maquinassimples_2009_secun

ACTIVIDAD PROPÓSITO TIEMPO MATERIAL

1. Estructuras y Palancas

El alumno conocerá las características de las figuras geométricas como estructuras y los tipos de palancas que existen.

De 80 a 100

minutos

Set 9686 Máquinas simples y motorizadas LEGO Education Lápiz, hoja y regla.

2. El Martillo El alumno construirá un martillo como ejemplo de una palanca a un modelo de la vida real

De 80 a 100

minutos


3. La Leva El alumno conocerá el funcionamiento de la leva.

De 80 a 100

minutos


4. Ejes y Ruedas El alumno reconocerá el uso de ejes y ruedas como facilitador del trabajo.

De 80 a 100

minutos


5. Diversión en carros motorizados.

El alumno construirá un móvil para ejemplificar el uso de ejes y ruedas.

De 80 a 100

minutos


ACTIVIDAD PROPÓSITO TIEMPO MATERIAL

6. Engranes El alumno conocerá el funcionamiento de engranes para la transmisión del movimiento, aumento y reducción de velocidad.

De 80 a 100

minutos


7. La Barredora El alumno construirá una barredora para ayudar a Jack y Jill

De 80 a 100

minutos


8. Poleas El alumno conocerá como las poleas nos facilitan el trabajo.

De 80 a 100

minutos


9.La caña de pescar

El alumno construirá un ejemplo del uso de poleas.

De 80 a 100

minutos


10.Dragster El alumno construirá un móvil motorizado.

De 80 a 100

minutos


ESTRUCTURAS Y PALANCAS

ORGANIZACIÓN Cada actividad se trabaja en equipos de máximo tres alumnos con roles que pueden ir cambiando durante la actividad y son los siguientes:

Equipo 1

Equipo 6 Equipo 5

Equipo 2 Equipo 3 Equipo 4

Equipo 7

PIZARRÓN

Ensambla

Pasa Piezas

Toma Datos

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD Las figuras geométricas tienen características peculiares, ahora conoceremos las características del rectángulo y el triángulo. ESTRUCTURAS PASOS

1. Construir el modelo J1 y J2 del libro III, página 30 y 31. Ambos modelos serán construidos al mismo tiempo para poder comparar las características de cada figura geométrica.

1. Aplica fuerza en los lados de las figuras y explica que sucede. Duro,(El triángulo no se deforma y el rectángulo si)

2. El triángulo es una figur rígida y el rectángulo una figura flexible. PALANCAS PASOS La palanca es una máquina simple que nos facilita el trabajo, normalmente para levantar cosas pesadas. . Existen 3 elementos indispensables para que exista la palanca, es el esfuerzo, la carga y el punto de apoyo Dependiendo de las posiciones de dichos elementos, es posible distinguir entre palancas de primera, segunda o tercera clase.

1. Construir el modelo A1 del libro I, páginas 2 y 3. 2. .Analisa donde se encuentran los 3 elementos de la palanca.

3. Construir el modelo A2 del libro I, páginas 4 y 5. 4. Analisa donde se encuentran los 3 elementos de la palanca.

Las palancas de segunda clase tienen el punto de apoyo y el esfuerzo en extremos opuestos y la carga entre ellos. Ejemplos comunes de palancas de segunda clase son los cascanueces, las carretillas o los abrelatas.

Carga

Punto de Apoyo

Esfuerzo

5.-Construir el modelo A3 del libro I, páginas 6 y 7. 6.- Analisa donde se encuentran los elementos de la palanca.

Las palancas de tercera clase tienen el punto de apoyo y la carga en extremos opuestos y el esfuerzo entre ellos. Ejemplos comunes de palancas de tercera clase son las tenazas y los cortafríos.

MOMENTO DE ACCIÓN

- En el momento en que los alumnos comiencen a realizar las actividades encomendadas. El profesor asistirá y apoyará a los alumnos en su proceso de aprendizaje, fomentando la reflexión y pensamiento creativo de los mismos para la solución de problemas que presenten.

- Es importante generar un ambiente positivo y favorable al aprendizaje y a la recreación a lo largo de toda la sesión considerando los siguientes factores:

o Cree un ambiente de seguridad y bienestar que motive al niño a participar.

o Anime a los participantes a expresar sus opiniones y dudas. o Observe las reacciones, preferencias y relaciones grupales de

manera que pueda modificar sus pautas de actuación y organización si es necesario.

o Favorezca la cooperación y el respeto mutuo. o Genere la confianza del niño y promueva la participación de todos

los integrantes del grupo. o Acepte los “errores” de los participantes como un elemento

inherente al proceso de aprendizaje.

Esfuerzo

Carga

Punto de Apoyo

Esfuerzo

Carga

Punto de Apoyo

o Genere oportunidades para que los niños elijan y resuelvan problemas por si mismos.

o Valore los esfuerzos y logros alcanzados. o En la investigación se recomienda que se revise la redacción y

ortografía.

PUESTA EN COMÚN ESTRUCTURAS PASOS

1. Solicite un sinónimo de rígido y flexible. (La estructura rígida es la que no se deforma y la flexible es la que si logra deformarse)

2. La estructura del triángulo es rígida ya que la fuerza que aplico en cada lado se va al centro de la figura, esto se logra por las características peculiares del triánguo, 3 lados, 3 ángulos.

3. Las características del rectángulo lo hacen flexible, ya que la fuerza que aplicas en alguno de sus lados se va directamenta al vértice y deforma la figura.

4. ¿Una estructura flexible, puede volverse rígida? Si, cruzando con una pieza por la mitad el rectángulo compruebenlo con el modelo J3 . La razón es por que se forman 2 triángulos.

