Agua para Yolanda: aprendiendo desde la práctica

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La experiencia de aprendizaje que brindan los proyectos interdisciplinarios representan un camino sin retorno a las clases tradicionales, aunque desde luego, debemos seguir mejorando.

Cuando los estudiantes aplican todos sus conocimientos con el fin de ayudar a alguien más, el proceso de aprendizaje que viven es emocionante. La responsabilidad por cumplir con el compromiso establecido, se la ponen ellos mismos. Los alumnos de la Universidad Nacional de Río Negro, en Argentina, instalaron un molino de agua que brinda solución al problema de abastecimiento del vital líquido para Yolanda, una pobladora que vive cerca del lago Pellegrini en medio del campo. La solución que implementaron, puede servir a más personas que carecen de agua en otras regiones del país; a la vez que los alumnos aprenden desde la práctica con un fin social.

Para la materia de Matemática de la carrera de Técnico en Mantenimiento Industrial, los estudiantes construyeron e instalaron un molino de agua económico y de fácil mantenimiento. El cincuenta por ciento de las piezas del molino fueron materiales reutilizados. La planeación, el estudio de campo, la construcción e implementación del molino se realizó en un semestre. En la clase se explicaba de manera teórica lo que los alumnos necesitaban aprender, y fuera de clase, en la práctica, los alumnos materializaban la solución.

“Esta solución puede servir a más personas que carecen de agua en otras regiones del país; a la vez que los alumnos aprenden desde la práctica con un fin social”

La Patagonia Argentina es una zona semidesértica y se caracteriza por tener fuertes vientos. Gran parte de los pobladores rurales viven una economía de subsistencia con su rebaño de ovejas y cabras. La poca disponibilidad de agua condiciona la vida de los que ahí habitan. El agua potable se distribuye en pipas una vez al mes. En el caso de Yolanda, el agua utilizada para riego, higiene y alimentación de sus animales, provenía de un depósito natural que bombeaba a mano. Es un trabajo agotador, pues en una hora lograba llenar un galón de agua, cuando mucho.

Después de realizar un reconocimiento del lugar, los alumnos tomaron diversos datos, hicieron mediciones y cálculos matemáticos. Se optó por la construcción de un molino Savonius, aprovechando las posibilidades del recurso eólico en esa zona. Este tipo de molino, no es un molino convencional, ya que no utiliza un sistema que lo oriente, sino que gira en su eje vertical desde cualquier parte que venga el viento.

Saberes disciplinares para el proyecto del Molino Savonius

  • Estadística descriptiva

    Sobre la velocidad del viento en esa región, se hizo un estudio estadístico de los registros de velocidad del viento. Más de 200.000 registros fueron analizados para conocer los esfuerzos a los que podría ser sometido el molino. Este estudio estadístico también permitió estimar la potencia que entregaría el molino.

  • Vectores, simetrías, transformaciones en el plano, leyes de Newton

Con la información del estudio estadístico, analizamos en el software Geogebra la variación de los esfuerzos en función de la ubicación de las riendas tensoras y la profundidad que debía tener el pozo. Se puede consultar la representación dinámica de la variación de esfuerzos que determinaron los alumnos. 

  • Nociones de potencia y energía, trigonometría

Para estimar la potencia del molino se debe tomar en cuenta el área al viento del rotor. El trabajo simplificado, lo realizamos también en Geogebra, utilizando deslizadores para simular el movimiento del rotor. Aquí se puede consultar la representación dinámica.

Para este tipo de proyectos, los saberes disciplinares no son los únicos indispensables a ser convocados. También se requiere la aplicación de conceptos, nociones o conocimientos provenientes de oficios, especialidades o disciplinas no formalmente reconocidas en muchas formaciones universitarias, como por ejemplo soldadura, construcción en hormigón, hojalatería, etc.

Unas de las dificultades que se enfrentaron los estudiantes fue la falta de herramientas y de un taller o lugar de trabajo. Las herramientas las consiguieron en sus propias casas y de amigos que las tenían disponibles. Finalmente, el trabajo de juntar todas las partes del molino lo realizaron en el patio de sus casas.

“Los saberes disciplinares no fueron los únicos a ser convocados. También se requirió la aplicación de conceptos, nociones o conocimientos sobre oficios y disciplinas no formalmente reconocidas en muchas formaciones universitarias”

Desde hace cuatro años, junto a un equipo de la Universidad Nacional de Río Negro, hemos trabajado en proyectos interdisciplinarios y más precisamente en áreas que podrían ocupar la Matemática y la Estadística en este tipo de propuestas pedagógicas. Hemos aprendido sobre las potencialidades y las dificultades de este tipo de propuestas, mejorado sustancialmente los resultados, al punto que hoy en día, el proceso resulta un camino sin retorno a las clases tradicionales, aunque desde luego debemos seguir mejorando.

Invito a todos los profesores a implementar este tipo de proyectos. Los beneficios se multiplican. Los alumnos aprenden, la universidad regresa a la comunidad a través de la aplicación de los conocimientos con un fin social y los estudiantes se sensibilizan ante los problemas de su comunidad. No duden en contactarme si surge alguna duda.

Acerca del autor

Pablo Fabián Carranza (pfcarranza@gmail.com) es Profesor de matemáticas de nivel  secundario. Tiene un Doctorado en didáctica de la matemática. También es Profesor Investigador en la Universidad Nacional de Río Negro, Argentina.

Referencias

Carranza, P. (2015).Savonius en puesto de Yolanda. Consultado de https://www.youtube.com/watch?v=zM6RZJ6EaRE

Carranza, P. (2018). Juntos Para Sumar 220 molino de viento UNRN Allen HD. Consultado de https://www.youtube.com/watch?v=I6TiKhHnpcA&t=383s

Carranza, P. (2018). Izando Savonius 1. Consultado de https://www.youtube.com/watch?v=ixGtYSWO04k&t=3s

Carranza, P. (2018). Rotor Savonius. Consultado de https://www.youtube.com/watch?v=IQ5uQZ-dI30