Proyecto didáctico: Generador eólico

PROYECTO DIDÁCTICO: CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO
Proyecto didáctico:
CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO
YOLANDA DÍAZ MARTÍN
MÁSTER PROFESOR EDUCACIÓN SECUNDARIA OBLIGATORIA. UCLM
DISEÑO CURRICULAR 2. PROFESOR: ÁNGEL CAÑADAS
YOLANDA DÍAZ MARTÍN
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PROYECTO DIDÁCTICO: CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO
1. Introducción
1.1. Descripción del proyecto: componentes y funcionamiento. Memoria del proyecto
El presente proyecto consiste en la construcción de un edificio al que dotaremos de
otro tipo de equipamiento coincidiendo con los contenidos que se van adquiriendo a lo largo del
desarrollo del curso.
Siendo coherentes con la metodología de proyectos, el profesor tendrá una actitud guía
y el alumnado deberá tomar decisiones de diseño de varios parámetros.
Se trata de un proyecto de 1º ESO, por lo que, tanto las habilidades y destrezas como
los conocimientos de los alumnos son todavía limitados. De esta forma se parametrizarán
varios aspectos y el profesor colaborará de manera activa, de forma que el alumnado adquiera
aquellos conceptos que se consideran básicos.
En líneas generales vamos a identificar las diferentes fases del proyecto con los diferentes
bloques de contenidos (posteriormente se hará un análisis más exhaustivo).
1. Análisis Método de Proyectos. Incluyendo conceptos de expresión gráfica.
2. Materiales de Uso Técnico. Madera y uniones.
3. Estructuras. Construcción del edificio.
4. Iniciación a los mecanismos. Sistema de elevación.
5. Iniciación a la electricidad. Iluminación del edificio.
De esta manera se realizaría a lo largo del curso un proyecto completísimo que
proporciona al alumno una visión global de la asignatura y de la ingeniería en general. Sin
embargo, se trata de un proyecto complejo para el nivel impartido por lo que la implicación del
profesor es necesaria.
Etapas del proyecto:
1. Método de proyectos
2. Análisis del proyecto
3. Agrupamiento de alumnos
4. Elección de edificios
a. Vivienda
b. Nave industrial
5. Elección de material.
Se escogerá como material la madera debido a los
conocimientos del alumnado, la accesibilidad del material y la fácil manipulación de la
misma.
6. Elección de las dimensiones y plantas del edificio por parte del alumno.
7. Recopilación de datos por parte del profesor.
8. Comienzo del diseño del proyecto.
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9. El profesor entregará a los alumnos los perfiles necesarios para vigas, pilares,
correas… (dado que el alumno no tiene la capacidad de poder dimensionar). Pero sí
han de ser capaces de diferenciar conceptos como: zapata, pilar, viga, correa… y
localizarlos en su edificio en particular. También han de comprender los distintos tipos
de unión existentes y su aplicabilidad. Igualmente, y para conseguir aplicar conceptos
de torsión, flexión… se simularán cargas reales que existen. De esta forma, el edificio
para poder ser superado el proyecto ha de soportar cargas.
Para simularlas
utilizaremos objetos que los alumnos pueden manipular fácilmente y que tienen a su
disposición para ir haciendo pruebas.
Para las cargas de nieve y uso se usarán
saquitos con plomos y para la carga de viento se utilizará un ventilador de mano.
10. Una vez que el alumnado posea los perfiles procederá a su montaje.
11. Cuando se haya cerrado el edificio. Habremos concluido las áreas de estructuras y
materiales de uso técnico.
12. Sistema de elevación. Lo fabricaremos de forma coherente al tipo de edificio elegido. Al
llevarlo a cabo pondremos de manifiesto las destrezas adquiridas en mecanismos. En
el caso de haber construido una nave se desarrollará en este apartado un puente grúa,
mientras que el caso que ser un edificio se realizará un ascensor.
13. Para finalizar, y coincidiendo con los contenidos eléctricos de la programación didáctica
se realizará un circuito básico que ilumine el edificio, con una pequeña lámpara, una
pila y un interruptor.
14. En el caso de que algún grupo tuviese capacidad para realizar actividades de
ampliación, serán introducidos en una posible ampliación del proyecto. La colocación
de una puerta de entrada a la nave o de garaje del edificio.
De manera esquemática el proceso se podría representar de la siguiente manera.
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MÉTODO DE PROYECTOS
AGRUPAMIENTOS
TIPO
EDIFICIO
NAVE
CONSTRUCCIÓN
OK
COMPROB
E.L.U.
STMA ELEVACIÓN
PUENTE GRÚA
ILUMINACIÓN
OK
TEST
VIVIENDA
CONSTRUCCIÓN
STMA ELEVACIÓN
ASCENSOR
ILUMINACIÓN
1.2. Planos, dibujos y esquemas del proyecto
A continuación mostramos algunos planos que podrían servir de guía para la
construcción del edificio.
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Esquema en perspectiva y en planta y perfil de los diferentes pórtico de una nave
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Conjunto manivela-torno para la construcción del puente grúa o ascensor. El polipasto
puede sustituirse por una polea sencilla, como se indica a continuación:
Esquema de circuito eléctrico para iluminar el edificio
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2. Aspectos académicos generales
2.1. Nivel al que se destina
El nivel coincide con la materia de Tecnologías de 1º ESO. Como ya se ha ido
comentando se trata de un proyecto muy ambicioso que abarca prácticamente el curso
completo.
Como las fases están bien diferenciadas, el proyecto ofrece una inmejorable
adaptabilidad a las capacidades del alumno. En función del nivel de partida y del desarrollo de
destrezas del alumnado se podrá eliminar algún módulo o profundizar en ellos. Así como la
implicación del profesor sea más o menos activa. Pero a grandes rasgos se podrá establecer la
siguiente relación con el curso escolar.
1º TRIMESTRE. MÉTODO DE PROYECTOS. EXPRESIÓN GRÁFICA.

