Introducción del concepto de probabilidad en Física desde la Mecánica Estadística

This work presents advances of the methodological proposal to introduce the concept of probability in Physics for a system of many particles, in this case the classical ideal gas. It emphasizes the changes in the patterns of explanation of physical systems, supported by a spreadsheet to count the different modes of distribution of particles in three states. This proposal is presented under the Teaching by Oriented Research methodology and seeks to promote in the students the probabilistic reasoning that allows them to associate the distribution modes of the particles with the thermodynamic equilibrium. The Maxwell-Boltzmann distribution law is found in this way without the use of differential calculation, which allows it to be used as a didactic resource in Secondary Education.Este trabajo presenta avances de la propuesta metodológica para introducir el concepto de probabilidad en Física para un sistema de muchas partículas, en este caso el gas ideal clásico. Se enfatiza los cambios en los patrones de explicación de sistemas físicos, apoyados en una hoja de cálculo para realizar el conteo de los diferentes modos de distribución de las partículas en tres estados. Esta propuesta se presenta bajo la metodología de Enseñanza por Investigación Orientada y busca promover en los estudiantes el razonamiento probabilista que les permita asociar los modos de distribución de las partículas con el equilibrio termodinámico. Se encuentra de este modo la ley de distribución de Maxwell-Boltzmann sin el uso del cálculo diferencial lo que permite sea utilizado como recurso didáctico en la Educación Medi

¿Cómo promover el razonamiento científico en la enseñanza del experimento de la doble rendija con electrones?

La dualidad onda-partícula es uno de los principales temas estudiados en la física cuántica; dadas las diferentes dificultades de aprendizaje reportadas en varias investigaciones sobre este tópico, en este artículo se analiza el experimento de la doble rendija con electrones desde el enfoque del razonamiento científico propuesto por Ian Hacking; el cual plantea seis estilos de pensar y hacer científicos creados durante el desarrollo del conocimiento científico en la tradición europea, originada desde la antigua Grecia; los cuales permiten mostrar que hay distintos modos de razonar en ciencias ayudando así a mostrar la complejidad del razonamiento científico y una consideración menos parcial de los logros culturales de la física. Para ello, se realizó un análisis de contenido de cinco artículos de investigación que reportan este experimento y dos libros de textos de física. Se encuentra que, para una explicación adecuada del fenómeno abordado en este experimento, se requiere de cuatro estilos de pensar y hacer científicos: los estilos matemático, experimental, modelamiento hipotético, y el estadístico y probabilístico. Una implicación en la enseñanza de la física cuántica es que no es posible centrarse en uno solo de estos estilos para comprender apropiadamente los conceptos y principios que subyacen a esta teoría.Wave-particle duality is one of the main topics studied in quantum physics; Given the different learning difficulties reported in various investigations on this topic, this article analyzes the double slit experiment with electrons from the scientific reasoning approach proposed by Ian Hacking; which raises six styles of thinking and doing scientists created during the development of scientific knowledge in the European tradition, originating from ancient Greece; which allow us to show that there are different ways of reasoning in science, thus helping to show the complexity of scientific reasoning and a less partial consideration of the cultural achievements of physics. To do this, a content analysis of five research articles reporting this experiment and two physics textbooks was performed. It is found that, for an adequate explanation of the phenomenon addressed in this experiment, four styles of thinking and doing science are required: mathematical, experimental, hypothetical modeling, and statistical and probabilistic styles. An implication in teaching quantum physics is that it is not possible to focus on just one of these styles to properly understand the concepts and principles that underlie this theory.A dualidade onda-partícula é um dos principais tópicos estudados em física quântica; Dadas as diferentes dificuldades de aprendizagem relatadas em diversas investigações sobre o tema, este artigo analisa o experimento de dupla fenda com elétrons a partir da abordagem do raciocínio científico proposta por Ian Hacking; que levanta seis estilos de pensar e fazer cientistas criados durante o desenvolvimento do conhecimento científico na tradição europeia, originários da Grécia antiga; que nos permitem mostrar que existem diferentes formas de raciocínio na ciência, ajudando assim a mostrar a complexidade do raciocínio científico e uma consideração menos parcial das conquistas culturais da física. Para isso, foi realizada uma análise de conteúdo de cinco artigos de pesquisa que relatam esse experimento e dois livros didáticos de física. Verifica-se que, para uma explicação adequada do fenômeno abordado neste experimento, são necessários quatro estilos de pensar e fazer ciência: matemático, experimental, de modelagem hipotética e estatístico e probabilístico. Uma implicação no ensino de física quântica é que não é possível focar em apenas um desses estilos para entender adequadamente os conceitos e princípios que fundamentam essa teoria.&nbsp