PALANCAS PASOS

5. ¿Pueden identificar donde estan los tres elementos en este modelo A1? 6. Si la observas bien podrás distinguir cuál elemento se encuentra en

medio. 7. Cuando el punto de apoyo se encuentra entre la carga y el esfuerzo será

palanca de primer grado Puede preguntar a los alumnos si ubican una palanca de primer grado en su vida cotidiana. Ejemplos, sube y baja, tijeras, una balanza, etc

8. ¿puedes identificar dónde estan los tres elementos en este nuevo modelo, el modelo A2?

9. Obsérvenla bien y ahora identifiquen cuál es el elemento que se encuentra en medio Cuando el punto de apoyo está entre la carga y el esfuerzo será palanca de segundo grado. Puede preguntar a los alumnos si ubican una palanca de segundo grado en su vida cotidiana. Ejemplos, carretilla, diblito del mercado, el esfuerzo está en las azas, el pungo de apoyo son las llantas y la carga está en medio.

10. ¿Pueden identificar donde estan los tres elementos en este modelo A3? 11. Si la observas bien podrás distinguir cuál elemento se encuentra en

medio. 12. Cuando el esfuerzo se encuentra entre la carga y el epunto de apoyo

será palanca de tercer grado. 13. Puede preguntar a los alumnos si ubican una palanca de tercer grado

grado en su vida cotidiana. Ejemplos, pinzas de pan, el punto de apoyo es el tornillo de la pinza, la carga es el pan y el esfuerzo es nuestra mano. Una pala de construcción.

CIERRE DE LA ACTIVIDAD

- Al finalizar se le pedirá a los alumnos apoyo con el inventariado del material y el aseo del salón.

LO QUE ESTÁ EN JUEGO Las competencias que se desarrollaron en la sesión se dividirán en cinco aspectos:

- Conocimientos: Estructuras rígidas y flexibles, palancas y sus tipos. - Habilidades: Conteo de piezas, seguimiento de instrucciones. - Destrezas: Capacidad de análisis, pensamiento crítico, creatividad. - Actitudes: Trabajo en equipo, comunicación, confianza. - Valores: Tolerancia, responsabilidad, respeto y honestidad.

EL MARTILLO ORGANIZACIÓN Cada actividad se trabaja en equipos de máximo tres alumnos con roles que pueden ir cambiando durante la actividad y son los siguientes:

Equipo 1

Equipo 6 Equipo 5


Equipo 7

PIZARRÓN

Ensambla

Pasa Piezas

Toma Datos

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD Contextualización Se iniciará la clase con la siguiente historia: ¡Jack y Jill se divierten martillando! Intentan construir una pequeña casa para Zog el perro, pero la madera que están utilizando es muy dura y necesitan utilizar muchos clavos para que se sostenga. Después de un rato están cansados, e intentan pensar en otra forma más sencilla de clavar los clavos en la madera. Dos cerebros piensan más que uno, así que intentan resolver el problema entre los dos. ¿Puedes ayudarles a probar una solución que funcione y que les resulte más fácil clavar los clavos? ¿Cómo podrías hacer una máquina que clave eficazmente clavos sobre distintas superficies? ¡Averigüémoslo! PASOS

1. Los alumnos construirán el martillo del Libro 4A y 4B hasta el paso 11. 2. Al finalizar de construir es necesario comprobar que los modelos

funcionan sin problemas. 3. Girar el asa del martillo con la mano. ¿Se eleva y cae con suavidad? Si

está demasiado rígido, comprobar que los cojinetes del eje no toquen los ladrillos y generen demasiada fricción.

4. .Prueba con cuantas martilladas puedes clavar cada ejemplo de la guía. MOMENTO DE ACCIÓN En el momento en que los alumnos comiencen a realizar las actividades encomendadas. El profesor asistirá y apoyará a los alumnos en su proceso de aprendizaje, fomentando la reflexión y pensamiento creativo de los mismos para la solución de problemas que presenten. Es importante generar un ambiente positivo y favorable al aprendizaje y a la recreación a lo largo de toda la sesión considerando los siguientes factores:

- Cree un ambiente de seguridad y bienestar que motive al niño a participar.

- Anime a los participantes a expresar sus opiniones y dudas. - Observe las reacciones, preferencias y relaciones grupales de manera

que pueda modificar sus pautas de actuación y organización si es necesario.

- Favorezca la cooperación y el respeto mutuo. - Genere la confianza del niño y promueva la participación de todos los

integrantes del grupo. - Acepte los “errores” de los participantes como un elemento inherente al

proceso de aprendizaje.

- Genere oportunidades para que los niños elijan y resuelvan problemas por si mismos.

- Valore los esfuerzos y logros alcanzados. - En la investigación se recomienda que se revise la redacción y

ortografía.

PUESTA EN COMÚN

- Al comprobar la funcionalidad de los modelos, el profesor indicará a los alumnos las siguientes cuestiones:

- “¿Puedes identificar a los tres elementos de la palanca en este modelo? El esfuerzo, la carga y el punto de apoyo

- ¿Cuál elemento está en medio y que tipo de palanca es? El esfuezo por que se traslada de la manivela hasta la leva.

- Prueba y responde ¿Qué más pueden hacer las levas? ¿Pon dos levas en sentidos contrarios y observa lo que sucede? Las levas hacen que vaya más rápido y martillee más veces.

- Situación Problema (a criterio del meastro por el tiempo) o Con los conocimientos adquiridos crea, diseña y construye una

catapulta. o Explica que tipo de palanca es la catapulta


- Al finalizar se le pedirá a los alumnos a apoyar con el inventariado del material y el aseo del salón.

