Ana María Pérez Veiga
CPI de Castroverde (Castroverde-Lugo)
apveiga@edu.xunta.es

STEM: ciencia, tecnoloxía, enxeñería e matemáticas

Os cambios previstos na economía e mercado laboral fan necesario un maior número de persoas que rematen determinados estudos relacionados coas competencias STEM (ciencias, tecnoloxía, enxeñería e matemáticas).

Nas etapas de ensino obrigatorio é necesario mostrar a utilidade práctica que teñen as matemáticas, ciencias, enxeñerías ou tecnoloxías e realizar propostas integradoras que relacionen e complementen estas áreas.

Formación docente 

Os contidos científicos e tecnolóxicos non son saberes estáticos senón que evolucionan con rapidez, o que fai particularmente necesaria a formación continua do profesorado. Precisamos coñecer propostas que consigan facer atractiva a aprendizaxe da competencia matemática e das competencias básicas en ciencias e tecnoloxía.

Nos cursos 2014/15 e 2015/16, no CPI de Castroverde participamos nun Plan de formación permanente do profesorado (PFPP) que estivo coordinado polo Centro de Formación e Recursos do Profesorado de Lugo. O plan impulsou accións de mellora con respecto ás competencias STEM. 

Co PFPP Mellorando as competencias en comunidade puidemos acceder a cursos formativos de grande utilidade didáctica. Realizamos catro cursos para o profesorado e dedicamos parte das sesións á mellora das competencias dixitais docentes.

Un exemplo da formación recibida foi a do catedrático de electromagnetismo da USC Jorge Mira Pérez, que desenvolveu actividades de formación tituladas "Achegas e extras para a formación do alumnado nun mundo tecnoloxicamente desenvolvido".

Jorge Mira Pérez, na formación co profesorado do CPI de Castroverde

Actuacións co profesorado

O enfoque interdisciplinar e holístico que caracteriza as propostas didácticas STEM conseguiuse, no noso caso, a través de actuacións que no seu conxunto integraron todas as competencias implicadas, aínda que nalgúns proxectos predominase unha área sobre outra.

A aplicación da formación recibida nas aulas contou coas achegas desinteresadas de colectivos diferentes que traballaron en equipo e de forma sinérxica: docentes de secundaria con docentes de primaria, alumnado de secundaria con nenos e nenas de primaria e familias con profesorado e alumnado. 

Esta perspectiva comunitaria e comunicativa do ensino é especialmente interesante no caso das matemáticas, ciencias e tecnoloxía, xa que se consegue que estas aprendizaxes adquiran verdadeiro sentido para o alumnado. Tamén se buscou que moitas das actividades supuxesen un reto ou desafío procurando incluír, cando foi posible, aspectos lúdicos propios da gamificación.

Citamos a continuación algunhas das actuacións realizadas para a mellora das competencias STEM do alumnado. A aplicación destas estratexias permitiu que os rapaces e rapazas aprendesen a resolver problemas con autonomía e tamén que exercitasen a creatividade, a autosuficiencia e o razoamento lóxico. Ao mesmo tempo desenvolveron habilidades comunicativas e de interacción social.

1. Apadriñamentos científicos

Nos apadriñamentos o alumnado de secundaria titorizou a grupos de nenos e nenas de primaria en diferentes experiencias. Os rapaces da ESO guiaron os nenos nas súas investigacións, colaborando con eles nos cálculos matemáticos e medidas que precisaban realizar, ensinándolles a seguir con rigor os pasos do método científico. Os maiores axudaron os pequenos a aprender por descubrimento mediante actividades prácticas. 

Nos apadriñamentos, dunha forma amena e divertida, os estudantes de secundaria realizaron o esforzo de ter que verbalizar para o nivel de alumnado de primaria os coñecementos que previamente adquiriran, co que melloraron as súas habilidades comunicativas.

Para realizar os apadriñamentos foi necesario un importante esforzo de coordinación entre docentes de secundaria e primaria, tanto de horarios como de adaptación dos materiais elaborados aos niveis de cada grupo. Os apadriñamentos contribuíron a que alumnado de diferentes etapas se relacionase mellorando a convivencia e a transición entre as distintas etapas educativas. Outros centros como o IPI Sansomendi de Vitoria confirman estes progresos.

A modo de exemplo, citamos unha das actividades que tratou sobre dendrocronoloxía. Na actividade Que nos contan as árbores, observando seccións de diferentes tipos de especies (todas da zona de Castroverde), os nenos e nenas máis pequenos aprenderon a realizar medidas e cálculos coas árbores, a "ler" as súas características e a súa historia, como os anos de seca, cambios de orientación no seu crecemento e outros datos, a partir das observacións e medidas dos aneis que presentan.

