Barcos de papel

Nos gusta usar el cortador de vinil para barcos de papel porque el diseño digital permite una atención más precisa a la simetría y cortes con detalles más finos de lo que la mayoría de nosotros podríamos hacer con las tijeras. La imagen del bote puede diseñarse directamente en la computadora o dibujarse a lápiz en papel y escanearse en el programa gratuito para editar y cortar. Este proceso de diseño es similar a lo que se necesita para herramientas de corte digital más complejas, como las cortadoras láser y las máquinas CNC. Hacer que las habilidades de pensamiento computacional que los jóvenes usan puedan ser traducibles a trabajos futuros que usan software de renderizado 3D y tecnología de fabricación.

También hemos encontrado que este proyecto es uno de los diseños más iterables. Un estudiante puede cortar el diseño de la plantilla, probarlo en un recipiente con agua o un charco y luego volver a la computadora para cambiar la forma y cortar una nueva. Esto puede repetirse muchas veces sin utilizar muchos materiales y sin los largos procesos repetitivos que puede conllevar la construcción.

SUMINISTRO DE MATERIALES RECICLADOS GRATUITOS

La compra de materiales nuevos para clases grandes puede ser costosa y perjudicial para el medio ambiente. No tiene que obtener materiales de alta calidad, hay algunas opciones más baratas que pueden funcionar igual de bien.

Papel

Las papeleras de reciclaje en las escuelas y las oficinas suelen estar llenas de papel no tan usado que pueden sustituir las cartulinas. Si su barco es demasiado frágil con una hoja de papel, puede cortar más de una copia de su diseño y pegar los bordes con cinta adhesiva o pegamento para hacer el barco más resistente.

Cables eléctrico

Si tienes un cable viejo de un teléfono o de ethernet, puedes cortar cuidadosamente la cáscara exterior y encontrarás un manojo de cables más pequeños en el interior. Estos son cables excelentes para usar en aplicaciones de bajo voltaje como los motores de hobby.

Plastico

Hay demasiadas bolsas de plástico en los depósitos de basura. Nos gusta obtener bolsas de plástico recicladas para forrar el exterior de los barcos. Si esto no es posible, descubrimos que el uso de papel encerado y papel aluminio puede servir como impermeabilizante para los barcos.

Descubrimos que es útil ofrecer algunas experiencias preliminares antes de comenzar para que los jóvenes estén orientados a las ideas con las que trabajarán. Pueden desensamblar cajas de hamburguesas o cajas para llevar para ver cómo se ven planas. Al desensamblar productos cotidianos, la tarea de crear su propio barco desde cero se vuelve mucho menos desalentadora para los estudiantes y comienzan a anticipar qué tipos de diseños son posibles.

PROCESOS DE PROYECTO

Diseño

Aquí hay tres posibles puntos de comienzo para ayudar a los niños a diseñar su barco:

Los estudiantes pueden comenzar dibujando su idea del barco a mano. Tener algunos ejemplos de dibujos como referencia es útil. Una vez que hayan terminado, pueden tomar una foto del dibujo y llevarlo al software del cortador de vinil. Esta es una buena opción, especialmente si no tienes una computadora por alumno.

Puede imprimir varias copias de una plantilla básica de barco que los estudiantes pueden cortar y ensamblar con tijeras y cinta para que puedan probarla y pensar qué personalizaciones o mejoras desean hacer en su propio diseño. Tenga el mismo diseño listo en el software del cortador artesanal para que puedan editar la plantilla que hicieron.

Por lo general, ofrecemos esta plantilla haga clic para descargar para que los estudiantes comiencen. Es útil demostrar algunas de las herramientas más usadas, como lo son el trazar líneas, agrupar y desagrupar conjuntos de líneas, hacer doble clic en la línea para darle nueva forma a través de los vértices, etc. Los estudiantes también pueden traer fotos o gráficos para trazar y agregar al diseño del barco.

Resistencia al agua, construir, probar, reparar y personalizar

Traza tu bote sobre papel encerado, papel de aluminio o cualquier otro material impermeabilizante que tengas a mano.

