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Lección 12
Objetivo: Aplicar el proceso de diseño de ingeniería para crear un refugio que ayude a los arqueólogos a sentirse más frescos cuando trabajan a pleno sol
Agenda
Presentar (5 minutos)
Aprender (27 minutos)
▪ Preguntar sobre un problema de ingeniería (27 minutos)
Concluir (3 minutos)
Nota para el maestro
Nota para el maestro
Antes de comenzar la Lección 12, revise los criterios de corrección del Desafío de ingeniería (Recurso
A de la Lección 12). Use los criterios de corrección para evaluar a los estudiantes durante todo el Desafío de ingeniería, desde las Lecciones 12 a 16, buscando evidencias de participación mientras los estudiantes completan cada etapa del proceso de diseño de ingeniería.
Con el sonido silenciado, reproduzca el video “Native American Ruins near Durango” (Durango Herald 2019) (http://phdsci.link/1520) de 0:10 a 2:20. Explique que el video muestra a los arqueólogos trabajando en un sitio de excavación en Colorado. Indique que los arqueólogos son científicos que estudian a personas que vivieron en el pasado. Explique que los arqueólogos excavan el suelo y las rocas para encontrar pistas sobre cómo vivían las personas. Comparta que el lugar donde los arqueólogos buscan pistas se llama sitio de excavación.
► ¿Cómo creen que es el estado del tiempo donde trabajan los arqueólogos? ¿Por qué lo creen?
▪ Creo que está soleado porque parece iluminado.
▪ Creo que hace calor porque hay personas con camisetas de manga corta.
► ¿Cómo creen que se sienten los arqueólogos mientras trabajan al aire libre en este estado del tiempo?
▪ Creo que tienen calor.
▪ Es posible que sientan calor y sed porque están a la luz del sol y hace calor.
Los arqueólogos del video están trabajando en una zona al este del Parque Nacional Mesa Verde, cerca de Durango, Colorado.
Diferenciación
Los estudiantes encontrarán el término arqueólogo a lo largo del módulo. Podría ser útil compartir el cognado en inglés archaeologist
Énfasis en la naturaleza de las ciencias
Pida a los estudiantes que compartan ejemplos de pistas que creen que los arqueólogos pueden buscar en Mesa Verde. Repase el Afiche de conocimiento de Mesa Verde en el pasado y pida a los estudiantes que busquen y escuchen ejemplos de cosas que los indígenas pueblo hicieron y usaron en Mesa Verde. Para obtener fotografías de artefactos encontrados en el Parque Nacional Mesa Verde, visite el sitio web del National Park Service: http://phdsci.link/1521
Muestre la imagen del proceso de diseño de ingeniería (Recurso B de la Lección 6) y pida a los estudiantes que la encuentren en sus Cuadernos de ciencias (Guía de actividad B de la Lección 6). Revise las seis etapas del proceso: Pregunta, Imagina, Planifica, Crea, Mejora y Comparte. Indíqueles que durante las próximas lecciones pasarán por estas etapas, al igual que los ingenieros, para ayudar a resolver el problema al que se enfrentan los arqueólogos.
Aprender
27 minutos
Preguntar sobre un problema de ingeniería
27 minutos
Coloque una nota adhesiva o un imán junto a la etapa Pregunta en la imagen del proceso de diseño de ingeniería (Recurso B de la Lección 6). Recuerde a los estudiantes que los ingenieros comienzan el proceso de diseño de ingeniería preguntándose cuál es el problema y cómo podrían resolverlo.
Muestre a los estudiantes el sitio de excavación preparado sobre el modelo de anclaje. Indique a los estudiantes que los muñecos representan a los arqueólogos que trabajan en un sitio de excavación en Mesa Verde. Explique que las pequeñas rocas situadas en la parte superior de la meseta, representan áreas donde los arqueólogos han estado buscando pistas sobre el pasado.
Atenúe las luces del salón de clases. Encienda la linterna y alumbre directamente hacia abajo sobre el modelo de anclaje.
