presentación video tracker ® como complemento al estudio de la cinemática en el laboratorio:...
DESCRIPTION
n este trabajo se describe el análisis de la utilización del vídeo Tracker ® como una herramienta en el laboratorio de la actividad cinemática por estudiantes de ingeniería. La actividad de laboratorio, parte de la epistemología de la educación en ingeniería en la actividad experimental, resultado de una investigación reciente llevada a cabo por Suárez y Hurtado en Colombia, quienes señalan que se requiere incluir el análisis, la escritura, el modelado, la hipótesis, la comunicación, la interpretación, el registro y procesamiento de la información, la abstracción de la realidad del laboratorio entre otras como herramientas cognitivas que se circunscriben en la configuración de secuencias didácticas orientadas a la formación de ingenieros. Brown desarrollo una herramienta que permite el uso de dispositivos móviles en conjugación con cualquier sistema operativo (Windows, Linux y Mac -OS). En el curso inicial de física se desarrollaron tres secuencias didácticas de 8, 6 y 4 horas en las que se desarrollaron tres experiencias tradicionales: caída libre, movimiento parabólico y deslizamiento por una rampa libre de fricción. El experimento, de caída libre, se desarrollo de manera manual, semiautomático apoyados con los kit de Pasco® (incluye la interfaz WorkShop 750) y el video Tracker® para finalmente comparar los resultados obtenidos en cada uno de ellos entre si y con el modelo teórico. Para recoger los datos derivados de la percepción de los estudiantes se utilizó una entrevista semiestructurada. Como resultado se encuentra que el estudiante tiene una mayor motivación para aprender física, reconoce la importancia de localizar adecuadamente el sistema de coordenadas para el análisis del problema, identifica la importancia de la fuerza de gravedad al momento del análisis del problema, sugiere formas para interpretar los resultados del movimiento dependiendo del sistema de coordenadas, pero prevalece una desconexión con el análisis y la interpretación de situaciones problema hipotéticas. La principal conclusión es que el vídeo Tracker® constituye una expresión de las TIC potencialmente favorables para la comprensión de algunos principios fundamentales de lamecánica y de la física general.Índice de Términos— Laboratorios Didácticos de Física,Mecánica de partículas. vídeo Tracker.I. INTRODUCCIÓNLos profesores adscritos grupo pedagogía y didáctica de la enseñanza aprendizaje de las ciencias básicas ha venido trabajando en la investigación relacionados con la didáctica de la matemática, la didáctica de la estadística y la didáctica de la física en el contexto de la formación de ingenieros principalmente [1]. En este contexto, en particular desde la didáctica de la física, una de las líneas de trabajo ha sido los Laboratorios Didácticos de Física LDF orientados a la formación de ingenieros, desde la que se ha formulado una aproximación epistemológica del experimento [2] que retoma elementos tales como la actitud, la realidad de los LDF, la pregunta, la argumentación, observación, representación, modelización, comunicación, abstracción, procedimental y diseño, elaboración de y justificación de artefactos tal como se indica en la figura 1. Éstos elementos interdependientes cobran vida a través de diferentes actos educativos que uno tras de otro dan vida a las secuencias didácticas tendientes a propiciar contextos para la formación de ingenieros desde las ciencias básicas tal como lo ejemplifica a través de un ejercicio de péndulo simple [3].Figura 1. Elementos propuestos y constitutivos de una epistemología del experimento en la formación de ingenieros.Fuente. Suárez y Hurtado [2].Algunos trabajos previos en el campo de la didáctica de la física, en particular del análisis de experimento han sido revisados [4] y se han encontrado las categorías que se hanTRANSCRIPT
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Video tracker como complemento al
estudio de la cinemtica en ellaboratorio: anlisis de un caso
Oscar Jardey Surez
[email protected], [email protected].
