Objetivos (5 - 7 minutos)

1. Comprender el concepto de palancas y su importancia en la física y en el mundo práctico.
2. Identificar los elementos que componen una palanca: punto de apoyo, fuerza aplicada y carga resistente.
3. Aplicar los principios de las palancas en problemas reales, calculando la relación entre los brazos de momento y las fuerzas aplicadas.

Objetivos secundarios:

• Estimular el análisis crítico y la resolución de problemas a través de la aplicación de conceptos teóricos.
• Fomentar la colaboración y el pensamiento en equipo a través de actividades prácticas.
• Desarrollar habilidades de comunicación y presentación al discutir y presentar soluciones a problemas en grupo.

Introducción (10 - 15 minutos)

1. Revisión de Contenidos Anteriores:

   • El profesor inicia la clase recordando los conceptos de fuerza, torque y momento, que fueron discutidos en clases anteriores.
   • También se realiza una breve revisión sobre la definición de equilibrio y sus aplicaciones prácticas.

2. Situaciones Problema:

   • El profesor presenta dos situaciones problema:
     1. ¿Cómo diseñaría un ingeniero un balancín que pudiera ser utilizado por niños y adultos de diferentes pesos?
     2. En un juego de tira y afloja, ¿cómo un equipo logra jalar al otro, incluso siendo más débil?

3. Contextualización:

   • El profesor contextualiza la importancia de las palancas, explicando que se utilizan ampliamente en muchos aspectos de nuestras vidas, desde las herramientas que usamos hasta las máquinas complejas que nos ayudan en el día a día.
   • Se menciona que la comprensión de las palancas es fundamental para ingenieros, arquitectos, diseñadores industriales e incluso para atletas que desean optimizar el uso de su fuerza.

4. Llamado de Atención:

   • Para despertar el interés de los alumnos, el profesor comparte algunas curiosidades sobre las palancas:
     1. La palabra 'palanca' proviene del latín 'levis', que significa 'ligero', indicando cómo las palancas pueden ayudarnos a mover objetos grandes con facilidad.
     2. Arquímedes, un famoso matemático y físico griego, dijo: 'Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo', refiriéndose a la poderosa influencia que las palancas tienen en nuestra capacidad de realizar trabajo.
   • Además, el profesor puede compartir la historia de las palancas, desde sus primeras aplicaciones en la Antigua Grecia hasta las modernas innovaciones tecnológicas que dependen de este concepto.

Desarrollo (20 - 25 minutos)

1. Actividad Práctica 1 - El Brazo de Momento en el Equilibrio de un Balancín

   • División de Grupos: Los alumnos se dividen en grupos de 4 a 5 personas. Cada grupo recibe un conjunto de materiales para la construcción de un mini balancín (por ejemplo, palitos de helado, corchos, cuerdas, pesos pequeños, etc.).
   • Descripción de la Actividad: El objetivo de la actividad es diseñar y construir un balancín que permanezca en equilibrio, independientemente del peso colocado en cada lado. Los alumnos deben aplicar los conceptos de palancas, equilibrio y momento para lograr este objetivo.
   • Desarrollo de la Actividad: Los alumnos, bajo la supervisión del profesor, diseñan y construyen sus balancines. Prueban el equilibrio del balancín agregando pesos de diferentes tamaños en cada lado. Cada vez que agregan un peso, los alumnos deben calcular el nuevo equilibrio y el brazo de momento correspondiente. Registran sus cálculos y observaciones en un informe.
   • Conclusión de la Actividad: Los grupos presentan sus balancines e informes a la clase. Explican cómo aplicaron los conceptos de palancas y equilibrio en su proyecto. El profesor facilita la discusión, aclara dudas y establece conexiones con la teoría.

2. Actividad Práctica 2 - La Palanca en el Juego de Tira y Afloja

   • Descripción de la Actividad: El profesor simula un juego de tira y afloja en el aula, utilizando una cuerda y pesos de diferentes tamaños para representar los equipos. El profesor pide a dos alumnos que actúen como 'capitanes' y coordinen sus equipos. El objetivo es que los alumnos, utilizando la cuerda como palanca, entiendan cómo la posición del punto de apoyo y la distribución de fuerzas afectan el movimiento.
   • Desarrollo de la Actividad: Los alumnos realizan el juego de tira y afloja, con el profesor observando y orientando. Después de cada ronda, el profesor les pide a los alumnos que reflexionen sobre sus estrategias y observaciones, haciendo preguntas como: '¿Cómo afectó la posición del punto de apoyo al resultado?' y '¿Cómo distribuyeron sus fuerzas para obtener ventaja?'.
   • Conclusión de la Actividad: La actividad concluye con una discusión grupal sobre las observaciones y aprendizajes de los alumnos. El profesor refuerza los conceptos de palancas y equilibrio, y cómo se aplican a la situación del juego de tira y afloja.