► ¿En qué se parece nuestro sitio de excavación al del video?
▪ Nuestro sitio de excavación también tiene arqueólogos, porque ahí están los muñecos.
▪ En nuestro sitio de excavación, la linterna es como la luz solar que brilla sobre los arqueólogos.
Haga comparaciones para desarrollar la comprensión de que el sitio de excavación en el salón de clases es un modelo del sitio de excavación en el que trabajan los arqueólogos. Confirme que la luz de la linterna representa la luz solar. Pida a los estudiantes que usen la rutina Pensar–Trabajar en parejas–Compartir para responder la siguiente pregunta y use palitos de equidad para seleccionar a los estudiantes que comparten.
► ¿Qué problema creen que podrían tener los arqueólogos si trabajan a pleno sol todo el día?
▪ Puede que sientan mucho calor.
▪ Podrían sufrir quemaduras por el sol.
▪ Puede que tengan sed.
Confirme que los arqueólogos sentirían calor mientras trabajan bajo la luz solar todo el día.
► ¿Cuál es el problema que debemos resolver?
▪ Los arqueólogos tienen mucho calor.
▪ Hace demasiado calor bajo la luz solar.
Invite a los estudiantes a hacer un dibujo del problema en la sección Pregunta de sus Cuadernos de ciencias (Guía de actividad de la Lección 12). Forme parejas de estudiantes después de que terminen de dibujar. Pida a las parejas de estudiantes que discutan las similitudes y diferencias entre sus dibujos. Mientras discuten sus dibujos, anímelos a agregar nuevos detalles que quieran incluir.
Nota para el maestro
Use palitos de equidad para obtener respuestas de una variedad de estudiantes. Seleccione aleatoriamente el nombre de un estudiante, sacándolo de un recipiente que tenga todos los nombres de los estudiantes en cintas de papel o palitos artesanales.
Diferenciación
Si los estudiantes no identifican el problema que enfrentan los arqueólogos, recuérdeles sobre la investigación de la luz solar, la protección del sol y la temperatura de la Lección 9. Considere hacer preguntas como las siguientes a los estudiantes:
▪ ¿Cómo se sentían a la luz del sol?
▪ ¿Qué descubrimos sobre la temperatura a la luz del sol?
Ejemplo de respuesta del estudiante:
Vuelva a reunir la clase. Comience un cuadro de problema y solución de la clase con tres columnas. Anote el problema en la columna de la izquierda y deje las demás columnas en blanco.
Ejemplo del cuadro de la clase:
¿Cuál es el problema?
Los arqueólogos sienten demasiado calor bajo la luz solar.
Recuerde a los estudiantes que, al igual que los ingenieros, encontrarán formas de resolver el problema de los arqueólogos. Presente la Pregunta del fenómeno: ¿Cómo podemos ayudar a los arqueólogos a sentirse más frescos cuando trabajan?
Vuelva a formar parejas de estudiantes. Pídales que hagan una lluvia de ideas para ayudar a los arqueólogos a sentirse más frescos cada vez que trabajen en un sitio de excavación. Pida a los estudiantes que anoten las ideas agregándolas al dibujo que hicieron anteriormente en la sección Pregunta de sus Cuadernos de ciencias (Guía de actividad de la Lección 12).
Conexión entre asignaturas:
Artes del lenguaje
Considere explicar que mediante la lluvia de ideas, los estudiantes piensan en varias ideas antes de decidir qué idea dibujar en sus Cuadernos de ciencias. Si los estudiantes ya están familiarizados con el término lluvia de ideas a partir de la escritura, conecte esta actividad con sus experiencias anteriores de lluvia de ideas para generar ideas.
Ejemplo de respuesta del estudiante:
Una vez que los estudiantes terminen, reúna la clase. Pídales que compartan las ideas que dibujaron para ayudar a los arqueólogos a sentirse más frescos. Discuta las similitudes y diferencias entre las ideas de los estudiantes.
