Mirar las filas de números o fórmulas en una página puede ser desagradable para muchos niños que estudian matemáticas o ciencias en la escuela. Pero la música, el dibujo e incluso el movimiento del cuerpo están proporcionando nuevas formas prometedoras de enseñar temas complejos a los jóvenes.

La vibración de una cuerda de violín o el ritmo de un tambor puede parecer al principio tener poco que ver con la física, las fracciones o los ángulos. De hecho, los temas científicos y artísticos, como la música, tradicionalmente se han tratado por separado en la educación.

Pero los investigadores creen que romper las barreras arbitrarias entre la ciencia y el arte podría ayudar a los alumnos a comprender más fácilmente los conceptos complicados. Está conduciendo a una nueva forma de enseñar que apunta a combinar ciencia, tecnología, ingeniería, artes y matemáticas, conocida colectivamente como STEAM.

“Estamos tratando de dar a conocer este enfoque de aprendizaje STEAM a la comunidad educativa”, dijo el Dr. Vassilis Katsouros, del Instituto para el Procesamiento del Lenguaje y el Habla del Centro de Investigación Athena en Atenas, Grecia, y coordinador de un proyecto llamado iMuSciCA. “Cuando se reúnen personas de las artes y las materias STEAM, pueden trabajar juntas para tener ideas muy creativas”.

Este tipo de colaboración interdisciplinaria es cada vez más común a nivel universitario y en la industria, lo que a menudo conduce a nuevos desarrollos en tecnología, ciencia y arte. El Dr. Katsouros y sus colegas esperan introducir esta forma de pensar en una etapa anterior.

Teoria de las olas

El proyecto iMuSciCA usa música para enseñar a los niños de secundaria sobre conceptos difíciles como la teoría de las olas en física y las ecuaciones en matemáticas. Los estudiantes diseñan un instrumento musical virtual en una computadora, donde pueden alterar sus propiedades físicas para comprender cómo afecta el sonido que produce.

“Si cambian el metal del que está hecha una cuerda, entonces la forma en que vibra y la forma de onda del sonido que produce es diferente”, explicó el Dr. Katsouros. “Los estudiantes pueden ver cómo la densidad del material afecta al sonido y ver la onda de sonido que produce. Puede ayudarles a comprender conceptos como la frecuencia y la amplitud “.

El equipo ha creado una ‘mesa de trabajo’ en línea que permite a los maestros incorporar la tecnología y las herramientas desarrolladas como parte de iMuSciCA en sus lecciones. A través de herramientas en línea, los estudiantes pueden crear instrumentos de cuerda o percusión utilizando el programa iMuSciCA.

La tecnología también puede permitir a los estudiantes aprender otros conceptos de alto nivel como la geometría y la simetría demostrando cómo el cambio de la forma o la orientación de una superficie puede alterar la forma en que el sonido se refleja. También puede proporcionar información sobre la aleatoriedad y la periodicidad.

Se anima a los alumnos a trabajar en equipos para componer su propia música, incluso creando versiones físicas de los instrumentos que han diseñado en línea con la ayuda de la impresión 3D. En un evento piloto, los estudiantes formaron una banda para tocar juntos también.

“En este momento solo son instrumentos de viento, ya que la impresión 3D en plástico es más barata y más fácil que en materiales como el metal”, dijo el Dr. Katsouros.

Hasta ahora, iMuSciCA se ha puesto a prueba en 10 escuelas en Grecia, Francia y Bélgica, en las que participan más de 300 estudiantes de 15 a 16 años de edad. Sesenta maestros también han participado en talleres para aprender cómo incorporar las herramientas musicales en sus lecciones.

Motivación

“Todavía estamos midiendo y analizando el impacto que ha tenido”, dijo el Dr. Katsouros. “Pero hemos visto aumentar la motivación de los estudiantes considerablemente. Los estudiantes de esta edad están muy familiarizados e interesados ​​en la música, por lo que parece conectarse con ellos “.

Pero la música no es solo proporcionar nuevas formas de enseñar a los adolescentes sobre ciencias y matemáticas. Los investigadores lo han estado combinando con movimientos corporales, aplaudiendo y tocando objetos físicos para desarrollar nuevas formas de enseñar a los niños más pequeños también.

“La información visual no siempre es la mejor manera de comunicar cosas como la geometría o la aritmética”, dijo la Dra. Mónica Gori, neurocientífica del Istituto Italiano di Tecnologia en Génova, Italia, y coordinadora del proyecto WeDraw.

Su equipo ha estado creando una serie de juegos con tecnologías que alientan a los niños menores de ocho años a crear ángulos con sus cuerpos o jugar con el sonido.

Un juego, llamado RobotAngle, usa cámaras que detectan el movimiento para detectar cuándo los estudiantes extienden sus brazos sobre sus cabezas para crear ángulos. Cada ángulo está asociado con diferentes notas musicales similares a las de un violín, con un tono más alto utilizado para ángulos agudos y un tono bajo para ángulos obtusos.

El mismo sistema permite a los niños crear fracciones abriendo sus brazos para cambiar el numerador y las piernas para alterar el denominador. Los aplausos también se utilizaron para activar el ritmo de un tambor en el tiempo con un punto en movimiento en la pantalla, lo que nuevamente ayudó a enseñar a los niños las fracciones mediante el uso del ritmo.

Otro juego, llamado Jardín Cartesiano, permite a los niños dibujar formas en un entorno virtual al caminar físicamente alrededor de una habitación para recolectar objetos. Un tercero, llamado Spaceshape, enseña a los niños sobre formas tridimensionales alentándolos a dibujarlos y moverlos en una pantalla táctil.

Pruebas

Las pruebas iniciales en las escuelas primarias de Italia, Irlanda y el Reino Unido realizadas por el equipo de WeDraw vieron a más de 200 niños probar los juegos en 10 clases diferentes. En cada clase, la mitad de una clase usaba los juegos multisensoriales durante 15 minutos todos los días durante una semana como parte de sus lecciones y la otra mitad se enseñaba usando una versión simplificada del juego que usaba técnicas visuales tradicionales.

“Estamos viendo mejoras en la mayoría de los niños”, dijo el Dr. Gori. “Para el juego de Spaceshape, por ejemplo, vimos una comprensión de la forma y el movimiento 3D”.

Pero algunas de las mejoras solo parecen ser evidentes en grupos de edad específicos. Por ejemplo, el equipo solo observó mejoras en la comprensión de las fracciones y las formas en niños de siete años.

“Esta es la edad en la que deberían comenzar a entender estos conceptos y, por lo tanto, son más sensibles a los beneficios potenciales”, dijo el Dr. Gori.

El equipo también ha estado desarrollando técnicas multisensoriales para que puedan usarlas los alumnos con dislexia o deficiencias visuales. Usar movimientos corporales asociados con el sonido puede ayudar realmente a los niños ciegos a entender los ángulos, por ejemplo.

El Dr. Gori agregó que esperan en el futuro combinar los movimientos musicales y corporales aún más para utilizar la danza como herramienta de enseñanza.

“Hasta ahora hemos estado usando movimientos de brazos, palmas y sonidos, pero sería bueno usar la danza en el futuro”, dijo.

Fuente: Neuroscience News.

Foto: Laura Taverna/ Istituto Italiano di Tecnologia

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