Propuesta de un curso básico de Introducción a la Física Cuántica en colegios de enseñanza media

El presente trabajo es el resultado de la elaboración de un programa para incorporar contenidos de Física Contemporánea en la última etapa del nivel medio de educación. En particular el mismo fue desarrollado en el Colegio Nacional Rafael Hernández. Dentro de los aspectos que aborda la Física Contemporánea nos abocamos a la iniciación en la mecánica cuántica presentando una modalidad en la que se van adaptando a los contenidos que están presentes en el programa de Fisica de 6º año del colegio y se los toma como punto de partida. Se pretende acercar a los alumnos a la nueva temática con herramientas que consideramos serán de su interés mediante el empleo de Tic, material didáctico tradicional, experiencias de laboratorio simples y la relación de dichas actividades con aspectos cotidianos para los alumnos. En el nivel Medio, y más específicamente en nuestro colegio, desde 3er año hasta 6º se abordan contenidos de Física Clásica, la Física Contemporánea no es tratada dentro del espacio curricular, de ahí la necesidad de incorporar estos contenidos, sin descartar los de la Fisica clásica y llamando la atención de los alumnos sobre los rangos de validez de cada una. En nuestro Colegio existe también la posibilidad de brindar los contenidos de interés como materia optativa, si bien no es lo ideal ya que no todos los alumnos optarían por cursarla. En el estado actual de situación, los contenidos pertenecientes a la currícula de Física cubren solo los temas investigados hasta el siglo XIX y principios del XX. La incorporación en enseñanza de Física de temas que están presentes en la vida cotidiana contribuye a que el alumno tenga un estado de situación más certero sobre los fenómenos naturales que están presentes en dispositivos que utiliza diariamente o en los que permiten (o facilitan) el conocer su estado de salud y también sobre las temáticas de investigación en las que trabaja la ciencia en la actualidad. Expresiones como efecto fotoeléctrico, comportamiento dual de la luz, etc., ya no serán palabras ajenas a él si en el nivel medio ya incorporó estos contenidos, también le permitirían hacerse una idea más cercana al trabajo científico actual y posiblemente generar interés en incorporarse a carreras que estudien estos fenómenos. Por lo tanto, este trabajo consiste en el desarrollo de un programa que no está basado en la escritura de fórmulas sino en la observación de fenómenos y en la experimentación en laboratorio o mediante simulaciones por computadora que se han concatenado para introducir dos temas de la física clásica, ondas y radiación electromagnética, basándonos también en la experimentación con un conjunto de dispositivos sencillos que permiten acercar al alumno al fenómeno abordado. La presentación de este trabajo está organizada en 10 capítulos. En los capítulos 1 y 2 se ex-ponen el plan a desarrollar, organización general del curso y el tipo de evaluación propuesta, respectivamente. En los capítulos 3 al 11 se despliegan los contenidos del programa y en el 12 se presentan los resultados de algunas evaluaciones diagnósticas y de revisión de contenidos. El desarrollo de todos los temas del curso frente a alumnos y de las evaluaciones correspondientes no pudo completarse por las numerosas huelgas que tuvieron lugar durante el curso en el que se trabajó. Estaba previsto dedicar dos clases por tema y la realización de una investigación por grupo mediante el desarrollo de una experiencia de laboratorio o el empleo de una simulación por computadora sobre alguno de los temas tratados y su presentación frente a los demás grupos. En los capítulos en los que se explican los distintos temas a abordar (3 al 11) el criterio seguido ha sido comenzar por la introducción del concepto de onda que los alumnos no han adquirido hasta ese momento (onda mecánica Cap. 3) y espectro electromagnético (Cap. 4). Los capítulos consisten en guías de clase. En ellos se muestran las actividades a realizar, la concatenación histórica de los temas y los avances en los modelos para describir la naturaleza, junto a la necesidad de modificarlos frente a nuevos descubrimientos. También se incluye, cuando se considera un aporte a la temática, una recapitulación de algunos temas y aplicaciones actuales de los mismos. Como anexo, se presenta la biografía fundamental de algunos de los actores de los avances científicos estudiados, destacando las actividades experimentales o de interpretación de resultados realizadas por los mismos.Facultad de Ciencias Exacta

