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Curso de ingeniería de 6 semanas

Fundamentos de Ingeniería

Aprende cómo los ingenieros diseñan, construyen, prueban y mejoran soluciones a través de seis retos prácticos.

Edad
Grados 2 a 5
Duración
6 lecciones
Por lección
45 a 75 minutos
Necesitas
Papel y cinta

Sin computadora, sin kit y sin experiencia previa en ingeniería.

Estudiantes construyendo juntos una estructura en un taller de ingeniería de Avanza STEM

Seis retos. Constrúyelo, pruébalo, mira cómo falla y hazlo mejor.

Las construcciones

Seis cosas que de verdad vas a construir

Cada lección termina con algo que puedes sostener, cargar, derribar y reconstruir mejor. Todo se hace con papel, cartón, cinta y cuerda.

  • Un puente hecho de palitos de helado que cruza entre dos soportes

    Puentes y torres: descubre cómo la forma, y no la fuerza, sostiene el peso.

  • Estudiantes probando un puente hecho a mano en un taller de construcción de Avanza STEM

    Pruebas de carga con monedas y arandelas, y luego rediseño de lo que se dobló.

  • Un circuito sencillo hecho a mano encendiendo un pequeño foco

    Máquinas y mecanismos que se mueven, levantan y encienden cuando los construyes bien.

  1. Reto de la Torre de Papel

    Piensa como ingeniero

  2. Reto de Resistencia de Puente o Plataforma

    Constrúyelo fuerte

  3. Pinza de Cartón o Minigrúa

    Hazlo moverse

  4. Planeador de Papel o Módulo para Marte

    Diseña para volar

  5. Filtro de Agua, Barrera contra Inundaciones o Rediseño de un Producto

    Diseña para las personas y el planeta

  6. Reto de Diseño de Misión de Rescate

    Reto final de ingeniería

Lo que aprenden los estudiantes

La ingeniería es una forma de pensar, no una materia

Los estudiantes aprenden ingeniería tal como trabajan los ingenieros de verdad: reciben un reto, dibujan un plan, construyen una primera versión, la prueban con mediciones reales y mejoran el diseño. Cada semana gira en torno a un proyecto hecho con materiales baratos y cotidianos (papel, cartón, cinta y cuerda) y una gran idea de ingeniería, desde la estabilidad hasta las máquinas simples y el vuelo. El curso termina con un reto final que combina todo en un solo diseño de misión de rescate.

6
Construcciones prácticas
$0
Equipo especial
  • Explicar qué hacen los ingenieros
  • Usar el proceso de diseño en ingeniería
  • Construir y probar estructuras simples
  • Entender las fuerzas, las cargas y la estabilidad
  • Comparar materiales
  • Mejorar un diseño después de una falla
  • Resolver problemas con limitaciones
  • Completar un reto final de diseño en ingeniería

El camino

Seis lecciones, en orden

Cada una enseña una idea de ingeniería y luego la pone en práctica en una construcción que pruebas y mejoras. Tu progreso se guarda en este dispositivo, sin necesidad de cuenta.

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  1. 01

    Piensa como un ingeniero

    Los estudiantes conocen el proceso de diseño de ingeniería construyendo la torre más alta que puedan con unas hojas de papel y un poco de cinta, y luego la rediseñan para que quede más alta y más firme.

    Proyecto:
    Reto de la torre de papel
    Tiempo:
    45-60 minutos
    Conceptos:
    Proceso de diseño de ingeniería, Estabilidad, Prototipo, Rediseño
  2. 02

    Constrúyelo fuerte

    Los estudiantes descubren por qué los triángulos y los buenos soportes hacen fuertes a las estructuras, construyendo un puente o una plataforma pequeña que tiene que aguantar todo el peso posible sin colapsar.

    Proyecto:
    Reto de resistencia: puente o plataforma
    Tiempo:
    50-60 minutos
    Conceptos:
    Estructura, Carga, Soporte, Refuerzo triangular, Resistencia del material
  3. 03

    Hazlo moverse

    Los estudiantes exploran las máquinas simples construyendo una pinza de cartón o una mini grúa que usa palancas y pivotes para estirarse, levantar y mover un objeto pequeño.

    Proyecto:
    Pinza de cartón o mini grúa
    Tiempo:
    50-60 minutos
    Conceptos:
    Máquina simple, Palanca, Pivote, Ventaja mecánica, Movimiento
  4. 04

    Diseña para volar

    Los estudiantes investigan las fuerzas del vuelo construyendo un planeador de papel o un módulo de aterrizaje marciano de prueba de caída, y luego prueban cómo el peso y el equilibrio cambian su forma de volar o de aterrizar.

