Torneo de coches de empuje

• Revisa en línea el material del estudiante. Proyecta este material para que tus estudiantes lo vean durante la sesión.
• Asegúrate de haber cubierto en una sesión previa los conceptos relevantes (es decir, empuje, tracción, fricción, medición de distancias).
• Prepara una pista de carreras sobre un espacio abierto con piso liso, de por lo menos unos 90 centímetros (1 yarda) de longitud, donde los estudiantes puedan probar sus coches. Marca la línea de salida con cinta adhesiva.
• Considera las habilidades y antecedentes de todos los estudiantes. Diferencia la sesión para hacerla accesible a todos. Consulta las sugerencias de la sección Diferenciación que aparece más adelante.

• Antes de mostrar el video, haz estas preguntas:
  • ¿Cómo podemos hacer que un coche se mueva sin utilizar ningún motor?
  • ¿Han oído hablar de los torneos de coches de empuje?
• Mira aquí el video para estudiantes o consúltalo en línea en el material del estudiante.

• Facilita un debate acerca de las fuerzas que los estudiantes observaron en el torneo de coches de empuje del video.
• Si los estudiantes necesitan un poco de guía, ayúdalos con estas preguntas:
  • ¿Qué hizo que los coches se movieran rápido o lento? Fuerza de empuje, pendientes, fricción.
  • ¿Qué pasaría si la gente no frenara su coche? Seguiría rodando.
  • ¿Qué puede desacelerar un coche? Un freno, la fricción.
• Diles a los estudiantes que construirán un coche de empuje y un lanzador accionado por resorte.
• Entrega un set a cada equipo.

• Pide a los estudiantes que trabajen en parejas para que construyan el modelo del coche de empuje. Indícales que se turnen para que un compañero busque los ladrillos mientras el otro construye, y que intercambien tareas al terminar cada paso.
• Encontrarás ayuda para construir en la sección Consejos que aparece más adelante.
• Cuando los estudiantes hayan terminado de construir, pide a los equipos que coloquen sus lanzadores en la línea de salida.
• Indícales que midan la distancia recorrida cada vez que lancen su coche. Pueden usar una regla u otros materiales adecuados para medir.
• Dales a tus estudiantes estas instrucciones sobre el desafío:
  • Deben empujar o jalar el resorte hacia delante y sostenerlo en su lugar. Pon énfasis en que esta acción contrae el resorte y cambia su forma.
  • Coloca el coche junto a la Minifigura.
  • Consejo: El coche llegará más lejos si haces que retroceda hasta que quede en contacto con el ladrillo de empuje amarillo antes de que sueltes el resorte. Demuéstrales esto a tus estudiantes.
  • Suelta el resorte y ve cómo avanza el coche.
  • Intenta empujarlo con el freno amarillo puesto, luego quítalo y ve hasta dónde llega el coche sin el freno.
  • Mide 3 intentos con el freno puesto y 3 sin él. Coloca otra Minifigura con una bandera a cuadros en el punto en el que el coche se detenga después de cada prueba. Si el coche supera la distancia anterior, mueve la Minifigura para marcar el nuevo punto en el que se detuvo; de lo contrario, déjala donde esté.
• Los estudiantes pueden registrar los resultados de sus pruebas en la hoja de trabajo para el estudiante (Soporte para profesor - Recursos adicionales).

• Reúne a los estudiantes para que expongan lo que han construido.

• Haz preguntas como estas:

  • ¿Qué observaron con respecto al efecto del freno sobre la distancia que recorría el coche?
    Explica que el freno ejerce una fuerza de empuje contra la rueda del coche y lo ralentiza.
    El suelo también ejerce una fuerza de empuje contra la rueda. Estas fuerzas se conocen como “fricción”.
  • ¿Por qué crees que el coche llegó más lejos en algunas de las pruebas?
  • ¿Qué observaste con respecto al empuje como fuerza?

• Pide a los estudiantes que pongan atención en las flechas del lanzador.

  • ¿Por qué hay dos flechas en el lanzador?
  • ¿Qué indican (es decir, empuje/tracción)?