Familiarización del alumnado con el método y con el aula taller.

Establecimiento de normas de taller y uso de herramientas.

Diseño
de
agrupamientos,
redacción
de
normas
internas
y
reparto
de
responsabilidades.

Diseño de proyecto. Análisis de ideas y elección de la definitiva.
2º TRIMESTRE. ESTRUCTURAS.

Construcción del edificio. Comprobación de estado de límites últimos.
3º TRIMESTRE. MECANISMOS. ENERGÍA ELÉCTRICA.

Diseño y construcción del sistema de elevación.

Diseño y construcción del circuito eléctrico que iluminará la construcción.
Si en algún momento en el desarrollo de la programación se viera truncada, se podría usar
el propio taller para la exposición de conceptos al tratarse de aspectos poco teóricos. Además
su visionado puede favorecer la asimilación de estos conceptos básicos.
2.2. Conexiones con otras áreas
Se puede utilizar el proyecto para introducir multitud de conceptos relacionados con
otras materias. Igualmente, podrán introducirse aspectos importantes entre los que se pueden
destacar el respeto por el medio ambiente y el ahorro energético. Introduciendo la importancia
del diseño en aspectos tales como la orientación del edificio, materiales utilizados,
aprovechamiento de la luz solar… De igual manera y como contenidos trasversales los
alumnos pueden ser introducidos en otros temas de manera más informal. Como son aspectos
relacionados con el proceso productivo, distribuciones de procesos en planta… que ayudará al
alumno en su formación futura.
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2.3. Relación con competencias básicas
Competencia
Relación con el proyecto
Al
incluir
esta
competencia
aspectos
como
la
habilidad
para
comprender, expresar e interpretar tanto de forma oral como escrita, el
desarrollo del proyecto abarca todos estos ámbitos. Mediante los
Competencia
debates durante la elección de las diferentes soluciones, el plasmar el
lingüística
proyecto definitivo en la memoria final y por supuesto en el exposición al
resto de compañeros. Asimismo se adquirirá vocabulario específico de
cada una de las áreas implicadas: viga, pilar, torsión, compresión,
intensidad eléctrica…
El alumnado desarrollará esta competencia a lo largo de todo el
Competencia
proyecto, mediante la medición de magnitudes, utilización de símbolos,
Matemática
cálculos eléctricos, incluso realización de gráficos, establecimiento de
límites de resistencia…
Esta competencia incluye aspectos relacionados con la comprensión de
Competencia
en
conocimiento
y
la dimensionamiento de estructuras. Conocimiento y compresión de
con
el objetos (materiales constructivos), procesos, sistemas y entornos
interacción
el sucesos
mundo físico
y
la
predicción
de
consecuencias.
Comprensión
del
tecnológicos (sistemas de elevación). Contribuye al desarrollo de
destrezas y habilidades para manipular objetos.
Tratamiento
de
la
información
y
competencia digital.
Competencia Social y
ciudadana
El alumno realiza labores de búsqueda, selección, registro y análisis de
la información. Aspectos que componen la presente competencia.
Al tratarse de un trabajo que se realiza de principio a fin de manera
grupal, se llevarán a cabo múltiples relaciones humanas y habrán de
establecer y elegir la solución más adecuada de manera democrática.
Se pretende con el desarrollo del edificio en cuestión, despertar el
Competencia Cultural interés por los sistemas estructurales y constructivos, de manera que el
y artística
alumnado
sea
capaz
con
posterioridad
valorar
las
diferentes
manifestaciones culturales y artísticas.
Al tratarse de una actividad práctica el aprendizaje pretende despertar el
Competencia
para
aprender a aprender
interés del alumno para futuros aprendizajes, siempre disfrutando y de
una manera eficaz y autónoma. Además la necesidad de que el edificio
tenga que resistir las diferentes acciones favorece el desarrollo de la
presente competencia.
Autonomía e iniciativa La fundamentación de la metodología de proyectos, se basa en el
