PLTW y educación STEM

Estructura y función: explorando el diseño

Los alumnos descubren el proceso de diseño, identifican productos a su alrededor diseñados por ingenieros y utilizan lo que han aprendido para diseñar sus propios pinceles.

Empujones y tirones

Los alumnos investigan diferentes fuerzas de empuje y tracción y aplican lo que saben a un proyecto de instalación de un columpio.

Estructura y función: el cuerpo humano

Los alumnos exploran la relación entre la estructura y la función en el cuerpo humano y, a continuación, diseñan un molde.

Animales y algoritmos

Los alumnos exploran las formas en que las personas controlan y utilizan la tecnología, y programan sus propias animaciones digitales.

La luz solar y el clima

Los alumnos aprenden sobre el efecto del calentamiento del sol en la Tierra. Investigan cómo el sol afecta a los diferentes materiales terrestres, lo que les lleva a comprender cómo el sol influye en nuestro clima. Los alumnos aprenden a describir el clima para realizar observaciones y recopilar datos. Utilizan estos datos para describir patrones a lo largo del tiempo, lo que ayuda a predecir el clima. Los alumnos ven el pronóstico del tiempo local para comprender cómo el clima afecta a su vida cotidiana. Practican cómo vestirse para el día vistiendo a Angelina, Mylo o Suzi según el pronóstico. A continuación, utilizan el proceso de diseño para diseñar una estructura que pueda reducir el efecto del calentamiento solar.

Los seres vivos: necesidades e impacto

Los alumnos investigan las necesidades de los seres vivos. Durante un paseo al aire libre, buscan plantas y animales y reflexionan sobre cómo se satisfacen sus necesidades en su entorno natural. A continuación, exploran cómo los seres vivos influyen en el entorno natural. Los alumnos participan en una simulación para observar cómo un animal influye en el entorno natural para satisfacer sus necesidades. A continuación, exploran las necesidades y deseos humanos y cómo los seres humanos influyen en el entorno natural, tanto positiva como negativamente. En un ejercicio para reducir los residuos, los alumnos utilizan el proceso de diseño para crear un nuevo juego u juguete a partir de materiales reutilizables.

Luz y sonido

Los alumnos investigan la luz y el sonido y luego diseñan una herramienta para comunicarse a distancia.

Luz: Observando el Sol, la Luna y las estrellas

Los alumnos amplían sus conocimientos sobre la luz y diseñan una estructura para el patio que proteja a los alumnos de la radiación UV.

Adaptaciones de los animales

Los alumnos aprenden sobre las adaptaciones de los animales y aplican lo aprendido para diseñar un calzado adecuado para explorar el desierto.

Narración animada

Los alumnos desarrollan habilidades de pensamiento computacional creando animaciones basadas en sus propios relatos cortos. 

Diseños inspirados en la naturaleza

Los alumnos investigan en qué se parecen los hijos a sus padres. Imitan los patrones de comportamiento de los animales que les ayudan a sobrevivir. Aprenden cómo las plantas y los animales tienen partes externas que les ayudan a satisfacer sus necesidades. Con estos conocimientos, los alumnos siguen el proceso de diseño para construir un modelo de refugio al aire libre inspirado en las partes externas de las plantas y los animales.

Ciencia de los materiales: Propiedades de la materia

Los alumnos exploran la ciencia de los materiales y diseñan una forma de mantener fríos los helados, sin necesidad de una nevera portátil.

Ciencia de los materiales: forma y función

Los alumnos investigan las diversas formas en que los animales dispersan las semillas y polinizan las plantas, y luego utilizan lo que saben para diseñar un dispositivo de jardinería.

La Tierra cambiante

Los alumnos exploran cómo la superficie de la Tierra está en constante cambio y luego diseñan soluciones para una comunidad ficticia amenazada por un deslizamiento de tierra.

Cuadrículas y juegos

Los alumnos aprenden la secuencia y la estructura necesarias en los programas informáticos y trabajan en equipo para crear juegos para tabletas.

Los seres vivos: la diversidad de la vida

Los alumnos aprenden sobre la diversidad de la vida en los hábitats, o biodiversidad. Observan diferentes hábitats y los seres vivos que crecen en ellos. Participan en tres escenarios para aprender la importancia de tener muchos organismos diferentes en un hábitat. A continuación, los alumnos investigan cuánta agua y luz solar necesitan las plantas para crecer en un entorno. Utilizan el proceso de diseño para diseñar un jardín en macetas que crezca en un entorno específico.

