Aprender a través de la investigación
El
proyecto didáctico propone a los alumnos del área de Tecnología
la construcción de una depuradora de aguas residuales
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Juan Fernández
de la Vega y Francisco Sánchez Lavado
Profesores de los IESs 'Santiago Apóstol' y 'Carolina
Coronado' de Almendralejo
Con
esta experiencia hemos embarcado a nuestros alumnos en una actividad
en la que, a través de un proyecto de investigación y desarrollo,
hemos abordado temas tan fundamentales en la educación como el
trabajo colaborativo, el desarrollo sostenible y la tecnoética,
además de abordar los contenidos propios del área de Tecnología.
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| Alumnos del ‘Santiago Apóstol’ con sus prototipos en construcción. | Alumnos del ‘Carolina Coronado’ construyen un filtro de agua. |
En esta experiencia,
hemos embarcado a nuestros alumnos en una actividad, en la que
a través de un proyecto de investigación y desarrollo, hemos abordado
temas tan fundamentales en la educación como el trabajo colaborativo,
el desarrollo sostenible y la tecnoética, además de abordar los
contenidos propios del área de Tecnología. Actualmente nos
encontramos con una situación de deterioro medioambiental que
obliga a replantear una nueva óptica en las relaciones hombre-entorno.
Todos los años se arrojan a los ríos, arroyos y lagos aproximadamente
450 kilómetros cúbicos de aguas residuales sin tratamientos de
ninguna clase. Esta situación de vertidos residuales frecuentes
en nuestro entorno, nos llevo a plantear en la asignatura de Tecnología,
que impartíamos a los dos grupos de 4º ESO del IES Carolina Coronado
de Almendralejo, una propuesta didáctica que trabajase la educación
ambiental más a fondo, centrándose en la depuración de aguas.
Nuestra línea de trabajo siempre ha estado encaminada a
dar un enfoque ético al área de Tecnología con el fin de favorecer
un desarrollo integral de los estudiantes, por ello utilizando
nuestros conocimientos y experiencia en Tecnología, propusimos
a nuestros alumnos realizar una nueva actividad que no sabíamos
a priori como iba a funcionar: la construcción de una depuradora
de aguas residuales.
Con esta EDAR (Estación Depuradora de Aguas Residuales),
se buscaba el aprendizaje del alumno a través de la investigación
y desarrollo, además de intentar que el alumno conociese los medios
y tecnologías que se utilizan en la actualidad para depurar el
agua residual procedente de la industria.
FASE
DE DOCUMENTACIÓN Esta experiencia la iniciamos
en el IES Carolina Coronado durante el curso 2004/2005 con dos
grupos de 4º ESO, en total unos 40 alumnos. La actividad se enmarcaba
dentro del plan de educación ambiental propuesto por el Grupo
de Educación en Valores del centro.
Al inicio de curso les propusimos la depuración de dos
tipos de aguas residuales generadas en industrias típicas de nuestra
región: vinaza de una alcoholera de Almendralejo y agua del cocido
del corcho de San Vicente de Alcántara. Le recalcamos a los alumnos
lo importante que era avanzar en la investigación de una necesidad
de la sociedad extremeña: la depuración en origen del agua residual
de la industria.
La construcción de la depuradora se planteo en seis fases:
estructura, tanques y agitadores, dosificadores, válvulas, pretratamiento
y control por ordenador. En todas esas fases había cosas diferentes
que hacer, de diversa dificultad, que posibilitaba al alumno elegir
la tarea más adecuada a su nivel facilitando así la atención a
la diversidad. Comenzamos el proyecto con la etapa de documentación.
Los alumnos recibieron dos sesiones sobre los tipos de tratamientos
de aguas residuales existentes. Para reforzar estos conocimientos
iniciales, y con la vista puesta en la futura construcción de
la depuradora, realizamos una visita a la EDAR de Almendralejo
con el objetivo de conocer de cerca las aguas residuales que se
generaban en el pueblo, identificar los tratamientos que se estaban
aplicando y tomar ideas constructivas para aplicarlas en el proyecto.
Conocida la realidad de su entorno, debían buscar soluciones
o tratamientos en el Aula-Taller para minimizar los efectos negativos
provocados por estas aguas en el medioambiente. Para trabajar
los contenidos del área y dar a los estudiantes la formación necesaria
para construir la EDAR se les impartieron ‘minicursillos’ de Mecánica,
Automatismos, Método de proyectos...
DISEÑO
Y CONSTRUCCIÓN Desde que planteamos la idea, pensábamos
que el diseño y la construcción de la depuradora era un excelente
recurso pedagógico para una buena educación ambiental, conocer
algunas de las tecnologías utilizadas en las depuradoras y por
otra parte, nos valía para usar la investigación como método de
enseñanza. Para realizar esta experiencia en el aula nos basamos
en los siguiente principios:
* Aprendizaje a través de la investigación.
* Trabajo colaborativo.
* Partir de la realidad y volver a ella con lo aprendido.
* Enfoque ético de la tecnología: Tecnoética.
* Método de proyectos.
Todos estos ‘pilares’ son compatibles con nuestro objetivo
principal: conseguir que alumnos y profesores logren una buena
experiencia educativa.