personal
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desarrollo de esta competencia. Si se cumple en general también se
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cumplirá de manera consecuente en este caso particular.
Competencia
Emocional
El hecho de trabajar en grupo, poder construir objetos reales,
comprobara su funcionalidad, colabora a mejorar en el alumno aspectos
tales como la autoestima y madurez.
3. Relación con la especialidad
3.1. Objetivos
Objetivos de Etapa
Los objetivos generales de etapa, establecidos en el Real Decreto 1631/2006 de 29 de
diciembre y concretados en el Decreto 69/2007 de 28 de mayo, que contribuye a alcanzar este
proyecto son:
1. Asumir responsablemente sus deberes, conocer y ejercer sus derechos en el respeto a
los demás, practicar la tolerancia, la cooperación y la solidaridad entre las personas y
grupos, ejercitarse en el diálogo afianzando los derechos humanos como valores
comunes de una sociedad plural e intercultural; y prepararse para el ejercicio de la
ciudadanía democrática.
2. Desarrollar y consolidar hábitos de disciplina, estudio y trabajo individual y en equipo
como condición necesaria para una realización eficaz de las tareas del aprendizaje y
como medio de desarrollo personal.
3. Valorar y respetar la diferencia de sexos y la igualdad de derechos y oportunidades
entre ellos. Rechazar los estereotipos que supongan discriminación entre hombres y
mujeres.
4. Fortalecer sus capacidades afectivas en todos los ámbitos de la personalidad y en sus
relaciones con los demás, así como rechazar la violencia, los prejuicios de cualquier
tipo, los comportamientos sexistas y resolver pacíficamente los conflictos.
5. Desarrollar destrezas básicas en la utilización de las fuentes de información para, con
sentido crítico, adquirir nuevos conocimientos. Adquirir una preparación básica en el
campo de las tecnologías, especialmente las de la información y la comunicación.
6. Concebir el conocimiento científico como un saber integrado, que se estructura en
distintas disciplinas, así como conocer y aplicar los métodos para identificar los
problemas en los diversos campos del conocimiento y de la experiencia.
7. Desarrollar el espíritu emprendedor y la confianza en sí mismo, la participación, el
sentido crítico, la iniciativa personal y la capacidad para aprender a aprender, planificar,
tomar decisiones y asumir responsabilidades.
8. Comprender y expresar con corrección, oralmente y por escrito, en la lengua
castellana, textos y mensajes complejos, e iniciarse en el conocimiento, la lectura y el
estudio de la literatura y desarrollar el hábito y el gusto por la lectura.
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PROYECTO DIDÁCTICO: CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIO
9. Conocer y asumir los principios del desarrollo sostenible y su repercusión para toda la
sociedad, valorar críticamente el uso del entorno natural, y adquirir hábitos de cuidado
de los seres vivos y el medio ambiente, contribuyendo a su conservación y mejora.
10. Apreciar la creación artística y comprender el lenguaje de las distintas manifestaciones
artísticas, utilizando diversos medios de expresión y representación.
11. Adquirir una preparación básica para la incorporación profesional y aplicar los
conocimientos adquiridos como orientación para la futura integración en el mundo
académico y laboral.
Objetivos de Área
Los objetivos generales de la enseñanza de las Tecnologías en esta etapa tienen un
conjunto de objetivos también expresados en términos de capacidades que han de
desarrollarse en el alumno, y a los cuales contribuye el presente proyecto son:
1. Abordar con autonomía y creatividad, individualmente y en grupo, problemas
tecnológicos trabajando de forma ordenada y metódica para estudiar el problema,
recopilar y seleccionar información procedente de distintas fuentes, elaborar la
documentación pertinente, concebir, diseñar, planificar y construir objetos o sistemas