Quantitative analysis of a standardized test aimed to identify university students’ difficulties in computing probabilities

III Congreso Internacional Virtual de Educación Estadística (CIVEEST), 21-24 febrero de 2019. [www.ugr.es/local/fqm126/civeest.html]Se analizaron tres preguntas de una prueba estandarizada para identificar los errores y concepciones sobre la interpretación de tablas y gráficos para el cálculo de probabilidades, de los estudiantes de una universidad colombiana de las carrearas de Marketing, Economía e Ingenierías; después de que estos ven un primer curso introductorio de estadística. Este estudio se basa en los elementos lingüísticos (tablas o gráficos) para abordar los conceptos de probabilidad en la enseñanza de la estadística y de los niveles de comprensión gráfica que los estudiantes pueden alcanzar, identificados por Pinto (2010) y Batanero (2001 y 2005). Se encontró que la mayoría de los estudiantes aún no alcanzan el segundo nivel de comprensión gráfica y de tablas una vez finalizado este curso.Three questions of a standardized test were analyzed to identify the errors and conceptions about the interpretation of tables and graphs for the calculation of probabilities, of the students of a Colombian university of the disciplines of Marketing, Economy and Engineering; after they see a first introductory course in statistics. This study is based on the linguistic elements (tables or graphs) to address the concepts of probability in the teaching of statistics, and the levels of graphic comprehension that students can achieve, identified by Pinto (2010) and Batanero (2001 and 2005). It was found that most of the students still do not reach the second level of graphic comprehension and tables once this course is finished

A construção de um programa Python para o ensino da transfêrencia da órbita de Hohmann

This study presents a simulation in python created as a didactic tool for studyingcelestial mechanics. The program that runs the simulation is designed for studentsto visualize all possible orbital trajectories, as well as to understand the transferorbits’ principal characteristics using as an example the journey of a spaceship from Earth to Mars and Jupiter. Additionally, the program can be used todetermine the principal characteristics of the planetary orbits. In addition, theprogram can relate elliptical parameters to energy and angular momentum ofthe planets, and to Kepler´s Laws.En este estudio se presenta una simulación realizada en python como herramientadidáctica para la enseñanza de la mecánica celeste. El programa que hace lasimulación se diseñó para que los estudiantes de cursos introductorios de astronomíavisualicen las posibles trayectorias y comprendan las características principalesde transferencias orbitales usando como ejemplo el viaje de una nave espacialde la Tierra a Marte y a Júpiter. Se encuentra que el programa también puedeutilizarse para determinar las características principales de las órbitas planetariasy relacionar los parámetros de las elipses con la energía y el momentum angularde los planetas, y en general con las leyes de Kepler.Neste artigo é apresentada uma simulação feita no Python como um recurso didático para oensino da mecânica celeste. O programa da simulação foi feito pra que os estudantes dos cursosintrodutórios de astronomia possam ter a visualização das possíveis trajetórias e compreendamas características principais de transferências orbitais usando como exemplo a viagem de umanave espacial da Terra a Marte e a Júpiter. O programa também pode ser usado para determinaras principais características das órbitas planetárias e relacionar os parâmetros das elipses comenergia e momento angular dos planetas, e em geral com as leis de Kepler

Elementos del pensamiento sistémico en la elaboración de explicaciones sobre el fenómeno de la caída de los cuerpos

Se busca consolidar una opción pedagógica y didáctica para la enseñanza de la física mediante la elaboración de explicación de los fenómenos naturales y el desarrollo del pensamiento sistémico de los estudiantes. En este trabajo se aportan elementos en la explicación de la caída de los cuerpos desde la perspectiva de los sistemas dinámicos en dos niveles de educación: básica y universitaria

