Investigación sobre la introducción de la electrónica-microelectrónica en los currícula de las áreas de Ciencias de la Naturaleza y de la Tecnología de la Educación Secundaria Obligatoria.

A/ Resaltar la problemática de la didáctica de la electrónica/microelectrónica en sus diversas manifestaciones (programas, alumnos/as, profesores/as, materiales curriculares). B/ Proponer una vía para el aprendizaje de la Electrónica/Microelectrónica en la Enseñanza Obligatoria. 107 profesores y 1265 alumnos de EGB y BUP. Se han formulado 5 hipótesis. La investigación se ha llevado a cabo en dos fases: A/ Revisión bibliográfica sobre el tema; además se han detectado mediante cuestionarios ad hoc las opiniones del profesorado sobre la enseñanza/aprendizaje de la Electrónica/Microelectrónica y se ha investigado sobre las actitudes de los/as alumnos/as hacia esta materia. B/ Se han diseñado diferentes módulos-piloto (materiales electrónicos sencillos y programas-guía). Tales módulos, diferenciados para los ciclos de la ESO son: 1. Primer Ciclo: 1.1. Alarmas (iniciación a la Electrónica Analógica). 1.2. Puertas lógicas (introducción a la Electrónica Digital). 2. Segundo Ciclo: 2.1. Electrónica Elemental con dispositivos semiconductores. 2.2. Modulo experimental sobre semiconductores. Cuestionarios mixtos de preguntas con respuesta libre y elección de respuesta, pretest. Pruebas no paramétricas; Kruskal-Wallis, Friedman, Chi-cuadrado de Pearson, Kolmogorov-Smirnof, Spearman, coeficiente de contingencia y prueba de los signos. Subprogramas para ordenador; Frequencies, Crosstabs y NPAR. Tablas estadísticas, gráficos. Los resultados obtenidos han verificado las cinco hipótesis. Las opiniones del profesorado sobre la enseñanza de la Electrónica/Microelectrónica coinciden en que estas materias 'no se imparten' o están relegadas a un 'segundo plano'. Como causas, señalan la escasa formación científica del profesorado y los programas sobrecargados. Para introducir estas materias se considera que la edad idónea es 14-16 años. Las actitudes e intereses del alumnado hacia la Electrónica/Microelectrónica son debidas a cuestiones de tipo cotidiano y de actualidad. Sus gustos por actividades prácticas se inclinan hacia lo espectacular y novedoso. La variable sexo propicia diferencias cualitativas en los intereses: los chicos se inclinan por la Electricidad y Electrónica, y las chicas por las Ciencias Naturales. El interés de los estudiantes decrece a medida que avanza la escolaridad. Aunque el alumnado piensa que los programas son prácticos, mantienen recelos sobre su aplicación al mundo laboral. Los ensayos con los módulos-piloto han puesto de manifiesto que respecto a: A/ La Electricidad, los alumnos no poseen un modelo mental adecuado de corriente eléctrica. B/ La Electrónica, tienen un nivel muy bajo de conocimientos. Los módulos de aprendizaje desarrollados producen un cambio conceptual en el alumnado en grado aceptable y significativo.

Diseño y evaluación de un programa de desarrollo personal y social : el autoconcepto.

