Archive for the ‘Simulaciones no inmersivas’ Category

Disecciones virtuales

28 julio, 2010

Las disecciones virtuales permiten examinar y estudiar las partes de un animal, una planta o un ser humano haciendo uso de técnicas de animación interactiva, realidad virtual y/o realidad aumentada.

Encontramos disecciones virtuales inmersivas y no inmersivas.

A continuación muestro un ejemplo de una disección virtual no inmersiva. Se trata del proyecto froguts.com, pionero en este tipo de actividades educativas interactivas realizadas con el lenguaje de programación ActionScript (AS) de Adobe Flash ®.

Explore la simulación no inmersiva.

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Haga clic en este enlace para acceder a la versión actualizada del proyecto froguts: http://dissect.froguts.com/welcome.html

Ventajas de las disecciones virtuales

  • Permiten que los usuarios sean entrenados por aproximaciones sucesivas de ensayo y error.
  • Permiten la realización de las prácticas tantas veces como el aprendices lo requiera sin gastos adicionales de materiales, muestras o especímenes.
  • Pueden ser realizadas en cualquier momento y lugar, puesto que no están supeditadas a un laboratorio físico.
  • Facilitan el aprendizaje de conceptos relacionados con la morfología y estructuras del objeto que es sometido a disección.

Desventajas

  • Deben ser diseñadas por programadores acordes con las directrices de expertos en contenido.
  • Requieren una elevada inversión económica.

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Proyecto PhET: simulaciones de acceso libre para Física, Quimica, Matemáticas, Biología y Ciencias de la Tierra

10 julio, 2010


Figura 1. Interfaz gráfica del sitio del proyecto PhET.

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PhET es un sitio educativo auspiciado por la Universidad de Colorado que ofrece simulaciones interactivas de fenómenos físicos (ver figura 1). Estos recursos educativos son desarrollados en Java y Adobe Flash por un grupo de docentes y entusiastas en el uso de las tecnologías educativas (ver figura 2).

Figura 2. Equipo de producción del proyecto PhET.

En segunda fila: Linda Wellman, Michael Dubson, Jonathan Olson, Sam Reid, Chris Malley, Robert Parson, John Blanco, Carl Wieman.

En primera fila: Marj Frankel, Kelly Lancaster, Trish Loeblein, Kathy Perkins, Noah Podolefsky, Alex Adams, Wendy Adams, Noah Finkelstein.

El equipo de producción de PhET está conformado por las siguientes personas:

  • Carl Wieman – Founder
  • Chris Malley – Consultant / Software Engineer
  • Dano McKagan – Website Architect
  • John Blanco – Software Engineer
  • Jonathan Olson – Software Engineer
  • Kathy Li Dessau – Assoc. Director, Marketing and Development
  • Kathy Perkins – Director
  • Kelly Lancaster – Research Associate
  • Linda Wellmann – Administrative Assistant
  • Marj Frankel – Professional Research Assistant
  • Michael Dubson – Science Expert / Software Engineer
  • Mindy Gratny – Professional Research Assistant
  • Nina Zabolotnaya – Research Assistant
  • Noah Finkelstein – Assoc. Professor
  • Noah Podolefsky – Research Associate
  • Patricia Loeblein – PhET Consultant and HS Science Teacher
  • Sam Reid – Software Engineer
  • Sarah McKagan – Research Associate
  • Wendy Adams – Past Co-Director

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Descripción del proyecto PhET

Las simulaciones ofrecidas por el proyecto PhET son sometidas a pruebas rigurosas y, algo muy importante, son evaluadas antes de publicarlas en forma definitiva. Para ello, el equipo de producción realiza un proceso de investigación que incluye entrevistas con los estudiantes. Además, las simulaciones son expuestas previamente en clases magistrales, trabajos en grupos, tareas y prácticas de laboratorio.


Figura 3. Apariencia de una de las simulaciones interactivas del proyecto PhET.

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Características generales de las simulaciones

  • Son de acceso libre.
  • Poseen una interfaz gráfica sencilla y amigable (ver figura 3).
  • Pueden ser ejecutadas desde un navegador (Firefox o Internet Explorer) o descargadas para ser ejecutadas sin necesidad de estar conectado a Internet.
  • Es requisito tener instalados Java 1.5 y Flash Player 8 (o versiones superiores).
  • Corren en Windows, Mac OS X y Linux.
  • Algunas simulaciones están traducidas en varias lenguas, entre ellas, el español.
  • Están disponibles simulaciones para las áreas de física, química, biología, matemáticas y ciencias de la tierra.

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Propósitos de las simulaciones

  • Enfatizar la representación de fenómenos físicos invisibles a simple vista a través de animaciones interactivas utilizando técnicas de programación multimedia como arrastrar y soltar (drag&drop), barras desplazadoras y botones de sincronización.
  • Ayudar a los aprendices a reconocer los fenómenos físicos de la vida real a través de su interpretación y representación científica. Para ello están disponibles simulaciones interactivas que ilustran relaciones de causa-efecto, movimiento de objetos, lectura de medidores digitales, gráficos, etc.
  • Promover el uso y funcionamiento de instrumentos de medida (voltímetros, termómetros, reglas, etc.), que puedan ser adaptados a las actividades realizadas en las prácticas de laboratorio de física, química y biología.

