En los últimos años, la comuna de Quilpué ha evidenciado un preocupante deterioro en la calidad del aire. Según indica el Informe Mundial de Calidad del Aire 2022, Quilpué es la comuna más contaminada del país y la tercera de Sudamérica.
En este contexto, Paulina Tapia, estudiante del Magíster en Indagación e Innovación Educacional del Instituto de Estudios Avanzados en Educación (IE) de la Universidad de Chile, se ha propuesto un importante desafío. Su objetivo es involucrar a estudiantes de octavo básico de la Escuela Teniente Serrano Montaner de dicha comuna, donde ella trabaja, para analizar y modelar las partículas suspendidas en el aire, usando modelos tecnológicos diseñados por ellos mismos para capturar material particulado como polvo, humo, cenizas, polen o partículas industriales.
Utilizando el Modelamiento Matemático -una habilidad que permite resolver problemas reales a través de la construcción de modelos, que pueden ser físicos, computacionales o simbólicos y la integración de asignaturas como Ciencias, Tecnología y Matemáticas-, este proyecto busca concientizar y generar habilidades de resolución de problemas para abordar la problemática ambiental local desde una perspectiva educativa integral.
“Con este proyecto, como equipo colaborativo, docentes de segundo ciclo, esperamos que los y las estudiantes analicen y se apropien de una problemática social relacionada con la realidad local, a través de estrategias metodológicas que promueven una educación de calidad y propicien el desarrollo de habilidades STEM, favoreciendo la argumentación rigurosa, la resolución de problemas y las habilidades de Modelamiento Matemático”, señaló Paulina, quien se desempeña como jefa de la Unidad Técnica en la Escuela Teniente Serrano.
Durante su participación en el "II Encuentro de Docentes STEM-Latam", realizado en el marco de las actividades de la Red STEM Latinoamérica, Paulina y el docente de Matemática Bastián Moreno; la profesora de Ciencias, Paula Garrido y la Educadora Diferencial, Valentina Figueroa; presentaron un póster con los principales objetivos y resultados esperados de la investigación, en el que se detallan los pasos de la metodología de Modelamiento Matemático USAB que se está utilizando en este proyecto.
Se trata de un procedimiento desarrollado por el académico del IE, Roberto Araya, que contempla comenzar familiarizando a los estudiantes con modelos hechos por terceros, luego seleccionar el modelo adecuado según el problema a resolver, adaptarlo y optimizarlo y finalmente construirlo. Es así como las y los estudiantes realizarán, en una primera etapa, captadores de material particulado con materiales sostenibles, cuyas bases de cartón, contengan centros de vaselina, miel, bandas depilatorias, entre otros elementos, las que serán instaladas en las inmediaciones internas y externas de la escuela.
Posteriormente, por medio de la articulación entre las asignaturas de Matemática y Ciencias Naturales, el proceso involucra que las y los estudiantes seleccionen el captador con mayor adherencia, analizando las características y ventajas de los materiales utilizados, ajustarlos y finalmente construir un prototipo en 3D.
El académico Roberto Araya, especialista en la metodología de Modelamiento Matemático en el aula, explica que este tipo de actividades no solo fomentan el compromiso de la comunidad educativa con el cuidado del medio ambiente, sino que le permite a los estudiantes enfrentarse a problemáticas locales, desarrollando habilidades STEM: “involucra un alto nivel de desarrollo de habilidades de modelamiento matemático y de trabajo colaborativo para dar respuesta a la problemática ambiental detectada. Los estudiantes amplían habilidades cognitivas, interpersonales y actitudinales, tales como evaluar e implementar ideas, aprender a reconocer y apreciar similitudes y diferencias, integrar diferentes disciplinas, aprender a trabajar en equipos incluyendo diversidad de puntos de vistas y valores, extendiendo la conciencia del impacto social y ambiental, y las capacidades de persuasión”.
Una oportunidad formativa para indagar e innovar en la escuela
Para Paulina, es muy importante que existan instancias que les permitan a las y los profesionales de la educación aprender a indagar e innovar en el contexto escolar y detectar los nudos críticos que están aquejando los aprendizajes y la movilidad de los estudiantes. Así, se busca “generar un trabajo colaborativo, propiciando el desarrollo de las comunidades profesionales de aprendizaje, permitirá innovar con prácticas pedagógicas integrales, a través de un foco territorial y sostenible, con la finalidad de reducir las brechas de los aprendizajes”, enfatizó.
Esto es parte de lo que ha aprendido en su primer año como estudiante del Magíster en Indagación e Innovación Educacional del IE. “Este magíster, al tener la especialidad STEM, permite generar un plan innovador, para las necesidades que visualizamos y de trabajo colaborativo con los docentes, donde podamos generar equipos y liderazgos dentro de las aulas”, explica.
En este sentido, destacó que el programa cuenta con docentes que tienen cercanía con las realidades educativas y un acompañamiento constante a los proyectos que cada uno realiza: “en definitiva, es pertinente lo que uno vive en las escuelas con lo que uno está aprendiendo en el magíster”, finaliza.