Fundamentar teóricamente el autoconcepto. Proponer un programa de actuación para la mejora del autoconcepto. Conocer (pretest) el estado inicial de las variables del estudio: autoconcepto y rendimiento académico y sus relaciones con otras variables. Aplicar y contrastar el modelo de evalución diseñado. Evaluar y validar el programa de autoconcepto desarrollado. Muestra invitada constituida por 330 alumnos (162 del grupo experimental y 168 del de control) del ciclo superior de EGB, de edades comprendidas entre los 11 y los 13 años. La muestra definitiva, aplicados los criterios de exclusión, fue de 275 (136 y 139, experimental y de control respectivamente). Los alumnos procedían de dos colegios públicos ubicados en las Comarcas del Mar Menor y del Campo de Cartagena (San Javier y Torre Pacheco). Fundamentación teórica del autoconcepto. Análisis del contexto (municipio, centros, familias, alumnado, etc.). Adaptación del Programa Patts, que se apoya en las propuetas de Jackson, Turk y Horn, 1988, al Colegio Público Joaquín Carrión. Aplicación del programa. Variables cualitativas: curso, edad, hermanos, puesto, sexo. Variables cuantitativas: rendimiento global, rendimiento por materias, autoconcepto total y dimensiones del autoconcepto: académica, emocional, social y familiar. Cuestionario de autoconcepto de Musitu, García y Gutiérrez (1991), AFA: Autoconcepto Forma A, TEA (pretest y postest). Ficha de datos personales (elaboración propia). Escala de estimación para la observación de las sesiones de intervención (elaboración propia). Diario de investigación. Entrevistas semiestructuradas con los profesores. Carpeta de autoconcepto conteniendo las hojas de trabajo de los alumnos. Cuestionario de evaluación de los alumnos (pretest y postest). Cuestionario de evaluación a los tutores (pretest y postest). Media, desviación típica, percentiles, tablas de frecuencias y porcentajes. Prueba de Kolmogorov-Smirnov. Ji cuadrado de Pearson. Correlación Lineal de Spearman. T de Student-Fisher (comparación de medias). Anova. Prueba C de Cochran, para varianzas homogéneas. Prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis. dBase III Plus. SPSS. Los resultados de la investigación parecen concluir que el rendimiento configura en gran medida el autoconcepto del sujeto, al igual que el contexto familiar y las expectativas de la familia sobre el mismo. Teniendo en cuenta las conclusiones generales de la evaluación de la implementación y de la evaluación del desarrollo, la suficiencia, flexibilidad y adaptabilidad del programa fueron adecuadas (validación). No puede afirmarse que exista una influencia directa del autoconcepto sobre el rendimiento en el estudio, aunque la autora acepta la bidireccionalidad de las variables. Existe unanimidad en cuanto a la necesidad de un planteamiento curricular del desarrollo personal y social, pero sigue siendo una asignatura pendiente del sistema educativo. El currículum general básico propuesto por el MEC está saturado en sus principios y objetivos generales de intenciones y declaraciones referidas al desarrollo personal y social de los alumnos, pero el análisis de los contenidos refleja que estos son tratados de forma marginal.

Estrategias de aprendizaje y recursos cognitivos en alumnos con altas habilidades.

Adaptar el Sternberg Triarchic Abilities Test (STAT), nuevo instrumento de evaluación de la habilidad intelectual, utilizando las pruebas psicométricas de normalidad, fiabilidad y validez; además de establecer la validez estructural de la prueba frente a otras pruebas tradicionales. Muestreo incidental: 240 alumnos de primer curso de bachillerato de dos centros de la Región de Murcia (semiurbano y urbano). Traducción de la prueba y aplicación piloto. Una vez seleccionada la muestra inicial, tanto con el STAT de Sternberg como con la prueba de factor G de Cattell, corregidos y procesados los datos, se divide la muetra total en cuatro categorías, según la posible combinación de puntuaciones en ambas pruebas. Clasificados los sujetos se procede a la aplicación de los cuestionarios sobre estrategias y estilos de pensamiento. Factor G de Cattell (Cattell y Cattell, 1973); STAT (Sternberg, 1991); Escalas Estratégicas de Aprendizaje (Román y Gallego, 1994), Inventario de Estrategias de Aprendizaje (Company, 1995); Cuestionario de Estrategias de Aprendizaje (Company, 1995); Cuestionario de Estilos Intelectuales para los Alumnos (Sternberg y Wagner, 1991) e Inventario de Estilos Intelectuales para los Alumnos, evaluados por el profesor (Sternberg, 1991). Para la adaptación del STAT (Nivel H), se realizaron las siguientes pruebas psicométricas: análisis de ítemes (dificultad), pruebas de normalidad y baremación (Kolmogorov-smirnov y percentiles); cálculo de la fiabilidad (coeficiente de consistencia interna y Alfa de Cronbach); validez interna (r de Pearson); validez estructural (análisis factorial confirmatorio, comparaciones de modelos); cálculo de la fiabilidad de los inventarios de estilos intelectuales aplicados. Análisis diferenciales entre los grupos de sujetos clasificados según su habilidad intelectual definida por ambas pruebas (varianza y LSD de Fisher). La prueba STAT parece constituir un uevo instrumento de evaluación de la habilidad intelectual que no se solapa con las pruebas tradicionales de evaluación de la inteligencia general. Muestra una validez estructural adecuada y los sujetos con altas habilidades medidas por el STAT se caracterizan por hacer uso, en mayor medida que los sujetos con habilidades medias de estrategias de aprendizaje relacionadas con la recuperación de información.

