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Ingeniería busca fortalecer la enseñanza de la Física haciendo eje en la experimentación

De la mano con los cambios en los planes de estudio de las carreras, que implican una redistribución de los contenidos de esa asignatura, la Facultad de la UNLP adquirió nuevo instrumental para ensayos de laboratorio. El objetivo es que los alumnos puedan vivenciar los fenómenos físicos que aprenden en la teoría.

“Detrás de toda tecnología nueva hay física básica”, afirman profesores de Física de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de La Plata (UNLP) mientras prueban, con el mismo entusiasmo que los alumnos, una amplia variedad de instrumentos que la Unidad Académica acaba de adquirir para ensayos de laboratorio. Este reequipamiento se realiza en paralelo con los cambios en los planes de estudio de las carreras, que implican una redistribución de los contenidos de esa asignatura. La idea es que en el aula se puedan realizar, de manera conjunta, las clases teóricas y las prácticas experimentales.

En Ingeniería, la materia Física se divide en tres niveles (I, II y III). Con la modificación de los planes de estudio, los temas relacionados a Óptica que se veían en Física III pasan a Física II (que tiene una mayor carga horaria). En tanto, los alumnos que elijen las carreras de Ingeniería en Materiales, Electricista, Electrónica y Química, que requieren de más contenidos de Física Moderna (Cuántica y Relatividad), las cursan en Física III.

El Dr. Roberto Torroba, profesor titular de Física I, señaló que al ser dicha asignatura la primera del área con la que se encuentran los alumnos en su trayecto académico en la Facultad, el tratamiento fenomenológico de la materia es muy cuidadoso: “la Física entra primero por los ojos”, afirmó.

En ese sentido, el docente indicó que los laboratorios son parte esencial del proceso de aprendizaje de la materia e implicaron, desde hace años, un compromiso para que los estudiantes se acostumbren a realizar experiencias que ilustren los procesos físicos.

Torroba mencionó que, en años recientes, se incorporó instrumental en Física I gracias a distintos programas del Ministerio de Educación y también de aportes privados, sumados a los equipos recientes de última generación.

“Muchos alumnos egresan del secundario sin ver una experiencia elemental de la Física básica y comienzan sus pasos con lo que se muestra en Física I. Les damos las nociones de las incertezas y, con el equipo digital moderno que se fue incorporando paulatinamente a la Cátedra, les hacemos experiencias en las cuales deben usar, luego de relevar los datos pertinentes, programas de cálculos Excel -gracias a las computadoras portátiles que se adquirieron para complementar los nuevos instrumentos de medida- para incluir estas incertezas como parte del proceso de medir”, detalló.

“Esto les permite visualizar todo el panorama, incluyendo al final un informe obligatorio. Esta actividad ya comienza a capacitarlos en el lenguaje apropiado de un reporte. Es claro el entusiasmo y curiosidad con que la mayoría asume las tareas de laboratorio. En Física I cada alumno realiza un laboratorio cada 15 días. Incluso utilizamos aplicaciones gratuitas de celulares, por ejemplo, como lector temporal para medir períodos, como elementos auxiliares incorporados al nuevo equipamiento. Todo para potenciar el interés de los estudiantes. Y la respuesta es ampliamente positiva”, aseguró.

Respecto a los cambios en el plan de estudios, el profesor explicó que mucho se basa en la incorporación de los laboratorios como parte activa cotidiana en clase, con una frecuencia aún mayor de la que se usaba con el plan anterior. Otro aporte importante fue la ampliación del ámbito de trabajo a nuevas aulas, con la inclusión de armarios para guardar los elementos del laboratorio en cada aula, evitando el traslado de equipos. “Cada experiencia se monta ‘in situ’, en grupos más reducidos, facilitando el acceso a cada alumno para ‘poner manos’ en los experimentos. Esto antes era muy difícil, ya que no había tantos equipos a disposición como efectivamente sucede ahora”, remarcó.

En esa misma línea, el Dr. Marcelo Trivi, profesor titular de Física II, sostuvo que “por más digitalización que haya y nuevas formas de comunicación, hay que entender que detrás de toda tecnología nueva hay física básica. Todo eso se ve en la experiencia y los alumnos tienen que practicar sobre eso”.

Desde energía eléctrica hasta magnetismo

La Dra. Myrian Tebaldi, profesora titular de Física III, añadió que “está de nuestra parte, como docentes, demostrarle a los alumnos que la física sirve y que, cuando lleguen a materias de 4to o 5to año, puedan percibir que los fenómenos que vieron en Física I, II y III tienen sus aplicaciones en equipamiento más complejos. Quizás se puedan olvidar una ecuación, pero no se van a olvidar de una experiencia. La física se tiene que vivenciar y estos equipos van a posibilitar eso”.

Con el nuevo equipamiento los estudiantes podrán trabajar temas relacionados con la óptica y la luz, la electricidad, el magnetismo y la propagación de ondas sonoras, entre otros. Otro beneficio es que los profesores podrán dictar cursos en simultáneo.

El profesor Trivi resaltó que, además de comprar nuevos equipos, también se han diseñado plaquetas para estudiar circuitos eléctricos de corriente continua, en régimen transitorio y alterno. Para ello han contado con la participación de docentes del área básica de Física y del personal no docente del Área Técnica de Física del Departamento de Ciencias Básicas y del Área Técnica de Electrónica e Instrumental del Departamento de Electrotecnia de la Facultad. “Son circuitos elementales que están en todos los instrumentos que usan energía eléctrica y magnética para funcionar. Desde una lamparita hasta una computadora, un proyector o una heladera”, ejemplificó.

Hasta el momento, se han construido 45 plaquetas de un total de 60 que van a completar en una primera etapa. “Como el diseño y el desarrollo es nuestro, la idea es patentarlo y ver si lo podemos difundir en apoyo a las escuelas técnicas secundarias o generar algún valor agregado a través de alguna empresa que los quiera fabricar”, señaló Trivi.

Según detalló el profesor, las plaquetas que se venden en el mercado no son exactamente iguales y la ventaja de las desarrolladas en la Facultad es que contienen en un solo equipo tres módulos compartimentados para realizar tres experiencias distintas.

Epígrafes para las fotos:

Foto 1: Los profesores Myrian Tebaldi y Damián Gulich muestran el concepto de ondas estacionarias.

Foto 2: Modelo didáctico de la estructura y vínculos interatómicos en un sólido cristalino.

Foto 3: Esta plaqueta, de la cual se muestra sólo una unidad de las muchas disponibles, ha sido diseñada en la Cátedra de Física II y construida íntegramente en la Facultad de Ingeniería. Permite que los alumnos verifiquen por sí mismos el comportamiento de diversos circuitos eléctricos fundamentales estudiados en el curso.

Foto 4: Presentación de equipos a alumnos de Física.

Foto 5: Este aparato permite mostrar líneas de campo magnético en tres dimensiones. En este caso, se muestra el campo resultante de dos imanes con sus polos opuestos enfrentados. Es decir, atrayéndose.

Foto 6: El profesor Damián Gulich presenta el equipo de demostración de ondas mecánicas. Este modelo permite discutir el comportamiento y propiedades básicas de muchos tipos de ondas.

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