8 minute read
Lección 12
Objetivo: aplicar el proceso de diseño de ingeniería para diseñar una estructura para disminuir los daños relacionados con la erosión
Iniciar
2 minutos
Pida a los estudiantes que revisen la Pregunta del fenómeno de esta lección: ¿Cómo pueden las personas disminuir el daño relacionado con la erosión?
Indique a los estudiantes que, en la siguiente lección, crearán su propia solución para un problema. En esta lección, se prepararán para el desafío de ingeniería al leer sobre los hermanos Wright, dos ingenieros extraordinarios, a quienes se les atribuye el invento y vuelo del primer avión exitoso del mundo.
Aprender
33 minutos
Leer sobre los hermanos Wright
13 minutos
Establezca el propósito de la lectura en voz alta; los estudiantes deben buscar en la lectura cómo los hermanos Wright utilizaron el proceso de diseño de ingeniería, una serie de razonamientos y acciones para diseñar un avión. Cuando los estudiantes escuchan un razonamiento o acción importante que los hermanos usaron para diseñar un avión, lo deben anotar en una nota adhesiva.
Agenda
Iniciar (2 minutos)
Aprender (33 minutos)
Leer sobre los hermanos Wright (13 minutos)
Comentar sobre el proceso de diseño de ingeniería (20 minutos)
Cerrar (10 minutos)
Aprendizaje del inglés
La palabra reduce se usa frecuentemente durante la lección. Compartir el cognado en español reducir puede ser útil.
Nota para el maestro
Los estudiantes colocan sus notas en el proceso de diseño de ingeniería después de la lectura en voz alta. Sin embargo, si los estudiantes no están familiarizados con el proceso, proyecte el Recurso A de la Lección 12 durante la lectura para que tengan un punto de referencia al razonar.
Copyright © 2020 Great Minds®
Aprendizaje del inglés
Comprender la frase engineering design process es necesario para participar completamente en la actividad. Presente este término de forma explícita. Compartir el cognado en español de la frase engineering design process (proceso de diseño de ingeniería) puede ser útil. Además, considere compartir diagramas simplificados del proceso que incluyan andamiaje adicional para los estudiantes que estén aprendiendo inglés.
Presente el libro ¿Quiénes fueron los hermanos Wright? (Buckley 2014). Lea en voz alto el capitulo 5, “That’s Happiness!” (¡Eso es la felicidad!), en las páginas 42 a 47, y fragmentos del capitulo 6, “Off to Kitty Hawk” (Hacia Kitty Hawk), en las páginas 48 y 54 a 61. Si es posible, proyecte las páginas del libro para que todos los estudiantes puedan leer y ver las imágenes. Haga una pausa periódicamente para que los estudiantes registren notas sobre el proceso de diseño que usaron los hermanos.
Comentar sobre el proceso de diseño de ingeniería
Pida a los estudiantes que ubiquen la imagen del proceso de diseño de ingeniería en sus Cuadernos de ciencias (Guía de actividad de la Lección 12). Está disponible una copia como Recurso A de la Lección 12 para proyectarla a los estudiantes que podrían beneficiarse de este recurso.
Dirija la atención de los estudiantes a la primera etapa del proceso, Pregunta. Explique que los ingenieros definen el problema e identifican los criterios (es decir, qué se necesita, cuáles son los requisitos) y las limitaciones (es decir, qué es posible, cuáles son las limitaciones) en la etapa Pregunta.
¿Qué problemas querían resolver los hermanos Wright?
Los hermanos querían construir una máquina voladora. Primero, decidieron construir un planeador.
(Página 42)
Para construir su avión, tuvieron que resolver tres problemas: construir un motor para mover el avión hacia adelante, hacer un ala que pudiera levantar el avión y controlar cómo se mueve el avión en el aire. (Página 43)
Nota para el maestro
Después de leer en voz alta el capítulo 5, lea la primera página del capítulo 6, “Off to Kitty Hawk” (Hacia Kitty Hawk), en la página 48. Luego pase al segundo párrafo de la página 54 que contiene más información sobre el proceso de diseño de ingeniería. Lea en voz alta, comience por “The Wrights stayed in Kitty Hawk for weeks at a time …” y continúe hasta el final del capitulo 6.