Actividades experimentales en el área física de la Facultad de Ingeniería con la participación de alumnos del nivel medio

Enmarcados en las líneas de trabajo desarrolladas por la UIDET IMApEC estamos llevando a cabo desde el año 2010 y con continuidad, actividades conjuntas, que se realizan en nuestros laboratorios de física, en las que participan alumnos y docentes del nivel medio junto con docentes del área Física. El objetivo de estas acciones es generar un acercamiento de los alumnos de la escuela del nivel medio, en particular los del Colegio Nacional de La Plata, a esta Facultad. Las actividades consisten en que los alumnos realicen en las aulas y laboratorios de Física de esta Facultad dos o tres experiencias, empleando Tecnologías de la Información y de la Comunicación(TIC´s), guiados por los docentes.Publicado en Terceras Jornadas de Investigación, Transferencia y Extensión. La Plata : Universidad Nacional de La Plata, 2015.Facultad de Ingenierí

Actividades experimentales en el área física de la Facultad de Ingeniería con la participación de alumnos del nivel medio

Enmarcados en las líneas de trabajo desarrolladas por la UIDET IMApEC estamos llevando a cabo desde el año 2010 y con continuidad, actividades conjuntas, que se realizan en nuestros laboratorios de física, en las que participan alumnos y docentes del nivel medio junto con docentes del área Física. El objetivo de estas acciones es generar un acercamiento de los alumnos de la escuela del nivel medio, en particular los del Colegio Nacional de La Plata, a esta Facultad. Las actividades consisten en que los alumnos realicen en las aulas y laboratorios de Física de esta Facultad dos o tres experiencias, empleando Tecnologías de la Información y de la Comunicación(TIC´s), guiados por los docentes.Publicado en Terceras Jornadas de Investigación, Transferencia y Extensión. La Plata : Universidad Nacional de La Plata, 2015.Facultad de Ingenierí

Actividades experimentales en el área física de la Facultad de Ingeniería con la participación de alumnos del nivel medio

Enmarcados en las líneas de trabajo desarrolladas por la UIDET IMApEC estamos llevando a cabo desde el año 2010 y con continuidad, actividades conjuntas, que se realizan en nuestros laboratorios de física, en las que participan alumnos y docentes del nivel medio junto con docentes del área Física. El objetivo de estas acciones es generar un acercamiento de los alumnos de la escuela del nivel medio, en particular los del Colegio Nacional de La Plata, a esta Facultad. Las actividades consisten en que los alumnos realicen en las aulas y laboratorios de Física de esta Facultad dos o tres experiencias, empleando Tecnologías de la Información y de la Comunicación(TIC´s), guiados por los docentes.Publicado en Terceras Jornadas de Investigación, Transferencia y Extensión. La Plata : Universidad Nacional de La Plata, 2015.Facultad de Ingenierí

De lo ideal a lo real: cuando los modelos se aproximan a la realidad

El siguiente trabajo desarrolla la articulación horizontal y vertical de las asignaturas Física I, Análisis matemático I y Análisis matemático II correspondientes a la carreras de Ingeniería de la Universidad Tecnológica Nacional regional La Plata. Estudiaremos la situación problemática de un fluido circulando por una tubería cilíndrica horizontal de sección circular bajo las condiciones de que dicho líquido fluya en régimen laminar y tenga viscosidad constante. La idea es que los alumnos correlacionen distintos conceptos vistos en primer año en las materias Física I (fuerzas e hidrodinámica) y Análisis I (derivada e integración) y en segundo año en la materia Análisis II (derivadas parciales, ecuaciones diferenciales y campos vectoriales) para resolver el problema planteado. En primera instancia, durante el desarrollo de Física I, se presentará como mostración áulica la experiencia con un tubo Venturi con fluido ideal ( aire) y contrastarlo con otra mostración de un fluido real (agua). En forma paralela, en Análisis I se le brindan las herramientas que sirven como base matemática para la formulación teórica. La experiencia se retoma en Análisis II donde se profundizarán los temas de campos vectoriales y ecuaciones diferenciales. En la experiencia desarrollada durante el 2015 se implemento solo la primera instancia.Investigación en Metodologías Alternativas para la Enseñanza de las Ciencia

