Elena Bascuas Domínguez, Raquel Vale Rodríguez e Patricia Barreiro León
Ensinanza secundaria de Física e Química
IES Ramón Menéndez Pidal (A Coruña)

Contextualización

Este escenario de aprendizaxe foi realizado no Instituto de Educación Secundaria Ramón Menéndez Pidal (A Coruña) no curso 2022/23 dentro do proxecto Make it Open e asesorados por Museos Científicos Coruñeses. Nel participaron docentes do Departamento de Física e Química e Xeografía e Historia, alumnado de segundo de educación secundaria obrigatoria e de segundo de bacharelato.

Obxectivos

Os obxectivos xerais desta proposta educativa son:

• Familiarizarse co son como fenómeno físico e comprender as súas diferentes calidades e propiedades.
• Establecer as diferenzas entre son e ruído.
• Analizar a evolución dos sons na nosa contorna ao longo da historia.
• Aprender mediante a experimentación.
• Compartir o aprendido coa comunidade.

Os obxectivos específicos do obradoiro do son impartido ao alumnado de segundo da ESO son:

• Identificar que o son é unha onda lonxitudinal e que pode producir vibración noutros corpos.
• Evidenciar que o son é unha onda mecánica e que, polo tanto, necesita dun medio material para a súa propagación.
• Visualizar como a onda mecánica interacciona coa materia.
• Decatarse de que a propagación é diferente segundo os medios materiais empregados.
• Relacionar o volume (intensidade) do son coa amplitude («altura») da onda.
• Relacionar o ton do son coa frecuencia da onda (o número de veces que se repite a onda).
• Investigar sobre o concepto de harmónico.
• Comprender o fenómeno da resonancia e analizar os efectos que pode provocar na vida cotiá.
• Relacionar o funcionamento dos diferentes instrumentos musicais coa lonxitude e o grosor do medio de transmisión.
• Coñecer a unidade de medida do ruído (o decibelio) e aparellos que permiten a súa medición.
• Reflexionar sobre a contaminación acústica nun modelo de cidade preindustrial e nun modelo postindustrial.

Os obxectivos específicos da etapa de difusión do obradoiro por parte do alumnado de segundo da ESO son:

• Achegarlles ao alumnado de educación primaria e á cidadanía en xeral nocións básicas do son, tratadas desde un punto de vista físico e lúdico.

Recursos empregados

Enlaces a web

• Lexislación estatal en ruído
• Mapa de ruído da cidade da Coruña
• Estacións de mostraxe de ruído na Coruña
• Explicación do obradoiro Física do son elaborado no centro

Recursos descargables

• Infografía do obradoiro Física do son
• Aplicación para móbil Android: Frecuency Sound Generator 
• Aplicación para teléfono móbil Android: Oscope
• Aplicación para teléfono móbil IOS: Sound Oscilloscope
• Aplicación para móbil IOS: Audio Function Generator
• Aplicación para teléfono móbil (Android ou IOS): Guitartuna
• Aplicación para teléfono móbil (Android ou IOS): Arduino Science Journal
• Worksheet
• Organización no obradoiro e aplicacións necesarias
• Autorizacións parentais das visitas a colexios
• Documento titorial medida ruído aplicación Arduino Science Journal

Recursos tanxibles

• Ordenador con conexión a Internet para investigar
• Teléfono móbil

Recursos humanos

• Profesores de Física e Química
• Profesores de Música
• Profesores de Bioloxía
• Profesores Xeografía e Historia
• Asesores de Museos Científicos Coruñeses
• Directores de colexios de primaria
• Estudantes do Conservatorio de Música (persoa experta)

Descrición da actividade

A proposta educativa realizada pódese dividir en cinco etapas, enumeradas a continuación:

• Etapa 1: Preparación
• Etapa 2: Presentación
• Etapa 3: Investigación
• Etapa 4: Creación
• Etapa 5: Difusión

Etapa 1: Preparación

Esta etapa ten como finalidade a preparación das diferentes unidades de aprendizaxe. Para iso, o profesorado adquire ideas e información mediante a lectura de artigos, visionado de vídeos sobre experimentos e sobre diferentes obradoiros da física do son. A partir desta información, o grupo de traballo deseña o obradoiro sobre física do son, empregando follas de traballo e preparando o material necesario.

