Realización de una memoria unificada de los guiones de prácticas de laboratorio correspondientes a las asignaturas del Área de Óptica dentro de la Diplomatura de Óptica y Optometría.

Realización de una Memoria Unificada de los guiones de prácticas de laboratorio correspondiente a las asignaturas del Area de Optica dentro de la Diplomatura de Optica y Optometría. Este proyecto está realizado por nueve profesores del Departamento de Optica y Física Aplicada. De ellos ocho destinados en la Facultad de Ciencias y uno de la de Educación. Dr. Santiago Mar Sardañá. Catedrático de Universidad del Area de Optica. Dr. Juan González Vizmano. Profesor Titular de Universidad del Area de Optica. Dr. Angel M. de Frutos Baraja. Profesor Titular de Universidad del Area de Optica. Dra. María Inmaculada de la Rosa García. Profesora Titular de Universidad del Area de Optica. Dra. María Concepción Pérez García. Profesora Titular de E.U. del Area de Optica. Dr. Carlos del Ser Fraile. Profesor Titular de E.U. del Area de Física Aplicada. Dr. Juan Antonio Aparicio Calzada. Profesor Ayudante de Universidad del Aread de Optica. Dr. Luis María Fuentes García. Profesor Asociado del Area de Optica. Dña. Beatriz Martínez Matesanz. Profesor Asociado del Area de Optica. Como se indicaba en el proyecto con este trabajo se pretendía realizar los guiones de las prácticas de laboratorio correspondientes a las diez asignaturas del Area de Optica siguiendo un criterio unificado, de modo que el alumno se encuentre ante un entorno pedagógico común en la parte experimental de sus estudios, que representa el 40 por ciento de su formación. Este material contendrá así mismo cuestionarios que permitan la autoevaluación inmediata del nivel de aprendizaje alcanzado. Este objetivo se ha conseguido casi de modo completo como puede comprobarse en la dirección electrónica http://secre.opt.cie.uva.es. En esta página se han recogido tanto los guiones de prácticas en un formato único, como las cuestiones que permiten la autoevaluación por parte del alumno. La página contiene gráficos, esquemas y fotografías que le ayudarán a entrar en el laboratorio con una información muy precisa de lo que allí encontrará, pero también esta información le es útil para analizar los resultados obtenidos durante su trabajo de laboratorio. Por falta de presupuesto no se ha podido editar un CD como era el proyecto original, no obstante los alumnos puede acceder sin ninguna dificultad a los contenidos de la página ya que está abierta y las imágenes no son de tamaño elevado. Este proyecto desde su concepción es autoconsciente, ya que permitirá tras un período de puesta a punto de dos años, la revisión y reforma del contenido de los guiones para su optimización didáctica. Ya se han implantado las asignaturas siguientes pendientes de nuestro departamento, y de acuerdo con los contenidos científicos que se citan a continuación. FISICA: Curso primero, Carácter: Troncal, Créditos: 9 (6T+3P); OPTICA I: Curso primero, Carácter: Troncal, Créditos: 10 (6T+4P); RADIOMETRIA, FOTOMETRIA Y COLOR: Curso primero, Carácter: Obligatoria, Créditos: 6 (3T+3P); TECNOLOGIA OPTICA: Curso segundo, Carácter: Troncal, Créditos: 10 (4T+6P); OPTICA II: Curso segundo, Carácter: Troncal, Créditos: 8 (5T+3P); MATERIALES OPTICOS: Curso segundo, Carácter Optativa, Créditos: 5 (2T+3P); FOTOGRAFIA: Curso segundo, Carácter: Optativa, Créditos: 5 (2T+3P); TECNOLOGIA OPTICA II: Curso tercero, Carácter: Troncal, Créditos: 15 (6T+9P); DISEÑO Y FABRICACION ASISTIDOS POR ORDENADOR: Curso tercero, Carácter: Optativo, Créditos: 6 (2T+4P); TRATAMIENTO DE LOS DATOS Y LAS MEDIDAS EN EL LABORATORIO: Común a todas las prácticas.

