Thesis
Desarrollo de un laboratorio basado en computadoras como herramienta auxiliar en el aprendizaje de temas de mecánica durante la educación media
Fecha
2010-08-24Registro en:
Camero Berrones, Rosa Gabriela. (2009). Desarrollo de un laboratorio basado en computadoras como herramienta auxiliar en el aprendizaje de temas de mecánica durante la educación media (Doctorado Tecnología Avanzada), Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, Unidad Legaria, México.
Autor
Camero Berrones, Rosa Gabriela
Institución
Resumen
RESUMEN: Durante la última década en nuestro país, México, se han incrementado esfuerzos por mejorar la educación básica a través de diferentes programas orientados al empleo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación, TIC´s.
En el área de la Física, las TIC´s aplicadas al desarrollo de infraestructura de Laboratorios Basados en Computadoras puede ofrecer una respuesta a las demandas que implican la búsqueda de formas más eficientes de enseñanza. El objetivo del proyecto fue desarrollar tecnología educativa para la enseñanza de la Física a nivel medio utilizando estas herramientas.
Se diseñó una metodología general para el desarrollo de tecnología educativa para enseñanza de la Física. Se eligieron los temas de Mediciones y Movimiento. La integración de una aplicación multimedia con el desarrollo de estos materiales se realizó en Authorware, un lenguaje especializado para la realización de cursos interactivos.
Para el sistema de adquisición de datos se implementó un juego de ocho sensores opto-electrónicos para medir intervalos de tiempo, de modo que conociendo las distancias entre sensores, y a través de un programa en Matlab es posible estimar parámetros como rapidez y aceleración.
La información se adquiere mediante la tarjeta de sonido de la computadora, lo que a su vez permite de manera automatizada determinar tiempos, así como la elaboración de gráficas de posición, rapidez y aceleración. Se realizaron dos tipos de experimentos, uno para validar el sistema y los otros referentes a la aplicación del mismo.
Para validar el sistema de adquisición se efectuó una serie de experimentos, el primero fue cotejar los datos arrojados por el sistema con los medidos en un osciloscopio. También se montaron experimentos para determinar la aceleración de la gravedad y para ejemplificar el movimiento rectilíneo uniforme.
Dado que la naturaleza de la Física es experimental, este proyecto busca atraer el interés de profesores y estudiantes hacia la verificación de leyes y fenómenos físicos mediante la experimentación. ABSTRACT: During the last decade in our country, Mexico, efforts have been increased by improving the basic education through different programs oriented to the employment of the Technologies Information and the Communication, TIC´s.
In the teaching of Physics, the TIC´s applied to Computer Based Laboratories can offer an answer to the demands that imply the most efficient search of forms of teaching. The objective of the project was to develop educational technology for the teaching of the Physics to high school students.
It was designed a general methodology for the development of educational technology for teaching of the Physics. The themes of Measurements and Movement were chosen to be developed. The integration of a multimedia application was carried out in Authorware; a language specialized for the execution of interactive courses.
A Data Acquisition System, with eight opt-electronic sensors, was implemented to measure intervals of time, so that, knowing the distances among sensors, is possible to determinate parameters as speed and acceleration. A program in Matlab controls the data acquisition.
The information is acquired by means of the sound card of the computer, what at the same time permits of way automated to determine times, as well as the position graphics. Two types of experiments were carried out, one to validate the system and the other referring to the application of the same one.
To validate the system of acquisition was performed a series of experiments, the first one was to compare the data getting thrown the system with them measured in an oscilloscope. Another experiment was mounted to determine the acceleration of the gravity and for illustrate the uniform straight movement.
It given that the nature of the physics is experimental, this project search to attract the interest of professors and students toward the verification of laws and physical phenomena by means of the experimentation.