Dobla y pega todos los bordes abiertos del barco de papel y las capas de impermeabilización. También puedes usar spray adhesivo para unir las capas. Juega uniendo las pestañas en ángulo para darle al bote una forma diferente.

¡Pruébalo en un poco de agua! Fomente muchas pruebas, como poner cosas adentro del barco para ver qué puede transportar, empujarlo para ver si va derecho, verificar si hay fugas, etc.

Repare cualquier fuga que encuentre secando el área y agregando más cinta adhesiva o pegamento, o algo de chicle.

Personalice su embarcación con diseños complementarios o nombrandolo. O, muchos estudiantes deciden hacer un nuevo bote con nuevas ideas.

Iterar y elaborar

Encontramos que los jóvenes a menudo quieren construir un segundo barco después del primero. El segundo barco generalmente está decorado de forma más ornamentada y a menudo corrigen cosas que no funcionaron la primera vez. Los facilitadores pueden ayudar a los jóvenes a darse cuenta de cuáles aspectos del primer diseño funcionan y cuáles no, para que los consideren en su próximo diseño. Por ejemplo, si el agua salpica la parte trasera de la embarcación donde es plana y cuadrada, pueden copiar la parte delantera puntiaguda en la parte posterior para que se levante por ambos lados. O pueden agregar alas o hacer que su forma se parezca más a un tipo particular de barco que conocen. A continuación se presentan algunos ejemplos y posibilidades con algunos consejos sobre cómo se hicieron:

MOTORES Y MECANISMOS

Hay muchas formas en que los botes de papel pueden impulsarse en el agua. Los motores de banda elástica o los motores eléctricos pueden conectarse a ventiladores, debajo de timones de agua o incluso a complicados sistemas de remo. Agregar motores puede ser especialmente útil para el flujo de trabajo cuando trabajas con grupos más grandes de estudiantes.

Para evitar largas filas esperando el cortador de vinil, algunos estudiantes pueden comenzar conectando su circuito y construyendo su propulsión motorizada. Hemos tenido la mayor suerte con el uso de pequeños ventiladores de motor de hobby montados en la parte posterior como un bote de pantano. Aquí compartimos tres modelos construidos en el Taller de Ciencias Ambientales en Watsonville. ¡Pero también nos encantaría ver las invenciones de sus alumnos! Envíalos por correo electrónico a high.tech.low.cost.ed@gmail.com y los incluiremos aquí en la versión en línea de esta guía.

Circuito de motor básico y materiales necesarios

Barco del pantano

Este bote de pantano se hizo construyendo una estructura de cartón para elevar y asegurar el motor por encima del nivel del agua. Está conectado con cables a una batería AA que se encuentra dentro del bote. La aspa del ventilador está hecha de un vaso de café de papel reciclado. Si lo corta en diagonal a lo largo de la copa, la curva de la copa ofrece una forma perfecta para atrapar y empujar el aire lejos del bote.

Hélice submarina

Este estudiante hizo una hélice sumergida al colocar una barra de pegamento caliente en el extremo del eje del motor. ¡También es ajustable! El clip de sujeción sostiene el palito de paleta unido al motor a otro palito de paleta conectado a la embarcación. El motor se puede bajar y subir para experimentar con la posición correcta.

Bote de remos

¡Este es un ambicioso diseño de doble remo! El motor está unido al interior de la embarcación junto con la batería. Los remos están integrados en un sistema de poleas entre el eje del motor y una rueda que impulsa ambos remos en un movimiento circular. Esto, como la mayoría de las embarcaciones motorizadas, necesitaba algo de refuerzo para que el fondo de la embarcación fuera menos flexible.