LO QUE ESTÁ EN JUEGO Los modelos de principios permiten a los niños experimentar los principios mecánicos y estructurales que normalmente se esconden tras las máquinas y estructuras que utilizamos todos los días. Las competencias que se desarrollaron en la sesión se dividirán en cinco aspectos:

- Conocimientos: Aplicación de principios de palancas en un modelo de la vida real.

- Habilidades: Conteo de piezas, seguimiento de instrucciones, uso de mecanismos, investigación científica, observación.

- Destrezas: Capacidad de análisis, pensamiento crítico, creatividad, diseñar y crear un juego.

- Actitudes: Trabajo en equipo, comunicación, confianza. - Valores: Tolerancia, responsabilidad, respeto y honestidad.

LA LEVA ORGANIZACIÓN Cada actividad se trabaja en equipos de máximo tres alumnos con roles que pueden ir cambiando durante la actividad y son los siguientes:

Equipo 1

Equipo 6 Equipo 5


Equipo 7

PIZARRÓN

Ensambla

Pasa Piezas

Toma Datos

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD PASOS

1. Una leva es pieza mecánica con forma de huevo que nos ayuda a hacer diferentes tipos de movimientos periódicos.

2. Construir el modelo H1 del libro III, páginas 26 y 27. Gira el mango y describe el movimiento del vástago en una hoja de papel.

3. Construye la bailarina del libro 4B, página 23, paso 21. Predice y comprueba qué ocurre al girar la manivela. Escribe tus observaciones.

4. Puedes predecir el ‘baile’ que generará la leva al realizar las modificaciones mostradas. Ahora pruébalo y observa

MOMENTO DE ACCIÓN En el momento en que los alumnos comiencen a realizar las actividades encomendadas. El profesor asistirá y apoyará a los alumnos en su proceso de aprendizaje, fomentando la reflexión y pensamiento creativo de los mismos para la solución de problemas que presenten. Es importante generar un ambiente positivo y favorable al aprendizaje y a la recreación a lo largo de toda la sesión considerando los siguientes factores:


- Anime a los participantes a expresar sus opiniones y dudas. - Observe las reacciones, preferencias y relaciones grupales de manera

que pueda modificar sus pautas de actuación y organización si es necesario.


integrantes del grupo. - Acepte los “errores” de los participantes como un elemento inherente al

proceso de aprendizaje. - Genere oportunidades para que los niños elijan y resuelvan problemas

por si mismos. - Valore los esfuerzos y logros alcanzados. - En la investigación se recomienda que se revise la redacción y

ortografía.

PUESTA EN COMÚN Al terminar con las actividades, el profesor le pedirá a un alumno el modelo de la actividad 1 y les preguntará a los alumnos las descripciones que escribieron sobre el modelo. Se escucharán las respuestas y posteriormente se explicará lo siguiente:

- “Este modelo muestra un mecanismo de doble leva. Como ambas levas giran, su forma y tamaño dictan la secuencia de ascenso y descenso del vástago.”

A continuación, el profesor armará el modelo de la actividad 2 les preguntará a los alumnos las descripciones que escribieron sobre el modelo. Se escucharán las respuestas y posteriormente se explicará lo siguiente: - “Las respuestas para el ejercicio de la bailarina saltarina son: A2, B1,

C4, D3.” CIERRE DE LA ACTIVIDAD

- Al finalizar se le pedirá a los alumnos apoyo con el inventariado del material y el aseo del salón.

LO QUE ESTÁ EN JUEGO Los modelos de principios permiten a los niños experimentar los principios mecánicos y estructurales que normalmente se esconden tras las máquinas y estructuras que utilizamos todos los días. Los numerosos modelos, muy fáciles de construir, permiten demostrar de primera mano uno de los concentos de las máquinas, mecanismos y estructuras sencillas de forma clara y directa. Las competencias que se desarrollaron en la sesión se dividirán en cinco aspectos:

- Conocimientos: La leva y sus funciones. - Habilidades: Conteo de piezas, seguimiento de instrucciones. - Destrezas: Capacidad de análisis, pensamiento crítico, creatividad. - Actitudes: Trabajo en equipo, comunicación, confianza. - Valores: Tolerancia, responsabilidad, respeto y honestidad.

EJES Y RUEDAS ORGANIZACIÓN Cada actividad se trabaja en equipos de máximo tres alumnos con roles que pueden ir cambiando durante la actividad y son los siguientes:

Equipo 1

Equipo 6 Equipo 5


Equipo 7

PIZARRÓN

Ensambla

Pasa Piezas

Toma Datos

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD La rueda es una máquina simple circular que gira alrededor de un eje, la rueda y el eje siempre giran a la misma velocidad. Si comparáramos dos ruedas de diferente tamaño, la más grande recorrerá mayor distancia debido a que su diámetro es mayor.

Colocar una carga en un vehículo con ruedas casi siempre reduce la fricción en comparación con arrastrar la carga sobre el suelo. Las ruedas no siempre se utilizan para el transporte en ciencia e ingeniería. Las ruedas con un canal se llaman poleas y las ruedas con dientes se llaman engranajes. PASOS

1. Construir el modelo B1 del libro I, páginas 8 y 9. Empuja el modelo por la mesa en línea recta.

2. Observa lo que ocurre. Ahora intenta conducirlo en zigzag como si fueras en una carretera.

3. Este sistema de ejes se llaman ejes independientes. Y con este sistema cada llanta recorre la distancia que es necesaria.

4. Construir el modelo B2 del libro I, páginas 10 y 11. Empuja el modelo por la mesa en línea recta. Observa lo que ocurre. Ahora intenta conducirlo en zigzag como si fueras en una carretera con curvas y compáralo con el modelo anterior. Este sistema se llama monoeje. Con este sistema ambas llantas recorren la misma distancia.

