Educaciòn Tecnológica NB2

Educacion Tecnológica NB2
Cuarto año básico

Contenidos Mineduc:

Unidad N 03: "Herramientas y soluciones tecnológicas cotidianas basadas en el mecanismo de la palanca”

Es así como hoy se puede observar la existencia de una gran variedad de herramientas
que cumplen funciones en distintos ámbitos del quehacer (salud, transporte,
construcción, confección, etc.), y que en muchos casos funcionan en base a mecanismos.
Por ejemplo: instrumental quirúrgico, freno de auto, sistema de cierre de las puertas de
las micros, manilla de la ventana, manubrio, carretilla, pala, alicates, martillo, tijera, etc.
Durante este semestre, los estudiantes tendrán la oportunidad de:
• conocer distintas herramientas mecánicas que se utilizan en su contexto cotidiano;
• entender que estas herramientas facilitan la realización de tareas;
• comprender que muchas herramientas utilizan la palanca como un mecanismo base
para su funcionamiento;
• reconocer la palanca en herramientas sencillas;
• y por último, incorporar el uso de la palanca en el diseño de un objeto.
Respecto a la palanca, lo que se busca es que los estudiantes tengan la posibilidad de
observar muchas situaciones y herramientas en las que se aplica este mecanismo y que, a
través de este conocimiento experimental, aprendan a reconocerla, puedan explicarla con sus propias palabras y construyan objetos que la incorporan. No se trata que aprendan
definiciones, ni ahonden en los principios físicos de este mecanismo.
De acuerdo a la edad de los niños y al nivel introductorio con que debe ser tratado
este tema, los ejemplos seleccionados en el programa incluyen dos tipos de palancas de
fácil reconocimiento, de primera y segunda especie. Aunque se incluyen actividades para
que los alumnos aprendan a reconocer estos dos tipos de palanca, no interesa que repitan
definiciones abstractas de ellas.

Actividades genéricas.

Las actividades genéricas que se proponen a continuación constituyen una secuencia de ejemplos que conviene se trabajen en el orden que aquí aparecen.
Actividad 1: Observan en el entorno el uso de diferentes máquinas y herramientas. Explican la utilidad que ellas tienen para facilitar el trabajo humano.
Actividad 2: Experimentan las ventajas que tiene usar una herramienta o utensilio en la realización de tareas simples. Identifican la palanca como un mecanismo simple presente en muchas de las herramientas vistas.
Actividad 3: Experimentan con palancas de primera especie y describen la utilidad de utilizarlas para la realización de ciertas tareas.
Actividad 4: Realizan acciones concretas para explicar el funcionamiento de la palanca de primera especie (cómo ella permite aminorar el esfuerzo al realizar una acción determinada).
Actividad 5: Describen el funcionamiento de herramientas y utensilios a partir de la aplicación del funcionamiento de las palancas de primera especie.
Actividad 6: Describen la utilidad de usar palancas de segunda especie, a partir de la experimentación con este tipo de mecanismo. Explican cómo funciona una palanca de segunda especie.
Actividad 7: Describen el funcionamiento de herramientas y utensilios a partir de la aplicación del funcionamiento de las palancas de segunda especie.
Actividad 8: A partir de intereses personales, determinan un proyecto de elaboración de un objeto que funcione mediante el uso de mecanismos simples. Establecen acciones, herramientas y materiales para llevar a cabo la construcción.


Clases en la cual el profesor lleva a cabo las actividades mencionadas anteriormente.

