9ª Reunión de la Red Pop






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fecha de publicación25.10.2015
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9ª Reunión de la Red Pop

8 al 10 de Abril, 2005 – Río de Janeiro, RJ – Brasil


Título completo de la presentación



UNA EXPERIENCIA DE DESARROLLO DE MATERIAL DIDACTICO PARA ENSEÑANZA DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA


Naturaleza y objetivos de la experiencia, investigación o propuesta



La presente es una propuesta que surge como iniciativa de las autoridades del ámbito educativo nacional a los efectos de mejorar la calidad del aprendizaje de tecnología para los niños entre 7 y 13 años


  • Modalidad de presentación: Cartel


Línea temática: 3. Producción de materiales


  • Datos personales del(los) autor(es):




Nombre del expositor

Ing. AGUSTÍN CARPIO

Otros autores

Ing. CESAR OSELLA, Ing. GUSTAVO ROMERO

Institución

MUSEO INTERACTIVO DE CIENCIAS “Puerto Ciencia ®” Universidad Nacional de Entre Ríos.

Domicilio postal

CC. 47 Suc.3 (3100) Paraná , E.R. Argentina

Ciudad / Estado1

Parana, Entre Ríos

C.P. / País

(3100) Argentina

Teléfono

Código: (0343) Número: 4975077 – 078 int-136

Fax

Código: (0343) Número: 4975077 – 078 int-136

Correo electrónico

puertociencia@argentina.com

Nombre de otros autores

Darío R. Orue, prof. Roberto Ronchi




  • Datos institucionales:




Nombre de institución

Universidad Nacional de Entre Ríos

Programa o centro

Museo interactivo de ciencias

Domicilio

Racedo y Pascual Palma

Ciudad /Estado

Parana, Entre Ríos

C.P. / País

(3100) Argentina

Miembro de Red Pop

Titular


  • Resumen de la propuesta de presentación:





El presente desarrollo implica el diseño y resignificación de dispositivos, piezas y equipos existentes y/o a crearse a los efectos de conformar un KIT DIDÁCTICO flexible y dinámico como un recurso didáctico para fabricación masiva, de bajo costo unitario, para la enseñanza de las ciencias naturales y tecnología, para niños con edades entre 7 y 13 años.

Entendemos que las herramientas materiales adquieren un protagonismo sustancial generando una materialización de la construcción abstracta y la generalización a través de la experiencia individual o grupal.

Así fue que se diseñó una plataforma de aplicación consistente en placas metálicas perforadas con una modulación sencilla. Las placas pueden utilizarse en forma individual, o bien vinculadas entre sí formando un diedro. Esto permite la realización de montajes con relaciones entre planos verticales y horizontales. Las placas se vinculan entre sí por medio de piezas especialmente dedicadas

El equipo se ha desarrollado apoyándose en tres elementos básicos: Bloques de Plástico, chapas planas perforadas y caños de aluminio de sección cuadrada. Estos elementos son la base estructural de las diferentes construcciones. Se ha incluido en el juego un motor eléctrico de baja tensión y potencia subfraccional a los efectos de animar de movimientos a las aplicaciones desarrolladas. Paralelamente, la factibilidad de desarrollos animados de movimiento, en general, es sumamente motivadora para el alumno. La alimentación eléctrica se realiza mediante un juego pilas colocadas en un portapilas, y se prevé la posibilidad de una fuente de alimentación eléctrica, a partir de energía normal de red.

Finalmente se arribó al diseño de un KIT constituido por más de 120 piezas diferentes con un total de más de 900 piezas individuales. Con los kits de prototipos artesanales se experimentó el desarrollo de experiencias para grupos entre 5 a 6 alumnos, los elementos han sido sometidos a pruebas piloto experimentales con alumnos y docentes, lográndose un adecuado rendimiento e impacto.