Diferenciación
Si los estudiantes aún no están familiarizados con el proceso de diseño de ingeniería, podrían tener dificultades para identificar ejemplos del texto. Para ayudar a los estudiantes a comprender mejor el proceso, regrese al texto para encontrar evidencia para algunas etapas. Comparta el razonamiento en voz alta para demostrar cómo los estudiantes pueden llegar a un determinado ejemplo de evidencia. Por ejemplo, diga: “Observo en la página 42 que los hermanos leyeron libros para poder imaginar posibles soluciones a los problemas de su aeronave. Escribiré esto donde dice Imagina porque es parte de la búsqueda de posibles soluciones”.
Aprendizaje del inglés
La siguiente línea de preguntas implica el uso de vocabulario como flight y glider
Los estudiantes que estén aprendiendo inglés pueden beneficiarse del andamiaje adicional a través de esquemas de oraciones. Considere mostrar e identificar imágenes de planeadores para tener una referencia visual. Además, considere usar esquemas de oraciones como los siguientes para apoyar esta conversación.
The Wright brothers wanted to solve the problem of ______.
The problem was ______ and the Wright brothers tried to ______.
To build a plane, the Wright brothers ______.
Invite a los estudiantes a compartir evidencia pertinente de sus notas adhesivas y a pegar sus notas en la sección Pregunta del cuadro del proceso de diseño de ingeniería en blanco (Recurso B de la Lección 12). Los ejemplos de las respuestas se incluyen en la siguiente gráfica. Si es necesario, vuelva a leer las oraciones importantes de las páginas 42 y 43 para ayudar a los estudiantes a recordar detalles.
Después, explique que en la etapa Imagina, los ingenieros llevan a cabo investigaciones para aprender más sobre el problema, proponer posibles soluciones y seleccionar una solución para explorar.
¿Cómo imaginaron los hermanos Wright posibles soluciones a los problemas de su aeronave?
Leyeron libros sobre aviación. (Página 42)
Observaron los diseños de planeadores, de motores y de alas que hicieron otras personas. (Páginas 42, 43 y 44)
Pensaron en su experiencia con la conducción de bicicletas. (Páginas 44 y 45)
Al doblar una caja de cartón grande, Wilbur se dio cuenta de que las alas del planeador debían doblarse. (Páginas 45 y 46)
Invite a los estudiantes a compartir la evidencia pertinente de sus notas adhesivas y a pegar sus notas donde dice Imagina en el cuadro del proceso de diseño de ingeniería en blanco. Si es necesario, vuelva a leer las oraciones importantes en las páginas 42 a 45.
Nota para el maestro
Proyecte el cuadro del proceso de diseño de ingeniería en blanco (Recurso B de la Lección 12) o vuelva a crear uno en la pizarra blanca o en papel afiche, y permita que los estudiantes agreguen sus notas adhesivas para que todos las vean y analicen.
Conexión entre asignaturas: Inglés
A medida que los estudiantes discuten el proceso de ingeniería de los hermanos Wright, asegúrese de que expliquen lo que sucedió y por qué, citando información específica del texto (CCSS. ELA-Alfabetización.RI.4.3). Procure que los estudiantes consideren por qué ocurrieron eventos específicos mediante preguntas de seguimiento como ¿Por qué los hermanos Wright estudiaron diseños de otros ingenieros para inventos similares?
Copyright © 2020 Great Minds®
Continúe presentando las etapas del proceso de diseño de ingeniería y usando las siguientes preguntas para analizar la experiencia de los hermanos Wright en cada etapa. Después de cada pregunta, pida a los estudiantes que completen la siguiente sección del cuadro del proceso de diseño de ingeniería en blanco (Recurso B de la Lección 12) con las notas adhesivas correspondientes.
Explique que en la etapa Planifica, los ingenieros comienzan a elaborar un plan de diseño detallado (p. ej., dibujos, modelos físicos) y reúnen los materiales requeridos.
¿Cómo planificaron los hermanos Wright su diseño?
Hicieron pequeñas alas de acero. (Página 44)
La ilustración muestra que escribieron notas y dibujaron imágenes.
(Página 46)
Los planeadores estaban hechos de madera, tela, alambres y ganchos.