Aprendizaje de esquemas conceptuales y de contenidos procedimentales en el estudio de las ondas de sonido y de la luz a partir de una propuesta de enseñanza con un enfoque constructivista : un trabajo experimental en el ámbito de la Educación Secundaria.

Diseño, aplicación, seguimiento y evaluación de un módulo de aprendizaje sobre las ondas en general y sobre el sonido y la luz en particular. Alumnos de FP1 de Molina de Segura (Murcia) de electrónica y electricidad de tres grupos de 27, 25 y 20 alumnos cada uno. En total 72 alumnos. Sin técnicas de muestreo. Estudio de los conocimientos científicos previos de los alumnos que conformaron la muestra, puesta en práctica del módulo de aprendizaje fundamentado científica y didácticamente. Control del proceso de aprendizaje a través del segumiento de los cuadernos de trabajo de los alumnos y de entevistas personalizadas. El tecer momento será la evaluación centrada no tanto en los contenidos como en la posesión de esquemas conceptuales que permiten la transferencia del conocimiento. Control diferido de los conocimientos y esquemas conceptuales adquiridos para comprobar si existen o no pérdidas significativas de información. La variable independiente es la metodología utilizada en el aula. Pruebas ad hoc de contenidos conceptuales, procedimentales y actitudinales para el exámen de los conocimientos previos. Cuaderno de trabajo del alumno e instrumento diseñado para su evaluación utilizado como guía para los alumnos. Diario del profesor en el que se describían los acontecimientos y situaciones significativas relacionadas con las tareas escolares y acontecimientos contextuales generales. 2 Entrevistas estructuradas de 24 y 17 preguntas cada una con respuestas categorizadas. Pruebas escritas finales de contenidos conceptuales y procedimentales. Diseño cuasi-experiental del tipo pretest-postest-postest separado, sin grupo de control. Análisis descriptivo. Significatividad estadística, bondad del ajuste (prueba de Kolmogorov-Smirnov), correlaciones (Spearman), contraste de diferencias entre dos muestras. Homogeneidad de la aplicación (contraste entre más de dos muestras independientes con el análisis de varianza de Kruskal-Wallis). Fiabilidad de las pruebas (Spearman-Brown). Dificultad de los ítems y discriminación (contraste de significación de diferencias, U de Mann-Whitney) y validez estadística a través del análisis factorial. Cambios positivos en el proceso de construcción del conocimiento una vez aplicada la propuesta (módulo de trabajo).

La memoria humana : memoria en funcionamiento y cálculo mental.

