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Propuesta Educativa Nº6. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Título. Sistemas mecánicos Autor: Gerardo Drewniak. Drewniak.
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Inge Ingeni nier ero o en Petr Petról óleo eo UNPS UNPSJB JB.. Espe Especi cial alis ista ta en Educ Educac ació ión n Tecn Tecnol ológ ógic ica. a. Se desempeñó como capacitador en Educación Tecnológica en la Provincia de Santa Cr Cruz uz,, en lo los s equi equipo pos s curr curric icul ular ares es para para EGB EGB y Ci Cicl clo o Bási Básico co de la Educ Educac ació ión n Secundaria, en la Comisión Ampliada NAP Ciclo Básico de la Educación Secundaria, Co-autor del profesorado en Tecnología del IPES Santa Cruz, Profesor de Tecnología y Didáctica de la Tecnología en dicho profesorado. profesorado. Contenidos. Sistemas mecánicos es un tema que se trabaja a lo largo de todo el segundo ciclo cicl o del Nivel Nivel Primario Primario.. La presen presente te propuesta propuesta didáctica didáctica consiste consiste en realizar realizar en el primer año del Nivel Medio una revisión que integre y profundice lo ya trabajado. Se transc tra nscrib riben en a co conti ntinua nuació ción n algun algunas as de las las propue propuesta stas s de los los NAP NAP en rel relaci ación ón a sistemas mecánicos.
Analizar artefactos describiendo la forma f orma de las partes, mediante textos y dibujos, diferenci dife renciand ando o las que permiten permiten accionar accionarlos los (palanca (palancas, s, manivela manivelas, s, sogas, sogas, por ejemplo), los mecanismos que transmiten (poleas, engranajes, por ejemplo) y las partes que actúan actúan sobre el medio medio (cuchillas, (cuchillas, guinches, ruedas, ruedas, por ejemplo) ejemplo) Relacionar la forma y tamaño de los mecanismos con el tipo de transformación de movimiento que realizan (cambio de velocidad o fuerza, cambio en el sentido o plano de rotación, rotación, por ejemplo). ejemplo). Planificarr y realizar Planifica realizar la construc construcción ción de artefacto artefactos s a manivela manivela,, resolvie resolviendo ndo los problemas relacionados con la estabilidad de las estructuras y seleccionando seleccionando los mecanismos adecuados adecuados para transmitir los movimientos entre las partes. Analizar máquinas que transforman materiales o transportan cargas, identificando las partes que permiten producir el movimiento (motores), las que lo transmiten o tr tran ansf sfor orma man n (mec (mecan anis ismo mos) s) y las las que que actú actúan an sobr sobre e el medi medio o (efe (efect ctor ores es o actuadores).
Relacionar la forma de los mecanismos (bielas manivelas, cigüeñales, levas) con el tipo de transformación de movimiento que realizan (circular en alternativo y viceversa, por ejemplo). Explorar diferentes maneras de almacenar la energía necesaria para accionar las partes de las máquinas, máquinas, mediante contrapesos, resortes, elásticos o depósitos de agua (para el caso de las ruedas hidráulicas), reconociendo la misma función en las pilas y baterías utilizadas en las máquinas máquinas eléctricas. Comunicar ideas técnicas mediante dibujos y bocetos, durante la planificación y la realizac real ización ión de construcc construccione iones; s; y representa representarr los modelos modelos terminado terminados s mediante mediante dibujos que muestren las partes principales que los forman.
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Reconoce Recon ocerr los cambio cambios s soc socio io técni técnicos cos que impli implican can en la vida vida co cotid tidia iana na y en diversos lugares de trabajo, el paso del uso de herramientas al uso de máquinas. Sus propósitos y alcances. Resolver problemas relacionados con la estabilidad de las estructuras y el diseño de máquin máquinas, as, selecc seleccio iona nando ndo el tip tipo o de motor motor (eó (eólic lico, o, hidráu hidráulic lico, o, de pesas, pesas, eléctrico eléc trico)) y ensayand ensayando o dife diferente rentes s estrategi estrategias as para controlar controlar la regulari regularidad dad de movimientos (utilizando (utilizando volante, venterol, ruedas de levas, entre otros).