Destaque las soluciones que implican crear espacios protegidos del sol para ayudar a los arqueólogos a sentirse más frescos. Desarrolle la idea de que los estudiantes pueden diseñar un refugio que tenga espacios para proteger a los arqueólogos de la luz solar. Añada la solución al cuadro de la clase.
Ejemplo del cuadro de la clase:
¿Cuál es el problema? ¿Cuál es la solución?
Los arqueólogos sienten demasiado calor bajo la luz solar.
Crearemos un refugio que les dé protección del sol a los arqueólogos.
Explique que, además de identificar los problemas y crear ideas sobre cómo resolverlos, los ingenieros deben averiguar si sus soluciones son efectivas. Use la linterna y el modelo del sitio de excavación para mostrar el problema de nuevo. Explique que los estudiantes diseñarán y construirán un modelo de refugio para el modelo del sitio de excavación.
Énfasis en la integración tridimensional
En esta lección, los estudiantes hacen observaciones y recopilan información (ETS1.A) para definir el problema que enfrentan los arqueólogos (SEP.1). Busque y escuche evidencia de que las ideas de los estudiantes representan una solución potencial para ayudar a los arqueólogos a sentirse más frescos (CC.3).
Diferenciación
Si los estudiantes necesitan apoyo para establecer conexiones entre el problema de los arqueólogos y la necesidad de espacios protegidos del sol, recuerde a los estudiantes la investigación sobre la luz solar, protección del sol y la temperatura de la Lección 9.
Diferenciación
Para apoyar la comprensión de los estudiantes, dibuje imágenes que acompañen los enunciados del cuadro (p. ej., personas que sudan a la luz del sol, un techo sobre las personas).
► ¿Cómo sabremos si funciona nuestro modelo de refugio?
▪ Será un lugar donde sabemos que los arqueólogos se sentirán más frescos, porque estarán bajo un espacio protegido del sol.
▪ Los muñecos estarán bajo el espacio protegido del sol.
Recuerde a los estudiantes que han aprendido que las personas se sienten más frescas en zonas sombreadas que en zonas soleadas y confirme que los estudiantes sabrán que su refugio funciona si los arqueólogos están bajo el espacio protegido del sol. Explique a los estudiantes que después de crear su refugio, tendrán que ponerlo a prueba para ver si es efectivo.
► ¿Cómo podemos poner a prueba nuestro modelo de refugio para averiguar si funciona?
▪ Podemos encender una linterna en el sitio de excavación y ver si hay un espacio protegido del sol en el refugio.
▪ Podemos sacar nuestro refugio afuera y medir la temperatura dentro del refugio y bajo la luz solar para ver qué espacio es más fresco.
Confirme que los estudiantes usarán una linterna para comprobar si su refugio proporciona un espacio protegido del sol a los arqueólogos en el modelo. Anote las ideas de los estudiantes sobre cómo evaluar sus refugios en el cuadro de la clase. Explique que repasarán estas ideas cuando estén listos para poner a prueba sus refugios.
Ejemplo del cuadro de la clase:
¿Cuál es el problema? ¿Cuál es la solución?
Los arqueólogos sienten demasiado calor bajo la luz solar. Crearemos un refugio que les dé protección del sol a los arqueólogos.
¿Cómo sabremos si la solución funciona?
Cuando encendemos una linterna sobre el refugio, los arqueólogos estarán en un espacio protegido del sol, lo que significa que deberían sentirse más frescos.
Nota para el maestro
Los estudiantes pueden sugerir usar un termómetro para comparar la temperatura dentro y fuera del refugio, similar a la investigación de la luz solar, protección del sol y la temperatura de la Lección 9. En este Desafío de ingeniería, los estudiantes no miden la temperatura, en cambio usan lo que han aprendido sobre la temperatura a pleno sol y en espacios protegidos del sol para diseñar una solución que reduzca el efecto del calentamiento producido por la luz solar.
Nota para el maestro
Mantenga este cuadro visible para que la clase lo tenga como referencia durante todo el Desafío de ingeniería.