La óptica en la enseñanza secundaria : propuesta didáctica desde una perspectiva histórica.

La investigación propone la optimización del aprendizaje de la Óptica en la etapa de la Enseñanza Secundaria, potenciando la dimensión histórica y experimental mediante la reproducción criticada de Experimentum Crucis históricos. Se realiza un estudio con 13 alumnos del curso de Grupo Experimental de 2º Bachillerato del IES Gregorio Marañón, en Madrid, y se compara con 20 alumnos del IES Alkal'a Nahar de Alcalá de Henares. Se analiza y critica previamente la historia del conocimiento científico. También se analizan los textos comerciales contemporáneos de Física y Química del Bachillerato, las ideas previas de los alumnos en la materia, la validez del experimento en la ciencia, la teoría constructivista del aprendizaje y la enseñanza, y se finaliza con una revisión de la importancia del Experimentum Crucis en la ciencia y en los cambios de los paradigmas científicos. Se elabora en papel y en soporte digital, unas lecturas de historia de la Óptica desde la época griega hasta del siglo XIX. Ejemplifica una propuesta concreta mediante la elaboración de una Unidad Didáctica que incluye un tratamiento académico e histórico exhaustivo de los conceptos ópticos, una ayuda referenciada a programas de simulación informáticos, y una relación de cinco Experimentum Crucis reproducibles en los laboratorios de Enseñanza Secundaria. Propone un trabajo individual para los alumnos de índole histórico-científica complementario a realizar y defender individualmente cuya ejecución influirá en la nota de evaluación final. Concluye que esta investigación es una propuesta viable, innovadora y útil para la mejora de la didáctica de la óptica en la enseñanza secundaria, y que abre las puertas para el diseño de futuros currículos institucionales más ambiciosos.

Aspectos didácticos de Física y Química (Física), 8.

Ponencias presentadas en los XIV Cursos sobre Aspectos Didácticos en la Enseñanza Secundaria (Zaragoza, septiembre de 1999)

Física.

La primera imp. es de 1993

Cultura profesional y currículum (oculto) en educación física : reflexiones sobre las (im)posibilidades del cambio.

Existe un vínculo entre la cultura profesional y el currículo (oculto). Nos encontramos ante un desarrollo curricular que delega funciones y poderes entre el profesor, al que permite y obliga a participar en la planificación de las distintas materias y, por otro lado, los docentes tienden a orientar y justificar su práctica, según el conjunto de saberes que dominan en el campo y que, de alguna forma, nos han constituido como profesionales capaces de movernos dentro de el con cierta soltura. El cambio es complejo, no es personal, ni unidimensional y desde esta óptica la concepción dominante se olvida, una vez más, de la dimensión social e histórica de las prácticas educativas, del currículo y de la propia institución escolar. El cambio más profundo es el que afecta y remueve las creencias y saber del profesor entorno a la educación física; al conllevar una reestructuración no sólo del pensamiento, sino también de los valores globales de la persona. En definitiva, la reflexión en torno a las (im)posibilidades de cambio en esta asignatura sobrepasa los límites del aula, la sesión o el gimnasio y se sitúa en un espacio más amplio y complejo que desborda planteamientos al uso, excesivamente tecnicistas y racionales. Concebida la educación física como una materia escolar, socialmente construida, se desvanece el carácter inapelable de muchas de las nociones y contenicos hegemónicos (como el modelo del hombre-máquina, el ideal del deporte educativo, etcétera) cuyos significados y valores solo pueden entenderse si se ensancha el ángulo de visión y se tienen en cuneta el contexto en que se produce. Algunas novedades presentadas como cambios significativos en nuestra materia, amor, cuerpo-hedonismo, no son más que una mera recolección de valores, objetos y actividades glorificados por los poderes mediáticos ¿Dónde está la reflexión que nos permita detectar las conexiones entre el arte del cuerpo que enseñamos como legítimo en las clases de educación física, y el contexto social más amplio, con sus relaciones de poder y dominación?.

