Estació meteorològica

Objectiu del projecte

Aquesta proposta té com a finalitat la creació d’una estació meteorològica senzilla utilitzant una placa micro:bit, adaptada al nivell de l’alumnat de primària.

La micro:bit disposa de diversos sensors integrats que permeten recollir informació de l’entorn de manera intuïtiva i motivadora. Concretament, incorpora:

  • un sensor de temperatura
  • un sensor de llum

També s’hi incorpora un sensor d’humitat del sòl, per exemple per a control del reg, inclòs a la caixa bàsica de sensors de primària del Pla STEAM.CAT del Departament d’Ensenyament de la Generalitat.

Aquests sensors permeten iniciar l’alumnat en la recollida i observació de dades ambientals.
Si s’hi afegeix un sensor extern BME280, es poden ampliar les mesures i obtenir:

  • temperatura
  • humitat ambiental
  • pressió atmosfèrica

Amb aquestes dades, l’alumnat podrà observar canvis en el temps atmosfèric i establir relacions amb el seu entorn proper.

La mesura d’altres variables com la quantitat de pluja o el vent (velocitat i direcció) requereix sensors més complexos i es planteja com una possible ampliació del projecte per a cursos superiors o com a continuïtat.

Objectius d’aprenentatge

A través d’aquest projecte, l’alumnat podrà:

  • Reconèixer els principals elements d’una placa micro:bit
  • Iniciar-se en la programació per blocs de manera visual i guiada
  • Conèixer les principals variables meteorològiques, com ara:
    • temperatura
    • humitat ambiental
    • pressió atmosfèrica
    • (introducció al vent i la pluja, de manera conceptual)
  • Recollir, visualitzar i interpretar dades senzilles obtingudes a partir dels sensors
  • Desenvolupar habilitats de pensament científic, observació i treball cooperatiu

Coneixements previs necessaris

Abans de començar el projecte, és recomanable treballar amb l’alumnat alguns conceptes bàsics mitjançant activitats curtes o píndoles formatives:

  • Què és la micro:bit
  • parts principals de la placa
  • què pot fer
  • exemples senzills d’ús a l’aula

L’entorn de programació MakeCode

  • programació per blocs
  • com carregar un programa a la micro:bit
  • primers programes senzills

Entorn de programació: https://makecode.microbit.org/

Comunicació i visualització de les dades amb ThingSpeak

Per tal de visualitzar les dades recollides pels sensors de l’estació meteorològica, farem servir la plataforma ThingSpeak, que permet mostrar la informació en forma de gràfiques de manera senzilla i visual.

Les dades mesurades (temperatura, humitat, pressió…) s’enviaran a internet i es podran consultar en temps real o al llarg del temps, facilitant l’observació de canvis i la interpretació de resultats amb l’alumnat.

Per poder enviar les dades a ThingSpeak, caldrà disposar del següent material:

  • Mòdul ESP8266, que permet connectar la micro:bit a una xarxa Wi-Fi
  • Un compte de ThingSpeak, necessari per crear els canals on es mostraran les dades

Aquest pas permet treballar de manera molt clara la idea de recollida, emmagatzematge i visualització de dades, un aspecte clau del pensament científic.

Preparatius previs

Abans d’iniciar l’activitat a l’aula, caldrà que la mestra dugui a terme alguns preparatius previs per garantir el bon funcionament de la visualització de dades.

En primer lloc, serà necessari crear un compte a ThingSpeak, que permetrà visualitzar les dades recollides per l’estació meteorològica. Cada compte de ThingSpeak permet crear fins a quatre canals diferents. Això permet treballar amb:

  • fins a quatre grups d’alumnes, o
  • diverses estacions meteorològiques dins del mateix projecte.

En cas que sigui necessari disposar de més canals, caldrà crear altres comptes de ThingSpeak, preferiblement comptes compartits del centre educatiu.

És recomanable que, abans de la sessió amb l’alumnat, la mestra:

  • tingui els canals creats i configurats
  • comprovi que les dades es visualitzen correctament a les gràfiques
  • decideixi quines variables es mostraran a cada canal

Aquests preparatius permetran que el treball a l’aula sigui més àgil i que l’alumnat es pugui centrar en l’observació i interpretació de les dades.

Coneixements curriculars que es treballen

Aquest projecte permet treballar de manera integrada diversos sabers bàsics del currículum de primària, especialment relacionats amb el medi, les matemàtiques i la competència digital.

Coneixement del medi natural

  • Observació dels fenòmens meteorològics i dels canvis en el temps atmosfèric
  • Identificació de les principals variables meteorològiques:
    • temperatura
    • humitat ambiental
    • pressió atmosfèrica
  • Relació entre el temps atmosfèric i la vida quotidiana
  • Iniciació al mètode científic:
    • observació
    • recollida de dades
    • formulació de conclusions senzilles

Matemàtiques

  • Mesura i interpretació de dades numèriques reals
  • Lectura i interpretació de gràfiques senzilles
  • Comparació de valors (més/menys, puja/baixa)
  • Introducció a la representació de dades en el temps
  • Treball amb taules de dades simples

Competència digital

  • Ús responsable de dispositius digitals a l’aula
  • Iniciació a la programació per blocs amb la micro:bit
  • Connexió de sensors i dispositius externs
  • Enviament i visualització de dades en una plataforma digital (ThingSpeak)
  • Comprensió bàsica de com les dades poden:
    • recollir-se
    • emmagatzemar-se
    • visualitzar-se

Aprendre a aprendre i treball cooperatiu

  • Treball en petits grups amb responsabilitats compartides
  • Planificació i organització de tasques
  • Observació, conversa i reflexió sobre els resultats
  • Desenvolupament de l’autonomia i la curiositat científica

Comunicació lingüística

  • Expressió oral de les observacions i conclusions
  • Ús de vocabulari bàsic relacionat amb:
    • el temps
    • les mesures
    • les dades
  • Elaboració de petites explicacions o presentacions sobre els resultats obtinguts

En aquest PDF la mestra trobarà una guia pas a pas per portar a terme el projecte.

La solució final es podria allotjar dins d’una caixa estanca de protecció, la qual s’integraria en una menjadora d’ocells sense interferir en el seu ús ni en el comportament dels ocells. El procés de construcció de la menjadora d’ocells es detalla en un document PDF accessible mitjançant l’enllaç següent: MENJADORA PER OCELLS