Instalaciones en una vivienda sana. Documento para el profesor. by ciencia2aula

Instalaciones en una vivienda sana Documento para el profesor De la ciencia al aula: Fomento de las vocaciones científicas y de la innovación entre jóvenes estudiantes a través del aprendizaje basado en proyectos de investigación

Documento para el alumno

Autores: Jorge Pastor Sonia Val Gonzalo Robles Joaquín Sancho Javier Martínez Jorge Sierra Autoría y edición de los recursos audiovisuales: Raquel Gil Colaboradores: Petra Jebens y Alfred Zirkel www.jebens-‐architecture.eu El presente libro “Instalaciones en una vivienda sana” está formado por dos partes: -‐ Documento para el alumno. -‐ Documento para el profesor. Al libro le acompaña un DVD de recursos didácticos que contiene: -‐ Videos del proyecto. -‐ Anexos de contenidos teóricos. -‐ Anexos de actividades y soluciones. -‐ Programación general del curso. Edita: Centro Universitario de la Defensa Ctra. de Huesca s/n. 50090, Zaragoza. Impreso en España Printed in Spain ISBN: 978-‐84-‐940583-‐3-‐2 Depósito Legal: Z 1887-‐2013

Dime y lo olvidaré, enséñame y lo recordaré, involúcrame y lo aprenderé.

Benjamin Franklin

En esta unidad didáctica el alumno se pondrá en el papel de un arquitecto que diseña una vivienda unifamiliar auto-‐suficiente y basada en los principios de la bioconstrucción. Se trata de que contribuya a definir los conceptos claves para la construcción del hábitat del siglo XXI, que deberá ser sostenible y respetuoso con el medio ambiente y el entorno.

¿Qué recursos encontrarás en esta unidad didáctica?:

Guía didáctica para el Alumno Guía didáctica para el Profesor Materiales para el estudio de los contenidos de instalaciones en viviendas que marca el Currículo de Aragón

Selección de materiales educativos en línea Actividades de autoevaluación Actividades de invesigación

Video-‐entrevistas con la arquitecta Petra Jebens y Alfred Zirkel

Proyectos de arquitectura de viviendas basadas en los principios de bioarquitectura

Trabajo cooperativo en linea con tus compañeros y con otros Institutos Trabajo cooperativo entre profesores: eules.unizar.es Redes sociales: facebook, twitter, canal Youtube, Picasa

DIifusión de experiencias reales: www.ecohabitar.org

Web del proyecto http://auladelaciencia.es http://delacienciaalaula.blogspot.com.es

Tecnología y sociedad Canal de noticias relacionadas con el tema Proyectos de buenas prácticas ambientales

English activities

Proyecto / concurso de diseño de una vivienda Canal YouTube

Animaciones ilustrativas sobre los contenidos

ÍNDICE EL PROYECTO “De la Ciencia al Aula”

1. RELACIÓN DE LA UNIDAD DIDÁCTICA CON LOS ELEMENTOS DEL CURRÍCULO OFICIAL

1.1. Justificación

1.2. Contenidos

1.2.1. Contenidos de 4º Curso

1.2.2. Contenidos de primero a tercero que se reforzarán

1.3. Objetivos

1.4. Criterios de evaluación

1.5. Contribución de esta unidad didácticas a las competencias básicas

1.6. Estrategias metodológicas

2. ANÁLISIS DE LA UNIDAD

2.1. Introducción

2.2. Instalaciones de una vivienda. Tipos de arquitectura.

2.3. Instalación eléctrica

2.4. Instalaciones de agua para el consumo, sanitaria y de evacuación

2.5. Confort térmico

2.6. Instalación de gas

2.7. Materiales de construcción.

2.8. Otras instalaciones

2.9. Bioarquitectura y casas bioclimáticas

2.10. Ecodiseño

2.11. Proyecto de diseño de una vivienda basada en principios de bioconstrucción

3. EVALUACIÓN

4. ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

5. EDUCACIÓN EN VALORES

6. RELACIÓN INTERDISCIPLINAR

7. NOTAS PARA EL PROFESOR.

EL PROYECTO “De la Ciencia al Aula” “De la ciencia al aula” es un proyecto de fomento de vocaciones científicas y de la cultura de innovación dirigido especialmente a los jóvenes estudiantes de cuarto curso de la Enseñanza Secundaria Obligatoria (ESO). En él se desarrolla un proyecto docente y los recursos educativos necesarios con el que abordar los contenidos de la materia de Tecnologías de 4º de la ESO, basándose en resultados obtenidos a través de proyectos de investigación realizados recientemente por diferentes organismos, grupos de investigación o empresas cercanas a vosotros. El proyecto pretende, también, que conozcáis la estructura de investigación, innovación y desarrollo a través de proyectos que han sido dirigidos por investigadores de vuestro entorno. Mediante este proyecto se pone a disposición, tanto de profesores como de alumnos, diversos materiales y recursos, con los que impartir y estudiar los bloques de contenidos que establece el currículo de Aragón para la materia de tecnologías en 4º de la ESO, que se puede consultar en el Anexo.I. •

Bloque 1. Instalaciones en viviendas.

•

Bloque 2. Electrónica.

•

Bloque 3. Tecnologías de la información y de la comunicación.

•

Bloque 4. Control y robótica.

•

Bloque 5. Neumática e hidráulica.

•

Bloque 6. Tecnología y sociedad.

