Universidad de los Andes - Adecopria
Universidad de los Andes - Adecopria|
Nombre del Taller:
Lugar:
Medellín - Adecopria
Profesor:
Dr.
Bernardo Gómez
Moreno - Profesor Titular - Universidad
de los Andes
Fechas:
Parte 1: 20 a 24 de Junio de 2000 (5 días) Parte 2: 19 a 20 de Agosto de 2000 (2 días) Duración/día:
8 horas/día: 4 horas por la mañana, 4 horas por la tarde.
Duración
total: 56 horas presenciales (7 días, con 8 horas de actividades
por día).
Taller dirigido a: Docentes
de ciencias naturales, física, química, biología,
matemáticas, tanto de primaria, como de secundaria.
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La necesidad
de llevar los temas de la ciencia de hoy a los colegios y de mejorar la
docencia, reemplazando la pesada rutina de los cursos tradicionales por
la alegría por explorar la naturaleza, nos motiva para ofrecer este
taller y determina la metodología a seguir.
Desearíamos
que los jóvenes colombianos encuentren en sus colegios una mejor
preparación en ciencias naturales, en física, en química,
en biología, en matemáticas. Deseamos mejorar la educación
escolar. Pensamos que en la educación escolar se pueden hacer mejoras
y que podemos contribuir en ello, en nuestro caso en ciencias naturales,
especialmente en física.
Tradicionalmente
se hace énfasis en la transmisión de información,
en la rutinaria reproducción de una serie de fórmulas de
difícil comprensión. Los cursos normales han caído
en una rutina desmotivante, carente de la esencia de la ciencia, carente
de la motivación, del entusiasmo y de la emoción por la búsqueda
de nuevo conocimiento para satisfacer la curiosidad más profunda
de los humanos por comprender el Universo.
Indudablemente para sobrevivir
en el mundo moderno, para poder afrontar los retos actuales y del futuro
próximo, es indispensable iniciar desde la formación escolar
el contacto con la realidad del mundo actual. Pero no basta con recibir
información actualizada. Más importante es desarrollar la
capacidad de pensamiento crítico, constructivo, creativo e innovador,
lograr la formación que permita contribuir al bienestar de la sociedad
de la cual se es parte, tener el entusiasmo y motivación requeridos
para esto.
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Con mucho entusiasmo
buscamos con este taller
"Descubriendo la Alegría por Comprender la Naturaleza":
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La realización
del taller se desarrolla con una serie de actividades de exploración
de la naturaleza y del entendimiento que de ella se ha alcanzado, actividades
que se trabajan en grupos pequeños de 4 docentes participantes,
complementadas con sesiones del grupo grande donde se presentan, se discuten
y analizan los resultados de cada grupo pequeño.
Estas actividades
incluyen problemas de ingenio, retos, juegos, experimentos, elaboración
de modelos de los procesos estudiados de la naturaleza, discusiones y análisis
de lecturas, videos y experimentos.
Se incluyen también prácticas
computacionales, con el uso de microcomputadores, en particular aplicando
la hoja electrónica (Excel y software equivalente) en la enseñanza
de las ciencias, para el desarrollo de modelos computacionales de los procesos
estudiados de la naturaleza.
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Durante los
cinco días de la primera parte del taller "Descubriendo
la Alegría por la Comprensión de la Naturaleza" (junio
20 a 24) se dedica cada día a un tema particular así:
Primer
Día:
El panorama del Universo: Observamos
el enorme y bello panorama de la naturaleza, desde lo más grande
con la estructura a gran escala del Universo, desde los cúmulos
de galaxias, hasta lo más pequeño, con el estudio de la estructura
más fundamental de la materia, las partículas elementales
y sus interacciones. Organizamos el material de estudio en "potencias de
diez" y con el "calendario cósmico". Tratamos en particular cómo
medimos lo más grande en la naturaleza.
Segundo
Día:
Midiendo lo más pequeño:
Nos preguntamos cómo vemos los objetos, tema
que exploramos y que nos lleva al tema de las herramientas para ver lo
infinitamente pequeño, partiendo de lupas, pasando por microscopios,
hasta los aceleradores de partículas y sus aplicaciones, en el estudio
de la materia, desarrollo de nuevos materiales, aplicación en la
medicina, etc.
Tercer
Día:
La exploración computacional (I):
La hoja electrónica, desde su origen hasta
la aplicación para la enseñanza de las ciencias naturales
y las matemáticas.
