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Como miembro de la Sociedad Científica Fresnillense  A.C., tengo la arraigada convicción de fomentar la ciencia en nuestro entorno social, es por ello que procuramos impulsar proyectos científicos en nuestros contextos y labores cotidianas, prueba de ello es la presentación  en este artículo  de dos propuestas educativas  que consisten en el desarrollo y aplicación de dos prototipos; uno matemático  intitulado: “Elipsógrafo” y el otro Físico, bajo el nombre de “Lámpara Casera”.

PROTOTIPO I  “ELIPSÓGRAFO”

Una de las materias que se trabajan en bachillerato es la de geometría analítica, que suele formalizarse bajo el nombre de “Matemáticas III” en el sistema educativo Mexicano, en ella se trabaja el tema de las cónicas, que son curvas que resultan de la intersección entre un cono y un plano, como se  puede apreciar en la figura I.

FIGURA I. “CÓNICAS”

La propuesta del prototipo número uno se centra en la cónica denominada “Elipse”, que se puede definir como un lugar geométrico  de todos los puntos de un plano de manera  que la suma de las distancias a otros dos puntos fijos llamados focos es constante, como se puede apreciar en la figura II.

FIGURA II. “LA ELIPSE”

La elipse es una entidad matemática que aparece en nuestra realidad inmediata, sobre todo en la forma y diseño de diversos objetos que usamos comúnmente, pero la aparición mas destacada figura en el movimiento planetario, cada planeta de nuestra galaxia gira alrededor del sol siguiendo órbitas elípticas.

Nuestro prototipo se centra en el diseño de un Elipsógrafo, es decir, un aparato que sirve para dibujar elipses, para ello nos centraremos en el “Compás de Arquímedes”, que es un diseño que que se le atribuye al gran matemático griego de la antigüedad , tal diseño se muestra en la figura III.

FIGURA III. “COMPÁS DE ARQUÍMEDES O ELIPSÓGRAFO”

El material que se emplea para construir el elipsógrafo como se menciona en diversas fuentes de información es:

Para el cuadrante:
1 cuadrado 23×23 cm
4 cuadrados 11×11 cm
4 cuadrados 10×10 cm
Para los cursores
2 rectángulos 3×1 cm
2 molduras cuadradas 1x1x3 cm que se montan sobre los rectángulos anteriores.
Para el brazo
Una moldura plana, dos trornillos y 4 arandelas que facilitan el juego (en cada tornillo se pone una arriba y otra abajo).
Para sugetar el lapiz o la tiza un rectángulo agujereado que se fija con pegamento y un tornillo al extremo del brazo.
Además de pegamento de contacto y un papel de lija para los ajustes.

Cabe resaltar, que para construir este prototipo, el estudiante puede valerse de la ayuda de un experto en la madera, en este caso un carpintero.Una vez que se construye el elipsógrafo con los materiales antes citados, el resultado final debe ser algo parecido a la figura IV.

FIGURA IV. “MECANISMO DEL COMPÁS DE ARQUÍMEDES”

Este prototipo fue diseñado por mis alumnos en una preparatoria de la ciudad de Fresnillo Zacatecas México: “Preparatoria y Academia Remington”, como proyecto final de la materia de Matemáticas III, tal como se aprecia en la figura V.

FIGURA V “DISEÑO DE ELIPSÓGRAFO POR ALUMNOS DE BACHILLERATO”

La experiencia a voz de los propios alumnos, fue placentera y en demasía agradable, incentivando su capacidad de creatividad y reflexión, además de aterrizar en la práctica los conocimientos teóricos abordados en el aula de clases.

PROTOTIPO II  “LÁMPARA CASERA”

Otra de las materias que se trabajan a nivel medio superior en el sistema educativo Mexicano es Física II, en ella se desarrollan tópicos como el calor, temperatura, la electricidad y el magnetismo, el presente prototipo se centra en el eje de la electricidad, en donde se pretende diseñar y elaborar una lámpara casera haciendo uso de materiales que suelen desaprovecharse en los hogares de las personas.

Primeramente partimos de que una lámpara es un  dispositivo que produce luz a partir de un suministro eléctrico,tal como se puede apreciar en la figura VI,cabe recalcar que la mayor función de una lámpara es proporcionar luz en horarios nocturnos.

FIGURA VI “EJEMPLO DE LÁMPARA ELÉCTRICA”

El diseño de una lámpara casera implica generalmente los siguientes materiales:

  • Clavija
  • Cable especial para Lámpara
  • Base Socket
  • Foco
  • Interruptor

En la figura VII, se visualiza el diagrama de conexión de una lámpara:

FIGURA VII “CIRCUITO ELÉCTRICO PARA UNA LÁMPARA”

Este prototipo fue diseñado por mis alumnos en una preparatoria de la ciudad de Fresnillo Zacatecas México: “Preparatoria y Academia Remington”, como proyecto final de la materia de Física II, tal como se aprecia en la figura VIII.

FIGURA VIII “EXPOSICIÓN DE LÁMPARAS CASERAS POR ALUMNOS”

Los resultados obtenidos fueron sorprendentes; diseños creativos e ingeniosos por parte de los estudiantes, donde vieron posible la aplicación de temas teóricos de la electricidad en la consolidación de un artefacto que satisface necesidades en sus hogares, se brindaron algunos consejos en algunos casos como mejoras a sus diseños, la actividad fue más que placentera  según comentarios de los propios alumnos.

DATOS PARA CITAR ESTE ARTÍCULO:


José de Jesús Camacho Medina (2019). Prototipos Educativos de Matemáticas y Física para Bachillerato [en línea]. Disponible en Revista MasScience: https://www.masscience.com/2019/12/10/prototipos-educativos-de-matematicas-y-fisica-para-bachillerato/

AUTOR DEL ARTÍCULO :


Profesor e Ingeniero José de Jesús Camacho Medina Miembro de La Sociedad Científica Fresnillense A.C.


BIBLIOGRAFÍA


ELLIPSE  «Elipse». Weisstein, Eric W. MathWorld (en inglés). Wolfram Research.
ELIPSE  «Elipse». Enciclopedia Wikipedia.
ELIPSÓGRAFO Elipsógrafo o Compás de Arquímedes. Aprender y Enseñar Matemáticas (2017)
LÁMPARA  «Lámpara». Enciclopedia Wikipedia.
CIRCUITO ELÉCTRICO PARA  «Circuito». Facilisimo.

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