WeDo 2.0 Core Set

Velocidad

Investiga qué factores pueden hacer que un automóvil vaya más rápido para ayudar a predecir el movimiento futuro.

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.

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 Aquí verás algunos puntos de conversación sugeridos para el video: 1. Los autos nos permiten movernos de un punto a otro más rápido. Pero hubo un tiempo en que los autos eran más lentos que los caballos. 2. Los ingenieros automotrices buscaron elementos que pudieran influir en la velocidad de un auto con el fin de mejorarlos. 3. Los ingenieros observaron todas las piezas del auto para diseñar motores y mecanismos más fuertes. 4. Los ingenieros mejoraron las ruedas y las llantas y cambiaron el tamaño y los materiales. 5. En la actualidad, los autos alcanzan hasta una velocidad de 400 kilómetros/hora (250 millas/hora).

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Preguntas para debatir 1. ¿Cuáles son algunas formas en que los autos han sido mejorados para ser más rápidos? Hay muchos factores que pueden influir en la velocidad de un auto. El tamaño de las ruedas, la potencia del motor, los engranes, la aerodinámica y el peso serían los más comunes. El color del auto, la marca o la experiencia del conductor no se deben considerar como elementos potenciales para el estudio. 2. ¿Qué elementos pueden influir en el tiempo que se necesita para que un auto viaje cierta distancia lo más rápido posible? Esta respuesta debe proporcionar conocimientos previos con respecto a la comprensión del contenido. Esto significa que, al principio de la sesión, las respuestas de los estudiantes pueden ser incorrectas. Sin embargo, al final de la sesión, los estudiantes deben poder dar una respuesta precisa. 3. ¿Qué puedes inferir acerca de la relación entre el tamaño de la rueda y el tiempo que tarda un auto en moverse cierta distancia? Entre más grande sea el tamaño de la rueda, más rápido recorrerá el auto la distancia, si los demás parámetros se mantienen constantes. 4. ¿Qué notaste acerca de la configuración de la polea y su efecto en la velocidad del auto a lo largo de la distancia? Una de las configuraciones de la polea hace que el auto vaya más rápido y la otra reduce la velocidad del auto. 5. ¿Cómo puedes medir la velocidad de un objeto? La velocidad se mide dividiendo el tiempo que se necesita para recorrer una distancia entre la medida de dicha distancia. Una unidad de velocidad siempre es distancia durante un periodo de tiempo específico. 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 un auto de carreras Los estudiantes seguirán las instrucciones de construcción para crear un auto de carreras. Estos tipos de vehículos están optimizados para ir lo más rápido posible. 1. Construye un auto de carreras. El módulo del motor que se usa en este proyecto utiliza una polea. Este sistema de poleas se puede ensamblar en dos posiciones diferentes: la posición de velocidad reducida (una polea pequeña y una grande) o la posición de velocidad normal (polea grande a polea grande).

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2. Programa el auto de carreras para calcular el tiempo. Los estudiantes necesitan tener una mano frente al auto de carreras antes de comenzar el programa. Este programa comenzará mostrando el número 0 y en espera de la señal de arranque. Cuando los estudiantes quiten sus manos, el programa encenderá el motor, acelerará hasta la máxima potencia y repetirá, agregando el número 1 a la pantalla. El ciclo se repetirá hasta que finalice la carrera. Después, se apagará el motor.

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Importante Para este programa, los estudiantes necesitan poner sus manos frente al auto antes de ejecutar la cadena de programación. Cuando quiten sus manos, el auto comenzará su carrera. Importante Para esta investigación, es vital que tengas la misma configuración durante toda la prueba. Es la única manera en que los estudiantes pueden aislar un elemento a la vez: * La línea de arranque siempre debe estar a la misma distancia de la línea de meta, que es una pared o una caja. * La distancia entre la línea de arranque y la de la meta es mayor a 2.5 yardas (2 metros).

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Investiga los factores de velocidad Con este modelo, los estudiantes deben ser capaces de probar diferentes factores, uno a la vez. Deben probar una distancia mayor a 2.5 yardas (2 m) para ver los resultados. 1. Corre la carrera con ruedas PEQUEÑAS a una potencia de 10 del motor. Al ejecutar esta prueba, los estudiantes deben registrar el número en la pantalla. Deben repetir la prueba tres veces para asegurarse de que es consistente. Si el valor en uno de los tres resultados es desproporcionado, repite la prueba una cuarta vez. Este valor es la cantidad aproximada de segundos que tarda el auto de carreras en recorrer la distancia. 2. Corre la carrera con ruedas GRANDES a una potencia de 10 del motor. Al cambiar las ruedas, el auto debe tardar menos tiempo en recorrer la misma distancia y, por lo tanto, debe tener mayor velocidad. Repetir la prueba tres veces asegura que esta sea consistente. Si el valor en una de las tres pruebas es desproporcionado, repite la prueba una cuarta vez. Sugerencia Se pueden considerar otras opciones para lograr un resultado más preciso, incluyendo el aumento en la cantidad de intentos o calcular el promedio. 3. Debes predecir el tiempo que tardará en recorrer dos veces la distancia. Cuando la distancia se duplica y el nivel de potencia del motor y el tamaño de los neumáticos son los mismos que la prueba anterior, el número de segundos también debe duplicarse.

Investiga más (opcional, 45-60 minutos) Usa la sección “Investiga más” del proyecto del estudiante como una extensión opcional. No olvides que este tipo de tareas se extienden hasta las de la sección “Investigar” y están diseñadas para estudiantes con mayor edad o más avanzados. Con el mismo modelo de auto de carreras y la misma configuración, los estudiantes pueden hacer hipótesis y probar otros factores que pueden influir en la velocidad del auto. 1. Cambia la potencia del motor. Al cambiar el nivel de potencia del motor de 10 a 5 el auto tardará más tiempo en recorrer la misma distancia. 2. Cambia el mecanismo del motor (configuración de polea). Al cambiar el mecanismo del motor de la posición normal a la posición de velocidad reducida harás que el auto tarde más tiempo en recorrer la misma distancia.

