CONSTRUÏM UNA RESIDÈNCIA

1. PROTOTIP INICIAL

En aquesta primera proposta la nostra idea va ser crear torres per a tenir el màxim possible de finestres. Això ho vam poder aconseguir, però ens vam adonar que teníem una base (unitats^2 del terreny) que suposava un cost bastant gran i perdíem benefici. El benefici que sí que ha aportat, és que la nostra proposta final ha acabat sent basada en aquest primer prototip, reduint el terreny de base i fent que les torres fossin més altes, amb més finestres. Així i tot, en les següents propostes vam intentar canviar el nombre d'unitats^2 de terreny i nombre de finestres, per a veure com afectava el benefici total. Un punt el qual ens va ser útil a l'hora de crear la resta de propostes, és la importància de fer un recompte correcte i revisar-lo. És molt fàcil descomptar-se, i ho vam veure en l'error comes a l'hora d'introduir les dades a l'Excel.

El primer Excel mostra una puntuació total de benefici errònia, ja que no vam canviar les unitats^2 del terreny, no eren 3, sinó 9 unitats; el segon Excel mostra la puntuació de benefici correcta.

2. PROTOTIP 2. DESPRÉS DE LA PRIMERA MILLORA

En un principi pensàvem que havíem millorat la nostra proposta, atès que vam veure que les unitats^2 suposaven cost força gran i vam decidir reduir-les. Vam passar de 9 unitats^2 de terreny a 7 unitats^2. No obstant això, més tard ens en vam adonar havíem comptat malament, i que hi havia una habitació que no tenia finestres i, per tant, feia que la proposta fos errònia. Doncs, per poder millorar aquesta proposta s'hauria de moure la peça que queda sense finestres a un lloc on almenys tingues una finestra, però suposaria haver d'augmentar les unitats^2 de terreny.

3. PROTOTIP 3. DESPRÉS DE LA PRIMERA MILLORA

Vam començar amb aquesta proposta perquè vam observar el benefici final que ens aportava l'anterior prototip i el volíem millorar. Aleshores, vam pensar que aconseguint més teulades, tindríem més beneficis. Malauradament, tot i tenir 7 unitats de terreny i 14 teulades, la puntuació total va ser més baixa que la de les dues últimes, ja que no vam aconseguir tants nombres de finestres com ens pensàvem. Per tant, vam descartar la idea, amb el propòsit de distribuir el terreny d'una manera diferent i per aconseguir construir torres amb el màxim nombre de finestres possible.

Durant aquesta proposta vam considerar que, si creàvem més unitats de terreny i, per tant, aconseguíem tenir més habitacions de 4 finestres, podríem millorar la puntuació de la residència. Així doncs, en la proposta anterior teníem 7 unitats de terreny i vam voler afegir fins a 12 unitats^2 també vam reduir l'alçada dels pisos, assegurant que totes les habitacions tinguessin finestra. El benefici que vam aconseguir sorprenentment va donar 6.900 € sent una de les puntuacions més baixes. Per tant, es va haver de millorar la proposta, ja que el terreny suposava un cost molt elevat i l'opció que totes les habitacions tinguessin finestra tampoc compensava.

Descripció de la millor residència construïda.

Aquesta residència té una base de 8 unitats^2 de terreny, 8 teulades i 5 torres que no es tapen entre elles, de manera a segona planta totes les habitacions tenen quatre finestres, fet que augmenta considerablement la puntuació de la residència. Quatre de les torres, tenint en compte la seva base, tenen deu plantes i la restant en té 7.

En total, en aquestes torres hi ha 5 habitacions amb 4 finestres i teulada i 37 habitacions amb 4 finestres sense teulada. En la primera planta hi ha 2 habitacions amb 3 finestres sense teulada, 1 habitació amb 2 finestres i teulada, 3 habitacions amb 2 finestres sense teulada i 2 habitacions amb 1 finestra i 1 teulada.

El màxim de finestres que es poden tenir son 200 i en la nostra en tenim 184, és a dir, s'ha aprofitat força bé l'espai disponible per garantir el màxim de finestres possibles.

