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Trabaja la VELOCIDAD con LEGO Education WeDo 2.0 | #LessonPlans

Desarrolla la confianza de los alumnos para formular preguntas, definir problemas y diseñar sus propias soluciones al poner el descubrimiento científico en sus manos y en sus mentes a partir de divertidas actividades para realizar en al aula. Esta vez es el turno de LEGO Education WeDo 2.0, el robot educativo ideal para que los alumnos de Educación Primaria aprendan robótica, programación, ciencias, tecnología e ingeniería (STEM) de una forma amena y efectiva.

Esta semana os proponemos una actividad dirigida al alumnado de ciclo inicial de primaria para investigar  qué factores pueden hacer que un coche vaya más rápido para ayudar a predecir el movimiento futuro.

Con esta actividad se trabaja: Ciencia, tecnología, Ingeniería y STEM

Curso: 1º a 3º de Educación Primaria

Duración de la actividad: + 120min.

Dificultad: Intermedia

OBJETIVOS DE LA ACTIVIDAD

  • Investigar las características del coche de carreras
  • Crear y programar un coche de carreras para investigar qué factores lo harían ir más rápido.
  • Documentar y presentar formas de hacer que el coche de carreras sea más rápido.

MATERIAL NECESÁRIO

MATERIAL ADICIONAL

HOJA DE TRABAJO DEL ESTUDIANTE

PASO A PASO

  1. PREPARACIÓN (15 – 30min)

  • Leer preparación general de la actividad en el apartado “Gestión del aula”.
  • Leer detenidamente la actividad para conocer bien los pasos a seguir.
  • Definir la manera de presentar la actividad al alumnado: se recomienda utilizar el video ajunto en el software de programación WeDo 2.0.
  • Determinar los parámetros para presentar y completar el documento con el resultado final de la actividad.
  • Asegúrese suficiente tiempo para completar la actividad.
  1. EXPLORACIÓN (30 – 60min)

El video introductorio sirve para preparar el escenario de debate entre los alumnos. En el vídeo se plantean diversos puntos de discusión sugeridos:

1. Los coches nos permiten pasar de un punto a otro más rápido. Pero hubo una vez en que los coches eran más lentos que los caballos.

2. En la búsqueda de mejoras, los ingenieros de coches buscaron elementos que pudieran influir en la velocidad de este.

3. Los ingenieros observaron todas las partes del coche para diseñar motores y mecanismos más fuertes.

4. Los ingenieros mejoraron las ruedas y los neumáticos y cambiaron el tamaño y los materiales.

5. Hoy, los coches pueden ir tan rápido como 250 mph (400 km/h).

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Preguntas de debate

  1. ¿De qué diferentes maneras se han mejorado los coches para que sean más rápidos?

Existen numerosos factores que pueden influir en la velocidad de un coche. El tamaño de las ruedas, la potencia del motor, las marchas, la aerodinámica o el peso serían los más comunes. El color del coche, la marca o la experiencia del conductor no deberían considerarse posibles elementos de estudio.

  1. ¿Qué elementos pueden influir en el tiempo que necesita un coche para recorrer una distancia determinada a la máxima velocidad?

La respuesta deberá aportar conocimientos previos en relación con la comprensión del contenido. Esto significa que, al principio de la lección, las respuestas de los estudiantes pueden ser incorrectas. Sin embargo, al final de esta, los estudiantes deberán ser capaces de proporcionar una respuesta precisa a la pregunta.

  1. ¿Qué puede deducir de la relación que existe entre el tamaño de la rueda y el tiempo que necesita el coche para recorrer una distancia?

Cuanto mayor sea el tamaño de la rueda más rápido recorrerá la distancia el coche, siempre que todos los demás parámetros se mantengan constantes.

  1. ¿Qué observó en relación con la configuración de la polea y el efecto de esta en la velocidad del coche al recorrer la distancia?

Una de las configuraciones de la polea hace que el coche vaya más rápido, mientras que la otra reduce su velocidad.

  1. ¿Cómo se puede medir la velocidad de un objeto?

La velocidad se mide dividiendo el tiempo necesario para recorrer una distancia entre la medida de dicha distancia. La unidad de velocidad siempre se expresa como la distancia durante un periodo específico de tiempo.

      3. CREACIÓN ( 45 – 60min)

Construir y programar un coche de carreras

El alumnado debe seguir las instrucciones de construcción para crear un coche de carreras. Este tipo de vehículos están optimizados para ir lo más rápido posible. 

  1. Construir un auto de carreras.

El coche de carreras que los alumnos construirán se acciona utilizado un sistema de poleas. Este sistema de poleas se puede montar en dos posiciones diferentes: la posición de velocidad reducida (polea pequeña y polea grande) o la posición de velocidad normal (polea grande y polea grande).

