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La presentación y disposición en conjunto y de cada página de TA-Lent 1 son propiedad del editor. Queda estrictamente prohibida la reproducción parcial o total de esta obra por cualquier sistema o método electrónico, incluso el fotocopiado, sin autorización escrita del editor. Registrado por Tecnología Educativa, Consultoría y Servicios Académicos S.A. de C.V. Primera edición: febrero de 2022 Impreso en México/Printed in Mexico Bancos de imágenes: Shutterstock Freepik
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Presentación STEAM TA-Lent Jr, es una serie creada para favorecer el desarrollo del talento de los estudiantes, con miras hacia una formación basada en la resolución de problemas, inspirada en el modelo STEAM, que es un enfoque educativo que conjuga las habilidades artísticas y creativas con la enseñanza de las ciencias, las matemáticas, la tecnología y la ingeniería, dando un valor significativo a la innovación y el diseño, propiciando el desarrollo de la curiosidad y la imaginación para la solución a problemas reales. STEAM TA-Lent Jr, busca favorecer la investigación, el diálogo, el pensamiento crítico y sistémico, el trabajo colaborativo y otros aspectos más que conforman las habilidades de la educación 4.0.
Aprender de los errores
Liderazgo y comunicación
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Pensamiento crítico Pensamiento sistemático
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Solución de problemas
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Trabajo en equipo
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Para lograr un desarrollo real de los estudiantes en este modelo de trabajo y de estudio, se propiciará de manera constante que:
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Los estudiantes trabajen en equipo y tomen decisiones conjuntas. Utilicen la creatividad para dar solución a problemas que se les planteen. Aumenten su autoestima a través del reconocimiento de logros alcanzados. Establezcan una comunicación efectiva. Empleen la experimentación como herramienta principal de aprendizaje. Potencialicen su imaginación y el deseo de crear e innovar.
En cada lección, los alumnos tendrán acceso a información relacionada con las ciencias, la cual se enlazará de manera transversal con conceptos de tecnología, ingeniería, arte y matemáticas, para que al finalizar puedan conjuntar esos aprendizajes y conjugarlos para encontrar soluciones reales a problemas reales.
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Estructura de lecciones: Lección 1 Ligada a los temas curriculares de Ciencias S: Tema de ciencias T: Tema de Tecnología E: Enlace entre ingeniería y tecnología útil A: Elementos como dibujo, diseño y construcción de modelos M: Temas matemáticos IP: Introducción a la programación (Actividades en plataforma) IP Reto S ST TEAM: Oportunidad para dar solución a conflictos o situaciones reales. Sabemos que la educación plantea a cada momento nuevos retos y, como docentes, debemos estar preparados y dispuestos para adoptar nuevos métodos y estrategias que nos permitan contribuir de manera efectiva en la formación académica de los estudiantes, y prepararlos con los conocimientos necesarios y habilidades sólidas para aplicarlos de forma creativa.
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Metodología Para la implementación de esta serie, es necesario repasar algunos conceptos que serán aplicados para hacerlo de manera funcional. w Trabajo en equipo: es la acción de colaborar en un grupo de personas con la finalidad de conseguir objetivos comunes, de manera organizada, con espíritu colaborativo, aportando ideas y realizando las acciones necesarias. w Pensamiento crítico: es la capacidad para analizar y evaluar la información existente en relación con un tema específico, intentando esclarecer la veracidad de ésta y lograr una idea justificada ignorando posibles influencias externas. w Pensamiento sistémico: es el análisis que permite evaluar todas las partes que se relacionan y que conforman una situación, hasta lograr una mayor conciencia de los sucesos y del porqué; es decir, se estudian todas las partes de un todo. w Liderazgo y comunicación: son las habilidades que permiten transmitir a los demás las ideas más importantes y motivar para que sea posible el logro de los objetivos de forma efectiva y eficaz. w Aprender de los errores: es la acción mediante la cual se analiza de manera profunda los fallos incurridos para identificar las posibles fallas y buscar alternativas de solución o mejora. La serie consta de varias secciones para desarrollar distintos conocimientos y habilidades relacionadas con el modelo STEAM: S: Es el tema curricular de ciencias que dará el contexto del inicio de cada lección y mediante el cual se enlazarán el resto de los temas. T: Es la actividad de enlace referente a la tecnología que será el primer paso para integrar las herramientas a utilizar en la solución de problemas. E: Son los conceptos de ingeniería que permiten visualizar su aplicación en solución de situaciones reales y en algunas lecciones trabajaremos con lenguajes de programación. A: Es el apartado donde se abordan temas de arte que sensibilizan la creatividad, aperturan los sentidos para la innovación y son el sustento para la creación de prototipos o modelos. M: Son los ejercicios matemáticos que complementan los conceptos que permiten buscar soluciones integrales a los problemas planteados.
