Prepararse para los peligros naturales

(NOTA: Esta lección contiene una parte A y una parte B. Ambas partes son importantes para obtener acceso al aprendizaje íntegro del nivel educativo. Si el tiempo es limitado, revisa ambas partes y elige aquellos elementos que mejor cumplan los requisitos de los alumnos).

En esta lección los alumnos aprenden comparando varias formas de reducir los efectos de los terremotos sobre los edificios y las personas que los usan. Así pues, la clase deberá crear varias soluciones diferentes para poder comparar. El modelo y el programa de ejemplo muestran algunos diseños de edificios posibles, además de una máquina para realizar las pruebas. Diles a los alumnos que se inspiren con estos ejemplos para luego diseñar y construir su propia una estructura resistente a los terremotos.

• Cada grupo de alumnos creará un diseño de edificio. Luego, los grupos compararán los diseños y los resultados. Ayuda a los alumnos a establecer criterios de comparación.

• Fundamentos científicos. Terremotos: Los procesos naturales de la Tierra, como los deslizamientos repentinos de la corteza terrestre o la actividad volcánica, pueden causar terremotos.

• Conocimientos previos. Prepararse para los terremotos: Usando los materiales de ciencias disponibles y los vídeos indicados en la sección “Materiales”, comparte información, imágenes y definiciones.

  • Los terremotos son un peligro resultante de un proceso natural de la Tierra. Otros ejemplos de peligros son las inundaciones, los tsunamis y las erupciones volcánicas. Durante un terremoto, el suelo a veces tiembla con fuerza, lo que puede dañar o destruir edificios y amenazar la seguridad de las personas.
  • Las personas pueden reducir los efectos de los terremotos de muchas maneras, una de las cuales es diseñar edificios resistentes a los terremotos. Estos edificios reducen el peligro gracias a su forma y sus materiales. También tienen partes cuya función es sufrir daños para evitar que todo el edificio se vea afectado. Un equivalente sería el parachoques de un vehículo, que absorbe la energía de un choque y queda aplastado para proteger a las personas que están dentro.
  • Las medidas de preparación, como los sistemas de alarma de emergencia, alertan a las personas para que se pongan a salvo rápidamente.
  • Vocabulario fundamental: Procesos terrestres, peligro natural, terremoto

• Experiencia de construcción y programación: Revisa las sugerencias de la unidad didáctica. Para esta lección, quizá también quieras:

  • Reforzar los conceptos con el tutorial “El motor”, disponible en el menú “Comenzar” de la app SPIKE.
  • Usar las secciones dedicadas a los bloques de evento y motor en “Bloques de palabra”, disponibles en el menú “Ayuda” de la app SPIKE, para prestar más ayuda.

• Materiales: Busca vídeos de pruebas de sacudidas sísmicas (busca “estructuras resistentes a terremotos”). Si quieres, enséñalos al exponer los fundamentos.

PARTE A (45 minutos)

• Presenta a los personajes principales de la historia y el primer desafío: Leo sabe que en algunos lugares hay terremotos. Para mantener a las personas a salvo, ayúdale a diseñar edificios que resistan los seísmos.

• PIENSA: Mantened una breve charla sobre los temas de la lección usando, si quieres, la imagen de la historia.

  • ¿Cuáles son las formas que hacen que un edificio tenga menos probabilidades de sufrir daños durante un terremoto? ¿Por qué? (Las formas triangulares y piramidales, porque son estables y se balancean menos).
  • ¿Qué materiales de construcción resisten bien la fuerza de un terremoto? ¿Por qué? (El acero, porque es fuerte y se dobla en lugar de romperse).
  • ¿Cómo podemos diseñar edificios para reducir los efectos de los terremotos? (Usar una buena combinación de materiales y formas, como acero y una forma triangular; probar y mejorar los diseños para encontrar la mejor solución).

• Reparte un set SPIKE^™ Essential y un dispositivo a cada grupo.

• Mientras los alumnos trabajan, considera compartir los siguientes ejemplos como ayuda para construir o programar. Aclara que son sugerencias de estructuras resistentes a terremotos. Los grupos de alumnos deben diseñar y construir su propia estructura.

• Pide a los alumnos que lleven a cabo las siguientes actividades:

  • Usar el modelo de base para CONSTRUIR un edificio y una máquina de sacudidas que simule un terremoto. Usar la máquina para probar el diseño del edificio y ver si el terremoto lo destruye.
  • PROGRAMAR el modelo para sacudir el edificio con diferentes velocidades del motor. Probar y anotar cuánto tiempo permanece en pie a diferentes velocidades (es decir, con diferentes fuerzas de sacudida). Comenzar la prueba a una velocidad baja e ir aumentado (25 %, 50 %, 75 % y 100 %). Identificar qué diseños se caen de inmediato. ¿Por qué?

• Pon en marcha una lluvia de ideas sobre cómo usar elementos LEGO^® para crear modelos de edificios que se comportarán de manera diferente durante las pruebas; por ejemplo, porque tienen diferentes tamaños o formas (altos y estrechos, o pesados en la parte superior con una base ancha) o porque usan piezas flexibles que se doblan, pero no se rompen. Explica cómo usar la velocidad del motor para representar el aumento de la fuerza que experimenta el edificio.

• Cuando haya transcurrido la mitad del tiempo, pide al alumnado que intercambie ideas usando la rutina habitual del aula y, a continuación, comparte los modelos para que sirvan de inspiración.

Ideas de ejemplo

• Reúne a los alumnos para compartir. 

• Pide a cada grupo que use su modelo y sus bocetos para demostrar y explicar:

  • El diseño de su edificio. (Pídeles que describan el tamaño, la forma de la base, la estructura o la flexibilidad de los materiales).
  • Los resultados de las pruebas.
  • Por qué funcionó o falló el diseño del edificio.

• Pide a los alumnos que usen individualmente las explicaciones ofrecidas y los resultados de las pruebas para decidir qué diseño reducirá mejor los efectos de los terremotos sobre las personas. Tendrán que comparar al menos dos diseños para justificar su decisión.

• Invita a los alumnos a exponer cómo han cambiado su modelo para mejorar el rendimiento.

Si quieres pasar a la parte B, “Explicar”, pide a los alumnos que no desmonten los modelos o dales tiempo para reconstruirlos.

PARTE B (45 minutos)

• Repite los pasos de la sección “Explicar” (parte A) para que otros grupos demuestren y expliquen lo que han aprendido.

• (5 min) Aporta información adicional para ayudar a los alumnos a profundizar en la siguiente idea: En algunas partes de los Estados Unidos, el sistema ShakeAlert^® (un sistema de alerta antisísmica temprana) hace sonar una sirena para avisar a las personas de que ha comenzado un terremoto y que pronto se producirá un temblor.

• (15 min) Pide a los alumnos que prueben sus modelos y los ajusten para completar el siguiente desafío en la app:

  • Mejorar y programar su modelo de edificio para que una alarma avise a las personas de que va a producirse un terremoto.

• (10 min) Invita a los alumnos a que compartan los conocimientos, las ideas o las habilidades que:

  • les ayudaron a completar el desafío;
  • aprendieron mientras construían.

• Pide a los alumnos que ordenen los sets y dejen despejadas las zonas de trabajo.

• Haz preguntas que fomenten el pensamiento y las decisiones de los alumnos mientras idean, construyen y programan.

Lista de comprobación de observación

• Revisa los objetivos de aprendizaje (recuadro Apoyo docente).
• Usa la lista para observar el progreso de los alumnos:
  • Con su modelo y su programa han creado un edificio y un simulador de terremotos que, en conjunto, sirven para probar la resistencia de los edificios a las sacudidas.
  • Usan criterios para evaluar lo bien que reduce su solución los efectos de un terremoto sobre los seres humanos.
  • Mediante una explicación comparan al menos dos modelos de edificios para decidir cuál funciona mejor.

Autoevaluación

Pide a cada alumno que elija el ladrillo que, en su opinión, mejor represente su rendimiento.

• Ladrillo azul: Creo que puedo seguir las instrucciones para crear un programa.
• Ladrillo amarillo: Puedo seguir las instrucciones para crear un programa.
• Ladrillo verde: Puedo seguir las instrucciones para crear un programa y también puedo ayudar a un compañero a hacerlo.

Comentarios de los compañeros

En sus grupos pequeños, pide a tus alumnos que debatan sobre sus experiencias colaborando.
Anímalos a usar afirmaciones como las siguientes:

• Me gustó cuando tú…
• Me gustaría saber más acerca de cómo tú…

Formas de simplificar la lección:

• Ajustar el primer desafío: Pedir a los alumnos que solo prueben el edificio con una velocidad de sacudida. Fijar un límite de tiempo de, por ejemplo, 5 o 10 segundos, para determinar si el edificio se cae “inmediatamente”.

Formas de aumentar la dificultad:

• Ampliar el desafío de la sección “Profundizar”: Pide a los alumnos que modifiquen los modelos de la sección “Profundizar” para mostrar otras formas de alertar a las personas sobre un peligro natural.

• Facilita recursos de aprendizaje sobre los materiales que usaban los antiguos constructores japoneses, chinos o romanos para resistir los daños causados por los terremotos. (Busca “edificios antiguos chinos/japoneses/romanos a prueba de terremotos”). Pide a los alumnos que analicen un ejemplo y compartan los conceptos y detalles clave que hayan aprendido.

Si se incluye esta parte, la lección superará los 45 minutos.