WeDo 2.0 Core Set

Evita inundaciones

Diseña una compuerta automática de LEGO para controlar el agua según diversos patrones de precipitación.

120+ min.
Intermed.
Grades 3-5
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1. Preparación

((15-30 minutos))

• Lee la parte de preparación general en el capítulo “Organización del aula”. • Lee sobre el proyecto para que te des una buena idea de qué vas a hacer. • Define cómo quieres presentar este proyecto: Utiliza el video que se proporciona en el proyecto en el software WeDo 2.0 o usa el material de tu preferencia. • Determina el resultado final de este proyecto: los parámetros que presentarás y genera el documento. • Asegúrate de que el tiempo permita que se cumplan las expectativas. Importante Este proyecto es un informe de diseño. Consulta el capítulo “WeDo 2.0 en el plan de estudios” para ver más explicaciones de las prácticas de diseño.

2. Fase Explorar

((30-60 minutos))

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El video introductorio puede sentar las bases para revisar y debatir las siguientes ideas con los estudiantes para este proyecto. Video introductorio A lo largo de los siglos, los seres humanos han creado dispositivos para evitar que el agua inunde áreas pobladas: 1. El clima trae consigo diversos tipos de precipitación durante el año. 2. A veces, hay mucha agua que los ríos y las corrientes no pueden contener. 3. La erosión es un fenómeno natural que sucede con frecuencia en áreas que tienen mucha precipitación. 4. Las compuertas son dispositivos que permiten que el agua fluya corriente abajo en canales o ríos. 5. Cuando la precipitación es regular, las compuertas están abiertas para mantener bajo el nivel de reserva. 6. En tiempos de alta precipitación, las compuertas se cierran para llenar la reserva con más agua. Puedes comparar la idea de las compuertas con el llenado de una tina: • Abrir las puertas permitirá que baje más agua de arriba o de la llave a la tina y después al drenaje. • Cerrar las compuertas totalmente detendrá el agua y no se drenará y podría crear un desbordamiento o que se llene tu tina.

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Preguntas para debatir 1. Describe los niveles de precipitación para cada estación en tu área con una gráfica de barras. La respuesta a esta pregunta variará según tu ubicación. Usa palabras descriptivas, como estación con muchas lluvias, estación con pocas lluvias e inundaciones. La barra debe mostrar precipitación alta, baja y media. 2. ¿Cómo influye la precipitación en los niveles de agua de un río? La precipitación no es el único factor que influye en el nivel de agua de los ríos, pero en general: • La precipitación alta eleva el nivel del agua. • La precipitación baja disminuye el nivel del agua. 3. Enlista formas en que se puede evitar una inundación. Hay muchas formas en que los seres humanos evitan inundaciones: diques, presas, zanjas, reforestación, etc. 4. Imagina un dispositivo que puede evitar que haya una inundación. La respuesta a esta pregunta guiará a los estudiantes hacia el proceso de diseño. 5. ¿Qué es la erosión provocada por el agua? La erosión provocada por el agua es el proceso natural por el que el agua cambia la forma de la tierra. 6. ¿En qué difiere esta gráfica de barras de la de tu región? La respuesta a esta pregunta variará según la ubicación del estudiante. Pide a tus estudiantes que recopilen sus respuestas con texto o imágenes en la herramienta de documentación.

3. Fase Crear

((45-60 minutos))

Construye y programa una compuerta Los estudiantes seguirán las instrucciones de construcción para crear una compuerta. Esta puerta se puede cerrar y abrir con un motor. 1. Construye una compuerta. El módulo usado en el proyecto utiliza un engrane biselado. Este engrane biselado puede cambiar el eje de rotación, permitiendo que la compuerta se abra y se cierre.

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2. Programa el modelo para abrir y cerrar la compuerta. Este programa mostrará la imagen de la precipitación y encenderá el motor en un sentido por 2 segundos. Después, mostrará la imagen del sol y encenderá el motor en el sentido contrario por 2 segundos.

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Importante El uso de la gráfica de barras debe ayudar a los estudiantes a explicar por qué necesitan cerrar o abrir la compuerta. Sugerencia Antes de que tus estudiantes comiencen a diseñar soluciones, pídeles que cambien los parámetros del programa para que lo entiendan bien.

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Automatiza la compuerta Con este modelo, los estudiantes deben poder agregar sensores al modelo para hacer que la compuerta reaccione a su ambiente. Ellos deben considerar al menos una de estas opciones: 1. Agrega una manija al Sensor de inclinación para operar la puerta. Esa manija permitirá que un operador que está en el piso abra y cierre la puerta. 2. Agrega un Sensor de movimiento para detectar el aumento del agua. Este sensor te permitirá abrir y cerrar la puerta según los niveles del agua. Usa tus manos o ladrillos de LEGO para simular diferentes niveles de agua. 3. Agrega una entrada al Sensor de sonido para activar el protocolo de emergencia. El protocolo de emergencia se puede usar para reproducir un sonido, hacer que parpadeen las luces, enviar un mensaje de texto o cerrar las compuertas. Importante Es importante tomar en cuenta que debido a que el modelo del estudiante variará de acuerdo con su elección, no se proporcionan instrucciones para la construcción ni programas de muestra para el estudiante en esta parte del proyecto.