Los medios generados en el proyecto son abiertos y de libre acceso desde internet y constan de video-‐entrevistas con los investigadores que participan en el proyecto, simulaciones, materiales de estudio y para realizar ejercicios, material para el profesor, recursos educativos digitales, proyectos y una propuesta de concurso. 7

1. RELACIÓN DE LA UNIDAD DIDÁCTICA CON LOS ELEMENTOS DEL CURRÍCULO OFICIAL 1.1. Justificación Esta unidad didáctica, diseñada para 4º de ESO, tiene como finalidad acercar al alumno al mundo de las edificaciones y de las instalaciones de las viviendas a lo largo de la historia, fomentar su autonomía personal en la elaboración de trabajos de investigación, mejorar el trabajo en equipo mediante la realización de un proyecto tecnológico, ampliar algunos de los conocimientos adquiridos en la materia de Tecnologías en cursos anteriores e integrar los aprendizajes alcanzados en otras materias como: Lengua castellana y literatura, Matemáticas, Lenguas extranjeras, Educación plástica y visual y Ciencias sociales. Para los alumnos de 4º de secundaria, la tecnología no es una materia nueva puesto que la han cursado en años anteriores. Gracias a ello, tenemos la ventaja de contar con estudiantes que ya tienen conocimientos previos de la misma y sus peculiaridades, sobre todo en la parte organizativa, de normas y usos en el aula taller y en el aula de informática. No obstante, para estos alumnos la unidad supone el primer contacto con los contenidos específicos del Bloque 1 relativos a “Instalaciones en viviendas”. Para ubicarla correctamente es necesario tener en cuenta todos los contenidos de la materia de Tecnologías que recoge la Orden de 9 de mayo de 2007, por la que se aprueba el currículo de la ESO en la comunidad autónoma de Aragón. Si bien muchos de los contenidos abordados en cursos anteriores guardan relación con esta unidad, de especial dependencia son los contenidos de los bloques “Proceso de resolución de problemas tecnológicos”, “Estructuras”, “Materiales de uso técnico” y “Técnicas de expresión y comunicación”. Por ello, el éxito de esta unidad didáctica dependerá, en gran medida, de la habilidad del profesor en conectarla, a través de las actividades de iniciación, con los conocimientos previos que poseen los alumnos. Asimismo, los contenidos que aquí se estudian son importantes para poder abordar con éxito los contenidos de las materias de Tecnología Industrial I y II, que se cursan durante el Bachillerato, así 8

como para desarrollar procedimientos, destrezas, habilidades y actitudes destinadas a alcanzar los objetivos de la materia con el mayor grado de coherencia y adecuación a los recursos cognitivos del alumnado. La ya citada Orden de 9 de mayo de 2007 determina que los contenidos que se trabajan en las materias científico-‐tecnológicas no deben estar orientados a la formación específica sino a que el alumnado adquiera las bases propias de la cultura científica, con especial énfasis al desarrollo de actitudes responsables dirigidas a sentar las bases de un desarrollo sostenible. Así, esta unidad didáctica incide en el análisis de algunos de los grandes problemas globales con los que se enfrenta la humanidad, incidiendo en la necesidad de actuar para avanzar hacia el logro de un desarrollo sostenible y tiene como objetivo: adoptar actitudes críticas fundamentadas en el conocimiento tecnológico para, individualmente o en grupo, analizar cuestiones científicas y tecnológicas y sus repercusiones en la sociedad, en el medio ambiente, en la salud y en el bienestar personal y colectivo, contribuyendo así a la asunción para la vida cotidiana de valores y actitudes propias de la tecnología y del trabajo en equipo. 1.2. Contenidos (En negrita los contenidos mínimos) Como se ha dicho anteriormente, la unidad pretende desarrollar, como eje central, los contenidos de 4º curso relativos a los Bloques Temáticos 1: Instalaciones en viviendas y 6: Tecnología y sociedad y, también, reforzar con las actividades propuestas los contenidos de cursos anteriores relacionados con el Bloque 1: Proceso de resolución de problemas tecnológicos; el Bloque 3: Materiales de uso técnico; el Bloque 4: Técnicas de expresión y comunicación y el Bloque 8: Tecnologías de la información y de la comunicación. Internet.

1.2.1. Contenidos de 4º Curso Bloque 1. Instalaciones en viviendas •

Análisis de los elementos que configuran las instalaciones de una vivienda: electricidad, agua sanitaria, evacuación de aguas, sistemas de calefacción, gas, aire acondicionado, domótica, otras instalaciones.

•

Acometidas, componentes, normativa, simbología, análisis, diseño y montaje en equipo de modelos sencillos de estas instalaciones.

•

Análisis de facturas domésticas.

•

Ahorro energético en las instalaciones de viviendas. Arquitectura bioclimática.

Bloque 6. Tecnología y sociedad •

Valoración del desarrollo tecnológico (de las viviendas) a lo largo de la historia como respuesta a las necesidades humanas.

•

Análisis de la evolución de objetos técnicos e importancia de la normalización en los productos industriales.

•

Aprovechamiento de materias primas y recursos naturales.

•

Adquisición de hábitos que potencien el desarrollo sostenible.

•

Utilización de las posibilidades que ofrece Internet.

1.2.2. Contenidos de primero a tercero que se reforzarán La Orden de 9 de mayo de 2007, en la introducción que hace al tratar la materia de tecnologías, establece que: “en cuarto curso, aun cuando no existe específicamente un bloque asociado a la resolución de problemas tecnológicos, siguen siendo válidas las consideraciones acerca del papel central de estos contenidos, que habrán sido aprendidos al comienzo de la etapa y consolidados a lo largo de este curso”. 10

Bloque 1. Proceso de resolución de problemas tecnológicos •

Realización de un proyecto tecnológico, en equipo, siguiendo las fases de diseño y construcción: anteproyecto, proyecto, construcción y evaluación.

Bloque 3. Materiales de uso técnico •

Utilización de las herramientas y técnicas básicas en la construcción del proyecto tecnológico con criterios de seguridad.

•

Materiales de construcción.

Bloque 5. Estructuras •

Esfuerzos básicos y elementos resistentes de las estructuras.

•

Diseño y construcción, en equipo, de un edificio a escala.

Bloque 7. Electricidad y Electrónica. •

Instalaciones en viviendas.

•

Valoración crítica de los efectos del uso de la electricidad sobre el medioambiente.

•

Empleo de energías renovables.

Bloque 8. Tecnologías de la información y de la comunicación. •

Internet.

•

Búsqueda y descarga de información en páginas Web.

•

Intercambio y publicación de la información.

