Aramendía Santamaría, E.

Arana Burgui, M.

San Martín Murugarren, R.

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1ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESODISEÑO Y PUESTA A PUNTO DE AULA INTERACTIVADE ACÚSTICA EN EL MUSEO DE EDUCACIÓN AMBIENTALSAN PEDRO DE PAMPLONAARANA BURGUI, M.; SAN MARTÍN MURUGARREN, R. y ARAMENDÍA SANTAMARÍA, E.Laboratorio de Acústica. Universidad Pública de Navarra.Palabras clave: Acústica; Modelización; E-learning; Constructivismo; Aprendizaje significativo.1. OBJETIVOSEl Aula Interactiva de Acústica situada en el Museo de Educación Ambiental San Pedro de Pamplona,tiene como objetivos los de fomentar la curiosidad y acercar al público los conocimientos científicos delcampo de la acústica de una forma divertida y participativa. Persigue el objetivo común de otros museosde su mismo ámbito, “aprender y divertirse”, con la convicción de que la divulgación científica contribuyede manera importante a la concienciación no ya sólo en tanto a las conductas cotidianas personales comoa la sensibilización social en general en la problemática de la contaminación acústica y su necesaria reduc-ción. Por la variedad de sus contenidos, está diseñada para todo tipo de públicos, desde grupos escolarespasando por alumnos de carreras técnicas, a músicos profesionales. Pretende ser, además, una herramien-ta eficaz para educadores y agentes responsables de la sensibilización ambiental en materia de ruido.2. MARCO TEÓRICOEn el diseño del Aula Interactiva se ha tratado de poner un énfasis especial en las re l a c i o n e sCiencia/Tecnología/Sociedad que enmarcan el desarrollo científico. Se ha planteado el manejo reiterado delos nuevos conocimientos en una amplia variedad de situaciones dirigiendo todo este tratamiento a mos-trar el carácter de cuerpo coherente que tiene la Ciencia. Según la concepción constructivista, la informa-ción externa es interpretada por la mente, que va construyendo modelos explicativos cada vez más com-plejos y potentes. Este modelo, enriquecido por diversas aportaciones teóricas como el AprendizajeSignificativo o los Errores Conceptuales (Novak, 1998), es el defendido en la actualidad por la ReformaEducativa y el que se ha intentado aplicar en la construcción y diseño de las experiencias que contiene elAula. Se basa en que el factor más importante que influye en el aprendizaje es lo que el alumno o alumnaya sabe. La asimilación de nuevos conceptos va a modificar los ya existentes, la nueva información se incor-pora a los esquemas de conocimiento y se organiza jerárquicamente con los conceptos y proposiciones queforman parte del componente intelectual del sujeto. Pero este componente es incompleto si no se toma encuenta otro factor que hace posible el desarrollo de la estructura cognitiva del sujeto. Es lo que se identi-fica como Cognición Situada (Díaz-Barriga, 2002), procurar que el estudiante relacione los contenidos queha aprendido con su entorno sociocultural. Siempre que se presente a los alumnos claramente las relacio-nes entre los conceptos puede producirse aprendizaje significativo por recepción.El proceso de una visita al Aula incluye: una primera exploración de las ideas preconcebidas de los alum-2 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOnos; actividades dirigidas a la construcción del significado de nuevos conceptos; y otras que permiten lainteriorización de esos conceptos. De esa manera, se trata de favorecer que los estudiantes incorporen yesquematicen el concepto que se está aprendiendo, permitiendo la aplicación de las ideas aprendidas a nue-vas situaciones.3. DESARROLLOEl Aula Interactiva consta de: un conjunto de experiencias diseñadas para la comprensión de magnitudesacústicas básicas, abarcando aspectos relacionados con la generación, transmisión y percepción del sonido;dos puestos de trabajo interactivos sobre características y efectos del ruido, con especial incidencia en sureducción o eliminación; un conjunto de paneles informativos que persiguen aumentar los conocimientossobre la problemática del ruido en la Ciudad y sus efectos. En la tabla 1 se presenta un resumen de todaslas experiencias, su dificultad, el público al que están dirigidas y las ampliaciones y temas relacionadosimplementados en los puestos de trabajo interactivos que ayudan a comprender mejor el fenómeno físicoinvolucrado en cada una de ellas. Las experiencias exclusivamente virtuales implementadas en los puestosde trabajo interactivos se muestran en la tabla 2.TABLA 1Resumen de las experiencias del Aula InteractivaTABLA 2Experiencias virtuales implementadas en puestos de trabajo interactivos3ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOInterpretación de códigos en tablas 1 y 2.“Dificultad”1 Baja, orientado a alumnos de  E.S.O.2 Media, orientado a alumnos de bachillerato.3 Alta, universitarios, músicos o individuos con formación técnica especifica.“Dirigido a” define el tipo de interés en función de a quién están dirigidas. G Interés general.A Interés académico. Enfocada a estudiantes y educadores.M Interés musical. Orientada a músicos.T Interés técnico. Orientada a profesionales relacionados con el tema: constructores, arquitectos, legisladores…“Ampliación y temas relacionados”Subrayado: ampliación directa de la experiencia.No subrayado: útil para la profundización de conocimientos.4. EXPERIENCIASTodas las experiencias virtuales están implementadas en formato html. Pueden encontrarse enhttp://www.unavarra.es/organiza/acustica/index.htm, dentro del sitio web de la Universidad Pública deNavarra. Asimismo, el mapa de ruido interactivo, experiencia virtual 11, puede encontrarse actualmenteen la web del Ayuntamiento de Pamplona, http://www.pamplona.es/mapaderuido/mapaacustico.htmDe todas las experiencias, hemos seleccionado tres representativas de los objetivos del aula. Cada unacomienza con una breve descripción de los objetivos e incluye un fundamento teórico sencillo además deun método operativo donde se explica cómo se realizaría. Finalmente se hace una descripción de sus posi-bles aplicaciones.4.1 Pérdidas auditivas4.1.1. Objetivo.Concienciar sobre los efectos negativos que una prolongada exposición al ruido provoca sobre nuestracapacidad auditiva. 4.1.2. Fundamento.Pruebas audiométricas realizadas a personas sometidas durante largo tiempo a altos niveles de ruido reve-lan una pérdida de agudeza auditiva en la gama de frecuencias altas (3000-6000 Hz) y en particular alre-dedor de los 4000 Hz. Con el tiempo, la pérdida puede afectar a la banda conversacional (500-2000 Hz). Elruido destruye las células ciliadas del órgano de Corti (en el oído interno), originando una hipoacusia neu-rosensorial de percepción, con disminución de los niveles de audición tanto por vía aérea (a través del oído)como por vía ósea (transmisión del sonido a través del cráneo). Esta patología es irreversible.4.1.3. Método operativo.La experiencia comienza mostrando los resultados obtenidos por estudios científicos de pérdidas auditivasen función de los niveles y periodos de exposición (Taylor, 1965). Sin embargo, la valoración cuantitativade estas pérdidas no aporta una información clarificadora sobre su incidencia en la audición. La experien-cia ofrece la posibilidad de escuchar distintos fragmentos musicales en su versión original y tal y como losescucharía una persona que padece la pérdida auditiva mostrada en los resultados del trabajo referencia-do. De esta forma, el usuario valora inmediatamente los efectos de la exposición a ruidos elevados. La simulación se ha realizado para dos melodías diferentes: suite Nº1 para violonchelo de J.S.Bach y frag-mento de un cuarteto de cuerda de Shubert, en el que se aprecia más la pérdida auditiva, debido al mayorcontenido de altas frecuencias (2-4 kHz). El trabajo de análisis consistió en filtrar las señales de audio ori-4 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOginales mediante el filtro resultante de las correspondientes pérdidas, en función de la frecuencia y tiempode exposición (Aramendia, 2003). Cada enlace de audio viene acompañado de otro donde es posible apre-ciar la pérdida auditiva de forma gráfica. La figura 1 muestra el cuadro de comandos para acceder tanto alas auralizaciones como a las representaciones gráficas.FIG.1Pantalla de control para la simulación de pérdidas auditivas4.1.4. Comentarios.Aproximadamente un 10% de la población mundial padece pérdidas auditivas. Muchas de estas situacio-nes son debidas a una exposición prolongada a niveles elevados de ruido. Esta problemática podría miti-garse con una campaña eficiente de concienciación. Esta experiencia ha resultado muy atractiva (y con res-puesta impactante) para las personas a las que se ha mostrado. Especialmente lo ha sido el segundo frag-mento musical, en el que resultan mucho más perceptibles las pérdidas, dado su alto contenido en fre-cuencias medias-altas. En definitiva, mostrar que, si bien nuestras pérdidas auditivas nos permiten todavíaentender mensajes orales, podemos ser sordos para apreciar con deleite pasajes musicales.La experiencia funciona mejor con personas sin pérdida auditiva alguna, pues pueden valorar los pasossucesivos del deterioro auditivo. Sin embargo, personas con gran pérdida auditiva parten, ya para la emi-sión original, con una impresión equivocada de la partitura original. Por supuesto, no percibirán apenasseñal en las emisiones subsiguientes. En este sentido, la experiencia es muy instructiva y concienciadorapara personas que todavía no están afectados por pérdidas auditivas. Todavía más si son amantes de lamúsica.4.2 Sensibilidad a la frecuencia4.2.1 Objetivo.Evaluar la discriminación frecuencial para tonos puros.4.2.2 Fundamento.El oído funciona como un analizador de espectros; cada frecuencia excita un nervio determinado. En rea-lidad esto no es rigurosamente cierto, ya que si penetra en nuestro oído un tono puro, no sólo se excita elnervio correspondiente a esa frecuencia sino también, aunque con menor intensidad, los nervios adyacen-tes que se corresponden con frecuencias próximas. No todos tenemos el mismo número de terminacionesnerviosas. Aquellos con mayor número son capaces de discriminar frecuencias más próximas entre sí. Elproceso de discriminación de frecuencias también depende del intervalo temporal existente entre la escu-cha del primer sonido y el segundo. Otros factores de carácter cognitivo también intervienen en este pro-ceso. La experiencia permite comparar aptitudes musicales de diferentes personas. 4.2.3 Método operativo.La experiencia muestra una secuencia de números. Cada uno enlaza con archivos de audio en los que pode-mos escuchar 3 segundos de un sonido, pausa y 3 segundos de otro sonido muy próximo en frecuencia.Conforme vamos avanzando en la secuencia, el primer sonido se aproxima cada vez más al segundo, deforma que llega un momento en el que los dos nos parecen iguales, sin serlo en realidad. Ese momentotiene asociada una sensibilidad frecuencial calculada previamente. Hemos alcanzado nuestro umbral dediscriminación frecuencial. El usuario puede así conocer su discriminación frecuencial. El valor se da entanto por ciento y en intervalo musical (porcentaje de semitono). La discriminación depende de la fre-5ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOcuencia original del primer sonido. Hay 3 secuencias para 3 frecuencias diferentes: 500Hz, 1 y 2 kHz. Seobtiene un valor de discriminación para cada frecuencia y un valor medio entre las 3. En uno de los archi-vos el primer sonido es exactamente igual al segundo, a modo de control de “hipersensibilidades” falsas. 4.2.4 Comentarios.Esta práctica está orientada, fundamentalmente, para músicos. Podría ser útil como prueba de acceso aconservatorios. Una elevada discriminación frecuencial es sinónima, en términos musicales, de gran sensi-bilidad a pequeñas variaciones en la altura tonal y mayores posibilidades de interpretación musical. Unasensibilidad frecuencial de un buen intérprete puede rondar la treintava o incluso la cincuentava parte deun semitono. El buen intérprete debe ser capaz de controlar la evolución tímbrica de la nota en función del tiempo, ysólo es posible teniendo, además de una buena sensibilidad temporal, una buena sensibilidad frecuencial.Cómo apliquemos el ataque a un instrumento puede influir no sólo en la tímbrica sino también en el tono.Además, muchos de los instrumentos no están divididos en semitonos, como un piano, en el que resultamás difícil desviarse del tono por una incorrecta interpretación. En el violín, la frecuencia depende de laposición del dedo en el mástil, siendo las posibilidades infinitas al no estar separado por trastes. Una mayorsensibilidad frecuencial implica una mejor pulsación de la nota. 4.3 Auralización4.3.1 Objetivo.Conocer una de las herramientas computacionales utilizadas para el diseño acústico de salas. Valorar laacústica de una sala de conciertos en la fase de diseño.4.3.2 Fundamento.La creciente potencia y relativo bajo precio de los actuales ordenadores personales ha hecho que se con-viertan en una herramienta muy útil para arquitectos y acústicos a la hora de modelizar las condicionesacústicas de una sala por medio de software de simulación, sustituyendo progresivamente el uso de maque-tas a escala, hasta hora único método válido para la modelización (Aramendia, 2005).En la década de los 90 aparecieron los denominados sistemas de creación de sonido virtual, que permitenllevar a cabo lo que se ha convenido en llamar “auralización”, proceso a través del cual es posible realizaruna escucha, en cualquier punto de un recinto, de un mensaje oral o un pasaje musical antes de que dichorecinto se haya construido o remodelado.4.3.3 Método operativo.La experiencia muestra una fotografía de una sala sinfónica. En las distintas zonas destinadas a la audien-cia (zona seleccionada por el usuario) se puede escuchar cómo sonaría un pasaje musical en ese lugar ycomparar con el sonido original en el escenario (en realidad, grabado en sala anecoica). Se ofrecen cincotipos de pasajes musicales: soprano, mezzosoprano, tenor, violín y dúo flauta-guitarra. 4.3.4 Comentarios.La experiencia es de indudable atractivo para los profesionales de la construcción y promotores y gestoresde espacios escénicos. La comunicación entre experto musical y arquitecto puede corregir defectos acústi-cos en auditorios y salas de concierto en la fase de diseño. Las soluciones a posteriori pueden ser muy cos-tosas. 5. EVALUACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DEL AULAEl Aula de Acústica está incluida en una de las visitas que el Museo de Educación Ambiental San Pedrooferta a los centros de educación infantil, primaria, secundaria, bachillerato y formación profesional, den-tro del programa de visitas escolares “Educación para la Sostenibilidad” que organiza el Ayuntamiento de6 ENSEÑANZA DE LAS CIENCIAS, 2005. NÚMERO EXTRA. VII CONGRESOPamplona. La visita “El sonido que pasa a ser ruido” tiene una duración media de dos horas. Una de ellasse desarrolla íntegramente en el Aula con grupos reducidos de 10 a 12 alumnos. Una primera y breve expli-cación de quince minutos da paso a la realización de diferentes actividades basadas en la utilización de jue-gos interactivos para obtener experiencias y adquirir conocimientos científicos.Pese a no haber sido inaugurada oficialmente, por el Aula han pasado, sólo este último invierno, más de200 estudiantes, todos ellos alumnos de enseñanza primaria y, principalmente, secundaria. En el futuro estáprevisto que se abra al público en general y a visitas de técnicos musicales y especialistas en acústica. Laimpresión general, tanto de los alumnos como de los tutores y encargados del museo, es muy positiva, y elboca a boca entre los docentes la está convirtiendo progresivamente en la más demandada de entre las visi-tas ofertadas. Su interactividad es muy valorada. Para los alumnos, su primer acercamiento al mundo cien-tífico se convierte en una experiencia enormemente satisfactoria. Los profesores encuentran la visita alAula muy interesante como complemento a explicaciones teóricas, incluidas en el currículo de secundaria,difíciles de asimilar.Si todas estas impresiones se complementan con la idea original de concienciar sobre los efectos nocivosde la contaminación acústica, podemos sin duda concluir que la implantación del Aula está siendo un éxito.REFERENCIASARAMENDIA, E.; ARANA, M.; SAN MARTIN, R. (2003). Herramientas para la concienciación en la disminucióndel ruido. Auralización de pérdidas auditivas. Proceedings of Tecniacústica 2003. Bilbao, Spain.ARAMENDIA, E.; SAN MARTIN, R. ; ARANA, M. (2005). Computer tools to simulate acoustic phenomena.Proceedings of Seventh International Conference on Computer Based Learning in Science CBLIS 2005, Zilina,Slovak Republic.DIAZ-BARRIGA, F.; HERNANDEZ ROJAS, A. (2002). Estrategias docentes para un aprendizaje significativo: unainterpretación constructivista. México: McGraw-Hill.NOVAK, J.D. (1988). Constructivismo humano: un consenso emergente. Enseñanza de las Ciencias, Vol. 6 (3), pp. 213-223.TAYLOR, W.; PEARSON, J.; MAIR, A y BURNS, W. (1965). Study of Noise and Hearing in Jute Weaving, Journalof the Acoustical Society of America, Vol. 38 (1) pp. 113-118.

Diseño y puesta a punto de aula interactiva de acústica en el Museo de educación ambiental San Pedro de Pamplona

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