Diseña más soluciones (opcional, 45-60 minutos) Usa la sección “Diseña más soluciones” del proyecto del estudiante como una extensión opcional. No olvides que este tipo de tareas se extienden hasta las de la sección anterior y están diseñadas para estudiantes de mayor edad o más avanzados. Las inundaciones y erosiones no son casuales. 1. Dibuja un mapa de la ubicación de la compuerta: • Pídeles a tus estudiantes que creen un mapa o una muestra del río con otros elementos, como montañas, valles, ciudades, etc. • Pídeles que describan dónde se podría usar una compuerta. • Pídeles que ilustren de dónde proviene el agua y hacia dónde va. 2. Busca otros usos para una compuerta. Podrías usar la compuerta en otras situaciones, además de una inundación. Pídeles a tus estudiantes que piensen en puertas y compuertas en general. Sugerencia de colaboración La compuerta también se puede utilizar en el escenario de navegación por un canal. Haz equipos para que puedan ilustrar lo que podría pasar en una secuencia de transportación de un bote. 3. Programa dos compuertas para controlar la navegación del agua dentro y fuera de una sección del río. Pídeles a tus estudiantes que describan y programen la secuencia para operar las compuertas.

4. Fase Compartir

(45 o más minutos)

Llena el documento Pídeles a los estudiantes que documenten sus proyectos de diferentes formas: • Pídeles que tomen fotos de cada versión que creen. Haz que expliquen cuál es la mejor solución y que proporcionen la evidencia de su razonamiento. • Pídeles que comparen estas imágenes con imágenes de la vida real. • Pídeles que se graben ellos mismos describiendo sus proyectos. Presenta resultados En este proyecto específico, pide a los estudiantes que presenten cómo funciona una compuerta con el uso de un sensor. Para mejorar las presentaciones de los estudiantes: • Asegúrate de que puedan explicar por qué las compuertas pueden evitar que el agua cambie la forma de la tierra. • Pídeles que pongan la explicación en contexto: ¿Dónde está sucediendo? ¿En qué temporada? ¿Bajo qué condiciones?

Evaluación del proyecto

Rúbricas de evaluación Puedes usar estas rúbricas de evaluación con la cuadrícula de rúbricas de observación que encontrarás en el capítulo “Evalúa con WeDo 2.0”. Fase Explorar Durante la fase Explorar, asegúrate de que el estudiante se involucre en los debates de forma activa, haciendo y contestando preguntas, y que pueda crear una gráfica de precipitación para cada estación. 1. El estudiante no puede dar respuestas ni participar en debates de forma adecuada, ni crear una gráfica de precipitación para cada estación. 2. El estudiante puede, con ayuda, dar respuestas o participar en debates de forma adecuada o, con ayuda, puede crear una gráfica de precipitación en cada estación. 3. El estudiante puede dar respuestas adecuadas y participar en un debate en clase, y crear una gráfica de precipitación para cada estación. 4. El estudiante puede ampliar las explicaciones en un debate y crear una gráfica de precipitación para cada estación. Fase Crear Durante la fase Crear, asegúrate de que el estudiante trabaje bien en un equipo, que justifique su mejor solución y que use la información recopilada en la fase Explorar. 1. El estudiante no puede trabajar bien en un equipo, ni justificar soluciones ni usar información recopilada para su desarrollo posterior. 2. El estudiante puede trabajar en un equipo, recopilar y usar información con orientación o, con ayuda, justificar soluciones. 3. El estudiante puede trabajar en un equipo y contribuir en los debates, justificar soluciones y recopilar y usar información sobre el contenido 4. El estudiante puede trabajar en un equipo y desempeñarse como líder, justificar y hablar sobre soluciones que permiten la recopilación y el uso de información. Fase Compartir Durante la fase Compartir, asegúrate de que el estudiante pueda explicar cómo se creó el nuevo diseño de la compuerta, que haya usado sensores para controlar la compuerta y que pueda usar información importante del proyecto para crear un reporte final. 1. El estudiante no puede participar en los debates sobre el diseño, ni explicar el modelo con sensores, ni usar la información para crear un proyecto final. 2. El estudiante es capaz, con ayuda, de participar en los debates sobre el diseño de la compuerta y el uso de sensores y utilizar información limitada para crear un proyecto final. 3. El estudiante puede participar en debates sobre el diseño de la compuerta y el uso de los sensores y usar la información recopilada para crear un proyecto final. 4. El estudiante puede participar considerablemente en debates de clase sobre el tema y usar información recopilada para crear un proyecto final que incluya elementos adicionales obligatorios. Rúbricas de evaluación Puedes usar estas rúbricas de evaluación con la cuadrícula de rúbricas de observación que encontrarás en el capítulo “Evalúa con WeDo 2.0”. Fase Explorar Durante la fase Explorar, asegúrate de que el estudiante pueda explicar de forma eficaz sus propias ideas y lo que comprendió en relación con las preguntas planteadas. 1. El estudiante no puede compartir sus ideas sobre las preguntas planteadas durante la fase Explorar. 2. El estudiante puede, con ayuda, compartir sus ideas sobre las preguntas planteadas durante la fase Explorar. 3. El estudiante expresa de forma aceptable sus ideas sobre las preguntas planteadas durante la fase Explorar. 4. El estudiante da detalles para ampliar la explicación de sus ideas sobre las preguntas planteadas durante la fase Explorar. Fase Crear Durante la fase Crear, asegúrate de que el estudiante haga las elecciones adecuadas (es decir, captura de pantalla, imagen, video, texto) y que siga las expectativas establecidas para documentar sus hallazgos. 1. El estudiante no documenta los hallazgos durante la investigación. 2. Los estudiantes recopilan documentación de sus hallazgos, pero la documentación no está completa o no cumple todas las expectativas establecidas. 3. El estudiante documenta de forma aceptable los hallazgos para cada componente de la investigación y toma las decisiones adecuadas. 4. El estudiante usa una variedad de métodos adecuados para la documentación y supera las expectativas establecidas. Fase Compartir Durante la fase Compartir, asegúrate de que los estudiantes usen la evidencia de sus hallazgos durante la investigación para justificar su razonamiento. El estudiante se apega a los lineamientos establecidos para presentar sus hallazgos ante la audiencia. 1. El estudiante no usa la evidencia de sus hallazgos en relación con las ideas compartidas durante la presentación. El estudiante no sigue los lineamientos establecidos. 2. El estudiante usa algo de evidencia de sus hallazgos, pero la justificación es limitada. Por lo general, se siguen los lineamientos establecidos, pero tal vez no se haga en una o más áreas. 3. El estudiante proporciona evidencia de forma adecuada para justificar sus hallazgos y sigue los lineamientos establecidos para la presentación. 4. El estudiante habla perfectamente de sus hallazgos y utiliza de forma detallada la evidencia correcta para justificar su razonamiento mientras sigue todos los lineamientos establecidos.