5. Construir el modelo B3 del libro I, páginas 12 y 15. Gira el volante y observa los movimientos de tu modelo.

6. Construir el modelo B4 del libro I, páginas 16 y 17. Observa el movimiento que logran esta pieza llamada junta universal.

MOMENTO DE ACCIÓN En el momento en que los alumnos comiencen a realizar las actividades encomendadas. El profesor asistirá y apoyará a los alumnos en su proceso de aprendizaje, fomentando la reflexión y pensamiento creativo de los mismos para la solución de problemas que presenten. Es importante generar un ambiente positivo y favorable al aprendizaje y a la recreación a lo largo de toda la sesión considerando los siguientes factores:


- Anime a los participantes a expresar sus opiniones y dudas.

Eje

Rueda

- Observe las reacciones, preferencias y relaciones grupales de manera que pueda modificar sus pautas de actuación y organización si es necesario.


integrantes del grupo.

- Acepte los “errores” de los participantes como un elemento inherente al

proceso de aprendizaje. - Genere oportunidades para que los niños elijan y resuelvan problemas

por si mismos. - Valore los esfuerzos y logros alcanzados. - En la investigación se recomienda que se revise la redacción y

ortografía.

PUESTA EN COMÚN

- Después de la construcción del modelo B1 y B2 cuestionar al alumno ¿Cuál es la diferencia entre estos dos modelos? Y ¿Por qué? La diferencia entre ambos sistemas es que en los ejes independientes cada llanta puede recorrer la distancia que requiere y en el monoeje ambas recorren la misma distancia, en una curva, se requiere que una llanta recorra menor distancia que otra, por ello es ideal el sistema de ejes independientes.

- En el modelo B3 Las piezas extras ¿Qué piezas agregaste? ¿Cuál crees que es su función? Las piezas extras son una cremallera y un engrane piñón, y nos ayudan a mover nuestro sistema de ejes independientes en nuestro móvil por medio de un volante

- En el modelo B4 La junta universal nos ayuda a transmitir el movimiento en dos sentidos del eje.

- Situación problema. Diseña un auto con dirección y ejes independientes en la parte delantera.


- Al finalizar se le pedirá a los alumnos apoyen con el inventario del material y el aseo del salón.

LO QUE ESTÁ EN JUEGO Los modelos de principio son una vía que permite a los niños comprender e integrar principios mecánicos y estructurales aplicándolos a sus propios modelos. Las competencias que se desarrollaron en la sesión se dividirán en cinco aspectos:

- Conocimientos: Ejes, ruedas, sistema de dirección, junta universal.

- Habilidades: Conteo de piezas, seguimiento de instrucciones. - Destrezas: Capacidad de análisis, pensamiento crítico, creatividad. - Actitudes: Trabajo en equipo, comunicación, confianza. - Valores: Tolerancia, responsabilidad, respeto y honestidad.

CARROS MOTORIZADOS ORGANIZACIÓN Cada actividad se trabaja en equipos de máximo tres alumnos con roles que pueden ir cambiando durante la actividad y son los siguientes:

Equipo 1

Equipo 6 Equipo 5


Equipo 7

PIZARRÓN

Ensambla

Pasa Piezas

Toma Datos

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD

Los motores fueron inventados para facilitarnos aún más el trabajo.

PASOS

1. Construye la guía 11A y 11B hasta la página 9, paso 10.

2. Enciende el motor empujando hacia delante el interruptor de la batería

(observa que las llantas giren libremente, si no es así, aflójalas un poco)

3. Haz una rampa con el set y la tapa para que ahora tu modelo suba una

colina.

4. Mide el tiempo de tu modelo para ver cuánto tarda en subir

5. Después cambia las ruedas por unas más pequeñas y también más

grandes. Haz nuevamente tus mediciones y compara.

6. Ahora haz que tu modelo empuje el set para ver cuánta fuerza tiene,

coloca diferentes cosas enfrente para poder ver la fuerza que tiene.

MOMENTO DE ACCIÓN

En el momento en que los alumnos comiencen a realizar las actividades

encomendadas. El profesor asistirá y apoyará a los alumnos en su proceso de

aprendizaje, fomentando la reflexión y pensamiento creativo de los mismos

para la solución de problemas que presenten.

Es importante generar un ambiente positivo y favorable al aprendizaje y a la

recreación a lo largo de toda la sesión considerando los siguientes factores:

- Cree un ambiente de seguridad y bienestar que motive al niño a

participar.


- Favorezca la cooperación y el respeto mutuo.

- Genere la confianza del niño y promueva la participación de todos los




- Genere oportunidades para que los niños elijan y resuelvan problemas

por si mismos.

- En la investigación se recomienda que se revise la redacción y

ortografía.

PUESTA EN COMÚN - ¿Qué sucederá si enciendes el motor con la flecha hacia un lado y

después con la flecha hacia el otro lado? En efecto, indica el sentido del

motor que llevará al móvil hacia delante y hacia atrás.

- ¿Crees que el modelo pueda subir una pendiente?

- Dependiendo el tamaño será el tiempo que tarde en recorrer la distancia,

si la rueda es más grande recorre más distancia y logra hacerlo en

menos tiempo.

- ¿Qué sucede si inclinas más tu rampa? Dependiendo la inclinación

puede que no tenga la suficiente potencia para subir, o bien, solamente

sube más lento.

- Ahora haz que tu modelo empuje el set para ver cuánta fuerza tiene,

coloca diferentes cosas enfrente para poder ver la fuerza que tiene.

¿Qué cosas pudo empujar? ¿Por qué crees que sucedió esto?

- Situación Problema. Diseña e inventa tu propio carro motorizado.


- Al finalizar se le pedirá a los alumnos apoyo con el inventariado del

material y el aseo del salón.

