Plan de Estudio STEM para Quinto Grado

Disciplinas STEM y Habilidades

Ciencia: Biología (sistemas respiratorio e inmunológico), biomecánica (palancas en el cuerpo).
Tecnología: Recolección de datos (sensores, apps de fitness), prototipado de apps (Figma, Marvel).
Ingeniería: Diseño de un modelo de pulmón funcional, diseño de una herramienta de asistencia (ej. alcanzador).
Matemáticas: Análisis de datos (promedio, mediana, moda de pasos/ritmo cardíaco), porcentajes (mejora).

Pensamiento Crítico: ¿Cómo se conectan mis sistemas corporales? ¿Cómo pueden los datos mejorar mi salud?
Colaboración: Recolectar y anonimizar datos de salud de la clase para un análisis grupal.

Actividades Prácticas («Hands-on»)

• Modelo de Pulmón Funcional: Construir un modelo que demuestre la acción del diafragma usando una botella, globos y una membrana de hule.
• Hackatón de «App» de Salud: En papel o usando una app simple (como Marvel o Figma), diseñar el prototipo de una app que resuelva un problema de salud (ej. «recordar beber agua», «postura correcta»).
• Análisis de Datos de Fitness: Usar podómetros (o teléfonos) para rastrear los pasos diarios por una semana. Graficar los datos de la clase y encontrar el promedio, mediana y moda.

Evaluación Formativa

• Demostración y explicación del modelo de pulmón.
• Presentación del prototipo de la app (¿resuelve el problema?).
• Gráfica de datos de pasos y análisis escrito (3 conclusiones).

Integración de Valores Éticos

Privacidad de Datos: Discutir qué datos de salud son privados y por qué es importante protegerlos.
Empatía: Diseñar apps que sean inclusivas y fáciles de usar para todos.

Disciplinas STEM y Habilidades

Ciencia: Hidrología (cuencas), química (pH, nitratos), contaminación (puntual y no puntual).
Tecnología: Mapeo GIS (Google My Maps), kits de prueba de calidad del agua.
Ingeniería: Diseño de un sistema de filtración de agua, diseño de un modelo de cuenca.
Matemáticas: Cálculo de área (cuenca), medición (partes por millón), análisis de datos (niveles de contaminantes).

Pensamiento Sistémico: ¿Cómo la basura de una calle termina en el océano? ¿Cómo se conectan todos los ríos?
Alfabetización Digital: Superponer capas de datos (fábricas, granjas, ríos) en un mapa digital.

Actividades Prácticas («Hands-on»)

• Modelo de Cuenca Contaminada: Arrugar papel aluminio para crear una «cuenca». Rociar «contaminantes» (colorante, chispas de chocolate) y simular lluvia para ver cómo todo fluye a un punto.
• Desafío de Filtración de Agua: Dar a los grupos «agua sucia» (tierra, aceite vegetal, café). Deben diseñar y construir el filtro más efectivo usando capas (algodón, arena, grava, carbón activado).
• Mapeo de la Cuenca Local: Usar Google My Maps para trazar la cuenca de su propia escuela. Identificar fuentes potenciales de contaminación (calles, estacionamientos).

Evaluación Formativa

• Prueba de calidad del agua filtrada (¿qué tan limpia quedó?).
• Mapa digital de la cuenca con análisis de riesgos.
• Explicación del modelo de cuenca contaminada.

Integración de Valores Éticos

Responsabilidad Cívica: Entender que nuestras acciones locales (basura) tienen impactos globales (océanos).
Justicia Ambiental: Discutir por qué algunas comunidades sufren más la contaminación del agua que otras.

Disciplinas STEM y Habilidades

Ciencia: Psicología (comportamiento del mercado, miedo vs. avaricia).
Tecnología: Simuladores de bolsa de valores (ej. Investopedia, MarketWatch).
Ingeniería: Diseño de una «cartera de inversión» diversificada (un sistema).
Matemáticas: Porcentajes (ganancias/pérdidas), decimales (precios de acciones), gráficas de líneas (historial de precios), interés compuesto (concepto).

Pensamiento Crítico: ¿Qué hace que el precio de una acción suba o baje? ¿Por qué es riesgoso poner todo el dinero en un solo lugar (diversificación)?
Planificación: Estrategia de inversión a largo plazo vs. corto plazo.

Actividades Prácticas («Hands-on»)

• Simulación de la Bolsa de Valores: Dar a cada grupo $10,000 virtuales. Usando un simulador (o una hoja de cálculo simple), deben investigar y «comprar» 3-5 acciones de compañías que conozcan (ej. Disney, Nintendo, Tesla).
• Rastreador de Acciones: Rastrear sus acciones por 4 semanas. Graficar el rendimiento y calcular la ganancia/pérdida porcentual total.
• Debate de Diversificación: Un grupo «invierte» todo en una acción. Otro grupo «invierte» $2,000 en 5 acciones. Simular un evento (ej. «La acción X cae 50%»). Discutir qué cartera fue más resiliente.