1.3. Objetivos OBJETIVOS DE LA MATERIA 1.-‐ Abordar con autonomía y creatividad, individualmente y en grupo, problemas tecnológicos, trabajando de forma ordenada y metódica para estudiar el problema… 2. Disponer de destrezas técnicas y conocimientos suficientes para el análisis, intervención, diseño, elaboración y manipulación de forma segura y precisa de materiales, objetos y sistemas tecnológicos…

3. Analizar los objetos y sistemas técnicos para comprender su funcionamiento, conocer sus elementos y las funciones que realizan, aprender la mejor forma de usarlos y controlarlos… 4. Expresar y comunicar ideas y soluciones técnicas, así como explorar su viabilidad y alcance, utilizando los medios tecnológicos, recursos gráficos, la simbología y el vocabulario adecuado, valorando su funcionalidad y la multiplicidad y diversidad de saberes… 5.-‐ Adoptar actitudes críticas fundamentadas en el conocimiento tecnológico para analizar cuestiones tecnológicas y científicas y sus repercusiones en la sociedad, en el medioambiente, en la salud y en el bienestar personal y colectivo… 7. Asumir y adoptar de forma crítica y activa el avance caracterizado por la presencia de las tecnologías de la información y de la comunicación, incorporándolas al quehacer cotidiano, integrando los aprendizajes tecnológicos con los aprendizajes adquiridos en otras materias del currículo, utilizándolos para crear, almacenar procesar y transmitir información… 8. Desarrollar actitudes flexibles y responsables en el trabajo en equipo, en la toma de decisiones, ejecución de tareas y búsqueda de soluciones, así como en la toma de iniciativas o acciones emprendedoras, valorando la importancia de trabajar como miembro de un equipo en la resolución de problemas tecnológicos…

OBJETIVOS DE LA UNIDAD • Abordar con autonomía y creatividad el diseño y construcción, en equipo, de la maqueta de una casa ecológica. • Comprender la importancia de realizar correctamente la fase del anteproyecto, para que el diseño final sea fruto de la investigación y del consenso del grupo. • Recopilar y seleccionar información procedentes de distitnas fuentes. • Aplicar los conocimientos de representación gráfica de elementos mediante sus vistas (alzado, perfil y planta) y la acotación de las mismas, en el diseño de una casa ecológica. • Emplear las escalas para obtener dimensiones y viceversa, con el fin de asimilar el concepto. • Desarrollar destrezas de manipulación de materiales y herramientas siguiendo las normas de seguridad e higiene en el taller. • Conocer las medidas de seguridad que se relacionan con las instalaciones domésticas. • Conocer las características constructivas elementales de las edificaciones. • Describir los materiales utilizados y su desarrollo a lo largo de la historia. • Analizar las características de las instalaciones en las viviendas y conocer su funcionamiento. • Mejorar la redacción escrita y la expresión oral. • Expresar y comunicar ideas y soluciones técnicas utilizando los medios tecnológicos, recursos gráficos, la simbología y el vocabulario adecuado, así como respetar las propuestas de los demás miembros del equipo.

• Conocer el impacto que sobre el medio ambiente causa la actividad de construcción de viviendas. • Implicar al alumno en la mejora y conservación de su entorno con criterios ecológicos y sostenibles. • Elaborar documentos en diversos formatos: procesador de textos y presentación multimedia. • Buscar en Internet información relevante para el proyecto. • Medir y calcular magnitudes. • Leer e interpretar gráficos. • Resolver problemas basados en la aplicación de expresiones matemáticas.

• Trabajar como miembro de un equipo asumiendo responsabilidades individuales de forma flexible y tolerante. • Aprender a tomar decisiones analizando las ventajas y los inconvenientes de las alternativas posibles.

9.-‐ Conocer las diferentes aportaciones científicas y tecnológicas de la Comunidad Autónoma de Aragón…

10. Conocer y utilizar técnicas y destrezas de manejo de la información a través de la incorporación de las tecnologías de la información y… 11. Aplicar los conocimientos adquiridos en el ámbito de las Tecnologías para apreciar, disfrutar y utilizar los recursos que nos ofrece el medio natural, muy especialmente el de la comunidad aragonesa, valorando y participando en su conservación y… 12. Comprender la importancia de utilizar los conocimientos de las tecnologías para satisfacer las necesidades humanas y participar en…

• Conocer el manual de buenas prácticas medioambientales que edita periódicamente el gobierno de Aragón. • Conocer ejemplos reales de construcciones respetuosas con el medio ambiente en Aragón. • Mejorar las técnicas de búsqueda y extracción de información de Internet, en ocasiones contenida en páginas web escritas en inglés o en francés, aprendiendo, además, a citar las fuentes de información. • Aprender a utilizar programas de presentación multimedia. • Conocer los diseños reales de bioconstrucción que existen actualmente, y de forma especial en Aragón.

• Aumentar la curiosidad por edificios ecológicos del mundo, así como descubrir su forma constructiva, su historia y su emplazamiento.

1.4. Criterios de evaluación (En negrita los criterios mínimos) La numeración de los criterios corresponde a la de la orden del 9 de mayo de 2007. CRITERIOS DE LA MATERIA 1. Describir los elementos que componen las distintas instalaciones de una vivienda y las normas que regulan su diseño y utilización. Realizar diseños sencillos empleando la simbología adecuada y montaje de circuitos básicos y valorar las condiciones que contribuyen al ahorro energético, habitabilidad y estética en una vivienda.

CRITERIOS DE LA UNIDAD

-‐

Interpretar y manejar simbología de instalaciones eléctricas, de calefacción, aire acondicionado, comunicaciones y suministros de agua y saneamiento.

-‐ -‐ -‐ -‐

Montar y comprobar instalaciones sencillas.

-‐

Utilizar los símbolos normalizados de los elementos eléctricos y electrónicos, aparatos, circuitos e instalaciones, para esquematizar los elementos más importantes.

Analizar los elementos componentes de las facturas de los diferentes suministros. Conocer y aplicar las técnicas actuales de ahorro energético. Proyectar, proporcionalmente y a escala, una planta de alguna de las dependencias de la vivienda.