    Proyecto:
    Planeador de papel o módulo de aterrizaje en Marte
    Tiempo:
    50-60 minutos
    Conceptos:
    Ingeniería aeroespacial, Peso, Resistencia del aire, Equilibrio, Cambios pequeños
  5. 05

    Ingeniería para las personas y el planeta

    Los estudiantes se enfrentan a la ingeniería del mundo real diseñando un modelo de filtro de agua, una barrera contra inundaciones o el rediseño de un producto de uso diario, midiendo lo que necesitan usuarios reales frente a restricciones reales.

    Proyecto:
    Filtro de agua, barrera contra inundaciones o rediseño de un producto
    Tiempo:
    50-60 minutos
    Conceptos:
    Ingeniería para las personas, Los materiales importan, Restricción, Compensación, Diseñar para el usuario
  6. Final

    Reto final de ingeniería

    En el proyecto final, los estudiantes combinan todo lo del curso (estructuras, fuerzas, movimiento y pruebas) para diseñar un sistema que lleve un paquete de provisiones a través de una zona peligrosa y lo entregue sin daños.

    Proyecto:
    Reto de diseño: misión de rescate
    Tiempo:
    60-75 minutos
    Conceptos:
    Sistema, Combinar ideas, Restricciones y compensaciones, Iteración

El método

El ciclo que usan los ingenieros de verdad

Los estudiantes no buscan que el primer intento sea perfecto. Construyen algo que se pueda probar, descubren qué falla y lo mejoran. El ciclo se repite hasta que el diseño cumple con el reto.

1Pregunta2Imagina3Planea4Crea5Prueba6Mejora
  1. Pregunta

    Lee el reto y sus reglas. ¿Qué tiene que funcionar y qué no puedes hacer?

  2. Imagina

    Piensa en varias maneras distintas de resolverlo. Los ingenieros nunca empiezan con una sola idea.

  3. Planea

    Dibuja tu diseño y rotula las partes. Decide qué materiales necesita cada parte.

  4. Crea

    Construye una primera versión, un prototipo. No tiene que ser perfecto; tiene que poder probarse.

  5. Prueba

    Haz la misma prueba justa cada vez y anota lo que realmente pasó.

  6. Mejora

    Usa lo que te mostró la prueba para cambiar una sola cosa y vuelve a probar. Eso es rediseñar.

Lista de compras

Qué tener a la mano

Todo es común y de bajo costo. Reúne lo que puedas y agrega el resto con el tiempo: ninguna lección se detiene por un material faltante.

Materiales básicos

  • Papel
  • Cartón
  • Cinta
  • Tijeras
  • Regla
  • Lápiz

Materiales de construcción

  • Palitos de helado
  • Popotes
  • Tarjetas
  • Vasos de papel
  • Clips

Materiales de movimiento

  • Cuerda
  • Ligas
  • Broches de latón
  • Objetos pequeños para levantar

Materiales de prueba

  • Monedas
  • Arandelas
  • Libros
  • Cinta métrica
  • Pesos pequeños

Materiales opcionales

  • Filtros de café
  • Bolitas de algodón
  • Grava
  • Arena
  • Huevos de plástico
  • Pelotas de ping pong

Bueno saberlo

No necesitas todos los materiales para empezar. Cada lección incluye sustituciones.

Para adultos

No necesitas experiencia en ingeniería

La parte más difícil de dirigir este curso es resistir las ganas de arreglar el diseño tú mismo. Esto es lo que hace que las lecciones funcionen.

  • Deja que los estudiantes prueben diseños imperfectos. Un diseño que falla una prueba no es un error: es la información que se usa para mejorarlo.
  • Haz preguntas en lugar de arreglar la construcción. "¿Qué pasó cuando lo probaste?" enseña más que dar la respuesta.
  • Cada lección termina con una reflexión y un rediseño, así que los estudiantes practican mejorar su propio trabajo.
  • Cada lección enlaza a una hoja de trabajo imprimible para el estudiante y a una guía para adultos y maestros con la preparación, notas de seguridad y preguntas para hacer.

Dónde encaja esto

Materiales de construcción comunes, sin necesidad de computadora. Funciona como club de biblioteca, programa extraescolar, complemento en el aula o proyecto de fin de semana en la mesa de la cocina.

¿Listo para construir algo?

Empieza con el Reto de la Torre de Papel y avanza por las seis lecciones a tu propio ritmo. Tu progreso se guarda en este dispositivo.