3. Actividad Práctica 3 - Palancas en la Vida Real

   • Discusión en Grupo: Después de las actividades prácticas, el profesor propone una discusión grupal sobre otras situaciones cotidianas en las que se utilizan palancas, como abrir una puerta, usar una pinza, etc. Se alienta a los alumnos a compartir sus observaciones y experiencias.
   • Conexión con la Teoría: El profesor, basándose en las observaciones de los alumnos, refuerza los conceptos teóricos de las palancas y cómo se aplican en diversas situaciones reales. El profesor también puede introducir el concepto de 'ventaja mecánica', que es la relación entre la fuerza aplicada y la fuerza resultante en una palanca.
   • Reflexión Final: Se invita a los alumnos a reflexionar sobre la importancia de las palancas en sus vidas y en varias industrias. También se les anima a pensar en otras aplicaciones de las palancas que no se discutieron en clase.

Retorno (8 - 10 minutos)

1. Discusión en Grupo (3 - 4 minutos)

   • El profesor reúne a todos los alumnos para una discusión grupal. Cada grupo tiene hasta 3 minutos para compartir sus soluciones o conclusiones de las actividades prácticas.
   • El profesor fomenta la participación de todos los alumnos, asegurando que todos los grupos tengan la oportunidad de compartir sus ideas.

2. Verificación de los Objetivos (2 - 3 minutos)

   • El profesor revisa rápidamente los Objetivos de la clase y pide a los alumnos que reflexionen sobre cómo las actividades prácticas ayudaron a alcanzar esos Objetivos.
   • Esto sirve para que los alumnos perciban la aplicación práctica de los conceptos teóricos que se discutieron en clase.

3. Conexión con la Teoría (1 - 2 minutos)

   • El profesor establece la conexión entre las actividades prácticas y la teoría, destacando cómo se aplicaron los conceptos de palancas, equilibrio y momento en las situaciones reales propuestas.
   • El profesor también refuerza la importancia de entender las palancas, no solo en la física, sino también en varias industrias y en nuestra vida cotidiana.

4. Reflexión Final (2 - 3 minutos)

   • El profesor propone que los alumnos reflexionen sobre lo que aprendieron en clase. Algunos puntos para reflexionar podrían ser:
     1. ¿Cuál fue el concepto más importante que aprendieron hoy?
     2. ¿Qué preguntas aún no han sido respondidas?
   • Se alienta a los alumnos a anotar sus reflexiones y dudas, que pueden discutirse en la próxima clase o en una sesión de dudas.
   • El profesor agradece la participación de todos, destaca la importancia del aprendizaje activo y del trabajo en equipo, y finaliza la clase.

Este momento de Retorno es crucial para consolidar el aprendizaje de los alumnos, permitiéndoles establecer conexiones entre la teoría y la práctica, y reflexionar sobre lo aprendido. Además, proporciona al profesor una retroalimentación valiosa sobre la eficacia de la clase y sobre las áreas que pueden necesitar refuerzo en clases futuras.

Conclusión (5 - 7 minutos)

1. Resumen de los Contenidos (2 - 3 minutos)

   • El profesor hace un resumen de los puntos principales abordados durante la clase, recordando la definición de palancas, los componentes que las componen (punto de apoyo, fuerza aplicada y carga resistente) y cómo estos componentes actúan para generar el movimiento.
   • También se refuerza la idea de que las palancas se utilizan en diversas situaciones de nuestro día a día, desde las herramientas que utilizamos hasta en máquinas complejas.
   • El profesor puede utilizar un pizarrón o diapositivas para esquematizar y visualizar los conceptos resumidos.

2. Conexión Teoría-Práctica (1 - 2 minutos)

   • El profesor destaca cómo las actividades prácticas realizadas por los alumnos permitieron la aplicación de los conceptos teóricos de palancas en situaciones reales.
   • Se menciona que la comprensión teórica de las palancas ayuda en la resolución de problemas prácticos y en la comprensión de cómo funcionan diversas máquinas y mecanismos.

3. Materiales Complementarios (1 - 2 minutos)

   • El profesor sugiere materiales de estudio adicionales para los alumnos que deseen profundizar sus conocimientos sobre palancas. Estos materiales pueden incluir libros de texto, videos educativos, sitios web de física, entre otros.
   • Es importante que estos materiales sean accesibles para los alumnos y que puedan consultarse fuera del horario de clase, permitiendo un estudio autónomo y complementario.

4. Importancia del Tema (1 minuto)

   • Para concluir, el profesor refuerza la importancia del tema abordado para el día a día de los alumnos. Se destaca que la comprensión de las palancas no solo es relevante para la disciplina de física, sino también para diversas áreas de actuación, como ingeniería, arquitectura, diseño industrial, entre otras.
   • Además, se menciona que la habilidad de aplicar conceptos teóricos en situaciones prácticas, que fue practicada durante la clase, es una competencia valiosa que puede aplicarse en muchos otros contextos.

Al final de la clase, los alumnos deben haber consolidado sus conocimientos sobre palancas, comprendido la importancia de este concepto y adquirido habilidades prácticas para aplicarlo en situaciones reales. A través de la metodología de Aula Invertida, se les animó a asumir un papel activo en su propio aprendizaje, colaborando en grupo, resolviendo problemas y reflexionando sobre lo aprendido. El profesor, a su vez, tuvo la oportunidad de observar el progreso de los alumnos, aclarar dudas, corregir errores y ajustar su enseñanza según fuera necesario.