• Para explicar con mayor detalle la fricción, pide a los estudiantes que agiten las manos en el aire. Explícales que eso es fácil porque hay poca fricción. Luego, pídeles que arrastren las manos sobre sus mesas. Explícales que cuanto mayor sea la presión que ejerzan contra la superficie, más difícil les será mover las manos. Eso es porque la fricción es elevada. El freno de un coche funciona de la misma manera.

• Pide a tus estudiantes que alineen todos sus lanzadores y organicen un torneo de coches de empuje. ¿Cuál es el coche que llega más lejos? ¿Por qué?
• Aparta tiempo para que los estudiantes desarmen sus modelos, ordenen los ladrillos en las bandejas y limpien sus áreas de trabajo.

• Haz preguntas de tipo “por qué” y “cómo” a lo largo de la sesión para que los estudiantes reflexionen en torno a los conceptos con los que están trabajando.
• Haz preguntas orientadoras para animar a los estudiantes a que “piensen en voz alta” y expliquen sus procesos de pensamiento y su razonamiento en torno a las decisiones que tomaron para resolver problemas al construir sus modelos.

Lista de observaciones

• Evalúa la habilidad con la que los estudiantes describen cómo es que diferentes fuerzas afectan la forma en que un empuje o tracción mayor hace que un objeto se acelere o desacelere.
• Elabora una escala que se adapte a tus necesidades, por ejemplo:
  1. Necesita ayuda adicional
  2. Puede trabajar de forma independiente
  3. Puede enseñar a otros

Autoevaluación

• Pide a cada estudiante que escoja el ladrillo que, en su opinión, represente mejor su desempeño:
  • Verde: Creo que puedo describir qué significan los términos “empuje” y “tracción”.
  • Azul: Sé que puedo describir qué significan los términos “empuje” y “tracción”.
  • Morado: Puedo describir qué significan los términos “empuje” y “tracción”, y también puedo ayudar a un amigo a entenderlos.

Comentarios de los compañeros

• Pide a los estudiantes que analicen en sus equipos las experiencias que tuvieron al trabajar juntos.
• Anímalos a hacer afirmaciones como estas:
  • Me gustó cuando…
  • Me gustaría saber más acerca de cuando…

Consejos sobre el modelo

• Este es un modelo complicado. Si ves que tus estudiantes se equivocan, indícales sus errores para que no se vuelvan más graves a medida que avanzan. La mayoría de los estudiantes debe haber construido por lo menos el lanzador en 20 minutos. Lo mejor es pedir a los estudiantes que dejen de construir a los 20 minutos a fin de que tengan tiempo suficiente para experimentar. Si no han terminado de construir el coche, pueden empujar un marcador o una bola de papel en vez del coche.
• Construye este modelo antes de la sesión. Consérvalo como ejemplo para que los estudiantes tengan claro cómo deben funcionar sus modelos.
• Al lanzar el coche:
  • Un compañero debe jalar hacia delante la flecha amarilla y sostener el lanzador en su lugar.
  • El segundo compañero debe colocar el coche junto a la Minifigura. Para maximizar la transferencia de energía, asegúrate de que el coche esté en contacto con el ladrillo que lo empujará.
  • Suelta el resorte para lanzar el coche.

Para simplificar esta sesión:

• Pide a los estudiantes que practiquen impulsar solamente la base del coche, sin la caja amarilla.

Para aumentar la dificultad:

• Propón a los estudiantes el desafío de reconstruir el lanzador, pero que ahora cambien la posición del resorte para ver si eso mejora el funcionamiento del lanzador (es más, ¿el lanzador de verdad necesita tener resorte?).
• Propón a los estudiantes el desafío de diseñar nuevos coches que lleguen aún más lejos.

(Nota: requiere tiempo adicional).
Para incorporar el desarrollo de habilidades matemáticas, pide a los estudiantes que utilicen y comparen diferentes unidades de medida para registrar la distancia que recorre el coche. Para medir la distancia que recorren sus coches pueden utilizar, por ejemplo, ladrillos LEGO^®, placas LEGO^®, zapatos u otras unidades de medida creativas.

MAT/P2/FEM Magnitudes y medidas: Estima, mide, compara y ordena longitudes y distancias, pesos y capacidades, con unidades no convencionales y el metro no graduado, el kilogramo y el litro, respectivamente.