Cuarto
Día:
La exploración computacional (II):
Del experimento al modelo matemático que describe
los procesos de la naturaleza estudiados. Modelos computacionales de procesos
físicos, aplicando métodos numéricos: el método
de Euler.
Quinto
Día:
La imagen actual del Universo: Tratamos cuál es el entendimiento actual que se ha alcanzado de la naturaleza; grandes ideas de la ciencia. Revisamos el recorrido de los cinco días de actividades de exploración en el taller y proyectamos para generar actividades con nuestros alumnos en los colegios en los cursos de ciencias. Durante el receso del taller, entre el 24 de junio y el 19 de agosto, los participantes en el taller "Descubriendo la Alegría por la Comprensión de la Naturaleza" desarrollan una serie de actividades, que surgen de los cinco días de la primera parte del taller: Lecturas para actualización sobre algunos tópicos de las ciencias, sobre posibles actividades para realizar en clase con los alumnos; trabajo de adaptación de los materiales del taller para llevarlos al plantel educativo, a los cursos que dictan los docentes participantes; generación de nuevos materiales para clase, para aprender explorando la naturaleza. Parte
II:
Sexto
Día:
Ciencia, átomos y simetría:
Revisamos el proceso de hacer ciencia y dos temas
fundamentales en el entendimiento del cosmos: átomos en movimiento
y las simetrías en la naturaleza. - Revisamos además los
trabajos realizados ya en los colegios y la metodología empleada.
Con la experiencia acumulada proponemos nuevas actividades para llevar
a las aulas escolares.
Séptimo
Día:
Simetrías, vida y actividades en el
colegio: Ampliamos el concepto geométrico
de simetría y descubrimos la relación entre simetrías
y leyes de conservación en la naturaleza y así el lugar central
de las simetrías en la ciencia. Reforzamos el trabajo computacional
con modelos de procesos de la naturaleza; en especial tratamos las técnicas
de Monte Carlo para simulación de los procesos físicos. Clausuramos
con una reflexión sobre cómo enriquecer nuestra actividad
docente en los colegios con actividades como las realizadas en el taller:
"Descubriendo la Alegría por Comprender
la Natutaleza."
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| El panorama del Universo: Observamos el enorme y bello panorama de la naturaleza, desde lo más grande con la estructura a gran escala del Universo, desde los cúmulos de galaxias, hasta lo más pequeño, con el estudio de la estructura más fundamental de la materia, las partículas elementales y sus interacciones. Organizamos el material de estudio en "potencias de diez" y con el "calendario cósmico". Tratamos en particular cómo medimos lo más grande en la naturaleza. |
| Hora | Tema - Actividad |
|---|---|
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Saludo de bienvenida y video:
"COSMOS", Carl Sagan, Cap.1 "A la orilla del océano cósmico". |
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Discusión y comentarios
sobre el video.
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Potencias de diez.
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Refresco.
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Eratóstenes
en el colegio.
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Calendario cósmico.
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Construyendo un astrolabio.
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Paralaje.
Midiendo distancias a las estrellas.
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Refresco.
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Experimento de Hubble.
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Puesta en común. ¿Qué
aprendimos hoy?
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| Midiendo lo más pequeño: Nos preguntamos cómo vemos los objetos, tema que exploramos y que nos lleva al tema de las herramientas para ver lo infinitamente pequeño, partiendo de lupas, pasando por microscopios, hasta los aceleradores de partículas y sus aplicaciones, en el estudio de la materia, desarrollo de nuevos materiales, aplicación en la medicina, etc. |
| Hora | Tema - Actividad |
|---|---|
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Video: "El
Mundo Invisible", National Geographic Society.
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Discusión y comentarios
sobre el video.
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¿Cómo funciona el
Universo?
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Refresco.
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Mediciones
indirectas.
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¿Cómo vemos los objetos?
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Experimento de Rutherford.
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Caja negra.
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Refresco.
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Experimento de Millikan.
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Puesta en común. ¿Qué
aprendimos hoy?
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| La exploración computacional
(I): La hoja electrónica, desde
su origen hasta la aplicación para la enseñanza de las ciencias
naturales y las matemáticas.
Práctica computacional (I) con microcomputadores con la hoja electrónica EXCEL: fundamentos de la hoja electrónica. |
| Hora | Tema - Actividad |
|---|---|
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Del Visicalc al EXCEL:
La hoja electrónica.
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Programando la hoja electrónica:
celdas, fórmulas, referencias. (clase)
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Refresco.
