Montaxe dunha estación meteorolóxica cunha Rapsberry-pi

Neste curso 2016/17 estamos a realizar no centro CEIP Noalla-Telleiro de Sanxenxo a montaxe dunha estación meteorolóxica que ten como hardware unha Rapsberry-pi, que rexistrará os datos para poder crear a nosa propia base de datos meteorolóxicos, publicados, ademais, na base de datos central de Oracle (a gran base de datos da compañía dos Estados Unidos) e que poderán ser compartidos nunha páxina web (wheather station) con outros centros de todo o mundo. Deste xeito, convertémonos nun dos centros participantes no proxecto Estación meteorolóxica para escolas, promovido conxuntamente por Oracle Academy e a Fundación Raspberry-pi.

Marta Vázquez Torre
Mestra de educación primaria e coordinadora do proxecto
CEIP Noalla-Telleiro (Sanxenxo - Pontevedra)
martavazqueztorre@edu.xunta.es

 

Contextualización

O CEIP Noalla-Telleiro é un centro de liña un, excepto un desdobramento en quinto curso. Na actualidade están matriculados 148 alumnos/as e forma o cadro docente un total de 17 profesores/as. Está situado na localidade de Sanxenxo, á que pertencen un total de cinco centros de educación infantil e primaria (a maiores do noso). Localízase moi preto da praia da Lanzada e nunha zona eminentemente rural.

Este ano a Asociación de Pais e Nais de Alumnos/as brindoulle a posibilidade ao centro de participar nun programa educativo internacional, promovido pola fundación benéfica Rapsberry-pi e Oracle Academy, e que nos deu a posibilidade de contar na nosa escola cun paquete Rapsberry-pi para a instalación dunha estación meteorolóxica que nos ofrece a posibilidade de relacionar de maneira moi significativa o emprego das novas tecnoloxías e a iniciación de forma básica na computación, enxeñería e manipulación de datos por parte do alumnado. A idea foi realizar a montaxe neste curso, compaxinándoo coa realización parella dunha serie de actividades educativas vinculadas a esta que nos permitan desenvolver contidos relacionados coa climatoloxía; para posteriormente realizar un proxecto integrado de centro que se poida manter en cursos posteriores, coas melloras oportunas.

A fundación Rapsberry-pi é unha organización benéfica creada no ano 2009 e que xurdiu co obxectivo de promover o estudo básico da informática nas escolas. A Rapsberry-pi creada pola fundación é unha placa computadora que funciona como un microordenador que, despois de ser programado, permite manexar certos dispositivos externos como é o caso, nesta ocasión, da estación meteorolóxica.

Obxectivos

A nosa idea é iniciarnos este ano nun proxecto a longo prazo, no que os obxectivos serán variables dependendo da fase en que nos atopemos. Inicialmente os obxectivos para este curso están vinculados á montaxe da estación e a unha serie de actividades educativas relacionadas cos contidos curriculares propios de cada curso, que nos permitan enriquecer o proceso de montaxe da estación; elemento protagonista nun primeiro momento e fase inicial do proxecto. Enumeramos os obxectivos fundamentais para este inicio do proxecto (obxectivos que se presentan de maneira xeral e que se traballan e adaptan de maneira distinta dependendo do nivel no que se apliquen):

- Montar a unidade de control da estación meteorolóxica.

- Instalar o software da estación meteorolóxica.

- Describir unha estación meteorolóxica e explicar a súa función.

- Comparar formas máis rudimentarias de realizar un rexistro de variables do tempo con outras máis precisas e evolucionadas.

- Identificar e nomear fenómenos atmosféricos.

- Identificar diferentes tipos de instrumentos de medida que se empregan para a recollida de datos atmosféricos.

- Interpretar a simboloxía básica que figura nos mapas do tempo, en papel ou dixital.

- Realizar predicións do tempo, con base nos datos recollidos e consultando predicións na web ou prensa.

- Fotografar o estado do ceo para a súa posterior análise e catalogación segundo o tipo de nubes que se observen.

- Diferenciar entre tempo e clima, coñecendo os factores atmosféricos e xeográficos que inflúen neles.