que resuelvan el problema estudiado y evaluar su idoneidad desde distintos puntos de
vista.
2. Disponer de destrezas técnicas y conocimientos suficientes para el análisis,
intervención, diseño, elaboración y manipulación de forma segura y precisa de
materiales, objetos y sistemas tecnológicos.
3. Analizar los objetos y sistemas técnicos para comprender su funcionamiento, conocer
sus elementos y las funciones que realizan, aprender la mejor forma de usarlos y
controlarlos y entender las condiciones fundamentales que han intervenido en su
diseño y construcción.
4. Expresar y comunicar ideas y soluciones técnicas, así como explorar su viabilidad y
alcance utilizando los medios tecnológicos, recursos gráficos, la simbología y el
vocabulario adecuados.
5. Adoptar actitudes favorables a la resolución de problemas técnicos, desarrollando
interés y curiosidad hacia la actividad tecnológica, analizando y valorando críticamente
la investigación y el desarrollo tecnológico y su influencia en la sociedad, en el medio
ambiente, en la salud y en el bienestar personal y colectivo.
6. Actuar de forma dialogante, flexible y responsable en el trabajo en equipo, en la
búsqueda de soluciones, en la toma de decisiones y en la ejecución de las tareas
encomendadas con actitud de respeto, cooperación, tolerancia y solidaridad.
Objetivos Didácticos
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Mediante el actual proyecto se pretenden conseguir una serie de objetivos específicos
mínimos, los cuales tienen relación directa con el trabajo que se desarrolle en el taller, siendo
estos:
1. Valorar la actividad inventiva, extendiéndola a todas las áreas de la vida y del
conocimiento, para su aplicación en el mundo de la práctica.
2. Colaborar con el equipo y ser capaces de planificar, evaluar y desarrollar proyectos de
manera tolerante.
3. Reconocer y utilizar adecuadamente diversos tipos de materiales así como las
herramientas adecuadas para sus transformaciones y su uso adecuado a las normas
de seguridad e higiene en el taller.
4. Aplicar correctamente los conceptos básicos de los diferentes elementos estructurales
existentes.
5. Simular circuitos y montarlos de manera adecuada.
3.2. Relación con los bloques temáticos dispuestos en los currículos educativos
El proyecto está relacionado con los siguientes bloques temáticos de 1º a 3º ESO en la
asignatura de Tecnologías:
Bloque 1. Proceso de resolución de problemas tecnológicos.
a. Fases del proyecto técnico.
Elaboración de ideas y búsqueda de soluciones. Distribución de tareas y responsabilidades,
cooperación y trabajo en equipo.
Realización de documentos técnicos. Diseño, planificación y construcción de prototipos o
maquetas
mediante
el
uso
de
materiales,
herramientas
y
técnicas
adecuadas.
Evaluación del proceso creativo, de diseño y de construcción. Análisis y valoración de las
condiciones del entorno de trabajo.
Utilización de las tecnologías de la información y la comunicación para la confección,
desarrollo, publicación y difusión del proyecto.
b. Contenidos del proyecto.
Estructuras. Elementos de una estructura y esfuerzos a los que están sometidos. Análisis de la
función que desempeñan. Diseño, planificación y construcción en grupo de estructuras
utilizando distintos tipos de apoyo y triangulación.
Mecanismos. Mecanismos de transmisión y transformación de movimiento. Relación de
transmisión.
Electricidad. Experimentación de los efectos de la corriente eléctrica: luz, calor y
electromagnetismo. Determinación del valor
de
las
magnitudes
eléctricas mediante
instrumentos de medida. Aplicaciones de la electricidad en sistemas técnicos. Circuito eléctrico:
funcionamiento, elementos, simbología y diseño. Empleo de simuladores para la comprobación
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del funcionamiento de diferentes circuitos eléctricos. Realización de montajes de circuitos
característicos.
Bloque 2. Uso de las Tecnologías de la información y la comunicación.