Evaluación Formativa

• Presentación final de la cartera (¿Por qué eligieron esas acciones? ¿Qué aprendieron?).
• Cálculo correcto de la ganancia/pérdida porcentual.
• Escrito reflexivo sobre riesgo y diversificación.

Integración de Valores Éticos

Inversión Ética (ESG): Discutir: ¿Invertirías en una compañía que daña el medio ambiente si te da mucho dinero?
Paciencia: Entender que la inversión (generalmente) es un juego a largo plazo.

Disciplinas STEM y Habilidades

Ciencia: Física (las 4 fuerzas del vuelo: sustentación, peso, empuje, resistencia), Principio de Bernoulli (concepto).
Tecnología: Simuladores de vuelo (simples), túnel de viento (casero).
Ingeniería: Proceso de diseño (diseño de alas, cohetes), pruebas iterativas.
Matemáticas: Medición (distancia, tiempo de vuelo, ángulos de alas), recolección de datos.

Pensamiento Crítico: ¿Qué forma de ala crea más sustentación? ¿Cómo puedo reducir la resistencia?
Colaboración: «Equipo de ingenieros» para diseñar, construir y probar un planeador.

Actividades Prácticas («Hands-on»)

• Competencia de Planeadores de Papel: Ir más allá del avión simple. Investigar 3 diseños (ej. dardo, planeador, ala delta) y probar cuál vuela más lejos (distancia) o por más tiempo (tiempo en el aire).
• Túnel de Viento Casero: Construir un túnel de viento simple con una caja de cartón y un ventilador. Probar diferentes formas (curva, plana, gruesa) y medir la resistencia (con una balanza simple).
• Cohetes de Presión (Agua/Aire): (Con supervisión). Usar botellas de plástico, cartón para aletas y un lanzador (comprado o hecho) para lanzar cohetes. Probar cómo diferentes cantidades de agua o diseños de aletas afectan la altura.

Evaluación Formativa

• Tabla de datos de los 3 diseños de planeadores.
• Diagrama de las 4 fuerzas del vuelo en su diseño de planeador.
• Informe de laboratorio del cohete (¿Qué diseño llegó más alto y por qué?).

Integración de Valores Éticos

Seguridad e Ingeniería: Discutir por qué las pruebas rigurosas son vitales en la aeronáutica.
Innovación: Reconocer la perseverancia de los pioneros del vuelo (hermanos Wright).

Disciplinas STEM y Habilidades

Ciencia: Geología (placas tectónicas, fallas, ciclo de las rocas), sismología (ondas P y S).
Tecnología: Lectura de sismógrafos (simulados), investigación de zonas sísmicas (mapas).
Ingeniería: Diseño estructural (triangulación, amortiguadores), construcción de una «mesa sísmica».
Matemáticas: Escala de Richter (logarítmica, concepto), medición (altura de la estructura, peso soportado).

Pensamiento Crítico: ¿Por qué algunas estructuras caen y otras no? ¿Qué formas son más fuertes?
Creatividad: Usar materiales limitados para construir una torre fuerte y flexible.

Actividades Prácticas («Hands-on»)

• Simulador de Placas Tectónicas: Usar galletas Graham sobre glaseado (astenosfera) para simular límites convergentes, divergentes y transformantes.
• Mesa Sísmica Casera: Construir una «mesa sísmica» (bandeja sobre canicas o pelotas de goma) para simular un terremoto.
• Desafío de la Torre de Malvaviscos: Usando espagueti, cinta, estambre y un malvavisco, construir la torre más alta que pueda sobrevivir 30 segundos en la «mesa sísmica».

Evaluación Formativa

• Explicación del modelo de placas tectónicas.
• Altura y resiliencia de la torre de malvaviscos (rúbrica).
• Rediseño: ¿Qué cambiarían en su torre después de la primera prueba? (Iteración).

Integración de Valores Éticos

Resiliencia Comunitaria: Discutir cómo la ingeniería salva vidas y ayuda a las comunidades a recuperarse.
Preparación: Crear un plan de seguridad familiar para desastres naturales.

Disciplinas STEM y Habilidades

Ciencia: Ciencia de datos (recolección, limpieza, visualización), identificación de patrones.
Tecnología: Hojas de cálculo (Google Sheets – gráficas), prototipado de UI/UX (Figma, Canva).
Ingeniería: Proceso de diseño de software (user stories, wireframes, prototipos).
Matemáticas: Estadística descriptiva (promedio, mediana, moda, rango), gráficas (barra, línea, pastel).

Alfabetización Digital: Entender cómo las apps usan tus datos.
Colaboración: «Equipos de producto» con diseñadores, analistas y gerentes de producto (roles).

