Mejorando El Aprendizaje STEM: Recursos Del Manufacturing Day 2020 Para Estudiantes De Secundaria Y Universidad

Con la pandemia de COVID-19 forzando a muchas escuelas a cambiar de instrucción presencial hacia un entorno de aprendizaje remoto, el desafío de mantener el engagement estudiantil cobra mayor importancia. Esto es especialmente cierto en cursos que involucran materias STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas).

Cuando se enseña en un entorno presencial tradicional, los cursos STEM combinan educación en el tratamiento teórico de la materia (obtenido de material escrito como se encuentra en libros de texto) con el tratamiento práctico de la materia (desarrollado vía trabajo práctico de laboratorios, experimentación y uso de instrumentos y materiales). Al cambiar a un entorno de aprendizaje remoto, las técnicas para educar estudiantes en los principios subyacentes de una materia son mucho más fáciles de transferir exitosamente que los aspectos más prácticos y manos a la obra.

Para ayudar a llenar este vacío, hemos identificado algunos recursos que pueden usarse para proporcionar a estudiantes de nivel secundaria o universitario proyectos prácticos manos a la obra que pueden realizar y que les ayudarán a suplementar su educación en materias STEM.

Los recursos abajo contienen una mezcla de diferentes ideas de proyectos potenciales, muchos de los cuales pueden realizarse desde casa con una necesidad mínima de comprar suministros o materiales especiales. Otros proyectos de los recursos abajo, especialmente aquellos a nivel universitario, probablemente requerirán que los estudiantes hagan alguna inversión en materiales, componentes y equipos que no se encontrarían usualmente en el hogar típico. Estos son proyectos de nivel superior que normalmente se lograrían en una clase de laboratorio universitario, posiblemente en un entorno grupal colaborativo, bajo la guía de un instructor o asesor.

Recursos De Proyectos STEM Para Estudiantes De Secundaria

Abajo están recursos STEM que proporcionan ideas de proyectos adecuados para estudiantes de edad de secundaria.

Science Buddies

El sitio web de Science Buddies proporciona una selección completa de diferentes proyectos científicos adecuados para estudiantes de secundaria para explorar materias STEM. El sitio permite a usuarios filtrar por la materia, como ciencias de la tierra y ambientales, ciencias de la vida, o matemáticas y ciencias de la computación, y también profundizar en estas materias para elegir un área más específica. Por ejemplo, dentro de ingeniería, opciones para subtemas incluyen ingeniería civil, electricidad y electrónica, energía y potencia, ingeniería ambiental, ciencia de materiales, ingeniería mecánica, robótica y exploración espacial.

También hay filtrado disponible para elegir el nivel de grado deseado para el proyecto, y reducir proyectos basados en preferencias respecto a la duración del proyecto, el costo del proyecto y la disponibilidad de materiales.

Cuando se ve un proyecto específico, se proporcionan detalles adicionales como antecedentes del proyecto, materiales específicos necesarios y el procedimiento a seguir para completar el proyecto. El sitio también proporciona variaciones que puedes aplicar para personalizar el proyecto y tiene una sección de ayuda con FAQs.

Creation Crate

El sitio web de Creation Crate tiene una variedad de proyectos estilo kit adecuados para un estudiante más joven, pero una página en su blog contiene proyectos más avanzados como aquellos alrededor del tema de ingeniería mecánica.

Aquí encontrarás una mezcla de proyectos de complejidad variable de simple a sofisticado. En el extremo inferior de la escala de complejidad está un proyecto como construir un brazo robótico de cartón y algunas bridas. Proyectos de nivel intermedio incluyen construir un globo meteorológico de gran altitud completo con registrador de datos alimentado por el IDE de código abierto Arduino (Entorno De Desarrollo Integrado) que corre desde tu computadora. En el extremo superior de la escala de complejidad está un proyecto para construir un robot auto-equilibrado que evita obstáculos y se mantiene erguido y equilibrado incluso cuando lleva una carga. Este proyecto también se construye usando la plataforma Arduino IDE.