-‐

8. Conocer la evolución tecnológica a lo largo de la historia. Analizar objetos técnicos y su relación con el entorno y valorar su repercusión en la calidad de vida.

9.Utilizar el ordenador como herramienta de adquisición e interpretación de datos y como realimentación de otros procesos con los

Indicar las diferentes magnitudes, los símbolos que las representan y las unidades correspondientes, de acuerdo con las normas y los instrumentos que las miden. -‐ Elaborar juicios de valor frente al desarrollo tecnológico a partir del análisis de la evolución de las características constructivas de las viviendas. -‐ Relacionar inventos y descubrimientos con el contexto en el que se desarrollan interpretando las modificaciones tecnológicas, económicas y sociales en cada periodo histórico. -‐ Recoger información de manera correcta utilizando las técnicas de expresión y representación adecuadas e incorporando el ordenador como medio para la comunicación y la obtención de la información.

datos obtenidos. 10. Definir los criterios sobre contenidos y diseño de una página Web dirigida a la comunicación, publicidad y marketing de algún producto artesanal del entorno. 12. Conocer los hitos fundamentales del desarrollo tecnológico y la evolución de algunos objetos técnicos, valorando su implicación en los cambios sociales y laborables. 13. Reconocer el impacto que sobre el medio natural produce la actividad tecnológica y comparar los beneficios de esta actividad frente a los costes medioambientales que supone.

-‐ Utilizar las tecnologías de la información y de la comunicación de forma creativa para explorar, analizar, intercambiar y presentar la información. -‐ Crear documentos de hipertexto y utilizar las plataformas autorizadas para su publicación en internet.

-‐ Conocer e investigar aspectos y contenidos relativos a realizaciones, impactos y sistemas de control acaecidos en los últimos tiempos, en relación entre el actuar (la técnica), el saber (la ciencia) y su incidencia en la sociedad.

-‐ Formar su propia opinión que le permita tomar decisiones entre alternativas en conflicto sobre la actividad de construcción de viviendas.

1.5. Contribución de esta unidad didácticas a las competencias básicas El Anexo I del currículo aragonés recoge las competencias básicas que debe alcanzar todo el alumnado al finalizar la Educación Secundaria Obligatoria, a través de las diversas materias. La presente unidad didáctica contribuirá al desarrollo de las todas las competencias mediante la realización de las siguientes actividades: COMPETENCIAS 1. Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico.

2. Competencia comunicación lingüística.

3.Competencia matemática.

ACTIVIDADES • En el diseño del proyecto, los alumnos realizan la resolución técnica de un proyecto y deben elaborar documentación técnica, evaluando el desarrollo del proceso y sus resultados. • En la construcción de la maqueta siguen un plan de trabajo y desarrollan destrezas, técnicas y habilidades para manipular objetos, con precisión y seguridad. • Diseñan circuitos con la simbología normalizada, conociendo su función en el conjunto, facilitando el uso y la conservación. • Lectura de textos y realización de actividades de análisis y descripción utilizando un vocabulario técnico y artístico. • Presentación oral de trabajos al resto de la clase, empleando los recursos gráficos y verbales necesarios de forma clara y comprensible. • Lectura y traducción de páginas web escritas en inglés o francés. • Empleo de escalas. • Medición y cálculo de magnitudes. • Lectura de gráficos. • Resolución de problemas basados en la aplicación de expresiones matemáticas.

4. Tratamiento de la información y competencia digital. 5. Competencia social y ciudadana. 6. Competencia para aprender a aprender. 7. Competencia cultural y artística. 8. Autonomía e iniciativa personal.

• Búsqueda de información en Internet. • En la documentación del proyecto y en la memoria, deberán elaborar documentos en diversos formatos: procesador de textos y presentación multimedia. • El trabajo en equipo para la realización del proyecto permite el desarrollo de habilidades relevantes de interacción social: abordar dificultades, gestionar conflictos, tomar decisiones en grupo, etc. . Con el conocimiento del desarrollo tecnológico y su influencia en los cambios en la construcción de las viviendas y su incidencia en el entorno. • La tarea del proyecto tecnológico hace precisa la realización de actividades de obtención, análisis y selección de información útil, contribuye al desarrollo de estrategias de resolución de problemas. • Empleo de la imaginación y la creatividad en un proyecto de ecodiseño. • Realización de actividades de investigación. • El proyecto tecnológico en sus distintas fases ofrece oportunidades para el desarrollo de cualidades personales como la iniciativa, la autonomía, la autocritica, etc.

1.6. Estrategias metodológicas La unidad consta de dos partes claramente diferenciadas: por un lado están los nueve primeros núcleos de interés, cuya estructura es similar y las actividades propuestas son dirigidas y concretas y, por otro, el bloque número 10 que consiste en la ejecución de un proyecto de diseño y construcción de una vivienda basada en criterios de bioconstrucción, en el que deberán seguirse las fases de un proyecto tecnológico: anteproyecto, proyecto, construcción y evaluación. Los alumnos en esta segunda parte tendrán una mayor autonomía en la toma de decisiones. No obstante, en el desarrollo de toda la unidad didáctica procuraremos: -‐

Partir del nivel de conocimientos previos de los alumnos. Realizando una prueba inicial para determinar los conocimientos que poseen sobre las instalaciones en viviendas.

-‐

Motivar a los alumnos sobre el tema que se va a trabajar.

Se puede hacer a través de mostrarles la evolución de las vivienda a lo largo de la historia como respuesta a las necesidades humanas, y descubrir la gran incidencia que tiene esta actividad industrial en la conservación del medioambiente. -‐

Favorecer que el alumno desarrolle una intensa actividad mental. Para ello, se han diseñado los apartados de tal forma que la mayor parte del tiempo el alumno esté atareado, ya sea resolviendo ejercicios, realizando actividades o construyendo.

