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Lecciones 11–15 Desafío de ingeniería
Preparar
En la lección anterior, los estudiantes investigaron soluciones de ingeniería que imitan cómo las plantas y los animales usan las partes de su cuerpo. En las Lecciones 11 a 15, los estudiantes utilizan su conocimiento de cómo las plantas y los animales usan las partes de su cuerpo (LS1.A) y consideran las propiedades de las partes del cuerpo relacionadas con sus funciones (CC.6) para desarrollar un modelo que represente una cubierta protectora (SEP.2)
Aprendizaje del estudiante
Enunciado de aprendizaje
Los seres humanos pueden resolver algunos problemas imitando cómo las plantas y animales de estanque usan las partes de su cuerpo.
Objetivo
▪ Lecciones 11–15: Aplicar el proceso de diseño de ingeniería para crear una cubierta que proteja a los científicos en un estanque
Aplicación de conceptos
Tarea
Desafío de ingeniería Pregunta del fenómeno
¿Cómo podemos proteger a los científicos en un estanque?
Estándares abordados
1-LS1-1 Usan materiales para diseñar una solución a un problema humano imitando la manera en que las plantas o los animales usan las partes externas para sobrevivir, crecer y satisfacer sus necesidades. (Demostrar)
K-2-ETS1-1 Hacen preguntas, hacen observaciones y recopilan información sobre una situación que las personas quieren cambiar para definir un problema sencillo que se pueda resolver desarrollando un objeto o instrumento nuevo o mejorando alguno ya existente. (Demostrar)
Prácticas de ciencias e ingeniería Ideas básicas disciplinarias Conceptos transversales
SEP.1: Hacer preguntas y definir problemas
▪ Definen un problema sencillo que se pueda resolver mediante el desarrollo de un objeto o instrumento nuevo o mejorando alguno ya existente.
SEP.2: Desarrollar y usar modelos
▪ Comparan modelos para identificar sus características comunes y sus diferencias.
▪ Desarrollan un modelo sencillo basado en evidencias para representar un objeto o instrumento determinado.
SEP.6: Elaborar explicaciones y diseñar soluciones
▪ Usan instrumentos o materiales para diseñar o construir un dispositivo que resuelva un problema específico o dé una solución a un problema específico.
LS1.A: Estructura y función
▪ Todos los organismos tienen partes externas. Los animales usan las partes de su cuerpo de maneras distintas para ver, oír, agarrar objetos, protegerse, moverse de un lugar a otro y buscar, encontrar e ingerir alimentos, tomar agua y aire. Las plantas también tienen partes diferentes (raíces, tallos, hojas, flores, frutos) que las ayudan a sobrevivir y crecer.
ETS1.A: Definir y delimitar los problemas de ingeniería
▪ Una situación que las personas quieren cambiar o crear se puede abordar como un problema para resolver por medio de la ingeniería.
▪ Hacer preguntas, hacer observaciones y recopilar información sirve de ayuda para reflexionar sobre los problemas.
▪ Antes de comenzar el diseño de una solución, es importante comprender claramente el problema.
CC.6: Estructura y función
▪ La forma y la estabilidad de las estructuras de objetos naturales y diseñados se relacionan con sus funciones. Conexión con la ingeniería, la tecnología y las aplicaciones de las ciencias
Influencia de la ingeniería, la tecnología y las ciencias en la sociedad y en la naturaleza
▪ Todo producto fabricado por los seres humanos se diseña mediante la aplicación de algún conocimiento obtenido de la naturaleza y se construye con materiales derivados de la naturaleza.
Materiales
Estudiante Cuaderno de ciencias (Guía de actividad A de la Lección 11) ●
Cuaderno de ciencias (Guía de actividad B de la Lección 11)
Papel de 11″ × 17″ o más grande (1 hoja por grupo)
Fotografías de partes protectoras del cuerpo (Recurso de la Lección 12) (1 por grupo)
Materiales de las cubiertas protectoras del Desafío de ingeniería (1 juego por grupo): diversos materiales como papel aluminio, bolsas de plástico (de sándwich o de mercado), cartón delgado, celofán, limpiapipas, láminas de espuma, palitos artesanales, cartones de huevo, carpetas de manila, papel de construcción, papel para impresora, clips, platos de papel pequeños, lentejuelas, papel de seda, papel encerado
Instrumentos de construcción del Desafío de ingeniería (1 juego por grupo): barra de pegamento (al menos 1), lentes de seguridad (1 por estudiante), tijeras de punta roma (al menos 1), cinta adhesiva
Materiales para la prueba de práctica del Desafío de ingeniería (1 juego por grupo): tenedor de plástico (1), papel carbón 8.5″ × 11″ (1 hoja), papel para impresora 8.5″ × 11″ (1 hoja)
Maestro Criterios de corrección del Desafío de ingeniería (Recurso A de la Lección 11)
Imagen del proceso de diseño de ingeniería (Recurso B de la Lección 11)
Fotografía de científicos en un estanque (Recurso C de la Lección 11)
Fotografías de las partes del cuerpo de las plantas (Recurso A de la Lección 8)
Fotografía de una planta de zarza en estado de letargo (Recurso D de la Lección 11)
Materiales para la prueba del Desafío de ingeniería: portapapeles (1), tenedor de plástico (1), papel carbón 8.5″ × 11″ (1 hoja para la demostración del maestro en la Lección 11; 1 hoja por grupo para cada prueba del maestro en las Lecciones 13 y 14), papel para impresora 8.5″ × 11″ (1 hoja para la demostración del maestro en la Lección 11; 1 hoja por grupo para cada prueba del maestro en las Lecciones 13 y 14)
Cuadro de problema y solución de la clase de la Lección 11
Cuadro de partes protectoras del cuerpo de la clase de la Lección 11
Cierre de gancho y bucle de la Lección 10 (1)
Estación de pruebas de los estudiantes (1 estación por clase): portapapeles (1), tenedor de plástico (1), papel carbón 8.5″ × 11″ (al menos 1 hoja por grupo), papel para impresora 8.5″ × 11″ (al menos 1 hoja por grupo)
Preparación
Prepárese para demostrar el procedimiento de prueba del Desafío de ingeniería. Coloque una hoja de papel carbón con el lado brillante hacia abajo encima de una hoja de papel para impresora. Sujete el papel carbón y el papel para impresora en el portapapeles. Durante la lección, use el tenedor de plástico para demostrar el procedimiento de prueba.
Prepare los materiales para el Desafío de ingeniería y decida cómo los estudiantes tendrán acceso a los materiales. Para facilitar la distribución y la limpieza, tenga de antemano todos los materiales organizados en una mesa para que los estudiantes accedan a ellos cuando sea necesario o reúna los materiales de cada grupo en una caja o bolsa.
Prepare una copia del recurso de la Lección 12 para distribuir a cada grupo.
Prepare la estación de pruebas de los estudiantes colocando un portapapeles, un tenedor de plástico, hojas de papel carbón y hojas de papel para impresora en una mesa o escritorio designado para eso.