Estabilidad y movimiento: la ciencia del vuelo

Los alumnos aprenden sobre las fuerzas que intervienen en el vuelo y luego diseñan una solución para entregar suministros de ayuda mediante una aeronave.

Estabilidad y movimiento: fuerzas e interacciones

Los alumnos exploran máquinas simples como ruedas y ejes, palancas, planos inclinados y otros, y luego utilizan lo que saben para rescatar a un animal atrapado en el zoológico.

Variación de los rasgos

Los alumnos investigan las diferencias entre los rasgos genéticos heredados y los rasgos aprendidos o influenciados por el entorno, y luego modelan cómo se transmite el gen responsable del color del tallo de una planta.

Patrones de programación

Los alumnos descubren el poder de la modularidad y la abstracción y luego utilizan lo que saben para crear un videojuego para tableta.

Clima: factores y riesgos

Los alumnos exploran, recopilan y clasifican datos relacionados con tres factores que afectan al clima: precipitaciones, temperatura y viento. Contrastan el tiempo y el clima utilizando los tres factores en sus descripciones. Los alumnos exploran diferentes tipos de riesgos meteorológicos, incluidos los de su región. Diseñan una solución que reduce el impacto de un riesgo relacionado con el clima.

Ciclos de vida y supervivencia

Se presenta a los alumnos el concepto de ciclo de vida. Comparan y contrastan los ciclos de vida de diferentes animales para identificar características comunes y diferencias específicas. Los alumnos profundizan su comprensión de los ciclos de vida mientras investigan el ciclo de vida de las abejas melíferas. Aprenden que las abejas obreras tienen una relación importante con las plantas con flores que conecta sus ciclos de vida. Los alumnos investigan si vivir en grupo hace que las abejas melíferas sean más o menos susceptibles a los peligros. A continuación, los alumnos diseñan un hábitat para las abejas que favorezca su supervivencia. Crean una campaña de servicio público para compartir sus diseños y concienciar sobre la importancia de las abejas.

Cambios medioambientales

Los alumnos aprenden sobre los hábitats de la Tierra y cómo estos hábitats sustentan la vida. Los alumnos examinan fósiles e investigan lo que estos revelan sobre cómo los organismos y los hábitats se adaptan y cambian con el tiempo. Los alumnos identifican los factores que causan los cambios medioambientales y simulan el efecto que estos cambios tienen sobre los seres vivos. A continuación, analizan más detenidamente ejemplos específicos de cambios medioambientales en su propio hábitat. Los alumnos utilizan el proceso de diseño para explorar un problema causado por el cambio medioambiental y desarrollar un plan de acción para reducir o detener daños futuros.

Entrada/Salida: Sistemas informáticos

Los alumnos exploran cómo funcionan los ordenadores y luego crean un programa informático de tiempo de reacción para evaluar una línea de base antes de que se produzca una conmoción cerebral.

Entrada/Salida: Cerebro humano

Los alumnos aprenden sobre estímulos y respuestas y luego utilizan lo que saben para crear un vídeo con el fin de enseñar a los niños sobre las conmociones cerebrales.

Ondas y propiedades de la luz

Los alumnos observan la amplitud y la longitud de onda de las ondas en una simulación y describen sus patrones. Aprenden que las ondas transportan energía de un lugar a otro, lo que puede provocar el movimiento de los objetos. Aprenden que los colores vienen determinados por las longitudes de onda de la luz mediante una investigación en la que utilizan los colores primarios de la luz. A continuación, los alumnos exploran cómo interactúa la luz con diferentes materiales transparentes, translúcidos y opacos. Utilizan el proceso de diseño para crear un juego que incorpore los conocimientos y habilidades sobre la luz que han adquirido a lo largo del módulo.

Organismos: estructura y función

Los alumnos aprenden las características de los seres vivos y buscan similitudes entre los organismos. Examinan una amplia variedad de organismos, explorando sus estructuras internas y externas únicas para comprender cómo estas estructuras favorecen la supervivencia del organismo y se combinan con otras estructuras para funcionar como parte de un sistema más amplio. A continuación, los alumnos aplican los conocimientos y habilidades adquiridos mientras trabajan en el proceso de diseño para investigar, diseñar y construir un modelo de prótesis para un animal herido.