- Confeccionar e interpretar gráficos de temperaturas e precipitacións.

- Interpretar e elaborar sinxelos mapas meteorolóxicos distinguindo os seus elementos principais.

- Interpretar e analizar climogramas de distintos territorios de España e relacionalos co clima ao que pertencen.

- Nomear as tres grandes zonas climáticas do planeta e identificar algunha característica principal que se identifique co clima da súa contorna.

- Describir e sinalar nun mapa os tipos de climas de España, sabendo a que clima concreto pertence o clima da súa zona.

- Favorecer a relación entre os diferentes niveis e etapas do centro a través de actividades que permitan unha interrelación.

- Desenvolver contidos relacionados coa estación nas diferentes linguas presentes no centro (tanto de forma oral coma na escrita).

- Producir materiais audiovisuais en relación coa temática desenvolvida.

Cabe mencionar que estes obxectivos se presentan de maneira xeral, de forma que se adaptan dependendo do nivel no que nos atopemos, ou ben se anulan. No caso dos vinculados coa montaxe da estación, foron levados a cabo polo alumnado de quinto e sexto e o resto do alumnado participou como observador. En canto a estes obxectivos, cabe introducir o que comenta Roberto López Gago, director de Oracle University e responsable de Oracle Academy en España, ao respecto: "El proyecto ayudará a los estudiantes a conocer mejor conceptos relacionados con las bases de datos y la programación, al igual que favorecerá el aprendizaje del trabajo en equipo en un entorno global".

Recursos empregados

Grazas á ANPA do centro recibimos o hardware de Raspberry Pi co que podiamos montar a estación meteorolóxica informatizada. Paralelamente, e despois desta primeira parte de montaxe, decidiuse comezar cunha maneira máis rudimentaria e arbitraria de realizar as medicións mediante dous instrumentos: o termómetro e o pluviómetro. Este segundo realizouse de maneira caseira e o primeiro obtívose mediante unha doazón de MeteoGalicia. Ambos os rexistros se realizan de maneira diaria no centro mediante a rotación dos diferentes grupos participantes e estes datos rexístranse nun mural que conta con catro partes diferentes: unha para rexistro de temperaturas, outra para precipitacións, unha terceira onde se presentan imaxes do estado do ceo e unha cuarto en que realiza unha análise semanal do tempo, consultando o mapa do tempo publicado o mércores en La Voz de Galicia (mostras que recibimos grazas a formar parte do programa de Prensa Escola) ou consultando a información na web (principalmente en MeteoGalicia). Contamos con dous murais iguais coa finalidade de que os datos poidan estar visibles e de fácil acceso para consultas durante un mes enteiro.

Ademais dos recursos anteriormente especificados, precisamos dunha cámara de fotos para visualizar posteriormente as imaxes recollidas do estado do ceo e unha cámara de vídeo, coa finalidade de gravar a realización de actividades e a súa posta en marcha. Igualmente, son imprescindibles ordenadores con conexión a Internet, que nos permiten acceder ás páxinas que conteñen información relevante para poñer en marcha diferentes partes e actividades do proxecto, como, por exemplo:

Por outra banda, decidiuse encargar unha caseta dunha estación meteorolóxica convencional, na que se colocarán un termómetro e pluviómetro (ambos de MeteoGalicia) e na que poderán rexistrar a información dunha maneira máis profesionalizada ca na exposta anteriormente (de colocación máis aleatoria e fabricación máis caseira —no caso do pluviómetro—).

Finalmente, este proxecto sería inviable sen os recursos humanos que, como cabe supoñer, son imprescindibles. Contamos, pois, coa participación de todo o profesorado do centro, que colabora en diferentes partes da montaxe e actividades propostas, logrando deste xeito a colaboración de todo o alumnado. Ademais, foi necesaria a colaboración de membros da ANPA, concretamente de Manuel Guillermo Fraga Castro, que puxo os seus coñecementos á nosa dispoñibilidade e foi o guía dos nenos na montaxe do hardware e posta en marcha do software da estación.

