Proyecto Generador de Ondas
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pág. 1
Ponencia: “Proyecto de laboratorio: Generador de ondas”
Eje temático: Ciencias experimentales
Autores:
Espinoza Manzano Verónica Elizabeth1
Luna Marrufo María del Rosario
Institución de procedencia:
Universidad Autónoma de Sinaloa
Unidad Académica Preparatoria Rafael Buelna Tenorio
Domicilio: Cruz Medina esquina con José María Leyva
Teléfono: (667) 173 0226 y 173 0561
Correo electrónico: [email protected]
Datos del autor principal:
Nombre: Espinoza Manzano Verónica Elizabeth
Domicilio: Benito Juárez Nº 3845, Col. Villa Satélite, C.P. 80088, Culiacán, Sinaloa
Teléfono del trabajo: (667) 716 7980
Celular particular: (667) 184 29 87
Correo electrónico: [email protected]
1 Profesor de Asignatura; Nivel Medio Superior, Unidad Académica: Preparatoria Rafael Buelna Tenorio
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“Proyecto de laboratorio: Generador de ondas”
Espinoza Manzano Verónica Elizabeth
Luna Marrufo María del Rosario
Universidad Autónoma de Sinaloa
Unidad Académica Preparatoria Rafael Buelna Tenorio
Competencias disciplinares
2. Evalúa las implicaciones del uso de la ciencia y la tecnología, así como los
fenómenos relacionados con el origen, continuidad y transformación de la naturaleza
para establecer acciones a fin de preservarla en todas sus manifestaciones.
7. Diseña prototipos o modelos para resolver problemas, satisfacer necesidades o
demostrar principios científicos, hechos o fenómenos relacionados con las ciencias
experimentales.
15. Analiza la composición, cambios e interdependencia entre la materia y la energía en
los fenómenos naturales, para el uso racional de los recursos de su entorno.
17. Aplica normas de seguridad para disminuir riesgos y daños a sí mismo y a la
naturaleza, en el uso y manejo de sustancias, instrumentos y equipos en cualquier
contexto.
Competencias genéricas
1. Se conoce y valora a sí mismo y aborda problemas y retos teniendo en cuenta los
objetivos que persigue.
Atributo:
- Administra los recursos disponibles teniendo en cuenta las restricciones para el
logro de sus metas.
5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos
establecidos
Atributo:
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- Sigue instrucciones y procedimientos de manera reflexiva, comprendiendo como
cada uno de sus pasos contribuye al alcance de un objetivo.
8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.
Atributo:
- Propone maneras de solucionar un problema o desarrollar un proyecto en
equipo, definiendo un curso de acción con pasos específicos.
11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables.
Competencias docentes
1. Organiza su formación continua a lo largo de su trayectoria profesional.
Atributos:
- Se evalúa para mejorar su proceso de construcción del conocimiento y
adquisición de competencias, y cuenta con una disposición favorable para la
evaluación docente y de pares.
3. Planifica los procesos de enseñanza y de aprendizaje atendiendo al enfoque por
competencias, y los ubica en contextos disciplinares, curriculares y sociales amplios.
Atributos:
- Identifica los conocimientos previos y necesidades de formación de los
estudiantes, y desarrolla estrategias para avanzar a partir de ellas.
6. Construye ambientes para el aprendizaje autónomo y colaborativo.
Atributos:
- Favorece entre los estudiantes el deseo de aprender y les proporciona
oportunidades y herramientas para avanzar en sus procesos de construcción del
conocimiento.
- Promueve el pensamiento crítico, reflexivo y creativo, a partir de los contenidos
educativos establecidos, situaciones de actualidad e inquietudes de los
estudiantes
Resumen
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El laboratorio es necesario para los estudiantes, es la forma en como demostrar
experimentalmente los temas que tratan en sus actividades diarias, por lo cual es un
importante papel para la formación educativa de los estudiantes de bachillerato. El
presente trabajo expone el desarrollo de un proyecto final que consiste en realizar un
generador de ondas, que consta de una mesa con un recipiente de transparente y la
formación de ondas en el agua y su posterior medición a partir de sombras, construido
a partir de los propios estudiantes de la Unidad Académica Preparatoria Rafael Buelna
Tenorio de la Universidad Autónoma de Sinaloa. Dicho proyecto implica que el
estudiante aplique sus conocimientos adquiridos en clase y pueda desarrollarlos
mediante una práctica de laboratorio. Los alumnos se integraron en equipos para poder
resolver los problemas que conlleve la realización del proyecto, el cual se calificó como
trabajo final de la asignatura de óptica y uno de los equipos fue seleccionado para
participar en el XV Concurso de Aparatos y Experimentos de Física 2015.
Palabras clave: generador, ondas, física, óptica, laboratorio.