Primera clase: El docente lleva a sus alumnos al supermercado mas cercano al colegio , para que el profesor muestre los diversos tipos de maquinarias ,mostrando su función , para que luego el educador le plantee las siguientes interrogantes ¿se podría hacer la acción
(cortar, perforar, unir, doblar, levantar, separar, etc.)? ¿Cómo se podría realizar? ¿Sería más
fácil o difícil? etc.
Segunda clase: En esta clase realizaran 2 actividades, la primera es proponerles la siguiente interrogante ¿Cómo harías una hoja de papel , si no existieran los cuadernos?, y ellos tendrían que indagar en el asunto y resolver lo que le plantea el docente.
La siguiente actividad es Organizados en grupos, los estudiantes realizan las siguientes actividades (para ello el docente dispone los siguientes materiales: un banco de la sala, una silla, un palo de escoba u otro palo similar, algunos libros u objetos pesados como ladrillos u otros similares, un par de lápices):
a. Colocan el objeto pesado sobre la superficie de una mesa e intentan levantarlo con un
dedo.
Describen la dificultad y la fuerza que han tenido que aplicar.
Enseguida, colocan un lápiz bastante cercano al objeto y de forma paralela a este.
Toman el otro lápiz, lo colocan encima del primero y perpendicular a este, y por debajo
del objeto. Lo levantan.
Describen nuevamente la dificultad y la fuerza aplicada.
Comparan ambos casos. ¿Cuándo fue más fácil? ¿Cuándo fue necesario aplicar una menor
fuerza?
Alejan el lápiz que hace de apoyo y van probando cada vez qué sucede con la fuerza que
deben aplicar. ¿Cuándo es más fácil levantar el objeto: cuando el lápiz que hace de apoyo
está más cerca o más lejos del objeto pesado?
b. Ponen los libros o ladrillos encima del banco e intentan levantarlo por un borde con una
mano.
Describen la dificultad y la fuerza que han tenido que aplicar sobre el banco para levantarlo.

Luego toman la silla y la colocan bastante cerca del banco.
Colocan el palo por encima del respaldo de la silla y por debajo del banco, como se indica
en la figura, levantando este último.
Describen nuevamente la dificultad y la fuerza aplicada esta vez sobre el palo para levantar
la mesa.
Comparan ambos casos. ¿Cuándo fue más fácil levantar la mesa aplicando una fuerza
menor?
Alejan de a poco la silla del borde de la mesa y prueban, cada vez, qué sucede con la
fuerza que tienen que aplicar para levantar la mesa con el palo. ¿Cuándo es más fácil
elevar la mesa: cuando la silla que apoya el palo está más cerca de la mesa o cuando
está más alejada de ella? Concluyen que el lugar donde ubican el apoyo también incide
en la cantidad de fuerza que tienen que aplicar para levantar un objeto pesado.
c. Intentan levantar del suelo un objeto pesado.
Luego colocan una piedra cercana al objeto, que haga de punto de apoyo.
Colocan sobre esta y por debajo de la carga, una tabla, una rama resistente o un palo.
Intentan nuevamente levantar el objeto pesado y responder la pregunta: ¿Cuándo fue más
fácil levantar el objeto pesado, aplicando una fuerza menor?
• Con ayuda del docente identifican los elementos comunes en cada caso: que al usar un palo o el lápiz (una barra) apoyado en algo (punto de apoyo) es posible realizar menos fuerza para levantar los objetos, si estos se disponen adecuadamente.
El docente señala que lo que acaban de usar es un mecanismo denominado palanca de
primera especie y que, como pudieron observar, tiene por función aminorar el esfuerzo para
levantar una carga.
• El docente señala nuevas aplicaciones de las palancas señalando cómo estos mecanismos
ayudan a realizar las diferentes tareas para las que han sido creados. En cada ejemplo
consulta a los estudiantes si conocen la herramienta, y qué función cumple. Identifican nuevos ejemplos y, ayudados por el docente, evalúan si se trata o no de aplicaciones de palancas