Internet. Herramientas y aplicaciones básicas para la búsqueda, descarga, intercambio y
publicación de la información.
Se podría afirmar que abarca todo lo contenido en el bloque 1, de manera total en los
dos primeros aspectos (fases del proyecto y estructuras) y de manera superficial en los
términos de mecanismos y electricidad.
4. Planificación y Actividades
4.1. Planificación: Desarrollo planificado de la fabricación del proyecto
Fases del proyecto:
1. Planteamiento del problema. Exposición por parte del profesor del motivo del proyecto
a realizar. Búsqueda de información de la primera fase. Tipos de estructuras
existentes. Clasificación de edificios (industriales, comerciales…). Análisis de
materiales existentes y usados habitualmente en construcción. Esta investigación
estará basada en la documentación escrita y en la observación por parte del alumno.
Se puede incluso aprovechar las instalaciones del centro para poder analizar
estructuras, uniones y materiales.
2. Elaboración de ideas y búsqueda de soluciones. Se establecerán en principio grupos
de cuatro personas. De esta manera, dentro de cada agrupamiento se expondrán
diferentes alternativas y será decisión interna el tipo de edificio escogido.
3. Propuesta de diseño de cada uno de los grupos al profesor.
4. Entrega a cada agrupamiento de las planillas necesarias pora poder formar el edificio.
Secciones de pilares, vigas y correas.
5. Construcción de la estructura del edificio. Preparación, corte del material. Lijado,
taladrado, ensamblaje de la estructura.
6. Comprobación a sobrecargas de uso, mantenimiento, nieve y viento. Para asegurarse
de los perfiles se han colocado en la dirección correcta.
7. Preparación del sistema de elevación. Realización material de la caja de ascensor o de
la viga carril si estamos ante una nave industrial. Realización del sistema propiamente
dicho. Se trata de un sistema manual, mediante el cual colocamos un carrete que será
accionado manualmente para que suba o baje en función de si enrollamos o
desenrollamos el cable.
8. Colocación y ensamblaje del mecanismo en el proyecto original.
9. Realización del circuito básico. Se preparará en un tablero aparte un circuito básico
formado por una pila, un interruptor y el cable conductor. Este debe ser lo
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suficientemente largo como para introducirlo dentro del edificio y colocar al final del
mismo una pequeña lámpara.
10. Pruebas y ajustes finales. Ajuste del sistema de elevación. Comprobación del sistema
eléctrico.
4.2. Hoja de trabajo: Reparto de tareas en la fabricación entre grupos de alumnos con
referencia de métodos y tiempos para cada tarea
Los agrupamientos previstos son de cuatro alumnos, si bien se permite cierta
flexibilidad en función de las características del alumnado así como la disposición y el material
del aula taller. Los alumnos deberán elegir su rol dentro del grupo, que determinará: portavoz,
responsable de seguridad, encargado de limpieza, responsable de herramientas, responsable
de almacén (material) y secretario.
Se trata de un proyecto de alcance anual, por lo tanto, si se considera un curso de 110
sesiones, y teniendo en cuenta que de las tres sesiones semanales de tecnologías, una de
ellas se dedicará a taller, contamos con unas 36 sesiones. A grandes rasgos la planificación
será la siguiente.
PRIMER TRIMESTRE
SEGUNDO TRIMESTRE
TERCER TRIMESTRE
1 X X X X X X
2
X X X X X X X X X X X X X X
3
X X
X X X X X X
4
X X
X X X X X X
5
X X X X X X
4.3. Actividades de Taller-Laboratorio. Prácticas experimentales
Se realizará un diagrama de estados límites de la estructura, de manera que sobre un
modelo se irá sometiendo a diversas fuerzas analizando su comportamiento. Observando los
estados límite y tomando decisiones que refuercen la misma analizaremos que estos estados
pueden ser modificados, aún siendo los mismos materiales.
5. Materiales para el desarrollo del proyecto
5.1. Materiales didácticos