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Con respecto a las traducciones

Una de las bondades que ofrece PhET es la posibilidad de traducir el contenido textual de cualquier simulación a cualquier lengua. Para ello está disponible una herramienta (traductor) que permite cargar la simulación, realizar los cambios, guardarlos y cargar nuevamente la animación, pero en la nueva lengua de interés (ver figura 4).

Figura 4. Interfaz gráfica de la aplicación utilizada para traducir las simulaciones del proyecto PhET.

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Una vez que la traducción es realizada puede ser enviada a phethelp@colorado.edu para ser incorporada a la base de datos del proyecto PhET.

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¿Cómo traducir una simulación?

  • Descargar la utilidad traductora distribuida a través del siguiente enlace.
  • Descargar la simulación que desea traducir.
  • Activar la aplicación traductora.
  • Cargar la simulación.
  • Realizar la traducción.
  • Guardar los cambios.
  • Probar la simulación en la nueva lengua.

Haga clic en este enlace para acceder al screencast que ilustra el proceso para realizar la traducción.

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¿Cómo ejecutar las simulaciones sin estar conectados a Internet?

Para ejecutar las simulaciones sin estar conectados a Internet será necesario descargar el paquete PhET Offline Website Installer e instalar una copia completa del sitio PhET en su computador.

Para descargar los paquetes correspondientes a su sistema operativo utilice los siguientes enlaces:

Java está incluido en la versión de Windows. Los usuarios de Mac OS X no deben descargar Java ya que éste viene preinstalado en su máquina. Los usuarios de Linux deben encontrar la versión Java que se adapte a su sistema.

Estos instaladores de las simulaciones de PhET son actualizadas con frecuencia. Si desea actualizar los instaladores se recomienda desinstalar las versiones anteriores. Los instaladores descargables a través de los enlaces anteriores fueron actualizados el 06 de julio de a las 1:14:21 AM MDT.

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¿Cómo crear un CD-ROM para distribuir la instalación completa del proyecto PhET en computadoras personales?

Está permitido crear y distribuir un CD-ROM contentivo de todas las animaciones del proyecto PhET . Para ello siga los pasos siguientes:

  • Extraiga los contenidos del archivo en su computador.
  • Copie todos los archivos en un CD-ROM.
  • Distribuya copias de este CD-ROM entre docentes y aprendices y estará contribuyendo con la divulgación de este maravilloso proyecto.

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Lista de simulaciones disponibles

A

Alpha Decay
Arithmetic
Atomic Interactions

B

Balloons & Buoyancy
Balloons and Static Electricity
Band Structure
Battery Voltage
Battery-Resistor Circuit
Beta Decay
Blackbody Spectrum

C

Calculus Grapher
Charges and Fields
Circuit Construction Kit (AC+DC)
Circuit Construction Kit (AC+DC), Virtual Lab
Circuit Construction Kit (DC Only)
Circuit Construction Kit (DC Only), Virtual Lab
Color Vision
Conductivity
Curve Fitting

D

Davisson-Germer: Electron Diffraction
Double Wells and Covalent Bonds

E

Eating & Exercise
Electric Field Hockey
Electric Field of Dreams
Energy Skate Park
Equation Grapher
Estimation

F

Faraday’s Electromagnetic Lab
Faraday’s Law
Forces in 1 Dimension
Fourier: Making Waves
Friction

G

Gas Properties
Gene Machine: The Lac Operon
Generator
Geometric Optics
Glaciers
Gravity Force Lab
The Greenhouse Effect

J

John Travoltage

L

Ladybug Motion 2D
Ladybug Revolution
Lasers
Lunar Lander

M

Magnet and Compass
Magnets and Electromagnets
Masses & Springs
Maze Game
Microwaves
Models of the Hydrogen Atom
Molecular Motors
Motion in 2D
The Moving Man
My Solar System

N

Natural Selection
Neon Lights & Other Discharge Lamps
Nuclear Fission

O

Ohm’s Law
Optical Quantum Control
Optical Tweezers and Applications

P

Pendulum Lab
pH Scale
Photoelectric Effect
Plinko Probability
Projectile Motion

Q

Quantum Bound States
Quantum Tunneling and Wave Packets
Quantum Wave Interference

R

Radio Waves & Electromagnetic Fields
Radioactive Dating Game
The Ramp
Reactants, Products and Leftovers
Reactions & Rates
Resistance in a Wire
Reversible Reactions
Rutherford Scattering

S

Salts & Solubility
Self-Driven Particle Model
Semiconductors
Signal Circuit
Simplified MRI
Sound
States of Matter
Stern-Gerlach Experiment
Stretching DNA

T

Torque

V

Vector Addition

W

Wave Interference
Wave on a String

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Patrocinantes del proyecto PhET

El proyecto PhET es posible gracias a los siguientes patrocinantes:

  • C. Wieman and S. Gilbert.