ThoughtCo.

Además de presentar contenido valioso para educar estudiantes en ciencia, tecnología y matemáticas, el sitio web ThoughtCo.com también tiene una página web de ideas para proyectos de feria de ciencias de ingeniería. Estos proyectos no están completamente desarrollados en forma procedimental, y por lo tanto requerirán que el estudiante que los emprenda haga algo de investigación independiente para definir más el alcance, proceso y enfoque necesario para hacer la idea en un proyecto que pueda ejecutarse exitosamente. Es, por lo tanto, más adecuado para un nivel de grado superior y para estudiantes que no se frustran fácilmente al tener que definir su proyecto en lugar de ejecutar un proceso ya desarrollado.

Laboratorio De Propulsión A Chorro (JPL)

El Laboratorio De Propulsión A Chorro (JPL) de NASA, que es un centro de investigación y desarrollo financiado federalmente administrado y gestionado por el Instituto de Tecnología de California (Caltech), tiene una serie de actividades de aula, laboratorios y conjuntos de problemas que cubren materias STEM y que se relacionan con la exploración espacial.

Filtros en la página de actividades permiten a usuarios filtrar por tipo de actividad, foco de materia, nivel de grado y temas específicos dentro del área general de materia. Detalles en cada actividad incluyen una visión general, materiales necesarios, antecedentes para entender la actividad y procedimientos a seguir.

El rango de temas es bastante amplio e incluye:

• Aeronáutica
• Astrobiología
• Astronomía
• Química
• Programación Informática
• Ciencias De La Tierra Y Del Espacio
• Electricidad Y Magnetismo
• Calor Y Termodinámica
• Luz Y Óptica
• Matemáticas
• Ciencia Física

STEM-Works

El sitio web STEM-Works tiene una sección de proyectos dedicada a actividades que pueden hacerse en casa. Estos proyectos científicos están dirigidos a estudiantes de secundaria y edades más jóvenes e incluyen proyectos enfocados en clima extremo, innovaciones médicas, robótica, espacio, videojuegos, robótica y energía eólica. Las páginas de actividad proporcionan detalles adicionales sobre cómo realizar el proyecto o tarea. Algunas de las actividades son virtuales usando software interactivo.

Exploratorium

El sitio web Exploratorium contiene una variedad de actividades para estudiantes de secundaria y niños más jóvenes. Los proyectos científicos se llaman "Science Snacks" y son actividades probadas por profesores que usan materiales económicos y fácilmente disponibles. Los temas cubiertos incluyen astronomía y ciencias espaciales, biología, química, ciencias de la tierra, ingeniería y tecnología, ciencias ambientales, física y matemáticas.

Sciencing

En Sciencing, hay una sección para proyectos científicos que llega hasta el nivel de noveno grado. Los temas de proyecto incluyen ingeniería biomédica, química, biología y ciencia forense. Sus otros artículos también tienen videos instructivos.

Recursos De Proyectos STEM Para Estudiantes Universitarios

Abajo están recursos STEM que proporcionan ideas de proyectos adecuados para estudiantes universitarios o estudiantes de secundaria avanzados.

Electronicsforu.com

Para aquellos estudiando ingeniería eléctrica, el sitio web electronicsforu.com tiene una página de 30 Ideas De Proyectos De Ingeniería Eléctrica que pueden ayudar a estudiantes a crear placas de circuito funcionales y desarrollar su entendimiento de circuitos digitales y analógicos.

Cada proyecto muestra una breve descripción de la función del circuito o el problema siendo abordado y contiene un enlace a una página de proyecto que muestra los detalles completos de ese proyecto. Los detalles incluyen diagramas esquemáticos, listas de partes de componentes, tablas de circuitos lógicos, descripciones de operaciones de circuito, guía de ensamblaje y diagramas de layout PCB y componentes descargables.