Descrición da actividade

Comezamos primeiramente enumerando as fases da montaxe da estación meteorolóxica informatizada, para despois deternos na elaboración da estación máis simple e caseira (coa descrición das actividades máis salientables realizadas entorno á mesma) e finalmente perfilar a montaxe da caseta da estación meteorolóxica de maneira máis superficial.

A montaxe da estación meteorolóxica Raspberry Pi consta de catro fases. Primeiramente foi preciso rexistrar a escola na base de datos de Oracle Rapsberry-pi. Despois de ter a escola rexistrada xa se pode acceder co contrasinal e nome de usuario a weather station, onde tamén aparecerán rexistrados todos os demais centros que montaron un instrumental de iguais características. Posteriormente, os alumnos de quinto, coa axuda de Manuel Fraga que os guiou no proceso, montaron a unidade de control da estación meteorolóxica, na que deberon configurar o hardware da estación. Durante a montaxe recibiron a visita dos diferentes grupos do centro, que observaron atentamente o que estaban realizando.

 

O alumnado de quinto realizando a montaxe co asesoramento de Manuel Guillermo Fraga Castro e recibindo a visita dun dos grupos de infantil

 

A continuación, o alumnado de sexto encargouse da instalación do software da estación meteorolóxica, que consta das seguintes fases:

1- Instalación manual
2- Configuración do reloxo
3- Proba dos sensores
4- Configuración da base de datos
5- Conexión software
6- Actualización
7- Carga datos na base de Oracle
8- Páxina web
 

Alumnas de sexto levando a cabo a primeira parte de instalación do software

 

Finalmente, a instalación da estación meteorolóxica no exterior levouse a cabo no centro coa colaboración da ANPA e situouse nun lateral do teito do colexio que, por condicións climatolóxicas, se valorou como un dos lugares máis axeitados para ela.

 

Estación automatizada montada no centro       

 

A maiores, decidiuse colocar no centro unha estación provisional que lle permitise ao alumnado coñecer un instrumento (pluviómetro) realizado de maneira caseira e que nos brindase a posibilidade de iniciar o rexistro de datos básicos mentres non se dispoñía da estación informatizada montada no exterior. Ademais, contamos cun termómetro para o rexistro de temperaturas.

Grupo de 5 anos saíndo para comprobar a temperatura e alumnado de quinto contestando unhas cuestións baseadas na comparativa entre diferentes tipos de estacións

 

Como comentamos no apartado anterior, realizouse un mural onde o alumnado se vai rotando para rexistrar os datos de temperaturas e precipitacións, pero a maiores incluímos un apartado onde se publican as imaxes do estado do ceo diarios e outro onde se analiza o mapa do tempo semanal. Cos datos recollidos ao longo do mes, realizamos climogramas que lle permitan ao alumnado familiarizarse co rexistro e análise de datos nos gráficos. Por outra banda, a análise do mapa do tempo facilitoulle ao alumnado achegarse ao emprego da terminoloxía propia desta temática para a realización dunha descrición detallada e realista dos mapas, ao mesmo tempo que lle deu a coñecer a simboloxía empregada e o seu significado.

 

Mural do mes de febreiro

 

Decidiuse enriquecer esta exposición coa realización de predicións do tempo, para o que se creou a figura dos "pregoeiros do tempo" (nenos/as que os venres van polas clases pregoando e adiantando o tempo que pode darse na  fin de semana). Hai que comentar que esta actividade resultou moi enriquecedora pola admiración que esperta no alumnado espectador e a preparación que precisa por parte do alumnado que expón, pois permitiu un achegamento ás rimas, refráns e ditos sobre o tempo. Ademais, nalgún caso, decidiuse combinar a exposición en dous idiomas (alternando galego e inglés durante a exposición), co enriquecemento lingüístico que supón a iniciativa.

 

Alumnado de segundo dando o pregón do tempo polas diferentes aulas

 

Finalmente, como se anunciou ao comezo deste apartado, decidiuse montar no centro unha caseta meteorolóxica convencional, polas posibilidades que brindaba ter no centro diferentes instrumentos e formas de medición que van desde as máis caseiras e rudimentarias ata as máis tecnolóxicas, precisas e avanzadas. Isto favorece a visualización dunha retrospectiva evolutiva ao alumnado e facilita que poida reflexionar e comparar sobre as medicións obtidas por cada un dos sistemas fornecidos, analizando as vantaxes e desvantaxes das posibilidades propostas.