Etapa 2: Presentación

O profesorado de Física e Química, en coordinación co profesorado de Xeografía e Historia, prepara as ligazóns web, os recursos descargables e tanxibles necesarios para o correcto desenvolvemento das unidades de aprendizaxe.

Preséntase toda esta información ao alumnado e aos pais/nais, facendo especial fincapé nas distintas fases do proxecto.

Etapa 3: Investigación

Pola súa vez, divídese esta etapa nos obradoiros Física do son e O son na cidade.

3.1. Obradoiro Física do son

O alumnado realiza un obradoiro manipulable para pescudar, desde un punto de vista físico, que é o son e como se propaga, mediante o emprego de diferentes ferramentas, aplicacións móbiles e experimentos guiados. O obradoiro consta de cinco estacións (deseñadas como unidades de aprendizaxe).

- Estación 1: Que e o son? Obxecto: identificar o son como unha vibración que se propaga e estudar os diferentes tipos de ondas mediante a manipulación dun slinky.

- Estación 2: Onda mecánica. Obxecto: o son é unha onda mecánica e necesita dun medio material para a súa propagación. Visualizar, mediante diferentes experimentos, que a propagación difire segundo o medio material empregado (aire, líquido ou sólido).

- Estación 3: Calidades do son. Obxecto: investigar sobre as diferentes calidades do son (frecuencia, intensidade/volume, ton e timbre) mediante o emprego dun laboratorio virtual e diferentes aplicacións para teléfonos móbiles (Frequency Sound Generator e Oscope).

- Estación 4: Resonancia. Obxecto: estudo do fenómeno da resonancia e dos seus efectos, mediante experimentos prácticos e visionado de vídeos formativos.

- Estación 5: Instrumentos musicais. Obxecto: análise de diferentes instrumentos musicais en relación cos tipos de sons que producen (graves ou agudos) segundo a lonxitude e grosor do medio de transmisión. As conclusións obtidas serven como punto de partida para afinar instrumentos coa aplicación para teléfonos móbiles Guitartuna.

3.2. Obradoiro O son na cidade

Este obradoiro ten como finalidade a pescuda de como o son nas cidades sufriu variacións pola irrupción da Revolución Industrial. Para isto, lévanse a cabo dúas unidades de aprendizaxe:

- Unidade 1: o alumnado estuda unha nova unidade de medida do nivel de ruído —o decibelio (dB)— e investiga sobre a normativa municipal no referente aos niveis de ruído permitidos. Por outra banda, aprenden a empregar unha aplicación para teléfonos móbiles (Arduino Science Journal) mediante un titorial realizado. Esta aplicación permite realizar medicións deste parámetro.

- Unidade 2: o alumnado establece puntos de mostraxe en dúas zonas da cidade (cidade vella e cidade nova), como modelos de cidade preindustrial e cidade postindustrial, respectivamente. Na posterior saída, realizarase unha mostraxe dos niveis de presión sonora nos puntos establecidos e realizarase unha comparativa dos datos obtidos.

Etapa 4: Creación

O docente elabora unha folla de traballo sobre o obradoiro Física do son que o alumnado debe cubrir cos resultados obtidos. Estes resultados serán debatidos polo alumnado na aula, que os empregará para realizar, de xeito individual, un informe final sobre este.

Este informe final seralle entregado ao docente, que o debe corrixir para, posteriormente, empregalo como base na creación dunha exposición oral que o alumnado debe elaborar e expoñer na propia aula (por grupos e das diferentes estacións).

Por outra banda, e con relación ao obradoiro O son na cidade, o alumnado elaborará diferentes guións dun podcast sobre a evolución do son nas cidades, co obxectivo de lles dar difusión ás conclusións extraídas nas unidades de aprendizaxe anteriores. Ademais, poderán realizar entrevistas a axentes sociais da contorna que poidan ofrecer información sobre o ruído na nosa cidade. Todo isto, poderá ser emitido na canle de radio do centro educativo. 