Pensem que ja no es pot millorar més ja que …

Hem provat moltes combinacions i aquesta és la que ens oferia més puntuació, hem intentat posar més unitats^2 per tenir més habitacions amb quatre finestres i al contrari, en altres hem prioritzat tenir menys unitats^2. Tanmateix, la residència final és l'única manera que hem trobat de tenir el mínim d'unitat^2 de terreny i el màxim de finestres.

Preguntes

D'on hem partit?

Vam començar a fer l'activitat posant moltes unitats de terreny i afegint poca altura, per tant, vam aconseguir que només tinguessin 2 finestres com a màxim.

Quins paràmetres s'han modificat? Per què?

Els paràmetres que anàvem canviant per a poder obtenir més benefici eren el nombre d'unitats de terreny, nombres de teulades i de finestres.

Quins dubtes han aparegut? Quins dilemes se'ns han presentat? Com hem solucionat aquestes controvèrsies?

Durant la segona sessió, on havíem de recrear la torre per tal de presentar-la a la resta de la classe, vam tenir diverses dificultats. Per començar, ens vam adonar que la proposta en la qual ens havíem basat era errònia, hi havia una peça que no tenia cap finestra, per tal no contava. No sols això, però ens va resultar difícil seguir les fotografies que havíem fet per acabar de construir la torre; no estàvem segures de com havíem construït aquesta proposta.

Durant les dues sessions, hem tingut dubtes i incerteses els quals el professor ens ha ajudat a resoldre. Un exemple clar ha sigut que en afegir peces als laterals de les torres principals, les quals sobresortien, contava com a peces que ocupen unitats de terreny. Dins del grup de treball hi havia diferents opinions i no estàvem convençudes qui tenia raó, però vam poder preguntar, debatre i trobar la solució.

Què hem après construint-lo?

Al llarg d'aquesta activitat, es va fomentar la resolució de problemes mitjançant la presa de decisions per obtenir el màxim benefici possible. Per aconseguir aquest objectiu, es treballa la geometria espacial i el càlcul de proporcions, ja que s'ha d'anar distribuint l'espai i la funcionalitat per obtenir el millor resultat possible. S'aprèn a optimitzar els recursos que tenim activant la creativitat de cadascú. Tanmateix, la col·laboració fa que es pugui aprendre dels diferents punts de vista i raonament de cada membre del grup.

Quins continguts, procediments, competències es treballen?...

Gràcies a la construcció d'aquesta residència es poden treballar continguts relacionats amb matemàtiques, tecnologia, economia i enginyeria, atès que posem en pràctica les proporcions i la distribució espacial dels cubs (matemàtiques), utilitzem l'aplicatiu "Excel" (tecnologia), calculem els costos i els beneficis dels diferents dissenys (economia) i la construcció funcional i eficient dels edificis (enginyeria).

Els procediments que es duen a terme en cada prototip es basa en començar plantejant una resolució sobre com distribuir els cubs i maximitzar el benefici fent proves i analitzant els diferents resultats. Considerant cada prototip, un cop dissenyats, s'han de calcular les dades i els beneficis nets que ens aporten el conjunt de paràmetres. Així doncs, un cop tenim totes les dades, s'analitzen els resultats per reflexionar sobre millores o canvis que necessitem per a obtenir el màxim benefici.

Aquesta activitat promou competències que abasten les matemàtiques, la digitalització, la creativitat i la ciutadana.

MATEMÀTIQUES - COMPETÈNCIA ESPECÍFICA 2

Resoldre problemes, aplicant diferents tècniques, estratègies i formes de raonament, per explorar i compartir diferents maneres de procedir, obtenir solucions i assegurar la seva validesa des d'un punt de vista formal i en relació amb el context plantejat i generar noves preguntes i reptes.

Què fa que una residència sigui una bona residència? Què cal evitar? Què és millor? Com es construeix una "bona resi"?