Metodoloxía

As actividades presentáronse tendo en conta a necesidade de participación directa, observación e colaboración por parte do alumnado, de maneira que se pretendeu achegar os discentes aos contidos relacionados co tempo e clima a través de tarefas significativas e experimentais. Ademais, propuxéronse actividades que permitisen a interrelación entre os diferentes grupos e niveis. Por outra parte, tratouse de promover a reflexión e capacidade de análise dos nenos, que debían observar e analizar criticamente a información obtida, á cal podían acceder directamente ou recorrendo á web.

A iniciativa permitiu combinar o uso de recursos máis convencionais con outros máis innovadores e tecnolóxicos, o que lle posibilitou ao alumnado adquirir habilidades vinculadas co mundo da informática, meteoroloxía e xeografía.  Ademais, tratamos de combinar a realización deste proceso coa visita ao centro de MeteoGalicia por parte dos grupos de quinto e sexto, o que posibilitou o maior entendemento e significatividade do proxecto.

Nas diferentes aulas intentouse traballar de maneira colaborativa en distintas actividades, propiciando o traballo en equipo e a colaboración entre os diferentes membros do grupo; desenvolvendo as competencias sociais, ao mesmo tempo que se favorece o traballo do resto de competencias, entre elas, por exemplo, a competencia para aprender a aprender ou a competencia lingüística.

Avaliación

Realizouse unha avaliación na que se intentou medir a opinión do alumnado, profesorado e familias en relación coas actividades propostas e o seu aproveitamento curricular. Para iso presentóuselles un cuestionario de avaliación na que se tomaron como mostra os grupos de segundo, terceiro, quinto e sexto, participaron un total de 65 alumnos, 51 familias e os docentes do centro.

Os cuestionarios dirixidos a familias e profesorado contiñan unha información previa sobre o funcionamento do proxecto do centro, actividades que se estaban realizando e as que se poderían levar a cabo nun futuro. Estimouse oportuno que o dirixido ao alumnado estivese supervisado polos titores das diferentes aulas para aclarar as dúbidas que puidesen ir xurdindo durante o proceso.

Todas as preguntas estaban expostas cun vocabulario sinxelo e coas instrucións precisas para responder sen dificultade ás cuestións formuladas. Os cuestionarios contiñan un total de 12 preguntas para os casos de alumnado e profesorado e un total de 10 no dirixido ás familias. Todas elas recollidas na táboa 1.

A continuación amósanse, primeiramente, os resultados obtidos nos cuestionarios dirixidos ás familias, seguido dos obtidos nos aplicados ao profesorado e, finalmente, ao alumnado. Datos que se recollen nas táboas 2, 3 e 4, respectivamente, indicando os valores porcentuais de respostas a cada unha das preguntas.

Como podemos apreciar, no tocante ao cuestionario enviado ás familias, por riba dun 60 % dos enquisados está moi de acordo en que os aspectos traballados benefician a aprendizaxe do alumnado en relación con diferentes coñecementos e competencias e máis dun 75 % coincide en que convén manter o programa en vindeiros cursos. Tamén é destacable que ningunha das cuestións obtivo puntuación no apartado "nada de acordo" e incluso o valor de "pouco de acordo" ten unha representación por debaixo do 2 %.

No tocante ás respostas dadas polo profesorado, os valores de 5 (moi de acordo) obtiveron resultados que superan o 70 % na maior parte das cuestións, exceptuando só tres delas que, non obstante, pasan a estar puntuadas no valor numérico 4 (bastante de acordo), que son as cuestións relacionadas coas actividades dos pregóns e motivación do alumnado cara ás actividades realizadas. De novo se repite que os valores 3, 2 e 1 teñen moi pouca representatividade en canto ao valor porcentual alcanzado; sendo de 0 nos valores 2 e 1 e inferior ao 15 % nas cuestións relacionadas coa participación do alumnado na montaxe da estación, o emprego de diferentes modelos de estacións no centro e a entrada en contacto con outros centros do mundo que tamén conten cunha estación automatizada. Volve ser destacable que un 85 % do profesorado valora como importante continuar co proxecto para os vindeiros cursos e un 15 % está bastante de acordo en mantelo no futuro.

