Exploradores del mundo natural: creando y navegando por los ecosistemas

Autor: Álvaro Rodolfo San Segundo Jiménez

BREVE DESCRIPCIÓN

Esta propuesta tiene como objetivo principal enseñar a los estudiantes de 5º de Educación Primaria sobre los ecosistemas mediante la creación de dioramas y la aplicación de conceptos de programación desenchufada y robótica.

Los estudiantes crearán tapetes con distintos ecosistemas y dioramas que representen cada uno de ellos. Luego, utilizarán tarjetas de dirección para programar el recorrido por el ecosistema en el tapete y finalmente, utilizarán robots de suelo para realizar el recorrido físicamente.

NIVEL Y ETAPA

5º de Educación Primaria

ASIGNATURAS

Ciencias Naturales
Matemáticas

TEMPORALIZACIÓN

La propuesta didáctica se organizará a lo largo de 8 sesiones de trabajo. Así pues:

Sesión 1. Introducción a los Ecosistemas.
Sesiones 2 – 4. Creación de dioramas y tapetes para pensamiento computacional.
Sesión 5. Introducción a la programación desenchufada.
Sesiones 6 – 8. Actividades de programación en el aula.

ÁREA DE TRABAJO

Pensamiento computacional.
Robótica educativa.
Competencias digitales.

PUNTO DE PARTIDA

Para implementar esta propuesta didáctica, no se requieren conocimientos previos específicos; sin embargo, sería beneficioso si el alumnado tuviera un conocimiento básico de los conceptos relacionados con los ecosistemas y la biodiversidad.

Por otro lado, hablando del profesorado, no se requieren conocimientos avanzados de programación o tecnología; sin embargo, sería útil tener una comprensión básica de los conceptos de pensamiento computacional y lógica de programación para guiar al alumnado a través de las actividades de programación desenchufada y el uso de robots de suelo. Además, necesitarían habilidades de organización y planificación para implementar efectivamente las sesiones de construcción de dioramas y las actividades de programación en el aula.

OBJETIVOS

Objetivo general: al finalizar esta propuesta didáctica, los estudiantes habrán adquirido un conocimiento de los ecosistemas, desarrollarán habilidades de pensamiento computacional y trabajarán en equipo para crear un diorama y navegar por los tapetes creados, utilizando tanto la programación desenchufada como robots de suelo.

Objetivos específicos:

Identificar y describir distintos tipos de ecosistemas (selva tropical, desierto, tundra, bosque templado, etc).
Comprender la importancia de la biodiversidad y la interdependencia de los seres vivos en un ecosistema.
Aplicar conceptos de secuencia, algoritmos y lógica de programación en actividades desenchufadas y con robots de suelo.
Utilizar tarjetas de dirección para crear secuencias de movimiento y resolver problemas de navegación en un entorno simulado.
Colaborar con otros estudiantes en la investigación, diseño y construcción de dioramas de ecosistemas.
Trabajar en grupo para programar el recorrido de un robot de suelo a través del diorama.
Diseñar y construir dioramas detallados y realistas que representen un ecosistema específico.
Expresar ideas y conceptos de manera creativa a través del diseño y la programación de actividades.
Aplicar los conceptos básicos de programación, como secuencias, bucles y condiciones, en la creación de instrucciones para navegar por el diorama.
Experimentar con el uso de robots de suelo para ejecutar programas y observar cómo afectan el movimiento y la interacción con el entorno.

DESCRIPTORES OPERATIVOS DE LAS COMPETENCIAS CLAVE

CCL1, CCL5, STEM3, STEM5, CD3, CD5, CC4, CCEC4.