Outras investigacións que se puxeron en práctica foron:

• Clasificación de invertebrados da zona de Castroverde
• Os fermentos con azucres producen gas
• Separando os pigmentos de diferentes tintas
• Investigación da presenza de amidón en diferentes alimentos que comemos
• Presenza de vitamina C en froitas, hortalizas e suplementos alimenticios
• Separación de pigmentos fotosintéticos
• Demostrando o efecto invernadoiro no patio do CPI de Castroverde
• Emprego de indicadores de acidez naturais: a lombarda 

Dendrocronoloxía: idade da árbore e datos climáticos a partir dos aneis de crecemento

2. Proxectos de investigación relacionados coas matemáticas

Temos observado que, en ocasións, o alumnado non relaciona os conceptos matemáticos co mundo real. Isto pode mellorarse se lles facemos propostas de investigación aos alumnos para que traballen en equipo e descubran, coa axuda da rede, das súas familias e cos recursos do seu contorno, todas as matemáticas que hai na vida cotiá. A posta en práctica demostrounos que os resultados poden ser sorprendentes. 

Algúns dos proxectos realizados polo alumnado foron os seguintes:

• A historia das matemáticas nas súas personaxes
• Percorrido matemático por Castroverde
• Os números na nosa vida
• Matemáticas na estrada
• Xeometría na natureza
• Matemáticas e publicidade
• Matemáticas e moda
• Matemáticas na natureza
• Gasolina vs. diésel
• Taekwondo e matemáticas
• Ilusións ópticas
• Os triángulos na vida cotiá
• Matemáticas na cociña 
• Mulleres matemáticas

Un elemento importante para guiar o alumnado no proceso destas investigacións foi a rúbrica empregada, xa que especificaba de forma moi detallada e estruturada o que se ía avaliar.

No traballo sobre mulleres matemáticas, por exemplo, alumnas de secundaria seguiron un método de reconto dos autores dos artigos científicos publicados en Internet. Chegaron a elaborar un mapa do mundo representando a proporción de publicacións das mulleres investigadoras con publicacións científicas en cada país. As conclusións fixéronnos reflexionar sobre a inferior representación das mulleres nas publicacións científicas de maior impacto e as diferenzas entre os países. Este proxecto é un exemplo de como o alumnado de ensino obrigatorio con dedicación pode realizar un traballo rigoroso de investigación. 

3. Grupos Interactivos

Os grupos interactivos consisten na participación dentro da aula de persoas adultas voluntarias da comunidade que dinamizan as interaccións en cada grupo heteroxéneo duns tres, catro ou cinco estudantes; estas persoas non precisan ser especialistas nin coñecer a fondo a materia.

No noso caso, os voluntarios e voluntarias eran de procedencia diversa e os alumnos e alumnas explicaban uns a outros. Cada 15 minutos os rapaces e rapazas cambiaban de referente adulto e de tarefa. 

Os grupos interactivos resultáronnos particularmente eficaces para traballar habilidades instrumentais e contidos de tipo práctico. Nunha clase realizaban tres grupos de tarefas diferentes relacionadas coas matemáticas, física ou química, acelerando a aprendizaxe.

4. Faladoiros científicos e matemáticos

Os faladoiros dialóxicos científicos ou matemáticos que se realizaron no CPI de Castroverde trataron sobre textos de calidade e rigor científico. Organizáronse mediante reunións de estudantes de secundaria e/ou primaria que dialogaron de forma igualitaria, xunto con persoas adultas, sobre as lecturas realizadas.

Normalmente os autores son científicos recoñecidos polas súas achegas a algún dos campos relacionados coas competencias STEM. A construción colectiva de coñecemento a través do diálogo é un dos beneficios destes faladoiros. Citamos algúns autores e títulos que empregamos para os faladoiros:

• Angel Carracedo, Xenómica
• Jorge Mira, A que altura está o ceo?
• Marcos Du Satoy, Números primos
• Richard Feynman, O método científico

5. Robótica 

As tecnoloxías e as enxeñerías no século actual son as que van permitir avances profundamente transformadores, do mesmo xeito que a ciencia o fixo no século pasado. Por exemplo, a robótica e a programación van ter cada vez máis aplicacións.

Con respecto á aprendizaxe da robótica, participamos en actividades de grupos heteroxéneos de rapaces e rapazas nas que os alumnos afrontan retos e desafíos. Con esta estrutura colaboradora e lúdica asistimos a actividades convocadas por institucións oficiais e a intercambios e xornadas con outros centros educativos.

Material didáctico para robótica e programación 

Ademais da aprendizaxe con robots de tipo educativo, é interesante que o alumnado se achegue á realidade da automatización e robótica na industria e na universidade. Fomentamos sesións formativas con antigos alumnos que agora son enxeñeiros. Tamén realizamos viaxes de estudo para visitar o Grupo de Robótica Móbil e Sistemas Intelixentes da ETS de Enxeñeiros Industriais da Universidade de Vigo.

Observando robots coa axuda do profesor Joaquín López na Universidade de Vigo

Conclusión

Nun mundo globalizado precisarase cada vez maior número de persoas cun dominio elevado das competencias relacionadas coas ciencias, a tecnoloxía, a enxeñería e as matemáticas. A formación inicial e continua do profesorado é determinante para a mellora destas competencias. Desde o ensino obrigatorio podemos promover a igualdade de opcións académicas e profesionais, co fin de que a totalidade dos alumnos teña plenas posibilidades de acadar as competencias STEM.