1. Los sujetos del orden de escritura UDC (unidad, decenas y centenas) derecha a izquierda cometen más errores en centenas que los de CDU. 2. Los sujetos del orden de escritura UDC cometerán el mismo número de errores que los del orden de escritura CDU. 3. Los sujetos del orden de escritura UDC cometerán menos errores en las unidades que los del orden de escritura CDU. 4. Los sujetos con un largo intervalo de amplitud de memoria auditiva inmediata cometerán menos errores totales que los sujetos con un corto intervalo de memoria auditiva inmediata. 334 alumnos de séptimo y octavo de cuatro colegios de Santa Pola (Alicante). Las clases fueron asignadas al azar en cada colegio a las órdenes de escritura diferentes. Respecto a las cuatro hipótesis se efectuó una selección de valores siguiendo las instrucciones del Wisc que proporcionó estos dos grupos: 1) Total de sujetos con una gran amplitud de memoria: 122. 2) Total de sujetos con una pequeña amplitud de memoria: 41. Método experimental. Variables dependientes: errores en las centenas, errores en las decenas, errores en las unidades. Variables independientes: inteligencia, rendimiento en Matemáticas y amplitud de memoria. Prueba de 'dígitos' de la escala de inteligencia de Weschler (niños) para medir memoria auditiva inmediata. TIG-1: test de inteligencia general. Nivel 1 (TEA). Ejercicio de cálculo mental ad hoc. Hoja de respuestas ad hoc. Prueba de Kolmogorov-Smirnov de estadística no paramétrica para las tres primeras hipótesis, ya que los distintos tipos de errores en la adición mental no se distribuyen normalmente. En la cuarta hipótesis se realizó una selección de valores para obtener los dos grupos extremos de puntuación alta y baja en amplitud de memoria siguiendo el Wisc, pues al tratarse de una aptitud no se pudo manipular intencionalmente la variable independiente. Los sujetos del orden de escritura UDC cometieron significativamente más errores en los resultados parciales de las centenas que los sujetos del orden de escritura CDU. La segunda hipótesis se confirma. Los sujetos de orden de escritura UDC cometen menos errores en los resultados de unidades que los del orden CDU. Los sujetos con gran amplitud de memoria cometen significativamente menos errores que los sujetos con poca amplitud de memoria. Conviene realizar nuevos estudios sobre el funcionamiento de la memoria en la adición mental, multiplicación, etc, para entender mejor el trabajo de la memoria. La actividad de la memoria abarca otras áreas (lectura, razonamiento, etc) cuyo estudio contribuirá a solucionar el problema de generalización de esta memoria operativa. Los estudios pilotos, acerca de la 'agenda viso-espacial' por ejemplo, deben continuar e iniciarse en otros campos para conocer otras modalidades de la memoria en funcionamiento.

Compression-based Image Registration

Image registration is an important component of image analysis used to align two or more images. In this paper, we present a new framework for image registration based on compression. The basic idea underlying our approach is the conjecture that two images are correctly registered when we can maximally compress one image given the information in the other. The contribution of this paper is twofold. First, we show that the image registration process can be dealt with from the perspective of a compression problem. Second, we demonstrate that the similarity metric, introduced by Li et al., performs well in image registration. Two different versions of the similarity metric have been used: the Kolmogorov version, computed using standard real-world compressors, and the Shannon version, calculated from an estimation of the entropy rate of the images

Informational Aesthetics Measures

The Birkhoff aesthetic measure of an object is the ratio between order and complexity. Informational aesthetics describes the interpretation of this measure from an information-theoretic perspective. From these ideas, the authors define a set of ratios based on information theory and Kolmogorov complexity that can help to quantify the aesthetic experience

Numerical model of solid phase transformations governed by nucleation and growth: microstructure development during isothermal crystallization

A simple numerical model which calculates the kinetics of crystallization involving randomly distributed nucleation and isotropic growth is presented. The model can be applied to different thermal histories and no restrictions are imposed on the time and the temperature dependences of the nucleation and growth rates. We also develop an algorithm which evaluates the corresponding emerging grain-size distribution. The algorithm is easy to implement and particularly flexible, making it possible to simulate several experimental conditions. Its simplicity and minimal computer requirements allow high accuracy for two- and three-dimensional growth simulations. The algorithm is applied to explore the grain morphology development during isothermal treatments for several nucleation regimes. In particular, thermal nucleation, preexisting nuclei, and the combination of both nucleation mechanisms are analyzed. For the first two cases, the universal grain-size distribution is obtained. The high accuracy of the model is stated from its comparison to analytical predictions. Finally, the validity of the Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami model SSSR, is verified for all the cases studied