La Tierra: pasado, presente y futuro

Los alumnos exploran las características naturales de la Tierra. Aprenden sobre los diferentes accidentes geográficos y masas de agua. Los alumnos profundizan en los orígenes de los accidentes geográficos mientras aprenden sobre las placas tectónicas y los límites de las placas. Examinan cómo han cambiado los accidentes geográficos a lo largo del tiempo debido a la meteorización y la erosión. Los alumnos investigan cómo la meteorización mecánica y química afecta a la Tierra e identifican ejemplos de meteorización en su zona. Los alumnos utilizan el proceso de diseño para crear un documental que explique cómo se ha formado uno de los accidentes geográficos de la Tierra a lo largo del tiempo.

Tierra: impacto humano y desastres naturales

Los alumnos aprenden sobre la relación entre los seres humanos y el medio ambiente. Comienzan el módulo activando sus conocimientos sobre los recursos naturales. Aprenden cómo reducir el impacto que los seres humanos tienen sobre el medio ambiente y utilizan el proceso de diseño para crear un proyecto de reciclaje creativo. A continuación, los alumnos investigan los desastres naturales y diseñan kits de preparación para emergencias con el fin de demostrar su comprensión de los retos que plantean los desastres naturales. Los alumnos siguen el proceso de diseño para generar un plan que reduzca el impacto humano en la Tierra o que disminuya el impacto de los desastres naturales en los seres humanos.

Exploración energética

Los alumnos participan en exploraciones de fenómenos relacionados con la energía. Realizan observaciones, plantean preguntas y establecen conexiones mientras investigan las transferencias de energía. A lo largo del módulo, los alumnos exploran las conexiones con las profesiones y la necesidad de la energía en la vida real mientras visitan a varios empresarios a través de la experiencia interactiva Main Street. Para profundizar su comprensión de la energía, los alumnos diseñan una investigación para comprobar qué sucede cuando las canicas chocan en una pista. Cada empresario presenta un problema que hay que resolver. Los alumnos seleccionan un problema y utilizan el proceso de diseño para aplicar ideas científicas al diseño, la prueba y el perfeccionamiento de un dispositivo que convierte la energía de una forma a otra.

Robótica y automatización

Los alumnos exploran las formas en que se utilizan los robots en el mundo actual y, a continuación, diseñan un robot móvil capaz de retirar materiales peligrosos de un lugar afectado por una catástrofe.

Robótica y automatización: el reto

Los alumnos exploran el diseño mecánico y la programación informática y, a continuación, diseñan un vehículo guiado automáticamente para entregar suministros en un hospital.

Infección: Detección

Los alumnos exploran la transmisión de infecciones y realizan un experimento para ayudar a encontrar formas de prevenir la propagación de enfermedades.

Infección: modelización y simulación

Los alumnos investigan modelos y simulaciones y aplican sus conocimientos para programar un modelo que simule la propagación de infecciones. 

Materia: Propiedades y reacciones

Los alumnos aprenden los tres estados de la materia. Investigan mezclas de diferentes materiales que dan lugar a nuevas sustancias y conservan la masa. Los alumnos diseñan una prueba que demuestra que un objeto tiene las propiedades mecánicas requeridas.

Ecosistemas: flujo de materia y energía

Los alumnos aprenden sobre los ecosistemas de la Tierra y cómo fluye la energía del sol a las plantas y de las plantas a los animales. Los alumnos crean un modelo para describir la fotosíntesis y explicar cómo se introduce la energía del sol en un ecosistema. Los alumnos utilizan pruebas para defender la afirmación de que las plantas obtienen los materiales que necesitan para crecer principalmente del aire y el agua. Los alumnos aprenden cómo fluye la energía a través de un ecosistema y exploran una simulación sobre cómo un ecosistema puede desequilibrarse. Por último, los alumnos utilizan el proceso de diseño para desarrollar un plan de acción para proteger las plantas y los animales en un ecosistema que se ha desequilibrado debido a la actividad humana.

Patrones en el universo

Los alumnos comprenden que las estrellas son bolas de gas caliente. Aprenden que nuestro sol es una estrella situada en el centro de nuestro sistema planetario. Los alumnos aprenden sobre los patrones predecibles en la Tierra en relación con su lugar en el sistema solar. Diseñan una exposición para enseñar a otros un concepto que han aprendido a lo largo del módulo.

El agua de la Tierra y los sistemas interconectados

Los alumnos aprenden sobre los sistemas de la Tierra: la atmósfera, la hidrosfera, la geosfera y la biosfera. Los alumnos examinan cómo interactúan estos sistemas y analizan el papel de la gravedad dentro de cada sistema. Estudian en profundidad cómo los procesos del ciclo del agua se entrecruzan con cada uno de los sistemas y aplican estos conocimientos para investigar los factores que influyen en la velocidad de evaporación. Los alumnos utilizan el proceso de diseño para desarrollar un método para producir agua potable a partir de muestras de agua contaminada.