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

Utilizar dispositivos, recursos digitales y entornos personales y/o virtuales de aprendizaje de forma segura, responsable y eficiente, para buscar información, comunicarse y trabajar de manera individual, en equipo y en red, y para reelaborar y crear contenido digital sobre el medio natural de acuerdo con las necesidades digitales del contexto educativo. Esta competencia específica se conecta con los siguientes descriptores del perfil de salida: CCL3, STEM4, CD1, CD2, CD3, CD4, CD5, CCEC4.
Plantear y dar respuesta a cuestiones científicas sencillas sobre el medio natural, utilizando diferentes técnicas, instrumentos y modelos propios del pensamiento científico, para interpretar y explicar hechos y fenómenos que ocurren en el medio natural. Esta competencia específica se conecta con los siguientes descriptores del perfil de salida: CCL1, CCL2, CCL3, STEM2, STEM4, CD1, CD2, CC4.
Resolver problemas a través de proyectos de diseño y de la aplicación del pensamiento computacional, para generar cooperativamente un producto creativo e innovador que responda a necesidades concretas. Esta competencia específica se conecta con los siguientes descriptores del perfil de salida: STEM3, STEM4, CD5, CPSAA3, CPSAA4, CPSAA5, CE1, CE3, CCEC4.
Identificar las causas y consecuencias de la intervención humana en el entorno, desde los puntos de vista social, económico, cultural, tecnológico y ambiental, para mejorar la capacidad de afrontar problemas, buscar soluciones y actuar de manera individual y cooperativa en su resolución, y para poner en práctica estilos de vida sostenibles y consecuentes con el respeto, el cuidado y la protección de las personas y del planeta. Esta competencia específica se conecta con los siguientes descriptores del perfil de salida: CCL5, STEM2, STEM5, CPSAA4, CC1, CC3, CC4, CE1.
Utilizar el pensamiento computacional, organizando datos, descomponiendo en partes, reconociendo patrones, generalizando e interpretando, modificando y creando algoritmos de forma guiada, para modelizar y automatizar situaciones de la vida cotidiana. Esta competencia específica se conecta con los siguientes descriptores del perfil de salida: STEM1, STEM2, STEM3, CD1, CD3, CD5, CE3.

METODOLOGÍA

Aprendizaje cooperativo.
Aprendizaje basado en proyectos.
Rutinas de pensamiento.

DESARROLLO DE LA PROPUESTA

SESIÓN 1. INTRODUCCIÓN A LOS ECOSISTEMAS

Presentación del tema de los ecosistemas y su importancia en la naturaleza.
Discusión sobre la biodiversidad y la interdependencia de los seres vivos en un ecosistema.
Visualización de imágenes y videos de distintos ecosistemas para inspirar la creación de los dioramas.

SESIONES 2 – 3: CREACIÓN DE DIORAMAS

Los estudiantes trabajan en grupos para investigar y diseñar dioramas de diferentes ecosistemas (por ejemplo, selva tropical, desierto, tundra, bosque templado).
Utilizando materiales como cartón, papel maché, pinturas y plantas de plástico, los estudiantes construyen sus dioramas, prestando atención a los detalles y la precisión.
Presentación de los dioramas ante el resto de la clase.

SESIÓN 4. CREACIÓN DE TAPETES SOBRE ECOSISTEMAS

Utilizar grandes láminas de papel A3 o cartulina, dibujar y pintar los elementos característicos de diferentes ecosistemas. La cuadrícula del tablero-escornabot debe ser de 10×10 cms
Junto con los tapetes de los ecosistemas, se puede incluir una descripción detallada de cada uno. Esta descripción se podrá utilizar posteriormente para la actividad con los robots de suelo.

SESIÓN 5. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN DESENCHUFADA

Se puede comenzar la sesión explicando que van a aprender sobre programación, un conjunto de instrucciones que le dicen al ordenador (o en este caso, al robot) qué hacer. Utilizar ejemplos simples de situaciones de la vida cotidiana donde se siguen instrucciones, como seguir una receta de cocina o dar direcciones para llegar a un lugar.
Presentar las tarjetas de dirección Cody & Roby (izquierda, derecha, adelante, atrás) y explicar lo que representan cada una. Demostrar cómo se pueden usar estas tarjetas para crear secuencias de comandos que indican cómo moverse en un espacio determinado.
Proporcionar a cada grupo una serie de tarjetas de dirección y un espacio con un camino trazado en el suelo (o imágenes de laberintos en la pizarra). El alumnado puede trabajar en equipo para crear secuencias de comandos utilizando las tarjetas de dirección para navegar por el camino o laberinto.
Concluir la sesión con una reflexión sobre lo que han aprendido sobre la programación desenchufada. Recapacitar sobre los desafíos a los que se enfrentó el alumnado y cómo los resolvieron. Compartir ideas sobre cómo podrían aplicar estos conceptos en la próxima actividad con los robots de suelo.