-‐

Favorecer las relaciones interpersonales para el desarrollo de valores. Procurando que haya una relación cordial entre los alumnos y entre ellos y el profesor. Organizando los grupos de trabajo convenientemente.

-‐

Fomentar la comunicación oral y escrita. Lo haremos en las aportaciones en los grupos de trabajo del proyecto, en los debates, en la correcta elaboración de la memoria y en la exposición oral del mismo. También, en la correcta redacción en los exámenes.

-‐

Favorecer la autonomía del aprendizaje. Algunas actividades como la búsqueda de información, el diseño y la construcción del proyecto, favorecen la autonomía del aprendizaje.

-‐

Emplear adecuadamente las Tic. Tanto en las actividades de investigación y búsqueda de información, como al realizar la memoria del proyecto en soporte digital, se favorece esta estrategia metodológica.

-‐

Fomentar la utilización de distintas fuentes de información.

En la búsqueda de soluciones a la tarea encomendada y para la elección de materiales se les facilitarán diversas fuentes de investigación. -‐

Utilizar distintas organizaciones del espacio y del tiempo. Se usará el aula ordinaria, el aula de informática en caso de no disponer de portátiles del antiguo programa escuela 2.0, y el aula taller.

-‐

Hacer que los contenidos trabajados sean funcionales fuera del ámbito escolar. Muchos de los contenidos que se trabajan en la unidad son de aplicación en el ámbito domestico.

-‐

Y que la evaluación sea formativa. Para ello, se han diseñado ejercicios de autoevaluación. También, haciendo que los alumnos elijan la mejor presentación del proyecto. Esta clase de actividad les hace valorar lo realizado por sus compañeros y favorece la autocrítica.

2. ANÁLISIS DE LA UNIDAD 2.1. Introducción Tras realizar una evaluación de conocimientos previos, la unidad comienza con la división de las instalaciones de una vivienda y la presentación de distintas formas de arquitectura .A continuación, se desarrollan, por separado, los contenidos de las principales instalaciones: eléctrica, de agua, de confort térmico, de gas y otras (tv, sistemas de seguridad, telefonía, etc.) y materiales de construcción. Posteriormente, se estudia la bioarquitectura y el ecodiseño incidiendo, de forma especial, en la importancia que tienen sobre los impactos ambientales las decisiones que se toman en el diseño, construcción y utilización de una vivienda. 17

Cada uno de estos núcleos de interés contiene los siguientes apartados: introducción, contenidos mínimos, autoevaluación y actividades de investigación. Aunque al principio de cada núcleo de interés, o apartados, de la unidad se tratan los conceptos fundamentales en relación con el tema, son las actividades de investigación y @ para saber más @ las que se han concebido para que sean el principal elemento de aprendizaje. Para finalizar la unidad, se propone una tarea en equipo que consiste en el diseño y la construcción, si ha lugar, con criterios bioclimáticos y eficientes, de la maqueta de una vivienda unifamiliar de dos plantas. En el desarrollo de todas las actividades y en el proyecto propuesto es donde se trabajan la totalidad de las competencias básicas, con estilos de aprendizaje que combinan el ejercicio de la autonomía con el del aprendizaje cooperativo. NUCLEOS DE INTERÉS 2.2. Instalaciones de una vivienda. Tipos de arquitectura. Mediante las tres primeras actividades se pretende que los alumnos identifiquen cuáles son las principales instalaciones en una vivienda. Y a partir del análisis de éstas y de los conocimientos previos que tengan de ellas se van desarrollando los nuevos contenidos de la unidad. Un aspecto fundamental que debe tenerse presente en esta unidad didáctica es la importancia que tienen las decisiones iníciales en el diseño de una vivienda para el coste económico, medioambiental y para la calidad de vida dentro de ella a lo largo de toda su vida útil. Por esto, es conveniente que conozcan desde el principio los conceptos de vivienda tradicional, convencional, climática y basada en la bioarquitectura.

2.3. Instalación eléctrica En las actividades relacionadas con las instalaciones eléctricas, se estudian, en primer lugar, todos los elementos que componen una instalación convencional. Posteriormente, se ven las medidas que permiten reducir el consumo eléctrico, aumentando la sostenibilidad de las viviendas, cómo mejorar su calidad y cómo disminuir los posibles efectos adversos sobre las personas que las habitan.

2.4.

Instalaciones de agua para el consumo, sanitaria y de evacuación

En este nucleo de interés se estudian todos los elementos que componen una instalación convencional de agua y, además, se proporcionan medidas que permiten reducir su consumo, aumentando la sostenibilidad de las viviendas, mejorando su mantenimiento y simplificando el diseño. 2.5. Confort térmico Aquí se estudian los sistemas convencionales de calefacción, incidiendo en que el concepto de confort térmico no consiste solo en conseguir una temperatura determinada en la vivienda, sino que, más bien, tiene que ver con el mecanismo de transmisión del calor, la inercia térmica de los materiales, el correcto aislamiento, etc. 2.6. Instalación de gas En el apartado de gas se estudian los diferentes tipos de gas urbano, su sistema de transporte y las instalaciones convencionales en las viviendas y el sistema de transporte. Posteriormente, se trata el uso de este tipo de instalaciones en bioarquitectura. 2.7. Materiales de construcción. Los contenidos de materiales de construcción ya se estudiaron en cursos anteriores. Ahora se pretende repasar algunos de estos contenidos y reconocer la necesidad de utilizar materiales saludables. 19