Finalmente, o 90 % do alumnado responde de maneira positiva ás cuestións que contiñan un valor de resposta dual (si ou non), que fundamentalmente teñen que ver coa visualización das actividades como positivas para a súa aprendizaxe e interiorización de contidos. Un 80 % indica que para eles é moi interesante ou bastante interesante comprobar as precipitacións diarias e rexistralas. As actividades dos pregóns son ben aceptadas, unha porcentaxe do alumnado que rolda o 90 % indica que lle gusta tanto preparalos como recibir os pregoeiros na aula. Por outra banda, unha porcentaxe superior ao 80 % sinala que lle parecería interesante contactar con alumnado doutros centros de Europa e outros países do mundo que estivesen a empregar unha estación meteorolóxica automatizada coma a nosa e tamén descargar os datos en MeteoEscolas. Xa por último, resulta moi significativo que a máis do 90 % do alumnado enquisado lle gustaría continuar coa realización destas actividades nos cursos vindeiros.

Conclusións

A posta en marcha deste proxecto permítenos no ámbito de centro crear un punto común de contidos para todos os niveis, algo que resulta positivo e enriquecedor tanto para a ensinanza como para a aprendizaxe, en diferentes liñas, pois lógrase combinar a ensinanza de persoas experimentadas e expertas en certos coñecementos (como é o caso de Manuel Fraga), entre o alumnado (pois son eles mesmos os que se ensinan entre si) e profesorado (tanto no eido da interrelación entre compañeiros como cara á facilitación de medios e recursos ao alumnado). O mesmo acontece coa aprendizaxe, que xa non é algo dirixido tan só ao alumnado, senón que todos os membros da comunidade aprendemos e nos beneficiamos dos coñecementos do resto; co que se establece xa non unha liña de ensinanza-aprendizaxe, senón máis ben unha rede multidireccional que debuxa o novo mapa do ámbito educativo no que nos introducimos.

Convértese nun feito palpable e demostrable que involucrarse neste tipo de propostas require de vontade, entendemento, tempo, esforzo...; pero estes "sacrificios" duplican os beneficios persoais, sociais e de aprendizaxe que se obteñen delas, de forma que o resultado e o proceso merecen o requirido esforzo prestado.

Por outra banda, a boa consideración das actividades por parte do colectivo escolar apoia a necesidade de manter o funcionamento da iniciativa en futuros cursos, aceptando que será precisa a revisión da proposta de maneira periódica para ampliar, modificar, mellorar e adaptar as actividades, obxectivos e contidos desta cando fose preciso. Trátase, en definitiva, de facer deste proxecto algo dinámico, flexible e susceptible de enriquecemento continuo por

 

 

Bibliografía: 

 

 

ALTEGA EDUCACIÓN E LECER. Meteoroloxía. Unidade didáctica. Xunta de Galicia. Consellería de Medio Ambiente, Territorio e Infraestruturas. MeteoGalicia.

LAGO, A., SOLOVIEVA, N.: Divírtete e aprende. Meteogalicia. Xunta de Galicia. Consellería de Medio Ambiente, Territorio e Infraestruturas. Secretaría Xeral de Calidade e Avaliación Ambiental. Meteogalicia.

TEIRA PARADA, L. (2016): “O tempo en Frións”. Revista Galega do Ensino, (72).

Decreto 105/2014, do 4 de setembro, polo que se establece o currículo da educación primaria na Comunidade Autónoma de Galicia.

Decreto 330/2009, do 4 de xuño, polo que se establece o currículo da educación infantil na Comunidade Autónoma de Galicia.

 

Webgrafía

www.raspberrypi.org

www.raspberrypi.org/blog/school-weather-station-project

www.meteogalicia.gal

http://ecoaula.eleconomista.es (23/04/2015). Colegios de todo el mundo podrán participar en el proyecto "Estación Meteorológica para Escuelas" de Oracle Academy y la Fundación Raspberry Pi.

Sección: