Herramienta didáctica para la selección, instalación y mantenimiento de sistemas solares de baja potencia en la educación media

Abstract

Este trabajo propone una serie de secuencias didácticas que los docentes del sistema escolar en educación técnica pueden realizar con el fin de que los estudiantes adquieran competencias de selección, diseño y mantención de sistemas fotovoltaicos de baja potencia. Lo anterior responde al compromiso por parte del Estado para generar energía eléctrica por medio de tecnologías no contaminantes, como la fotovoltaica, para combatir el cambio climático. Además, en Chile existe un gran potencial para utilizar el recurso solar y ante este panorama, se requiere una cantidad de mano de obra técnica que pueda soportar la creciente demanda del sector. Para lograr el objetivo de desarrollar una herramienta didáctica para los docentes de la educación media y articular módulos de energía fotovoltaica en los planes de estudio fue necesario, en un inicio, preparar un marco teórico que logre reunir tanto el aspecto técnico que aporta la ingeniería mecánica con el aspecto de la enseñanza y el aprendizaje que aporta la pedagogía. Con este marco se han diseñado 8 secuencias didácticas y propuestas de evaluación formativas y sumativas que se pueden materializar en 21 clases de dos horas pedagógicas cada una. Con el afán de articular estas secuencias con el currículo escolar vigente, también se incluye una propuesta curricular que considera los contenidos y objetivos que pueden coincidir con algunas asignaturas de la especialidad de electricidad, esto producto del estudio de las Bases curriculares vigentes. Finalmente, esperando que este trabajo pueda ser un aporte concreto en la formación de los estudiantes, se diseñó una lista de todos los materiales necesarios para que los colegios puedan crear e implementar un laboratorio fotovoltaico, que contenga todos los elementos necesarios para ser utilizados como material didáctico. This work proposes a series of didactic sequences that teachers in the technical education school system can carry out in order for students to acquire competencies in the selection, design, and maintenance of low power photovoltaic systems. This responds to the State’s commitment to generate electricity through non-polluting technologies, such as photovoltaic, to combat climate change. In addition, in Chile there is a great potential to use the solar resource and in view of this scenario, a number of technical labor is required to support the growing demand of the sector. In order to achieve the objective of developing a didactic tool for secondary education teachers and to articulate photovoltaic energy modules in the study plans, it was necessary, at the beginning, to prepare a theoretical framework that could bring together both the technical aspect provided by mechanical engineering and the teaching and learning aspect provided by pedagogy. With this framework, 8 didactic sequences and formative and summative evaluation proposals have been designed, which can be materialized in 21 classes of two teaching hours each. In order to articulate these sequences with the current school curriculum, a curricular proposal is also included that considers the contents and objectives that may coincide with some subjects of the electricity specialty, as a result of the study of the current curricular bases. Finally, hoping that this work can be a concrete contribution to the training of students, a list of all the necessary materials was designed so that schools can create and implement a photovoltaic laboratory, containing all the necessary elements to be used as teaching material.