Al participar en actividades como la disección de un corazón de oveja, los estudiantes exploran conceptos de biología y medicina para determinar los factores que llevaron a la muerte de una persona ficticia. 

A través de proyectos como la identificación de un esqueleto mediante la antropología forense y el análisis de ADN, los estudiantes examinan las interacciones de los sistemas del cuerpo humano y aplican sus conocimientos para resolver casos médicos reales.

Los alumnos se sumergen en actividades como el diseño de un brazo protésico mientras siguen la vida de una familia ficticia e investigan cómo prevenir, diagnosticar y tratar enfermedades.

Los estudiantes aprovechan los conocimientos y habilidades adquiridos en cursos anteriores para diseñar sus propias soluciones innovadoras para los retos sanitarios más acuciantes del siglo XXI. Tienen la oportunidad de trabajar en un proyecto independiente con un mentor o asesor de una universidad, centro médico o institución de investigación.

Con énfasis en el pensamiento computacional y la colaboración, este curso de un año de duración ofrece un excelente punto de partida para que los alumnos comiencen o continúen la experiencia PLTW Computer Science pre-K–12. Computer Science Essentials expondrá a los alumnos a un conjunto diverso de conceptos, fundamentos y herramientas de pensamiento computacional, lo que les permitirá adquirir conocimientos y desarrollar confianza.

Utilizando Python® como herramienta principal, los alumnos aprenden los fundamentos de la programación, el procesamiento de datos, la seguridad de los datos y la automatización de tareas, al tiempo que aprenden a contribuir a una cultura informática inclusiva, segura y ética. El curso promueve el pensamiento computacional y los fundamentos de la programación, e introduce herramientas computacionales que fomentan la creatividad. Principios de informática ayuda a los alumnos a desarrollar conocimientos de programación y a explorar el funcionamiento de Internet. Los proyectos y problemas incluyen el desarrollo de aplicaciones, la visualización de datos, la ciberseguridad y la simulación. PLTW está reconocido por el College Board como proveedor acreditado de planes de estudios y desarrollo profesional para AP® Computer Science Principles (AP CSP). Esta acreditación confirma que todos los componentes de la oferta de PLTW Computer Science Principles se ajustan a los estándares del marco curricular AP y a la evaluación AP CSP.

Los alumnos profundizan en el proceso de diseño de ingeniería, aplicando estándares matemáticos, científicos y de ingeniería a proyectos prácticos, como diseñar un nuevo juguete o mejorar un producto existente.

Los alumnos exploran una amplia gama de temas de ingeniería, incluyendo mecanismos, resistencia de estructuras y materiales, y automatización, y luego aplican lo que saben para afrontar retos como el diseño de un coche autopropulsado.

Los estudiantes aprenden aspectos importantes del diseño y desarrollo de edificios y emplazamientos, y luego aplican lo que saben para diseñar un edificio comercial.

Los estudiantes descubren y exploran los procesos de fabricación, el diseño de productos, la robótica y la automatización, y luego aplican lo que han aprendido para diseñar soluciones a problemas reales de fabricación. 

Utilizando Python® como herramienta principal, los estudiantes desarrollan habilidades de pensamiento computacional y abordan retos como el diseño de aplicaciones para resolver problemas del mundo real para los clientes. 

Los estudiantes exploran los fundamentos de la informática participando en procesos de diseño de circuitos para crear lógica combinacional y lógica secuencial (memoria), tal y como hacen los ingenieros eléctricos en la industria.

Los estudiantes investigan y diseñan soluciones en respuesta a retos del mundo real relacionados con el agua potable limpia y abundante, el suministro de alimentos y las energías renovables. 

Los estudiantes exploran la amplia gama de oportunidades y experiencias profesionales que ofrece la ingeniería mientras resuelven problemas interesantes y desafiantes del mundo real, como la creación de un sistema de centros de ayuda natural o la búsqueda de soluciones para mejorar la seguridad y el bienestar de los ciudadanos locales.

Los estudiantes participan en una experiencia de investigación abierta en el curso PLTW Capstone, un programa culminante para aquellos que completan los cursos de secundaria de PLTW. Los estudiantes colaboran en equipos, diseñando y desarrollando soluciones originales a problemas del mundo real bien definidos y justificados.