Profesor Fundacin Uniersidad !utnoma de "olom#ia
$octorando en %ducacin Uniersidad $istrital Francisco Jos& de "aldas
2'()
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Grupo de investigacin
Tic aplicadas a la educacin
B-LearningREA - OA Ensean!a de las "iencias
"iencias#aturales $
E%actas &uac
'octorado enEducacin (n)asisen "iencias*ni+ersidad
'istrital &rancisco,os( de "aldas
&sica $ sudidctica
.atemticas$ si didctica
Estadstica $su didctica
/#TER"/TET
0/ 1edagoga $ didctica de la
ensean!a aprendi!a2e de las"iencias Bsicas
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A0E#'A/#TRO'*""/3#
.ETO'OLO04A
RE5*LTA'O5RE&LE6/O#E5 &/#ALE5
"O.E#TAR/O5
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/#TRO'*""/3# En este traba2o se describe el anlisis de la utili!acin del
+deo Tracker como una 7erramienta ms en ellaboratorio de )sica8 en particular de cinemtica paraestudiantes de ingeniera9
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Elementos propuestos $ constituti+os de unaepistemologa del e%perimento en la )ormacin de
ingenieros
Epistemologadel e%perimentoen la )ormacindel ingeniero
Actitud
Realidad enlos L'&
1regunta
Argumentacin
Obser+acin
Representacin.odelacin
"omunicacin
Abstraccin
1rocedimental
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5*ARE;8 O9 and A9
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.atemticas
.E'/A"/3#
Estudiante "onocimiento
Tic
5mbolos
L'&
Otros
Instituciones Educacin Superior
Estudio de la Fsica
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/#TRO'*""/3#'ouglas BroCn8 "abrillo "ollege =>>D8=>>@ 7ttp
:CCC9cabrillo9eduFdbroCntracker
7ttp:CCC9compadre9orgO51
http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/http://www.compadre.org/OSP/http://www.compadre.org/OSP/http://www.compadre.org/OSP/http://www.compadre.org/OSP/http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/http://www.cabrillo.edu/~dbrown/tracker/ -
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V/'EO TRA"GER "ompara modelos tericos8 con simulaciones $
+deos obtenidos del mundo realH
Iuienes lo usan incorporan en su sistema de
conocimiento las condiciones iniciales deanlisis de los modelos )sicosH
5e pueden transportar datos a la 7o2a de clculou otras 7erramientas in)ormticas para su
respecti+o anlisisH
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.ETO'OLO04A
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EL E61ER/.E#TO
"ada libre
.anual
"ronometro JRegla
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RE5*LTA'O5
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RE5*LTA'O5E#TREV/5TA "O# E5T*'/A#TE
EXPESI!" E" #$ E"%EVIS%$ $"ISIS
me gusta poder usar el celular para el
experimento porque uno solo lo usa para las redessociales, poder hacer el vdeo o registrar el
tiempo me pareci chvere, pues nunca lo habahecho
Se observa en el comentario que le da una intencionalidad distinta al uso de los dispositivos
mviles. Usar los dispositivos mviles celulares, tablets, ! en el tiempo de clase nosolamente motiva al estudiante sino amplia el dominio de uso de stos en las pr"cticas
escolares, convirtindose en un arte#acto m"s mediador de entre el saber proveniente de losconocimientos cient#icos $ los propsitos de aprendi%a&e por parte del estudiante.
me gusta usar el vdeo para hacer elexperimento pues es una #orma de tomar losdatos #"cil
Se identi#ica como el So#t'are (rac)er * motiva, cuando menciona me gusta lo que
permite percibir que e#ectivamente esta cumpliendo la intencin de llamar la atencin aen#ocarse sobre la actividad, sin embargo al direccionador de la actividad debe tomar encuenta lo que+ el uso del so#t'are puede desviar la atencin #rente al ob&etivo de aprendi%a&e,para lo que es necesario con&ugar e#ectivamente la actividad.
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RE5*LTA'O5E#TREV/5TA "O# E5T*'/A#TE
EXPRESIN EN LA ENTREVISTA ANLISIS
es importante ubicar bien el sistema decoordenadas cartesianas $ la escala para quelos datos se pare%can a los que se toman conde la otra #orma
l aplicativo exige ubicar un sistema de coordenadas $ una escala, para que a partir del procesamiento del vdeoseguir $ capturar los pixeles indicados en la regin se-alada $ hacer una regla de tres para registrar los datos!, elaplicativo por e&emplo, registra la posicin (x,y)segn se ha$a ubicado el sistema de coordenadas. sto hace quelos estudiantes consideren re#lexionar en como ubicar el sistema de coordenadas de manera apropiada para que almomento de comparar los datos registrados con los otros datos sean seme&antes, luego all se est"n #avoreciendolas condiciones para e#ecto de que el estudiante aprehenda e incorpore la importancia de usar apropiadamente el
sistema de coordenadas.
cuando el sistema de coordenadas seubica de di#erentes #ormas los datoscambian de signo $ valor para que losdatos sean similares a los otros debe
ponerse hacia aba&o
/e lo expresado por el estudiante se in#iere que alcan%a a identi#icar como, siendo el mismo vdeo resultado de unsola actividad experimental, es consiente de la necesidad de girar el sistema de coordenadas para identi#icar losdatos que se obtienen en el experimento de otra manera. 0ll se identi#ica como los datos cambian segn se ubiqueel sistema de coordenadas, aproximando esta abstraccin matem"tica para el an"lisis de un problema #sico,vision"ndose una mu$ buena oportunidad para discutir con el estudiante el signi#icado del sistema de coordenadasal momento de plantear problemas de orden #sico.
la pelota la atrae la tierra hacia aba&oaceler"ndola
sta a#irmacin, despus de conversar del experimento, de alguna manera da indicios de que el estudiante
identi#ica que la #uer%a de gravedad acta acelerando el ob&eto. s preciso se-alar que este indicio es importante,pero an prevalece la posibilidad de que no lo enlace con lo re#erido al sistema de coordenadas, descritoanteriormente, lo que de alguna manera obliga a mirar con detenimiento $ con ma$or n#asis el tratamiento de la#uer%a en un sistema de coordenadas.