(Páginas 54 y 55)
Explique que en la etapa Crea, los ingenieros siguen un plan para construir un prototipo y prueban el diseño. Explique a los estudiantes que un prototipo es un modelo de trabajo de un dispositivo que se usa para probar el diseño antes de que se produzca el dispositivo final.
¿Cómo probaron sus planeadores los hermanos Wright?
Probaron mucho los planeadores y si uno se rompía lo arreglaban y lo intentaban de nuevo. (Página 54)
Los hermanos se turnaron para volar los planeadores sobre la arena.
(Página 56)
Por lo general, los planeadores solo volaban durante algunos segundos. Pero con cada vuelo, los hermanos aprendieron más sobre cómo volar.
(Página 57)
Probaron los planeadores en un lugar con viento constante. (Página 48)
Explique que en la etapa Mejora, los estudiantes vuelven a evaluar el diseño y los materiales, y determinan cómo mejorar el prototipo.
¿Cómo mejoraron los hermanos Wright sus diseños de planeadores?
Fabricaron mejores planeadores con las ideas que descubrieron en los vuelos de prueba. (Página 58)
Un planeador se mantuvo volando en círculos. Hicieron mover la cola con las alas, lo que resolvió el problema. (Página 59)
Construyeron una máquina voladora.
Controlaron el movimiento.
Pregunta Imagina
Construyeron un motor para mover el avión hacia adelante.
Hicieron un ala para elevar el avión.
Usaron lecciones de los vuelos pasados.
Hicieron mover la cola, lo que les ayudó a volar recto.
Leyeron sobre otros inventores.
Doblaron las alas.
Pensaron en una bicicleta.
Hicieron pequeñas alas de acero.
Hicieron dibujos.
Comparte
Le escribieron cartas a su papá.
No funcionó siempre.
Volaron muchas veces.
Dieron un discurso a los ingenieros.
Establecieron un récord mundial.
Probaron el planeador.
Llevaban notas.
Explique que en la etapa Comparte, los ingenieros registran y comparten ideas con otros para recibir valoración y apoyo.
¿Cómo compartieron sus ideas los hermanos Wright?
Escribieron cartas a su padre sobre sus ideas. (Página 47)
Wilbur habló frente a ingenieros en Chicago. (Página 58)
Establecieron un récord mundial para los vuelos en planeador. (Página 60)
Después de analizar las etapas del proceso de diseño de ingeniería, pida a los estudiantes que le resuman el proceso a un compañero utilizando ejemplos de las experiencias de los hermanos Wright.
Comente que el proceso de diseño de ingeniería es más como una red que un proceso circular o lineal porque hace que los ingenieros se muevan de una etapa a otra durante el proceso. Si bien la versión simplificada (Recurso A de la Lección 12) ayuda a aclarar el razonamiento, los estudiantes siempre deben imaginar que hay flechas dibujadas en cada paso. Explique que el diseño de ingeniería es un proceso iterativo que permite a los ingenieros usar lo que han aprendido en una etapa para revisar el trabajo que se ha completado en otra etapa. Por ejemplo, a menudo, los ingenieros imaginan, planifican, crean y mejoran sus diseños muchas veces antes de compartir el diseño o prototipo con sus colegas.
Verificación de la comprensión
A medida que la clase completa el cuadro del proceso de diseño de ingeniería en blanco, use las respuestas de los estudiantes para evaluar si entienden los pasos y la naturaleza del proceso.
Evidencia
Busque evidencia de que todos los estudiantes entienden los pasos y las preguntas o tareas que se relacionan con cada paso del proceso de diseño de ingeniería en el contexto del diseño de planeadores de los hermanos Wright.
Próximos pasos
Los estudiantes obtendrán experiencia adicional en el proceso de diseño de ingeniería al participar en el desafío de ingeniería. Apoye a los estudiantes según sea necesario refiriéndose al proceso de diseño de ingeniería durante el desafío de ingeniería.
Diferenciación
Para aquellos estudiantes que se beneficiarían de una ayuda visual, muestre el proceso de diseño de ingeniería (Recurso A de la Lección 12) y dibuje flechas desde cada paso hacia los demás.
Copyright © 2020 Great Minds®