  • Trabajo en extenso:


UNA EXPERIENCIA DE DESARROLLO DE MATERIAL DIDACTICO PARA ENSEÑANZA DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

Justificación / pertinencia de la experiencia, investigación o propuesta



La enseñanza y el aprendizaje de la tecnología desde épocas históricas reconoce la características de tipo instrumental, y de hecho en la mayoría de los casos del pasado los desarrollos han sido a prueba y error, antecediendo en muchos casos a la ciencia.
Asimismo en el caso de la tecnología , donde se reconoce el aprender desde el hacer, recurre al involucramiento en el proceso de enseñanza-aprendizaje de objetos dispositivos etc. La interacción entre el alumno y los objetos, los grupos y los dispositivos, propone una instancia de aprendizaje complementaria al famoso binomio docente-alumno
Esto es así ya que las herramientas materiales adquieren un protagonismo sustancial generando una materialización de la construcción abstracta y la generalización a través de la experiencia individual o grupal. Según reza un viejo proverbio por todos conocido, que permite calificar el tipo de aprendizaje: si oigo lo olvido, si veo lo recuerdo y si lo hago lo aprendo
De esta forma, cobra una importancia relevante la relación entre la enseñanza de las ciencias de la tecnología con los materiales didácticos. Si bien es cierto que sobre el particular existen distintas corrientes de pensamiento opuestas y antagónica y en otros casos complementarias; reconocemos que ninguna corriente es predominante sobre las otras, y que un adecuado equilibrio contextualizado y adaptado a las circunstancias específicas permite lograr aprendizajes significativos. Pensamos que ninguna corriente de pensamiento, permite obtener resultados absolutos, y en todos los casos es necesario un profundo conocimiento de las diferentes vertientes para poder aplicar a la realidad que se trate.
La realidad cotidiana del aula que enfrenta al docente al momento de realizar sus planificaciones, se encuentra con el desafío que significa la interacción del alumno con los diferentes materiales muchas veces incompletos o sin haber recibido una capacitación acerca de su uso. Otras veces se los capacita en el uso de un material específico en un centro regional, pero que nunca recibe en su escuela dichos materiales didácticos, que además suelen ser costosos, y que los exiguos presupuestos destinados a educación no alcanzan a comprar.
En muchas ocasiones los docentes son blanco de gran cantidad de noticias, informaciones, propagandas, etc. que el mercado de los materiales les impone.
Ante estas circunstancias el docente se ve frente a diferentes alternativas:
1) -Cuando el material existe, utilizar las propuestas preconcebidas tratando de adaptar los contenidos curriculares a las propuestas cerradas (muchas veces foráneas), y administrando el conflicto entre el impacto del aprendizaje significativo en relación con los costos de adquisición, que queda fuera del alcance de los docentes en forma individual, para las escuelas, e incluso la mayoría de las veces para los estados provinciales.
2)- Cuando el material no existe, recurrir al clásico esquema de la tiza y el pizarrón en la forma ortodoxa con la consabida disminución de la motivación de los alumnos, la falta de involucramiento y participación en el proceso de aprendizaje, etc
Frente a esta perspectiva reflexionamos frente a la posibilidad hacer factible la producción masiva de un material didáctico de relativo bajo costo, que permita ser alcanzado por todos los establecimientos escolares, brindando al docente una herramienta adaptable que permita encontrar alternativas diferentes que pudieran combinar aspectos relacionados con la flexibilidad de contenidos, adaptación de las temáticas de estudio frente a la temáticas regionales y fundamentalmente el involucramiento del docente y el alumno en la construcción empírica y creativa de los materiales para el proceso de aprendizaje.
Este trabajo muestra algunos resultados obtenidos a partir de los enfoques explicitados que permiten avizorar respuestas alternativas para la inclusión de materiales didáctico en la enseñanza de las ciencias y la tecnología

Ámbito / alcances



Esta propuesta está pensada para ser tenida en cuenta como una altenativa complementaria dentro de los planes educativos de los gobiernos de los países de América latina y el caribe

Descripción de la experiencia, investigación o propuesta



El presente desarrollo implica el diseño y resignificación de dispositivos, piezas y equipos existentes y/o a crearse a los efectos de conformar un KIT DIDÁCTICO flexible y dinámico.

Este material fue diseñado como recurso didáctico para la enseñanza de las ciencias naturales y tecnología para niños con edades entre 7 y 13 años.
Condiciones iniciales de diseño

Para el diseño del material didáctico se han tenido en cuenta los siguientes aspectos, acorde a los lineamientos básicos indicados en la enunciación de la justificación:

1 - Modularidad : Todas las partes integrantes del conjunto deben guardar relaciones dimensionales y funcionales que le permiten a cada pieza un grado de ensamble y adaptación entre sí.