Material curricular

Documentación del proyecto

Material audiovisual para comprensión del comportamiento de estructuras

Bibliografía general del aula-taller

Herramientas manuales
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
Biblioteca del centro

Aula Altia para consultas en Internet
5.2. Materiales del taller

Elementos fijos taller: pizarra, mesas de trabajo, sillas…

Elementos multimedia: presentaciones, videos, imágenes…

Consumibles

o
Madera contrachapado
o
Pinturas
o
Material textil
o
Cuerdas
o
Rodamiento
o
Tornillos y tuercas
o
Lámparas, portalámparas
o
Cable eléctrico de diámetro pequeño
o
Interruptor
o
Pila
Herramientas de taller: banco de trabajo, tornillos, taladradora, brocas, sierra, pistola
termofusible, voltímetro…
6. Evaluación
6.1. ¿Qué evaluar?
Si tenemos en cuenta los criterios de evaluación de la materia Tecnologías, lo que deberíamos
evaluar es:
1. Valorar las necesidades del proceso tecnológico empleando la resolución técnica de
problemas analizando su contexto, proponiendo soluciones alternativas y desarrollando la más
adecuada.
Elaborar
documentos
técnicos
empleando
recursos
verbales
y
gráficos.
2. Realizar las operaciones técnicas previstas en un plan de trabajo utilizando los recursos
materiales y organizativos con criterios de economía, seguridad y respeto al medio ambiente y
valorando las condiciones del entorno de trabajo.
4. Describir propiedades básicas de materiales técnicos y sus variedades comerciales: madera,
metales, materiales plásticos, cerámicos y pétreos. Identificarlos en aplicaciones comunes y
emplear técnicas básicas de conformación, unión y acabado.
5. Representar mediante vistas y perspectivas objetos y sistemas técnicos sencillos, aplicando
criterios de normalización.
6. Elaborar, almacenar y recuperar documentos en soporte electrónico que incorporen
información textual y gráfica.
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7. Analizar y describir en las estructuras del entorno los elementos resistentes y los esfuerzos a
que están sometidos.
8. Identificar y manejar operadores mecánicos encargados de la transformación y transmisión
de movimientos en máquinas. Explicar su funcionamiento en el conjunto y, en su caso, calcular
la relación de transmisión.
9. Valorar los efectos de la energía eléctrica y su capacidad de conversión en otras
manifestaciones energéticas. Utilizar correctamente instrumentos de medida de magnitudes
eléctricas básicas. Diseñar y simular circuitos con simbología adecuada y montar circuitos
formados por operadores elementales.
10. Acceder a Internet para la utilización de servicios básicos: navegación para la localización
de información, correo electrónico, comunicación intergrupal y publicación de información.
Además y atendiendo a los objetivos didácticos del presente proyecto deberán ser evaluados
los siguientes aspectos:
1.
El alumno posee actitud inventiva y la extiende a todas las áreas de la vida y el
conocimiento.
2. Los equipos han resultado ser colaborativos y han sido capaces de planificar y
desarrollar el proyecto de manera tolerante.
3. El alumnado reconoce y utiliza adecuadamente diversos tipos de materiales así como
las herramientas adecuadas para sus transformaciones y su uso adecuado a las
normas de seguridad e higiene en el taller.
4. Aplica correctamente los conceptos básicos de los diferentes elementos estructurales
existentes.
5. Simula circuitos y montarlos de manera adecuada.
6.2. ¿Cómo y cuando evaluar?
La evaluación se realizará de manera continua, basándose en la observación directa y
en la documentación entregada por el alumno. A modo de guía se adjunta cuadro con los
porcentajes otorgados a los diferentes medios utilizados para la posterior calificación:
PORCENTAJE
ORIGINALIDAD
10%
PLANIFICACIÓN PROYECTO
20%
TRABAJO TALLER
20%
COOPERACIÓN GRUPAL
10%
ESFUERZO INDIVIDUAL
10%
MEMORIA
30%
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