Actividades Prácticas («Hands-on»)

• Encuesta y Análisis de Datos: En grupos, crear una encuesta simple (ej. «Snack favorito», «Tiempo de pantalla»). Recolectar datos, limpiarlos (quitar respuestas sin sentido) y visualizarlos en Google Sheets.
• De Datos a Conclusión: Cada grupo presenta su gráfica y 3 «conclusiones» o «patrones» que encontraron (ej. «La mayoría prefiere snacks salados»).
• Prototipo de App Basado en Datos: Basado en un problema encontrado (ej. «La gente olvida tomar agua» – Unidad 1), diseñar un prototipo de alta fidelidad (con colores y botones) en Canva o Figma que resuelva ese problema.

Evaluación Formativa

• Presentación del análisis de datos (calidad de la gráfica y conclusiones).
• Prototipo de la app (¿es funcional? ¿resuelve el problema?).
• Autoevaluación del trabajo en equipo (roles).

Integración de Valores Éticos

Ética de Datos: Discutir el sesgo. ¿Nuestra encuesta representó a todos? ¿Qué pasa si solo encuestamos a niños?
Propiedad de Datos: ¿A quién pertenecen los datos que recolectamos?

Disciplinas STEM y Habilidades

Ciencia: Ciclo del carbono, cambio climático, gases de efecto invernadero (CO2, metano).
Tecnología: Calculadoras de huella de carbono (en línea), investigación de «millas de comida».
Ingeniería: Diseño de un plan de reducción de carbono (un sistema) para el aula o la casa.
Matemáticas: Análisis de datos (de la calculadora), multiplicación (cálculo de millas), porcentajes (reducción).

Creatividad: Proponer soluciones innovadoras para reducir el desperdicio.
Pensamiento Crítico (Sistémico): Rastrear el impacto de una sola decisión (ej. comprar una manzana de Chile vs. local).

Actividades Prácticas («Hands-on»)

• Calcula tu Huella: Usar una calculadora en línea (simplificada, para niños) para estimar la huella de carbono de su familia. Identificar el «punto caliente» (ej. transporte, comida).
• Mapeo de «Millas de Comida»: Investigar de dónde vienen 5 alimentos en su cocina. Mapear la distancia que viajaron.
• Proyecto de Reducción de Carbono: En grupos, elegir un área (energía, desperdicio, transporte) y diseñar un plan de ingeniería de sistemas para reducir la huella del aula en un 10%.

Evaluación Formativa

• Infografía de la huella de carbono.
• Mapa de «millas de comida» con análisis.
• Presentación del plan de reducción de carbono (¿es factible?).

Integración de Valores Éticos

Sostenibilidad: Entender que los recursos son finitos.
Agencia Personal: Reconocer que las decisiones individuales, sumadas, tienen un impacto masivo.
Conciencia Global: Ver el cambio climático como un problema compartido.

Disciplinas STEM y Habilidades

Ciencia: Biología (hidroponía), química (creación de O2), geología marciana.
Tecnología: Diseño 3D (Tinkercad, Minecraft), robótica (concepto de rovers).
Ingeniería: Ingeniería de sistemas (integración de soporte vital, energía, comida, vivienda), diseño de hábitat.
Matemáticas: Presupuesto (recursos limitados), cálculo de área/volumen (hábitats), raciones.

Colaboración: Proyecto multidisciplinario que requiere que todos los «expertos» (agua, energía, comida) trabajen juntos.
Pensamiento Crítico (Sistémico): ¿Cómo un fallo en el sistema de agua afecta al sistema de comida y al soporte vital?

Actividades Prácticas («Hands-on»)

• Investigación de Roles: Dividir la clase en «equipos de misión»: Equipo de Agua (Unidad 2), Equipo de Energía (Unidad 7), Equipo de Comida (Hidroponía), Equipo de Hábitat (Unidad 5).
• Diseño del Sistema de Soporte Vital: Cada equipo diseña su sistema (ej. un plan de reciclaje de agua, un sistema de paneles solares, un plan de cultivo hidropónico).
• Maqueta 3D de la Colonia: Integrar todos los diseños en una maqueta 3D (digital en Tinkercad/Minecraft o física con materiales reciclados) que muestre cómo están conectados.

Evaluación Formativa

• Informe de diseño de cada equipo (¿su sistema funciona?).
• Presentación final de la maqueta de la colonia (¿están todos los sistemas integrados?).
• Reflexión: ¿Cuál fue el mayor desafío de vivir en un sistema cerrado?

Integración de Valores Éticos

Colaboración Radical: La supervivencia depende al 100% del trabajo en equipo.
Sostenibilidad Extrema: No hay «desperdicio» en Marte; todo debe ser reutilizado.
Gobernanza: ¿Cómo se tomarían decisiones justas en la colonia?