MARCO CONCEPTUAL

INTRODUCCIÓN

CONCEPTOS DE LA TERMODINÁMICA A VISUALIZAR EN CLASES CON EL MODELO

OBJETIVOS

PROPUESTA

VOLUMENTEMPERATURA[vibración] [distintas distancias] [cantidad]

PRESIÓN

PROCESO DE DISEÑO

TERMOLIX “Desafíos de la Ingeniería” Profesor: Felipe Delgado [sección 6]

Como estudiantes de Enseñanza Superior, creemos que es de vital relevancia mejorar la situación de la Educación Chilena y nos sentimos con el deber de realizarlo. Desde nuestra condición, creemos que podemos aportar con proyectos que mejoren la calidad de la educación en temáticas de la CIENCIA ACTIVA.

Desarrollar un aparato de innovación con componentes tecnológicos para la educación en temáticas científicas propias de la Enseñanza Media, con el fin de ayudar al aprendizaje de Física y Química por la dificultad que presenta de visualizar los conocimientos teóricos propios de estas disciplinas.Para esto, proponemos generar un dispositivo que permita representar estos conceptos a la vez que sea funcional, con un diseño creativo y adecuado para la Enseñanza Media permitiendo que este proyecto pueda ser llevado al uso en salas de clase con un plan de financiamiento mediante alguno de los fondos de inversión de riesgo que existen actualmente.

Nuestro proyecto consiste en diseñar una clase con un dispositivo que ayude a explicar los conceptos básicos de la termodinámica referentes a los cambios de presión, volumen y temperatura de las moléculas, fenómeno que ocurre a una escala invisible para el ojo humano. Con este aparato los alumnos podrán interactuar con los diferentes conceptos relacionados al mismo y -al visualizar los resultados- entender mejor los principios referentes a esta temática.La generación de un solo dispositivo que se hace cargo de visualizar conceptos inherentes a más de una disciplina –como lo son la física y la química- busca hacer que los alumnos puedan ligar las distintas materias como un concepto general y completo.

Asignaturas que presentanmayor dificultad para los alumnos

Contenidos másabstractos enquímica

Contenidos másabstractos en física

Matemáticas21%

Biología10%

Física36%

Química32%

Cinética28%

Otros7%

Termodinámica44% Química

Orgánica20%

Calor yTemperatura

38%

Electroestática29%Movimiento

Circular20%

Otros13%

REFERENTES

1. PeceraComo receptáculo

para la observación.

2. MaterialidadPolicarbonato por

transparencia, peso, durabilidad y

seguridad.

3. MoléculasRepresentadas por pelotas de plástico

ligeras.

4. MagnetismoImanes a modo de electroimán sin los

riesgos y costos que implican.

visualiza lo invisible

EMPATÍA DEFINIR

*definición del usuario

IDEAR PROTOTIPAR TESTEAR· Dos salidas a terreno[Colegios Polivalente E. Elena Rojas y Santa Úrsula]· Observación de clases· Encuestas y entrevistas

Luego de lluvia de ideas:Elección de un proyecto de pecera que representara el actuar de las moléculas frente a variables como Tº y Pº

· Mock-up · Modelo 3D digital· Prototipo Funcional· Prototipo Estético· Proyecto Final

· Testeo 1 [Colegio Polivalente E. E. Rojas] con testeos Heurísticos y AB· Testeo 2 [profesores y alumnos] con Paseo Cognitivo

Oportunidad de diseño:Mala interpretación por parte de los alumnos hacia la entropía molecular dentro del área de la termodinámica

Alumnos de IIº año medio y profesores del Colegio Polivalente Educadora Elena Rojas de La Florida, Santiago

aplicación de motor vibrador

d d d

Luego de las entrevistas y encuestas realizadas en el proceso de “empatía” en dos colegios en específico, aparece una oportunidad de diseño en el campo de la termodinámica desde un punto de vista interdisciplinario entre física y química.

PIEZAS

eje manivela

on/off motor

manivela con distintos radios

grilla de imanes

plancha de trupán 3 mm perforada

soportes laterales de madera

pelotas / moléculas imentadas

tapa superior madera símil base

placas de acrílico

aplicación de motor vibrador

plancha detrupán de 3 mm

IMÁGENES PROTOTIPO

Como parte de nuestros usuarios serán profesores, quisimos diseñar el dispositivo como un kit portátil que puede armarse y desarmarse fácilmente para el traslado y montaje del dispositivo.

*portabilidad

LIXla innovación experta

GRUPO 59

Agustín Eduardo Peralta Rivas · Alberto Infante Willson · Camilo Andrés Tapia Muñoz · Eduardo Soler Hardy · Fernando Daniel Véliz Sanzana · Henry Francisco Fuentes Lorca · Ignacio José Pablo Barrera Ramírez · Lucas José Correa Astaburuaga · Nicolás Andrés Vega Mamani · Sebastián Gabriel Aedo Almonacid

La vibración de la placa representa la reacción de las moléculas al aumento de temperatura.

Las distintas distancias entre la placa imantada y la placa superficial representan los diferentes cambios de presión en las moléculas.

El concepto de volumen se relaciona directamente con la cantidad de pelotas que se depositen dentro del dispositivo.

PROYECTO