LO QUE ESTÁ EN JUEGO

Los modelos de principios permiten a los niños experimentar los principios

mecánicos y estructurales que normalmente se esconden tras las máquinas y

estructuras que utilizamos todos los días. Las competencias que se

desarrollaron en la sesión se dividirán en cinco aspectos: - Conocimientos: Masa, Posición, Eficiencia, poleas y palancas. Medir y calibrar

escalas, Fuerzas, Energía del movimiento, Energía de la posición, Fricción y

resistencia al aire

- Habilidades: Conteo de piezas, seguimiento de instrucciones, uso de

mecanismos, investigación científica, observación.

- Destrezas: Capacidad de análisis, pensamiento crítico, creatividad, diseñar y

crear un juego.

- Actitudes: Trabajo en equipo, comunicación, confianza.

- Valores: Tolerancia, responsabilidad, respeto y honestidad.

ENGRANES ORGANIZACIÓN Cada actividad se trabaja en equipos de máximo tres alumnos con roles que pueden ir cambiando durante la actividad y son los siguientes:

Equipo 1

Equipo 6 Equipo 5


Equipo 7

PIZARRÓN

Ensambla

Pasa Piezas

Toma Datos

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD Los engranajes son ruedas con dientes que encajan unos con otros. Al hacerlo,

transfieren con eficacia la fuerza y el movimiento

PASOS

1. Toma un engrane de tu set descríbelo.

2. Construye el modelo G1 del libro III, página 2. Primero vamos a

identificar a nuestros elementos. Engrane motor es al que le doy

movimiento y engrane de salida el que se mueve al final por

consecuencia de dicho movimiento.

3. Construye el modelo G2 del libro III, página 3. Identifica a el engrane

motor y a el engrane de salida. Observa la diferencia con el modelo

anterior

4. Construye el modelo G3 del libro III, página 4. Identifica el engrane

motor y el engrane de salida. Observa la diferencia con el modelo

anterior

5. Construye el modelo G4 del libro III, páginas 5 y 6. Identifica el engrane

motor y el engrane de salida y observa la diferencia con el modelo G1

6. Construye el modelo G5 del libro III, páginas 7 y 8. Identifica el engrane

motor y el engrane de salida. Observa la reducción de velocidad. Ahora

intercambia de lugar a la manivela con el apuntador y observa la

diferencia. Calcula el aumento total de la relación.

Engrane de salida

Engrane Motor

7. Para probar la fuerza de tu modelo da vueltas a tu modelo considerando

a tu engrane motor el engrane grande para aumentar la velocidad, el

compañero fenará el engrane de salida. Ahora gira tu modelo y dale

vueltas considerando engrane motor al pequeño y tu compañero tratará

de frenar el engrane de salida (grande)

MOMENTO DE ACCIÓN








participar.


- Observe las reacciones, preferencias y relaciones grupales de manera

que pueda modificar sus pautas de actuación y organización si es

necesario.







por si mismos.

- Valore los esfuerzos y logros alcanzados.

PUESTA EN COMÚN

- ¿puedes darme un concepto de engrane? Para poder crear nuestros

propios conceptos hay que observar y describir: ¿qué forma tiene?

Redonda, es una rueda ¿qué características tiene esta rueda? Tiene

dientes o picos, entonces es una rueda con dientes o picos.

- En el modelo G1, si giro mi engrane motor hacia la derecha ¿Hacia

dónde gira mi engrane de salida? Y si doy una vuelta de mi engrane

motor ¿Cuántas vueltas da mi engrane de salida?. Mis engranes giran

en sentidos contrario y por una vuelta de mi engrane motor el engrane

de salida da una sola vuelta. Por que son del mismo tamaño (24 dientes)

- En el modelo G2, ahora tu engrane motor es el grande y tu engrane de

salida es el pequeño. ¿Qué observaste de diferencia con el modelo

anterior? El engrane de salida va más rápido que el engrane motor.

Cuando voy de grande a pequeño, logro aumento de velocidad.¿Crees

que podemos saber cuántas veces estamos aumentando nuestra

velocidad? Es fácil divide la cantidad de dientes de tu engrane motor

entre la cantidad de dientes de tu engrane de salida. 24/8=3 una vuelta

de mi engrane motor da 3 del engrane de salida.

- ¿Qué observaste de diferencia en tu modelo G3? Ahora el engrane

motor es el pequeño y el engrane de salida es el grande, nuestra

velocidad se reduce, tres vueltas de mi engrane motor da una sola de mi

engrane de salida.

- En el modelo G4 la diferencia con el modelo G1 es la dirección del

movimiento, ahora van al mismo sentido y la relación entre los engranes

es igual, una vuelta de el engrane motor da una vuelta de el engrane de

salida.

- En el modelo G5 en engrane motor es el pequeño y el engrane de salida

es el último que se mueve y es el engrane grande. Al intercambiar la

manivela con el apuntador ahora tenemos un aumento de velocidad ya

que cambiamos de engrane motor y engrane de salida. La relación total

la puedo obtener dividiendo los dientes de la primera relación 24 / 8 = 3

la relación es 1:3, el segundo sistema de engranes es igual tenemos una

relación de 1:3 voy a multiplicar ambas relaciones por que están unidas

por un solo eje y la relación total será 1:9, una vuelta del engrane motor

dará 9 vueltas del engrane de salida.

- ¿Qué sucede? ¿Cuándo aumentas tu velocidad es fácil o difícil frenar al

engrane de salida? ¿y cuando disminuyes tu velocidad es fácil o difícil

frenar al engrane de salida?