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VER INSTRUCCIONES DE CONSTRUCCIÓN

    2. Programar el coche de carreras para calcular el tiempo.

Los alumnos deben tener una mano en frente del coche de carreras antes del inicio iniciar el programa. El programa comenzará mostrando el nº 0 y esperará la señal de inicio. Cuando los alumnos retiren sus manos, el programa encenderá el motor, aumentará la potencia máxima y repetirá y marcará nº1 en la pantalla. El ciclo se repetirá hasta que llegue al final de la carrera. Entonces el motor se apagará.

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IMPORTANTE: Para esta actividad, los alumnos deben poner sus manos en frente del coche de carreras antes de iniciar el programa. Cuando retiren sus manos, el coche comenzará su carrera.

IMPORTANTE: Es crucial que se mantenga la misma configuración durante toda la actividad. Es la única forma en que los estudiantes pueden aislar un elemento a la vez:

– La línea de salida siempre debe estar a la misma distancia de la línea de meta, que debe ser una pared o una caja.

– La distancia entre la línea de inicio y la de llegada ha de ser superior a 2 m.

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INVESTIGAR FACTORES DE VELOCIDAD

A partir de este modelo, los alumnos deben poder evaluar diferentes factores, uno por vez. Es importante probar con una distancia superior a 2 metros para ver los resultados.

1. Correr la carrera con ruedas PEQUEÑAS con potencia de motor 10.

Al ejecutar esta prueba, los alumnos deben registrar el número en la pantalla. Deben repetir la prueba tres veces para asegurarse de que sea consistente.Si el valor en una de las tres pruebas es desproporcionado, repetir la prueba por cuarta vez. El valor resultante, es la cantidad aproximada de segundos que el coche de carreras ha necesitado para recorrer la distancia.

2. Correr la carrera con ruedas GRANDES con potencia de motor 10.

Al cambiar las ruedas, el coche de carreras debería necesitar menos tiempo para recorrer la misma distancia que en la primera prueba y, por lo tanto, tener una mayor velocidad. Repetir la prueba tres veces para asegurarse de que sea consistente. Si el valor de una de las tres pruebas es desproporcionado, repetir la prueba por cuarta vez.

SUGERENCIA: Se podrían considerar otras opciones para alcanzar un resultado más preciso, que incluye aumentar el número de ensayos o encontrar el promedio.

3. Predecir el tiempo que necesitará el coche de carreras para recorrer el doble de distancia.

Cuando la distancia se duplica y el nivel de potencia del motor y el tamaño de los neumáticos son los mismos que los de la prueba anterior, el número de segundos también debería duplicarse.

INVESTIGA UN POCO MÁS (opcional, 45 – 60min)

El profesor debe tener en cuenta que el apartado “Investigar más”es opcional y está diseñado para alumnos mayores o más avanzados.

Con el mismo modelo de coche de carreras y la misma configuración, los estudiantes pueden formular hipótesis y probar otros factores que puedan influir en la velocidad del coche.

1. Cambiar la potencia del motor.Cambiando el nivel de potencia del motor de nº 10 a nº 5 el coche de carreras necesitará más tiempo para viajar la misma distancia.

2. Cambiar el mecanismo de transmisión (configuración de la polea).Cambiar el mecanismo de transmisión de la posición normal a la posición de velocidad reducida el coche de carreras necesitará más tiempo para recorrer la misma distancia.

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3. Investigar otro elemento.

Los estudiantes deben hacer la prueba en función de otro factor que creen que podría influir en la velocidad del coche de carreras: el ancho, la longitud, la altura, el peso u otro factor de su elección.

SUGERENCIA DE COLABORACIÓN: El profesor debe dar tiempo a sus alumnos para organizarse en equipos, diseñar y construyan sus propios coches de carreras para después aplicar sus hallazgos y hacerlos lo más rápido posible. Después debe reunir a los equipos, organizar una carrera y ver quién es el más rápido.

     4.   COMPARTIR (+ 45min)

Los alumnos deben completar la hoja de trabajo del estudiante. Deben hacerlo de varias maneras:

– Realizando vídeos de cada prueba para demostrar sus afirmaciones

– Comparando estas conclusiones con casos de la vida real

SUGERENCIA: los alumnos pueden recopilar datos en formato de tabla o en una hoja de cálculo o de manera gráfica.

Presentar resultados: Al final de este proyecto, los alumnos deben presentar qué elementos influyen en la velocidad de un coche.  Las conclusiones deben reflejar el hecho de que neumáticos más grandes, motores más fuertes y una mayor potencia del motor generan velocidades mucho más altas.

Para mejorar las presentaciones de los alumnos:

– Pedirles que contextualicen su explicación.

– Pedirles que analicen situaciones en la vida real en las que hayan observado la velocidad como un elemento.Por último, deben debatir la conexión entre sus hallazgos y estas situaciones particulares.

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