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Instituto · 10.º curso
Nivel 10: Modelado e impresión en 3D
En el nivel 10 se domina la fabricación digital. Los alumnos diseñan en Onshape e imprimen sus propios productos en una Creality Ender 3 V3 SE.
El nivel 10 de un vistazo
- Calificación
- 10.º curso · Bachillerato
- Tecnología
- Modelado e impresión en 3D
- Herramientas
- Onshape CAD e impresión 3D
- Kit
- Kit de impresión 3D, uno por cada grupo de cuatro personas
- Proyectos
- 15 proyectos y un proyecto de fin de carrera
- Horas semanales
- Una sesión de 45 o 90 minutos
- Antes y después del reto
- Diseñe un soporte para cubiertos reutilizables
- Tema de la sostenibilidad
- Salud y sistemas biológicos
- Cargos mencionados
- Ingeniero genético, biólogo celular, bioingeniero
Demostración del libro «Nivel 10»Reservar una demostración
Vea el Nivel 10 en acción
Un breve recorrido por el cuaderno de ejercicios del Nivel 10 y el kit de impresión 3D, del canal SKOOL21.
Más vídeos en el canal SKOOL21 →Lo que construyen los alumnos
Proyectos del kit de impresión 3D
Al finalizar este nivel
Los alumnos pueden
- Modele una pieza en Onshape
- Imprima y pruebe un producto diseñado
- Mejorar un diseño tras realizar pruebas
Resumen de los resultados de salida de nivel de SKOOL21.
Proceso de diseño
Cómo funcionan
- Definir
- Diseño
- Compartir
- Reflexione
Quince proyectos y un proyecto de fin de carrera. Solicite la hoja de niveles para consultar la lista completa de proyectos.
Resultados finales completos y Objetivos de Desarrollo Sostenible para el Nivel 10
Ingeniería y diseño
- Diseñe una pieza de forma independiente en el software de CAD Onshape e imprímala en 3D para resolver un problema relacionado con la sostenibilidad (el reto previo y posterior «Diseñe un soporte reutilizable para cubiertos»).
- Aplique el proceso completo de diseño de ingeniería (NGSS HS-ETS1) mediante el diseño y la fabricación digitales elegidos por los propios alumnos, sin recurrir a la alternativa de este nivel que consiste en una estructura fija de roles en el equipo.
- Planifique una solución de forma visual en CAD, generando un archivo de diseño guardado, antes de la fabricación.
- Participe en sesiones estructuradas de crítica entre compañeros, bajo el lema «Compartir y mejorar», centradas en un diseño individual, en lugar de en la construcción en equipo.
Ciencia
- Aplicar los estándares de diseño de ingeniería de secundaria a una solución fabricada digitalmente (NGSS HS-ETS1).
- Analice los contenidos relacionados con la herencia o con el proceso «de las moléculas a los organismos» en el contexto de un problema de diseño (NGSS LS1/LS3).
- Analice un tema relacionado con la actividad humana y los sistemas terrestres, como el consumo responsable (NGSS ESS3).
- Analice los contenidos de la asignatura de Biología IGCSE 0610, tales como la estructura celular, el ADN o los sistemas de órganos —la rama científica predominante en este nivel—, a menudo mediante un modelo físico construido en paralelo al diseño CAD.
Matemáticas
- Aplique los conceptos básicos y avanzados de Números y Mensuración del IGCSE para dimensionar con precisión una pieza impresa en 3D, por ejemplo, para que quepa en una mochila escolar (Mensuración/Números del IGCSE de Cambridge).
- Utilice conceptos de geometría, trigonometría o transformaciones y vectores para modelar una figura tridimensional en CAD (Geometría, Trigonometría, Transformaciones y Vectores del IGCSE de Cambridge).
- Aplicar conceptos de álgebra, funciones o geometría de secundaria en el marco de una tarea de diseño basada en CAD (Álgebra, Funciones y Geometría de la Educación Secundaria de los Estándares Comunes).
