Planificando la enseñanza problematizada : el ejemplo de la óptica geométrica en educación secundaria.

Resumen tomado de la publicación

Construcción de un telescopio en el aula.

Resumen tomado de la publicación

Materiales para el aula de Ciencias de la Naturaleza.

Se trata de dos unidades didácticas elaboradas por el Cep de Fuenlabrada, para alumnos de segundo ciclo de la E.S.O y 2õ de Bachillerato de la LOGSE, con el objetivo de desarrollar aspectos teórico-prácticos, relacionados con la meteorología y con la gravitación física. La primera unidad didáctica titulada la estación meteorológica y cuyo autora es María José Morales Abad, representa en sí misma un proyecto para un programa de diversificación curricular. La segunda unidad, titulada Interacción gravitatoria y cuyo autor es L. Angel Espada Díaz, trata de hacer comprender conceptos de física y su articulación en leyes, centrándose concretamente en la interacción gravitatoria (leyes de Kepler, ley de gravitación universal de Newton, campos gravitatorios, satélites artificiales, etc)..

La teoría de la gravitación : orígenes y desarrollo.

Este artículo pertenece al Monográfico: La Ciencia a las puertas del Tercer Milenio (I)

Gravitación.

Se consideran las leyes que rigen el movimiento de un cuerpo sometido a fuerzas centrales. Después, siguiendo las leyes de Kepler, se observa que el movimiento de los planetas es de este tipo. Y, por último, se llega a la deducción de la ley de Newton.

Inform??tica en la escuela

Contiene: la larga andadura para aplicar la tecnolog??a a la educaci??n; hay que desmitificar el papel del ordenador en la ense??anza; hay que definir las posibilidades de la inform??tica educativa; estrategias inform??ticas; Galileo, Ptolomeo y Kepler a trav??s del ordenador

Enseñanza de las Ciencias asistida por ordenador.

Elaborar programas de ordenador para uso docente de Ciencias (Bioestadística, Genética, Física y Geología/ que sustituyan o complementen las sesiones tradicionales de laboratorio. Desarrollar una serie de clases prácticas basadas o apoyadas en ordenadores, acordes a las características de cada una de las asignaturas implicadas en el proyecto. El proyecto consta de programas para la enseñanza de la Bioestadística, Física, Genética y Geología. Las pautas son: han de constituir simulaciones dinámicas e interactivas de los fenómenos que describen, han de apoyarse fundamentalmente en las representaciones gráficas, a ser posible animadas, y han de limitar a su mínima expresión la aparición de texto en pantalla. Los programas suponen un cierto conocimiento por el alumno del tema que se aborda, pero no exigen en absoluto nociones acerca del funcionamiento de ordenadores. Es idea común que el ordenador ha de ser limitado a una función complementaria. 1. Se han elaborado dos programas para la enseñanza de la Bioestadística: Uno de simulación de datos para procesado con variables cuantitativas o cualitativas y otro de cálculo que comprende el agrupamiento de datos, cálculo de estadísticos y la elaboración de pruebas estadísticas. 2. Los programas para la enseñanza de la Física tratan de conseguir que el ordenador se convierta en una forma de enseñanza programada. Toma como ejemplo la práctica denominada 'Kepler'. 3. Los dos programas para la enseñanza de la Genética bacteriana son la conjugacion bacteriana y la prueba de la fluctuación de Luria y Delbruck. Ambos son autónomos y no requieren la presencia de un profesor. 4. Los programas para la enseñanza de la Geología son: cálculo de constantes reticulares en diagramas de polvo de rayos X dirigido a la investigación pura; cálculo de índices de Miller en diagramas de polvo de rayos X con fines docentes; cálculo de ángulos entre caras cristalinas, es útil en sistemas de baja simetría; uso del ordenador en mineralogía descriptiva, que ayuda al alumno con las relaciones zonales entre las caras cristalinas y la proyección estereográfica. Ordenadores Olivetti M20. Los resultados obtenidos en la aplicación de las prácticas asistidas por ordenador dentro del área de Bioestadística son alentadores, pero se aprecia la falta de programas, que faciliten al alumno la comunicación con el ordenador. Hay una cierta tendencia a no seguir el procedimiento de trabajo, achacable a una posible rutina en el uso del ordenador. El alumno asiste a las prácticas sin haber realizado cálculos manuales. En general creen que unos programas bien estructurados, ejecutables en modo interactivo en máquinas poderosas y fáciles de usar, pueden constituir un excelente estímulo de actitudes activas para el alumno. Se han desarrollado con fecundidad las iniciativas interdisciplinares. El papel del profesor como asesor cobra un valor fundamental. Los programas han explotado adecuadamente la potencialidad específica del ordenador que le convierte en un instrumento diferente de los clásicamente utilizados en la enseñanza.