El movimiento armónico simple: una investigación en su aprendizaje en el contexto de las Ciencias Básicas en una Facultad de Ingeniería

El Movimiento Armónico Simple (MAS) es uno de los movimientos idealizados más importantes de la física, pues constituye una buena aproximación a muchas de las oscilaciones que se dan en la naturaleza. En la Facultad de Ingeniería de la UNLP, los alumnos abordan por primera vez el MAS en Física I (Mecánica Clásica), sin haber estudiado previamente la resolución de ecuaciones diferenciales ordinarias lineales de segundo orden. La siguiente instancia de retomar el MAS surge en un curso de matemática de Álgebra Lineal (Matemática C), cuando se estudian estas ecuaciones. Simultáneamente con esta asignatura se estudian en Física II (Electromagnetismo) los circuitos LC lo que permitió hacer un análisis comparativo entre este y el MAS. Proponemos investigar cómo los alumnos aprenden y vinculan estos temas entre la matemática y la física en las Ciencias Básicas. La investigación se realiza a partir de encuestas previas y posteriores a la realización de una actividad conjunta de los profesores de las asignaturas mencionadas en el aula de clase de Matemática C. Los primeros resultados de la investigación estarían indicando la necesidad de la mediación de los profesores en ayudar a los alumnos a vincular los aspectos temáticos estudiados en las diferentes asignaturas.The Simple Harmonic Motion (SHM) is one of the most important movements idealized physics, since it is a good approximation to many of the oscillations that occur in nature. In the Faculty of Engineering, UNLP, students analyze for the first time the SHA in Physics I (Classical Mechanics), without having studied yet the resolution of linear ordinary differential equations of second order. The next instance of retaking the SMA arises in a mathematics course: Linear Algebra (Math C), when these equations are studied. Simultaneously with this course, LC circuits are discussed in Physics II (Electromagnetism). This type of circuits allows a comparative analysis between this circuit and the SHM. We propose to investigate how students learn and construct links between mathematics and physics in this theme in Basic Sciences. Research is carried out through questionnaires that were applied before and after the development of an integrated activity between teachers of the three subjects mentioned, during a class of Math C. The first results of this research would indicate the need of help of the students to link the thematic aspects of the three subjects through the mediation of teachers.Investigación en Metodologías Alternativas para la Enseñanza de las Ciencia

El empleo de las TIC para validar los modelos teóricos en el estudio del movimiento de rototraslación

En este trabajo se presenta una experiencia didáctica de aula que articula actividades teóricas, prácticas y experimentales para abordar el movimiento de rototraslación de un cuerpo rígido. Se emplean TIC combinadas con elementos tradicionales para el tratamiento del tema. El uso de estos instrumentos favorece la participación activa de los estudiantes y los ayuda en el entendimiento conceptual de las ciencias. El análisis de los resultados adquiridos por computadora permite, de manera casi instantánea, contrastar los resultados de la experiencia con los resultados teóricos, dando validez al modelo físico y en consecuencia refuerza la incorporación del concepto utilizado. La implementación de esta experiencia ha dado resultados positivos y fue estudiada por medio de encuestas y a través de las evaluaciones de acreditación del curso.In this work it is presented a didactic experience in the class room. The same articulate different activities: theoretical, practical and experimental to deal with the roto-translation movement in a rigid body. In this approach, it has been employed ICT combined with traditional devices. The use of these instruments gets to improve the active participation of students, in turn help them to better understand concepts relatives to science. By mean of the results analysis acquired by computer it is possible almost instantaneously perform the contrast amongst the theoretical and experimental results. This fact has a double effect: first validate the physical model and second gets enhance the incorporation of the concept used. The implementation of this experience has positives outcomes and was studied by mean of surveys and accredited midterm examinations.Investigación en Metodologías Alternativas para la Enseñanza de las Ciencia

Investigación del empleo de conceptos estudiados en el área básica en el contexto del área tecnológica