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Programando la hoja electrónica:
uso de funciones y tablas. (clase)
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Graficando con la hoja electrónica..
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| Hora | Tema - Actividad |
|---|---|
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Práctica con el computador:
usando la hoja electrónica.
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Refresco.
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Práctica con el computador:
usando la hoja electrónica.
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La
exploración computacional (II): Del
experimento al modelo matemático que describe los procesos de la
naturaleza estudiados. Modelos computacionales de procesos físicos,
aplicando métodos numéricos: el método de Euler.
Práctica computacional (II) con microcomputadores con la hoja electrónica EXCEL: modelando con EXCEL, aplicando el método de Euler. |
| Hora | Tema - Actividad |
|---|---|
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Sistemas
y modelos.
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Modelando sistemas dinámicos.
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De la descripción del movimiento
al modelo dinámico.
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Refresco.
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Método de Euler.
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Aplicando el Método de Euler.
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| Hora | Tema - Actividad |
|---|---|
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Práctica con el computador:
Método de Euler.
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Refresco.
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Práctica con el computador:
Método de Euler.
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| La imagen actual del Universo: Tratamos cuál es el entendimiento actual que se ha alcanzado de la naturaleza; grandes ideas de la ciencia. Revisamos el recorrido de los cinco días de actividades de exploración en el taller y proyectamos para generar actividades con nuestros alumnos en los colegios en los cursos de ciencias. |
| Hora | Tema - Actividad |
|---|---|
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Video: "Una
Breve Historia del Tiempo", Stephen Hawking
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Discusión y comentarios
sobre el video.
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Cosmología
I: De Newton, a Einstein, a Hawking.
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Refresco.
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Cosmología II: De Newton,
a Einstein, a Hawking.
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Universo en expansión.
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Vida de las estrellas.
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Las partículas
y el cosmos.
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Refresco.
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Actividades para haceren los colegios.
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Evaluación del Taller
"Descubriendo la Alegría por Comprender la Naturaleza. Parte I." |
Parte II (agosto 19 y 20 de 2000)
:
Detalle de actividades día
por día: Profesor Bernardo Gómez Moreno
| Ciencia, átomos y simetría: Revisamos el proceso de hacer ciencia y dos temas fundamentales en el entendimiento del cosmos: átomos en movimiento y las simetrías en la naturaleza. - Revisamos además los trabajos realizados ya en los colegios y la metodología empleada. Con la experiencia acumulada proponemos nuevas actividades para llevar a las aulas escolares. |
| Hora | Tema - Actividad |
|---|---|
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Saludo de bienvenida a la parte
II del taller y presentación del tema:
De Tolomeo, a Snell, a Fermat: Del experimento, a la ley, al principio físico. |
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ELEUSIS:
El juego de la inducción.
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Refresco.
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Átomos
en movimiento.
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Puesta en común: Del taller
a las actividades en el colegio.
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Simetría:
Explorando simetrías en el espacio.
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Simetría: Explorando simetría
en el tiempo, reversibilidad, irreversibilidad.
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Refresco.
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Reportes de los docentes: Actividades
realizadas en el colegio.
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| Simetrías, vida y actividades en el colegio: Ampliamos el concepto geométrico de simetría y descubrimos la relación entre simetrías y leyes de conservación en la naturaleza y así el lugar central de las simetrías en la ciencia. Reforzamos el trabajo computacional con modelos de procesos de la naturaleza; en especial tratamos las técnicas de Monte Carlo para simulación de los procesos físicos. Clausuramos con una reflexión sobre cómo enriquecer nuestra actividad docente en los colegios con actividades como las realizadas en el taller: "Descubriendo la Alegría por Comprender la Natutaleza." |
| Hora | Tema - Actividad |
|---|---|
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Simetrías y leyes de conservación
en la naturaleza.
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Amalie Noether:
Notas biográficas sobre una gran genio matemático.
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Proyectos sobre simetrías
para hacer en los colegios.
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Refresco.
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VIDA:
El juego "Vida" de John Horton Conway.
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Practicando el juego "Vida".
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Simulación computacional
de los procesos de la naturaleza:
procesos determinísticos. |
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Simulación computacional
de los procesos de la naturaleza:
procesos estocásticos. Métodos de Monte Carlo. |
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Simulaciones de Monte Carlo. |
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Refresco.
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Nuestra actividad docente: experiencias
y proyectos.
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Evaluación del Taller
"Descubriendo la Alegría por Comprender la Naturaleza." |
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