Prácticas inspiradoras

Finalista 2024
Venezuela
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#Medioambiente

Proyecto STEM con enfoque ambiental mejora la agricultura comunitaria

La tecnología utilizada por un grupo de estudiantes busca potenciar el cultivo sostenible y su demanda comercial.

Profesor(a)

Foto de Anderson Pérez
Anderson Pérez

Escuelas

 Liceo Nacional Fermín Ruiz Valero 

Nombre del proyecto

Abejas polinizadoras

Áreas STEM

Ciencias, Tecnología

Otras áreas de conocimiento

Educación Ambiental

Las abejas no solo producen miel. Según los expertos de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), un tercio de la producción mundial de alimentos depende de  esos insectos. Ellas son responsables por polinizar más del 70% de los cultivos del planeta, desde frutas hasta hortalizas. Sin embargo, enfrentan múltiples amenazas, desde el uso de pesticidas hasta el cambio climático. Por eso, trabajar con abejas es una oportunidad para enseñar Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (STEM) desde una perspectiva práctica, crítica y conectada con los desafíos reales del entorno.

Partiendo de esa premisa, el proyecto “Abejas polinizadoras” creó un prototipo que permite medir las poblaciones de abejas y su relación con la calidad de los cultivos de mora de Castilla (rubus glaucus), fruta muy propia de la región de José María Vargas, Táchira, en Venezuela. La innovación fue desarrollada por un equipo de cuatro estudiantes, siendo finalista regional de la edición 2024 de Solve for Tomorrow – Región Centroamérica y el Caribe, que reúne a 11 países: Barbados, Belice, Costa Rica, Ecuador, El Salvador, Guatemala, Honduras, Nicaragua, Panamá, República Dominicana y Venezuela.


Los involucrados fueron cuatro estudiantes del quinto año de educación, el último de la escolarización obligatoria. La institución educativa donde estudian, Liceo Nacional Fermín Ruiz Valero, tiene experiencia de crear STEM con enfoque ambiental, incluso para inscribirse en Solve for Tomorrow. El profesor mediador, Anderson Pérez, es especialista en Biología y Química y cuenta que los jóvenes decidieron primeramente trabajar con abejas. “Pero les dije que este era un tema muy amplio e intentamos incorporar un modo en el que, el proyecto pudiera dejar algo al municipio y una manera para que los agricultores obtengan un producto de mayor calidad”, observa.

Percibieron que en su comunidad, como en muchas regiones agrícolas, la manutención de la biodiversidad y de los insectos polinizadores está en riesgo a causa del uso indiscriminado de agroquímicos. Por eso, el primer paso era identificar factores como temperatura y humedad, que puedan afectar la calidad de vida de las abejas.

El prototipo final pasó de estar en la cajita de cartón a una caja hecha en plástico por medio de impresión 3D. El equipo prestó atención a los detalles: la hicieron en color amarilla pues llama la atención a las abejas y pusieron dulce para más atracción.  Los sensores incorporados al dispositivo cuentan los parámetros como cantidad, temperatura y humedad, que se muestran en una pantalla LED.

Los análisis laboratoriales fueron conducidos en compañía de expertos y el equipo también contó con el apoyo de un ingeniero agrónomo. “Con este apoyo, pudieron establecer el propósito de crear un prototipo para contar la población de abejas. La idea, al final, fue de tener un dispositivo pequeño que podría instalarse en cualquier parte del cultivo”, sitúa Pérez. La caja tiene una puerta de entrada y otra de salida. Al monitorear estos movimientos de las abejas, el prototipo puede contabilizar cuántas hay al mismo tiempo dentro del dispositivo.

El prototipo final es una caja fabricada con impresión 3D, diseñada en color amarillo para atraer a las abejas, con sensores internos y un servomotor que controla la entrada de los insectos.

Además, para hacer el proyecto STEM con enfoque ambiental, también tuvieron soporte de la Universidad Nacional Experimental de Táchira para más conocimientos técnicos y de una academia de robótica de una ciudad cercana para el montaje del prototipo. “Ellos nos brindaron la atención personalizada para fabricar el prototipo, diseñar la caja e instalar la red de cables. También dieron una clase a los estudiantes para poder manejar ellos mismos esos equipos”, añade.

Por medio de bluetooth, el sistema se conecta a un APK (Android Application Package), que es un formato de archivo utilizado para instalar programas en el sistema operativo Android. De ese modo, lleva informaciones de la producción hasta los agricultores, en tiempo real.

Y ¿por qué es importante tener ese control de las abejas? Bueno, el profesor explica que es para garantizar que la producción de mora sea elevada y que los frutos sean de calidad. “Si no hay abejas, eso es un alerta para los productores de que la producción de mora debe disminuir”, concluye.

El proyecto STEM con enfoque ambiental requiere empatía

Aunque tuvieron en consideración todo el tiempo el objetivo de mejorar la producción, los estudiantes no olvidaron la calidad de vida de las abejas. Para proporcionar más comodidad para ellas, fue necesario limitar la cantidad dentro de la caja. Así, no es suficiente solamente controlar cuántos de estos insectos ingresan, sino también que, al llegar a un número máximo, se cierre la entrada de otras más. En teoría parece fácil, pero el material del dispositivo tiene poca adherencia. Entonces, tuvieron dificultades en ubicar las poleas que iban a abrir la compuerta. No se pudo fijar bien el servomotor y las poleas se soltaban. Otro reto fue calibrar el tiempo para que pudiese abrirse a determinado momento. Con muchos testeos, perseverancia, y la ayuda de los aliados, lograron utilizar la programación para organizar los circuitos y hacer funcionar de la mejor manera.