Estado actual de la Física y Química desde el punto de vista científico.

Se realiza un estudio sobre el panorama de la Física desde el punto de vista de los campos convencionales de la misma: Mecánica, Termodinámica, Óptica y Electricidad. Los temas que se tratan son: el láser, la física nuclear y partículas fundamentales, los quarks, la física del estado sólido, las fuentes de energía del futuro, física y química del plasma, química inorgánica moderna, métodos instrumentales de análisis, y la química orgánica. Por último, se hace referencia al futuro del cosmos.

Óptica paraxial de la lente gruesa.

Una lente está formada por dos dioptrios esféricos separados entre sí por una distancia, e, contada entre sus polos. Supondremos que a su izquierda tenemos un medio transmisor de la luz cuyo índice de refracción es, n, a su derecha otro de índice nï y el material que lo forma tiene como índice nõ. Los radios de curvatura de ambos dispositivos son: r1 y r2. cada uno de los dioptrios tiene un foco imagen paraxial donde se concentran los rayos que proceden del infinito siendo paralelos al eje. Para su cálculo utilizaremos el invariable de Abbe. Es un sistema de difícil cálculo al operar con fracciones.

La física en la naturaleza.

Nace de la naturaleza, de su observación y a ella vuelve, en cierto modo, en forma de aplicaciones técnicas. Entre ambos estados transcurre el largo proceso de la hipótesis, deducciones, experimentación y leyes físicas. Este ciclo de desarrollo de cada una de las ramas de la Física e igual de la Química. La experimentación puede conseguir tres grandes valores: captar la atención del alumno durante la clase, aportar relaciones con otras ramas de las ciencias de la naturaleza, en concreto, con el entorno de la Biología, de los seres vivos y en tercer lugar, suscitar el interés del alumno por la asignatura. Las principales ramas de la física son;: Mecánica, Fluidos, Calor y temperatura, Acústica, Disoluciones, Electromagnetismo y Óptica.

Óptica paraxial.

Se analiza la óptica paraxial dentro del sistema educativo español en la década de los años sesenta. Al ponerse en vigor con el curso 1960-61 las nuevas normas sobre Preuniversitario, a él pasó la Óptica geométrica, que se venía explicando en el Selectivo de las facultades de Ciencias. La disposición al efecto señala que su explicación se debe hacer utilizando la notación contenida en las normas DIN 1,335. Pero los escasos libros españoles de Óptica apenas han usado estas normas, por lo que se realizó este estudio a modo de compendio. Se señala que no se tiene la pretensión de que estos apuntes puedan ser la sustitución de un libro de texto del Bachillerato, ya que son demasiado densos para los alumnos. Se deja a los profesores la tarea de exponerla de forma adecuada a los alumnos, de ese nivel y edad. Por tanto el contenido es meramente matemático, y se obvia cualquier observación de tipo didáctico. Si se presenta el contenido acompañado de numerosas demostraciones matemáticas y experimentos. De hecho se considera imprescindible que los alumnos vean, acompañando a la explicación del profesor en clase, una colección de experiencias para que se den cuenta de que las cuestiones que se explican corresponden a realidades físicas. En líneas generales los principales puntos tratados son la óptica geométrica, los sistemas ópticos centrados, la óptica paraxial de los sistemas centrados, las ecuaciones de correspondencia y los sistemas compuestos.

Teoría física del color.

