Prepararse para los fenómenos meteorológicos

NOTA: Esta lección contiene una parte A y una parte B. Ambas partes son importantes para alcanzar el objetivo de aprendizaje íntegro del nivel educativo. Si el tiempo es limitado, revisa ambas partes y elige aquellos elementos que mejor cubran las necesidades de tus estudiantes.

En esta lección, el aprendizaje fundamental consiste en usar un modelo para respaldar una afirmación de cómo el diseño de la casa para mascotas resuelve un problema específico. Los estudiantes diseñarán y construirán la casa para mascotas inspirándose en las imágenes de ejemplo. Anímalos a diseñarla y construirla a partir de su propia idea.

• Fundamentos científicos. Prepararse para los fenómenos meteorológicos: Las soluciones a los riesgos estructurales asociados a los fenómenos meteorológicos consideran los diferentes peligros que estos generan:
  • La velocidad y la dirección del viento, así como la forma, afectan la estabilidad de las estructuras. Para que las estructuras soporten vientos fuertes se necesitan uniones seguras, así como colocar la estructura detrás de algo que redirija el viento (por ejemplo, una fila de árboles).
  • La nieve acumulada pesa mucho y a veces se distribuye de manera desigual, lo que puede provocar que el techo se derrumbe. Los vigas adicionales aumentan la resistencia, y la inclinación del techo permite que la nieve se deslice.
  • Podemos reducir los daños por inundaciones elevando las estructuras, usando materiales que puedan mojarse y creando una pendiente en el terreno para que corra el agua.
  • Durante una tormenta eléctrica pueden producirse rayos que dañen las estructuras directamente o impacten en árboles y los hagan caer sobre la estructura.
• Conocimientos previos. Prepararse para los fenómenos meteorológicos: Usando los materiales de ciencias disponibles, comparte información, imágenes y definiciones.
  • Los peligros relacionados con los fenómenos meteorológicos incluyen daños causados por vientos fuertes, inundaciones, rayos o nieve.
  • Dónde y cómo construimos y ubicamos los edificios en el terreno pueden reducir los daños causados por las tormentas.
  • Una afirmación responde a una pregunta sobre un problema y está respaldada por un argumento que usa evidencias y razonamientos para explicar por qué una solución mitigará el problema. Las evidencias pueden ser razones, hechos y relaciones lógicas de causa-efecto (por ejemplo: las lluvias intensas causan inundaciones; los rayos causan incendios).
  • Vocabulario clave: peligro, afirmación, evidencia
• Experiencia de construcción y programación: Revisa las sugerencias del plan de la unidad. Para esta lección, quizá también quieras:
  • Reforzar los conceptos con los tutoriales “Sensor giroscópico integrado” y “La luz”, disponibles en el menú “Comenzar” de la app SPIKE.
  • Usar las secciones dedicadas a los bloques de sensores, sonido y luz en “Bloques de palabras”, disponible en el menú “Ayuda” de la app SPIKE, como apoyo adicional sobre cómo usar y programar el sensor giroscópico integrado, la matriz de luces y las opciones de sonido de diversas formas para simular una tormenta.
  • Consultar la lección “Helicóptero planeador” para familiarizarte con el uso del sensor de inclinación.

PARTE A (45 minutos)

Presenta a los protagonistas de la historia y el primer desafío: Daniel aprendió que las tormentas fuertes pueden dañar las casas de las mascotas. Ayúdalo a diseñar una en la que los animales puedan resguardarse durante una tormenta.

• PIENSA: Facilita un breve debate sobre los temas de la lección usando, si quieres, la imagen de la historia.

  • ¿Cuáles son algunos de los peligros que los fenómenos meteorológicos como las tormentas pueden provocar? (Inundaciones, nevadas intensas, vientos fuertes, rayos, tornados).
  • ¿Cómo diseñan los edificios las personas para reducir estos peligros? (Algunas opciones son colocar estructuras sobre pilotes por encima del nivel del agua usando materiales que puedan humedecerse, construir techos lo bastante fuertes como para soportar mucha nieve y hacerlos inclinados para que la nieve se deslice, evitar grandes superficies planas en las que nada resguarde contra el viento, usar plantas para desviar el viento, colocar pararrayos y construir sótanos para resguardarse en caso de tornados).
  • Elige un tipo de peligro derivado de las tormentas para diseñar y construir un modelo de casa para mascotas.