La construcción de una vivienda debe tener en cuenta el bienestar de sus habitantes y respetar el equilibrio con el entorno y el medio ambiente, por lo que resulta esencial la correcta elección de los materiales de construcción. No deben utilizarse materiales tóxicos o contaminantes y se debe intentar reducir los costes sociales y ambientales, siendo aconsejable utilizar materiales de la zona y que sean fácilmente reutilizables o reciclables. 2.8. Otras instalaciones En este apartado se estudian las instalaciones de comunicación: radio, televisión, telefonía, internet e interfono, además de otros sistemas como el de seguridad y domótica. Estas instalaciones accesorias están sufriendo un gran desarrollo en los hogares y se instalan numerosos aparatos, como antenas de telefonía inalámbrica, routers, wifi o intercomunicadores, sin control y sin una normativa clara que lo regule. Por eso, es conveniente que los alumnos sean conscientes de los posibles efectos adversos que conlleva el exceso de campo electromagnético en la vivienda y que conozcan cuáles son las mejores formas de instalación de estos sistemas para evitarlos. No es necesario renunciar a este tipo de instalaciones, pero existe la tecnología y la manera adecuada de instalarlas y los usuarios debemos conocerla y tener la sensibilidad necesaria para exigirla. 2.9. Bioarquitectura y casas bioclimáticas La construcción de viviendas es la responsable de la emisión de gran parte de los gases tipo invernadero que contribuyen al calentamiento global. Además, el uso de la energía, tal y como se concibe actualmente debe cambiar a favor de un uso responsable y tender hacia la autosuficiencia. Aquí entra la responsabilidad de los técnicos de la construcción para favorecer un desarrollo sostenible y reducir la contaminación que produce la arquitectura. Pero, también, existe una gran responsabilidad en los usuarios a la hora de exigir medidas sostenibles y características saludables en 20

nuestros hogares. El ahorro y el uso sostenible de los recursos naturales son cruciales para el futuro del planeta. En este nucleo de interés se intenta que los alumnos comprendan y sean sensibles a la transformación que debería ocurrir en la arquitectura, cambiando hacia formas y diseños más razonables. El concepto de arquitectura bioclimática persigue hacer más sostenible el consumo y la generación de energía en las viviendas. La bioarquitectura da un paso más hacia la sostenibilidad puesto que persigue mayor armonía en el diseño, la selección de materiales y el entorno. 2.10.

Ecodiseño

En este apartado se pretende que comprendan la importancia que tienen las decisiones iníciales en el diseño de una vivienda. Y que deben considerarse los impactos ambientales en todas las etapas del proceso: diseño, construcción y utilización, e incluso en la previsión del derribo de la vivienda, para lograr que ésta genere el menor impacto ambiental posible a lo largo de toda su vida. Conseguir el balance cero en todo el ciclo de vida de una construcción, seguramente, resulta imposible, pero sí que pueden adoptarse muchas medidas que minoren el impacto ambiental. 2.11.

Proyecto de diseño de una vivienda basada en principios de bioconstrucción

El proyecto propuesto desafía al estudiante a diseñar una vivienda unifamiliar apta para vivir un mínimo de 4 personas, que sea auto-‐suficiente y que, además, esté basada en los principios de la bioconstrucción. Se trata de definir conceptos claves para la construcción del hábitat del siglo XXI, mediante la definición de una lista de ideas clave en relación con las viviendas del futuro, que deberán ser sostenibles y respetuosos con el medio ambiente y el entorno. Se proporciona la ubicación concreta de dos fincas donde puede instalarse la vivienda con el fin de que los alumnos puedan elegir la orientación adecuada, tener en cuenta la climatología y la flora del lugar, así como la armonía con el entorno.

La tarea debe centrarse, principalmente, en las actividades del ecodiseño y que las decisiones sobre las instalaciones de la vivienda se hagan con criterios bioclimáticos y eficientes. La construcción de la maqueta no es relevante, si no se dispone de tiempo suficiente, puesto que esas habilidades ya han sido trabajadas en cursos anteriores. El mayor esfuerzo se hará en el diseño conceptual de la vivienda, en la redacción del proyecto (ajustándose a la normativa) y en la posterior exposición y manera de mostrar las ideas. Los alumnos deberán tener claro que el objetivo principal del proyecto es definir una lista de conceptos fundamentales que van a tener en cuenta para la construcción de la vivienda. Se deben describir, por separado, las decisiones tomadas en los siguientes apartados: •

Materiales de construcción utilizados.

•

Ideas clave adoptadas en el diseño.

•

Justificación de la orientación.

•

Decisiones clave en la instalación eléctrica.

•

Decisiones clave en la instalación de agua para el consumo, sanitaria y de evacuación.

•

Decisiones clave en el confort térmico.

•

Decisiones en otras instalaciones.

•

Decisiones en espacios verdes.

Entre todas las posibles disposiciones tomadas, la vivienda deberá reunir, al menos, cinco de las siguientes especificaciones: 1. Placas solares en el tejado y/o aerogenerador. La obtención de la energía eléctrica en una casa eficiente depende de las placas instaladas en el tejado de la vivienda, para ello, deberán tener en cuenta las dimensiones del tejado. Deben dibujar, también, desde dónde viene la luz del sol para, tal y como se ha visto, aprovechar al máximo la incidencia de los rayos solares y obtener así la mayor cantidad de energía solar posible para transformarla 22

en energía eléctrica. Se puede realizar una estimación de la potencia necesaria en la casa y el diseño concreto del sistema para la obtención de dicha potencia. 2. Circuito eléctrico. Tendrán que representar gráficamente cómo estarán dispuestos los cables, así como otros elementos: contador, limitador, panel controlador, iluminación, etc. Además de indicar las características de los cables, tipo de distribución, y si existe una zona de la vivienda con corriente continua. 3. Circuito Bioclimático. Diseñar un sistema de ventilación que aísle de calor y/o del frío a la vivienda y que proporcione una temperatura agradable. 4. Calefacción. La casa dispondrá de sistemas de calefacción (por ejemplo: suelo radiante, paredes radiantes, cocina económica, caldera de pelets, etc.) instalados en las habitaciones. 5. Instalación de Agua. Dibujarán cómo se canalizará el agua proveniente de la lluvia, dónde y cómo estará instalado el depósito y las tuberías. Y, también, indicar otras medidas eficientes que conozcan. 6. Los espacios verdes. Deben cumplir una serie de requisitos, como son: •

Mejorar las condiciones climáticas de humedad y temperatura.

•

Servir como freno y filtro a la velocidad del viento.

•

Ornamentar el entorno.

•

Las especies arbóreas que se planten deben ser autóctonas.

