La experiencia RACIMO

Red Ambiental Ciudadana de Monitoreo (RACIMO)

RACIMO es una experiencia colaborativa que apunta a la formación de jóvenes en Ciencia Ciudadana, Abierta y de Datos en 5 colegios de Bucaramanga-Colombia, que busca exponer, tempranamente a estudiantes de educación secundaria a ambientes y herramientas de investigación en Ciencia de Datos.  Fue financiada por el Fondo Regional para la Innovación Digital en América Latina y el Caribe (Programa FRIDA), la Vicerrectoría de Invegtigación de la Universidad Industrial de Santander y ejecutada por el Grupo Halley de Astronomía y Ciencias Aeroespaciales de la Escuela de Física de la Universidad Industrial de Santander. Durante 12 sábados en sesiones de 2h una veintena de muchachos acompañados por sus docentes asistieron puntualmente. Por cada colegio participan grupos de alrededor de 5 estudiantes, que junto a sus profesores se capacitan en la construcción de estaciones climáticas basadas en hardware abierto y repositorios de datos basados en software abierto y libre. Estos grupos colaboran utilizando las TIC para la generación de un banco de datos climáticos (CO2, NOx, SOx, Presión, Temperatura, Humedad, Irradiancia y nubosidad) en la región. La estación de medición es modular y está diseñada para operar bajo distintos niveles de independencia, pudiendo incorporar diferentes módulos de medición y comunicación de datos adaptables a los distintos intereses y posibilidades de cada participante. La versión más básica permite medir presión y temperatura, y sólo necesita ser conectada a un computador con conexión a internet. La versión más avanzada, permite medir todas las variables de interés y funciona de manera completamente autónoma, pudiendo utilizar diferentes

Estos datos están libres y disponibles a través de la WEB para todos los investigadores que los requieran. Los docentes y estudiantes aprenden los elementos básicos de electrónica y programación que permiten configurar y calibrar las estaciones. Igualmente, se les imparte nociones de estadística y tratamiento de datos que permiten analizar los datos provenientes de esta red ciudadana de estaciones climáticas.

Este proyecto ha sido financiado parcialmente por el programa FRIDA.

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Esta experiencia se desarrolla con la participación de 5 colegios, de los cuales 4 pertenecen al área metropolitana de Bucaramanga y uno a la zona rural. Cada colegio cuenta con el liderazgo de un profesor quién motiva y asesora a los estudiantes vinculados en este proyecto. Durante la experiencia los estudiantes aprendieron conceptos básicos de clima, variables climáticas, estadística, programación básica en Arduino y Python, sensores de variables climáticas, y construcción de una estación de monitoreo  ambiental.

El equipo responsable

El desarrollo de esta experiencia estuvo a cargo de

  • Dirección y conceptualización: Hernán Asorey y Luis A. Núñez
  • Logística y coordinación general: Amanda Balaguera
  • Instructores y monitores: Jesús Peña-Rodríguez, Christian Sarmiento-Cano y Mauricio Suárez-Durán
  • Elaboración y edición de videos: Luis Arturo Núñez-Castiñeyra y Héctor Rago
  • Elaboración y edición del sitio web: Mauricio Suárez-Durán

Colegios participantes

A continuación se listan los colegios participantes:

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  • Institución Educativa INEM:
    • Carrera 19A No. 104-56, Barrio Provenza, Bucaramanga, Santander, Colombia
    • Contacto Académico: Juan Carlos Chacon

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Promocion Social del Norte - Foto

 

Colegio CIANDES

 

 

 

 

 

 

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Ubicación de los colegios en Bucaramagna

Son cinco colegios: cuatro pertenecen al área metropolitana de Bucaramanga y uno a la zona rural, en el mapa a continuación pueden ver su ubicación. Fueron seleccionados por su ubicación, de tal forma que permita evaluar los cambios en el clima del área metropolitana de Bucaramanga.

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Las actividades desarrolladas

Las actividades se desarrollaron en sesiones de una hora: dos cada sábado por la mañana. Cada sábado se manejo un tema diferente, el cual se desarrollaba de la siguiente manera: en la primera sesión los estudiantes discutían conceptos básicos y algunos documentos en la red, luego en la segunda sesión realizaban un taller práctico que les permitía afianzar lo visto durante la primera sesión.