Enmarcados en las actividades desarrolladas por la UIDET IMApEC estamos llevando a cabo desde hace varios años una investigación en el Área de las Ciencias Básicas en la Facultad de Ingeniería de la UNLP, que tiene porobjetivo el de mejorar el aprendizaje de conceptos matemáticos y físicos que están fuertemente relacionados a través de su historia y de su génesis. Podemos mencionar, entre ellos, las Ecuaciones DiferencialesOrdinarias (EDO) de primer y segundo orden lineal, la Ley de Enfriamiento de Newton, el Movimiento ArmónicoSimple(MAS),Amortiguado yForzado, y los Circuitos LC yRCL. La comprensión de esos conceptos y el uso de las herramientas matemáticas involucradas es de vital importancia para estudiantes en carreras de ingeniería,en particular las EDO y el MAS.Este movimiento idealizado es muy importante, pues constituye una buena aproximación a muchas de las oscilaciones que se dan en la naturaleza y es muy sencillo de describir matemáticamente. Los conceptos involucrados en este tratamiento, resultan ser el primer nivel de entendimiento para otros sistemas más complejos que se expresan como combinación lineal del caso sencillo.Publicado en Terceras Jornadas de Investigación, Transferencia y Extensión. La Plata : Universidad Nacional de La Plata, 2015.Facultad de Ingenierí

El empleo de las TIC para validar los modelos teóricos en el estudio del movimiento de rototraslación

En este trabajo se presenta una experiencia didáctica de aula que articula actividades teóricas, prácticas y experimentales para abordar el movimiento de rototraslación de un cuerpo rígido. Se emplean TIC combinadas con elementos tradicionales para el tratamiento del tema. El uso de estos instrumentos favorece la participación activa de los estudiantes y los ayuda en el entendimiento conceptual de las ciencias. El análisis de los resultados adquiridos por computadora permite, de manera casi instantánea, contrastar los resultados de la experiencia con los resultados teóricos, dando validez al modelo físico y en consecuencia refuerza la incorporación del concepto utilizado. La implementación de esta experiencia ha dado resultados positivos y fue estudiada por medio de encuestas y a través de las evaluaciones de acreditación del curso.In this work it is presented a didactic experience in the class room. The same articulate different activities: theoretical, practical and experimental to deal with the roto-translation movement in a rigid body. In this approach, it has been employed ICT combined with traditional devices. The use of these instruments gets to improve the active participation of students, in turn help them to better understand concepts relatives to science. By mean of the results analysis acquired by computer it is possible almost instantaneously perform the contrast amongst the theoretical and experimental results. This fact has a double effect: first validate the physical model and second gets enhance the incorporation of the concept used. The implementation of this experience has positives outcomes and was studied by mean of surveys and accredited midterm examinations.Investigación en Metodologías Alternativas para la Enseñanza de las Ciencia

Investigación del empleo de conceptos estudiados en el área básica en el contexto del área tecnológica

Enmarcados en las actividades desarrolladas por la UIDET IMApEC estamos llevando a cabo desde hace varios años una investigación en el Área de las Ciencias Básicas en la Facultad de Ingeniería de la UNLP, que tiene porobjetivo el de mejorar el aprendizaje de conceptos matemáticos y físicos que están fuertemente relacionados a través de su historia y de su génesis. Podemos mencionar, entre ellos, las Ecuaciones DiferencialesOrdinarias (EDO) de primer y segundo orden lineal, la Ley de Enfriamiento de Newton, el Movimiento ArmónicoSimple(MAS),Amortiguado yForzado, y los Circuitos LC yRCL. La comprensión de esos conceptos y el uso de las herramientas matemáticas involucradas es de vital importancia para estudiantes en carreras de ingeniería,en particular las EDO y el MAS.Este movimiento idealizado es muy importante, pues constituye una buena aproximación a muchas de las oscilaciones que se dan en la naturaleza y es muy sencillo de describir matemáticamente. Los conceptos involucrados en este tratamiento, resultan ser el primer nivel de entendimiento para otros sistemas más complejos que se expresan como combinación lineal del caso sencillo.Publicado en Terceras Jornadas de Investigación, Transferencia y Extensión. La Plata : Universidad Nacional de La Plata, 2015.Facultad de Ingenierí