• Distribuye un set SPIKE^™ Essential y un dispositivo a cada equipo.

• Mientras los estudiantes trabajan, considera mostrar los siguientes ejemplos como ayuda para construir o programar. Deja claro que muestran una casa para mascotas con un panel cortaviento motorizado. Los modelos de los estudiantes deben mostrar el peligro que hayan elegido y su idea de diseño para protegerse contra él.

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

  • Comenzar a CONSTRUIR y PROGRAMAR una casa para mascotas para Daniel con una característica que proteja contra el peligro por tormentas elegido, inspirándose, si lo desean, en el modelo de base y el programa.

• Facilita una lluvia de ideas sobre cómo programar las condiciones de la tormenta y los modelos para resguardar a las mascotas; por ejemplo, se puede usar la matriz de luces y el efecto de sonido de tormenta eléctrica para simular truenos y relámpagos, emplear un sensor de inclinación para detectar si la casa se está inclinando o añadir un panel cortaviento motorizado como el del ejemplo.

• Reúne a los estudiantes para compartir. 

• Pide a cada equipo que use su modelo parcialmente terminado para demostrar y explicar:

  • Qué peligros derivados de la tormenta soluciona su diseño (aportando evidencias).
  • Cómo reduce su diseño los efectos del peligro (aportando evidencias).
  • Las razones (evidencias) que les llevaron a elegir su diseño para resolver el problema.
  • Lo que hace su programa.

• Invita a los estudiantes a compartir su trabajo parcialmente terminado y anímalos a inspirarse con las ideas de los demás.

• Pide a los estudiantes que dejen intactos los modelos parcialmente terminados para usarlos en la Parte B, en la que construirán, programarán y explicarán más a fondo. Dales tiempo para reconstruirlos si fuera necesario.

PARTE B (45 minutos)

• Repite los pasos del apartado “Explicar” (Parte A) y anima a compartir más información, fomenta la lluvia de ideas y aporta inspiración para seguir construyendo y programando el modelo.

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

  • (10 min) Seguir CONSTRUYENDO y PROGRAMANDO, inspirándose en la información compartida en el apartado “Explicar”. Por ejemplo, podrían añadir y programar más sensores para mejorar su diseño.
  • (10 minutos) Usar sus modelos terminados para hacer una afirmación sobre cómo su diseño protegerá a las mascotas, puntualizando cualquier evidencia o razón expuestas durante la explicación de su avance, o añadiendo otras nuevas.

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

  • les hayan ayudado a superar el desafío;
  • hayan aprendido mientras construían.

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

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

Lista de control de observación

• Revisa los objetivos de aprendizaje (recuadro Soporte para el profesor).
• Usa la lista para observar el avance de los estudiantes:
  • Su modelo tiene una característica destinada a reducir los efectos de un peligro específico derivado de un fenómeno meteorológico.
  • Hacen una afirmación sobre un diseño que mantendrá a una mascota a salvo del peligro.
  • Respaldan su afirmación con evidencias sobre los problemas que causa el peligro (por ejemplo, las nevadas acumulan mucha nieve en el techo de la casa para mascotas, lo que podría causar que se derrumbe) y las razones por las que su diseño resuelve el problema (por ejemplo, el techo no se romperá porque está inclinado y la nieve se deslizará).

Autoevaluación

Pide a cada estudiante que elija el ladrillo que, en su opinión, mejor represente su desempeño.

• 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 puedo ayudar a un compañero a hacerlo también.

Comentarios entre compañeros

En sus equipos pequeños, pide a tus estudiantes 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:

• Reducir a uno o dos los peligros derivados de las tormentas que van a solucionar. Una opción sería hacer el panel cortaviento del modelo de base y el programa correspondiente. Hacer a los estudiantes preguntas de sí o no para que den su explicación.
  Formas de aumentar la dificultad:
• Pedir a los estudiantes que aborden con sus diseños dos o más peligros relacionados con los fenómenos meteorológicos.

Pide a los estudiantes que investiguen cómo se diseñan los edificios en su zona para reducir el peligro derivado de los fenómenos meteorológicos. Invítalos a compartir su investigación a través del método que prefieran: por escrito, oralmente o en video.

Si facilitas esta actividad, la sesión se prolongará más de los 45 minutos que dura la lección.