Destinatarios : Primer año. Ciclo Básico. Educación Secundaria Marco teórico. Podemos partir de la idea de que Educació Podemos Educación n Tecnológ Tecnológica ica es “una disciplina que estudi estudia a los proce procesos sos de creac creación ión y produc producció ción n de bienes bienes y servic servicios ios,, analizando desde una perspectiva crítica los sistemas socio-técnicos (incluye lo los s as aspe pect ctos os té técn cnic icos os y sus sus rela relaci cion ones es con con la soci socied edad ad y con con el medi medio o ambiente), basándose en principios éticos que pongan a la tecnología al servicio del bien común”. Para llevar adelante los procesos tecnológicos el hombre comenzó utilizando sus manos, más tarde fabricó herramientas que pueden ser consideradas como una extensión del cuerpo, dado que está presente en quien la maneja el gesto técnico para da darr movim movimien iento to a esas esas herram herramien ientas tas.. Luego Luego fue trans transfir firie iendo ndo sucesi sucesivam vament ente e el esfuerzo muscular y las acciones de control a los medios técnicos. Los sistemas mecánicos fueron las primeras máquinas diseñadas y construidas en ese proceso de transfere transferencia ncia de acciones acciones para llevar llevar adelante adelante operaciones operaciones de transformación y de transporte sobre los materiales, constituidos éstos en la materia prima para la fabricación de bienes tangibles. Desde ese punto de vista se constituyen en uno de los contenidos centrales en Educación Tecnológica.
Intencionalidad Intenciona lidad docente. Que el alumno se apropie, a lo largo del recorrido didáctico, de ciertos conceptos relevantes en relación a los sistemas mecánicos, que pueden ser resumidos en las siguientes ideas básicas:
Las máquinas le ahorran esfuerzo muscular al hombre. Las máquinas que tienen componentes sólidos se denominan sistemas mecánicos. Los sistemas mecánicos están compuestos por un motor y un conjunto de mecanismos dispuestos convenientemente para realizar una operación. El motor transforma algún tipo de energía en energía mecánica. Los mecanismos transforman, transmiten y controlan los movimientos y fuerzas proporcionados proporcion ados por el motor. Algunos mecanismos almacenan energía mecánica.
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También es posible (y conveniente) identificar ideas básicas sobre cada uno de los mecanismos.. Por ejemplo: mecanismos
Las palancas pueden ser utilizadas para hacer menos fuerza, para invertir, amplificar o reducir un movimiento. En dos poleas de diferente diámetro conectadas por mediante una correa, la de menor diámetro girará a mayor velocidad. Lo mismo ocurre con los engranajes. engranajes. En el mecanismo biela-manivela la distancia que recorre el extremo de la biela es igual al diámetro de la manivela. Los engranajes permiten transmitir fuerzas grandes sin deslizar. Las levas tienen incorporado en su forma un programa de acción.
Propuesta áulica. 1. Resolución de problemas de caja negra. negra . Se organ organiza iza la cl clase ase po porr grup grupos, os, preferentemente no más de cuatro integrantes. Se entrega a cada grupo una caja negra dentro de la cual hay un mecanismo que realiza una transmisión de movimiento. La consigna es: a) Describir qué función cumple el mecanismo que se encuentra dentro de la caja. b) Imaginar cómo puede llegar a ser el mecanismo que cumple esa función y dibujarlo en un papel afiche. Los grupos exponen las conclusiones al resto de la clase y el profesor va completando las explicaciones explicaciones y dibujando en la pizarra un diagrama de bloques. Se abren las cajas negras y se hacen circular por los grupos. 2. Expli Explicac cación ión del profes profesor: or: Exposi Exposició ción n acerca acerca de los sistem sistemas as mecán mecánico icos s en general y de los mecanismos en particular, utilizando el diagrama de bloques para representar.. Va intercalando representar intercalando preguntas, evalúa la participació participación n de los estudiantes. Los alumnos registran en sus carpetas. 3. Proyecc Proyección ión de un video: video: Proyección de un video donde se muestran algunos sistemas mecánicos, las partes que los componen, el modo en que funciona cada uno de los mecanismos y la manera en que contribuyen a la función del sistema. Los alumnos representan en un diagrama de bloques, alguna de las máquinas vistas en el video. 4. Lectura comprensiva: los alumnos leen textos acerca de sistemas mecánicos, las partes que los componen, la función que cumplen cada uno de los mecanismos y el modo en que lo hacen. Es conveniente que el texto incluya también explicaciones detalladas acerca de cada uno de los mecanismos, por ejemplo que expliquen que en las ruedas dentadas y las poleas la más pequeña girará más rápido que la de mayor diámetro, que en el mecanismo biela-manivela cuanto mayor sea el diámetro de la manivela mayor será el recorrido del elemento que realiza el movimiento alternativo, etc.
