L’EDUCACIÓ STEM A INFANTIL A DINAMARCA
PROPOSTA 17: ELS AVIONS
Syddansk Universitiet
1. Metes i objectius
Desenvolupament emocional i social: Fomentar la capacitat de treballar en grup i adquirir el rol de líder o seguir el líder del grup.
Desenvolupament lingüístic: Fomentar la capacitat d’expressar les pròpies idees en grup i verbalitzar-les, aprendre termes científics nous (com ara gravetat, enlairament, velocitat i distància) i aprendre paraules noves, (com ara plantilla).
Desenvolupament cognitiu: Fomentar la capacitat de resolució de problemes, animar l’alumnat a trobar diferents solucions i a pensar de manera creativa i crítica, ajudar l’alumnat a conèixer conceptes científics (com la gravetat, l’enlairament, la velocitat i el moviment) i ajudar l’alumnat a aprendre conceptes matemàtics (com les formes, la mesura del temps i els nombres).
Desenvolupament motor: Treballar la motricitat fina mitjançant la construcció d’avions.
2. Descripció general de la proposta
L’activitat comença jugant amb pilotes. Després d’això, es mira una pel·lícula on hi apareix un avió i el grup intenta respondre la pregunta: «si, en general, tot cau cap a terra, com és que els avions poden volar?» Després, els infants construeixen avions de paper i intenten fer-los volar. Els diferents avions reben puntuacions segons el temps que es mantenen en l’aire i la distància que recorren.
Aquesta activitat està adreçada a infants de 5 – 6 anys.
3. Material necessari
Paper i pilotes diverses.4. Durada
La durada prevista per a aquesta activitat és de 2 – 3 hores.
5. Preguntes i/o reptes
Per què un avió és capaç de volar? Construeix un avió que es mantingui en l’aire el màxim de temps possible i que recorri la màxima distància possible.
6. Conceptes STEM
Conceptes científics: La gravetat de la Terra arrossega tots els objectes cap al terra. Per fer volar alguna cosa, cal generar una força que estiri en la direcció oposada a la gravetat (pes). Per a un avió
que es mou per l’aire, aquesta força s’anomena d’enlairament i resulta d’un objecte sòlid que es mou a través d’un fluid (gas o líquid). En el cas d’un avió, les formes de les ales asseguren un flux d’aire per sobre i per sota de les ales, on les molècules d’aire es mouen més ràpidament a la part superior de les ales. Quan l’aire es mou més ràpid, la pressió disminueix i, per tant, el flux d’aire produeix una diferència de pressió, de manera que la pressió és més baixa a la part superior de l’ala que a la part inferior, i aquesta diferència produeix una força ascendent: l’enlairament.
Com més gran sigui la velocitat de l’avió relativa a les molècules d’aire (la velocitat aerodinàmica real), major serà l’enlairament. Quan l’avió es mou per l’aire, una força d’arrossegament apuntarà en la direcció oposada al moviment de l’avió i farà que s’alenteixi. D’aquesta manera disminuirà l’enlairament i, com a resultat, l’avió es desplaçarà en direcció a la Terra. Per superar l’arrossegament, el motor crema combustible i l’escapament de molècules de gas als motors de l’avió produeix una força dirigida en la mateixa direcció que el moviment: l’empenta. Un avió de paper no té motors i, per tant, no pot generar empenta i, finalment, l’arrossegament alentirà l’avió, en disminuirà l’enlairament i, al final, l’avió de paper caurà a terra.
Figura 45:Forces que actuen sobre un avió.
Estreta de : https://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/lift1.html
Conceptes matemàtics: concepte d’altura i mesura del temps i la longitud. Comenteu també les diferents formes que tenen els avions.
Relació amb conceptes d’enginyeria/tecnologia: en aquesta activitat, tots els materials utilitzats estan relacionats amb la tecnologia. Es presenten als infants diferents tipus d’avions, i opcionalment d’helicòpters, com un exemple de tecnologia.
7.
Processos d’aprenentatgeComenceu l’activitat jugant amb pilotes. Els infants poden fer joc lliure i els crideu l’atenció sobre el fet que les pilotes sempre cauen a terra. Després d’aquest joc, centreu l’atenció de l’alumnat en el fet que tot cau. Feu-los preguntes com ara: «què li passa a la pilota un cop llançada en l’aire? Què fa que la pilota caigui?». Parleu amb els infants sobre la gravetat, explicant-los que aquesta gravetat funciona per a tots els objectes de la Terra.
A continuació, pregunteu als infants si coneixen objectes que volin. Potser podeu preparar algunes fotografies d’objectes voladors per penjar-les a la pissarra o podeu dibuixar les coses que els infants proposin. Pregunteu-los per què aquests objectes poden volar. Assegureu-vos que els infants entenguin que la gravetat també actua sobre els objectes voladors i que l’objecte volador ha de produir una força que pugui contrarestar la gravetat d’alguna manera. No passa res si els infants no saben exactament què produeix aquesta força. Després d’aquest debat, feu-los mirar un vídeo, per exemple de YouTube, sobre avions. Podeu utilitzar, per exemple, aquest:
https://www.youtube.com/watch?v=ei5vTqULi7c
Després d’això, construïu avions de paper amb els infants. Podeu deixar-los diverses plantilles. Per exemple, aquestes: https://www.foldnfly.com/#/1-1-1-1-1-1-1-1-1-2. Digueu als infants que, quan tots hagin construït el seu avió de paper, es comprovarà quin és el millor. Podeu configurar els criteris que el grup considera més importants per triar el millor avió: la distància del vol, el temps en l’aire o tots dos. Deixeu que els infants treballin en grups i que construeixin diferents avions de paper. Parleu amb l’alumnat sobre les seves idees i les diferents formes que apareixen en el procés de plegatge. Si a alguns grups els costa fer-ho, ajudeu-los a plegar els avions de paper.