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IP Son actividades que introducen a los alumnos a la estructura de los lenguajes IP: de programación con actividades específicas y dirigidas mediante el uso de simuladores. Reto S ST TEAM: Se le plantean al alumno situaciones conflictivas reales a las cuales debe dar solución de manera creativa e innovadora. Se emplea una interfaz donde crean operaciones complejas y configuran secuencias utilizando bloques de instrucciones de colores. Los niños desarrollan habilidades analíticas, aprenden a diseñar secuencias complejas de programas utilizando sensores. Desarrollan la habilidad de detección temprana de errores y optimización de programas escritos. Pantalla de programación disponible a través de la aplicación. Cada lección debe iniciarse con el abordaje de los temas de ciencias, enriquecerla con ejemplos y apoyos que faciliten la apropiación del contenido. Las actividades subsecuentes pueden realizarse en una misma sesión de clase, dependiendo de la duración de ésta, como mínimo, debe ser de 45 minutos una vez a la semana. Para la realización de las actividades de armado y programación es necesaria la creación de equipos, los cuales estarán sujetos a seguir algunas reglas: w Cada equipo se conforma de 5 a 7 alumnos. w Los integrantes de cada equipo no pueden cambiarse una vez que han sido integrados. w Cada equipo tendrá un líder encargado de hacer que se respeten los roles y se implemente el trabajo colaborativo. w No hay soluciones equivocadas para los proyectos, sino diferentes alternativas para lo que se espera como resultado final. w Para la manipulación de piezas de armado de modelos y programación, lo deberán realizar los alumnos con los roles asignados para este fin.
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Roles de los equipos: w Líder: Es quien llevará un récord de lo que sucede en cada sesión, llevará un control de la cantidad y tipo de modelos que se construyen y las principales situaciones que enfrentaron, realizará el inventario de piezas e identificará si fueron entregadas completas, incompletas, dañadas, etc., así como también documentará qué fue lo más difícil, lo que más les gustó, etc. w 1 a 3 Hunters: Es (son), encargado(s) de buscar las piezas en los contenedores que le (les) sean solicitadas, será(n) el (los) único(s) responsables de proporcionar las piezas, ya que esto permite tener un mayor control del material. w 1 a 3 Builders: Es (son) los únicos que arman los modelos, solicitan las piezas al (los) Hunters y el (ellos) construyen los modelos. Al término de la clase los desarman y entregan las piezas al (los) Hunters y el líder toma nota si se entregaron completas, incompletas, dañadas, etc. Tienes en tus manos una nueva serie que te permitirá abrir diversas oportunidades de aprendizaje y desarrollo, tendrás la oportunidad de aprender a la par de tus alumnos y juntos alcanzar nuevos niveles de aplicación de procesos creativos. ¡Mucho éxito!
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Códigos de actividad S
Science / Ciencias
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Technology / Tecnología
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Engineering / Ingeniería
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Art / Arte
M
Math / Matemáticas
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Índice Lección 1
Lección 4
Lección 2
Lección 5
Lección 3
Lección 6
S: Las partes del cuerpo T: Tecnología E: Ingeniería biomédica A: Diseño y técnica de arte M: Series numéricas IP: Ejercicio de programación 1 IP Reto S ST TEAM 1
S: El cuerpo humano T: Tecnología E: Robótica A: Diseño y técnica de arte M: Sumas y cálculo mental IP: Ejercicio de programación 2 IP Reto S ST TEAM 2
S: Grupos de animales T: Tecnología E: Cerebro / Robot A: Diseño y técnica de arte M: Quitar y restar IP: Ejercicio de programación 3 IP Reto S ST TEAM 3
S: Las plantas T: Tecnología E: La ingeniería facilita la vida A: Diseño y técnica de arte M: ¿En dónde está? IP: Ejercicio de programación 4 IP Reto S ST TEAM 4
S: La Luz T: Tecnología E: ¿Ingeniería y arte? A: Diseño y técnica de arte M: Números ordinales IP: Ejercicio de programación 5 IP Reto S ST TEAM 5
S: La materia T: Tecnología E: La ingeniería en el arte A: Diseño y técnica de arte M: Unidades y decenas IP: Ejercicio de programación 6 IP Reto S ST TEAM 6
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1 S
Las partes del cuerpo ¿Te has visto en un espejo? Seguro reconoces lo que vez en el reflejo y puedes notar que has crecido desde que regresaste de las vacaciones: identifica las partes del cuerpo y escribe sus nombres.
