De la merienda a la ciencia: una subvención innovadora lleva las palomitas de maíz a las aulas

22.01.2024
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Dentro de unos años, las palomitas de maíz podrían convertirse en un elemento habitual en las aulas de ciencias de Illinois y de todo el país. Con la financiación de una nueva subvención del USDA, un científico de cultivos de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign y educadores colaboradores están desarrollando un plan de estudios basado en las palomitas de maíz para reforzar conceptos en torno a la ciencia agrícola, la inteligencia artificial, la biotecnología, la informática, la genómica, los métodos de investigación y más para 4-H y estudiantes de secundaria.

Lauren D. Quinn, University of Illinois

El criador de palomitas de maíz de la Universidad de Illinois, Tony Studer (en la foto), recibió una subvención del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA) para desarrollar planes de estudio para 4-H y escuelas secundarias utilizando las palomitas de maíz para enseñar temas científicos como genómica, aprendizaje automático y ciencia de las plantas.

Puede que la financiación sea nueva, pero Tony Studer lleva casi una década haciendo proselitismo del poder de las palomitas para atraer a las nuevas generaciones.

"Todo el mundo conoce las palomitas, pero los estudiantes no suelen pensar de dónde proceden o cómo se utiliza la ciencia para mejorar los alimentos que comemos", explica Studer, profesor asociado del Departamento de Ciencias de los Cultivos, que forma parte de la Facultad de Ciencias Agrícolas, Medioambientales y del Consumidor (ACES) de la Universidad de Illinois.

En las primeras versiones de su plan de estudios de "pop-ómica", los alumnos hacían estallar granos del programa de cría de palomitas de Studer y tomaban datos y notas para relacionar el aspecto de los granos estallados y no estallados. Al analizar la calidad del estallido en el contexto de la composición genética de las palomitas, los estudiantes aprendieron sobre genes, herencia y propiedades agronómicas. Y Studer obtuvo datos valiosos, que utilizó para informar su programa de mejora y desarrollar palomitas aún mejores.

La subvención ampliará el plan de estudios para incluir lecciones prácticas sobre aprendizaje automático e inteligencia artificial diseñadas para cumplir las Normas Científicas de la Próxima Generación. Studer se ha asociado con profesores del Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación de la Universidad de Illinois para desarrollar un algoritmo de inteligencia artificial que predice las características de las palomitas a partir de imágenes de granos sin palomitas.

"La IA es lo más importante. Será una forma de que los estudiantes interactúen con un modelo de IA de manera muy tangible. Y también cambiará nuestro programa interno de cría. Si puedo lanzar 10.000 granos y hacer que elija el 10% superior antes incluso de cultivarlos, sería increíble. Cambiaría nuestra forma de hacer las cosas", afirma Studer. "Pero aún no sabemos si la IA puede vencer a los estudiantes en el proceso más laborioso de evaluar los granos a mano. Estamos deseando averiguarlo".

Studer ya ha trabajado con profesores para implantar programas en tres institutos de Illinois, y su intención es ampliarlos a diez o más al final del periodo de subvención de tres años. Pero ve que el programa despegará a nivel estatal y nacional a su debido tiempo, ya que el proyecto pretende desarrollar un Storyline estandarizado de Ciencias de la Próxima Generación que pueda impartirse en cualquier aula de secundaria sin interacción directa con el laboratorio de Studer.

"El plan de estudios que estamos escribiendo será de código abierto, y esperamos que llegue a todo el país. Yo sólo puedo estar en un número limitado de institutos, así que estamos incorporando la escalabilidad", explica. "Nos preguntamos qué experiencias podemos incluir para que participen más niños".

Pop-omics comenzó como una actividad de divulgación para los estudiantes del programa 4-H de Illinois, que continuará con la nueva estructura de la subvención. Studer y los profesores colaboradores pondrán a prueba nuevas ideas curriculares con los alumnos de 4-H, que suelen estar más interesados en la programación agrícola.

"Los estudiantes de 4-H están muy comprometidos y son un grupo muy agudo", afirma Studer. "Si no les interesa algo que se nos ocurra, no va a flotar en una clase de biología general de un instituto público".

Studer pondrá en marcha clubes de intereses especiales 4-H (SPIN) y una academia de verano en el campus de la U. de I., adaptando las lecciones de éxito a estudiantes de más edad y menos inclinados a la agricultura.

La subvención también colabora con la Illinois Farm Bureau y el programa Illinois Agriculture in the Classroom (AITC) para crear material didáctico destinado a las aulas de primaria y secundaria, con la esperanza de conectar algún día con el programa nacional AITC.

El objetivo general de la subvención es aumentar los conocimientos científicos, el pensamiento crítico y la aceptación de la tecnología entre los jóvenes de hoy. Pero también se trata de proteger la seguridad alimentaria en un futuro incierto.

"Los retos futuros de la agricultura y la seguridad alimentaria sólo podrán superarse si educamos a los jóvenes. Pocos de los jóvenes de hoy tienen una conexión directa con la producción agrícola o la educación agrícola", dijo Studer. "Sin experiencias positivas en temas agrícolas, los estudiantes pueden ser reacios a explorar oportunidades educativas o a abrazar la ciencia y la tecnología vitales para alimentar de forma sostenible a una población mundial."

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