Actividad Pistas locas con Máquinas Simples | #LessonPlan

Con esta actividad, el alumnado explorará y reconocerá la relación de giro de una polea con otra según su tamaño.¿

Gracias a las Máquinas y Mecanismos Simples para Educación Primaria se facilita el aprendizaje a los más pequeños para que conozcan cómo funcionan los mecanismos básicos, las estructuras, y las fuerzas y el movimiento y anima a los jóvenes a participar en la investigación científica.

Materias: Tecnología, Ingeniería, Matemáticas, Ciencia.

Curso: Educación Primaria.

Duración de la actividad: 45-90 minutos.

Dificultad: Avanzada.

OBJETIVOS DE LA ACTIVIDAD

Durante la actividad, el alumnado investigará:

• Ruedas de polea.
• Modelos que se adaptarán y aumentarán la velocidad de rotación.
• Modelos que se irán reduciendo y disminuyendo la velocidad de rotación.
• Predicción de los resultados de varios ensayos.

MATERIAL NECESARIO

• Set del Máquinas Simples Ref. 9689 (se recomienda dos estudiantes por set)
• Pistas locas (Instrucciones de construcción)

RECURSOS ADICIONALES

• Introducción a las Máquinas Simples
• Cuadrícula de Currículo
• Evaluación para el Profesorado
• Hoja de Autoevaluación del Alumnado
• Hoja de Trabajo del Alumnado
• Glosario
• Encuesta de elementos LEGO®
• Consejos para la gestión del aula

1. CONECTAR

A Sam y Sally les encanta ir a la feria. Hay una atracción divertida donde tienes que tener un buen equilibrio. ¡Las pistas están locas! Se mueven a diferentes velocidades de rotación y en diferentes direcciones. Es divertido dar vueltas y tratar de no marearse o caer.
¿Eres bueno manteniendo el equilibrio? ¿Alguna vez has visto mover los pisos? ¿Qué máquina simple se necesita para que las plataformas giratorias roten?

2. CONSTRUIR (10-15 minutos)

1. Primero, construye un Modelo D6 de Pistas Locas y hazlas girar.

Cuando se haya construido el Modelo Dg de Pistas Locas D6, verifica lo siguiente:

• Gira el mango amarillo para hacer girar las pistas locas.
• Asegúrate de que Sam y Sally estén bien sujetos.

Nota: Asegúrate de que Sam y Sally estén colocados como se muestra en el modelo.

Pista: Se debe recordar al alumnado que la rueda motriz es la polea girada por un esfuerzo externo. En este caso, su manivela gira el mango amarillo.

3. CONTEMPLAR

2. Cuenta el número de ruedas de polea en el modelo.

Hay 7 ruedas de polea incorporadas en el modelo; 3 grandes ruedas de polea gris y 4 pequeñas ruedas de polea amarilla.

3. Luego mira cuidadosamente las imágenes de los modelos y compara el Modelo D6 de Pistas Locas con el Modelo D7 de Pistas Locas.

Redondea las diferencias. ¿Qué has notado? Explica en qué se diferencian los modelos. L@s estudiantes deben notar la diferencia en la forma en que las poleas están dispuestas en el modelo D6 en comparación con el modelo D7.

4. A continuación, mira cuidadosamente las imágenes de los modelos y predice.

Si comparo el modelo D6 con el modelo D7, creo que el modelo Pistas Locas (D6/D7) mostrará la mayor diferencia en el giro (velocidad de rotación) entre el lado de Sam y el lado de Sally.

Aliéntales a debatir (con sus propias palabras) sobre los efectos que tienen los diferentes arreglos de polea en las pistas locas. Para la predicción, la respuesta correcta es el modelo D7, ya que mostrará una diferencia en la velocidad de rotación de los pisos locos en cada lado del modelo. El modelo D6 tiene una relación de 1:1 y ambos lados del modelo se moverán (girarán) a la misma velocidad. Sin embargo, no importa si el alumnado obtiene la respuesta correcta o incorrecta en este punto, solo deben hacer una predicción que puede verificarse más adelante.