Estos principios coinciden con los del grupo de educadores
del IES Carolina Coronado, que trabajan interdisplinarmente los
valores humanos, así como los del grupo del IES Meléndez Valdés,
centrados en la relación entre la Ciencia, Tecnología y Sociedad,
y merecidos ganadores del premio Joaquín Sama de la última edición.
Estos dos grupos constituyen nuestras principales referencias
e intentamos participar en su actividad.
Los dos grupos de 4º ESO debían montar una única depuradora.
Cada grupo se dividía en 6 equipos de 3 ó 4 alumnos que diseñaban
una de las 6 fases del proyecto. Con ello conseguiríamos tener
fabricada cada fase por duplicado. Las fases que estuviesen mejor
construidas, irían ensambladas en la depuradora final que se expondría
en las II Jornadas de Ciencia, Tecnología y Desarrollo Sostenible
celebradas en Villafranca de los Barros. Esto exigía una gran
coordinación entre los equipos para que las distintas fases de
la depuradora se consiguiesen ensamblar bien.
Nuestras clases se convirtieron en un ‘descubrir continuo’:
diseñar la propuesta de trabajo, contemplar la reacción de los
estudiantes, disfrutar con sus ideas y discusiones, ir buscando
soluciones a sus bloqueos, ensayar las condiciones idóneas para
la depuración, comprobar el funcionamiento de las partes, su ensamblaje,
automatización…
TRABAJO
COLABORATIVO Con esta experiencia se consiguió
uno de los objetivos principales que nos planteamos: realizar
un trabajo colaborativo entre alumnos, entre alumnos y profesores,
y entre instituciones. Los alumnos discutían en grupo y proponían
las soluciones para construir las fases que le había tocado. Debían
ponerse de acuerdo con el resto de grupos, pues las fases estaban
interrelacionadas entre sí. También se compartía el conocimiento
entre los dos cuartos de ESO, mostrando los avances de ambos grupos.
Nuestros alumnos utilizaron circuitos electrónicos ya probados
en el IES Meléndez Valdés de Villafranca de los Barros, y enviaron
a estos alumnos los planos del circuito impreso diseñados por
ellos. En las Jornadas celebradas en ese instituto, nuestros alumnos
intercambiaron conocimientos e impresiones con los alumnos de
Villafranca, mostrándoles sus avances en la depuradora y estos
a su vez, mostrándoles todos sus proyectos.
Pero no solo ha sido un trabajo colaborativo entre alumnos:
también para los profesores. Era algo nuevo para nosotros, pues
en Tecnología no teníamos conocimiento de un proyecto como este.
Fue durante todo el desarrollo pura investigación y aprendizaje
con los alumnos, apoyándoles y guiándoles en todo momento. Recibimos
ayuda de compañeros de otras áreas. Además, conseguimos colaboraciones
con otras instituciones como la EDAR del pueblo y la Universidad
de Extremadura. El jefe de planta de la EDAR, Santiago Avilés,
colaboro con nosotros compartiendo conocimientos, reactivos, fotografías,
etc. Por otra parte, el profesor Jesús Beltrán del Departamento
de Ingeniería Química de la Universidad de Extremadura nos asesoró
en los posibles tratamientos de depuración a aplicar para ese
tipo de aguas que íbamos a utilizar, además de guiarnos en los
análisis de las aguas residuales posteriores. Así, con este proyecto
tan amplio se ha conseguido el intercambio de conocimientos entre
el alumnado, el profesorado y otras instituciones.
RESULTADOS
Al terminar cada equipo su parte, se montó la depuradora
ensamblando los prototipos que estaban mejor acabados. Previamente
se hicieron ensayos en la UEx para calcular el volumen de reactivos
que se debía añadir. La puesta en marcha de la depuradora llevo
unos días, pero al final se consiguió el objetivo: depurar el
agua de dos industrias típicas de Extremadura obteniendo una reducción
de la materia orgánica del 35 % (parámetro medido DQO) y de compuestos
aromáticos y fenólicos cercana al 80%.
Pero además de lograr unos resultados aceptables de depuración,
los alumnos y nosotros pudimos ver terminado algo que, inicialmente
dudábamos si iba a funcionar, con lo que la satisfacción fue mayor.
CONCLUSIÓN Este proyecto trata de ampliar el abanico de proyectos tecnológicos relacionados con el desarrollo sostenible. Con la construcción de la depuradora, hemos comprobado que es una experiencia ideal para fomentar la educación ambiental en nuestros alumnos, aumentando su motivación e interés y acercando la realidad al aula-taller. Al ser un proyecto difícil y ampliable se puede mejorar la relación y cooperación entre profesores de las distintas áreas que forman parte de la comunidad educativa, implicando a todos en una misma línea y en mismo proyecto.
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Al
terminar esta experiencia, nos quedamos con la sensación
de que esa propuesta se podía ampliar, mejorar, incluso
llevar cabo en otro centro. Al trasladarse uno de los profesores
a el IES Santiago Apóstol, instituto situado en el mismo
pueblo, pensamos que había que darle continuidad a esa idea
e intentar corregir los errores del primer intento, mejorar
algunas partes, etc. y además seguir con uno de nuestros
objetivos: adquirir hábitos de compartir el conocimiento
entre alumnos. En el presente curso, ambos centros de Almendralejo,
el IES Carolina Coronado y el IES Santiago Apóstol, con
un total de 60 alumnos de 4º ESO trabajan en la construcción
y mejora de la depuradora construida el año pasado. |