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RE5*LTA'O5E#TREV/5TA "O# E5T*'/A#TE
EXPRESIN EN LA ENTREVISTA ANLISIS
hacer el vdeo nos costo mucho traba&opor la limitante de tiempo, porque nos esdi#cil hablar, pero nos gusto porqueaprendimos di#erentes cosas que nosabamos, pues nos toco repetirlo muchasveces hasta que lo de&amos comoqueramos
laborar in#ormes escritos es necesario en la #ormacin de pro#esionales de ingeniera,toda ve% que hace parte de la epistemologa $ desempe-o pro#esional del "rea. 1uando los
estudiantes hacen esta re#lexin est"n aproximando su din"mica cognitiva a la necesariapara escribir, esta tendiendo enlaces o puentes entre lo que para l signi#ica la labor deexpresar oralmente $ lo que se requiere para escribir, entendiendo que el pensamiento dela actual poblacin estudiantil qui%" esta m"s orientado a la imagen.
en la evaluacin no s porque no logro
anali%ar el problema $ ..no s
sta parte an sigue siendo preocupante, $ es ver como este es#uer%o que arro&a resultadosenormemente positivos siguen siendo insu#icientes para la comprensin de aspectos #sicosre#eridos a la cinem"tica de una dimensin, luego se precisa revisar esta pr"ctica como puede
relacionarse con el an"lisis de situaciones hipotticas o reales propuestas durante el curso de#sica $ su relacin con el pensamiento, habilidades, competencias o en general el proceso de#ormacin de los estudiantes.
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EF#EXI'"ES FI"$#ES/denticar prcticas o e%perimentos
consistentes en su dominio8 sin importar si laprocedencia son los e2ercicios tradicionales delos te%tos8 puede ser una )ortale!a en el diseo
de secuencias didcticas para el traba2o en losL'& $ Kue tengan repercusiones de ordencogniti+o 7acia el aprendi!a2e de la )sica $ losconceptos propios del laboratorio como la
elaboracin de grcas8 el procesamiento de lain)ormacin8 el anlisis de error8 entre otras9
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EF#EXI'"ES FI"$#ES1ara el e%perimento $ en general la secuencia
planteada en este documento8 es mu$ rica enpreguntas Kue pueden lle+ar a )acilitar el estudio deotros temas9 1or e2emplo la aceleracin de la pelota de
5o)a en cada libre da a/09),2'' cm1s2
$ los te%tosreeren Kue la aceleracin de un cuerpo en cada librees a/90',''' cm1s2 o Kui! tomar el +alor dere)erencia del sitio del e%perimentoM Kue correspondecon la aceleracin de la gra+edad9 N"mo podra
interpretarse esta di)erenciaNKu( elementos8 desde elpunto de +ista )sico8 7acen Kue se +are esteresultadoNEs esta aceleracin8 la aceleracin de lagra+edad en el sitio donde se reali!o el e%perimento
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EF#EXI'"ES FI"$#ES1oder P+redecirQ $ Pe*+licarQ como dos acciones bsicas $
)undamentales de la ciencia en la )ormacin de ingenieros esposible a tra+(s de secuencias didcticas como la descrita eneste documento $ Kue se a2usta a la Kue 5ure! $ Simplica una cantidad )a+orable de destre!as Kue se con2ugan
los aspectos de aprendi!a2e de las ciencias $ la incorporacinde las T/" como elemento mediador en esa brega deapro%imar generaciones distintas de ensean!a $ aprendi!a2elas denominadas nati+os e inmigrantes digitales ??S9
http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_ENREF_10http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_ENREF_11http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_ENREF_11http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/%23_ENREF_10 -
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EFEE"(I$S
5*RE;8 O9 and OTRO59 %stado de la lnea ense3anza de la matemtica, estadstica, la 4umica y lafsica9 in Primer conreso en Pedaoa, $idctica y 5ics9 =>?9 Bogot '9"98 "olombia: &undacin*ni+ersidad 'istrital &rancisco ,os( de "aldas9
5*ARE;8 O9 and A9 >D8 .(%ico '&8 .(%ico:"E#0A0E Learning9
5*RE;8 O9 and A9
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Video tracker como complemento al
estudio de la cinemtica en ellaboratorio: anlisis de un caso
Oscar Jardey Surez
[email protected], [email protected].
Profesor Fundacin Uniersidad !utnoma de "olom#ia
$octorando en %ducacin Uniersidad $istrital Francisco Jos& de "aldas
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