w Instrucciones: Construye con ayuda de tus compañeros de equipo un modelo del cuerpo humano. Inventario de piezas utilizadas:
Cantidad
Descripción de la pieza
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El cuerpo humano es una máquina compleja y perfecta, una combinación de sistemas de órganos que permiten la vida tal como la conocemos. Las principales partes que lo conforman: la cabeza, el tronco y las extremidades. Estas partes se relacionan entre sí formando una estructura física que permite nuestra existencia.
La cabeza es una parte fundamental del cuerpo en ella se encuentra nuestro cerebro, el órgano que rige todas las funciones de nuestro organismo. En el tronco se localizan muchos de nuestros órganos vitales, como el corazón, los pulmones, el hígado, imagina su importancia. Y las extremidades son nuestras piernas y brazos que nos permiten movernos y manipular.
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T
Tecnología ¿Qué es la Tecnología? El origen de la palabra proviene del griego téchnē, que significa arte, oficio y de lo guía, que significa tratado, estudio. Cuando se unen estos significados se traduce en técnicas, conocimientos, métodos, habilidades y procesos que transforman algo (procesos o artefactos) en más útil, más sencillo de manejar, que favorecen alguna tarea o la hacen posible con menores recursos, en pocas palabras mejoran el fin para lo que fueron creados. La tecnología ha permitido mejorar un gran número de cosas, como la situación general de los países, con procesos o artefactos que minimizan la contaminación, hacen más productivas las empresas o las economías, esto involucra que personas piensen y generen ideas de cómo hacer mejor las cosas o más sencillas o con menos recursos obteniendo el mismo o mejor resultado. Un ejemplo sumamente sencillo y que tiene vigencia aún en nuestros tiempos es el lápiz o la pluma, eso es tecnología, todo lo que las personas idearon para convertir un pedazo de carbón en algo que permitiera hacer posible la escritura, o una porción de tinta dentro de un tubo que le diera un color especial a lo que escribimos. Tecnología es todo lo que está en medio de un elemento inicial y hace posible su transformación en algo distinto pero mejorado, desde: w Una idea que se convierte en un proceso o método w Una materia prima como un árbol que se transforma en una silla w Un montón de piezas electrónicas que se convierten en una computadora potente Como estos hay miles de ejemplos.
Esto es tecnología
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Como lo podemos ver en la imagen, tecnología es desde la idea de cómo recolectar la fruta más rápido, cómo transportar más en un mismo viaje, hasta que llega a la planta donde se convertirá en jugo, todas las máquinas que procesan el producto hasta su venta final, hay tecnología en todo eso. Esta idea quizá te confunda con lo que pensabas sobre este término y tal vez sólo lo podías relacionar con super computadoras, aplicaciones, o cosas digitales, pero no estás tan equivocado, eso también es tecnología, aunque no es lo único. Con esta imagen tal vez te familiarices más porque pertenece a la época donde te está tocando crecer y conocer.
Es tu turno ahora de demostrar que has comprendido que es tecnología, elabora un dibujo donde puedas explicar lo que significa para ti, después muéstralo a tus compañeros siguiendo las indicaciones de tu Maestr@.
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E
Ingeniería biomédica Ingeniería: conjunto de conocimientos orientados a la invención y utilización de técnicas para el aprovechamiento de los recursos naturales o para la actividad industrial. La ingeniería biomédica es la utilización de la ingeniería en la vida y la salud, para el desarrollo de técnicas, productos y tecnologías, en busca de soluciones a problemas médicos. Esta disciplina se ha caracterizado por su desarrollo en órganos artificiales y prótesis. Veamos el siguiente ejemplo de la ingeniería biomédica y el cuerpo humano: Oído artificial Funciona mediante electrodos en el centro de la audición y capta sonidos a través de una antena.
Prótesis para piernas Sustitución de la pierna por un aparato especial que reproduce casi de la misma forma la parte faltante.
Ahora conoce a los tres pilares más importantes de la ingeniería biomédica: 1. La ingeniería informática: ciencias de la computación. 2. Electrónica: desarrollo de circuitos electrónicos para la adquisición y el procesamiento de datos, creando soluciones de Hardware y Software. 3. Ciencias de la vida: conocimientos sobre bioquímica, biología, patología, fisiología y genética.