Tercera clase:
Van al patio de la escuela o a una plaza cercana y observan un balancín. Reconocen en el
balancín las partes de una palanca identificando el punto de apoyo, dónde se aplica la carga
y dónde se aplica la fuerza.
Se sube un estudiante en un extremo y antes de subir otro predice qué hacer para equilibrar el balancín.
Sube un segundo estudiante en el otro extremo y confirman la predicción.
Con el primer estudiante siempre en el mismo lugar, se sube un segundo estudiante en la
mitad del otro brazo del balancín, observan lo que sucede y proponen una acción para
equilibrar el balancín sin cambiar las posiciones de los estudiantes.
Comprueban la efectividad de su propuesta.
Repiten esta actividad pero con el segundo estudiante a un cuarto del otro brazo del balancín.
Pueden probar nuevas posiciones con diferente número de alumnos o alumnas a cada lado
del balancín, prediciendo cada vez qué será necesario hacer para equilibrarlo.
Puede subir el docente y averiguar cuántos estudiantes es necesario subir para equilibrarlo,
y luego, con un estudiante en un extremo, averiguar dónde debería colocarse el profesor o
profesora para que el alumno pueda subirlo o equilibrarlo. Concluyen, con la ayuda del
docente, la relación entre las distancias en que se ubican las personas (cargas) con las
cargas que se deben colocar a cada lado para mantener el balancín equilibrado:
1 estudiante a un extremo de un brazo del balancín = 1 estudiante al otro extremo del otro brazo
1 estudiante a un extremo de un brazo del balancín = 2 estudiantes a 1/2 del otro brazo
1 estudiante a un extremo de un brazo del balancín = 4 estudiantes a 1/4 del otro brazo

Cuarta clase: Observan y manipulan diferentes herramientas que funcionan como palancas de primera especie que el docente les presenta. Responden a preguntas como las siguientes: ¿Qué es más fácil: cortar un alambre tomando el alicate cerca del eje de giro o alejado del mismo en el extremo exterior de las asas? ¿Cuándo se hace menos esfuerzo: cuando se abre la pinza metálica (tipo “Binder Clip”) para papel en el extremo más abierto o en el más cerrado de las asas? ¿Cuándo cuesta menos sacar tierra con una pala, cuando ésta se toma a la mitad del mango o en el extremo superior del mismo? Dan una primera explicación de lo observado.

Quinta clase: Supervisados por el docente, intentan levantar a un compañero o compañera sentado en una silla.
Si lo logran, describen la dificultad y la fuerza que han tenido que aplicar.
Luego, con un palo de escoba o una tabla apoyándola por debajo de la silla, intentan levantar nuevamente a su compañero o compañera.
Describen nuevamente la dificultad y la fuerza aplicada.
Comparan ambos casos.
Con la ayuda del docente, identifican este mecanismo como una palanca, señalando la barra, el lugar en el que se encuentran el punto de apoyo y las fuerzas.
El docente les muestra la diferencia entre este tipo de palanca (segunda especie) y las vistas
anteriormente (primera especie).
El docente denomina a este tipo de mecanismo como palanca de segunda especie.

Sexta clase: Observan y manipulan diferentes objetos que funcionan como palancas de segunda especie que el docente les presenta. Responden a preguntas como las siguientes: ¿Cuándo se realiza menos esfuerzo: al trasladar una carga en la carretilla tomando las asas más cerca o más lejos de la rueda? O, ¿destapar una botella tomando el destapador más hacia el extremo exterior del asa o viceversa? ¿Cuándo es más fácil usar la perforadora manual: apretando en la orilla o más cercano al eje de giro de la misma? Dan una primera explicación de lo observado.
Séptima clase: • En pequeños grupos, deciden la construcción de un objeto que funcione usando uno o más de los mecanismos estudiados, a partir de intereses personales o de propuestas de construcción presentadas por el docente.
Hacen un bosquejo y explican el funcionamiento del objeto que construirán y especifican
cómo incorpora el principio de palanca.
Enuncian las acciones necesarias para elaborar el objeto. Escriben una secuencia con estas
acciones y las representan mediante esquemas o diagramas. Presentan sus secuencias al
docente y reciben sus opiniones y sugerencias.
Indican los materiales que usarán y fundamentan su elección (por qué ocuparán esos
materiales y no otros).
Seleccionan y señalan las herramientas necesarias y adecuadas para elaborar el objeto.
Presentan la planificación para llevar a cabo la construcción del objeto, usando los medios o recursos que deseen (diagramas, dibujos, tablas, etc.).
Construyen el objeto manteniendo condiciones de seguridad e higiene y haciendo pruebas
durante la construcción con el fin de ir verificando que está resultando bien.
Muestran el objeto elaborado y presentan una apreciación del resultado de sus trabajos:
¿Cómo funciona? ¿Cómo quedó? ¿Es como lo habían pensado? ¿Funciona adecuadamente?
¿Cómo podrían mejorarlo?