El que vam intentar en fer la nostra residència era evitar una base molt extensa, i a la mateixa hora evitar que cap habitació es quedés sense finestra. El que ens ha servit ha sigut fer moltes proves, intentant fer les torres de 10 pisos, per tenir el màxim nombre de finestres; i d'aquesta manera és com creiem que hem format una "bona residència" amb el màxim de finestres a les habitacions.

Informacions sobre altres residències construïdes.

Pel que fa a la resta de les residències, vam observar que hi havia certs models els quals el nostre grup havia proposat prèviament. No sols això, però vam observar que hi havia residències que tenien unes bases molt grans, els quals els hi restava als beneficis finals.

Altres informacions que us semblin oportunes.

Com a grup, el que hem considerat que ha sigut molt útil, ha sigut el fet de documentar totes les propostes i idees. Això ens ha ajudat a poder seguir el nostre treball entre sessió i sessió, sobretot amb l'ajuda de les fotografies.

Tots els components del grup donem fe que la xifra final de benefici està revisada i és correcta. Per això estem disposats a passar pel grup d'auditors perquè ho verifiquin.

El grup d'auditors conclou que la xifra final és 8613 € .

En la porció de l'auditoria, vam haver de comprovar que una de les residències d'un grup de classe estigues correcta; que els beneficis fossin reals. El grup que vam comprovar malauradament no tenia els càlculs correctes, i per això va fer que guanyéssim 1000 del seu benefici. El seu error va estar en el recompte del nombre de finestres.

 PROPOSTA D'EXTENSIÓ

1. Vinculació amb ODS

Aquesta activitat es podria vincular amb l'ODS 11: Comunitats i ciutats sostenibles i l'ODS 7: Energia assequible i no contaminant. Si consideréssim buscar i fomentar solucions sostenibles que contribuïssin a la reducció de l'impacte ambiental de la nostra residència mitjançant l'ús d'energies renovables i dissenys eficients.

2. Proposta

Aquesta proposta faria que l'activitat original s'ampliés, perquè no només caldrien càlculs matemàtics, eines tecnològiques i components pràctics de modelització per calcular beneficis i despreses basats en l'estructura de la residència, sinó que també s'haurien de valorar les solucions sostenibles, per exemple, utilitzar l'energia solar de manera que els participants apliquessin els seus coneixements STEM per resoldre problemes reals.

3. Inclusió dins del paraigües STEM

Ciència → Es treballa amb energia renovable i conceptes d'eficiència energètica.

Tecnologia → S'utilitzen eines digitals com Excel per fer els càlculs de pressupost i Google Earth per analitzar el terreny i triar la millor ubicació de l'edifici d'acord amb la presència solar.

Enginyeria → Es dissenyen estructures sostenibles tenint en compte paràmetres d'energia i orientació.

Matemàtiques → Es calculen àrees, unitats de terreny i l'eficiència energètica del projecte.

4. Objectiu

Dissenyar una residència sostenible i energèticament autònoma que compleixi uns criteris d'eficiència, utilitzant plaques solars per aconseguir energia positiva.

5. Fases de l'activitat

Recopilació de dades inicials

- Amb Google Earth per analitzar el terreny.

- Triar la millor ubicació de l'edifici segons l'orientació i la incidència solar.

Càlcul d'àrees i perímetres

- Els alumnes calcularan quants metres quadrats de superfície s'hauran de cobrir amb plaques solars per assolir l'autonomia energètica.

- A més, també hauran de fer el càlcul inicial de la disposició de les habitacions i les unitats de terreny.

Proposta de millora energètica

- S'analitzen dades per determinar si l'edifici podria ser d'energia positiva, generant més energia de la que consumeix.

- Afegir elements com bateries per emmagatzemar energia, sistemes d'aïllament tèrmic, o aprofitar tecnologies intel·ligents per optimitzar el consum energètic.

6. Justificació i argumentació

Aquesta proposta no només és pràctica, sinó que també integra competències STEM clau com el pensament crític, la resolució de problemes i l'ús d'eines tecnològiques. És una extensió de l'activitat original s'apliquen reptes de sostenibilitat en el context de les ciutats modernes.