Algunos ejemplos de los proyectos incluyen:

• Sistema De Seguimiento Solar De Doble Eje
• Convertidor De 5V DC A 48V DC Para Fuentes De Alimentación Phantom
• Buffer De Audio De Alta Impedancia Con JFET
• Sensor De Incendio Basado En Diodo PIN
• Fuente De Alimentación Plus Minus 5V Desde Batería De 9V
• Interruptor De Relé De Detección De Movimiento Infrarrojo
• Detector De Fuga De GLP De Bajo Costo
• Conmutador Automático De Alimentación: Red, Inversor Solar O Generador
• Generador De Señal E Inversor Usando Temporizadores NE555
• Adaptador Configurable RS232 A TTL A I2C

Simulaciones Interactivas PhET

La Universidad de Colorado en Boulder alberga Simulaciones Interactivas PhET, que ofrece una serie de programas de simulación interactiva que utilizan programación de software y gráficos para permitir a estudiantes explorar principios fundamentales de ciencia y matemáticas a través de una simulación de laboratorio virtual en sus computadoras. Por ejemplo, una simulación sobre la ley de gases ideales permite al estudiante bombear moléculas de gas en una cámara cerrada y luego observar cambios en presión y temperatura a medida que se añade y remueve calor o el volumen de la cámara se altera. También puedes variar el tamaño de partícula de las moléculas de gas y contar el número de colisiones de esas moléculas con las paredes de la cámara por un período dado.

Más de 150 simulaciones están disponibles para explorar y cubren áreas de materia, incluyendo Física, Química, Matemáticas, Ciencias De La Tierra y Biología. Filtros permiten al usuario reducir resultados por subtema dentro de las áreas generales de materia por nivel de grado, que incluye temas de nivel universitario, y por compatibilidad de software. Algunas simulaciones requieren Java o Flash, mientras que otras correrán en navegadores HTML estándar. Opciones de idioma también están disponibles para usuarios de diferentes localidades.

Instructables

En Instructables, usuarios suben diferentes proyectos que han completado, junto con guías y videos. Aunque hay una variedad de categorías cubiertas en el sitio web, los proyectos relacionados con circuitos presentan algunos que un estudiante de ingeniería eléctrica podría implementar en casa. Después de crear una cuenta, usuarios pueden descargar PDFs y hacer preguntas a otros usuarios sobre los proyectos. También hay clases disponibles que cubren temas como impresión 3D, CNC y electrónica así como algunos temas de interés general más amplios incluyendo taller, costura, manualidades, cocina, diseño y proyectos para niños.

GeeksforGeeks

El sitio web GeeksforGeeks tiene proyectos de codificación adecuados para codificadores de nivel universitario. Usuarios pueden elegir un proyecto por programa, que incluye proyectos C++, Java y Python. También hay cursos online que estudiantes interesados en ciencias de la computación pueden tomar.

Code.org

Code.org contiene una página de ideas de proyectos en casa que ofrece una variedad de proyectos de codificación, incluyendo desarrollo de páginas web, gaming, y app lab, game lab, sprite lab y dibujo. Los estudiantes pueden obtener experiencia práctica con codificación y aprender tomando clases online gratis.

Interesting Engineering

El sitio web Interesting Engineering tiene una página de 12 proyectos de ingeniería eléctrica que ayudarán a estudiantes a expandir su conocimiento del diseño, control y mantenimiento de equipos eléctricos. Los proyectos se describen brevemente pero no están completamente detallados, así que el estudiante necesitará realizar investigación y trabajar sus diseños, listas de materiales y luego construir y probar el proyecto, lo que explica por qué lo hemos colocado en la sección de recursos de proyectos STEM más avanzados.

Resumen

Este artículo proporcionó una vista de algunos recursos de proyectos relacionados con STEM que podrían usarse para escolarización remota de estudiantes de secundaria y universitarios. Una variedad de recursos están disponibles, que van desde proyectos bien definidos con materiales y procedimientos ya en su lugar hasta ideas de proyectos que requieren más pensamiento de diseño creativo y desarrollo de proyectos.

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