La planificación y ejecución de proyectos es una de las actividades que caracterizan la práctica de la Tecnología. La construcción de un puente, el desarrollo de un nuevo producto, la realización de una campaña de marketing, la implementación de un nuevo sistema de administración, la automatización de un proceso de fabricación o la realización de una exposición, son sólo algunos ejemplos de proyectos en los que los especialistas deben tomar decisiones combinando conocimientos, experiencia, ingenio y creatividad.
La necesidad de optimizar el uso de los recursos (personas, equipos, instalaciones, materiales, etc.) y del tiempo, y de reducir los costos asociados, obliga a planificar previamente (mediante técnicas especiales) la organización de las tareas y a controlarlas, luego, durante la ejecución del proyecto.
Entre las actividades que caracterizan al área de Tecnología, están aquéllas en las que se plantea a los alumnos una situación problemática cuya resolución implica la planificación y ejecución de un proyecto.
La realización de este tipo de actividades permite, por un lado, que los alumnos vayan gradualmente tomando contacto con una de las metodologías asociadas con la práctica de la Tecnología; por otro, constituye una estrategia didáctica para que pongan en juego contenidos del área, vinculándolos con el tema del proyecto que están resolviendo.
Una de las cuestiones más importantes a tener en cuenta a la hora de realizar este tipo de actividades con los alumnos está asociada con reconocer cuál es rol del docente. En este sentido puede correrse el riego de caer en alguno de estos dos extremos:
Ofrecemos esta propuesta con la intención de que el docente pueda llevar adelante con sus alumnos una actividad de proyecto, evitando caer en alguno de los dos extremos citados. A lo largo de la actividad presentamos un conjunto de sugerencias tendientes a que cada docente pueda balancear los momentos de trabajo creativo y autónomo de los alumnos, con otros en los que asume un rol de conductor de los aprendizajes.
Se trata de un proyecto en el que los alumnos diseñarán y construirán un sistema mecánico integrando conocimientos vinculados con:
La actividad está organizada en tres momentos:
Duración estimada de la actividad: siete clases.
Proponemos comenzar la actividad planteando a los alumnos una serie de interrogantes en relación con el funcionamiento del limpiaparabrisas de los vehículos automotores.
Se trata de un ejercicio de análisis (del tipo 'caja negra') en el cual, a partir de una serie de observaciones y reflexiones, los alumnos pueden llegar a inferir algunas cuestiones relacionadas con la estructura interna del sistema:
A partir de un debate en el que se trata de rescatar ciertas experiencias personales de los alumnos vinculadas con este sistema en particular y ciertos conocimientos previos (en relación con los mecanismos y las máquinas en general), el docente puede resumir las siguientes ideas clave en relación con el sistema de limpiaparabrisas:
A partir de este primer análisis se pueden plantear a los alumnos preguntas-desafíos para que las respondan debatiendo en pequeños grupos:
Sugerimos hacer una recorrida por los diferentes grupos colaborando para que pongan en juego conocimientos desarrollados en actividades anteriores vinculados con:
En esta primera parte del proceso de diseño es importante que los alumnos reconozcan que resolver el problema implica encontrar la manera de implementar una estructura como la siguiente:
| Motor |  |
mecanismo | |
mecanismo | |
varillas limpiadoras |
El motor deberá generar un movimiento de rotación a partir de la fuerza provocada por el agua. Este movimiento de rotación deberá transformarse, mediante un mecanismo, en un movimiento lineal de vaivén. Éste, mediante otro mecanismo, se transformará en el movimiento de las varillas.
A partir de este primer nivel de resolución del problema, que supone una mirada funcional ("... pienso primero en qué funciones tengo que lograr..."), es posible avanzar sobre un segundo nivel más concreto ("... ahora pienso en cómo las voy a lograr..."). Será importante, entonces, orientar a los alumnos a organizar el proceso de resolución del problema dividiéndolo en subproblemas:
Cada una de estas preguntas genera, por sí sola, un problema de diseño que puede ser abordado de manera independiente.
En la clase siguiente sugerimos centrar el trabajo en la resolución del primero de los problemas. En el caso de que los alumnos hayan realizado previamente la actividad ofrecida en la Propuesta N° 4, Diseño, construcción y evaluación de máquinas, el problema a resolver se centrará en lograr una manera eficiente de almacenar y conducir el agua para que ésta golpee con fuerza sobre las paletas de la rueda hidráulica.
El docente proporcionará recipientes de diferentes tamaños, y propondrá que los llenen con agua y que ensayen el funcionamiento de los motores cambiando la altura del recipiente.
Ilustración: Gustavo Damiani
Será necesario guiar la salida del agua mediante una manguera delgada, del tipo de las de pecera. Un broche o una canilla de pecera podrán servir para controlar la salida del agua.
