Mirar filas de números o fórmulas en una página puede resultar desagradable para muchos niños que estudian matemáticas o ciencias en la escuela. Pero la musica el dibujo e incluso el movimiento corporal están proporcionando nuevas y prometedoras formas de enseñar materias complejas a los jóvenes.

El zumbido de la cuerda de un violín o el ritmo de un tambor puede parecer a primera vista tener poco que ver con la física. fracciones o ángulos. En efecto, la ciencia y las materias artísticas como la música se han tratado tradicionalmente 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 conceptos complicados con mayor facilidad. Está dando lugar a una nueva forma de enseñar que tiene como objetivo combinar la ciencia, tecnología, Ingenieria, artes y matemáticas, colectivamente conocido como STEAM.

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

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

Teoría de ondas

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

"Si cambian el metal del que está hecha una cuerda, entonces la forma en que la cuerda 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 el sonido y ver la onda sonora que produce. Puede ayudarles a comprender conceptos como frecuencia y amplitud ".

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

La tecnología también puede permitir que los estudiantes aprendan otros conceptos de nivel superior como geometría y simetría al demostrar cómo cambiar la forma u orientación de una superficie puede alterar la forma en que el sonido se refleja en ella. También puede proporcionar información sobre la aleatoriedad y la periodicidad.

Se anima a los alumnos a trabajar en equipo 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 actuar juntos también.

"Por el momento, estos son solo instrumentos de viento, Dado 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 de Grecia, Francia y Bélgica, involucrando a más de 300 estudiantes de entre 15 y 16 años. Sesenta profesores también han participado en talleres para aprender a 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 cómo la motivación de los estudiantes aumenta 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 solo proporciona nuevas formas de enseñar a los adolescentes acerca de las ciencias y las matemáticas. Los investigadores lo han estado combinando con movimientos corporales, aplaudir y tocar objetos físicos para desarrollar nuevas formas de enseñar también a los niños más pequeños.

"La información visual no siempre es la mejor forma de comunicar cosas como geometría o aritmética, "dijo la Dra. Monica Gori, neurocientífico del Istituto Italiano di Tecnologia de Génova, Italia, y coordinador del proyecto WeDraw.

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

Un juego, llamado RobotAngle, utiliza cámaras de detección de movimiento para detectar cuando los estudiantes extienden los brazos por encima de la cabeza para crear ángulos. Cada ángulo está asociado con diferentes notas musicales similares a las de un violín, con tono más alto utilizado para ángulos agudos y tono bajo para ángulos obtusos.

El mismo sistema permite a los niños crear fracciones abriendo los brazos para cambiar el numerador y las piernas para alterar el denominador. Los aplausos también se utilizaron para activar un ritmo de batería al mismo tiempo que un punto en movimiento en la pantalla, de nuevo ayudando a enseñar a los niños sobre las fracciones mediante el uso del ritmo.

Otro juego, llamado jardín cartesiano, permite a los niños dibujar formas en un entorno virtual caminando físicamente alrededor de una habitación para recolectar objetos. Un tercio, llamado Spaceshape, enseña a los niños sobre las formas tridimensionales animándoles a dibujarlas y moverlas en una pantalla táctil.

Pruebas

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

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

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

'"Esta es la edad en la que deberían comenzar a comprender estos conceptos y, por lo tanto, son más sensibles a los posibles beneficios, "dijo el Dr. Gori.

El equipo también ha estado desarrollando técnicas multisensoriales para que puedan ser utilizadas por alumnos con dislexia o discapacidad visual. Usar movimientos corporales asociados con el sonido realmente puede ayudar a los niños ciegos a comprender los ángulos, por ejemplo.

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

"Hasta ahora hemos estado usando movimientos de brazos, aplausos y sonido, pero sería bueno usar la danza en el futuro, " ella dijo.