La aplicación de la trigonometría a la investigación en Astronomía : un caso concreto de enseñanza de las Ciencias a través del método de investigación.

Diseñar, experimentar y evaluar un plan didáctico de apoyo a las clases teóricas de trigonometría en BUP y COU que, mediante la ejecución de proyectos de investigación y el aprovechamiento del material científico disponible, haga ver a los alumnos la utilidad práctica de los contenidos de trigonometría programados, los familiarice con el método experimental y los adiestre en el uso de material científico. La forman 25 alumnos de tercero de BUP y COU del Instituto de Bachillerato Padre Isla de León, que se han distinguido por su buen rendimiento en Matemáticas y Ciencias. Muestra estratégica no representativa. Variables independientes: realización por equipos de alumnos de 4 investigaciones sobre Astronomía (cálculo del diámetro del sol, distancia de la tierra a la luna, coordenadas geográficas del centro y período de rotación del sol) con ayuda de material del centro (telescopio, observatorio, cámara fotográfica, teodolito). Variables dependientes: destreza de los alumnos en la aplicación de conceptos fundamentales (trigonometría plana y esférica, elipses, Leyes de Kepler, refracción de la luz, óptica geométrica, astronomía de posición y funciones de aplicación a la astronomía) y en el manejo de instrumental científico, y familiarización con el método experimental (observación, análisis). Se detalla en la memoria el proceso seguido en la realización de las investigaciones, desde la inicial exposición de conceptos teóricos y la selección de condiciones idóneas para su ejecución, hasta la resolución práctica (observación y análisis) de los problemas planteados. Las cuatro investigaciones realizadas son: medición del diámetro real del sol y de la excentricidad de la órbita de la tierra; determinación de la distancia de la tierra a la luna en dos momentos diferentes; cálculo de la latitud geográfica y determinación del plano meridiano y de la latitud geográfica del Observatorio Astronómico del Centro Padre Isla; cálculo del período de rotación del sol. Sus resultados se consideran satisfactorios a tenor de su comparación con los datos del anuario del Observatorio de Madrid, las efemérides del Observatorio de San Fernando y otras fuentes de información; no obstante, se han cometido algunos errores en ciertas cuestiones, subsanables en la medida en que se disponga de mayor tiempo para realizar más observaciones. Los alumnos se han percatado del interés práctico de la trigonometría y han adquirido gran destreza en el manejo del teodolito y del telescopio. En cuanto a los profesores, son ya varios los que están en condiciones de repetir experiencias similares en próximos cursos. Los materiales de que dispone el centro también han encontrado su uso adecuado paliando su anterior infrautilización. Los investigadores confían en una reforma del Bachillerato que reduzca el número de horas de clase obligatoria semanal de los alumnos, permitiendo complementarla con actividades parecidas a esta, adaptándolas a las peculiaridades y disponibilidades de profesorado y material de cada centro.

The method of least squares used to invert an orbit problem

Six parameters uniquely describe the orbit of a body about the Sun. Given these parameters, it is possible to make predictions of the body's position by solving its equation of motion. The parameters cannot be directly measured, so they must be inferred indirectly by an inversion method which uses measurements of other quantities in combination with the equation of motion. Inverse techniques are valuable tools in many applications where only noisy, incomplete, and indirect observations are available for estimating parameter values. The methodology of the approach is introduced and the Kepler problem is used as a real-world example. (C) 2003 American Association of Physics Teachers.