Dynamics of convectively driven banded jets in the laboratory

The banded organization of clouds and zonal winds in the atmospheres of the outer planets has long fascinated observers. Several recent studies in the theory and idealized modeling of geostrophic turbulence have suggested possible explanations for the emergence of such organized patterns, typically involving highly anisotropic exchanges of kinetic energy and vorticity within the dissipationless inertial ranges of turbulent flows dominated (at least at large scales) by ensembles of propagating Rossby waves. The results from an attempt to reproduce such conditions in the laboratory are presented here. Achievement of a distinct inertial range turns out to require an experiment on the largest feasible scale. Deep, rotating convection on small horizontal scales was induced by gently and continuously spraying dense, salty water onto the free surface of the 13-m-diameter cylindrical tank on the Coriolis platform in Grenoble, France. A “planetary vorticity gradient” or “β effect” was obtained by use of a conically sloping bottom and the whole tank rotated at angular speeds up to 0.15 rad s−1. Over a period of several hours, a highly barotropic, zonally banded large-scale flow pattern was seen to emerge with up to 5–6 narrow, alternating, zonally aligned jets across the tank, indicating the development of an anisotropic field of geostrophic turbulence. Using particle image velocimetry (PIV) techniques, zonal jets are shown to have arisen from nonlinear interactions between barotropic eddies on a scale comparable to either a Rhines or “frictional” wavelength, which scales roughly as (β/Urms)−1/2. This resulted in an anisotropic kinetic energy spectrum with a significantly steeper slope with wavenumber k for the zonal flow than for the nonzonal eddies, which largely follows the classical Kolmogorov k−5/3 inertial range. Potential vorticity fields show evidence of Rossby wave breaking and the presence of a “hyperstaircase” with radius, indicating instantaneous flows that are supercritical with respect to the Rayleigh–Kuo instability criterion and in a state of “barotropic adjustment.” The implications of these results are discussed in light of zonal jets observed in planetary atmospheres and, most recently, in the terrestrial oceans.

Impact of increasing resolution and a warmer climate on extreme weather from NH extra-tropical cyclones

The effect of a warmer climate on the properties of extra-tropical cyclones is investigated using simulations of the ECHAM5 global climate model at resolutions of T213 (60 km) and T319 (40 km). Two periods representative of the end of the 20th and 21st centuries are investigated using the IPCC A1B scenario. The focus of the paper is on precipitation for the NH summer and winter seasons, however results from vorticity and winds are also presented. Similar number of events are identified at both resolutions. There are, however, a greater number of extreme precipitation events in the higher reso- lution run. The difference between maximum intensity distributions are shown to be statistically significant using a Kolmogorov-Smirnov test. A Generalised Pareto Distribution is used to analyse changes in extreme precipitation and wind events. In both resolutions, there is an increase in the number of ex- treme precipitation events in a warmer climate for all seasons, together with a reduction in return period. This is not associated with any increased verti- cal velocity, or with any increase in wind intensity in the winter and spring. However, there is an increase in wind extremes in the summer and autumn associated with tropical cyclones migrating into the extra-tropics.

Turbulence dynamics near a turbulent/non-turbulent interface

The characteristics of the boundary layer separating a turbulence region from an irrotational (or non-turbulent) flow region are investigated using rapid distortion theory (RDT). The turbulence region is approximated as homogeneous and isotropic far away from the bounding turbulent/non-turbulent (T/NT) interface, which is assumed to remain approximately flat. Inviscid effects resulting from the continuity of the normal velocity and pressure at the interface, in addition to viscous effects resulting from the continuity of the tangential velocity and shear stress, are taken into account by considering a sudden insertion of the T/NT interface, in the absence of mean shear. Profiles of the velocity variances, turbulent kinetic energy (TKE), viscous dissipation rate (epsilon), turbulence length scales, and pressure statistics are derived, showing an excellent agreement with results from direct numerical simulations (DNS). Interestingly, the normalized inviscid flow statistics at the T/NT interface do not depend on the form of the assumed TKE spectrum. Outside the turbulent region, where the flow is irrotational (except inside a thin viscous boundary layer), epsilon decays as z^{-6}, where z is the distance from the T/NT interface. The mean pressure distribution is calculated using RDT, and exhibits a decrease towards the turbulence region due to the associated velocity fluctuations, consistent with the generation of a mean entrainment velocity. The vorticity variance and epsilon display large maxima at the T/NT interface due to the inviscid discontinuities of the tangential velocity variances existing there, and these maxima are quantitatively related to the thickness delta of the viscous boundary layer (VBL). For an equilibrium VBL, the RDT analysis suggests that delta ~ eta (where eta is the Kolmogorov microscale), which is consistent with the scaling law identified in a very recent DNS study for shear-free T/NT interfaces.

