Licenciatura en Física

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Secuencia didáctica para la enseñanza del movimiento de caída libre desde un enfoque histórico y experimental.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Benavides Rivera, Hugo David; Sierra Vargas, Giovanny
El trabajo titulado “Secuencia didáctica para la enseñanza del movimiento de caída libre desde un enfoque histórico y experimental” presenta el diseño e implementación de una propuesta pedagógica dirigida a estudiantes de grado noveno, con el propósito de favorecer la comprensión del movimiento uniformemente acelerado y el desarrollo del pensamiento científico. La investigación surge ante las dificultades recurrentes en la enseñanza de la física, particularmente en la persistencia de concepciones intuitivas sobre la caída de los cuerpos y en el predominio de metodologías centradas en la aplicación mecánica de fórmulas. El marco teórico se fundamenta en la reconstrucción histórica del concepto de caída libre, desde la visión aristotélica hasta los aportes de Galileo Galilei y el uso del plano inclinado como estrategia experimental. Esta perspectiva histórica se articula con enfoques pedagógicos como el aprendizaje significativo y la enseñanza por indagación. La secuencia didáctica se estructura en fases de apertura, desarrollo y cierre, integrando actividades experimentales, discusión conceptual y el uso del software Tracker como herramienta de análisis. Metodológicamente, el estudio adopta un enfoque cualitativo y formativo, basado en el análisis de producciones y discusiones de los estudiantes. Los resultados evidencian avances en la comprensión de la aceleración constante y en la articulación entre observación, experimentación y modelación matemática. Se concluye que la integración de historia, experimentación y tecnología fortalece la enseñanza del movimiento de caída libre en educación secundaria.
Estrategia de enseñanza y evaluación basada en actividades experimentales para la comprensión de la inducción electromagnética mediante un cargador inalámbrico en estudiantes de grado undécimo.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) López Valencia, John Anderson; Moreno Otero, Francis
El presente trabajo tiene como objetivo evaluar una estrategia de enseñanza y evaluación basada en actividades experimentales orientadas a favorecer la comprensión del concepto de inducción electromagnética y su aplicación en la vida cotidiana, a partir del funcionamiento de un cargador inalámbrico de telefonía móvil en estudiantes de grado undécimo. La propuesta se fundamenta en la articulación entre fenómenos eléctricos y magnéticos, con una secuencia progresiva de actividades experimentales que incluye en el uso del electroscopio, el estudio del campo magnético, la relación entre corriente eléctrica y magnetismo, y la construcción de un prototipo de cargador inalámbrico. La estrategia se implementó bajo un enfoque de evaluación para el aprendizaje, utilizando instrumentos como rúbricas, listas de chequeo, bitácoras y un quiz final, con el fin de valorar los componentes conceptuales, procedimentales y actitudinales del aprendizaje de los estudiantes. Inicialmente, se aplicó una evaluación diagnóstica que permitió identificar los conocimientos previos de los estudiantes, evidenciando concepciones parciales y confusas sobre los fenómenos eléctricos y magnéticos, así como un desconocimiento del concepto de inducción electromagnética. Los resultados obtenidos muestran que una proporción significativa de los estudiantes logró explicar el funcionamiento del cargador inalámbrico a partir del principio de inducción electromagnética con sus propias palabras. Sin embargo, también se hallaron dificultades en algunos grupos relacionadas con la participación, la motivación y la relación entre teoría y experimentación, lo cual permitió reconocer limitaciones en la planeación y en la implementación de la estrategia. Finalmente, el análisis de los resultados evidencia que las actividades experimentales constituyen una herramienta pertinente para la enseñanza de la inducción electromagnética, al facilitar la conexión entre teoría y práctica y promover un aprendizaje significativo. Por otro lado, se resalta la importancia de la evaluación como un proceso formativo que permite reflexionar sobre la práctica docente y orientar mejoras en el diseño de estrategias de enseñanza y evaluación.
