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Preguntar sobre un problema de ingeniería
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Comience pidiendo a los estudiantes que expresen el problema con sus propias palabras.
► ¿Qué problema intentan resolver?
▪ El problema es que las personas, los animales y los objetos se mojan cuando llueve.
▪ Las personas, los animales y los objetos deben mantenerse secos cuando llueve.
Utilice las respuestas de los estudiantes para definir el problema con la clase. Cree un cuadro de problema y solución de la clase con tres columnas. Anote el problema de la clase en la primera columna e indíqueles que escriban o dibujen el problema en la sección Pregunta de su Cuaderno de ciencias (Guía de actividad de la Lección 25).
Ejemplo de cuadro de problema y solución de la clase:
¿Cuál es el problema?
Las personas, animales y objetos se mojan cuando llueve.
Indique a los estudiantes que trabajarán en grupos para diseñar y construir refugios para proteger a las personas, animales y objetos que dibujaron en papel de construcción. Anote la solución en el cuadro de problema y solución de la clase.
Diferenciación
Si los estudiantes tienen dificultades para identificar el problema, recuérdeles que tanto las personas como los animales buscan refugio en determinados momentos. Considere la posibilidad de motivar a los estudiantes a pensar con preguntas como la siguiente: ¿De qué puede proteger un refugio a las personas y los animales?
Nota para el maestro
Si es necesario, explique a los estudiantes que los refugios que diseñan y construyen serán pequeñas versiones de refugios que podrían construirse para proteger a las personas, animales u objetos reales que representan sus dibujos.
Ejemplo de cuadro de problema y solución de la clase:
¿Cuál es el problema? ¿Cuál es la solución?
Las personas, animales y objetos se mojan cuando llueve. Construiremos un refugio para proteger a las personas, animales u objetos de la lluvia.
Informe a los estudiantes que, además de identificar los problemas y crear ideas sobre cómo resolverlos, los ingenieros deben averiguar si sus soluciones son efectivas.
► ¿Cómo sabrán si su refugio funciona?
▪ No entrará agua dentro del refugio.
▪ Las personas y los objetos del refugio permanecerán secos.
▪ El refugio no se caerá. Necesita mantenerse de pie para mantener el agua fuera.
Revise con los estudiantes los criterios que debe cumplir cada refugio. Explique que el refugio debe mantener sus dibujos de personas, animales y objetos lo más secos posible. Por lo tanto, el refugio debe ser al menos 2 pulgadas de alto y lo suficientemente grande como para cubrir el cuadrado de papel. Por último, el refugio debe ser lo suficientemente estable como para permanecer en pie durante y después de las pruebas. Anote estos criterios en el cuadro de problema y solución de la clase para que los estudiantes puedan consultarlos durante el resto del Desafío de ingeniería.
Ejemplo de cuadro de problema y solución de la clase:
¿Cuál es el problema? ¿Cuál es la solución?
Las personas, animales y objetos se mojan cuando llueve. Construiremos un refugio para proteger a las personas, animales u objetos de la lluvia.
¿Cómo sabremos si la solución funciona?
Nuestra solución será lo suficientemente grande para cubrir nuestros dibujos. Cuando rociamos el refugio con agua, el refugio permanecerá en pie y mantendrá nuestros dibujos secos.
A continuación, aborde las preguntas restantes de los estudiantes
► ¿Qué otras preguntas tienen sobre el refugio que diseñarán, construirán y pondrán a prueba?
▪ ¿Qué usaremos para hacer el refugio?
▪ ¿Cómo haremos que llueva en el refugio?
Muestre a los estudiantes los siguientes ejemplos de cada una de las cinco categorías de materiales de construcción.
▪ Tela: paño de queso o tejido de algodón
▪ Metal: papel de aluminio
▪ Papel: tarjetas
▪ Plástico: envoltorio de plástico
▪ Madera: palitos artesanales grandes
Recuerde a los estudiantes que durante la etapa Imagina del proceso de diseño de ingeniería, los ingenieros hacen una investigación, examinan posibles materiales y hacen una lluvia de ideas sobre las soluciones. Analice con los estudiantes cómo podrían poner a prueba los cinco materiales para determinar si son idóneos para construir un refugio que proteja de la lluvia.
► ¿Cómo podemos averiguar si estos materiales son idóneos para proteger a las personas, los animales y los objetos de la lluvia?
▪ Podríamos dejar caer agua sobre ellos.
▪ Creo que deberíamos sumergir los materiales en agua.
▪ Podemos rociar agua sobre los materiales.
Destaque las respuestas de los estudiantes sobre rociar con agua. Confirme que rociar agua sobre los materiales es una buena manera de representar la lluvia que cae sobre los materiales de un refugio.
► ¿Qué debemos buscar durante esta prueba?
▪ Creo que necesitamos ver cómo se ven los materiales después de rociarlos con agua.
▪ Creo que deberíamos vigilar qué pasa con los materiales cuando se mojan.
▪ Deberíamos ver si el agua atraviesa los materiales.
Nota para el maestro
En la etapa Imagina, los estudiantes ponen a prueba una muestra de material de cada categoría. Considere publicar una lista de las cinco categorías en un lugar destacado del salón de clases. Proporcione a los estudiantes materiales adicionales de cada categoría durante las etapas Planifica y Crea en las próximas lecciones.
La clase y el maestro llegan a la conclusión de que los estudiantes tomen en cuenta varios factores a medida que ponen a prueba los materiales: cómo reaccionan los materiales al humedecerse, si cambian de forma cuando están mojados y si el agua puede atravesarlos.
Imaginar un refugio 15 minutos
Divida la clase en grupos de tres estudiantes y distribuya los materiales (cinco materiales que pondrán a prueba, bandejas y hojas de papel de construcción) a cada grupo. Indique a los grupos que cubran sus bandejas con papel de construcción y coloquen cada material sobre el papel.
Pase botellas con atomizador por todo el salón de clases e indique a los grupos que rocíen cada material 10 veces. Haga énfasis en que los estudiantes deben observar las propiedades de los materiales inmediatamente después de rociarlos 10 veces y luego de nuevo después de 2 minutos. Luego, pida que retiren los materiales y observen el papel de construcción que hay debajo.
Pida a los estudiantes que recurran al cuadro en la sección Imagina de su Cuaderno de ciencias e indíqueles que encierren en un círculo la imagen que muestra lo que hizo el agua. Luego, pida que completen el cuadro escribiendo sí o no para indicar si el material cambió de forma (en cualquier momento durante la prueba) y si utilizarán el material para construir un refugio. Si es necesario, explique el significado de cada gráfica del cuado (el agua permaneció en la superficie del material, el agua fue absorbida por el material o el agua escurrió a través del material y mojó el papel).
Nota para el maestro
Anime a los grupos a colocar los palitos artesanales uno junto al otro si no los disponen de esta manera por sí solos.
Nota para el maestro
Anime a los estudiantes a que anoten en un papel en blanco en su Cuaderno de ciencias sus observaciones sobre las propiedades de cada material inmediatamente después de rociar los materiales y de nuevo después de 2 minutos.
Nota para el maestro
Los resultados de la prueba de los materiales aparecen en el Recurso de la Lección 25.
Ejemplo de respuesta del estudiante: tela no no
Material ¿Qué hizo el agua?
¿Cambió de forma el material?
¿Usarías el material para construir un refugio?
Nota para el maestro
Las respuestas de los estudiantes sobre un cambio en la forma de la madera pueden variar. La mayoría de los palitos artesanales no deberían cambiar de forma significativa cuando están mojados.
metal no sí papel sí no plástico no sí madera no sí