7. Estimación de coste de la vivienda. No se pretende que el cálculo sea muy exacto, pero si se deberá tener en cuenta todas las partidas que en ella intervienen. 8. Sistemas de iluminación eficiente. Aprovechando, de forma eficiente, tanto la luz solar como la eléctrica. 23

Conocidas las condiciones iníciales que debe cumplir la vivienda, se recuerda a los alumnos el orden correcto de las fases de realización de un proyecto tecnológico, incidiendo en que el diseño siempre debe ser previo a la construcción y que se valorará, esencialmente, el diseño conceptual de la vivienda, las medidas de eficiencia energética tomadas, la redacción del proyecto (ajustándose a la normativa) y la posterior exposición y manera de mostrar las ideas mediante la realización de un vídeo. La siguiente fase consiste en la localización exacta de la parcela donde se desea edificar, para ello se proponen las aplicaciones informáticas Google Earth y SigPac, y una pequeña investigación sobre arquitectura bioclimática, especies vegetales autóctonas, condiciones climáticas de la zona, sistemas de riego y sistemas de iluminación eficiente. Con la información obtenida, cada alumno realizará una propuesta de las especificaciones que debe reunir la vivienda (mínimo 5 de las propuestas) para, después, decidir en el grupo las que se reflejarán en el proyecto. En esta actividad, los alumnos tienen que ser capaces de dialogar y ponerse de acuerdo para establecer las características que debe reunir la casa y sus instalaciones, según sus preferencias y la información que han obtenido en la fase de investigación. A continuación, cada alumno diseñará un boceto que reúna las especificaciones acordadas con anterioridad y que, además, incorpore elementos artísticos u ornamentales de los espacios verdes. Después, en una puesta en común de cada grupo, se debatirán las diferentes propuestas y, tras alcanzar un acuerdo, se realizarán los bocetos definitivos de la vivienda y de las instalaciones. Finalizado el anteproyecto, se elabora el proyecto. Este documento debe recoger todas las características del edificio y sus instalaciones. Por ello, se pondrá especial atención en la elaboración de la memoria descriptiva, en la ejecución de los planos que muestren la maqueta a escala y en la planificación de las tareas para tener el trabajo terminado en el plazo previsto.

En la elaboración del anteproyecto y del proyecto se insistirá en que los alumnos sigan escrupulosamente los pasos de la resolución técnica de problemas, que empleen los recursos informáticos disponibles y que la presentación de planos se ajuste a las normas UNE. La construcción de la maqueta, si procede, se hará utilizando los materiales y herramientas del aula taller y cumpliendo las normas de seguridad e higiene establecidas. Cualquier cambio realizado en esta fase respecto a lo que estaba previsto en el proyecto deberá recogerse, justificadamente, en la evaluación de la tarea. Finalizada la construcción de la maqueta, cada grupo de alumnos hará una presentación multimedia para la exposición de su trabajo al resto de la clase. Finalmente, la presentación de todos los trabajos se puede hacer a través de un canal de Youtube propio de cada clase, en el que los alumnos deben comentar, votar y elegir los dos mejores proyectos. Con la realización de este proyecto se trabajan todas las competencias básicas: COMPETENCIA Lingüística

FASE Todo el proceso

Aprender a aprender

Todo el proceso

Autonomía e iniciativa personal Digital y tratamiento de la información

Todo el proceso

Conocimiento e interacción con el medio físico

Fase de investigación ejecución y presentación del proyecto Fase de investigación y ejecución del proyecto

ACTUACIONES Lectura de textos en diversas fuentes Resumir información recibida Exponer ideas en grupo Debatir opciones Redactar proyecto Trabajo en equipo: recabar o prestar ayuda comparar modos de actuación búsqueda de información Trabajo en equipo. Desarrollo de: responsabilidad, empatía, confianza, sentido autocrítico, toma de decisiones. Búsqueda de datos útiles Presentación del proyecto Conocimiento del territorio: especies arbóreas, clima, plantas vegetales autóctonas, etc. en el diseño de circuítos y en la realización de la maqueta.

Social y ciudadana

Investigación Anteproyecto

Cultural y artística

Proyecto Realización de la maqueta Proyecto

Matemática

Utilización de energías renovables: solar, eólica, biomasa, etc. Aprovechamiento de recursos naturales: agua, residuos. Diseño de la vivienda Ornamentación de espacios verdes y de la maqueta Escalas Cálculos basados en expresiones matemáticas

3. EVALUACIÓN Evaluación del alumno Para realizar la evaluación de los alumnos se han formulado los criterios de evaluación y los contenidos mínimos que están reflejados en los apartados 2.4 y 2.2 de la unidad, pero necesitaremos utilizar diferentes procedimientos e instrumentos. Para ello proponemos: •

Realizar una prueba escrita para recabar los conocimientos previos que tienen los alumnos sobre el tema.

•

Hacer un examen escrito sobre los contenidos formulados para el bloque de instalaciones en viviendas.

•

Controlar que los alumnos hayan realizado correctamente todos los ejercicios propuestos en las actividades programadas.

•

Evaluar el proyecto poniendo especial atención a que haya sido elaborado siguiendo los pasos de la resolución técnica de problemas, y que tanto los planos del edificio como los de las instalaciones se hayan hecho de acuerdo a las normas UNE.

La construcción de la maqueta, si ha lugar, será evaluada atendiendo a: •

Registro de las tareas de construcción.

•

Observación del profesor de la actitud y trabajo de los alumnos en el grupo, respetando las fases previstas en la planificación y utilizando materiales y técnicas constructivas con criterios de seguridad e higiene en el trabajo. Anexo XLVII. 26

•

Originalidad y calidad en el diseño.

•

Valoración de la memoria del proyecto.

Se calificará, también, la ejecución del video para presentar los proyectos y sus memorias al resto de la clase.

Los criterios de calificación los establecerá el departamento de tecnologías. Evaluación de la unidad Al finalizar, es conveniente realizar una evaluación de la unidad didáctica, tanto por los propios alumnos como por el profesor, para analizar aspectos tales como: •

El grado de satisfacción alcanzado.