5to. Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad. Memoria académica

El V Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad, CITIS 2019, realizado del 6 al 8 de febrero de 2019 y organizado por la Universidad Politécnica Salesiana, ofreció a la comunidad académica nacional e internacional una plataforma de comunicación unificada, dirigida a cubrir los problemas teóricos y prácticos de mayor impacto en la sociedad moderna desde la ingeniería. En esta edición, dedicada a los 25 años de vida de la UPS, los ejes temáticos estuvieron relacionados con la aplicación de la ciencia, el desarrollo tecnológico y la innovación en cinco pilares fundamentales de nuestra sociedad: la industria, la movilidad, la sostenibilidad ambiental, la información y las telecomunicaciones. El comité científico estuvo conformado formado por 48 investigadores procedentes de diez países: España, Reino Unido, Italia, Bélgica, México, Venezuela, Colombia, Brasil, Estados Unidos y Ecuador. Fueron recibidas un centenar de contribuciones, de las cuales 39 fueron aprobadas en forma de ponencias y 15 en formato poster. Estas contribuciones fueron presentadas de forma oral ante toda la comunidad académica que se dio cita en el Congreso, quienes desde el aula magna, el auditorio y la sala de usos múltiples de la Universidad Politécnica Salesiana, cumplieron respetuosamente la responsabilidad de representar a toda la sociedad en la revisión, aceptación y validación del conocimiento nuevo que fue presentado en cada exposición por los investigadores. Paralelo a las sesiones técnicas, el Congreso contó con espacios de presentación de posters científicos y cinco workshops en temáticas de vanguardia que cautivaron la atención de nuestros docentes y estudiantes. También en el marco del evento se impartieron un total de ocho conferencias magistrales en temas tan actuales como la gestión del conocimiento en la universidad-ecosistema, los retos y oportunidades de la industria 4.0, los avances de la investigación básica y aplicada en mecatrónica para el estudio de robots de nueva generación, la optimización en ingeniería con técnicas multi-objetivo, el desarrollo de las redes avanzadas en Latinoamérica y los mundos, la contaminación del aire debido al tránsito vehicular, el radón y los riesgos que representa este gas radiactivo para la salud humana, entre otros

Diseño de un programa en Python para la enseñanza de la transferencia de órbita de Hohmann

En este estudio se presenta una simulación realizada en python como herramienta didáctica para la enseñanza de la mecánica celeste. El programa que hace la simulación se diseñó para que los estudiantes de cursos introductorios de astronomía visualicen las posibles trayectorias y comprendan las características principales de transferencias orbitales usando como ejemplo el viaje de una nave espacial de la Tierra a Marte y a Júpiter. Se encuentra que el programa también puede utilizarse para determinar las características principales de las órbitas planetarias y relacionar los parámetros de las elipses con la energía y el momentum angular de los planetas, y en general con las leyes de Kepler

Análisis y aplicación de técnicas geoestadísticas en el modelamiento de procesos estocásticos relacionados con variables ecológicas en ambientes estuarinos

IP 2105-09-210-96Incluye resúmenes de tesis sobre el temaGrande de Santa Marta, Colombia -- Geoestadistica: aplicacionenel monitoreo ambiental / Ramon Giraldo H. --;En: Coloquio Distrital de Matematicas y Estadisica (15 : 1998nov. 30-dic.4 : Bogotá);LIBRO(S): Geoestadistica aplicada a estudios ambientales /RamonGiraldo H. -- PONENCIA(S) EN CONGRESO: Una;aplicacion de la estadistica espacial en el modelamiento de variables ambientales en un sistema lagunar;costero de Colombia / Ramon G.H, J.E. Mancera, W. Troncoso--En: Convencion Internacional sobre Medio;Ambiente y Desarrollo (1 : 1997 sep. 15-19 : La Habana) --Prediccion de series de tiempo no estacionarias por;medio de metodos geoestadisticos -- Geoestadistica aplicada adatos de monitoreo ambiental en la Cienag

Elementos del pensamiento sistémico en la elaboración de explicaciones sobre el fenómeno de la caída de los cuerpos

Se busca consolidar una opción pedagógica y didáctica para la enseñanza de la física mediante la elaboración de explicación de los fenómenos naturales y el desarrollo del pensamiento sistémico de los estudiantes. En este trabajo se aportan elementos en la explicación de la caída de los cuerpos desde la perspectiva de los sistemas dinámicos en dos niveles de educación: básica y universitaria