2 - Integración: Las piezas constitutivas del KIT deben ser en su mayoría estándares existentes en el mercado
3 - Producción nacional: La base de selección se debe centrar en la capacidad de la industria local para la producción de las piezas integrantes del equipo, acorde a la tecnología disponible en el mercado nacional.

4 - Versatilidad: Los elementos diseñados deben permitir la realización no sólo de experiencias propias de la tecnología, sino también su utilización en otras ramas como la física, química, biología, etc.

5 - Crecimiento: Los elementos diseñados deben ser concebidos para que puedan ser complementados a partir de construcciones sencillas de partes, a través del alumno y/o docente.

6 - Reposición: En la selección de partes se debe tener en cuenta la facilidad de reposición futura de piezas, adoptando elementos cuyas características de mercado los sitúen en comercios minoristas comunes.

Desarrollo


Para el planteo físico de las experiencias de diferentes disciplinas se identificó una estructura espacial que permita centrar la atención del estudiante en un marco con dimensiones de compromiso entre lo amplio y lo práctico. Se propuso un espacio formado por dos planos, en algunas aplicaciones generando diversos diedros, y en otros solamente un plano.

El módulo base se adoptó teniendo en cuenta valores de combinación sencillos, y adaptabilidad de elementos existentes. Así mismo se buscó identificar el módulo, que permite la elaboración de cuentas sencillas, adaptado al sistema métrico decimal.

Se diseñó una plataforma de aplicación consistente en placas metálicas perforadas con una modulación sencilla. Las placas pueden utilizarse en forma individual, o bien vinculadas entre sí formando un diedro. Esto permite la realización de montajes con relaciones entre planos verticales y horizontales. Las placas se vinculan entre sí por medio de piezas especialmente dedicadas.
Para aplicaciones horizontales se prevé la utilización de patas que permiten introducir las manos de los niños por debajo de la placa perforada para realizar ajustes.

Se ha buscado integrar piezas estándar de mercado tales como repuestos de electrodomésticos, partes de juguetes existentes, etc., para disminuir la inversión inicial en matricería, y permitir la reposición fácil.

Las piezas diseñadas pueden servir de base para la realización de experiencias demostrativas en una plataforma adaptable a diversos usos, y tiene la suficiente robustez y protección como para soportar trabajos intensos.
El mobiliario previsto para el almacenamiento del material puede servir asimismo de soporte para experiencias demostrativas por parte del docente. La selección del material de base se ha estructurado de forma tal de facilitar un crecimiento del número de piezas que permita aumentar el número de prototipos o aplicaciones a desarrollar en forma progresiva. Análogamente, se han incorporado elementos que permiten ser incrementados en forma individual con dimensiones y cantidades según requisitos de cada educador y/o alumno. A manera de ejemplo, se ha previsto la utilización de barras estructurales de aluminio de sección cuadrada, idéntico al utilizado en los contravidrios de ventana. Este elemento es de fácil adquisición en cualquier punto del país, lo cual permite ampliar cantidades y/o medidas originales.

Las piezas de ajuste, tales como tuercas, tornillos, arandelas, ejes, etc. se han seleccionado entre las más comunes del mercado, atendiendo a los requisitos de reposición sencilla.

Asimismo, el equipo dispone de algunas herramientas sencillas que permiten la construcción por parte de los alumnos de partes de las piezas originales que puedan sufrir desgaste o perdida, a partir de semielaborados de producción estándar de mercado. A manera de ejemplo se cita la provisión de una herramienta modulada para guiar la perforación de flejes estándar para reponer chapas.

Descripción


El equipo se ha desarrollado apoyándose en tres elementos básicos: Bloques de Plástico, chapas planas perforadas y caños de aluminio de sección cuadrada. Estos elementos son la base estructural de las diferentes construcciones.

Los bloques de plástico están construidos en plástico inyectado atóxico (ABS), con perforaciones modulares que permiten su vinculación de diversas maneras. Se han indicado solamente cuatro tamaños diferentes, a los efectos de disminuir los costos de matricería. Se compensa, incrementado la cantidad de cada uno, de forma de obtener el número adecuado que permita la realización de aplicaciones previstas.

