.
Actividades adicionales
(Nota: se requerirá tiempo adicional).
Para incorporar el desarrollo de habilidades de matemáticas, pide a tus alumnos que exploren el concepto de relación y utilicen el lenguaje de relación para describir la relación entre la velocidad con la que giran las palas de la hélice y la velocidad con la que giran las ruedas.
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 conversión o cálculo de porcentajes) y las emplea para resolver problemas en situaciones cotidianas.
Apoyo docente
Los alumnos van a:
- Comprender cómo las fuerzas pueden cambiar el movimiento de un objeto.
- Comprender cómo las fuerzas pueden actuar desde cierta distancia.
- Explorar la relación entre energía y fuerzas
- Sets BricQ Motion Prime de LEGO® Education (uno por pareja)
- Cinta de carrocero
- Ventiladores eléctricos de sobremesa medianos (idealmente, uno por cada diez alumnos)
Referencia legislativa relativa a la LOMCE
(BOE Núm.3,3 de enero de 2015 R.D.1105/2014)
FÍSICA Y QUÍMICA
Bloque 1 La actividad científica
Contenidos
- El método científico: sus etapas.
- Medida de magnitudes. Sistema Internacional de Unidades. Notación científica.
Criterios de evaluación
- Reconocer e identificar las características del método científico.
- Valorar la investigación científica y su impacto en la industria y en el desarrollo de la sociedad.
- Desarrollar pequeños trabajos de investigación en los que se ponga en práctica la aplicación del método científico y la utilización de las TIC
Estándares de aprendizaje evaluables
1.1 Formula hipótesis para explicar fenómenos cotidianos utilizando teorías y modelos científicos.
1.2 Registra observaciones, datos y resultados de manera organizada y rigurosa, y los comunica de forma oral y escrita utilizando esquemas, gráficos, tablas y expresiones matemáticas.
2.1 Relaciona la investigación científica con las aplicaciones tecnológicas en la vida cotidiana.
6.2 Participa, valora, gestiona y respeta el trabajo individual y en equipo.
Bloque 4 El movimiento y las fuerzas
Contenidos
- Las fuerzas. Efectos Velocidad media, velocidad instantánea y aceleración.
- Máquinas simples.
Criterios de evaluación
- Reconocer el papel de las fuerzas como causa de los cambios en el estado de movimiento y de las deformaciones.
- Valorar la utilidad de las máquinas simples en la transformación de un movimiento en otro diferente, y la reducción de la fuerza aplicada necesaria.
Estándares de aprendizaje evaluables
1.1 En situaciones de la vida cotidiana, identifica las fuerzas que intervienen y las relaciona con sus correspondientes efectos en la deformación o en la alteración del estado de movimiento de un cuerpo.
1.3 Establece la relación entre una fuerza y su correspondiente efecto en la deformación o la alteración del estado de movimiento de un cuerpo.
4.1 Interpreta el funcionamiento de máquinas mecánicas simples considerando la fuerza y la distancia al eje de giro y realiza cálculos sencillos sobre el efecto multiplicador de la fuerza producido por estas máquinas.
TECNOLOGIA
Bloque 1. Proceso de resolución de problemas tecnológicos
Criterios de evaluación
- Identificar las etapas necesarias para la creación de un producto tecnológico desde su origen hasta su comercialización describiendo cada una de ellas, investigando su influencia en la sociedad y proponiendo mejoras tanto desde el punto de vista de su utilidad como de su posible impacto social.
- Realizar las operaciones técnicas previstas en un plan de trabajo utilizando los recursos materiales y organizativos con criterios de economía, seguridad y respeto al medio ambiente y valorando las condiciones del entorno de trabajo.
Estándares de aprendizaje evaluables
1.1 Diseña un prototipo que da solución a un problema técnico, mediante el proceso de resolución de problemas tecnológicos.
2.1 Elabora la documentación necesaria para la planificación y construcción del prototipo.
Bloque 4. Estructuras y mecanismos: máquinas y sistemas
Criterios de evaluación
2. Observar y manejar operadores mecánicos responsables de transformar y transmitir movimientos, en máquinas y sistemas, integrados en una estructura.
Estándares de aprendizaje evaluables
2.1 Describe mediante información escrita y gráfica como transforma el movimiento o lo transmiten los distintos mecanismos.
2.2 Calcula la relación de transmisión de distintos elementos mecánicos como las poleas y los engranajes.
2.3 Explica la función de los elementos que configuran una máquina o sistema desde el punto de vista estructural y mecánico.
INICIACIÓN A LA ACTIVIDAD EMPRENDEDORA Y EMPRESARIAL
Bloque 1. Autonomía personal, liderazgo e innovación
Criterios de evaluación
- Tomar decisiones para la resolución de problemas, eligiendo opciones de forma independiente y razonada, recurriendo a ayuda selectivamente, reconociendo las fortalezas y debilidades personales en diversas situaciones y, en especial, ante las tareas encomendadas confiando en sus aptitudes personales y habilidades con responsabilidad y asunción de las consecuencias.