- Interpretar datos estadísticos o de probabilidad a partir de pruebas realizadas con múltiples iteraciones de impresión (Estadística y Probabilidad del IGCSE de Cambridge; Estadística y Probabilidad de los Estándares Comunes para la Educación Secundaria).
Informática y programación
- Modele una pieza física en Onshape, una plataforma CAD de nivel profesional, utilizando dimensiones precisas y herramientas de diseño paramétrico.
- Prepare y ejecute un trabajo de impresión 3D en una impresora Creality de la gama Ender a partir de un archivo CAD completo: un flujo de trabajo digital completo, desde el diseño hasta el objeto físico.
Habilidades sociales
Ofrezcan y reciban comentarios estructurados entre compañeros mediante un proceso de crítica de varias rondas denominado «Compartir y mejorar», trabajando sin una estructura fija de funciones dentro del equipo.
Conocimientos sobre las profesiones en el ámbito de las ciencias, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas (STEM)
Tenga en cuenta que algunas profesiones del ámbito de la salud y las ciencias de la vida están experimentando un nuevo auge en torno a los modelos biológicos impresos en 3D, como las de ingeniero genético, biólogo celular o bioingeniero.
Conocimientos sobre sostenibilidad
Identifiquen el Objetivo de Desarrollo Sostenible relacionado con su proyecto, cuyo tema sea «Salud y sistemas biológicos».
Extraído de los resultados de salida de cada nivel de SKOOL21. Las normas mencionadas son los NGSS, los Estándares Comunes y los itinerarios de Cambridge.
Los Objetivos de Desarrollo Sostenible a este nivel
- 2. «Hambre Cero»
- 3. Salud y bienestar
- 4. Educación de calidad
- 6. Agua potable y saneamiento
- 7. Energía asequible y limpia
- 8. Trabajo digno y crecimiento económico
- 9. Industria, innovación e infraestructuras
- 12. Consumo y producción responsables
- 14. La vida bajo el agua
Fuente: Marco de los cinco pilares de SKOOL21. Compare todos los niveles
Lección de muestra
Proyecto 1: Modelos celulares
El primer proyecto del nivel, tal y como aparece en la guía. El cuaderno de ejercicios completo se encuentra en el lector que figura a continuación, donde se ha publicado.
Un alumno con discapacidad visual necesita una forma más eficaz de aprender las estructuras de las células vegetales y animales, pero las imágenes planas le resultan difíciles de comprender. Usted diseñará modelos celulares en 3D que puedan explorarse mediante el tacto, con el fin de que el aprendizaje resulte más claro e inclusivo.El problema, tal y como aparece en el libro de ejercicios.
- Nombre del gol
- ODS 4 · Educación de calidad
- Cargos mencionados
- Biólogo celular, diseñador CAD
- Normas citadas
- NGSS HS-LS1-1; Biología del IGCSE de Cambridge 2.1.1; Estándares Comunes HSA.SSE; Matemáticas del IGCSE de Cambridge C1.1, C1.2
Adaptación del plan de estudios
Normas citadas en el Nivel 10, proyecto por proyecto
Una fila por proyecto, tal y como los recoge la guía. Una celda vacía significa que no hay referencia bibliográfica para ese proyecto.
