Aprendizaje activo Uso de las tic

1. El uso de las TIC´s en un curso de
Física para Ingeniería
Ayax Santos Guevara
Universidad de Monterrey
Noviembre 2017

2. Dificultades conceptuales de los alumnos
Imagen tomada de:
https://www.slideshare.net/autumnfruit/learning-material-for-promoting-newtons-laws-
of-motion
Un auto choca con un camión, ¿es la fuerza que ejerce el camión
mayor, menor o igual a la fuerza que ejerce el auto?

3. ¿A qué se dedica la investigación en
educación en Física?
• Una de sus principales actividades es la de
disminuir la diferencia entre lo que se enseña
y lo que se aprende.

4. Demostraciones Interactivas
Sokoloff, D. R. y R. K. Thornton (2004).

5. Uso de las tics
• Applets (Fislets)
– Software educativo que permite simular procesos
físicos.
– Se ejecutan dentro de una página web.
– Se representan en una pantalla gráfica, que
contiene una animación que muestra la evolución
del sistema.

6. Uso de las tics
• Applets (Fislets)
– Las aplicaciones habitualmente presentan la
posibilidad de modificar los parámetros de la
simulación con el fin de observar y analizar las
consecuencias que tienen estos cambios sobre el
proceso en estudio.

7. Simulaciones Phet
https://phet.colorado.edu/

8. Simulación Fuerza en una dimensión

9. Simulación Fuerza en una dimensión

10. Campo eléctrico
• En el libro de texto Física Universitaria de Sears-
Zemansky se propone la siguiente situación que
se muestra en la Figura como introducción al
tema del campo eléctrico:
¿Cómo sabe el cuerpo cargado A que ahí se encuentra el cuerpo cargado B y el cuerpo
cargado B que ahí se encuentra A?

11. • Para responder a esta pregunta los autores le
sugieren al lector imaginar que el cuerpo A de
algún modo “modifica las propiedades del
espacio que la rodea” mientras que el cuerpo B
experimenta una fuerza repulsiva como
consecuencia a esa modificación causada por A.

12. Líneas de campo

13. Simulación Partículas y campos

14. Carga positiva
Simulación Partículas y campos

15. Carga negativa
Simulación Partículas y campos

16. • Reflexión hecha por uno de los equipos:
– “Cuando colocas el sensor cerca de la carga
positiva, el campo eléctrico va en aumento.
Mientras más cerca, más grande. Si lo alejas se
reduce
– “El campo eléctrico aumenta paralelamente en la
dirección a la que la carga se dirige”.”.
Simulación Partículas y campos

17. • Se les mostró la siguiente imagen
• Y se les pidió que discutieran sobre la dirección
del campo eléctrico resultante (¿por qué la
línea roja apunta a la izquierda?)
Simulación Partículas y campos

18. • ¿Qué esperarías que ocurriera si en lugar de dos
cargas positivas fueran una positiva y una negativa?
¿La medición en el sensor sería igual? Explica.
Simulación Partículas y campos

19. • A manera de síntesis se les pidió que en el
punto en color negro (sensor) dibujaran la línea
que representa el campo eléctrico resultante
Simulación Partículas y campos

20. • Respuesta reportada por uno de los equipos:
Simulación Partículas y campos

21. Comentarios finales: Ventajas de usar las
simulaciones
• Posibilitan al estudiante entender mejor las
traslaciones entre las diversas representaciones
del fenómeno estudiado
– Representaciones verbales
– Ecuaciones
– Gráficos y diagramas
– Tablas de valores
– Vectores
– etc.

22. Ventajas de usar las simulaciones
• Auxilia en la comprensión de las ecuaciones
como relaciones físicas entre medidas, guía al
alumno en el proceso de construcción de
modelos mentales que simulan sistemas
físicos y crea un espacio de discusión entre
alumnos y docentes.
• Aplican el ciclo PODS

23. Resultados y conclusiones
• Durante la sesión posterior a la actividad, se
definió el campo eléctrico y fue notable la
interpretación y destreza para representar las
líneas de campo en los ejemplos propuestos.
• Su hizo hincapié en la importancia de la
elaboración de un diagrama donde mostraran
cada uno de los campos causados por cada
una de las cargas en el punto (sensor).

24. Resultados y conclusiones
• Esta actividad cumple con la finalidad de
introducir la idea de carga emisora o fuente de
campo eléctrico, el punto P (carga de prueba)
con el sensor y las líneas de campo. Nos
permite relacionar el patrón de las líneas de
campo con lo que señala el libro de Física
Universitaria [3] como la modificación en el
espacio causada por una carga.

25. Resultados y conclusiones
• Una ventaja notable de usar el simulador
consiste en que el estudiante descubrió por sí
mismo el patrón de las líneas de campo
cuando una carga es positiva o negativa.

26. Referencias
• PhET Interactive Simulations. Recuperado de: https://phet.colorado.edu. (15 junio 2017).
• Sokoloff, D. R. y R. K. Thornton (2004), Interactive Lecture Demostration Active Learning in
Introductory Physics, EUA, John Wiley & Sons.
• G, Zavala y Velarde, J.J. (2009), “Estudio del aprendizaje en un curso de física universitaria
usando simulaciones computacionales en la estrategia educativa”. Recuperado de:
http://www.comie.org.mx/congreso/memoriaelectronica/v10/pdf/area_tematica_07/pon
encias/1616-F.pdf
•
• S. Tornkvist, K. A. Pettersson, and G. Transtromer, (1993). “Confusion by representation:
On student’s comprehension of the electric field concept,” Am. J. Phys. 61(4), 335-338.
doi: http://dx.doi.org/10.1119/1.17265.
• A, Garza and G, Zavala (2013). “Contrasting students’ understanding of electric field and
electric force”, AIP Conf. Proc. 1513 142
• Young, H. Freedman, R. (2009), Física universitaria con Física Moderna volumen 2 (pp. 721-
723). México. Editorial Pearson.
• Alzugaray. G, Carreri. y R, Marino. L. (s.f.). El software de Simulación en Física: herramienta
para el aprendizaje de contenidos. Recuperado de:
http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/18423/Documento_completo.pdf?sequ
ence=1