Se desarrollan los siguientes temas sobre Teoría Física del Color: generalidades; fuentes de luz y distribución espectral de la radiación emitida por el cuerpo negro; flujo luminoso y magnitudes derivadas; flujo radiante y flujo luminoso, rendimiento luminoso de una radiación monocromática y de una radiación compleja; absorción por un medio, leyes, transmisión y densidad óptica, coeficiente molecular de extinción; luminosidad de una solución o de una superficie; características cromáticas de la luz; mezcla aditiva de colores, especificación de un color en función de tres primarios; especificación de un color según las normas de la Comisión Internacional de Iluminación, curva lugar del espectro; coeficientes cromáticos de una radiación compleja; determinación de los coeficientes cromáticos de una solución o superficie coloreada; algunas propiedades del diagrama cromático y caracterización de un color por su longitud de onda dominante y pureza.

Física y Química : Estudio experimental de la distorsión.

Se presenta una sencilla práctica relativa a la distorsión, con el fin de completar el estudio experimental de las aberraciones de las lentes por medio del Equipo 'Torres Quevedo'.

El Instituto 'Leonardo Torres Quevedo' de Física Aplicada.

Se hace una descripción pormenorizada de la creación, composición, organización y funcionamiento del Instituto 'Leonardo Torres Quevedo' de Física Aplicada, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas. Proyectado por el arquitecto Juan María Torroja Miret, situado al final de la calle de Serrano de Madrid, se constituía como una colosal construcción única por sus características. En el reportaje se detallan cada una de sus estancias e incluso se argumentan con imágenes de las mismas. Constaba de cuatro departamentos: Física General, Radio, Mecánica y Óptica; numerosos laboratorios, puestos de transformación, sala de máquinas y central distribuidora, talleres y sala de coloquios.

Aplicación de la Informática a la enseñanza de la Física y Química.

Estudiar y evaluar la eficacia didáctica de la simulación de procesos físicos en ordenadores. Diseñar un conjunto de prácticas de laboratorio junto a un proceso de contrastación que signifique la diferencia con los métodos tradicionales. 2 grupos de tercero de BUP y 4 de segundo de BUP, aproximadamente 20 alumnos por grupo. Diseño experimental intrasujeto de 5 grupos. Variable independiente: Método didáctico, con 2 niveles: método tradicional y método experimental con ordenador. Variable dependiente: Rendimiento, operativizado mediante una prueba de evaluación, y las opiniones y actitudes suscitadas por el método empleado, operativizado por medio de un cuestionario. El procedimiento consiste en diseñar 7 unidades didácticas. Todos los grupos pasan por todas las unidades y en cada una dos de ellas actúan como control y tres como experimental. Se controló la variable inteligencia. Raven. Test de Secuencias Dominó. Encuesta de actitud hacia la Informática. Microordenador Commodore 64. Pruebas de rendimiento. Comentarios subjetivos. Prueba de significación estadística. Índice de correlación. 1. Aunque la inversión inicial que requiere la adquisición de un ordenador sea tres veces la de un equipo standard de los usados en los Institutos de Bachillerato para las prácticas de laboratorio, el ordenador permite realizar prácticas a las que dicho equipo no puede acceder por falta de medios materiales (equipos de mecánica, calor, óptica y electricidad). 2. El ordenador no puede suplir totalmente las prácticas de laboratorio con los fenómenos reales, tiene una función complementaria y sustitutiva para ciertas prácticas en las que la adecuación de la vinculación a fenómenos reales se considera satisfactoria. 3. Sería conveniente centralizar por distritos el material didáctico disponible (software), con el fin de que se pudiera acceder a él con facilidad, así como unificar y compatibilizar el material informático (Hardware) entre los distintos centros para facilitar el intercambio de información. 4. El ordenador motiva al alumno en su aprendizaje. A pesar de ser demasiado pronto para sacar conclusiones del papel del ordenador en la enseñanza, se le puede considerar como un instrumento valioso que aporta un enriquecimiento a la tecnología didáctica.

Enseñanza de la Física en la universidad : la evaluación periódica como estímulo didáctico.

