¿Cómo determinar el punto de unión del hilo a la pasarela?

Nivel: Primaria (8-10 años) | Autor(es): Material traducido de La main à la pâte | País: Francia | Fecha de publicación: 21/01/2013

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Referencias didácticas

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Propósitos


Descripción

 

Los alumnos idean y ponen en marcha un experimento para mostrar que la pasarela se levanta más fácilmente cuando el
hilo se fija lejos del eje de rotación.

Sugerencias Didácticas

 

Colectivamente
El profesor ha identificado con antelación dos construcciones: en la primera el hilo para levantar la pasarela está fijado en el
extremo; en la segunda está fijado en el medio. Pregunta a la clase cuál es la solución que exige menor esfuerzo. Deja que los
alumnos expresen su opinión sin validar ningún punto de vista. A continuación, propone que busquen, en grupos, el modo de
demostrar cuál de las dos soluciones es mejor. Si todos los grupos han fijado el hilo en el extremo del puente, el profesor
puede presentar la actividad preguntando a los alumnos por qué han escogido ese punto en lugar de otro. Según los argumentos
que recibe, anima a los alumnos a justificar experimentalmente su decisión. Pero, como dificultad añadida, señala
que para esta investigación no se pueden construir puentes levadizos. Hay que elaborar nuevos mecanismos con el material
disponible: reglas diversas, varitas de madera, gomas elásticas, cuerpos de varias masas, cordel, clips, etc. El objetivo de
esta condición es obligar a los alumnos a interesarse por el principio con independencia del objeto. Este método tiene su
equivalente en la práctica industrial. Cuando hay que estudiar la eficacia del sistema de frenado de un coche, por ejemplo, el
estudio se realiza en un banco de pruebas; no se utilizan coches reales porque el proceso sería demasiado largo y costoso.
En pequeños grupos
Los alumnos construyen un dispositivo. El profesor les ayuda a llegar a un experimento concluyente. Los ensayos realizados
muestran que los alumnos no encuentran dificultades en simular la pasarela y fijar un cordel en el medio o el extremo
de ésta; sin embargo, les cuesta entender la condición de abstracción impuesta. Intentan completar el dispositivo guiando el
hilo hasta una manivela, como en las maquetas construidas previamente. En este momento el profesor debe intervenir con
la pregunta adecuada: “Si dejas la construcción en este estadio, ¿puedes contestar a la pregunta?”. Hay que destacar otros
aspectos. Los alumnos comprueban con la mano el esfuerzo necesario para levantar la pasarela. Pero como es muy ligera,
las diferencias no son determinantes. Algunos alumnos ni siquiera realizan la comparación: levantan la pasarela (con el hilo
fijado, por ejemplo, en el extremo) y concluyen: “Sí, así es fácil...”. Por todos estos motivos, puede ser útil realizar un balance
intermedio.
Balance intermedio
Sirve para analizar las dificultades encontradas, comparar las propuestas de solución y poner las ideas de los grupos en
común:
"¿Qué material escoger? Se examinan las distintas propuestas. La discusión debería conducir a la estructura más sencilla:
una varita apoyada en un extremo sobre un punto de soporte, sostenida en el otro extremo con un hilo (el hilo se puede
sostener con la mano).
"¿Cómo hay que construir los dispositivos para poder responder a la pregunta? El objetivo es que todos los grupos
entiendan la necesidad de comparar dos dispositivos diferenciados únicamente por la posición del punto de unión del hilo
a la pasarela.
"¿Cómo resolver el hecho de que la pasarela sea demasiado ligera? Se puede acordar hacerla más pesada colocándole
encima una caja de tuercas (o cualquier otro objeto adecuado).
Encontrar respuesta a estas tres preguntes es suficiente para llegar a un experimento concluyente que permita validar la
solución consistente en atar el hilo lo más lejos posible del eje. Sin embargo, el profesor puede fomentar una reflexión más
científica relacionada con la comparación de fuerzas: “Medir el esfuerzo con la mano no es muy científico: ¿existe algún
método mejor?”. En general, la respuesta requiere de la intervención del profesor, que puede proponer la utilización de una
goma suficientemente elástica como para adaptarse a las fuerzas en juego. El método se ilustra en la figura 11. Podrá aplicarse
de nuevo en relación con el estudio de los planos inclinados si la clase se anima a tratarlos (ver la sección “Para ir más
lejos”).
Después del balance, los grupos están preparados para seguir experimentando.
Regreso a los grupos

 

Materiales de trabajo