Quan estiguin tots els avions muntats, expliqueu als infants que haurien de provar-los i seleccionar-ne el millor. Encara per grups, deixeu-los que ara provin els seus avions, que els redissenyin i que, finalment, seleccionin el que considerin millor de cada grup. Tot seguit, es prova un avió de cada grup i es mesura la distància de vol, el temps o tots dos (segons el vostre criteri). Els avions de paper reben puntuacions: al que ha volat més distància, se li dona la puntuació més alta, i així successivament. Si es mesuren tant el temps com la distància, se sumen les puntuacions i es premia com a millor l’avió amb la puntuació més alta. Assegureu-vos que els infants participin en el procés de mesura i càlcul.
Després de provar els avions, comenteu el procés amb els nens i nenes:
- Què fa volar un avió molt de temps?
- Per què l’avió no vola per sempre?
Comenteu els dos mètodes d’enlairament i ressalteu el paper de la velocitat dels avions. Com a conclusió, recordeu-los que el moviment de l’avió és el que garanteix que pugui volar gràcies a la força d’enlairament, que contraresta la gravetat. Finalment, animeu a les famílies a construir avions a casa juntament amb el seu fill/a. Els podeu escriure una nota, tal com se suggereix a l’apartat 9.
8. Què han de fer els infants i les famílies?
8.1 Pautes de l’equip docent per als infants: procureu que tot l’alumnat participi en les tasques.
Intenteu despertar i fer créixer la seva curiositat. Animeu els infants a fer preguntes, trobar solucions (planificar una recerca), dissenyar un prototip, provar el seu disseny, decidir la seva solució final i compartir-la.
8.2 Consells a l’equip docent sobre el concepte científic de l’activitat: el concepte científic bàsic d’aquesta activitat són les forces. La gravetat sempre està present i, per fer volar alguna cosa, l’objecte ha de produir una força que empenyi cap amunt. Intenteu deixar-ho clar al llarg de l’activitat.
8.3 Pautes de l’equip docent per a les famílies: per fer participar a les famílies en l’activitat, es recomana als mestres el que s’indica a l’apartat 9.
9. Participació de les famílies
9.1. Abans de l’activitat: Els mestres d’infantil poden suggerir a les famílies que, a casa, investiguin sobre la gravetat amb els seus fills. Se’ls pot suggerir mitjançant una conversa o amb una nota com la següent:
«Benvolguts pares i mares,
La setmana vinent aprendrem i parlarem sobre la gravetat i l’enlairament, i intentarem construir un avió de paper ben bonic. Per preparar el vostre fill/a per a les activitats, us proposem que investigueu i parleu sobre la gravetat a casa.
Una proposta seria llançar alguna cosa per la finestra i veure què passa. Potser ho podríeu provar amb diferents objectes, com ara pilotes de diverses mides, un paper o una bossa de plàstic. Comenteu per què tot cau a terra. Intenteu despertar-li la curiositat i plantegeu-li preguntes de “per què” i “com”.
Així, li podríeu preguntar: “Per què ha passat això? Com podríem aconseguir que passés alguna cosa diferent? Per quina raó?”
Esperem que us ho passeu molt be investigant amb el vostre fill/a.
Salutacions cordials»
9.2. Durant l’activitat: Si és possible, comuniqueu a les famílies que poden participar en el vostre procés d’aprenentatge a classe. Aquests familiars podrien ajudar els infants a l’hora de construir els avions de paper. Si hi ha algun pare o mare que pugui explicar el procés a l’alumnat, podeu demanar-li que hi participi o que els expdemanar-liqui els conceptes científics.
9.3. Després de l’activitat: Per posar en relleu les forces de gravetat i d’enlairament i fer-les més visibles a casa, podeu suggerir als pares i mares que facin l’activitat següent a casa:
«Benvolguts pares i mares,
Avui hem investigat per què un avió pot volar i hem dissenyat avions de paper. Els hem provat i redissenyat i hem decidit quin avió era el millor, segons la distància que recorrien i el temps que es mantenien en l’aire. Hem parlat de la gravetat que arrossega l’objecte cap al terra i de la força d’enlairament, que és una força ascendent a causa de la velocitat de l’avió i que fa que els avions puguin volar.
L’avió que ha recorregut la distància més llarga ha fet XX metres i l’avió que ha estat durant més temps en l’aire, hi estat durant XX segons. Us animem a construir juntament amb el vostre fill/a un avió de paper i a provar d’igualar aquests registres. En aquest procés, intenteu despertar la seva curiositat fent-li preguntes com ara: “per què els avions poden volar? Per què l’avió de paper cau finalment a terra?”
Esperem que passeu una bona estona amb el vostre fill/a.
Salutacions cordials»
10. Avaluació del procés
Per a l’avaluació, podeu utilitzar l’observació durant l’activitat STEM. Podeu prendre algunes notes (mentalment o en un paper) sobre les respostes dels infants a les vostres preguntes, anotar quina ha estat la part més difícil per a l’alumnat, etc.
Podeu utilitzar murals per a la documentació. Podeu incloure-hi imatges, comentaris dels infants i els punts més importants de l’activitat (com a referència, podeu utilitzar el llibre de recomanacions del projecte: https://ddd.uab.cat/record/232951).
11. Referències
https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/UEET/StudentSite/aeronautics.html https://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/lift1.html
https://www.foldnfly.com/#/1-1-1-1-1-1-1-1-2