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Simulación francesa: La pendiente (modelo matemático)

4 febrero, 2010

Le ofrecemos aquí una rampa móvil.

Puede cambiar la altura (haga clic en las dos flechas ubicadas en la parte superior de la rampa y arrastre el cursor).

Puede cambiar la posición del carro (haga clic en el vehículo y arrastre el cursor a lo largo de la rampa).

Una vez que haya seleccionado la altura de la rampa (nivel de inclinación) y posición de carro, haga clic en el botón Lancer.

¡Feliz experimentación!

Autores: Michel Desbiens y Patrick Moisan.
Programación Flash: iXmédia.

Este es un ejemplo de una simulación no inmersiva. El usuario interactúa con la simulación para establecer un modelo matemático. Además, la simulación no está conectada a un LMS.

Sobre este experimento virtual

La pendiente

Un pequeño laboratorio virtual para practicar sus conocimientos sobre las funciones. El reto: realizar las mediciones necesarias para establecer la descripción de un modelo matemático que permite describir una función.

Sugerencia: Si se mueven muchas “cosas” a la vez, se dificulta la descripción de lo que observamos… usted debe tomar decisiones.

Objetivo de aprendizaje: Programa de Matemáticas 426 y 436.

Descripción general del experimento virtual

Uno de los grandes logros de la ciencia es analizar eventos de la vida real. La matemática permite hacer predicciones gracias al análisis de las variables que definen las funciones.

Para realizar un análisis necesitará conocer el modelo matemático que describe la función de la situación real.

Objetivo de la actividad interactiva

Desarrollar un modelo matemático que permita predecir el comportamiento de un pequeño carro colocado sobre una rampa inclinada.

Para hacer esto usted deberá:

1 – Identificar los diversos factores que pueden variar.

2 – Cambiar las variables seleccionadas, garantizando que todos los demás factores se mantienen constantes.

3 – Establecer una relación funcional entre las dos variables seleccionadas.

4 – Establecer un modelo predictivo adaptado a un plan de trabajo (propuesto por usted). Tendrá un tiempo limitado para ello y lo presentará por escrito.

El modelo ayudará a predecir el tiempo requerido para que el carro llegue a la parte inferior de la pendiente en cualquier posición de partida.

Secuencia de realización de la actividad interactiva

• Realizar una presentación completa y cuantificar (con el apoyo de figuras) el fenómeno. Debe especificar la forma de medir cada variable y el valor de las constantes críticas.
• Recopilar datos necesarios para establecer las tablas de valores. (Para obtener un modelo de predicción adecuado es necesario recopilar suficientes datos).

• Representar gráficamente la relación funcional (sugerencia: usar el software).

• Identificar:

a. El modelo matemático que permita esteblecer la regla que define la función (utilizar hojas de cálculo, por ejemplo).

b. La tendencia lineal (realizar un análisis estadístico: regresiones lineales). Éstas serán las representaciones gráficas de los diferentes modelos que usted pudrá plantear.

• Lograr la descripción completa de las propiedades de la función.

• Presentar un informe de los experimentos con las herramientas de predicción: las tablas de valores, gráficas, reglas de procedimiento y otros aspectos asociados con su modelo matemático.

¿Durante la experimentación, reflexione sobre los siguientes aspectos?

El uso de la simulación permite considerar varios enfoques, pero al hacerlo, podría ser difícil:

• ¿Identificar qué variables están presentes?

• ¿Cuál es la variable dependiente y cuál es la independiente?

• ¿Se ha asegurado de haber establecido todo lo que no está asociado con la variable independiente y dependiente?

• ¿Tomar nota de las “limitaciones” relacionados con sus elecciones?

• Construir varios gráficos para la misma situación experimental?

Nota

En la simulación se ha tomado en cuenta un factor de fricción. Así, si utilizamos la simulación para una finalidad distinta de la presentada aquí, ésta no coincide con el modelo físico de la teoría cinemática sin fricción.

Habilidades cubiertas

1 – Ser capaz de predecir fenómenos naturales que representan diferentes situaciones funcionales mediante el establecimiento de una función matemática.

2 – Comunicación mediante el lenguaje matemático.

3. Presentar un informe de los experimentos con una descripción detallada de los distintos criterios matemáticos utilizados para resolver el problema.

4. Análisis de las situaciones funcionales utilizando diversos modos de representación.
* Describir e ilustrar la situación estudiada con la finalidad de definir las variables (independientes y dependientes) y constantes críticas.
* Presentar de las tablas de valores.
* Presentar gráficos.
* Presentar las ecuaciones.

Fuente original de esta simulación interactiva francesa. (adpatado con permisos y con propósitos exclusivamente educativos)