The extreme physical properties of the CoRoT-7b super-Earth

The search for rocky exoplanets plays an important role in our quest for extra-terrestrial life. Here, we discuss the extreme physical properties possible for the first characterised rocky super-Earth, CoRoT-7b (R(pl) = 1.58 +/- 0.10 R(Earth), M(pl) = 6.9 +/- 1.2 M(Earth)). It is extremely close to its star (a = 0.0171 AU = 4.48 R(st)), with its spin and orbital rotation likely synchronised. The comparison of its location in the (M(pl), R(pl)) plane with the predictions of planetary models for different compositions points to an Earth-like composition, even if the error bars of the measured quantities and the partial degeneracy of the models prevent a definitive conclusion. The proximity to its star provides an additional constraint on the model. It implies a high extreme-UV flux and particle wind, and the corresponding efficient erosion of the planetary atmosphere especially for volatile species including water. Consequently, we make the working hypothesis that the planet is rocky with no volatiles in its atmosphere, and derive the physical properties that result. As a consequence, the atmosphere is made of rocky vapours with a very low pressure (P <= 1.5 Pa), no cloud can be sustained, and no thermalisation of the planet is expected. The dayside is very hot (2474 +/- 71 K at the sub-stellar point) while the nightside is very cold (50-75 K). The sub-stellar point is as hot as the tungsten filament of an incandescent bulb, resulting in the melting and distillation of silicate rocks and the formation of a lava ocean. These possible features of CoRoT-7b could be common to many small and hot planets, including the recently discovered Kepler-10b. They define a new class of objects that we propose to name ""Lava-ocean planets"". (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

Adequação da escala de Wilson & Vlosky para mensuração de marketing de relacionamento no mercado de bens de capital : um estudo exploratório

As práticas gerencias de marketing das empresas, em tempos de hipercompetição, têm, cada vez mais, se orientado para o estabelecimento de relações de longo prazo com os consumidores. Fornecedores não mais administram produtos, mas sim clientes. Os objetivos desta busca de relacionamentos longos visam à obtenção de benefícios mútuos, onde fornecedor e cliente tenham vantagens por estarem engajados num relacionamento, orientado para o longo prazo, onde existam lealdade, confiança e comprometimento. Trata-se da emergência do Marketing de Relacionamento, novo paradigma que passa a orientar as ações comerciais das empresas. Nesta situação, novas variáveis se apresentam e exigem quantificação para que possam ser operacionalizadas, permitindo a gestão adequada dos esforços de marketing. Consoante com esta necessidade de mensuração, o objetivo deste trabalho foi definir uma escala que pudesse medir os atributos de Marketing de Relacionamento para um segmento específico do mercado business-tobusiness: o mercado de bens de capital. Esta escala foi obtida através de modificações introduzidas na escala de Wilson & Vlosky (1997), modificações estas resultantes de conclusões advindas de pesquisa bibliográfica e de consultas feitas a especialistas em marketing de relacionamento e profissionais com larga experiência na comercialização do tipo de produto em questão. A escala, assim obtida, foi aplicada a uma amostra de clientes da Kepler Weber, tradicional fornecedora brasileira de sistemas de armazenagem para VI grãos vegetais. As respostas obtidas foram, na seqüência, verificadas por meios estatísticos. Estas verificações indicaram algumas modificações na escala proposta inicialmente, resultando em outra de aplicação prática para o mercado de bens de capital. Além disso, foram obtidos os escores, referentes ao relacionamento existente entre a Kepler Weber e seus clientes relacionais, dos atributos medidos pela escala.