5. Diferenciación

Para garantizar el éxito, considera dar más orientación sobre construcción y programación, como: • Explica cómo usar los sensores. • Define los tipos de precipitación en cada estación a tus estudiantes y ayúdales a determinar en cuál enfocarse. • Explica el diseño basado en ingeniería. También, sé específico sobre cómo te gustaría que presentaran y documentaran sus hallazgos, como por ejemplo, con una sesión de intercambio entre equipos. Sugerencia Es posible que desees darles más tiempo adicional de construcción y programación a los estudiantes más experimentados para que creen tipos de dispositivos diferentes y más extensos. Pídeles que usen el proceso de diseño para explicar todas las versiones que construyeron. Diseña más soluciones Para diseñar más soluciones, pide a los estudiantes que usen su conocimiento sobre la compuerta y las diferentes fuentes de agua para describir la corriente del agua que intentan controlar y la posición de las montañas, las ciudades y los lagos. Dales oportunidades de ampliar el proceso de diseño para incluir otras ideas sobre cómo funcionan las compuertas u otros tipos de puertas automáticas. Equivocaciones de los estudiantes Los estudiantes tienden a ver la Tierra como algo estático, estable y sin cambios. Con frecuencia, ellos no creen que las rocas pueden cambiar o desgastarse por medio del proceso de erosión. Con frecuencia, tienen problemas para comprender la función de una presa o una compuerta para proteger las masas de tierra.

Soporte para profesor

Los estudiantes: Explorarán varias maneras en que la precipitación puede cambiar durante las estaciones y cómo el agua puede causar daños si no se controla. Crearán y programarán una compuerta para controlar el nivel de agua de un río. Presentarán y documentarán múltiples soluciones diseñadas para evitar que el agua cambie la forma de la tierra.

MARCO REFERENCIAL PENSAMIENTO COMPUTACIONAL EDUCACIÓN BÁSICA

OPCP/P

Algoritmos y Desarrollo: Diseñar, construir y depurar secuencias ordenadas de instrucciones, a partir del uso de estructuras simples de código que involucren la utilización de iteraciones (repeticiones de parte del algoritmo), variables y distintos formatos de entrada y salida de datos.

OPCP/P

Algoritmos y Desarrollo: Integrar la programación física y la robótica a los proyectos de programación.

APRENDIZAJES CLAVE PARA LA EDUCACIÓN INTEGRAL

CNT/P3/DCC

Continuidad y ciclos: Describe y representa el ciclo del agua.

GEO/S1/NS

Riesgos en la superficie terrestre: Analiza los riesgos de desastre en relación con los procesos naturales y la vulnerabilidad de la población en lugares específicos.

ESP/P5/EST

Intercambio escrito de nuevos conocimientos: Escribe un texto en el que describe los efectos de fenómenos naturales. Integra la información de varias fuentes, como artículos de divulgación, reportes de investigación o libros de texto. Organiza las oraciones y los párrafos en el orden en que suceden los eventos. Diseña gráficas, diagramas, esquemas o algún otro recurso para complementar e ilustrar la información que se presenta. Emplea términos técnicos para referirse a los fenómenos descritos.

Material del alumno

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