Validation of a food frequency questionnaire for women with osteoporosis

The importance of nutrient intakes in osteoporosis prevention in treatment is widely recognized. The objective of the present study was to develop and validate a FFQ for women with osteoporosis. The questionnaire was composed of 60 items, separated into 10 groups. The relative validation was accomplished through comparison of the 3-Day Food Record (3DR) with the FFQ. The 3DR was applied to 30 elderly women with confirmed osteoporosis, and after 45 days the FFQ was administrated. Statistical analysis comprised the Kolmogorov-Smirnov, Student T test and Pearson correlation coefficient. The agreement between two methods was evaluated by the frequency of similar classification into quartiles, and by the Bland-Altman method. No significant differences between methods were observed for the mean evaluated nutrients, except for carbohydrate and magnesium. Pearson correlation coefficients were positive and statistically significant for all nutrients. The overall proportion of subjects classified in the same quartile by the two methods was on average 50.01% and in the opposite quartile 0.47%. For calcium intake, only 3% of subjects were classified in opposite extreme quartiles by the two methods. The Bland-Altman analysis demonstrated that the differences obtained by the two methods in each subject were well distributed around the mean of the difference, and the disagreement increases as the mean intake increases. These results indicates that the FFQ for elderly women with osteoporosis presented here is highly acceptable and is an accurate method that can be used in large-scale or clinical studies for evaluation of nutrient intakes in a similar population.

PLANETARY NEBULAE IN THE INNER MILKY WAY II: THE BULGE-DISK TRANSITION

In this work, a sample of planetary nebulae located in the inner-disk and bulge of the Galaxy is used in order to find the galactocentric distance which better separates these two populations, from the point of view of abundances. Statistical distance scales are used to study the distribution of abundances across the disk-bulge interface. A Kolmogorov-Smirnov test is used to find the distance at which the chemical properties of these regions better separate. The results of the statistical analysis indicate that, on the average, the inner population has lower abundances than the outer. Additionally, for the a-element abundances, the inner population does not follow the disk radial gradient towards the galactic center. Based on our results, we suggest a bulge-disk interface at 1.5 kpc, marking the transition between the bulge and inner-disk of the Galaxy as defined by the intermediate mass population.

Limit theorems for sequences of random trees

We consider a random tree and introduce a metric in the space of trees to define the ""mean tree"" as the tree minimizing the average distance to the random tree. When the resulting metric space is compact we have laws of large numbers and central limit theorems for sequence of independent identically distributed random trees. As application we propose tests to check if two samples of random trees have the same law.

Análise de campos profundos da LMC imageados com o HST

Apresentamos fotometria profunda (V ~ 25,5) nas bandas V e I obtidas com a Wide Field and Planetary Camera 2 a bordo do telesc opio espacial Hubble para 7 campos distantes ~5º do centro da Grande Nuvem de Magalhães. Ajustamos isócronas aos diagramas cor-magnitude a fim de identficar diferentes populaões estelares nestes campos. Uma população velha (τ > 10¹º anos) foi encontrada em todos os campos. Alguns eventos de elevada formação estelar, com idades entre 2 x 109 e 4 x 109 anos, foram também encontrados em alguns campos localizados na região N/NO. Funções de luminosidade de estrelas de baixa massa (m ≤ 1; 1msol) foram obtidas para todos os campos. Aparentemente não há diferenças na mistura de populações entre os campos como sugerido através do teste Kolmogorov-Smirnov aplicados as funções de luminosidade. Finalmente, derivamos perfis de densidade para estrelas velhas e de idade intermediária. O primeiro apresenta uma inclinação levemente maior quando comparado com o último.