Definir, estudiar y buscar soluciones alternativas a problemas de un proceso de enseñanza y aprendizaje, con vistas a una planificación y desarrollo lógico de los programas educativos. 114 alumnos de primer curso de Ciencias Químicas. 50 de tercer curso de la misma especialidad. 75 del curso selectivo para el ingreso en la Academia General Militar. Se hace una revisión histórica de la enseñanza de las ciencias, sobre la enseñanza de la Física en la universidad y la evaluación periódica como estímulo didáctico. Estudio experimental en el que se han realizado 4 experimentos: a)Sambru, se estudió la materia termodinámica y electrostática; b)Jusreb, se estudió electricidad y ondas; c)Corbizu, electricidad y óptica; d)Blatur: termodinámica y electricidad. Para los experimentos se definieron 3 niveles de tratamiento: 1) evaluación del nivel de comprensión; 2) evaluación de la capacidad de aplicación de lo desarrollado en cada unidad didáctica; 3) evaluación de la capacidad de sintetizar una unidad amplia a través de un resumen. Los resultados de los experimentos confirman la validez general de la evaluación periódica para estimular el rendimiento de los alumnos en Física. Sin embargo, existe una interacción clara entre el tipo de evaluación criterio. Los efectos inciden más positivamente en aquellos comportamientos a los que van dirigidos, tienen alguna incidencia en comportamientos cercanos y no suelen tener mucho efecto en comportamientos ajenos. Los distintos tratamientos presentan un elevado grado de complementariedad con vistas a su uso como estímulo didáctico. El tratamiento Sambru incide muy positivamente en la capacidad de síntesis y de forma más decisiva para los de rendimiento previo bajo. El Jusreb incide positivamente en la capacidad de síntesis, comprensión y aplicación de los alumnos en rendimiento previo bajo y en los de rendimiento previo alto. Corbizu incide fundamentalmente en la capacidad de comprensión y aplicación de los alumnos de rendimiento alto.

Proyecto sobre una nueva metodología en la enseñanza de la Física en séptimo de EGB.

Aprovechar el máximo disponible, para poderlo dedicar a la enseñanza práctica e individualizada de la Física. Hacer la Física, a modo de juego, más competitiva, frente a las distracciones que el medio ofrece al estudiante de 12 y 13 años. La idea básica del proyecto está en estudiar, jugando y para ello han elaborado la Física del juego y del juguete. El proyecto de una nueva forma de enfocar la enseñanza de la Física en séptimo de EGB abarca unos amplios contenidos, para que el alumno de 12 y 13 años tenga un anticipo de lo que es la Física, cuando la estudie en un nivel superior, y por ello, el común denominador de toda la programación, han sido los 'Campos de fuerza y sus acciones'. El programa contiene un tema de iniciación, meramente descriptivo ('Las fuerzas en la naturaleza'), y dos bloques, uno con 4 temas (las fuerzas actuando sobre masas rígidas, sobre superficies, en medios elásticos, y las fuerzas y la energía), dedicado al estudio del campo gravitatorio y sus fenómenos, y otro, con 4 temas (la carga eléctrica en reposo, en movimiento, los efectos de la carga en movimiento; el campo magnético y propagación del campo electromagnético, la luz), dedicado al campo magnético. Cada tema desarrolla los siguientes puntos: contenidos, temporalidad, índice de dificultad, objetivos generales, objetivos específicos y prácticas de Física. A lo largo de este trabajo también se explica como se monta un barco de mecánica, ampliable al calor, la electricidad y la óptica. Complementaria a esta idea, se han desarrollado, los juegos de clase, los medios audiovisuales; el empleo del vídeo, y de las películas, de las transparencias y diapositivas y la Física del tebeo. Esta Física del tebeo, se elabora con cuestiones de temas habituales en los chicos, o con ejemplos de su vida cotidiana. Se han empleado fundamentalemente las aventuras de Tintín, Axterix y las de Mortadelo, Filemón y Otilio. El proyecto no ofrece resultados porque no ha sido aplicado.