María Josefina Codorniu Pujals 1 Águeda Librada García Martín 1 Pablo Enrique de Varona de Varona 2 1 Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas.

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1 María Josefina Codorniu Pujals 1 Águeda Librada García Martín 1 Pablo Enrique de Varona de Varona 2 1 Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas (InSTEC-MES) 2 Instituto de Meteorología (INSMET-CITMA) EXPERIENCIAS DE INTEGRACIÓN INTERDISCIPLINARIA EN EL PRIMER AÑO DE LA CARRERA DE LICENCIATURA EN METEOROLOGÍA.

2 OBJETIVO Exponer algunas ideas y los primeros resultados de un trabajo conjunto entre las disciplinas Física General y Matemática en la carrera de Licenciatura en Meteorología y su correspondiente articulación con otras disciplinas de la especialidad.

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4 ALGUNAS DE LAS PRINCIPALES TRANSFORMACIONES QUE ACOMPAÑAN AL NUEVO PLAN DE ESTUDIOS Que las asignaturas y disciplinas evidencien un mayor nivel de esencialidad. Que en la elaboración de los programas de las mismas se manifieste un mayor grado de racionalidad en el diseño del plan de estudios. Que haya mayor correspondencia entre la profesión y las ciencias que a ella tributan.

5 DISCIPLINAS DE LA CARRERA SERVICIO METEOROLÓGICO Y PROYECTOS Disciplina Principal Integradora FORMACIÓN GENERAL Marxismo Leninismo e Historia Preparación para la Defensa Idioma Inglés Educación Física FORMACIÓN BÁSICA Y BÁSICO- ESPECÍFICA Matemática Física General Informática y Computación Ciencias Atmosféricas y Afines DEL EJERCICIO DE LA PROFESIÓN Meteorología de Predicción Climatología y Meteorología Aplicada

6 DISCIPLINAS DISCIPLINAS ASIGNATURAS ASIGNATURAS PRIMER AÑO Matemática Cálculo y Geometría I (CGI) Cálculo y Geometría II (CGII) Física General Física I (FI) Ciencias Atmosféricas y Afines Instrumentos Meteorológicos y Métodos de Observación I (IMOI) Instrumentos Meteorológicos y Métodos de Observación II (IMOII) Servicio Meteorológico y Proyectos (DPI) Práctica de Familiarización (PF)

7 …“Sin conocer las matemáticas es imposible estudiar la física, al menos porque todas las leyes físicas se expresan por medio de números. Sólo con la ayuda de los medios matemáticos pueden analizarse las complejas leyes que se manifiestan en los fenómenos físicos”… Strelkóv, s/f: 19

8 PLAN C PLAN D 1er año 1er Semestre 2do Semestre 1er Semestre 2do Semestre AMI AMII CGI CGII IMO IMOI IMOII FI PF 2do año AMIII CVS FI FII FIII PF ED FVC PISI

9 Principales acciones en el curso 2010-2011 1er Semestre 2do Semestre CÁLCULO Y GEOMETRÍA I - Inclusión sistemática de ejercicios y problemas asociados a situaciones físicas para ilustrar algunos conceptos y relaciones matemáticas esenciales. - Actividades evaluativas con elementos de Física vinculados a la especialidad. - P1 INTEGRADO de las asignaturas Cálculo y Geometría II y Física I. - Intercambio semanal para los temas a tratar y las actividades a realizar en cada una de las asignaturas. Práctica de Familiarización. - Taller para el desarrollo integrado de la Práctica de Familiarización. - Seguimiento a elementos específicos del conocimiento desde las dos asignaturas. INSTRUMENTOS METEOROLÓGICOS Y MÉTODOS DE OBSERVACIÓN - Medición de magnitudes físicas con instrumentos meteorológicos y relaciones matemáticas esenciales en el tratamiento de errores y procesamiento de datos.

10 Dependencia del coeficiente de transferencia de calor h con la velocidad del viento. h(V) = 10 V + 10,45 - V Aspecto trabajado en Cálculo y Geometría II Estudio experimental de la sensación térmica (Siple P, Passe C, 1941)

11 Fuerza que actúa sobre una partícula: a)Determinar la cantidad de trabajo que debe hacerse sobre la partícula para moverla por la trayectoria cerrada OABCO en el plano xy de la figura. La ecuación de la curva OCB es: La ecuación de ODB es b)Explicar si la fuerza es o no conservativa. 0 A x y B D C Aspecto trabajado en Física I

12 PRÁCTICA DE FAMILIARIZACIÓN (DPI) -Sesión inicial de orientación e intercambio: Aspectos experimentales vistos hasta ese momento. Cómo se organiza un diario de observaciones. Cómo deben presentarse los resultados de la práctica a partir de un grupo de materiales entregados. -Trabajo sistemático en las observaciones y la manipulación de los instrumentos, con los correspondientes registros y la estimación de incertidumbres. -Discusión de informe final, ante tribunal, resaltando elementos del conocimiento significativos tratados en Cálculo y GeometríaI y II, Física I e Instrumentos Meteorológicos y Métodos de Observación I y II.

13 Principales acciones en el curso 2011-2012 -Seminario integrador de Ecuaciones Diferenciales y Física II. -Trabajos de curso integradores como evaluación final en Física II, resaltando los vínculos con la especialidad. -Actividades de laboratorio más cercanas a la especialidad que se derivan de la defensa de los trabajos de curso.

14 TEMAS DE LOS TRABAJOS DE CURSO 1.Atenuación de OEM por lluvia. 2.Modelación del potencial eléctrico en un alambre cargado. 3.Modelos electromagnéticos de la atmósfera. 4.Pequeñas gotas cargadas de un líquido dieléctrico. 5.Principios de Conservación. Alcance de la ecuación de continuidad. 6.Propagación de OEM planas en la atmósfera. 7. Propiedades el campo electromagnético asociado a la actividad eléctrica en tormentas severas. 8.Teoría OEM vs teoría de los campos en Meteorología.

15 Algunos resultados de interés 1. El tratamiento que se hace en Cálculo y Geometría I de las principales magnitudes que describen el movimiento de traslación de la partícula, permite avanzar mejor en los temas de Física I e introducir con más agilidad y eficiencia otros conceptos. 2. El análisis de conceptos como la integral de línea en CGII hace más viable el estudio del trabajo mecánico de una fuerza en FI. 3. El intercambio sistemático permite hacer una buena selección de aspectos para incluir el uso de asistentes matemáticos como apoyo en los laboratorios de Cálculo y Geometría II. 4. Se puede lograr una adecuada integración : MAT-FIS-IMO, que refuerza el trabajo experimental. 5. Es posible analizar integralmente la asimilación por parte de los estudiantes de determinados elementos del conocimiento.

16  Conclusiones: 1. Es posible desarrollar un trabajo de integración entre las disciplinas Matemática y Física General en la carrera de Meteorología, que propicia una contribución superior de las mismas a la formación del futuro especialista. 2. Este proceso de integración involucra a otras asignaturas y disciplinas de la especialidad y tributa a la disciplina principal integradora.