El proyecto de recreación de los inventos de Leonardo da Vinci mediante impresoras 3D se fundamenta en varios aspectos clave del currículo de Física y Química de 4º de ESO, a través de la integración de competencias y contenidos del área, así como el desarrollo de habilidades transversales que responden a las demandas del perfil de salida del estudiante al final de la etapa de educación secundaria obligatoria.
A continuación, se detallan los fundamentos curriculares que sustentan este proyecto:
El proyecto está alineado con varias de las competencias clave que deben ser trabajadas durante la educación secundaria, en particular:
Competencia en ciencia, tecnología e ingeniería (CTE): Este proyecto promueve el desarrollo de la competencia científica y tecnológica de los estudiantes, pues les permite conocer y aplicar conceptos de la física relacionados con la mecánica, la energía y la óptica, mientras trabajan con tecnologías avanzadas como las impresoras 3D y el diseño asistido por ordenador (CAD). Los alumnos tienen la oportunidad de experimentar de manera práctica y creativa con estos conceptos, mejorando su comprensión y habilidades en el uso de tecnologías emergentes.
Competencia matemática y competencias básicas en ciencia y tecnología: La comprensión y aplicación de los principios científicos de la física, como las fuerzas, el movimiento y la energía, son fundamentales en el proyecto. Además, el uso del software de diseño 3D y el análisis físico de los inventos de Leonardo da Vinci requieren el manejo de conceptos matemáticos como proporciones, escalas, geometría, y cálculo de fuerzas, lo que refuerza la competencia matemática de los estudiantes.
Competencia digital: El uso de las impresoras 3D, así como la necesidad de emplear programas de diseño (CAD) y realizar impresiones digitales, fomenta el desarrollo de la competencia digital. Los alumnos aprenden a manejar tecnologías avanzadas que son esenciales en la industria y el mundo profesional actual.
Competencia en el aprendizaje autónomo y la iniciativa personal: Los estudiantes son responsables de la investigación, el diseño y la creación de los modelos 3D, lo que fomenta la autonomía, la toma de decisiones y la capacidad de aprender de manera independiente, buscando información y recursos adicionales según lo necesiten durante el proceso.
Competencia en comunicación lingüística: El proyecto incluye una presentación oral final en la que los estudiantes deben explicar y argumentar el funcionamiento de sus inventos, relacionándolos con los conceptos científicos estudiados. Esto favorece el desarrollo de su capacidad de expresión verbal y escrita en un contexto técnico-científico.
El proyecto se vincula directamente con los contenidos de la asignatura de Física y Química para 4º de ESO, favoreciendo su comprensión práctica y aplicada. Algunos de los contenidos clave son:
Mecánica y fuerzas: El análisis y diseño de las máquinas de Leonardo da Vinci implica el estudio de las fuerzas, el movimiento y la energía, lo cual es fundamental en la comprensión de la física clásica. Los estudiantes investigarán los principios mecánicos de las máquinas voladoras, el carro blindado, las poleas y los engranajes, y aplicarán estos conceptos para construir los modelos con impresoras 3D.
Energía: Los inventos de Da Vinci, como la rueda hidráulica y las máquinas de transmisión de energía, están basados en principios energéticos. Este contenido permitirá que los estudiantes comprendan la conversión de la energía potencial en cinética, la transmisión de energía en sistemas mecánicos y los diferentes tipos de energía involucrados.
Óptica: En algunos de los inventos de Leonardo, como las lentes y los experimentos sobre la visión, se puede abordar el estudio de la luz, la reflexión y la refracción. Esto permitirá a los alumnos aplicar principios de óptica en el contexto de las invenciones de Da Vinci.
Estructuras y materiales: El análisis de la resistencia de materiales y las estructuras que Leonardo diseñó permitirá a los estudiantes estudiar las propiedades de los materiales y su comportamiento bajo diferentes tipos de cargas, un contenido fundamental en la física aplicada.
Además de los contenidos específicos de la asignatura de Física y Química, este proyecto también contribuye al desarrollo de competencias transversales que son esenciales en el currículo educativo, tales como:
Trabajo en equipo y colaboración: Los estudiantes trabajarán en grupos, lo que fomenta la colaboración, la comunicación efectiva y el reparto de tareas. Estos son aspectos fundamentales no solo en el ámbito educativo, sino también en el mundo profesional.
Creatividad y resolución de problemas: Los alumnos deberán investigar y diseñar inventos que no solo sean funcionales, sino que también presenten soluciones innovadoras para replicar los principios de Da Vinci. Esto les invita a aplicar la creatividad y a desarrollar habilidades de resolución de problemas en contextos prácticos y reales.
Desarrollo de habilidades de presentación: La presentación final del proyecto permitirá a los estudiantes mejorar sus habilidades de comunicación oral, defender sus ideas y argumentar de manera clara y coherente sobre los conceptos científicos detrás de sus creaciones.
Este proyecto se alinea con el enfoque STEAM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Artes y Matemáticas), que busca integrar áreas del conocimiento tradicionalmente separadas, fomentando un aprendizaje multidisciplinario. La combinación de ciencia (Física y Química), tecnología (impresoras 3D), ingeniería (diseño y construcción de modelos), arte (inspiración en los inventos de Da Vinci) y matemáticas (aplicación de conceptos geométricos y físicos) refleja un enfoque integral y actualizado, alineado con las demandas del siglo XXI.
El proyecto permite también que los estudiantes comprendan el impacto histórico de los inventos de Leonardo da Vinci, quienes muchos siglos después siguen inspirando la tecnología moderna. Al explorar los inventos, los alumnos no solo adquieren conocimientos científicos y tecnológicos, sino también un entendimiento profundo del legado cultural de la ciencia y el arte a lo largo de la historia.
En resumen, el proyecto de recreación de los inventos de Leonardo da Vinci mediante impresoras 3D no solo se ajusta a los contenidos curriculares de Física y Química de 4º de ESO, sino que también desarrolla competencias clave para el siglo XXI, como la competencia digital, el trabajo colaborativo y la resolución creativa de problemas, al mismo tiempo que conecta a los estudiantes con la historia de la ciencia y la tecnología.