Reflexões e contribuições para o ensino de gravitação clássica no nível médio

The subject of Classic Gravitation is part of the actual curriculum for High School in Brazil, and it is taught in the first year of that education level. This master thesis presents a research regarding the subject Classic Gravitation in High School. This research was based in two complementary guidelines of research and action. The first guideline was the analysis of 21 didactic books of physics which are the more frequently used in High School, in the city of Natal/RN. The second guideline, worked after being verified the most common deficiencies presents in the didactic books, was the elaboration, followed by a practical application, of a course suggesting how to approach that subject in the classroom. The Parâmetros Curriculares Nacionais para o Ensino Médio (National Curricular Parameters for High School PCNEM) defend that Classic Gravitation is very important in the student s formation and that its study helps the comprehension of many nature s phenomena. Because of this vision of that subject by the PCNEM, the 21 analyzed books were separated in two groups: the first one, containing 10 books, was edited before the spreading of PCNEM, and the second, with 11 books, after that spreading. Whatever the group to which the didactic books belonged, the great majority of them let that subject in a second plan; two of them even suggesting, in the teacher s orientations, that the subject Gravitation can be suppressed in case of insufficient time . These analyses points that the PCNEM had produced no changes in the conception of the authors that wrote books regarding that subject. To analyze the didactic books, we elaborated a script which was used as an analysis tool, in which we put in evidence the relative importance of the historic and philosophic contextualization of the subject, the quotidian experience of the students and the interdisciplinary approach, among other aspects. It became evident that the didactic books give very little emphasis to historic aspects of the knowledge construction, to the relations with the day-by-day questions and to the interdisciplinary character of the subject Gravitation. It calls attention the non concordance among the authors opinions regarding the necessary previous knowledge or prerequisites the students should fulfill in order to begin to study Gravitation. The course we elaborated was given to a group of teachers as well as to students. In those courses we treated theoretical and practical aspects and emphasized historical questions and the ones which are related to people s daily life. The course for teachers was realized as an extra-mural activity of the UFRN and was given by the author of this thesis at the Escola Estadual Francisco Ivo Cavalcanti (a state public school in Natal/RN). There were 23 teachers present, from several public schools and several fields of knowledge. The thesis supervisor and the master degree s colleagues of the author acted as collaborators , reporting the participants opinions and speeches. The course to the students, on the other hand, had the participation of 300 regular students who belonged to 6 different 1st year classes of the High School Escola Marista de Natal (RN), in which the author acts as a physics teacher. The student s course was realized as part of the regular curriculum activities, in which three classes stood under the responsibility of the author and other three classes in charge of another Marista s teacher, who participated as a collaborator . The teacher s course as well as the students one were given in two stages, with five hours each. The first stage was divided in two moments, the first one focused on the survey of the spontaneous conceptions about gravitation, in which we worked basically with experiments of free throwing and pendulum, and the second one focused in theoretical presentations and quarrels about universe s models. In the second stage of the course we improved the study of Kepler s laws and the Newton s Universal Gravitation law, and we used as motivating tools some practices involving the construction of the solar system in scale. As instruments for evaluating both courses we used questionnaires and reported the speeches with participants opinions, beyond usual written evaluations in the course for the students. The teachers who participated in the course showed very good wills in realizing interdisciplinary practices; nevertheless, according their own speeches, they frequently came across the difficulty of how to do . From the experience we had in both courses, we conclude that the approach we propose hear to the teaching of the subject Classic Gravitation , supported on the tripod theory, practice and historical and philosophical aspects, is viable and effective. One hopes that this research may contribute in the formation of a opinion, among the teachers, concerning how to approach the subject of Classic Gravitation, and may offer suggestions in order those who want to apply that approach may develop classroom practices aiming to improve the teaching of that subject, which has a singular importance in the formation of High School students

Parâmetros físico-químicos de estrelas nos campos de exoplanetas do satélite corot

