Resumen de la actividad: Algunas escuelas y operadores de servicios públicos estiman que enfriar las escuelas de kindergarten a 12mo grado se lleva aproximadamente 35% del consumo general de electricidad de esos edificios, lo que representa por mucho el mayor porcentaje que cualquier otro uso. Estos costos suman, pero si son reducidos se afectaría la calidad de vida de los estudiantes y maestros. Afortunadamente, el aire acondicionado que funciona con electricidad no es la única manera de mantener fresca una escuela.

Existen muchas otras soluciones técnicas para mantener a los estudiantes y maestros frescos durante los meses calientes, pero cada una tiene un costo, tanto de instalación como de mantenimiento luego de unos meses. El punto crucial de este proyecto es evaluar los costos y beneficios asociados con las distintas estrategias de enfriamiento.

Duración: Esta actividad es apropiada para el aprendizaje basado en proyectos. Según lo define el Buck Institute for Education, el aprendizaje basado en proyectos (PBL, por sus siglas en inglés) invita a los estudiantes a "trabajar en un proyecto durante un periodo de tiempo extendido, entre una semana y un semestre, para hacer que se interesen en resolver un problema del mundo real o responder una pregunta compleja. Demuestran sus conocimientos y destrezas creando un producto o presentación pública para un público real". Puede considerar programar esta actividad al inicio de una unidad sobre energía, el medio ambiente o ingeniería para retar a los estudiantes a que comiencen a pensar en diferentes problemas interdisciplinarios. Otra alternativa es programar este proyecto como un "examen final" para evaluar el dominio de los estudiantes del material y su nivel de participación en el proceso interdisciplinario. Para un enfoque distinto, considere programar un proyecto que dure el semestre o el año entero con iteraciones y presentaciones rutinarias. Las ideas de los estudiantes y sus diseños de ingeniería mejorarán con el tiempo programado mientras aprendan más sobre los conceptos y procesos implicados.

Recursos:

El capítulo 24: "The Built Environment" de "Energy 101: Energy Technology & Policy" provee una introducción a la calefacción y aire acondicionado y otros usos de energía dentro del ambiente construido, tanto residencial como comercial, y cómo el diseño de los edificios y otras tecnologías afectan el consumo de energía.

La Comisión de Servicios Públicos de Orlando recopiló recursos para estudiantes de K-12 incluyendo "soluciones rápidas" y "soluciones a largo plazo" para evaluar el consumo de energía dentro de las escuelas.

El Departamento de Educación de Hawái comisionó un programa de reducción del calor en todo el estado para combatir la disminución de los vientos alisios y las temperaturas crecientes del océano. Su enfoque para enfriar las escuelas incluye muchas opciones que no son aire acondicionado y que los estudiantes pudieran evaluar.

La Escuela de Arquitectura de la Universidad de Texas en Austin recopiló un informe multidisciplinario sobre los tipos, utilidad e impacto de las distintas opciones geotérmicas para la regulación de la temperatura del ambiente construido. El informe contiene un estudio de caso incluyendo la información sobre la instalación y costo del sistema geotérmico instalado en el Distrito Escolar Independiente de Austin (AISD).

El Distrito Escolar Independiente de Birdville (BISD) evaluó una variedad de factores distintos para los criterios de selección de su programa de calidad del aire en espacios cerrados, que también hace uso del recurso geotérmico.

Problema planteado:

Evaluar soluciones de diseño rivales para crear, gestionar y utilizar recursos de energía de acuerdo con los rangos de rentabilidad.

Producto final del proyecto:

Los estudiantes o grupos de estudiantes deben seleccionar una escuela o edificio e identificar y evaluar distintas soluciones para regular la temperatura del aire interno. Las soluciones deben ser evaluadas por los beneficios a los estudiantes y maestros y por el costo para las partes interesadas relevantes. La evaluación debe hacerse en un informe amplio con recursos debidamente evaluados y citados.

Evaluación:

Evalúa los proyectos de los estudiantes de acuerdo a los siguientes criterios. A continuación se define el desempeño excelente para cada fase de este proyecto.

Selección de una estructura: Los estudiantes deben seleccionar una escuela u otro edificio y describir los requisitos de enfriamiento del espacio para sus ocupantes. Los requisitos deben ser razonables y estar clasificados de acuerdo con la temperatura y la hora del día.

Identificación de soluciones: Los estudiantes deben identificar una variedad de soluciones técnicas y no técnicas para controlar la temperatura interna junto con los requisitos definidos arriba.

Evaluación de costos: Usando una combinación de recursos digitales, tradicionales, de periodismo y corporativos, evalúen los costos de las distintas soluciones identificadas. Un trabajo excelente usará información de precios actuales de distintas fuentes.

Evaluación de los beneficios: Analizando los costos y beneficios de las distintas soluciones, los estudiantes deben clasificar cuáles soluciones son más o menos ideales para el edificio seleccionado. Un trabajo excelente explorará las ventajas y desventajas de cada solución.

Comunicación de los resultados: Los informes de los estudiantes deben estar redactados con un estilo y voz persuasivas adecuadas y con pocos o ningún error gramatical, de ortografía o en las citas.

Alternativa: Exposición

Para ahondar más en el proyecto, organice un día de exposiciones en el que los estudiantes pueden presentar sus análisis a sus compañeros, otros maestros o incluso individuos en la comunidad. Considere comunicarse con los gerentes de energía del distrito escolar; funcionarios de su compañía de servicios de electricidad, gas o agua local; profesores de la universidad o centro universitario; u otros comerciantes para que formen parte de la audiencia y provean sus comentarios.

Evaluación:

Utilice el criterio de evaluación modificado que se indica abajo:

Selección de una estructura: Los estudiantes deben seleccionar una escuela u otro edificio y describir los requisitos de enfriamiento del espacio para sus ocupantes. Los requisitos deben ser razonables y estar clasificados de acuerdo con la temperatura y la hora del día.

Identificación de soluciones: Los estudiantes deben identificar una variedad de soluciones técnicas y no técnicas para controlar la temperatura interna junto con los requisitos definidos arriba.

Evaluación de costos: Usando una combinación de recursos digitales, tradicionales, de periodismo y corporativos, evalúen los costos de las distintas soluciones identificadas. Un trabajo excelente usará información de precios actuales de distintas fuentes.

Evaluación de los beneficios: Analizando los costos y beneficios de las distintas soluciones, los estudiantes deben clasificar cuáles soluciones son más o menos ideales para el edificio seleccionado. Un trabajo excelente explorará las ventajas y desventajas de cada solución.

Comunicación de los resultados: Los estudiantes deben crear una presentación corta que resalte los costos y beneficios de las soluciones identificadas. También deben redactar un "resumen ejecutivo" corto con más información y sus recursos, redactado con pocos o ningún error gramatical, de ortografía o en las citas.

Comentarios: Los estudiantes deben redactar comentarios sobre las presentaciones de los demás estudiantes para proveer críticas constructivas y significativas sobre las soluciones de los demás. Los comentarios deben resaltar tanto las fortalezas como debilidades de las soluciones propuestas de una manera constructiva y objetiva.