Introducció del telèfon mòbil com a eina per a recollir dades experimentals en activitats de ciència escolar



El projecte s’ha centrat en el disseny de diverses activitats d’aula experimentals, basades en la utilització del telèfon mòbil com a instrument per a la recollida i anàlisi de dades experimentals. Aquestes activitats s’han dut a terme a la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), en el marc de la formació inicial de mestres, així com en centres educatius.

Els materials didàctics s’han editat i publicat en format obert per tal que puguin ser aprofitats, alguns per a la primària i d’altres per a la secundària. D’aquesta manera es pretén ajudar el professorat a dur a terme un treball experimental a les classes de ciències fent servir telèfons mòbils i aportant exemples pràctics que serveixin tant per a la formació inicial de mestres com per a l’escola.

Desenvolupament

 

 

Introducció

Si fins fa pocs anys la recollida de dades amb eines digitals en el treball experimental al laboratori de ciències requeria disposar de sensors perifèrics (sovint poc accessibles per a les escoles a causa del cost), la tecnologia mòbil ha canviat aquesta situació.

D’una banda, perquè els mòbils mateixos poden convertir-se en un petit laboratori de butxaca, ja que gràcies els sensors interns podem mesurar intensitat de llum, so, inclinació, acceleració o camp magnètic. D’altra banda, perquè alguns dispositius permeten connectar el mòbil a sensors perifèrics de temperatura o concentració de CO2.

Les experiències existents en diferents llocs del món apunten que l’aprofitament del telèfon mòbil com a eina digital escolar per a la recollida de dades en activitats experimental fa més accessible l’ús de sensors i, per tant, fa els estudiants més partícips i vinculats amb les activitats escolars de treball experimental. Per tant, creiem que utilitzar la introducció de la tecnologia digital com a revulsiu per a millorar els enfocaments didàctics del treball experimental, fa que aquest sigui més indagador, més significatiu i més centrat en les idees prèvies dels estudiants.

Objectius

A través d’aquest projecte d’innovació docent, ens plantegem els següents objectius:

1. Dissenyar dos petits conjunts d’activitats experimentals d’alta qualitat didàctica, basades en la utilització del mòbil, per a la recollida de dades: l’un, pensat per a estudiants de primària i l’altre per a estudiants de secundària (ESO); totes dues, per ser implementades en la formació inicial del professorat. Cada activitat tindria una durada aproximada d’una hora, i seria fàcil de dur a terme en qualsevol context escolar (ja sigui a l’aula, al pati o al laboratori).

2. Implementar aquestes activitats en el grau de mestre de primària i en el Màster de Professorat de Secundària durant el curs 2016-2017, de manera que aquest professorat en formació faci l’activitat en primera persona, posant-se a la pell dels seus futurs alumnes de primària i secundària.

3. Publicar dos materials didàctics en forma de guia (una per cadascuna de les activitats dissenyades) que incloguin tant el material de l’alumne com el del professor, i fer-ne difusió entre el conjunt de professors universitaris del Departament de Didàctica de la Matemàtica i les Ciències Experimentals, així com altres professors de la Facultat d’Educació interessats en les tecnologies de la informació i la comunicació educatives.

Metodologia

Setembre 2016: Reunió inicial entre el professorat responsable de les assignatures de laboratori i virtualitat (grau de primària) i didàctica de la física (Màster en Secundària), així com d’altres professors de la Facultat d’Educació que vulguin participar voluntàriament en el projecte.

Octubre 2016: Disseny de les activitats de recollida de dades experimentals amb mòbils, adaptada a estudiants de secundària (ESO), en coordinació amb el professorat de secundària, que implementarà les activitats als seus centres (Rubí, Matadepera i Sant Cugat del Vallès). Adquisició, gràcies al finançament del projecte, de dos sensors: un sensor de llum UV i un altre de concentració de CO2.

Febrer 2017: Disseny de les activitats de recollida de dades experimentals amb mòbils adaptada a estudiants de primària, en el marc de l’assignatura de quart de grau en educació primària, laboratori i virtualitat.

Abril i maig 2017: Posada en marxa de les activitat, tant de les de primària (amb estudiants de grau) com de les de secundària (amb estudiants d’ESO, als centres).

Juny 2017: Refinament de l’activitat a partir del resultat que ha tingut en els diferents contextos d’implementació i els comentaris recollits per aquests.

Setembre-octubre 2017: Publicació de totes les activitats, un cop refinades i millorades a partir de les proves pilot, al Dipòsit de Documents Digitals de la UAB.

Avaluació i resultats

Els resultats del projecte, com a projecte d’innovació, han estat els mateixos materials didàctics dissenyats. Partint dels contextos locals i dels interessos del professorat participant (en formació i en actiu), les activitats dissenyades han estat les següents:

Títol de l’activitat

Nivell

Ús del mòbil

Quin és el millor material per a insonoritzar l’aula de música?

Primària

Mesura de la intensitat sonora (a través del micròfon del mòbil) .

Quin tipus de llum ens ajuda a llegir millor a la biblioteca?

Primària

Mesura de la intensitat lumínica (a través de la càmera fotogràfica del mòbil).

Quin és el gronxador del pati més emocionant?

Primària

Mesura de l’acceleració (a través de l’acceleròmetre intern del mòbil) .

Transferències d’energia al mòbil

Secundària

Mesura del percentatge de càrrega de la bateria del mòbil.

Les crem(ad)es solars

Secundària

Mesura de la intensitat de llum UV (a través del sensor perifèric adquirit amb el finançament del projecte).

