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Tercer Milenio

Ciencia ciudadana

Pensamiento computacional y ciencia ciudadana en las escuelas

De una estación meteorológica a un sistema de aprovechamiento de agua. Proyectos motivadores, diseñados y llevados a cabo por el alumnado.

Proyecto Smart Hidroponic
Proyecto Smart Hidroponic
Maker Space

En los últimos años ha emergido un enorme interés por incorporar en los currículos educativos el pensamiento computacional y la robótica educativa, desde la etapa de infantil hasta bachillerato. Es cierto que las iniciativas son desiguales entre las diferentes comunidades autónomas y que desde el Ministerio de Educación y Formación Profesional, la gran apuesta es la formación a docentes desde el INTEF a través de la Escuela de Pensamiento Computacional e Inteligencia Artificial, en la que tengo el placer de participar y comprobar que el nivel de los docentes tutores es altísimo así como la calidad de los recursos puestos a disposición de los profesores.

Mientras se sigue esperando una propuesta común a todo el territorio nacional a través de la nueva ley educativa que ahora mismo se encuentra en trámite, en los colegios no podemos estar esperando a estas propuestas y son muchos y variados los ejemplos de proyectos educativos para la enseñanza de estas materias. Tal y como hemos comentado, la clave de este tipo de aprendizajes es el pensamiento computacional, un constructo joven aunque ya con mucha literatura científica, gracias al cual trabajamos habilidades del pensamiento como la resolución de problemas, el pensamiento algorítmico, la descomposición de problemas grandes en problemas más pequeños, el pensamiento abstracto o la evaluación y depuración, entre otros. Todas estas habilidades cognitivas son transversales a cualquier área del conocimiento y son un elemento clave en el proceso de enseñanza y aprendizaje de nuestros alumnos.

Para ir trabajando el pensamiento computacional, los docentes utilizamos diferentes estrategias, herramientas y lenguajes de programación, en función de la edad. Podemos enseñar con actividades 'unplugged' (sin tecnología), con herramientas de programación en bloques como Scratch o code.org en educación primaria, o podemos pasar a lenguajes de alto nivel como Python, Arduino o Java con los más mayores, algo que les sería muy útil para cualquiera que quiera realizar una ingeniería.

Pero la siguiente cuestión que se plantea ya en etapas como ESO y Bachillerato, donde los alumnos ya llevan una serie de años 'programando', es ofrecer proyectos motivadores, que trasciendan las pantallas, que puedan ser diseñados y realizados por ellos mismos y donde puedan crear cosas que aporten algo a la sociedad. Solemos hacerlos en el Maker Space y en ocasiones son parte de proyectos para alguna asignatura u otros son parte del proyecto 'Robótica en Familia', que nació hace siete años para ofrecer un espacio donde padres e hijos puedan aprender y realizar proyectos juntos. Aquí es donde la ciencia ciudadana nos ha ayudado a hacer proyectos realmente espectaculares y donde se han dado todo tipo de asociaciones para realizar algunos de estos proyectos que os presentamos. Al igual que nosotros hemos podido hacerlos realidad, son perfectamente replicables en cualquier otro espacio. Vamos a enumerarlos a continuación con sus respectivos enlaces para que podáis ampliar toda la información que necesitéis.

Welltech

En el proyecto Welltech, tres alumnos hicieron una gran estación meteorológica que monitoriza datos como temperatura, presión, humedad, velocidad y dirección del viento y concentración de CO2, todo ello alimentado con baterías y placa fotovoltaica, así como un sensor de aula que mide parámetros como la temperatura, la humedad, el ruido y la concentración de CO2 en el aire. Ambos dispositivos emiten por nuestro punto LoraWan y los datos son publicados en ThingSpeak en tiempo real, con el beneficio que supone para el resto de la comunidad educativa de disponer de estos datos. 

Smart Hydroponic

Estamos muy orgullosos del proyecto Smart Hydroponic porque fue realizado por un grupo de familias en el Maker Space durante un curso escolar. La verdad es que quedó espectacular y este año ya lo hemos puesto en marcha con diferentes plantas. Controlado por Arduino y con unos cuantos sensores. Nos presentamos a un concurso de aprovechamiento de agua y tuvimos la suerte de ser los ganadores. 

Gracias a las oportunidades que ofrece la Fundación Ibercivis, también hemos participado en algunos de sus proyectos que han ofrecido a nuestros alumnos desafíos de aprendizaje motivadores.

En la misión científica de Desafío BajoZero, los estudiantes tienen que replicar y programar la estación que hay montada en Isla Decepción, en la Antártida, compuesta por diversos sensores que permiten ser instalados en diferentes puntos de la isla y realizar medidas de múltiples parámetros: temperatura, humedad, CO2, radiación UV, GPS, etc.. Para participar tuvieron que enviar una memoria con su plan de acción y, tras ser seleccionados, el trabajo consistió en conocer cada uno de los sensores, hacer pruebas de concepto y finalmente montarlos todos en un solo programa, publicando los datos en tiempo real en ThingSpeak.

Los proyectos Cansat y Servet, aunque eran independientes, conseguimos relacionarlos para un mismo proyecto

Por una parte, Cansat es una iniciativa de la Agencia Espacial Europea que desafía a estudiantes de toda Europa a construir y lanzar un minisatélite del tamaño de una lata de refresco. El objetivo es fabricar un dispositivo que finalmente será lanzado con un cohete a unos 1.000 metros de altura el día de la competición y, al liberarse y caer, tiene dos misiones. Una medición primaria, que es la que realizan obligatoriamente todos los equipos y consiste en medir temperatura y presión. Y una medición secundari, la que elige cada equipo y es parte fundamental para ser seleccionado para la fase final. En nuestro caso, elegimos medir la radioactividad ionizante mediante un dispositivo contador de Geiger. 

Servet es un proyecto científico abierto a la ciudadanía en el cual cualquiera puede proponer, diseñar y ejecutar una misión subespacial y que cuenta con el apoyo de la Fundación Ibercivis, Etopia Centro de Arte y Tecnología, los Laboratorios CESAR en Etopia y la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT). Estos artefactos son metidos dentro de unos globos que son lanzados a la estratosfera. Tras participar en Cansat, decidimos evolucionar el prototipo incorporando el servicio de transmisión LoraWan y un módulo 2G para que pudiera transmitir los mismos datos, llegando casi a emitir datos a 90 km de distancia de donde fue lanzado. 

Afortunadamente, el acercamiento de la tecnología a las aulas se ha democratizado no solo en la cantidad de recursos que podemos encontrar en internet gracias a compañeros que liberar sus proyectos, sino también en cuanto al coste de los componentes para realizar prototipos.

Nos gustaría animaros a que cada vez seamos más y estas áreas que tanto nos motivan puedan llegar a más colegios. Para cualquier consulta, podéis contactar conmigo en cruiz@juandelanuza.org. Estaré encantado de ayudaros si está en mi mano.

Cristian Ruiz Coordinador TIC y docente en el colegio Juan de Lanuza de Zaragoza, donde ha creado un curriculum vertical de programación y robótica desde los 3 hasta los 18 años. Especialista en procesos de transformación digital en centros educativos, habiendo impartido docencia en etapas educativas desde primaria hasta universidad. Docente en la Escuela de Pensamiento Computacional e Inteligencia Artificial del INTEF (Ministerio de Educación y Formación Profesional)

Esta sección se realiza en colaboración con el Observatorio de la Ciencia Ciudadana en España, coordinado por la Fundación Ibercivis

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