Las Matemáticas y el turismo espacial

En el artículo anterior hice un resumen de mis inicios en la educación así como el progreso de nuestro proyecto educativo llamado «Las Matemáticas y el Turismo Espacial» y de cómo a lo largo de los últimos años de mi trayectoria profesional entre mi alumnado del IES El Sur (Lepe) y yo hemos ido elaborando recursos multimedia que además puedan aprovechar futuras generaciones para el estudio de las matemáticas y otras asignaturas como física.

Una parte importante de nuestro proyecto han sido las líneas de colaboración que hemos  establecido con empresas y entidades educativas inmersas en el estudio aeroespacial, algunas de las cuales hemos tenido la fortuna de visitar, fruto de nuestra colaboración, en viajes que hemos emprendido los dos últimos años a California al JPL de la NASA, que es el centro de investigación de exploración robótica y planetaria de la agencia espacial NASA, y a la empresa Virgin Galactic que es la candidata a ser la primera compañía de la historia en  mandar turistas al espacio en vuelos comerciales. Estas visitas no solamente se basan en la experiencia en sí, por muy apasionante que pueda resultar para el alumnado y profesorado que interviene, sino que el principal objetivo es maximizar la capacidad del alumnado de nuestro centro para que conjuntamente con su profesorado puedan elaborar recursos educativos en el ámbito aeroespacial aprovechables no solamente por ellos sino por otros niños y niñas de futuras generaciones.

Se ha convertido así esta experiencia en una gran responsabilidad para mi alumnado, porque no solo creamos recursos multimedia en colaboración con estas empresas sino que también los difundimos en medios, redes sociales y conferencias para que la ilusión sea compartida y llegue a más alumnos y profesores que puedan replicar tales experiencias, que puedan servir como complemento al proceso de enseñanza-aprendizaje que llevamos a cabo en el aula.

Los alumnos participantes en los viajes, seleccionados por baremo mediante su expediente académico y nivel de inglés, participan en el trabajo de campo de investigación sobre las entidades y lugares a visitar así como en la  grabación y edición de vídeos para la publicación de los videodocumentales que estamos llevando a cabo sobre el turismo espacial, en colaboración con sus compañeros y otros estudiantes de otros centros en la provincia y en otros países fruto de un proyecto europeo Etwinning. Además, han adquirido un papel parecido a la figura de «embajador» del proyecto difundiendo la experiencia y los conocimientos en el propio instituto, mediante videoconferencias con otros centros, participando en charlas-coloquio y medios de comunicación para hacer partícipe al resto de la comunidad educativa de sus experiencias.

El videodocumental amateur del primer viaje “Space Tourism 2018” (https://www.youtube.com/watch?v=_-g05TnSeRc ) , cuyos principales protagonistas han sido los alumnos participantes en el primer viaje, resume su experiencia en California, que incluye entrevistas sobre el turismo espacial y en cuya grabación/edición ha participado alumnado de todo el centro ha resultado premiado en su versión corto al mejor corto educativo en el Festival Cinedfest 2019 en la península ibérica, lo cual ha llenado de satisfacción a todo el alumnado y profesorado implicado. Actualmente estamos editando nuestro segundo videodocumental cuya publicación está prevista para noviembre y que versa sobre el segundo viaje con la participación del doble de alumnado, gracias a la subvención que nos ha otorgado La Obra Social La Caixa dirigida a nuestros alumnos más destacados pero que debido a sus escasos recursos no podían hacer frente a los costes del viaje.

Como decía anteriormente tanto los alumnos que participan en los viajes como el resto de alumnado del centro se involucran en la elaboración de vídeos educativos acompañados de recursos descargables de Física y Matemáticas, siendo partícipes y protagonistas en algunos de ellos. De esta forma, en este segundo artículo quiero explicar la metodología de trabajo que sigue mi alumnado y dar difusión a los recursos elaborados.