Actividad Comenta con tu profesor (a) y compañeros más ejemplos de la ingeniería biomédica en el cuerpo humano. Escribe algunos de ellos.
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Diseño y técnica de arte
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Con la ayuda de la ingeniería y la tecnología podemos realizar muchas cosas, como ayudar a las personas utilizando la biomédica, ¿recuerdas lo que hablamos al respecto?
Actividad Con su equipo, imaginen cómo sería un brazo mecánico o robótico para ensamblar en un humano y construyan el modelo, recuerden realizar el inventario de piezas. Si así lo desean, pueden utilizar alguna técnica para darle color a su diseño. Les dejamos un modelo como idea de construcción.
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Modelo de armado sugerido.
Inventario de piezas utilizadas: Cantidad
Descripción de la pieza
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Series numéricas
M
¿Cuántas partes de la computadora lograste identificar?
Actividad Completa la siguiente serie y escribe los números que faltan.
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**Si queda tiempo, pueden realizar armado libre.
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Evaluación
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w Es la parte del cuerpo que te permite abrazar y sujetar objetos grandes. Rodillas Brazos Estómago
w Se encarga de las técnicas para desarrollar órganos o prótesis para ayudar a los humanos. Ingeniería Eléctrica Ingeniería Biomédica Ingeniería Química
w Encuentra los números que faltan en la serie. 15, 16, 17,
19, 20, 21,
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w Son las técnicas, conocimientos, métodos, habilidades y procesos que transforman algo. Ingeniería Tecnología Ciencia w Cuando una materia prima como un árbol se transforma en un mueble, todo lo que interviene para hacerlo posible es: Ingeniería Tecnología Ciencia
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Ejercicio de programación IP1
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Sigue al pie de la letra las indicaciones de tu maestr@, las instrucciones de programación las encontrarás en la plataforma.
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Es momento de unir todo lo que has aprendido y encontrar soluciones a lo que se plantea, lee con atención, si tienes dudas pregunta a tu Maestr@ y pon a prueba tu creatividad, ya sea en individual o si te lo indican lo realizarás con tu equipo.
Problemática: La basura La contaminación por basura es la acumulación de residuos sólidos en los distintos ecosistemas de la Tierra, siendo los terrestres y los acuáticos los más afectados, por la imposibilidad de tratar todos estos desechos, que terminan siendo dejados en el suelo o en los hábitats acuáticos.
Paso 1: Hay que investigar sobre los principales residuos considerados basura y comentarlo con tu Maestr@.
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Paso 2, ideas: Un grupo de personas pensaron que con la basura podría emplearse a un buen número de personas y con esto reducir la contaminación y a la vez ayudarlos económicamente, por lo que necesitaban pensar sobre cómo podrían hacer que un gran número de personas pudieran recolectar basura mucho más rápido que haciéndolo con sus manos, así que comenzaron a generar ideas al respecto. Si el RETO es: ¿Cómo hacer que muchas personas puedan recolectar basura más rápido que haciéndolo con sus manos, a ti qué artefacto se te ocurriría? Si crees que esa es una posible solución, anota aquí tus ideas, o si tienes otra posible solución también debes considerarla:
Paso 3, creatividad: Ahora que ya tienes ideas para un artefacto que permita realizar el reto, debes integrar lo necesario para hacerlo posible, toma como referencia lo que sabes de las partes del cuerpo: a. Nombre de tu artefacto: b. Funciones de tu artefacto:
c. Diseño de tu artefacto (Dibuja cómo planeas hacerlo) d. Materiales de lo que estría construido (Deben ser de reciclado), señala cantidades exactas. NOTA: Si lo vas a trabajar en el aula STEAM de tu escuela puedes utilizar los materiales de armado con los que cuenten.
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Material
Cantidad
Total: e. Colaboración: Debes definir quién o quiénes te ayudarán a que tu artefacto sea posible, pueden ser tus compañeros (equipo), si así te lo indica tu Maestr@, o si los vas a realizar tu sólo o en casa, pueden ser tus hermanos, tus padres o algún familiar.
Nombre
Actividad a realizar
f. Proceso de elaboración: Anota cada paso que realizaste para construirlo o si lo prefieres puedes pegar imágenes del proceso realizado.
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Paso 4: Es hora de presentar tu artefacto y explicar cómo funciona y cómo será una posible solución a la problemática planteada, sigue las instrucciones que te de tu Maestr@ en clase. ¡Mucho éxito!
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