El ojo y la experiencia de la imagen. Secuencia experimental sobre la visión y la formación de imágenes.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Poveda Sarmiento, David Alejandro; Garzón Barrios, Marina
En este trabajo se analizan las descripciones e interpretaciones que los estudiantes elaboran a partir de una secuencia de enseñanza sobre la visión y la formación de la imagen, considerando la direccionalidad del rayo como un invariante en la explicación de la propagación de la luz. El estudio surge del interés por comprender cómo los estudiantes construyen conceptos acerca de los fenómenos ópticos, dado que la enseñanza de la óptica suele centrarse en la memorización de leyes más que en la comprensión de los procesos involucrados. En particular, se observa que la formación de la imagen no siempre se hace explícita en sus explicaciones, especialmente en lo relativo a la inversión de la imagen en el ojo humano, lo que pone de manifiesto la complejidad conceptual de entender la relación entre el objeto, el rayo y la proyección visual. La investigación se desarrolla desde un enfoque cualitativo, mediante el análisis de las producciones estudiantiles generadas en el marco de una secuencia didáctica orientada al estudio de la visión y la formación de imágenes en el ojo humano.
Construcción de efectos sobre el fenómeno de la radiación ultravioleta desde una perspectiva fenomenológica e histórico crítica.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Diaz Amado, Leidy Dayanna; Garzón Barrios, Marina
La presente monografía propone recuperar la percepción directa del mundo como fundamento del proceso de conocer, a partir de una perspectiva fenomenológica e histórico-crítica de la enseñanza de la física. En particular, indaga sobre los efectos del fenómeno de la radiación ultravioleta con el fin de identificar rutas de trabajo experimental pertinentes para contextos de aula. Dado que la radiación ultravioleta no es accesible de manera inmediata a los sentidos, el trabajo se centra en la construcción de efectos visibles, tales como: el efecto fotoquímico, la fluorescencia y la fosforescencia, los cuales permiten inferir su presencia y la organización del fenómeno. A partir de un enfoque histórico-crítico y hermeneútico, se analizan los aportes de científicos de comienzos del siglo XIX como Johann Wilhelm Ritter, Thomas Johann Seebeck y Edmond Becquerel, con el fin de comprender cómo este fenómeno fue inicialmente percibido y organizado antes de su formalización teórica. En diálogo con la fenomenología hermenéutica, la investigación articula el análisis de textos originales con la sistematización de la experiencia en primera persona durante la construcción experimental de los efectos. Como resultado, se estructura una propuesta experimental innovadora y accesible para grados 10° y 11°, que reivindica el papel de la experiencia, el análisis histórico y la producción de efectos visibles como ejes centrales para la enseñanza-aprendizaje de la radiación ultravioleta.
De la noción de materia al modelo nuclear : un análisis histórico desde el atomismo clásico hasta el surgimiento de la física nuclear.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Bernal Viuche, Jonathan; Ávila Torres, Sandra Bibiana
Este trabajo presenta un análisis histórico conceptual sobre la evolución del concepto de átomo y del núcleo atómico como objeto específico de estudio. Se parte del atomismo clásico en la Grecia antigua y se examinan las transformaciones conceptuales que condujeron a la consolidación del atomismo moderno y de la física nuclear. Se enfatiza el establecimiento del núcleo atómico a comienzos del siglo XX como un punto de inflexión fundamental, impulsado por los estudios sobre radiactividad y los avances experimentales que dieron origen a la física nuclear. El recorrido culmina en 1939 con el descubrimiento de la fisión nuclear, hecho que consolidó el conocimiento teórico del núcleo. La investigación se organiza en tres capítulos: el primero aborda el desarrollo del atomismo desde sus orígenes filosóficos hasta el modelo de Thomson; el segundo analiza el surgimiento del concepto de núcleo atómico y el cambio en la concepción del átomo; y el tercero examina los avances experimentales y debates teóricos hasta 1939. Finalmente, se propone una reflexión orientada a la enseñanza del átomo en la educación media, promoviendo una comprensión más crítica, histórica y contextualizada del conocimiento.