– En el contexto aeroespacial hacemos que el alumnado se ponga en el papel de personajes como el de un ingeniero de la NASA tanto en la temática de la construcción de robots que son enviados a Marte, como por ejemplo el Rover Mars2020 cuyo montaje han visto mis alumnos en directo en Pasadena, como en la temática del lanzamiento de cohetes, documentándonos previamente con ayuda de recursos aportados por la NASA o disponibles en internet, algunos de los cuales traducimos al español previamente, como los de “Space Maths NASA”: https://www.nasa.gov/stem-ed-resources/space-math-I.html

Posteriormente a la documentación y elaboración de sus trabajos los alumnos entregan y exponen trabajos de fin de curso, algunos de los cuales están disponibles en mi canal de YouTube. Como ejemplo de ello podemos destacar la labor del curso de 1º de Bachillerato científico-tecnológico en el que descubren en uno de sus vídeos cual es una de las aplicaciones de las funciones logarítmicas y exponenciales a la llamada «Teoría del vuelo de un cohete«, utilizando avatares de su propia persona creados con su móvil:

Cabe destacar también la implicación de alumnado de otros niveles como 3º de ESO de PMAR (Programa de Mejora del Aprendizaje y Rendimiento dirigido a alumnos con dificultades de trabajo) en la elaboración de vídeos donde repasan Matemáticas y Física básica sobre los conceptos de velocidad y aceleración mediante el uso de gráficas y tablas estadísticas,  del Space Shuttle Endeavour (transbordador espacial Endeavour)el cual se encuentra expuesto en el California Science Center, que pudimos visitar en sendos viajes, y del cual poseemos información de primera mano, aprovechando esta actividad para hacer un repaso de la historia de la exploración espacial:

Cuando comenzamos el proyecto hace 7 años nos servimos en su momento de la ayuda de recursos aportados por la empresa Virgin Galactic que nos enviaban futuros astronautas de la compañía. Uno de ellos se llama “How high up is space”, donde utilizando conceptos básicos como la escala y la proporcionalidad para que los estudiantes más jóvenes se puedan hacer una idea de lo grande que es el universo de forma que mediante manualidades elaboradas en una cartulina podían comparar por ejemplo la dimensión del Everest con la altura a la que se encuentra la Estación Espacial Internacional, despertando así su curiosidad en este ámbito. Estos trabajos eran revisados por los propios futuros astronautas con los que practicábamos inglés en videoconferencias con nuestro alumnado. El curso pasado hemos adaptado estas actividades de manera que el alumnado de 1º de ESO con la guía de su profesor Francisco Roldán han traducido el citado recurso y lo hemos ampliado teniendo en cuenta el contexto de nuestro centro, así el alumnado ha aplicado in situ lo aprendido a la medición del instituto y del edificio más alto del pueblo, la iglesia, usando el conocido Teorema de Thales, para comparar dichas medidas con las del universo, como se puede apreciar en los dos enlaces siguientes:

Por mi parte y como coordinador del proyecto, también elaboro mis propios recursos educativos multimedia, aprovechando las experiencias en las entidades aeroespaciales con el asesoramiento y guía de los contactos establecidos en estas empresas, en diversos apartados del currículo teniendo como ejemplos la aplicación de las funciones a las trayectorias de las aeronaves espaciales:

Una vez que hemos realizado un seguimiento durante los primeros cursos de la ESO del vuelo de la aeronave espacial llamada VSS Unity de Virgin Galactic con la que la compañía quiere realizar turismo espacial había llegado el momento de explicar al alumnado de Bachillerato que somos capaces de plantear un modelo teórico y básico de las ecuaciones que sigue la nave en su trayectoria resolviendo sistemas de ecuaciones con el uso de las funciones que se trabajan en 1º de Bachillerato, ampliando dicha actividad en colaboración con el departamento de Física mediante el uso de conceptos como las derivadas e integrales en 2º de Bachillerato. Para ello se plantea este último vídeo que explica cómo se puede plantear el cálculo de estas trayectorias, y en su descripción se incluyen actividades complementarias de refuerzo y ampliación de lo estudiado en el ciclo. De esta forma el alumnado puede hacer un seguimiento de los progresos que se producen en la exploración especial, y particularmente en el turismo espacial, estudiándolo de primera mano y al mismo tiempo relacionándolo con las asignaturas que estudia.