La velocidad es inversamente proporcional a la fuerza. Cuando

aumentamos la velocidad en la misma proporción reducimos la fuerza,

pero cuando reducimos la velocidad, en la misma proporción ganamos

fuerza. Ejemplo, la caja de velocidades de un auto, si voy en tercera

velocidad y encuentro una subida muy empinada, tendré que reducir la

velocidad a la segunda o primera para obtener potencia en el auto.

SITUACIÓN PROBLEMA. Diseña y ensambla un ventilador. Requerimos que

sea muy veloz para que pueda generar más aire. Debes aumentar tu velocidad.


- Al finalizar se le pedirá a los alumnos apoyo con el inventario del





estructuras que utilizamos todos los días.

Las competencias que se desarrollaron en la sesión se dividirán en cinco

aspectos:

- Conocimientos: Engranes, reducción, aumento de velocidad y fuerza ,

relaciones y proporciones .

- Habilidades: Conteo de piezas, seguimiento de instrucciones.

- Destrezas: Capacidad de análisis, pensamiento crítico, creatividad.



BARREDORA ORGANIZACIÓN Cada actividad se trabaja en equipos de máximo tres alumnos con roles que pueden ir cambiando durante la actividad y son los siguientes:

Equipo 1

Equipo 6 Equipo 5


Equipo 7

PIZARRÓN

Ensambla

Pasa Piezas

Toma Datos

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD Se iniciará la clase con la siguiente historia: (Historia sugerida, los nombres

pueden variar)

El camino se cubre con residuos y hojas. ¡Su aspecto es terrible y podría ser

peligroso si alguien se resbala! Ahora Jack y Jill tendrán la responsabilidad de

limpiarlo, pero prefieren divertirse en su carro y no usar las escobas.

Zog el perro intenta ayudarles pero no lo hace muy bien. De repente tienen la

idea de combinar el cepillo con el carro, aunque no saben exactamente cómo.

¿Puedes combinar un carro y una escoba para limpiar un camino ?

PASOS

1. Los alumnos, construirán el modelo de la guía de construcción 1A y 1B

hasta la página 8, paso 11.

2. Crearán la pista de pruebas: Se puede utilizar una mesa o suelo

estable. Distribuir tiras o bolitas de papel creando una pista de 10 cm de

ancho y 60 cm de largo en la pista (aproximadamente, las medidas

pueden variar). Este será el camino cubierto de basura.

3. Al finalizar de construir el modelo es necesario Comprobar que los

modelos funcionan sin problemas. Empujar suavemente el modelo por

la mesa. Es importante que el eje gire libremente sin golpear el bastidor

del carro y las ‘cuchillas’ deben abrirse y girar sin tocar la mesa.

4. .Se barrerá el camino con diferentes medidas de los engranes.

5. Posteriormente estimar la cantidad que se ha barrido en comparación

con la que ha quedado en el camino.

6. Repetir la actividad con cada tamaño de engrane, Observa las

diferencias de cada uno.

MOMENTO DE ACCIÓN








participar.




necesario.







por si mismos.


PUESTA EN COMÚN

- Al comprobar la funcionalidad de los modelos, el profesor le pedirá a un

equipo que realice la demostración en la pista de pruebas. Se le dirá:

“Empújalo por el camino sucio.” Posteriormente se le preguntará al

grupo: “¿Cuánta basura han podido barrer? ¿Un cuarto? ¿La mitad?

¿Qué tan bien funciona? ¿Qué problemas tenemos con este diseño?”

Escuchar las respuestas del grupo

- “La cabeza del barredor gira una vez. La transmisión es 1:1. Todos los

engranajes que se embonan entre sí tienen el mismo tamaño. Así, no

hay ningún cambio de velocidad.”

- “El Paso 12 disminuye la velocidad de la cabeza del barredor, el paso 13

lo hace 5 veces más rápido. Recordemos que el engrane de 40 dientes

puede aumentar la velocidad en combinación con un engranaje de 8

dientes.”

- “Entre más cuchillas, la barredora, barre mejor, si son pares equilibra

mejor al sistema.”

- Ahora prueba distintas combinaciones de engranajes (paso 12, paso

13). Comenta tus observaciones.

- Ahora Jack y Jill quieren terminar el trabajo lo antes posible para que

nadie se caiga sobre las hojas y se haga daño. Para ayudarles, intenta

añadir más cuchillas a la cabeza del barredor (paso 14).

- SITUACIÓN PROBLEMA: ¿Puede idear una forma de recoger la basura

del camino además de barrerla?







estructuras que utilizamos todos los días. Los numerosos modelos, muy fáciles

de construir, permiten demostrar de primera mano uno de los concentos de las

máquinas, mecanismos y estructuras sencillas de forma clara y directa.


aspectos:

- Conocimientos: Engranajes Biselados, engranajes de aumento, poleas,

Sistemas de seguridad, Medir distancias, Fricción, Eficiencia, Engranaje de

aumento, Deslizamiento.



- Destrezas: Capacidad de análisis, pensamiento crítico, creatividad.



AUTO TODO TERRENO ORGANIZACIÓN Cada actividad se trabaja en equipos de máximo tres alumnos con roles que pueden ir cambiando durante la actividad y son los siguientes:

Equipo 1

Equipo 6 Equipo 5


Equipo 7

PIZARRÓN

Ensambla

Pasa Piezas

Toma Datos


PASOS:

1. Recuerde un poco acerca de la clase anterior.

2. Diseñen y prueben un auto todo terreno.

MOMENTO DE ACCIÓN








participar.




necesario.







por si mismos.



ortografía.

