Proyecto Integral de Matematicas–Ciencias Naturales

AmbieMática 2.0 es la evolución de un proyecto previamente implementado en la Institución Educativa Las Palmas (Envigado, Antioquia), donde se diseñó y construyó una vermicompostera para procesar residuos orgánicos del restaurante escolar, integrando análisis estadístico y separación de residuos reciclables. En esta nueva fase, el proyecto será implementado en una institución educativa distinta, incorporando mejoras tecnológicas, metodológicas y pedagógicas bajo el enfoque STEM+.

Se propone el diseño de un sistema inteligente de gestión de residuos que combine: recolección y análisis de datos (Matemáticas), vermicompostaje (Ciencia), diseño y optimización estructural (Ingeniería), e integración de microcontroladores tipo micro:bit para monitoreo de variables ambientales (Tecnología). El proyecto busca reducir al menos un 70% de los residuos orgánicos enviados a relleno sanitario, fortalecer el pensamiento crítico y computacional en estudiantes de básica y media, y generar productos tangibles como humus, informes estadísticos y prototipos tecnológicos.

AmbieMática 2.0 promueve la sostenibilidad ambiental, el aprendizaje basado en proyectos y la apropiación social del conocimiento, consolidándose como una propuesta escalable, medible e innovadora alineada con los principios STEM+ y los Objetivos de Desarrollo Sostenible.

Justificación:

El manejo inadecuado de residuos sólidos en contextos escolares contribuye a la generación de gases de efecto invernadero, desperdicio de recursos aprovechables y baja cultura ambiental. La experiencia previa evidenció que una institución de aproximadamente 300 estudiantes puede generar más de 13 kg diarios de residuos orgánicos solo en el restaurante escolar.
Desde el enfoque STEM+, este problema se convierte en una oportunidad pedagógica interdisciplinar:

• Ciencia: comprensión de procesos biológicos de descomposición.
• Tecnología: uso de sensores y microcontroladores.
• Ingeniería: diseño y optimización de la vermicompostera.
• Matemáticas: análisis estadístico, proyecciones y modelación de datos.
• + Enfoque social y creativo: cultura ambiental, economía circular y
  emprendimiento escolar.

El proyecto responde a necesidades ambientales reales y promueve soluciones basadas en datos, fortaleciendo competencias científicas, digitales y ciudadanas.

Objetivo general: Diseñar e implementar un sistema STEM+ de gestión inteligente de residuos escolares que permita procesar al menos el 70% de los residuos orgánicos generados y reducir el impacto ambiental institucional.

Objetivos especificos:

1. Caracterizar estadísticamente la generación de residuos orgánicos e inorgánicos.
2. Diseñar y optimizar una vermicompostera modular adaptada al contexto institucional.
3. Integrar microcontroladores para monitoreo de temperatura y humedad.
4. Analizar la eficiencia del proceso mediante indicadores cuantitativos.
5. Implementar estrategias de economía circular con comercialización de reciclables y uso del humus.
6. Evaluar el impacto pedagógico en competencias STEM.

Metodología (Fases)

Fase 1: Diagnóstico y línea base

1. Recolección diaria y pesaje de residuos.
2. Análisis estadístico inicial.

Fase 2: Diseño ingenieril

1. Modelado y cálculo de capacidad de la vermicompostera.
2. Selección de materiales sostenibles.

Fase 3: Implementación tecnológica

1. Instalación de sensores de temperatura y humedad.
2. Programación en micro:bit.

Fase 4: Operación y monitoreo

1. Alimentación periódica.
2. Registro digital de variables.

Fase 5: Evaluación de impacto

1. Cálculo de reducción de residuos.
2. Evaluación de competencias STEM desarrolladas

Plan de implementación

1. Socialización institucional.
2. Formación inicial en separación de residuos.
3. Instalación del sistema.
4. Integración curricular en ciencias y matemáticas.
5. Evaluación trimestral.
6. Socialización de resultados.