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Situación de aprendizaje · Bachillerato

Pasarela de carga máxima

Diseñamos, calculamos y construimos una pasarela a escala con material ligero que debe soportar la mayor carga posible con el menor peso.

Ficha técnica

Etapa
Bachillerato
Cursos
1.º de Bachillerato
Duración
10 sesiones
Materias o áreas
  • Tecnología e Ingeniería
  • Matemáticas
  • Física y Química
Objetivos de Desarrollo Sostenible
  • ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
  • ODS 11: Ciudades y comunidades sostenibles

Contexto y reto

Un barrio está separado del instituto por un barranco o una vía y el ayuntamiento estudia construir una pasarela peatonal. Se convoca un concurso de prototipos a escala entre institutos.

Reto: Construir una pasarela a escala de 50 cm de luz con palitos de madera y cola que soporte la máxima carga en relación con su propio peso.

Producto final

Una pasarela a escala, su memoria de cálculo (fuerzas, vectores, esfuerzos) y un ensayo de rotura documentado en vídeo con la eficiencia calculada (carga soportada / peso propio).

Competencias y saberes

Competencias clave

  • STEM Competencia matemática y competencia en ciencia, tecnología e ingeniería
  • CE Competencia emprendedora
  • CD Competencia digital
  • CCL Competencia en comunicación lingüística
  • CPSAA Competencia personal, social y de aprender a aprender

Competencias específicas

Descripción genérica; consulta la redacción oficial en el decreto de tu comunidad.

  • Analizar estructuras aplicando la estática: equilibrio de fuerzas, momentos y esfuerzos.
  • Utilizar vectores y trigonometría para resolver problemas técnicos.
  • Diseñar, construir y ensayar prototipos optimizando recursos.
  • Documentar y comunicar un proyecto técnico con lenguaje preciso.

Saberes básicos trabajados

  • Estructuras: tipos, elementos, esfuerzos (tracción, compresión, flexión) y triangulación.
  • Estática: fuerzas, equilibrio y momentos.
  • Vectores en el plano y trigonometría.
  • Propiedades mecánicas de los materiales.
  • Proceso de diseño en ingeniería y ensayo de materiales.

Secuencia de sesiones

  1. InicioSesión 1

    Puentes que caen y puentes que duran

    • Analizamos vídeos y fotos de puentes famosos y de colapsos históricos: ¿qué falló?
    • Presentamos las bases del concurso: luz, material, peso máximo y método de ensayo.
  2. DesarrolloSesiones 2 a 4

    Cálculo

    • Repaso de vectores y descomposición de fuerzas; cálculo de esfuerzos en una celosía sencilla por el método de los nudos.
    • Ensayo de material: carga de rotura de un palito a tracción y a compresión.
    • Simulación con software gratuito de estructuras y comparación con el cálculo manual.
  3. DesarrolloSesiones 5 a 8

    Construcción

    • Planos acotados y plantillas a escala 1:1.
    • Construcción de la pasarela con control de peso.
    • Redacción de la memoria de cálculo.
  4. CierreSesiones 9 a 10

    Ensayo de rotura

    • Ensayo público con carga progresiva y grabación a cámara lenta.
    • Análisis del modo de fallo y comparación con la predicción; conclusiones y mejoras.

Atención a la diversidad (DUA)

Formas de representación

  • Simulaciones interactivas, maquetas desmontables y esquemas de fuerzas en color y con flechas etiquetadas.
  • Ejemplos resueltos del método de los nudos.

Formas de acción y expresión

  • Cálculo a mano o con software; memoria escrita o en vídeo.
  • Roles de cálculo, construcción, documentación y ensayo.

Formas de implicación

  • Concurso con ensayo espectacular.
  • Conexión con un problema real de movilidad.

Evaluación: rúbrica

Rúbrica de 4 criterios y 4 niveles de logro
CriterioEn inicio (1)En desarrollo (2)Logrado (3)Destacado (4)
Cálculo estructuralCálculos ausentes o erróneos.Cálculos parciales con errores de signo o ángulo.Esfuerzos calculados correctamente.Cálculos correctos validados con simulación.
Diseño y construcciónNo cumple las bases.Cumple las bases con acabado deficiente.Cumple las bases con buen acabado.Diseño optimizado y construcción precisa.
Eficiencia en el ensayoRompe antes de cargar.Eficiencia baja respecto al grupo.Eficiencia media o alta.Eficiencia alta y modo de fallo previsto.
Memoria técnicaIncompleta.Completa pero imprecisa.Completa y rigurosa.Rigurosa, con análisis crítico del ensayo y propuestas de mejora.

Sugerencia: comparte la rúbrica con el alumnado al inicio y úsala también para la autoevaluación y la coevaluación.

Materiales y recursos

Variantes para el aula

  • Torre de máxima altura y estabilidad con espaguetis.
  • Estudio de un puente real de la comunidad autónoma.
  • Incluir sensores de deformación con microcontrolador.

Marco normativo estatal de referencia: Real Decreto 243/2022, de 5 de abril (ordenación y enseñanzas mínimas del Bachillerato).

Situación de aprendizaje original de DeberesYa · deberesya.es · Uso educativo libre y no comercial · Adáptala a la concreción curricular de tu comunidad y de tu centro.