Mediante ensayos los alumnos deberán notar que:
En el caso de que sea necesario que los alumnos diseñen y construyan la rueda hidráulica, se necesitará disponer de dos clases más (véase la Propuesta N° 4 anteriormente citada).
En la clase siguiente sugerimos centrar la atención en el diseño del mecanismo necesario para mover las varillas limpiadoras, a partir de un movimiento lineal2. Aquí proponemos centrar el trabajo en estructuras articuladas como medios para transmitir, transformar y amplificar desplazamientos. Puede presentarse el problema mostrando a los alumnos un dispositivo como el de la figura de la derecha construido mediante sorbetes y alfileres, y disimulado detrás de un trozo de cartón o madera.
Los alumnos, trabajando con sorbetes y alfileres, diseñarán y construirán una estructura que se comporte como la del modelo.
Es conveniente plantear, en primer lugar, el diseño del mecanismo para mover una sola varilla limpiadora utilizando las dos manos.
Luego de que los alumnos construyan una estructura articulada como la de la figura anterior, puede preguntárseles si es posible lograr el mismo resultado pero utilizando una sola mano. Esto los llevará a reconocer la necesidad de fijar uno de los dos puntos de unión a alguna base.
Una vez construido el dispositivo, el docente propondrá a los alumnos que marquen, el desplazamiento de la varilla limpiadora cuando la horizontal se mueve cinco centímetros en línea recta y preguntará cómo puede lograrse que el recorrido de la misma se duplique.
Luego de algunos ensayos, los alumnos encontrarán que modificando la posición del punto de apoyo puede lograrse una amplificación del desplazamiento.
El desafío siguiente consiste en mover dos varillas juntas.
Para los más avanzados el desafío será lograr que las dos varillas se muevan en sentidos opuestos.
Mediante estas actividades breves los alumnos habrán adquirido un conjunto de conocimientos necesarios para resolver una parte importante del proyecto: el diseño del mecanismo necesario para producir el movimiento de las varillas limpiadoras a partir de un movimiento lineal.
En la clase siguiente podrán centrar la atención en resolver cómo generar este movimiento lineal a partir del movimiento de rotación generado por el motor.
En el caso de que los alumnos ya hayan realizado alguna actividad en la que pudieran haber tomado contacto con mecanismos de transformación de movimientos de rotación en lineales, deberán aplicar esos conocimientos a este caso.
En otro caso puede ser útil presentarles imágenes de diferentes sistemas en los que se producen estos tipos de transformaciones. Los alumnos deberán reconocer los mecanismos allí presentes y pensar cómo aprovecharlos para resolver el problema.
Ilustraciones: Gustavo Damiani
Luego de todo este trabajo de investigación, que llevó aproximadamente tres clases, los alumnos habrán incrementado la base de conocimientos necesarios para resolver el problema. Estarán en condiciones, entonces, de completar sus diseños, eligiendo los materiales más adecuados para cada una de las partes, las formas y las dimensiones y los modos de unión. Durante esta etapa, que puede llevar tres clases más, la realización de representaciones será una herramienta de ayuda para la toma de decisiones.
Sugerimos que el docente les proponga, también, que realicen una planificación del trabajo de construcción, y que los ayude a reconocer las tareas a llevar a cabo, identificando los materiales y herramientas necesarias para cada una, dividiendo las tareas entre los integrantes del grupo y asignando roles.
Una vez que todos los grupos hayan construido, probado y ajustado sus modelos, se puede plantear una reflexión acerca de la secuencia de trabajo que se ha seguido desde que se comenzó con el proyecto hasta que se arribó a la solución. En este sentido sugerimos realizar, junto con los alumnos, una lista que resuma las diferentes etapas del trabajo:
Como cierre puede comentarse que, así como en el aula se siguieron ciertos pasos para llevar adelante el proyecto, las personas que trabajan realizando proyectos tecnológicos también tienen que respetar una serie de pasos. Normalmente disponen de un tiempo determinado, un presupuesto que hay que respetar y ciertas exigencias de funcionamiento para las soluciones. Una buena planificación previa ayuda a lograr el éxito del proyecto.
Si bien puede estimularse este tipo de trabajo en los alumnos, no se espera que estos actúen como los profesionales de la Tecnología. El docente debe tener en cuenta que planificar y ejecutar proyectos es una práctica que requiere de cierta capacidad de anticipación, de conocimientos previos relacionados con el problema que se está resolviendo y del manejo de ciertas herramientas vinculadas con la planificación, la organización y la gestión de proyectos y que esto no se alcanza ni con una, ni con dos actividades, ni con el trabajo de un año, ni con el de todo el ciclo.
Consideramos interesante proponer a los alumnos que agreguen al sistema un dispositivo medidor de nivel que permita conocer en todo momento la cantidad de agua que hay en el tanque (véase la Propuesta Nº 5, Diseñando un indicador de nivel). De este modo, el proyecto estará integrando problemas asociados con operaciones sobre flujos de materia, energía e información.