En numerosas situaciones vinculadas con la práctica de la Tecnología nos enfrentamos a problemas en los que tenemos que analizar el comportamiento de mecanismos y máquinas (artefactos en general) sin la posibilidad de conocer su estructura interna. En esos casos, recurrimos a la observación de su funcionamiento externo y construimos modelos (mentales o físicos) de esa estructura.
Los alumnos suelen interesarse por saber cómo funcionan los dispositivos de uso cotidiano, y plantean hipótesis acerca de sus mecanismos ocultos. En el Segundo Ciclo planteamos este tipo de problemas conocidos como 'caja negra' con una doble intención: por un lado, como estrategia didáctica para trabajar contenidos vinculados, en este caso, con los mecanismos de transmisión y transformación de movimientos; por otro lado, como contenido procedimental que brinda a los alumnos las herramientas que necesita para construir modelos que expliquen el funcionamiento de los artefactos.
Le presentamos, a continuación, un modelo de actividad de 'caja negra' en la que los alumnos tendrán que analizar un dispositivo conocido por ellos (un picaporte) y luego diseñar y construir, con materiales sencillos, un mecanismo que reproduzca el funcionamiento de ese dispositivo analizado.
Hemos pensado una actividad para desarrollar en cuatro clases.
En la primera clase, les proponemos abrir la actividad planteando a los alumnos una serie de preguntas- problemas vinculadas con el funcionamiento del picaporte: ¿por cuántas partes está formado su mecanismo? ¿Será posible averiguarlo sin mirarlo por dentro?
A partir de estas preguntas disparadoras podrán analizar, junto con los alumnos, el funcionamiento del picaporte de la puerta del aula. Para sistematizar el análisis pueden construir en el pizarrón una tabla como la que ponemos a continuación y proponerles que la completen en base a los ensayos que realicen y a las conclusiones que obtengan.
| Cuando movemos... | sucede que... |
Las primeras relaciones que los alumnos expresan son aquellas que ya conocen (al bajar el picaporte, el pestillo se mete dentro de la puerta y, al subirlo, sale). En la medida en que observen que cuando el picaporte realiza un movimiento de rotación el pestillo se mueve en línea recta, se darán cuenta de que dentro de la puerta hay un mecanismo que provoca esa transformación de movimiento.
Ustedes pueden ayudar a los alumnos a profundizar la investigación y a completar la tabla mediante algunas preguntas que pongan en evidencia algunas relaciones aún no encontradas: ¿se mueve el picaporte cuando presionamos el pestillo? ¿Qué ocurre si presionamos el pestillo y luego lo soltamos? ¿Y si giramos el picaporte hacia abajo y luego lo soltamos?
La primera de las preguntas pone en evidencia que pestillo y picaporte son dos piezas independientes (el picaporte mueve el pestillo pero éste no mueve el picaporte). Las otras dos preguntas están planteadas de manera tal que los alumnos adviertan que se necesitan otros elementos para que determinados movimientos se realicen.
A continuación pueden proponer a los alumnos un proyecto de diseño y construcción de un dispositivo de funcionamiento similar al del picaporte.
El proyecto puede realizarse con kits didácticos de construcción o con elementos comunes (palitos de helado, bandas elásticas, tiras de cartón, alfileres, etc.). Para contener el mecanismo construido, puede bastar una caja de zapatos.
La próxima fase de la actividad (segunda y tercera clases) la realizan ustedes asumiendo un rol activo mientras los alumnos resuelven el problema. Por ejemplo:
Si bien los alumnos reconocen la necesidad de usar resortes o banditas elásticas en sus modelos, en muchos casos no reconocen que éstos deben vincular una parte fija con una móvil. Puede resultar útil, entonces, intercalar una miniactividad de análisis de juguetes o de otros dispositivos que contengan resortes o elementos elásticos.
En las imágenes que les presentamos a continuación, están esquematizadas algunas de las soluciones que usualmente proponen los alumnos.
En una cuarta y última clase, pediremos a los alumnos la realización de un listado donde consten las partes que forman su modelo y la función de cada una de ellas. En ese momento, abrimos la 'caja negra' y les presentamos el mecanismo real de un picaporte (en alguna cerrajería se pueden solicitar modelos de publicidad con tapas de acrílico o usar alguna imagen como la de la figura)
Ilustración: Gustavo Damiani
Luego pedimos a los alumnos que encuentren, en el modelo 'real' cada una de las funciones que crearon en sus modelos. De este modo los orientaremos para que reconozcan funciones análogas de determinadas partes que se presentan en formas y materiales diferentes.
Como complemento, será interesante llevar al aula una variedad de artefactos que posean en su interior diferentes mecanismos. Luego de observar esos mecanismos, invitamos a los alumnos a describir su funcionamiento, sin abrirlos, y realizar el esquema de su estructura interna. (Sugerimos trabajar con, canillas, portaminas, trabas de paraguas, botones de expulsión de pasacasetes, etc.)
Macaulay, D., Cómo funcionan las cosas. Nueva edición, Buenos Aires, Atlántida, 1996.
Tecnología EGB3, Una oportunidad en marcha. Video Nº 5: Análisis y creación de tecnologías. Ministerio de Educación de la Nación, 1999.