- Comunicarse y negociar con los demás aplicando efectivamente las técnicas resolviendo adecuadamente los conflictos y valorando el planteamiento y discusión de propuestas personales y de grupo como elementos para alcanzar el logro propuesto, ejerciendo el liderazgo de una manera positiva y organizando el trabajo común.
Estándares de aprendizaje evaluables
1.2 Resuelve situaciones propuestas haciendo uso de sus recursos personales con seguridad y confianza.
3.1. Participa en situaciones de comunicación de grupo demostrando iniciativa y respeto y expresando con claridad sus ideas y recogiendo y argumentando las de los demás integrantes.
3.2. Propone alternativas de solución intentando integrar intereses y alcanzar acuerdos mediante negociación aplicando técnicas e intentando influir positivamente en los demás.
3.3. Desempeña el rol dirigente cuando le corresponde con respeto, entusiasmo y autocontrol organizando las tareas del grupo y determinando normas de funcionamiento que impliquen y motiven a todos y promuevan la consecución de la tarea grupal.
Extensión a:
MATEMÁTICAS
Bloque 1 Procesos, métodos y actitudes en matemáticas
Contenidos
- Práctica de los procesos de matematización y modelización, en contextos de la realidad y en contextos matemáticos
Criterios de evaluación
- Desarrollar procesos de matematización en contextos de la realidad cotidiana (numéricos, geométricos, funcionales, estadísticos o probabilísticos) a partir de la identificación de problemas en situaciones problemáticas de la realidad.
- Desarrollar y cultivar las actitudes personales inherentes al quehacer matemático.
Estándares de aprendizaje evaluables
6.5 Realiza simulaciones y predicciones, en el contexto real, para valorar la adecuación y las limitaciones de los modelos, proponiendo mejoras que aumenten su eficacia.
8.4 esarrolla actitudes de curiosidad e indagación, junto con hábitos de plantear/se preguntas y buscar respuestas adecuadas, tanto en el estudio de los conceptos como en la resolución de problemas.
Bloque 2. Números y Álgebra
Contenidos
- Razón y proporción. Magnitudes directa e inversamente proporcionales. Constante de proporcionalidad.
- Resolución de problemas en los que intervenga la proporcionalidad directa o inversa o variaciones porcentuales. Repartos directa e inversamente proporcionales.
- Elaboración y utilización de estrategias para el cálculo mental, para el cálculo aproximado y para el cálculo con calculadora u otros medios tecnológicos.
Criterios de evaluación
- Utilizar números naturales, enteros, fraccionarios, decimales y porcentajes sencillos, sus operaciones y propiedades para recoger, transformar e intercambiar información y resolver problemas relacionados con la vida diaria.
- Utilizar diferentes estrategias (empleo de tablas, obtención y uso de la constante de proporcionalidad, reducción a la unidad, etc.) para obtener elementos desconocidos en un problema a partir de otros conocidos en situaciones de la vida real en las que existan variaciones porcentuales y magnitudes directa o inversamente proporcionales.
Estándares de aprendizaje evaluables
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.
LENGUA CASTELLANA Y LITERATURA
Bloque 1. Comunicación oral: escuchar y hablar
Contenidos
- Hablar. Participación en debates, coloquios y conversaciones espontáneas observando y respetando las normas básicas de interacción, intervención y cortesía que regulan estas prácticas orales.
Criterios de evaluación
- Comprender el sentido global de textos orales.
- Participar y valorar la intervención en debates, coloquios y conversaciones espontáneas.
Criterios de evaluación
3.1 Escucha, observa y explica el sentido global de debates, coloquios y conversaciones espontáneas identificando la información relevante, determinando el tema y reconociendo la intención comunicativa y la postura de cada participante, así como las diferencias formales y de contenido que regulan los intercambios comunicativos formales y los intercambios comunicativos espontáneos.
3.2 Reconoce y asume las reglas de interacción, intervención y cortesía que regulan los debates y cualquier intercambio comunicativo oral. Interviene y valora su participación en actos comunicativos orales.
7.2 Se ciñe al tema, no divaga y atiende a las instrucciones del moderador en debates y coloquios.
7.4 Respeta las normas de cortesía que deben dirigir las conversaciones orales ajustándose al turno de palabra, respetando el espacio, gesticulando de forma adecuada, escuchando activamente a los demás y usando fórmulas de saludo y despedida.
Competencias trabajadas en esta unidad
- Comunicación lingüística.
- Competencia matemática y competencias básicas en ciencia y tecnología.
- Aprender a aprender
Material para los estudiantes
HOJA DE TRABAJO PARA EL ALUMNO
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