Subdominios de las NGSS
- PS3
- LS1
- LS2
- LS3
- ESS3
- ETS1
Subáreas de Ciencias de Cambridge
- Biology (IGCSE 0610 / A-Level topics)
- Physics (IGCSE 0625 / A-Level topics)
- Level 10 codes with no clear IGCSE subject match (excluded above)
Subáreas de Matemáticas de Cambridge
- Number (IGCSE 0580 topic 1)
- Algebra and Graphs (IGCSE 0580 topic 2)
- Coordinate Geometry (IGCSE 0580 topic 3)
- Geometry (IGCSE 0580 topic 4)
- Mensuration (IGCSE 0580 topic 5)
- Level 10 capstone code not classifiable (excluded above)
| Proyecto | ODS | NGSS | Cambridge Science | Matemáticas de Cambridge | Matemáticas del Currículo Común | Cargos mencionados |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 Modelos celulares | (4) Educación de calidad | HS-LS1-1 | 2.1.1 | C1.1 / C1.2 | HSA-SSE | Biólogo celular, diseñador CAD |
| 2 Llavero con forma de corazón | (3) Buena salud y bienestar | HS-LS1-2 | 9.1 | C1.6 | HSA-SSE | Profesional sanitario, bioingeniero |
| 3 Rompecabezas del sistema digestivo | (3) Buena salud y bienestar | HS-LS1-2 | 7.2.1 / 7.3.1 | C4.6 | HSG-SRT-C | Médico, enfermera |
| 4 Modelo pulmonar | (3) Buena salud y bienestar | HS-ETS1-2 | 11.1.2 | C2.10 | HSF-LE-A | Formador médico, enfermero |
| 5 Centrífuga | (3) Buena salud y bienestar | HS-ETS1-3 | 9.4.1 / 9.4.3 | C1.5 / C5.4 | MP4 | Médico, enfermera |
| 6 Modelo del ADN | (3) Buena salud y bienestar | HS-LS3-1 | 17.1.1 | C1.1 | MP2 | Técnico en análisis genéticos, ingeniero genético |
| 7 Simulador del cuadrado de Punnett | (2) Hambre Cero | HS-LS3-3 | 17.4.11 | C2.7 | HSS-ID-A | Biólogo, agrónomo |
| 8 Modelo de la cadena alimentaria | (14) La vida bajo el agua | LS2.B | 19.2.3 | C1.11 | MP8 | Ecólogo, biólogo marino |
| 9 Recogedor de agua | (6) Agua potable y saneamiento | HS-ETS1-2 | 4.2 | C1.11 | MP2 | Ingeniero medioambiental, ingeniero civil |
| 10 Contenedor de compost «Carbon Cycle» | (12) Consumo y producción responsables | HS-ETS1-3 | 19.3.1 | C1.6 | MP2 | Diseñador de productos, ingeniero medioambiental |
| 11 Anemómetro | (7) Energía asequible y limpia | HS-ESS3-4 | 2.2 | C5.2 | HSS-ID-A | Ingeniero mecánico, ingeniero civil |
| 12 Rehabilitación del hábitat | (12) Consumo y producción responsables | ETS1.B | 20.2.2 | C3.1 | HSG-MG.A | Biólogo, ingeniero medioambiental |
| 13 Amplificador de sonido | (7) Energía asequible y limpia | HS-ETS1-3 | 3.4.7 | E1.11 / E5.3 | HSG-MG.A.3 | Ingeniero acústico, diseñador de productos |
| 14 Palancas | (9) Industria, innovación e infraestructuras | HS-PS3-3 | 1.7.2 | C1.6 | HSA-SSE.A | Ingeniero mecánico, mecánico |
| 15 Cohetes de varias etapas | (8) Trabajo digno y crecimiento económico | HS-ETS1-2 | 1.2 | E1.12.3 | HSG-GMD.B.4 | Ingeniero aeroespacial, astronauta |
| Capstone MicroClean | — | — | — | Depends on the project | Depends on the project | — |
Fuente: Tabla de correspondencias del plan de estudios de SKOOL21, de los niveles A a 12 (2026), elaborada a partir de las guías del profesor y los libros de texto. En caso de discrepancia entre ambos, prevalecerá el libro de texto.
Dentro del nivel
Lo que pida
| Artículo | Título | ISBN o SKU |
|---|---|---|
| Cuaderno de ejercicios del alumno | Cuaderno de ejercicios «Innovador en STEM», Nivel 10 | 978-981-17494-0-7 |
| Manual del profesor | Guía, Nivel 10 | 978-981-17737-4-7 |
| Kit didáctico | Kit de impresión 3D | STEMSIHKitG10 |
Evaluación integrada
En cuatro evaluaciones al año se utiliza una rúbrica de siete criterios, y el resto de los proyectos se someten a una revisión del cuaderno de ejercicios de 30 segundos.
Cómo funciona la evaluación →Normas correspondientes
La guía establece la correspondencia entre cada proyecto y los estándares NGSS, de Cambridge y de Common Core, según corresponda.
Consulte la tabla correspondiente a este nivel →