PUESTA EN COMÚN

1. Para recordar la clase anterior dibujen en el pizarrón:

Si mi engrane motor es grande y el de salida es pequeño aumento mi

velocidad

Si mi engrane motor es pequeño y el de salida es grande se reducirá la

velocidad

2. A mayor velocidad menor fuerza y a menor velocidad mayor fuerza

3. SITUACIÓN PROBLEMA: Diseñar un auto todo terreno. ¿Quién analiza

el problema para saber si necesitamos aumento o reducción de

velocidad? Necesitamos reducción ya que si aumentamos la velocidad

con cualquier obstáculo el auto se frenaría.

4. El motor tendrá que ir montado en el auto, con un engrane pequeño en su eje, en el eje de las llantas debe ir el engrane grande ya que las llantas deben de ir en el engrane de salida.

5. Expondrán como solucionaron algunos equipos este desafío. CIERRE DE LA ACTIVIDAD

Para concluir se le pedirá a los alumnos que elaboren un resumen con sus

descripciones para entregar al profesor. Posteriormente se realizará una

conclusión grupal sobre lo aprendido en la sesión.

Al finalizar se le pedirá a los alumnos a apoyar con el inventariado del material

y el aseo del salón.



aspectos:

a) Conocimientos: Engrane Corona, Engrane Cremallera, Engrane Piñón,

Divisiones, Reducción y Aumento de Velocidad y Fuerza.

b) Habilidades: Conteo de piezas, seguimiento de instrucciones.

c) Destrezas: Capacidad de análisis, pensamiento crítico, creatividad.

d) Actitudes: Trabajo en equipo, comunicación, confianza.

e) Valores: Tolerancia, responsabilidad, respeto y honestidad.

DRAGSTER (IMPULSADOR DE AUTOS) ORGANIZACIÓN Cada actividad se trabaja en equipos de máximo tres alumnos con roles que pueden ir cambiando durante la actividad y son los siguientes:

Equipo 1

Equipo 6 Equipo 5


Equipo 7

PIZARRÓN

Ensambla

Pasa Piezas

Toma Datos


Se iniciará la clase con la siguiente historia:

Eres un ingeniero de la NASCAR y te encomiendan la tarea de hacer que los

autos salgan con cierto impulso para poder ganar la carrera. Tú decides hacer

un impulsador de autos. ¡Vámos a probarlo!

PASOS

1. Construyan la guía 12A y 12B hasta la página 10, paso 13

2. • Coloca el dragster sobre la rampa de lanzamiento y elévalo

presionando el mango

3. • El engranaje grande del lanzador se enganchará al engranaje del

dragster

4. • Arranca el motor pulsando el interruptor de la batería

5. • Arma una rampa con la ficha de inventario y tu set.

Si tu dragster vibra, puede que alguna de las ruedas no esté centrada.

Esta situación aumenta la fricción del eje y produce grandes pérdidas de

energía.

6. El profesor indicará a los alumnos las siguientes instrucciones:

7. “Cambiando las ruedas de tu dragster puedes controlar la distancia que

recorre.

8. Predice primero la distancia que recorrerá el Dragster A. Comprueba

después tu predicción.

9. A continuación, sigue el mismo procedimiento con los Dragsters B y C.

10. Para mejorar tu dragster, desarma la rampa y después cambia el

engranaje 16:16 por el 24:8.

11. Predice primero la distancia que recorrerá el Dragster A. Comprueba

después tu predicción. A continuación, sigue el mismo procedimiento

con los Dragsters B y C.

MOMENTO DE ACCIÓN








participar.



Una sola llanta. Doble llanta. Llantas grandes.




por si mismos.


ortografía.

PUESTA EN COMÚN En cada paso alentar a los alumnos a la predicción preguntándoles ¿Qué creen

que pasará con ese cambio? Ya se con la altura de la rampa, o el cambio de

llantas.

¿Puedes explicar qué pasa cuando cambias las ruedas?

Las ruedas pequeñas almacenan más energía que una porque tienen el doble

de masa. Esa es la razón por la que el Dragster B recorre más distancia que el

Dragster

A.

El Dragster C avanza más que el Dragster B debido a que las ruedas grandes

tienen una circunferencia mayor, incluso aunque la velocidad del eje sea la

misma.

Cuanto mayor es la masa de la rueda y más grande sea su circunferencia,

mayor distancia recorrerá el dragster, a mayor energía almacenada, mayor

distancia recorre.


12. Al finalizar se le pedirá a los alumnos a apoyar con el inventariado del




aspectos:

- Conocimientos: Engranajes, Palancas, Uso y combinación de

componentes, Ruedas, Energía, Fricción, Medida de distancias,

Aceleración, Masa. - Habilidades: Conteo de piezas, seguimiento de instrucciones, uso de



crear un juego.



EL ANDADOR ORGANIZACIÓN Cada actividad se trabaja en equipos de máximo tres alumnos con roles que pueden ir cambiando durante la actividad y son los siguientes:

Equipo 1

Equipo 6 Equipo 5


Equipo 7

PIZARRÓN

Ensambla

Pasa Piezas

Toma Datos

DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD Se iniciará la clase con la siguiente historia:

Jack y Jill lo están pasando en grande yendo de excursión. Pero hace calor, se

están cansando y sus mochilas cada vez les parecen más pesadas.

¡Cuando Jack y Jill paran para descansar un rato, una línea de hormigas pasa

ante ellos! "¿Cómo pueden caminar y transportar tanto peso?", dice Jack.

Jack y Jill creen que sería fantástico que una hormiga les llevara también a

ellos.

¿Puedes inventar un andador que transporte a Jack y a Jill por el camino?

¡Averigüémoslo!

ACTIVIDAD

Construye el andador

(Libros 13A y 13B hasta la página 13, paso 18).

• • Colócalo sobre una superficie uniforme y arranca el motor pulsando el

interruptor de la batería hacia delante.

• Las patas deben poder moverse libremente.

Marca la pista de pruebas

• Marca una línea de inicio y otra de fin separadas 50 cm.