Gustavo Hernandez

Taller de Ciencias Ambientales de Watsonville

“Solíamos hacer botes con botellas de plástico reutilizadas y nieve seca, material que ya flota. pero ya no queremos usar materiales que no sean biodegradables, ya que nuestro reciclaje se envía a otro lugar y se convierte en un problema de otro país. Finalmente, el problema del mundo entero. Queremos que las personas se den cuenta de que en realidad podemos usar muchas cosas que afectarán menos al medio ambiente y sin consumir demasiado. Entonces tenemos que adaptarnos ... ¡todo puede flotar! Esto planteó una pregunta más importante: nunca hemos tratado de hacer barcos de cualquier cosa. Les pregunto, puede flotar un pedazo de roca? Y digo ‘bueno, sí puede, todo depende de cómo lo moldees. Se trata de la forma, no se trata del material ‘.

Elegí papel para hacer nuestros proyectos de barcos porque el papel ya estaba en cada contenedor de reciclaje en cada escuela a la que vamos. Y también demuestra a los estudiantes que todo tipo de material puede flotar, incluso el papel. La forma que le das al material es el aspecto importante. Otra parte de la ciencia es hacer que este material sea resistente al agua cubriéndolo con papel encerado o papel de aluminio ”.

CONEXIONES CON CULTURA, HISTORIA Y MIGRACIÓN

Los barcos pueden invocar recuerdos personales, historias familiares e identidades culturales. Pueden llevarnos largas distancias, marcando un cambio significativo en nuestras vidas, pueden proporcionar subsistencia económica a nivel local o traernos alegría y aventura. Trabajar en diseños de barcos con jóvenes puede ser una buena oportunidad para escuchar sus historias y alentarlos a conectarse con su cultura e historia que ellos o sus familias tienen con el agua y los viajes. Por ejemplo, Gustavo, uno de los coautores de esta guía, recuerda los nombres de los barcos de pesca que creció viendo en México. El humor y el cuidado con los nombres de los barcos reconocen la relación que un pescador tiene con su barco.

RAZONAMIENTO ESPACIAL

El proyecto de construcción de barcos brinda a los estudiantes la oportunidad de trabajar con materiales físicos y sus cuerpos para participar en la ciencia. A través de esto, los estudiantes pueden familiarizarse con los materiales como lo son el papel, papel aluminio y agua, aprender cómo trabajan juntos los materiales y desarrollar una sensación de lo que significa descubrir, por uno mismo, los principios científicos a través de actividades (Reggio Emilia). El placer de chapotear en el agua, la alegría de hacer con éxito un barco que puede flotar, o la sensación "agradablemente frustrante" que los niños experimentan mientras se empujan al límite de lo que saben y pueden hacer (Gee, 2003), son sentimientos que generan curiosidad sobre el mundo y cómo funciona. Como explica la educadora e investigadora Eleanor Duckworth (1972), nuestro trabajo como educadores debe involucrar, "... el familiarizar a los niños con algunos fenómenos de tal manera que capten su interés, les permitan plantear y responder sus propias preguntas, para que se den cuenta de que lo que pueden hacer es importante, de modo que tengan el interés, la capacidad y la confianza para continuar por sí mismos” (p. 225).

Además de conectarse con los intereses de los jóvenes, les pedimos que creen formas bidimensionales en la computadora, visualicen cómo se verán en tres dimensiones, le digan a la computadora que recorte las formas que diseñaron y luego construyan el bote en tres dimensiones. Esta es una habilidad espacial importante relacionada con las prácticas de matemáticas e ingeniería (Cheng & Mix, 2012).

El proyecto de barcos de papel tiene conecciones con conceptos científicos incluso a la densidad, flotabilidad, y la moción (en el caso de los motores). El proyecto también permite a los jóvenes participar en prácticas valoradas por las ciencias tal como la observación, predicción, la experimentación, modelación, y documentar lo que funciona y lo que no (representación). Es valioso crear oportunidades para participar en estas prácticas, pero la experiencia puede ser mejorado aún más a través de la pedagogía de los educadores; en cómo interpretan lo que están haciendo los alumnos, hacer preguntas, y sugerir pasos siguientes (Sawyer, 2007). Hay también prácticas científicas empotradas en las prácticas de investigación libre (Man, 2015).  Este enlace es para su articulo completo.