Uso de herramientas electrónicas didácticas en la enseñanza de Física a alumnos de ingenierías. Saúl Vega Pérez, Jaime Vega Pérez y Ma. Guadalupe Calderas Patiño ESIME Unidad Ticomán del IPN, svega@ipn.mx Secretaría de Investigación y Posgrado del IPN.

CONTENIDO Antecedentes. Identificación del problema. Metodología. Desarrollo de la actividad. Análisis de resultados. Conclusiones.

ANTECEDENTES Uso de métodos tradicionales, que consisten en el uso del pizarrón y la exposición del profesor, donde el alumno se limita a escuchar y copiar lo que el profesor anota. Uso de la computadora que permite al alumno graficar los modelos matemáticos como una actividad extra clase quedando sin la guía del profesor.

IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA. Con base en estadísticas se observó que hay un alto índice de reprobados, del orden del 60 por ciento, una encuesta acerca de las razones sobre el bajo aprovechamiento indican, entre otros factores, que los alumnos no relacionaban los modelos matemáticos con lo que estos representan físicamente.

ACCIONES PROPUESTAS Se propone el uso de la tecnología educativa que motive al estudiante a relacionar los modelos matemáticos con gráficas, que le permita comprender el significado del modelo y el comportamiento de la partícula en movimiento y fenómenos físicos, para así adquirir la competencia en la comprensión de la Física.

Metodología. Con el problema ya identificado. Como parte del curso, se diseñó una estrategia de aprendizaje haciendo la clase interactiva. Se capacitó a los estudiantes en el uso de la calculadora TI-Nspire CAS de Texas Instruments empleando los tutoriales tanto para el alumno como para el profesor. Se diseñó una actividad para cada tema del programa.

Diagrama a bloques de la metodología de trabajo Identificación del problema Estrategia de Aprendizaje Aula Interactiva de Matemáticas y Ciencias Capacitación en el uso de la calculadora Construcción de Material Didáctico Diseño de la Actividad Didáctica Tutorial profesor Tutorial Alumno Archivo TNS Desarrollo de la Actividad Didáctica

𝑎= 𝑑𝑣 𝑑𝑡 𝑣= 𝑑𝑥 𝑑𝑡 𝑥 2 − 𝑥 1 = 𝑡 1 𝑡 2 𝑣𝑑𝑡 𝑣 2 − 𝑣 1 = 𝑡 1 𝑡 2 𝑎𝑑𝑡 x Pendiente 𝑣= 𝑑𝑥 𝑑𝑡 t1 t 𝑎= 𝑑𝑣 𝑑𝑡 𝑣= 𝑑𝑥 𝑑𝑡 𝑥 2 − 𝑥 1 = 𝑡 1 𝑡 2 𝑣𝑑𝑡 𝑣 2 − 𝑣 1 = 𝑡 1 𝑡 2 𝑎𝑑𝑡

Planteamiento del problema

Definiciones de las variables y ecuaciones

a) Velocidad máxima 𝑣= 𝑑𝑥 𝑑𝑡 =12𝑥−3 𝑥 2

b) Aceleración cuando la velocidad es máxima 𝑎= 𝑑𝑣 𝑑𝑡 =12−6𝑥

c) Tiempo cuando la velocidad es cero 𝑣= 𝑑𝑥 𝑑𝑡 =12𝑥−3 𝑥 2 =0

d) Tiempo cuando la aceleración es cero 𝑎= 𝑑𝑣 𝑑𝑡 =12−6𝑥=0

e) Desplazamiento de la partícula después de 4 s 𝑥 2 − 𝑥 1 = 𝑡 1 𝑡 2 𝑣𝑑𝑡

Análisis de resultado Los alumnos estuvieron motivados, y trabajaron de forma colaborativa y en equipo durante cada una de las sesiones. En la mayoría de los casos asociaron correctamente los modelos matemáticos con las gráficas y el comportamiento de la partícula en movimiento o fenómeno físico tratado. Al final del proceso de evaluación se observó que el número de reprobados disminuyó, aprobando un 86 % Con base en estadísticas el número de aprobados es del orden de 60% sin el uso de esta herramienta Los que obtuvieron un bajo rendimiento fueron los estudiantes que no asistieron a todas las sesiones de trabajo con las calculadoras

Conclusiones Con base en los resultados de la evaluación académica se observó que el alumno estuvo motivado al emplear una herramienta que le permitió asociar de forma inmediata las matemáticas con el fenómeno físico. Resultados preliminares mostraron que mejoró el nivel de aprendizaje dado que el porcentaje de reprobados disminuyó de un 30 hasta un 16 por ciento aproximadamente Concluyéndose que la aplicación de tecnología educativa como una herramienta de enseñanza por competencias es acertado

Gracias por su interés en el tema Gracias por su presencia Profesor Saúl Vega Pérez ESIME Ticomán Ext. 56056