•

El interés despertado.

•

Los conocimientos adquiridos.

•

El tiempo y los recursos empleados.

•

Posibles mejoras a introducir.

Los alumnos pueden realizar la evaluación contestando a un cuestionario o expresando sus opiniones en el grupo clase en un debate dirigido por el profesor. Además del libro de texto, cuaderno personal, etc., en la primera parte de la unidad, en la que las actividades propuestas son dirigidas y concretas, en las actividades de búsqueda de información en Internet y para la elaboración de documentos con soporte informático será necesaria la utilización individual de un equipo de ordenadores conectado a la red. También, serán necesarios un ordenador y un cañón-‐proyector para que los alumnos presenten su proyecto al resto de la clase y para que el profesor se ayude en las explicaciones. Por último, los alumnos necesitarán las herramientas y materiales habituales en el aula-‐taller para la construcción de la maqueta si se decide construirla.

4. ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD La variedad de actividades propuestas, así como la posibilidad de diferentes grados de profundización en su desarrollo, permite dar respuesta a la pluralidad de capacidades, motivaciones e intereses del alumnado. Para los alumnos con necesidades educativas especiales, así como para los alumnos con dificultades de aprendizaje y retraso escolar significativo, la adaptación debe realizarse de manera personalizada en colaboración con el Departamento de Orientación. A los alumnos con mayor nivel de competencia curricular se les propondrá que profundicen en las actividades de investigación. 5. EDUCACIÓN EN VALORES El trabajo en grupo previsto en esta unidad contribuye a la Educación Moral y Cívica, procurando que los alumnos colaboren y respeten las opiniones de los demás. Además, en las actividades se han planteado debates donde los alumnos pueden aportar ideas y opiniones, haciéndoles ver la importancia de ser tolerantes y respetar la diferencia de criterio de cada individuo. En cuanto a la Educación para la Igualdad de Derechos de ambos sexos, en el trabajo en grupo se debe prestar especial atención a no encasillar a chicos y chicas en tareas, que tradicionalmente se asignaban a un sexo u otro. También es importante que los grupos sean heterogéneos, en sexos y nacionalidades, de forma que se trabaje la Educación para la Paz, haciendo que durante la unidad los alumnos conozcan las aportaciones tecnológicas que han realizado las diferentes culturas a lo largo de la historia de la humanidad. El trabajo en el taller permite incidir en la Educación para la Salud, especialmente en el cumplimiento de las normas de seguridad e higiene básicas. En el proyecto se valora de forma singular el impacto medioambiental de la construcción de viviendas y se potencian las actitudes personales de aprovechamiento de los materiales y su utilización, así como de los recursos y fuentes de energía, trabajando de esta manera la Educación Ambiental y la Educación para el Consumo. 28

6. RELACIÓN INTERDISCIPLINAR A través del conocimiento de las propiedades de distintos materiales y del análisis del impacto medioambiental se relaciona con Ciencias de la Naturaleza; con la Educación Plástica y Visual al emplear bocetos y dibujos como medio de representación y comunicación. Con Lengua Castellana al ser necesario recabar información, redactar el texto de la memoria y presentar al resto de la clase su tarea; y con Matemáticas al realizar mediciones y cálculos numéricos y en la utilización de escalas en el proyecto. Y con Física y Química al utilizar magnitudes y unidades físicas. 7. NOTAS PARA EL PROFESOR. Para facilitar la planificación y mejorar la comprensión se han estructurado de forma similar todos los apartados, salvo el proyecto por lo que tiene de singular. Después de realizar la introducción de la unidad estudiando ejemplos de bioconstrucción, cada uno de los núcleos de interés sigue el siguiente esquema: •

En primer lugar se plantea al alumno que estudie los conceptos básicos necesarios para trabajar cada apartado.

•

Después del estudio, se proporciona una actividad de autoevaluación que le permitirá saber si ha comprendido adecuadamente los conceptos básicos. Si no es así, deberá repasar y/o preguntar al profesor antes de proseguir con la unidad.

•

Una vez comprendidos los conceptos básicos, se le propone una actividad de ampliación basada en aspectos de la bioconstrucción.

•

Para concluir se ha dispuesto una actividad de investigación y, en algunos casos, la realización de un debate, pero será el profesor el que valore la conveniencia de realizar todos los debates propuestos o solo aquellos que considere más oportunos.

•

Y al final de cada núcleo de interés, existe un apartado denominado @ para saber más @ en el que se han seleccionado interesantes recursos “on line” que facilitarán la resolución de las actividades propuestas y la ampliación de conocimientos. 29

A la hora de abordar y planificar esta unidad didáctica, deben tenerse muy presentes los siguientes aspectos: •

El trabajo orientado al logro de las competencias básicas.

•

El tratamiento globalizado de los contenidos.

•

La organización de los contenidos tratados en centros de interés.

•

El trabajo en grupo.

•

El tratamiento de un tema relevante del currículo.

•

El logro de competencias útiles para resolver problemas de la vida real.

Por otra parte, el trabajo diario se podría reflejar en un blog de asignatura que se puede solicitar en el centro aragonés de tecnologías para la educación: CATEDU. En él, los alumnos “colgarían” sus trabajos y actividades y podrían realizar un glosario de términos. El proyecto de la ciencia al aula, también cuenta con una sección de blogs en su web donde se pueden ir contando las principales actividades realizadas.

Instalaciones en una vivienda sana Fin de la guía didáctica para el profesor Accede a todos los contenidos digitales en la web del proyecto ‘de la ciencia al aula’: DIifusión de experiencias reales: www.ecohabitar.org

Web del proyecto http://auladelaciencia.es http://delacienciaalaula.blogspot.com.es

Comparte tu trabajo y coméntalo en las redes sociales del proyecto ‘de la ciencia al aula’: Trabajo cooperativo en línea con compañeros de otros Institutos Trabajo cooprativo entre profesores: eules.unizar.es

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