Secuencia didáctica basada en la trampa de iones para la enseñanza de la superposición y la cuantización.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Campos Torres, Santiago; Otero Moreno, Francis
Este trabajo presenta el diseño y validación de una secuencia didáctica basada en la representación de una trampa de iones para la enseñanza de la superposición cuántica y la cuantización, ante la ausencia de la mecánica cuántica en el currículo de bachillerato colombiano, se propone una estrategia experimental accesible estructurada en tres sesiones bajo el enfoque de aprendizaje por indagación esta propuesta fue validada mediante la revisión por pares académicos, confirmando su coherencia pedagógica, rigor conceptual y viabilidad.
Análisis físico y geométrico de un modelo de universo realista a través de Inniverse.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Beltran Niño, Julian Stiven; Cruz Bonilla, Yesid Javier
Este trabajo analiza la dinámica del universo mediante la relatividad general, contrastando el modelo estándar Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW) con la métrica de Lemaître-Tolman-Bondi (LTB), la cual incorpora anisotropías locales y variaciones en la densidad de materia-energía. Se proponen tres configuraciones geométricas (silla de montar, toroide o dona, y "cubeta de huevos") para estudiar la evolución del universo, manteniendo la distribución de materia y variando la función de curvatura. Utilizando el aplicativo Inniverse para el análisis de parámetros, se encuentra que una densidad de materia con decrecimiento exponencial genera un factor de escala estrictamente creciente. Esto confirma que los modelos planteados describen universos abiertos, donde las funciones geométricas imponen restricciones de curvatura congruentes con la evolución física.
Tránsito del pensamiento lineal al pensamiento complejo mediante el análisis de los fenómenos como el de cavitación y el tráfico vehicular.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Segura Gutiérrez, Daniel Camilo; Garzón Lombana, Eduardo
La investigación aborda el tránsito del pensamiento lineal al pensamiento complejo en estudiantes de Licenciatura en Física de la UPN, a partir del estudio de la cavitación hidrodinámica y el tráfico vehicular. Se busca superar el enfoque determinista y reduccionista en la enseñanza de la física, incorporando nociones de no linealidad, emergencia, adaptabilidad y mirada sistémica. Se diseña e implementa una secuencia de enseñanza–aprendizaje con metodologías activas, uso de TIC, un modelo de autómata celular para el tráfico y una práctica experimental de cavitación. Bajo un enfoque cualitativo, se analizan registros de clase, producciones estudiantiles y una rúbrica que permite ubicar las respuestas entre estructuras de pensamiento lineal y complejo. Los resultados muestran avances en la identificación de múltiples variables, en el reconocimiento de relaciones no lineales y en la formulación de explicaciones más integrales. Se concluye que la estrategia es pertinente para introducir el pensamiento complejo en el aula de física y puede adaptarse a otros contextos formativos. Se concluye que la estrategia es pertinente para introducir el pensamiento complejo en el aula de física y puede adaptarse a otros contextos formativos.
Simulación del experimento de Stern-Gerlach para sistemas de espín ½.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Martínez Quintero, María Alejandra; Méndez Hincapié, Néstor Fernando
Este trabajo de grado presenta el diseño, desarrollo y validación de una simulación interactiva del experimento de Stern-Gerlach dirigida a la enseñanza de conceptos fundamentales de mecánica cuántica en educación superior. La investigación surge de la identificación de limitaciones en simulaciones existentes, particularmente en la representación de estados puros y mezclados, y la superposición cuántica. Mediante una metodología de diseño educativo y desarrollo en Unity 6, se implementó un prototipo que incorpora el formalismo de matrices densidad, permite el control de parámetros experimentales e incluye una guía didáctica estructurada en tres fases (antes, durante y después). La validación por expertos confirmó su pertinencia conceptual, rigor científico y potencial pedagógico para abordar dificultades de aprendizaje en física cuántica, constituyendo un aporte significativo a los recursos educativos digitales en el área.