El segundo elemento estructural lo constituyen las chapas planas perforadas, de diferentes tamaños y longitudes, combinados con chapas plegadas en L y U. La articulación entre ellas, o entre los bloques plásticos se lleva a cabo por medio de tornillos y tuercas con arandelas de dos diámetros (W3/16 y W5/32). Se provee junto con el juego dos llaves de boca doble estampadas

El tercer elemento de construcción estructural está previsto mediante la utilización de caños de aluminio de sección cuadrada de 10mm de lado. Tienen perforaciones transversales en los extremos para permitir su vinculación con los otros elementos. La vinculación entre los caños se ha previsto mediante la utilización de piezas especiales diseñadas a tal efecto, fabricadas en material plástico por inyección.

Los elementos activos lo constituyen grupos de engranajes y poleas en general, construidas en polipropileno atóxico.

Tratamiento de los colores

Se han seleccionado para los elementos activos realizados en material plástico, colores firmes de naturaleza básica, de forma tal de conseguir armonía, y simultáneamente destacar didácticamente el principio tecnológico aplicado. De esta forma la adecuada combinación de elementos se puede referir con sencillez, y es captada con buen impacto por parte del alumno.


Aplicaciones


El diseño del equipo, sus partes y cantidades, se han resuelto en el compromiso de la cantidad de aplicaciones básicas, compatibles con el tamaño total del juego y sus costos.
Se ha incluido en el juego un motor eléctrico de baja tensión y potencia subfraccional a los efectos de animar de movimientos a las aplicaciones desarrolladas. Paralelamente, la factibilidad de desarrollos animados de movimiento, en general, es sumamente motivadora para el alumno. La alimentación eléctrica se realiza mediante un juego pilas colocadas en un portapilas, y se prevé la posibilidad de una fuente de alimentación eléctrica, a partir de energía normal de red.

En el tratamiento de las aplicaciones se ha desarrollado un criterio de características pedagógicas más amplias. Así, se han tratado de reproducir algunas máquinas y equipos representativos de algunas regiones de la Argentina.

Por ejemplo, con el equipo propuesto es factible inducir a la construcción de una representación que pueda introducir la temática de la industria del petróleo..

Otro ejemplo lo constituye la construcción de una dispositivo utilizado durante la zafra de la caña de azúcar. Para esta aplicación, se conceptos de poleas, máquinas simples, biela-manivela, engranajes, etc. Animado por el motor eléctrico, el mecanismo funciona con cadencias similares a los equipos reales. Pero simultánea o sucesivamente, esta aplicación da pie para que el docente aborde el tratamiento de los fenómenos sociales y/o laborales derivados de la característica de esa actividad.


Aquí se aplican conceptos de estructuras indeformables, giros espaciales, etc. Pero esta aplicación, también permite la introducción de la temática referida a las economías regionales, sus implicancias sociales derivadas de los trabajos golondrina, etc. Así también se desarrollan otras representaciones como aerosillas, carretones, vehículos, etc.
Esto permite, además, una integración horizontal en el abordaje de los temas tratados lográndose la introducción de problemáticas regionales.

Tecnologías constructivas


Se diseñaron las piezas de acuerdo a metodologías constructivas acordes a las cantidades solicitadas. Por este motivo se han diseñado las piezas para ser fabricadas por metodologías constructivas de gran escala, lográndose de esta manera costos reducidos.

Resultados / impacto actual y/o potencial


Finalmente se arribó al diseño de un KIT constituido por más de 120 piezas diferentes con un total de más de 900 piezas individuales. Con los kits de prototipos artesanales se experimentó el desarrollo de experiencias para grupos entre 5 a 6 alumnos, los elementos han sido sometidos a pruebas piloto experimentales con alumnos y docentes, lográndose un adecuado rendimiento e impacto.



Perspectivas / planes / proyecciones


Se entiende que la incorporación de estas herramientas en los diferentes planes de gobierno permitiría por un aparte un sustancial incremento de la calidad de la enseñanza de la Ciencia y la Tecnología , por otra parte permite inducir hacia una conducta diferente por parte de los docentes en la producción de materiales didácticos. Es por todos conocido la generalizada justificación por parte de muchos docentes en la oposición a la innovación educativa basados en cuestiones presupuestarias. Mediante esta iniciativa se vislumbra la posibilidad de reducir significativamente esta situación. Además la idea que aquí se propone implica la puesta en marcha de sistemas productivos locales y regionales con destino a la educación.


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