5. Prueba el Modelo D6 de Pistas Locas.

Si deseas que Sam o Sally hagan un giro completo, ¿cuántas veces debe girar la manija? Haz que el alumnado observe el punto de inicio del asa y las posiciones de inicio de Sam y Sally en los pisos locos. Anímalos a que lo intenten más de una vez, para asegurarse de que sus observaciones sean correctas. L@s estudiantes deben escribir su respuesta en el cuadro en blanco al lado del mango.

El alumnado deberá girar la manivela aproximadamente cuatro veces para que el Modelo D6 de Pistas Locas gire una vez, pero debido al deslizamiento, las respuestas pueden variar. Si l@s estudiantes han trabajado con los modelos principales de engranajes, se les debe informar que el engranaje en ángulo debajo de las pistas locas permite que el movimiento giratorio se transmita en un ángulo de 90 grados.

Nota: Si es posible, mantén un ejemplo del Modelo D6 de Pistas Locas para que l@s estudiantes puedan compararlo con el Modelo D7.

6. Construye el Modelo D7 de Pistas Locas y hazlas girar.

Sujeta suavemente uno de los elementos del piso para evitar que gire, y sentirás cómo se desliza la correa de la polea.

Aliéntales a identificar las partes mientras están probando el modelo. Se les puede advertir sobre el "deslizamiento" (ver Glosario), sujetando suavemente el elemento del piso para evitar que gire, ya que esto hace que la correa de la polea se deslice.

7. Prueba el Modelo D7 de Pistas Locas.
¿Qué lado de Pistas Locas se moverá más rápido, el lado de Sam o el lado de Sally? Pide a l@s estudiantes que presten atención a las posiciones iniciales, tanto del mango como de las minifiguras. Anímalos a que lo intenten más de una vez, para asegurarse de que sus observaciones sean correctas.

El alumnado debe escribir una "R" para rápido y una "L" para lento. Las diferentes disposiciones de poleas producen diferentes velocidades de rotación para Sam y Sally. La rueda motriz está unida al mango y, por lo tanto, hay una disposición de la polea de engranaje en el lado donde se encuentra Sam. Sam gira a un ritmo mucho más rápido (=R, para rápido) que la disposición de la polea de engranaje en el lado donde se encuentra Sally, que gira a un ritmo mucho más lento (=L,, para lento).

8. Finalmente, saca una conclusión y verifica su predicción.

El Modelo D7 de Pistas Locas tiene su diferencia más grande en la velocidad de rotación, a causa de los diferentes arreglos de polea.

9. Evaluación

El alumnado usa la Hoja de Autoevaluación del Alumnado para evaluar su trabajo. Cada rúbrica incluye cuatro niveles de logros. La intención es ayudarles a reflexionar sobre lo que han hecho bien y lo que podrían haber hecho mejor.

4. CONTINUAR

Se alienta al alumnado a explorar los arreglos de polea que se ilustran en la Hoja de Trabajo del Alumnado y a registrar sus observaciones.

Nota: No se incluyen instrucciones de construcción para guiar a l@s estudiantes a través de la fase "4. Continuar", a parte de las sugerencias ilustradas en la Hoja de Trabajo del Alumnado .

Anímales a debatir sobre los efectos que el arreglo de polea tendrá en Pistas Locas, lo que les incita a hacer preguntas como:

• Describid lo que pasó cuando girasteis la manivela.

• ¿Cuántas veces tuvisteis que girar la manivela para hacer girar las pistas locas una vez? ¿Por qué creeis que fue?
  

• Describid cómo funciona el modelo.

• ¿Qué hicisteis para aseguraos de que vuestras observaciones fueran correctas?
  

Se sugiere que el alumnado dibuje elementos en los que encuentren poleas utilizadas en máquinas y mecanismos cotidianos.

Opcional: Con aquel alumnado más avanzado, podría considerar la introducción de transmisiones por correas compuestas. Las ruedas de polea de dos tamaños diferentes en el mismo eje se pueden conectar a otras ruedas de polea para construir arreglos más extensos de engranaje (y de engranaje).