  1. La sociedad informacional. (2h) Este módulo apuntó a describir algunos de los cambios que ha traído consigo el advenimiento de la sociedad informacional, los términos de Ciencia Industrial, y Big Science y, finalmente cómo se relaciona el poder con el manejo y control de la información
  2. La inteligencia colectiva. (2h) Durante el desarrollo de este módulo se mostraron algunas manifestaciones que de inteligencia colectiva de inspiración biológica y su importancia en la sociedad actual, para luego discutir cómo internet y las TIC han potenciado estas manifestaciones.
  3. Elementos de estadística básica.(2h) Este módulo se concentró en discutir los conceptos de: población, muestra, media, varianza, desvío y residuos y para luego aplicarlos a problemas reales, con datos obtenidos de repositorios en la red
  4. Las variables climáticas y el ambiente. (2h) El objetivo de este módulo tuvo una doble finalidad. Por un lado se discutió el significado de algunas variables meteorológicas, qué se entiende por cambio climático y cuál ha sido la evolución de la intervención humana en ese cambio. Por otro lado se debatió sobre qué es hardware libre, cuál es su importancia para la apropiación tecnológica de la sociedad y, finalmente cuál es la importancia que los datos estén disponibles (sean datos libres y abiertos a toda la comunidad) para su análisis desde varias perspectivas sociales.
  5. LINUX y programación en Python.  (4h) En este módulo nos concentramos en compartir la experiencia de descargar y configurar una máquina virtual con el sistema operativo LINUX, resolver algorítmicamente problemas sencillos de la vida cotidiana, comprender y escribir códigos simples escritos en Python
  6. Visualización de datos. (2h) Este módulo se centró en discutir la importancia de representar gráficamente los dato y aplicarlo a problemas reales, con datos obtenidos de repositorios en la red. En la parte prática de este módulo se utilizó la herramienta gráfica GnuPlot
  7. Conceptos Básicos de electrónica (2h) En este módulo los estudiantes aprendieron conceptos como: corriente, voltaje, ley de Ohm, materiales conductores y no conductores, corriente alterna y continua, tipos de circuitos.
  8. Programación de Arduino (2h) Durante estas sesiones los estudiantes aprendieron qué es un Arduino, cómo programar en un Arduino, y realizaron talleres donde aprendieron a programar y ejecutar tareas tales como: lectura de datos de diferentes desde diferentes componentes electrónicos en diferentes tipos de montajes y circuitos eléctricos.
  9. Sensores de variables climáticas (2h). En esta sesión se discutió cómo funciona cada uno de los sensores utilizados por la estación de monitoreo ambiental, cómo programarlos y cómo leer y analizar los datos que estos producen
  10. Construcción y montaje de la estación de monitoreo ambiental (4h): durante estas sesiones los estudiantes construyeron los shields (o placas) sobre los que se monta cada uno de los sensores que integran la estación de monitoreo.

Exposición Temprana de Nativos Digitales en Ambientes, Metodologías y Técnicas de Investigación en Ciencia de Datos

Este esfuerzo forma parte de un conjunto de iniciativas que buscan  exponer a estudiantes de secundaria y comienzos de la educación universitaria a ambientes, metodologías y técnicas de investigación que aborden temas de investigación contemporáneos. Las hemos realizado de forma que puedan ser sostenidas en el tiempo, escalables a cursos de distintos tamaños y replicables en otros ambientes de instituciones universitarias en nuestra América Latina. Otras experiencias similares están expuestas en Asorey, H., Nunez, L. A., & Sarmiento-Cano, C. (2015). Exposición Temprana de Nativos Digitales en Ambientes, Metodologías y Técnicas de Investigación en la Universidad. arXiv preprint arXiv:1501.04916.

Testimonios gráficos de la experiencia:

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Sesión de programación en Arduino. Colegio CER-Bosconia.

 

 

 

 

 

 

 

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Sesión de sensores usados en la estación de monitoreo. Colegio CER-Bosconia.

 

 

 

 

 

 

 

 

Sensores usados en la estación de monitoreo.

Pruebas de irradiancia.

 

 

 

 

 

 

 

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Construcción de las Shield para la estación de sensores.