SESIONES 6 – 8. ACTIVIDADES DE PROGRAMACIÓN EN EL AULA

En estas sesiones se aplicarán los conceptos de programación desenchufada aprendidos previamente para programar y controlar robots de suelo, simulando la navegación por los ecosistemas representados en los dioramas.

Se puede utilizar cualquier robot de suelo; tan sólo hay que elaborar los tapices al desplazamiento del robot de suelo.

Una opción muy interesante es el proyecto Escornabot que es una iniciativa educativa y de código abierto que busca promover la enseñanza de la programación y la robótica en las escuelas, especialmente en el ámbito de la educación primaria.

Consiste en un robot sencillo y de bajo coste, diseñado para ser accesible y fácil de construir. Por lo general, se construye a partir de componentes electrónicos simples, como placas controladoras, motores, sensores y estructuras impresas en 3D.

El alumnado escucha descripciones de diferentes ecosistemas y deben programar un recorrido a través de su diorama utilizando tarjetas de dirección (Vídeo 1).

El alumnado aplica lo aprendido en la programación desenchufada utilizando robots de suelo para navegar por sus dioramas siguiendo las instrucciones programadas. (Vídeo 2 y vídeo 3)

EVALUACIÓN DE LA PROPUESTA

Para evaluar esta propuesta educativa de manera objetiva y coherente con los objetivos planteados, se ha elaborado una rúbrica de evaluación que permite valorar el grado de cumplimiento de los indicadores establecidos.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

1.1. Utilizar recursos digitales de acuerdo con las necesidades del contexto educativo de forma segura y eficiente, buscando información, comunicándose y trabajando de forma individual, en equipo y en red, reelaborando y creando contenidos digitales sencillos.
2.1. Formular preguntas y realizar predicciones razonadas sobre el medio natural, social o cultural mostrando y manteniendo la curiosidad
5.1 Identificar y analizar las características, la organización y las propiedades de los elementos del medio natural, social y cultural a través de la indagación utilizando las herramientas y procesos adecuados.
6.1 Promover estilos de vida sostenible y consecuentes con el respeto, los cuidados, la corresponsabilidad y la protección de las personas y del planeta, a partir del análisis de la intervención humana en el entorno.
8.1 Trabajar en equipo activa, respetuosa y responsablemente, mostrando iniciativa, comunicándose de forma efectiva, valorando la diversidad, mostrando empatía y estableciendo relaciones saludables basadas en el respeto, la igualdad y la resolución pacífica de conflictos.
8.2 Colaborar en el reparto de tareas, asumiendo y respetando las responsabilidades individuales asignadas y empleando estrategias de trabajo en equipo sencillas dirigidas a la consecución de objetivos compartidos.

RECURSOS MATERIALES

Materiales para la creación de dioramas (cartón, papel, plastilina, etc.).
Materiales para la creación de tapetes de ecosistemas (papel A3, marcadores, pinturas…).
Cartas de dirección para la programación desenchufada.
Robots de suelo programables.

BENEFICIOS DE SU APLICACIÓN

Promueve el aprendizaje activo y práctico.
Desarrolla habilidades de programación y pensamiento computacional.
Fomenta la creatividad y la expresión artística a través de la creación de dioramas.
Permite una comprensión más profunda de los ecosistemas mediante la interacción física con los tapetes y la programación de los robots.
Favorece el trabajo en equipo y la colaboración entre los estudiantes.

PROPUESTAS DE MEJORA

Se pueden utilizar rutinas de pensamiento, como actividad inicial, para preparar a los estudiantes antes de comenzar con la actividad principal.
Incorporar recursos audiovisuales como videos educativos (https://vimeo.com/500486237) o presentaciones interactivas sobre los ecosistemas específicos que se van a estudiar podría mejorar la comprensión del alumnado y aumentar su interés en el tema.
Organizar una excursión a un ecosistema real (https://www.faunia.es/) podría proporcionar al alumnado una experiencia práctica y enriquecedora, permitiéndoles observar directamente la flora, la fauna y la dinámica del ecosistema, lo que fortalecería su comprensión y apreciación del tema.
Invitar a expertos en ecología o biología para que visiten el aula y compartan su conocimiento sobre los ecosistemas podría enriquecer la experiencia de aprendizaje del alumnado y brindarles una perspectiva profesional sobre el tema.