También disponemos de variados recursos para el repaso de las matemáticas que se enuncian a continuación y se resumen brevemente:

1. La aplicación de los sistemas de ecuaciones en el contexto de la química con hipotéticos personajes basados en nuestros alumnos, los cuales persiguen sobrevivir en futuros hoteles espaciales:

• La aplicación de la trigonometría al cálculo de las distancias angulares de satélites artificiales, donde el alumno debe ponerse en la piel de un ingeniero realizando cálculos trigonométricos básicos observando el comportamiento de la órbita de un satélite:

• La aplicación de las funciones logarítmicas a la trayectoria del cohete “Falcon Heavy” de SpaceX, compañía que pudimos visitar en Los Angeles, de manera que el alumnado puede aplicar lo aprendido sobre continuidad y representación gráfica en el estudio del lanzamiento histórico de un coche marca Tesla al espacio:

• La aplicación de la proporcionalidad, el área y el volumen a los planetas del sistema solar:

etc

Dentro de mis colaboraciones cabe destacar también mi participación como Embajador del Proyecto ESERO de la Agencia espacial europea, proyecto educativo insignia de la ESA para fomentar la enseñanza de disciplinas STEAM en centros de educación primaria y secundaria europeos, con el propósito final de animarles a seguir estudios y carreras en estas disciplinas.

En el presente vídeo mis alumnos exponen como han podido trabajar, en este caso con el Kit “Ingeniero de astronaves”, proporcionado por la propia ESA:

Fruto de estas experiencias han surgido unos lazos de unión muy fuertes entre familias y profesorado.

Como agradecimiento a los primeros alumnos que iniciaron la aventura del primer viaje he escrito un libro infantil llamado “Desde Lepe hasta el espacio”, que se publicará en Noviembre que cuenta la historia de este primer viaje en su primera parte, y en cuya segunda parte habla de la conquista espacial en el futuro con esos mismos alumnos como protagonistas, y del cual esperamos que sirva como inspiración para futuras generaciones fomentando el aumento de su vocación STEAM con iniciativas como esta, y sobre todo surge con el fin de mostrar a los niños y niñas que con lucha y con esfuerzo es posible alcanzar sus sueños.

En el transcurso de nuestros viajes y proyectos hemos establecido muchos viajes y proyectos, y hemos conocido a mucha gente, a los cuales les tengo que agradecer su ayuda y colaboración, desde trabajadores de la NASA como Manuel de La Torre, Fernando Abilleira y José Manfredi, de Virgin Galactic como Carlos Olazagasti, Katie Westley, Beth Moses, Mark Stucky, Santiago Barrera o Alec Subero, de La Cañada Highschool como Marian Price o de futuros astronautas como Ron Rosano. Pero también personajes de la sociedad civil que coincidieron con nosotros en los viajes como la cantante de Miami Angelic y su familia o la cantante/youtuber Magga Braco que nos han ayudado también en la difusión de nuestro proyecto, como podemos ver en este vídeo:

Como resultados concretos de la realización del proyecto nos hemos encontrado principalmente con los siguientes:

• Mayor motivación del alumnado en el estudio de las asignaturas.
  • Adquisición de la competencia TIC en la edición de sus propios vídeos.
  • Mejora expedientes académicos, algunos de ellos para ser seleccionados en futuros viajes, pues es uno de los criterios de selección.
  • Adquisición de destrezas en el estudio de los idiomas, mediante la grabación de sus preguntas y entrevistas, entre otras cosas.

Como muestra de la implicación del alumnado resultan enlaces en los que algunos alumnos elaboran vídeos de cosecha propia, entre los que cabe destacar una alumna, Cristina Vázquez, de mi clase de Matemáticas de Bachillerato científico que elabora y comparte varios vídeos con nosotros sobre el funcionamiento de los cohetes espaciales:

así como del funcionamiento de la misma VSS Unity:

A ella y a todos mis alumnos, por su dedicación y colaboración en cada uno de los proyectos que coordino, les dedico este artículo, porque no olvidemos que ellos son el eje central de la enseñanza, y que son ellos los que hacen mejorar nuestra labor docente en el día a día.