Etapa 5: Difusión

5.1. Exposición do obradoiro Física do son nos colexios de educación primaria

O alumnado comparte os coñecementos adquiridos sobre a física do son co alumnado de colexios de educación primaria da contorna.

5.2. Exposición do obradoiro Física do son no Día da Ciencia na Rúa

O alumnado participa, fóra do horario lectivo, na feira de ciencias aberta ao público en xeral e organizada polo Concello da Coruña. Nela, o alumnado compartirá as aprendizaxes adquiridas sobre a física do son, mediante a montaxe de modelos e experimentos manipulables do obradoiro, co público en xeral.

Cronograma

Na seguinte imaxe, móstrase o cronograma aplicado para a correcta consecución do proxecto.

Metodoloxía

A metodoloxía empregada neste obradoiro é a metodoloxía MiO (Make It Open) ou de escolas abertas. Esta metodoloxía pretende fomentar a colaboración entre o centro educativo e axentes locais (outros centros educativos, Museos Científicos, familias...), contribuíndo ao desenvolvemento da comunidade e fomentando actitudes de cidadanía activa, empatía, asertividade, apoderamento, liderado e traballo en equipo.

No caso do obradoiro Física do son desta proposta educativa, o produto final é coñecemento que logo é empregado nos centros de educación primaria da contorna e no Día da Ciencia na Rúa.

No obradoiro O son na cidade, o produto final obtido é un mapa de ruído e as conclusións obtidas (comparativa entre cidade preindustrial e postindustrial) foron difundidas mediante o emprego da radio do centro educativo.

Esta metodoloxía é moi activa desde o punto de vista de que o alumnado é o protagonista da súa aprendizaxe nas distintas etapas nas que se estruturou o proxecto.

• O alumnado aprende por descubrimento nas cinco estacións experimentais do obradoiro Física do son.
• É o alumnado quen formaliza as ideas xerais dos dous obradoiros, creando presentacións orais, podcast e entrevistas.
• Tras a súa formación, convértese en «experto» na materia e pode difundir esa formación na contorna.
• O alumnado aprende de forma autónoma no caso dos dous obradoiros.

O impacto xerado con esta proposta e esta metodoloxía foi moi elevado, xa que involucrou a 130 alumnos/as de segundo da ESO que, pola súa vez, transmitiron os seus coñecementos a aproximadamente 200 alumnos/as de educación primaria (dos cursos terceiro, cuarto, quinto e sexto de educación primaria).

Avaliación

A avaliación realizouse principalmente mediante diversos procedementos, que se describen a continuación:

• Valoración das presentacións orais realizadas na aula, tras a execución do obradoiro Física do son, mediante o emprego de rúbrica de avaliación.
• Worksheet empregada na investigación durante o obradoiro Física do son, avaliada mediante o procedemento de revisión.
• Análise da participación do alumnado na divulgación dos obradoiros na contorna mediante o emprego de enquisas de valoración/satisfacción do proxecto que teñen que cubrir os axentes implicados (alumnado, familias, docentes, persoal de Museos Científicos...).

Conclusións

A conclusión global extraída é que este tipo de iniciativas mellora substancialmente o proceso de ensino-aprendizaxe ao incrementar a motivación e a implicación do alumnado. De xeito resumido, observouse:

• Unha mellora dos resultados de aprendizaxe: o alumnado adquiriu un alto nivel de coñecemento nos temas abordados, que se evidenciou nas explicacións realizadas aos axentes implicados.
• Unha maior participación de todos os axentes implicados: equipo docente, familias, alumnado de niveis superiores.
• Impacto directo na contorna do centro educativo, con intercambio de coñecementos entre alumnado de diferentes niveis e cun aumento da súa motivación e autoestima.
• Aumento do carácter reflexivo no alumnado, coa realización de tarefas de investigación, análise e divulgación da materia abordada.