Una propuesta didáctica para la enseñanza de las ondas mecánicas en aulas inclusivas.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Arias Cifuentes, Jose Jaider; Oviedo Gantiva, Johan Nicolas; Calderón Devia, Jhon Wilson
El trabajo de grado, titulado "Una Propuesta Didáctica para la Enseñanza de las Ondas Mecánicas en Aulas Inclusivas", buscar abordar la problemática sobre la escasa disponibilidad de material didáctico multisensorial para la enseñanza las ondas mecánicas y sus propiedades, en aulas inclusivas compuestas por estudiantes oyentes y con diversidad auditiva. El objetivo principal es promover la construcción de conocimiento sobre las ondas mecánicas y sus propiedades (amplitud, frecuencia, longitud de onda, nodos y antinodos, compresión y rarefacción) por medio de actividades experimentales multisensoriales, ofreciendo una comprensión que permita superar las barreras comunicativas y perceptivas en el aula. Para lograrlo, se diseñó e implementó una secuencia didáctica que incluye actividades introductorias sobre el Movimiento Armónico Simple, y experimentos como el Tubo de Rubens y el Tubo de Kundt, priorizando las experiencias multisensoriales. Las conclusiones del trabajo de grado, muestran que el diseño e implementación de las diferentes estrategias llevadas al aula lograron propiciar la participación activa y aprendizaje significativo sobre el papel del experimento, ondas mecánicas y sus propiedades. Por último, se demostró que las actividades experimentales multisensoriales son una herramienta eficaz para la construcción del conocimiento científico y pensamiento crítico, fomentando así la curiosidad de los estudiantes hacia la física.
Descripciones sobre la concepción de tiempo : un contraste sobre las ideas clásicas y la relación con su enseñanza.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Castro Pérez, Julián David; Ávila Torres, Sandra Bibiana
El trabajo de grado aborda la problemática sobre el reduccionismo del concepto de tiempo en la enseñanza de la física (especialmente en cursos iniciales de pregrado) pues se reduce a una simple variable en una ecuación, despojándolo de su riqueza histórica y filosófica. El objetivo principal de la investigación es realizar un análisis comparativo de las concepciones clásicas del tiempo, según Isaac Newton, Gottfried Leibniz y sus predecesores en cuanto a influencia previa, para luego generar una estrategia de enseñanza que fomente una reflexión profunda del concepto. La monografía se desarrolla en tres capítulos como sigue: en el primero se examina la trayectoria histórica de las concepciones de tiempo en pensadores previos a Newton, desde las civilizaciones primigenias, la antigua Grecia y la Edad Media hasta el Renacimiento. En el segundo capítulo; se establece el contraste fundamental entre las concepciones de la mecánica clásica: los tiempos absoluto y relativo de Newton y el tiempo relacional de Leibniz. En el tercer capítulo se propone una estrategia didáctica para introducir explícitamente estas discusiones conceptuales en el aula, buscando ir más allá del reduccionismo operacional.