El proyecto puede replicarse en otras comunidades y países, para aumentar la resiliencia de ecosistemas agrícolas diversos, generar renta para las familias y apoyar la seguridad alimentaria. “Todas las experiencias que hemos tenido como educadores, en un país con limitantes como el nuestro, nos llena de aprendizajes. Ver que un grupo pequeño de estudiantes de un pueblo así nos hace sentir orgullosos”, declara.

La etapa de testeo fue hecha en una finca productora de mora del municipio. Al principio, eligieron varias zonas productoras, pero percibieron que cada una tenía condiciones diferentes de clima y en función de eso el número de abejas podría variar, por eso después decidieron concentrarse en una solamente.

Fue bonito compartir con ellos esa experiencia de ir directamente a la realidad, ir a campo, dice el profesor.

Tratar con esos propietarios fue un ejercicio de comunicación para los estudiantes, añade el maestro: “La forma como ellos comunicaron los objetivos del proyecto y el procedimiento hizo que los agricultores dieran la posibilidad de abrir las puertas para el equipo”.

Aprender para enseñar

De acuerdo con el educador, ese trabajó tuvo buenas repercusiones en todo el municipio. “Los otros estudiantes que no han recibido esa formación de Solve for Tomorrow ahora ya me dicen que quieren participar”, complementa.

Para los colegas profesores, Pérez tiene un consejo: “No hay una fórmula. Pero nosotros tenemos que tener ganas de conocer más. No podemos quedar solo con una licenciatura, hay que continuar aprendiendo para enseñar”.

Y, para involucrar a los estudiantes, un punto de partida puede ser aprovechar las fechas conmemorativas, como el Día Mundial de las Abejas (20 de mayo) y el Día Mundial del Medio Ambiente (5 de junio), para hacer un proyecto STEM con enfoque ambiental.

¡Enfócate en la práctica!

Mira la guía del profesor sobre cómo desarrollar un sistema que permite medir la población de abejas.

Empatía

El equipo del Liceo Nacional Fermín Ruiz Valero partió del interés inicial por el impacto ambiental de la desaparición de las abejas en su comunidad, ubicada en el municipio José María Vargas, estado Táchira, Venezuela. Identificaron que la pérdida de polinizadores, causada por el uso excesivo de agroquímicos y el cambio climático, afectaba directamente la biodiversidad local y la producción de cultivos como la mora de Castilla. Para comprender mejor el problema, los estudiantes analizaron cómo las condiciones ambientales, como temperatura y humedad, podrían alterar la calidad de vida de las abejas y, en consecuencia, la productividad agrícola. Este proceso de observación directa y diálogo con agricultores locales fue clave para consolidar una visión clara de la necesidad comunitaria.

Definición

Con el acompañamiento del profesor Anderson Pérez, el grupo definió un objetivo concreto: diseñar un sistema que permitiera medir la población de abejas y su relación con la calidad del cultivo de mora. Se propusieron crear un dispositivo funcional y de bajo costo que pudiera ser instalado fácilmente en los campos agrícolas. Para acotar el enfoque, decidieron priorizar variables ambientales que influyen en el comportamiento de las abejas y establecer una conexión directa entre los datos recolectados y la toma de decisiones de los productores locales. A partir de esta delimitación, el proyecto adquirió un carácter dual: proteger a los polinizadores y contribuir al desarrollo agrícola sostenible.

Ideación

Durante la fase creativa, el grupo comenzó con un modelo básico de conteo manual de abejas que ingresaban en una caja de cartón, pero después identificaron la necesidad de automatizar el proceso para obtener datos más precisos. Al no contar con los conocimientos técnicos necesarios, buscaron alianzas con expertos en robótica, agronomía y programación. Esta colaboración permitió generar ideas como el uso de sensores para medir cantidad, temperatura y humedad dentro de la colmena, la incorporación de una pantalla LED para visualizar los datos y la conexión por Bluetooth a una aplicación para compartir la información con los agricultores. Entre varias propuestas, optaron por desarrollar un sistema compacto, funcional y adaptado a las condiciones rurales.

Prototipo

El prototipo evolucionó desde una estructura rudimentaria a una caja fabricada con impresión 3D, diseñada en color amarillo para atraer a las abejas. Incorporaron sensores internos y un servomotor que controla la entrada de los insectos, lo cual implicó varios ajustes técnicos debido a problemas de adherencia del material y calibración del tiempo de apertura. El equipo resolvió estas dificultades con asesoría técnica y programación de circuitos, logrando establecer un sistema automatizado y eficiente. Además, la caja fue equipada con un sistema de monitoreo que transmitía datos en tiempo real a través de un APK, facilitando la consulta remota por parte de los agricultores.

Testeo

La validación del dispositivo se realizó en una finca productora de mora del municipio. Aunque inicialmente planearon probar en distintas zonas, identificaron variaciones climáticas significativas que influyen en los resultados, por lo que optaron por concentrarse en una sola ubicación para obtener datos consistentes. Durante esta etapa, el equipo evaluó la funcionalidad del prototipo en condiciones reales y ajustó parámetros técnicos. El contacto directo con los agricultores también fortaleció sus habilidades comunicativas y permitió afianzar la utilidad del sistema en el entorno local. El proyecto generó interés en la comunidad educativa, sirviendo como inspiración para otros estudiantes y docentes del municipio.

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