Introducción
El poco interés y dificultad por algunos alumnos por comprender los aprendizajes que
llevan a cabo en las clases, hace que la clase práctica sea un reto para el maestro
laboratorista, de tal manera que el docente debe buscar las estrategias necesarias para
que lo aprendido en la teoría sea bien aprovechado en la práctica. Sin embargo, en
ocasiones no se aprecia el aprendizaje adquirido por el estudiante en la práctica, o bien
no se logra en el estudiante el interés por comprender lo realizado en el laboratorio. Es
por ello que se propone la realización de proyectos de laboratorio, en el cual los
alumnos desarrollen prototipos educativos de manera colaborativa, y puedan ser
capaces de desarrollar estímulos en sus compañeros para su integración en el aula.
Además de desarrollar en los alumnos la participación en los concursos de ciencia que
se llevan a cabo en la zona de Culiacán, Sinaloa.
En la presente ponencia se muestra en primer lugar algunos elementos básicos del
contexto, de la ubicación curricular y las limitantes, para luego expresar que los
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objetivos se orientan hacia la motivación de los estudiantes sobre los aspectos
científicos y posteriormente se menciona en el marco teórico lo relacionado con el
enfoque basado en competencias.
Además se muestra la metodología que se siguió para tener una experiencia exitosa, lo
cual se refleja en la dimensión emotiva y cognitiva de los estudiantes que participaron.
En los resultados y conclusiones se describe se expresa los logros específicos de esta
experiencia, en término de habilidades, y continuidad de participación en eventos
estatales y nacionales, así como el desarrollo de las competencias
Contextualización situacional y curricular
La educación teórica de las materias de ciencias que se imparten en el nivel
bachillerato se encuentra acompañada por clases prácticas de laboratorio, las cuales
resultan insustituibles para determinados aspectos de la formación integral de los
estudiantes.
La preparatoria Rafael Buelna Tenorio como parte de la Universidad Autónoma de
Sinaloa (UAS), sigue el Marco Curricular Común acorde al Sistema Nacional de
Bachilleratos. De acuerdo con el plan 2009, todas las materias de ciencias contaran con
sus clases de laboratorio, sin embargo, en las clases prácticas del área de física,
aunque las prácticas se pueden realizar con material de fácil adquisición, en la materia
de óptica del tercer grado, de la fase físico-matemáticas, no cuentan con los
instrumentos necesarios para el análisis del tema de “Ondas”; es por ello que en este
curso se contempló a los alumnos de sexto semestre de la fase físico-matemáticas para
la realización de un proyecto final, que contemplaría la realización de un generador de
ondas casero y posteriormente la participación de un equipo en el concurso de aparatos
de física de la Dirección General de Escuelas Preparatorias.
Con este proyecto los alumnos promueven el desarrollo de habilidades, destrezas y
actitudes para la realización de trabajos en equipo, su posterior presentación como
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trabajo final y de ser seleccionado su presentación en el concurso de aparatos de
física.
Objetivos:
Promover en los alumnos el interés científico para la realización de prototipos
educativos con base a los conocimientos adquiridos en clase.
Objetivos específicos:
- Desarrollar un prototipo para la realización de una práctica de laboratorio de la
materia de óptica
Marco teórico
Un aspecto esencial de las prácticas de laboratorio es el manejo de ciertos
instrumentos y la realización de mediciones. Sin embargo, las prácticas no se reducen a
ello, otro importante aspecto consiste en la preparación previa de los estudiantes para
el trabajo en el laboratorio. Durante esa preparación deben comprender la problemática
que abordaran y el objetivo de la práctica, saber deducir las ecuaciones que se
utilizaran, así como conocer el contenido del trabajo a realizar. A demás la labor
posterior a la sesión de trabajo en el laboratorio donde realizaran cálculos, evaluaran
las incertidumbres de los resultados, construcción de gráficas, respuestas a preguntas
formuladas y la elaboración de informes o reportes de la práctica realizada.
Pero la aspiración del nuevo enfoque por competencias en la disciplina en relación con
las actividades prácticas, va más allá de las prácticas de laboratorio. Además de estas,
sistemáticamente y en estrecha relación con el tratamiento de conceptos y la resolución
de problemas, deben proponerse a los estudiantes actividades sencillas para realizar en
la casa y en el aula, cuyo objetivo no sea simplemente efectuar mediciones, sino utilizar
los conceptos estudiados para analizar reflexivamente diversas situaciones y desarrollar
algunas habilidades.
A partir del desarrollo de habilidades de los alumnos se podrán adecuar la realización
de una actividades finales en la cual los alumnos tendrán la capacidad elaborar una
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actividad o instrumento didáctico que promueva lo aprendido en las clases prácticas de
laboratorio. Además de ello la preparación para defender sus trabajos y poder participar
en el concurso de aparato de física que se promueve en la institución.
Metodología
En el presente ciclo escolar, en el laboratorio de física (de la materia de óptica) se les
informo a los alumnos de tercer grado de la fase físico-matemáticos, que el trabajo final
sería la realización de un proyecto realizado por equipos de seis personas. En el curso
de óptica de acuerdo al plan de estudios 2009 de la UAS, se aborda el tema de ondas,
donde la temática para el desarrollo del proyecto puede ser de utilidad para su
elaboración. Los estudiantes realización investigación por la internet y en libros de física
en los temas de ondas mecánicas. Dicha investigación les fue útil para elaborar su
proyecto de óptica.