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3. Investiga otro elemento. Pide a los estudiantes que hagan la prueba según otro factor que consideren que podría influir en la velocidad del auto: el ancho, la longitud, la altura, el peso u otro factor de su elección. Sugerencia de colaboración Dales tiempo a los estudiantes para que diseñen y construyan su mejor auto de carreras para que puedan aplicar sus hallazgos y hacerlo lo más rápido posible. Une a los equipos, organiza una carrera y observa de quién es el carro más rápido.

4. Fase Compartir

(45 o más minutos)

Llena el documento Pide a los estudiantes que documenten su proyecto de diversas formas (las sugerencias incluyen): * Pídeles que tomen una captura de pantalla de sus resultados. * Diles que comparen estas imágenes con imágenes de la vida real. * Invita a los estudiantes a que graben un video de ellos mismos describiendo su proyecto a la clase. Sugerencias Los estudiantes pueden recopilar datos en un formato de tabla o en una hoja de cálculo. También pueden hacer una gráfica con los resultados de sus pruebas. Presenta resultados Al final de este proyecto, los estudiantes deben presentar los elementos que influyen en la velocidad de un auto. Las conclusiones deben reflejar el hecho de que las llantas más grandes, los motores más fuertes y una mayor potencia del motor generan velocidades mucho mayores. Para mejorar las presentaciones de los estudiantes: * Diles que pongan su explicación en contexto. * Pídeles que analicen situaciones de la vida real en las que hayan observado la velocidad como un elemento. * Habla sobre la conexión entre sus hallazgos y estas situaciones particulares.

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, que haga y responda preguntas y que pueda describir factores que afectan la velocidad de los autos. 1. El estudiante no puede dar respuestas de forma adecuada ni participar en debates o describir factores que afectan la velocidad. 2. El estudiante puede, con ayuda, dar respuestas de forma adecuada o participar en debates o, con ayuda, describir factores que afectan la velocidad. 3. El estudiante puede responder preguntas de forma adecuada y participar en debates en clase o describir los factores que afectan la velocidad, aunque no con detalle. 4. El estudiante puede ampliar las explicaciones en un debate o describir a detalle los factores que afectan la velocidad. Fase Crear Durante la fase Crear, asegúrate de que el estudiante puede trabajar como parte de un equipo, que pruebe un factor a la vez para determinar su influencia en la velocidad y que use la información recopilada en la fase Explorar. 1. El estudiante no puede trabajar bien en un equipo ni hacer la prueba de cada factor que afecta la velocidad para usar la información. 2. El estudiante puede trabajar en un equipo y hacer la prueba, con ayuda, de cada factor que afecta la velocidad para usar la información. 3. El estudiante puede trabajar en un equipo, contribuir en los debates del equipo y hacer las pruebas de cada factor para usar la información. 4. El estudiante puede trabajar en un equipo, desempeñarse como líder y ampliar las pruebas de los factores que afectan la velocidad más allá de los elementos que se requieren. Fase Compartir Durante la fase Compartir, asegúrate de que cada estudiante puede participar en debates acerca de la investigación, explicar sus hallazgos y usar información importante de su proyecto para crear un reporte final. 1. El estudiante no puede participar en debates sobre la investigación ni usar la información para crear un proyecto final. 2. El estudiante puede, con ayuda, participar en debates sobre la investigación y usar información limitada para crear un proyecto final básico. 3. El estudiante puede participar en debates sobre la investigación y usar la información recopilada para desarrollar un proyecto final. 4. El estudiante puede participar considerablemente en debates de clase sobre el tema y usar la 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 etapa Compartir, asegúrate de que el estudiante use la evidencia de sus hallazgos durante la investigación para justificar su razonamiento y apegarse a los lineamientos establecidos para presentarle los hallazgos a 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 la construcción y la programación, como: * Explica cómo llevar a cabo una investigación. * Define los factores en los que se enfocarán tus estudiantes, como el tamaño de las ruedas, la potencia del motor y el tipo de configuración de las poleas. Además, sé específico al establecer las expectativas para la presentación y documentación de los hallazgos de los estudiantes. Investiga más Como desafío adicional, da más tiempo para investigar el diseño y los programas creados por los estudiantes. Esto les permitirá explorar factores adicionales que influyen en la velocidad. Equivocaciones de los estudiantes Con frecuencia, los estudiantes tienen problemas para distinguir entre velocidad y aceleración. Un error común que tienen los estudiantes es la idea de que si la velocidad es constante, entonces la aceleración también es constante. La velocidad y la aceleración son dos conceptos diferentes que están vinculados uno con otro, pero si no hay cambio en la velocidad, entonces no hay aceleración ni desaceleración.

Soporte para profesor

Los estudiantes: Explorarán las características de los autos de carreras. Crearán y programarán un auto de carreras para investigar qué factores lo harían ir más rápido. Documentarán y presentarán formas de hacer que su auto sea el más rápido.

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/S2/DCC

Tiempo y cambio: Comprende los conceptos de velocidad y aceleración

ESP/P5/EST

Intercambio oral de experiencias y nuevos conocimientos: Presenta una exposición con los resultados de un experimento hecho en otra asignatura. Explica claramente cómo se hizo el experimento, para qué y cuáles fueron los resultados. Utiliza recursos gráficos para enriquecer su presentación.

Material del alumno

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