1.-Predice primero cuánto tardará el andador en avanzar 50 cm. utilizando

la configuración A (paso 13 a 18). Comprueba después tu predicción. A

continuación, sigue el mismo procedimiento con las configuraciones B (paso

19) y C (paso 20).

2.-Pruébalo varias veces para asegurarte de que tus hallazgos son

consistentes. Los resultados de las pruebas podrían variar dependiendo de

la superficie de la pista de pruebas.

3.-Crea una pendiente de 10 cm. utilizando un libro grande o una carpeta.

Coloca el andador como muestra la ilustración.

4.-Predice primero qué configuración (A, B o C) subirá más rápido la

pendiente. Prueba después cuál es el escalador más rápido.

5.-Escribe tus observaciones y respuestas.

MOMENTO DE ACCIÓN








participar.




necesario.







por si mismos.



ortografía.

PUESTA EN COMÚN - ¿A qué velocidad puede avanzar el andador?

- El andador avanzará a distintas velocidades, dependiendo de la

configuración de sus patas.

- ¿Puedes explicar como funcionan los trinquetes?

- ¿Cuál andador sube más rápido la colina?

- “El modelo “A” produce los resultados más lentos. Necesita unos 27

segundos para recorrer 50 cm. El modelo “B” produce la velocidad más

estable. Necesita unos 16 segundos para recorrer 50 cm. El modelo “C”

produce la mayor velocidad. Necesita unos 12 segundos para recorrer

50 cm.

- ¿Puedes explicar cómo funcionan los trinquetes?

- El pie delantero no puede agarrarse si el trinquete está suelto. Sin los

trinquetes, el movimiento de las patas fuerza a las ruedas a girar hacia

atrás y hacia delante. El trinquete permite que las ruedas se muevan

sólo en un sentido.”

- “¿Cuál andador sube más rápido la colina?

- Con el modelo “A” el andador avanza lentamente, pero sube la colina a

una velocidad estable.

- Con el modelo “B” se consigue más velocidad, pero es más inestable

que el modelo “A”.

- El modelo “C” es la más rápida, pero es muy inestable y no es adecuada

para subir pendientes.

- ¿Qué más ocurre?

- ¡El andador se cae por la pendiente! Esto ocurre porque los trinquetes

sólo resisten fuerzas en una dirección, no en la otra. El andador puede

aguantarse en sus antenas.”






aspectos: - Conocimientos: Trinquete, Gatillo de parada, Palanca, Poleas.




crear un juego.



ANEXO 1 ¿Qué es?

En el set de “Máquinas Simples y Motorizadas 9686” se investigan los

conceptos de mecánica, engranes, palancas, poleas ejes y ruedas. El alumno

aprenderá sobre los tipos de máquinas simples y como pueden motorizarse

para facilitarnos más el trabajo.

¿Para quién es?

El material ha sido diseñado para su uso por profesores y alumnos de

Secundaria, facilitándoles el proceso de enseñanza aprendizaje. Trabajando en

equipos de 3 alumnos.

¿Para qué es?

El set “Máquinas simples y motorizadas 9686” permite a los alumnos trabajar

como jóvenes científicos, ingenieros y diseñadores, ofreciéndoles situaciones,

herramientas y desafíos que fomentan el desarrollo de ciencia y tecnología,

aprendizaje de matemáticas de manera divertida. Los alumnos se sienten

animados a implicarse en investigaciones y problemas razonados reales;

realizan predicciones; diseñan y crean modelos, observando después su

comportamiento; reflejan y rediseñan, anotando y presentando posteriormente

sus hallazgos.

El set de “Máquinas simples y motorizadas 9686” permite a los profesores

desarrollar las siguientes habilidades curriculares generales:

13. Observar y deducir la forma en que funcionan las cosas

14. Establecer enlaces entre la causa y el efecto

15. Probar ideas utilizando el resultado de sus observaciones y medidas

16. Realizar preguntas que puedan ser investigadas científicamente

17. Realizar observaciones y medidas sistemáticas

18. Presentar y comunicar datos utilizando diagramas, planos, tablas,

gráficas de barras y gráficas de líneas

Set de Máquinas Simples y Motorizadas (9686)

Bandeja Clasificadora

Guías de Construcción Caja de Baterías, Cable Conector y Motor

ROLES Y GUIAS DE CONSTRUCCIÓN PARA EL ALUMNO EQUIPO CON 3 INTEGRANTES

Guía de construcción A: para el alumno número 1.

Ambos alumnos, 1 y 2 podrán construir al mismo tiempo y al finalizar unirán sus ensambles para crear uno nuevo, quedando como en el ejemplo mostrado.

Guía de construcción B: para el alumno número 2

Reporte de la actividad lo realizará el niño y también pasarles las piezas para el

bl 3

NOTA. Estos roles deberán irse cambiando durante la clase para que cada alumno experimente las diferentes actividades

ESTRUCTURA DE LAS SESIONES Y GUÍAS DE CONSTRUCCIÓN

ACTIVIDADES DE TEMAS BASE: Modelos de principios mecánicos.



estructuras que utilizamos todos los días. Los numerosos modelos, muy fáciles

de construir, permiten demostrar de primera mano uno de los concentos de las

máquinas, mecanismos y estructuras sencillas de forma clara y directa.

ACTIVIDADES DE SOLUCIÓN DE PROBLEMAS En estas actividades los alumnos aplicarán los conceptos vistos en los temas

base resolviendo una problemática de la vida real. Los alumnos tendrán que

armar, diseñar y crear una solución práctica al problema o desafío presentado.

En esta guía, el profesor podrá encontrar una propuesta de solución a cada

problema.

Guía de construcción para temas base

maquinassimples_2009_secun

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