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5. Activ Activida idad d de diseño diseño a partir partir de una situació situación n proble problemá mátic tica: a: diseño de una máqu má quin ina a de ac acue uerd rdo o a una una cons consig igna na dada dada.. Pued Puede e ser ser por por ejem ejempl plo o una una ci cint nta a transportadora para una fábrica de pizzas. Es necesario que se mueva una cierta di dista stanci ncia a y pa pare re un determ determina inado do tie tiempo mpo para para qu que e los op opera erario rios s puedan puedan en ca cada da estación realizar las operaciones involucradas en el proceso (suponemos para ello que todas las operaciones tienen la misma duración). En el caso en que sea posible, los estudiantes confeccionarán un modelo a escala de la máquina diseñada, en caso contrario pueden llegar a la etapa de confección de croquis en el proceso de diseño, y con la ayuda del docente evaluar la eficacia de lo ideado. 6. Inve Invest stig igac ació ión: n: Lo Los s alumno alumnos s recab recabará arán n inf inform ormaci ación ón acerca acerca de la revolu revolució ción n industrial,, las condiciones sociales de la época que incluyan los aspectos económicos, industrial sociales, legales. Luego en clase con la información obtenida y la guía del profesor se identific iden tificarán arán los aspectos aspectos organiza organizativo tivos s y culturale culturales s que junto junto al aspecto aspecto técnico técnico conformaron el sistema sociotécnico de las tejedurías de la Inglaterra de fines del S XVIII, se analizará la importancia del telar mecánico en este sistema sociotécnico y el impact imp acto o qu que e es esto to tuvo tuvo en las colonia colonias s españo española las s de Améric América a de dell Sur. Sur. Se puede puede evaluar la información aportada por los alumnos y la participación en clase.
Bibliografía. La presente propuesta ha sido extraída de: - Drewniak, Gerardo (2012). Contenido Contenidos s para Educación Educación Tecnológica. Tecnológica. Primera parte. parte. Caleta Olivia: Ediciones DET. Otra bibliografía relacionada con el tema:
Argentina, Consejo Consejo Federal Federal de Educación Educación .Núcleos .Núcleos de Aprendizajes Prioritarios. Educación Tecnológica Tecnológica.. Versión final. Resolución CFE 141/11. Anexo IV.
Drewniak, Drewnia k, Gerardo (2012). Los sistemas mecánicos y su didáctica. didáctica. En revista Novedades Novedade s Educativas. Nº 261, Pág 37.
Drewniak, Drewnia k, Gerardo. (2011). Educación tecnológica tecnológica desde la perspectiva de los NAP . En revista Novedades Educativas. Nº 252-253, Pág 26.
Gotbeter, Gustavo y Marey, Gabriel (1.997). Tecnología 8 . Buenos Aires: AZ.
Krick, Kric k, Edward (1.995) (1.995) Introducción a la ingeniería y al diseño en ingeniería. ingeniería . México DF: Limusa.
Linietsk Lin ietsky, y, César César y Serafini Serafini,, Gabriel Gabriel (1.999) Tecnología para todos, segunda parte.. Buenos Aires: Plus Ultra. parte
Orta Klein, Silvina y otros. (2010). Educación Tecnológica, abordaje didáctico en el nivel secundario. Buenos Aires: CePA.
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Pacey, Arnold y Ríos Herrán, Rogelio (1990) La cultura de la tecnología. tecnología . México D.F.: Fondo de Cultura Económica.
Rodríguez de Fraga, Abel. (1996). Educación Tecnológica (se ofrece) espacio en el aula (se busca). Bs As: Ed. Aique.
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