Como proyecto final se les pidió a los alumnos la realización de un generador de ondas,
el cual es el primer tema de la materia. Los estudiantes a partir de sus investigaciones
llevaron prototipos en papel de como fabricarían el generador, algunos utilizando metal
y otros utilizando madera. Además idearon que partes debería de llevar el generador
para realizar una onda, como debía ser vista, que necesitarían para medirla.
El procedimiento de consistió en lo siguiente:
1. Se informó de los componentes que debería de llevar todos los generadores,
estos son: 1 base de 30 cm por 30 cm, con una altura de 30 cm de alto, un
recipiente transparente para la base con la capacidad de colocarle agua, un foco
incandescente, una madera para la formación de ondas y un motor para
proporcionar movimiento.
2. Los alumnos comenzaron llevando las bases, de los cinco equipos que
participaron cuatro fueron bases de madera y una fue de acero. Se les dieron las
indicaciones para los mejoramientos de los generadores.
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3. Teniendo las bases llevaron los recipientes, algunos equipos llevaron refractarios
de vidrio, realizaron mediciones a sus bases, otros equipos llevaron recipientes
de vidrio ya formados que formaban parte de la base.
4. Los equipos colocaron un brazo para sostener el foco en las bases.
5. Para obtener los motores, se utilizaron componentes de computadoras, donadas
por la escuela, los alumnos las desbarataron y las pusieron en funcionamiento.
6. Se realizaron los primeros experimentos con los prototipos terminados.
7. Los estudiantes expusieron sus proyectos y se eligió a uno para su participación
en el concurso de aparatos de física.
Los alumnos desarrollaron sus habilidades aprendidas en el aula y el laboratorio,
desarrollando sus propios proyectos, los cuales defendieron al momento de la
exposición final como parte de su trabajo semestral. Además comprendieron como la
formación de una onda se realiza en el agua y cómo es posible medirla.
Resultados y conclusiones
Los alumnos aprendieron a realizar mediciones de ondas, no solo de manera teórica,
sino que ahora tenían la posibilidad de medirla de manera práctica a partir de distintos
estímulos, utilizando las formulas proporcionadas en el libro de texto y realizando un
reporte final de sus resultados, desarrollando en los alumnos la competencia genérica 5
donde desarrollan innovaciones y proponen soluciones a partir del proyecto de
laboratorio, así como la competencia disciplinar 7 donde diseñan prototipos o modelos
para resolver problemas y satisfacer necesidades.
La realización de este proyecto llevó 4 meses para su posterior participación en el XV
Concurso de Aparatos y Experimentos de Física 2015, en el cual los alumnos
seleccionados en participar quedaron en el 1er lugar a nivel local en la modalidad de
aparato experimental, cabe destacar que los alumnos fueron apoyados por sus
compañeros de clase y solo tuvieron la oportunidad de registrarse 3 de los 6 alumnos
que realizaron el proyecto, desarrollando con ellos las competencia genérica 1 donde
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los alumnos se conocen, valoran y abordan problemas y retos persiguiendo sus
objetivos.
Estos mismos alumnos tuvieron la oportunidad de participar en el XXV Concurso
Nacional de Aparatos y Experimentos de Física. Etapa Estatal 2015, en el cual
quedaron en el 2do lugar en la modalidad de aparato didáctico, dando su pase de
entrada al XXV Concurso Nacional de Aparatos y Experimentos de Física que se llevara
a cabo en la ciudad de Guadalajara el próximo septiembre.
Para la escuela fue un gran logro que un trabajo obtenido como proyecto final de
laboratorio haya merecido un primer lugar a nivel local y un 2do lugar a nivel estatal, por
lo que fue considerado como un proyecto de éxito.
Gracias al esfuerzo generado por todos los alumnos y a pesar de los gastos
económicos que realizaron para el desarrollo de este proyecto, no se limitaron para
llevarlo a cabo, hicieron su mayor esfuerzo en sacar adelante su proyecto en equipos,
solucionaron los problemas para que funcionara su proyecto y además apoyaron al
equipo ganador. De esta manera los alumnos han sido motivados a realizar proyectos y
en definitiva esta estrategia didáctica se llevara a cabo en los siguientes cursos en las
siguientes asignaturas.
Referencias bibliográficas
- Acuerdo 444 Competencias MCC del SNB (Octubre 2008)
- Currículo del Bachillerato UAS 2009 Modalidad escolarizada, opción presencial
Orientado al Marco Curricular Común.
- Alvarado, J.A., Valdés, P. y Caro, J.J. (2009). Óptica: Bachillerato Universitario.
México: Once Ríos.
- Alvarado, J.A., Valdés, P. y Caro, J.J. (2009). Óptica: Bachillerato Universitario.
Programa de estudio. México: Once Ríos.
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Evidencias
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