1.1 Miembros del grupo.
Profesores: William Javier Herrera, Herbert Vinck, Jo´se Daniel Muñoz, john Sandino, Carlos Perilla y Shirley Gómez. Todos con título de Maestría y Doctorado en Física.
Estudiantes: Carlos Alberto Gómez Tarazona (Doctorado en Ciencias, Física ), Mayckol Jesid Morales Castro. (Maestria en Ciencias - Física), Diego Manjarres (Doctorado en Ciencias - Física),
1.2 Objetivos y Motivación
En virtud de la rapidez con la que crece el acervo cultural de la Física y otras disciplinas afines, es importante que la instrucción impartida en los diversos currículos de las carreras de Física o carreras que requieran a la Física como instrumento, sea cada vez mas rápida clara y eficiente, puesto que como consecuencia inmediata, el estudiante debe asimilar los conocimientos cada vez con mayor prontitud. Es por lo tanto un reto lograr una formación sólida y crítica en un tiempo cada vez más breve.
Otro aspecto que limita el tiempo de formación de los estudiantes en Física y carreras afines, es la creciente necesidad de una formación interdisciplinaria que permita resolver problemas complejos que requieren el concurso de más de una disciplina. Esto trae como consecuencia la necesidad de abrir espacios de formación integral en las estructuras curriculares de las carreras de Física o de áreas afines, lo cual reduce naturalmente el espacio tradicionalmente asignado en los currículos a la formación puramente disciplinar. Lo anterior plantea dos retos inmediatos (a) Mayor eficiencia en el desarrollo de la formación disciplinar y (b) el desarrollo de competencias que permitan al estudiante resolver problemas en escenarios diferentes a su disciplina, pero partiendo de su formación disciplinar. Es esencial comprender que una interdisciplinariedad eficiente solo se logra si se consigue un formación disciplinar fuerte.
Con referencia al desarrollo de competencias generales y específicas, es uno de los objetivos del grupo trabajar aspectos metodológicos que contribuyan a la adquisición de competencias por parte de los estudiantes. En particular, se observa que tanto en las estructuras curriculares actuales como en los textos con los cuales se desarrollan los contenidos de los cursos, hay una notable ausencia de competencias propositivas, que en Física se traducen usualmente en generación de ansatz, suposiciones fenomenológicas, modelación etc. Por esta razón, el grupo considera de vital importancia fortalecer este tipo de competencias en los contenidos de los cursos.
Un problema general en los cursos de Física consiste en lograr un equilibrio entre el entendimiento conceptual y la habilidad matemática, es decir en el enlace entre los conceptos y los métodos que pueden dar una enseñanza eficaz, de aquí se inspira el nombre del grupo: Enseñanza, conceptos y métodos en Física. El acercamiento a este equilibrio es otro de los propósitos del grupo, y debe ser monitoreado en todas las etapas de formación: básica intermedia y avanzada.
|
A partir de la experiencia adquirida en la enseñanza de cursos de Física a nivel universitario, se ha logrado identificar aspectos formales de las teorías que deben ser ampliados y explicados de una manera pedagógica, ya que los libros omiten algunas explicaciones. Por ejemplo se ha explicado de una manera formal la condición necesaria y suficiente de la relación entre la conservación del momento lineal y la tercera ley de Newton. En esta misma línea se ha analizado la transformación de torques en distintos sistemas de referencia, lo cual es importante en el tratamiento de problemas del sólido rígido. Se ha investigado sobre la covarianza del teorema del trabajo y la energía, lo cual puede ilustrar el hecho de que la fuerza normal puede realizar trabajo en algunos sistemas de referencia, como también el hecho de que se pueda asociar un potencial efectivo a las fuerzas ficticias, lo cual es no estándar en los textos de Física general. En el área de Electromagnetismo se ha empleado el método de las imágenes con el fin de calcular la energía interna de sistemas electrostáticos, lo cual también es no estándar, también se ha analizado de una manera formal el cálculo de la matriz de capacitancia en sistemas de conductores.
Se ha empleado métodos variacionales con el fin de dar solución a problemas aplicados, como el cálculo del momento de inercia de sólidos de revolución, y la minimización del periodo de un péndulo físico. Estos trabajos previos han conllevado a dar respuesta al problema de encontrar el perfil óptimo para minimizar la potencia disipada de un sólido que gira en un líquido, lo cual es muy útil desde el punto de vista de la ingeniería para diversas aplicaciones. |
Innovar en la enseñanza de los conceptos en Física, en particular en el área de Mecánica clásica y Electromagnetismo, desde un punto de vista formal y aplicado.
Contribuir a la Enseñanza de la Física a nivel universitario.
Emplear los métodos variacionales para dar respuesta a problemas aplicados en Física e Ingeniería.
|
A través del estudio del péndulo paracónico simétrico se ha formado un estudiante de Doctorado dentro del grupo, el cual está vinculado actualmente como profesor en el Departamento de Física y Electrónica de la Universidad de Córdoba. Se plantea a futuro iniciar una colaboración, lo que hace posible un intercambio permanente de experiencias y aportar al mejoramiento de la física en esta región. El estudio del péndulo paracónico al ser un tema abierto y de interés para la mecánica aplicada, esperamos que tenga resultados con impacto a nivel internacional, contribuyendo a la visibilidad de la Universidad Nacional en el exterior.
Se han publicado tres artículos en la revista American Journal of Physics, con lo cual esperamos que el impacto afecte la comunidad de enseñanza de la física a nivel universitario, y lleguen a utilizarse como material complementario en los cursos de Física.
|
