Esta colección de actividades proporciona métodos prácticos para que los estudiantes en los grados K-2 exploren el mundo natural, aprendan a hacer observaciones y piensen en fenómenos naturales y diseñados de nuevas maneras.
Introducción
Los estudiantes en los grados K-2 están llenos de asombro y motivados por la curiosidad y los nuevos descubrimientos. Están llenos de preguntas, les encanta explorar y comprenden mejor los ejemplos concretos (frente a los modelos abstractos). Este grupo de edad (y otros grupos de edad) deben dedicar algo de atención a observar y describir fenómenos naturales y capturar tanto lo que notan como lo que se preguntan a medida que aprenden a investigar preguntas donde se recopilan datos cualitativos o cuantitativos. Los estudiantes deben comenzar a reconocer los sistemas y los componentes que interactúan dentro de ellos. Los estudiantes también deben comenzar a notar patrones y ser capaces de describirlos.
Incluso a edades tempranas de 5 a 8 años, los estudiantes comienzan a identificar problemas y diseñar soluciones. Trabajar a través de los pasos del proceso de diseño de ingeniería con este grupo de edad promueve el trabajo en equipo, la aceptación de las ideas de los demás y la capacidad de brindar retroalimentación de manera constructiva.
Estándares relevantes
Cosas y los conceptos y habilidades relacionados con el diseño de ingeniería en los que los estudiantes de K-2 se enfocan específicamente a través de las Ideas Básicas Disciplinarias (DCI), las Prácticas de Ciencias e Ingeniería (SEP) y los Conceptos Transversales de los Estándares de Ciencias de la Próxima Generación se parafrasean a continuación. Para leer más sobre los estándares y las tres dimensiones, haga clic en los enlaces.
Conceptos de diseño de ingeniería K-2 (NGSS K-2-ETS1)
- Hacer preguntas y hacer observaciones del mundo natural.
- Definir problemas a resolver.
- Analizar los datos de las pruebas.
- Transmitir diseños a través de bocetos, dibujos o modelos físicos.
- Comparar y probar diseños
- Reconocer que la estructura de un objeto está relacionada con su función.
Conceptos de jardín de infantes (NGSS) K-PS3-2)
- Diseñar y construir una estructura que reduzca los efectos de calentamiento de la luz solar en un área
- Diseñar soluciones a problemas.
- Identificar relaciones de causa y efecto.
Conceptos de primer grado (NGSS 1-LS1-1)
- Explorar la relación entre la estructura y la función de las partes externas de animales y plantas.
- Reconocer que los humanos usan su conocimiento del mundo natural para diseñar productos.
- Diseñar soluciones a problemas humanos imitando estructuras naturales.
Conceptos de segundo grado (NGSS 2-LS2-2)
- Explorar la relación entre cómo estructura y función
- Desarrollar modelos
- Estudiar estructuras animales y vegetales relacionadas con la dispersión y polinización de semillas.
- Utilizar modelos como parte del proceso de diseño de ingeniería
Paseo por la confianza en la naturaleza
Esta actividad práctica pone a los estudiantes "en contacto" con la naturaleza y explora las características externas de las plantas y los árboles (1-LS1-1, LS1.A). Es parte del plan de estudios gratuito de excursiones de cinco minutos (página 4) que se puede descargar a continuación. Esta actividad anima a los estudiantes a usar otros sentidos además de sus ojos para la observación. Mientras completan esta actividad, pídales a los estudiantes que piensen en las estructuras que están tocando y usen términos descriptivos para explicárselos entre ellos. También pueden hablar con su compañero sobre la función del árbol o parte de la planta, y pensar en cómo se relacionan la estructura y la función.
Si no puede llevar a los alumnos al exterior, puede realizar una actividad similar en el interior con una selección de materiales vegetales u otros objetos naturales que los alumnos puedan manejar con seguridad con los ojos vendados. El Biomimicry InstituteLa actividad de la Función “Ver” de ofrece ideas para la facilitación.
Investigación de estructuras de chinches
Después de que los estudiantes hayan dedicado un tiempo a las estructuras de las plantas de una manera nueva, pídales que exploren las estructuras de los animales y sus funciones. Un tipo de animal fácil de observar para los estudiantes son los insectos.
Dependiendo de la época del año, estos están disponibles justo afuera de su puerta, o las chinches se pueden pedir a una variedad de compañías a un precio relativamente bajo. ¡Los animales vivos de cualquier tipo traen una emoción sin igual al salón de clases!
La lección Investigando las estructuras de las chinches se enfoca específicamente en la estructura y función de las características de las chinches. Aparece en la columna, “Teaching Through Trade Books”, publicada por la National Science Teaching Association (NSTA) en la revista Ciencias & Niños y requiere una pequeña inversión monetaria ($1.29) para los no miembros. La actividad aborda las artes del lenguaje/inglés al incorporar el libro para niños Cochinillas, de Mónica Hughes. Bugs R Us, una actividad similar del plan de estudios Five Minute Field Trip discutido anteriormente (página 32), ofrece una opción completamente gratuita.
Pregúntale a Nature Nugget: "¿Cómo se protegen los pangolines?"
Para ayudar a proporcionar ejemplos y explicaciones adicionales sobre cómo las estructuras y funciones de plantas y animales pueden inspirar soluciones humanas, comparta con los estudiantes uno o más ejemplos de videos de AskNature Nuggets. Estos videos de 1.5 minutos muestran los vínculos entre la naturaleza y el diseño. El pangolín es un excelente lugar para comenzar, ya que tiene estructuras corporales externas con una función similar a la de una cochinilla.
El Propósito de las Partes
Otra actividad de la Asociación Nacional de Maestros de Ciencias, El Propósito de las Partes ($1.29) brinda una fantástica actividad explicativa intercurricular que utiliza libros comerciales para niños y fenómenos reales (en este caso, plumas) para ayudar a los estudiantes a aprender sobre biomimética. Los estudiantes observan plumas reales y aprenden cómo diferentes tipos de plumas pueden cumplir diferentes funciones en la misma ave. Luego exploran partes de otros animales o plantas y piensan en cómo las partes que observan podrían inspirar un diseño para resolver un problema humano. Finalmente, investigan diseños reales inspirados en la naturaleza. AskNature es un recurso fantástico para ayudar a los estudiantes a identificar organismos cuyas partes han inspirado innovaciones.
