‘Smart buildings’ meld environmentally responsible design with cutting-edge computing technology. This lesson explores the practical, scientific, ethical, and environmental issues that emerge in building ‘smart buildings’ that rely on ‘the internet of things’. Students work in teams using resourced technology to design and perhaps later implement, smart building solutions to make their school a better place in which to live.
La lección explora la ingeniería agrícola y desafía a los estudiantes a que diseñen un sistema que pueda plantar una semilla cada 15 cm en un recorrido de 60 cm utilizando artículos de la vida cotidiana. Los estudiantes aprenden sobre sembradoras y plantadoras y analizan el aporte de estos inventos a la agricultura y el cultivo en el tiempo. Los estudiantes construyen y diseñan sus plantadoras, evalúan sus diseños y los de sus compañeros de clase y comparten las observaciones con la clase.
Esta lección se enfoca en el modo en que la energía solar puede utilizarse para acondicionar la temperatura de las edificaciones. Los equipos de estudiantes construyen hogares solares pasivos con materiales de la vida cotidiana. Luego, los estudiantes prueban sus hogares solares para determinar cuán bien regulan la temperatura.
Esta lección se concentra en los dispositivos que se usan para detectar la contaminación del aire. Los equipos estudiantiles construyen detectores de contaminación del aire utilizando materiales de la vida cotidiana. Posteriormente prueban sus dispositivos para constatar cuántas partículas contaminantes pueden capturar.
La lección se enfoca en el modo en que los ingenieros han desarrollado y mejorado la manufactura de papel reciclado. Los estudiantes trabajan en equipos para reciclar y manufacturar su propio papel reciclado al tiempo que aprenden cómo se manufactura papel reciclado a gran escala en instalaciones para tal fin. Los equipos de estudiantes evalúan los procesos actuales para crear papel y desarrollan mejoras para el procedimiento.
La lección se enfoca en el almacenamiento de agua y el modo en que la ingeniería ayuda a las comunidades a preservar el agua y entregarla a las poblaciones. Los estudiantes trabajan en equipos para diseñar y construir con artículos de la vida cotidiana una torre de agua que pueda “abrirse” y “cerrarse” para entregar agua según sea necesario. El sistema debe llenar con agua y de manera controlada un vaso descartable que esté a una distancia de 36 pulgadas, o 90 cm. Los estudiantes diseñan la torre, construyen y prueban el sistema, evalúan sus resultados y comparten las observaciones con la clase.
En esta lección, los estudiantes aprenden sobre el proceso de diseño de ingeniería (EDP): el proceso que los ingenieros utilizan para resolver desafíos de diseño. Los estudiantes trabajan en equipos para resolver el desafío mediante el diseño de un producto y un proceso para eliminar el pochoclo “tóxico” de manera segura y salvar la ciudad.
La lección se concentra en cómo los ingenieros usan diversas técnicas para proporcionar rápidamente soluciones ante los derrames de petróleo u otras amenazas a los recursos hídricos naturales. En el transcurso de esta lección, los estudiantes trabajan en equipos con el objeto de analizar un “derrame de petróleo” en el aula para posteriormente diseñar, construir y probar un sistema que primero contenga y luego elimine el petróleo del agua. Los estudiantes seleccionan artículos de la vida cotidiana para construir sus sistemas de limpieza/contención de petróleo, evalúan la eficacia tanto de su solución como la de los demás equipos y finalmente presentan sus hallazgos a la clase.
La lección se concentra en cómo se puede generar energía eólica tanto a pequeña como a gran escala. Los equipos de estudiantes diseñan y construyen un molino de viento operativo usando productos de la vida cotidiana y aprenden sobre pruebas de anemómetros y de localidades. Los molinos de viento hechos por los estudiantes deben ser capaces de soportar el viento generado por un ventilador o secador de cabello, funcionando a velocidad media y ubicado a una distancia de 61 cm (2 pies), y además girar para levantar un objeto pequeño. Los estudiantes evalúan la eficacia tanto de su propio molino de viento como la de los demás equipos y presentan sus hallazgos a la clase.
La lección se enfoca en el modo en que el hombre ha necesitado trasladar agua de un lugar a otro a través de la historia. La ingeniería de riego ha demostrado ser fundamental en todo el mundo. A través de esta lección, los estudiantes trabajan en equipos para diseñar y construir un sistema para trasladar agua de una fuente a dos áreas de entrega diferentes. El desafío es trasladar dos vasos de agua al menos 3 pies (91 cm) y distribuirla en partes iguales en dos contenedores individuales. Los estudiantes trabajan con artículos de la vida cotidiana, desarrollan un plan, construyen un sistema de “riego” y prueban su sistema. Luego, los estudiantes evalúan tanto la eficacia de sus propios sistemas de riego como los de los demás equipos y presentan sus hallazgos a la clase.

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