Estudio de las vibraciones elementales de un sistema material usando dinámica molecular clásica y matriz dinámica

La importancia de la enseñanza de las ciencias naturales radica en contribuir en la formación del pensamiento lógico a través de la resolución de problemas concretos, preparando a quien la estudia para una inserción en el mundo científico[44]. Las ciencias naturales buscan promover el desarrollo intelectual del estudiante, permitiendo además, la exploración lógica y sistemática del alumno con el medio que lo rodea. Unodelosobjetivosuniversalesquetienelaeducación,estaenlograrquelosalumnos cambien los conocimientos cotidianos con los que ingresan a la escuela, y los transformen en otros de naturaleza más académica y disciplinar. El cambio mental no es sólo conceptual, sino también afectivo, aptitudinal y actitudinal[63]. La responsabilidad, la disciplina, el habito por la lectura, son manifestaciones en la enseñanza asociadas tanto a la actitud como a la aptitud[55]. La necesidad de enseñar ciencias físicas en la etapa básica de formación en el alumno, se contrasta constantemente con la dificultad que tiene el educando por aprenderla. Prueba de ello son los resultados de los exámenes nacionales tipo ICFES[58], las olimpiadas de física[58] o a nivel local; las evaluaciones durante el periodo en que se ve la asignatura. Estos sondeos académicos evidencian las deficiencias del educando y su limitada competencia para entender las ciencias físicas. Mecanismos como los mencionados, son herramientas que exponen el poco entendimiento o escasa recepción de conceptos y teorías físicas por parte del alumno[39], manifestando además, las falencias existentes y el vació que existe: entre lo que se entiende, lo que se aprende[14] y lo que se enseña[23].Sumando a lo anterior, un estudio de hace algunos años[19] encontró que la mala recepción en los conceptos básicos en ciencias físicas y matemáticas en secundaria, es una de las causas principales de la escasa compresión de las teorías enseñadas en los 14 Capítulo 3. Introducción cursos afines introductorios en la educación superior[20],[3],[15]. Desde la incorporación de la tecnología en la educación, muchos educadores han buscado desarrollar “posibles” metodologías que estimulen y en parte, mejoren el entendimiento del alumno entorno a conceptos y teorías físico-matemáticas. Una de los planeamientos didácticos en esta dirección ha tomado fuerza en los últimos años basado en la inclusión e utilización de Computadores en la enseñanza de la física[9]. Tanto las técnicas computacionales, como las simulaciones, la multimedia, la telemática y la realidad virtual; posibilitan una mejora en la comprensión de conceptos en física y el aprendizaje de esta[60]. Alfred Bork y Seymourt Papert, un físico y un matemático, fueron los pioneros en este tipo de enfoque. Bork afirma “existen ventajas en la utilización de computadores en la educación, tales como: interactividad, atención individual y autoformación”[11]. Este tipo de enfoque ha sido incorporado en las teorías de la pedagogía moderna, posibilitando abandonar las ideas en las cuales; los computadores dejan de ser básicamente una maquina para convertirse en un instrumento modificador de pensamiento[26]. De hecho existen posiciones en las cuales la interacción con un computador, puede ayudar al estudiante a corregir los pre-conceptos no científicos[12]. La didáctica de las ciencias ha aprovechado esta coyuntura existente entre la educación y la tecnología, fortaleciendo la manera en que se enseña la física y estimulando la generación del conocimiento desde un PC[66],[68], [17]. El computador en las ciencias físicas es hoy por hoy una herramienta de verificación de modelos, complementaria con el experimento tradicional en el laboratorio “convencional”[38] La incursión de los computadores en la ciencias físicas permite abordar temas en el aula de clase, que solían no ser abordados por la complejidad experimental que ello implicaba o en algunos casos por la dificultad matemática que presentaba. Sin embargo, el desarrollo de laboratorios virtuales permite abordar fenómenos en el aula de clase con naturaleza, incluso no lineal[2]. Aunque las herramientas analíticas tales como el calculo diferencial funcionan bastante bien para el análisis de un problema lineal, existen fenómenos en la naturaleza que no son lineales[31], siendo complejo abordarlos con métodos analíticos[61]. En fenómenos de dicha complejidad.

• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2016
• Institución: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
• Repositorio: RIUD: repositorio U. Distrital
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.udistrital.edu.co:11349/24996
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/11349/24996
• Palabra clave: Vibraciones Elementales; Sistema Material; Dinámica Molecular; Matriz Dinámica; Licenciatura en Física - Tesis y disertaciones académicas; Física; Enseñanza con ayuda de computadores; Dinámica molecular|; Tecnología educativa; Elemental vibrations; Material System; Molecular Dynamics; Dynamic Matrix
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