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Lecciones 21–26 Reducir el impacto de la marejada ciclónica Preparar
En las lecciones anteriores, los estudiantes desarrollaron una comprensión de los peligros meteorológicos asociados a distintos tipos de tiempo severo. En las Lecciones 21–24, los estudiantes aplican ese conocimiento para resolver un problema en un desafío de ingeniería. Los estudiantes usan el proceso de diseño de ingeniería para diseñar un rompeolas con base en los criterios y limitaciones establecidas (SEP.6) para reducir el impacto de las inundaciones (ESS3.B) provocadas (CC.2) por la marejada ciclónica. En la Lección 25, los grupos de estudiantes presentan sus soluciones a los compañeros. Por último, en la Lección 26, los estudiantes exploran de qué forma las ciudades costeras modernas implementan varias soluciones para reducir el impacto de los peligros meteorológicos asociados a los huracanes. Los estudiantes también analizan de qué manera estas soluciones modernas podrían prevenir otro desastre como el huracán de Galveston (1900).
Aprendizaje del estudiante
Enunciado del conocimiento por adquirir
Las personas pueden usar el proceso de diseño de ingeniería para diseñar soluciones que los protejan de los peligros meteorológicos.
Aplicación de conceptos
Tarea
Desafío de ingeniería
Pregunta del fenómeno
¿Cómo pueden las personas diseñar mejores soluciones para reducir el impacto de los peligros meteorológicos?
Objetivos
Lecciones 21–25: aplicar el proceso de diseño de ingeniería para diseñar una estructura que reduzca el impacto de las inundaciones provocadas por la marejada Lección 26: estudiar soluciones modernas para reducir el impacto de los peligros meteorológicos asociados a los huracanes
Estándares abordados
3-ESS3-1 Elaborar una afirmación sobre el mérito de una solución a través de un diseño que reduce el impacto de un peligro asociado al tiempo (Demostración)
3–5-ETS1-1 Definir un problema de diseño sencillo que refleje una necesidad o deseo y que incluya específicamente criterios de éxito y limitaciones de materiales, tiempos o costos (Demostración)
Prácticas de ciencia e ingenieríaIdeas básicas de la disciplinaConceptos interdisciplinarios
SEP.1: Hacer preguntas y definir problemas
Definir un problema de diseño sencillo que pueda resolverse mediante el desarrollo de un objeto, herramienta, proceso o sistema que incluya varios criterios de éxito y limitaciones de materiales, tiempos o costos
SEP.6: Formular explicaciones y diseñar soluciones Generar y comparar varias posibles soluciones a un problema según qué tan bien cumplan con los criterios y las limitaciones del problema
SEP.7: Participar en una discusión con base en la evidencia
Realizar una afirmación sobre el mérito de una solución a un problema al citar evidencia pertinente sobre cómo esta solución cumple con los criterios y las limitaciones del problema
ESS3.B: Peligros naturales
Varios peligros naturales son provocados por procesos naturales. Los seres humanos no pueden eliminar los peligros naturales, pero pueden tomar medidas para reducir su impacto.
ETS1.A: Definir y delimitar los problemas de ingeniería
Las soluciones posibles de un problema están limitadas por los materiales y los recursos disponibles (limitaciones). El éxito de una solución a través de un diseño se determina evaluando las características deseadas de una solución (criterios).
Las distintas propuestas para las soluciones pueden compararse teniendo en cuenta qué tan bien cada una cumple con los criterios especificados para el éxito o qué tan bien cada una considera las limitaciones.
CC.2: Causa y efecto
Habitualmente, se identifican y evalúan las relaciones de causa y efecto, y se utilizan para explicar los cambios.
CC.6: Estructura y función
La forma y la estabilidad de las estructuras de los objetos naturales y diseñados están relacionadas con su función o funciones. (de K–2)
Conexiones con la ingeniería, tecnología y aplicaciones de la ciencia
Influencia de la ingeniería, la tecnología y la ciencia sobre la sociedad y el mundo natural
Las necesidades y los deseos de las personas cambian con el tiempo, así como su demanda de tecnología nueva y mejorada.
Conexiones con la naturaleza de la ciencia
La ciencia es un esfuerzo humano La ciencia afecta la vida cotidiana.
Materiales
Estudiante Cuaderno de ciencias (Guía de actividad de la Lección 21)
Cuaderno de ciencias (Guía de actividad de la Lección 22)
Desafío de ingeniería (1 por grupo): botella de plástico de 16.9 onzas rellena con agua, 1 libra de arcilla para modelar, un cesto de plástico transparente (13.5″ × 8″ × 4.5″ o más grande) con un agujero (Recurso D de la Lección 21), rampa de papel aluminio
Cuaderno de ciencias (Guía de actividad de la Lección 24)
Maestro Proceso de diseño de ingeniería (Recurso A de la Lección 21)
Marvelous Mattie: How Margaret E. Knight Became an Inventor (Cómo Margaret E. Knight se convirtió en inventora) de Emily Arnold McCully (2006)
Cuadro de proceso de diseño de ingeniería en blanco (Recurso B de la Lección 21)
Escenario del desafío de ingeniería (Recurso C de la Lección 21)
Fotografías de rompeolas (Recurso de la Lección 22)
Fotografía del rompeolas de Galveston (Recurso A de la Lección 26)
“Katrina Strikes” (Katrina azota) (Lake 2012) (Recurso B de la Lección 26)
Tabla de anclaje
Modelo de anclaje
Cartelera de la pregunta guía
Preparación
Preparar un juego de materiales para el desafío de ingeniería para que los estudiantes observen (ver el Recurso D de la Lección 21)
Preparar un juego de materiales para el desafío de ingeniería para cada grupo (ver el Recurso D de la Lección 21)
Lección 21Lección 22Lección 23Lección 24Lección 25Lección 26