Estudi de la concentració de CO2 en espais tancats

Secundària

Mesura de concentració de CO2 (a través del sensor perifèric adquirit amb el finançament del projecte).

L’avaluació de les activitats de primària i secundària s’ha fet per separat.

Pel que fa a la primària, es va demanar als estudiants participants (35) una petita valoració oral de l’activitat. Els estudiants van destacar aspectes com ara el valor d’involucrar-se activament en un procés autènticament científic (haver-se d’enfrontar a una pregunta investigable que havien de respondre obtenint mesures). Cal destacar, a més, que cap dels estudiants no coneixia inicialment l’existència dels sensors de llum, so i acceleració en els seus propis mòbils, i que, un cop acabada l’activitat, van sorgir múltiples idees de com fer-los a l’escola en el futur. Malgrat això, també van mostrar dubtes a l’hora de dissenyar les seves pròpies activitats de cara al futur.

Pel que fa a la secundària, es va demanar als professors col·laboradors (6) d’omplir un qüestionari que demanava l’opinió sobre el procés de disseny de les activitats i també sobre la corresponent implementació als instituts. Com a respostes, 5 dels 6 professors valoren haver assolit els seus objectius en el procés de disseny, i 4 dels 6 professors valoren haver assolit els seus objectius en la implementació a les seves escoles. Els factors que han limitat aquest procés han estat la manca de recursos (en el projecte només disposàvem d’un únic sensor de cada tipus, que havíem d’anar portant d’un centre a un altre perquè tothom pogués fer-lo servir), així com les limitacions de temps dins l’organització escolar.

Impacte / Sostenibilitat

Les activitats dissenyades s’han publicat al Dipòsit de Documents de Digitals (DDD) de la UAB, des d’on estan disponibles per a tot el professorat (de primària i secundària, respectivament). Basant-nos en l’experiència del CRECIM amb activitats prèvies penjades al DDD, aquest és un recurs molt demandat pel professorat en actiu, i altres materials similars tenen centenars de descàrregues i visites a la web.

- Com podem allargar la durada de la càrrega d'una bateria de mòbil?: https://ddd.uab.cat/record/182127

- Les crem(ad)es solars: https://ddd.uab.cat/record/182123

- Estudi de la concentració de diòxid de carboni en un espai tancat: https://ddd.uab.cat/record/182125

A més, atès que les experiències per a la primària fan servir únicament els sensors interns del mòbil, a nivell tecnològic són molt fàcils de dur a terme, ja que qualsevol mestre pot fer servir fins i tot el seu propi mòbil a l’escola. Així mateix, en coordinació amb el CESIRE del Departament d’Ensenyament, s’han posat a la disposició dels professors de secundària sensors de llum UV i CO2, per tal que els qui ho vulguin puguin agafar aquests dispositius en préstec i implementar les activitats als seus centres.

Finalment, valorant la bona acollida de l’activitat en el marc de l’assignatura de laboratori i virtualitat, aquesta serà inclosa en la programació regular de l’assignatura de cara als propers anys.

Línies futures / Noves oportunitats

Aquesta iniciativa d’innovació docent fent servir el mòbil com a petit laboratori de butxaca és la primera en l’àrea de didàctica de les ciències, però hi ha experiències similars que també s’estan duent a terme en altres llocs. És el cas del projecte alemany iStage, que ha dissenyat també un recull de 8 activitats didàctiques en les quals es fa servir el mòbil per a desenvolupar petites recerques científiques, fent servir els sensors de llum, so, acceleració, inclinació o camp magnètic. És el mateix cas de Google, que ha desenvolupat recentment la plataforma Making

& Science, on proposa un seguit d’activitats en les quals els estudiants poden fer servir aquests mateixos sensors per a fer indagacions científiques, tant a l’aula com a casa. Finalment, el mateix Departament d’Ensenyament impulsa des de fa uns quants anys la plataforma MSchools, que no fa gaire ha mostrat interès per promoure també l’ús del mòbil com a eina per a recollir dades experimentals vinculades a la indagació científica.

Conclusió

Per tots aquests motius, el projecte dut a terme obre la porta a una nova línia de treball que tindrà molta rellevància en els propers anys, a mesura que la tecnologia mòbil doti de més i millors dispositius aprofitables per a l’activitat científica educativa. A més, el projecte situa la universitat –i la formació inicial del professorat que s’hi fa– com una eina útil i actual, tant per als futurs mestres com per als que ja estan en actiu.

Referències bibliogràfiques

PINTÓ, R.; COUSO, D.; HERNÁNDEZ, M. I. (2010). «An Inquiry-oriented approach for making the best use of ICT in the classroom». eLearning Papers, núm. 20.

LÓPEZ, V. (2015). «L’acceleròmetre del mòbil: Una alternativa al sensor de distància?» Recursos de Física, núm. 15.

TORRES, A. L.; BAÑÓN, D.; LÓPEZ, V. (2017). «Empleo de smartphones y apps en la enseñanza de la Física y Química». X Congreso Internacional sobre Investigación en didáctica de las ciencias, p. 671-677.

Imatges

Imatge 1



Imatge 2



Imatge 3



  • Universitat / Facultat
    Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)
    Facultat de Ciències de l’Educació
  • Tipus
    Eines i aplicacions
  • Equip de treball / Contacte

    Víctor López Simó, Digna Couso Lagarón i Maria Isabel Hernández Rodríguez.

    Contacte: victor.lopez@uab.cat

    Departament de Didàctica de les Ciències Experimentals i Centre de Recerca per a l’Educació Científica i Matemàtica (CRECIM)

  • Any
    2017