A rotação estelar é um dos mais importantes observáveis da evolução estelar. Neste sentido, o satélite CoRoT representa uma oportunidade única de medir os períodos rotacionais para uma amostra de estrelas estatisticamente robusta, oferecendo dados absolutamente necessários para o estudo da rotação e seu papel na evolução estelar. Para conseguir isto, um passo fundamental é a caracterização física e química das estrelas observadas pelo CoRoT, especificamente devido ao fato de que o cálculo de períodos rotacionais confiáveis é um trabalho difícil sem a ajuda dos parâmetros estelares. Desta forma, foi elaborado um importante seguimento observacional das estrelas nos campos do CoRoT do anticentro LRa01 e do centro LRc01, permitindo a correta identificação dos períodos que reflitam a modulação rotacional. Nesta tese de doutorado são apresentados os resultados de tal seguimento. Parâmetros físicos e químicos, tais como temperatura efetiva Teff , gravidade superficial log(g), velocidade de microturbulência Vmic, abundância de ferro [Fe/H], velocidade de rotação projetada Vsin(i), e abundância de lítio A(Li) são apresentados para uma amostra de 116 estrelas dos campos CoRoT. Elas se encontram em diferentes estágios evolutivos, desde a sequência principal (SP) até o ramo das gigantes vermelhas (GV). As observações foram feitas utilizando os espectrógrafos UVES (VLT) e HYDRA (CTIO). Para a derivação de tais parâmetros foram utilizados o programa TurboSpectrum e os modelos de atmosfera de MARCS. Paralelamente, velocidades rotacionais Vsin(i) foram obtidas a partir do ajuste dos perfis observados e sintéticos das linhas de ferro e por meio de uma calibração de função de correlação cruzada (CCF). Períodos rotacionais Prot para 77 estrelas da amostra foram obtidos a partir das curvas de luz do satélite CoRoT. Extensas tabelas destes parâmetros e seus respectivos erros são apresentadas. Foram encontradas diferenças nas distribuições de Teff , [Fe/H] e estágios evolutivos entre os diferentes campos do CoRoT, indicando possíveis efeitos de seleção na amostra, assim como a existência de diferentes populações estelares do disco Galáctico. Por outro lado, o comportamento rotacional e as abundâncias de lítio não apresentam diferenças entre estrelas de parâmetros físicos similares, mas que pertencem a diferentes campos do CoRoT. A partir da análise de temperaturas, foi encontrada uma maior extinção por avermelhamento para estrelas do CoRoT localizadas no campo LRc01, assim como um gradiente deste valor em função da distância. Os resultados mostram que as abundâncias de lítio, as velocidades de rotação e os períodos rotacionais apresentam o mesmo comportamento descrito na literatura. Por outro lado, é apresentada pela primeira vez a relação que existe entre o lítio e o período de rotação em diferentes estágios evolutivos, mostrando, tal como era esperado, que ambas as grandezas possuem uma anticorrelação. Também é apresentada a evolução simultânea da rotação e do lítio, e foram calculadas relações que permitem obter valores médios de A(Li) como função da temperatura efetiva e do período rotacional. Os dados apresentados nesta tese de doutorado representam um importante ponto de partida para serem utilizados como uma amostra de calibração para diferentes programas no contexto da missão do satélite CoRoT, uma vez que a lista de estrelas aqui analisadas são parte das mais brilhantes que compõem o campo Exo do CoRoT

Rotação diferencial em estrelas do tipo solar

Stellar differential rotation is an important key to understand hydromagnetic stellar dynamos, instabilities, and transport processes in stellar interiors as well as for a better treatment of tides in close binary and star-planet systems. The space-borne high-precision photometry with MOST, CoRoT, and Kepler has provided large and homogeneous datasets. This allows, for the first time, the study of differential rotation statistically robust samples covering almost all stages of stellar evolution. In this sense, we introduce a method to measure a lower limit to the amplitude of surface differential rotation from high-precision evenly sampled photometric time series such as those obtained by space-borne telescopes. It is designed for application to main-sequence late-type stars whose optical flux modulation is dominated by starspots. An autocorrelation of the time series is used to select stars that allow an accurate determination of spot rotation periods. A simple two-spot model is applied together with a Bayesian Information Criterion to preliminarily select intervals of the time series showing evidence of differential rotation with starspots of almost constant area. Finally, the significance of the differential rotation detection and a measurement of its amplitude and uncertainty are obtained by an a posteriori Bayesian analysis based on a Monte Carlo Markov Chain (hereafter MCMC) approach. We apply our method to the Sun and eight other stars for which previous spot modelling has been performed to compare our results with previous ones. The selected stars are of spectral type F, G and K. Among the main results of this work, We find that autocorrelation is a simple method for selecting stars with a coherent rotational signal that is a prerequisite to a successful measurement of differential rotation through spot modelling. For a proper MCMC analysis, it is necessary to take into account the strong correlations among different parameters that exists in spot modelling. For the planethosting star Kepler-30, we derive a lower limit to the relative amplitude of the differential rotation. We confirm that the Sun as a star in the optical passband is not suitable for a measurement of the differential rotation owing to the rapid evolution of its photospheric active regions. In general, our method performs well in comparison with more sophisticated procedures used until now in the study of stellar differential rotation