Potenciando competencias en la solución de problemas del MRUA : propuesta de una secuencia didáctica para estudiantes de grado décimo.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Lozano Vargas, Steven Alejandro; Trujillo Téllez, Judith
En el presente documento se plantea una propuesta de secuencia didáctica fundamentada en el modelo pedagógico Enseñanza para la Comprensión (EpC), cuyo propósito central es fortalecer en los estudiantes las competencias de análisis, argumentación y resolución de problemas asociados al Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (MRUA). La propuesta parte de la premisa de que la comprensión profunda de los fenómenos físicos debe trascender la memorización mecánica de fórmulas y procedimientos, permitiendo que el estudiante desarrolle una mirada crítica y significativa frente a los conceptos que moviliza al resolver situaciones contextualizadas. Para la construcción y validación de esta secuencia, se llevó a cabo un proceso de consulta con expertos en didáctica de la física mediante entrevistas semiestructuradas. Este diálogo académico no solo permitió contrastar la propuesta inicial con la experiencia de docentes-investigadores, sino también identificar aspectos susceptibles de mejoramiento. El análisis de la información se realizó empleando un procedimiento de codificación axial y selectiva, lo que facilitó la identificación de patrones, relaciones y categorías relevantes para robustecer la estructura de la secuencia didáctica. La propuesta final se organiza en tres sesiones, cada una compuesta por cinco actividades cuidadosamente diseñadas para favorecer el desarrollo gradual de las competencias mencionadas. Asimismo, se tuvieron en cuenta las particularidades de los contextos educativos rurales y urbanos, incorporando ajustes que permiten la implementación flexible de las actividades según las características de cada entorno. Cada sesión cuenta con un objetivo general y varios objetivos específicos, los cuales se desglosan a su vez en metas por actividad, garantizando la coherencia interna y la progresión conceptual dentro de la secuencia. Finalmente, se incluyen rúbricas de evaluación que permiten valorar el avance de los estudiantes durante la implementación de la propuesta. Estas herramientas de evaluación formativa facilitan la identificación de logros y dificultades, aportando evidencia sistemática del proceso de aprendizaje y asegurando que la secuencia didáctica no solo promueva la comprensión profunda, sino que también brinde criterios claros para la toma de decisiones pedagógicas.
Construcción de un cohete a escala : experiencia didáctica para introducir las tres leyes de Newton mediante el aprendizaje basado en proyectos.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025-12-04) Londoño Zea, Luis Felipe; Trujillo Téllez, Judith
La enseñanza de la física en la educación media suele enfrentar dificultades derivadas de enfoques tradicionales centrados en la memorización de fórmulas y la transmisión de contenidos abstractos, lo que limita la comprensión significativa y el interés de los estudiantes. Frente a este desafío, el Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) se presenta como una estrategia pedagógica que articula teoría y práctica mediante la resolución de problemas reales, promoviendo la participación activa, la autonomía y el trabajo colaborativo. Este estudio implementó una experiencia didáctica con estudiantes de grado décimo, tomando como eje la construcción y lanzamiento de un cohete escolar para favorecer la comprensión de las tres leyes de Newton. El proyecto se desarrolló en tres fases: indagación de ideas previas y motivación, experimentación guiada para el estudio conceptual, y elaboración y prueba del prototipo. A lo largo del proceso se analizaron avances en la comprensión conceptual, la comunicación, la argumentación y el trabajo en equipo, evidenciando el potencial del ABP como metodología para fortalecer el aprendizaje de la física desde experiencias contextualizadas, significativas y motivadoras. Los resultados muestran que la cohetería escolar constituye un escenario propicio para acercar la ciencia a los estudiantes de manera práctica y formativa.
Estudio de estados cuánticos aplicados a la computación cuántica : el caso del qubit topológico.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Rojas Sanchez, Daniel Ricardo; Ávila Torres, Sandra Bibiana
El presente trabajo de grado aborda la desconexión curricular entre la enseñanza tradicional de la física y el auge de las tecnologías cuánticas. Mediante una metodología de análisis documental, se desarrolla un estudio de caso comparativo entre los fundamentos físicos del qubit superconductor (tipo Transmon) y el qubit topológico, contrastando la madurez tecnológica del primero con la robustez intrínseca del segundo, basada en anyones no abelianos. La investigación utiliza esta comparación para evaluar la viabilidad y pertinencia de introducir temáticas de computación cuántica en la educación media y universitaria del contexto colombiano. Se concluye que, pese al desafío que impone la abstracción matemática, la integración de estos contenidos es necesaria para renovar el rol docente, sirviendo como vehículo articulador entre los principios fundamentales de la física y las demandas tecnológicas contemporáneas.
Diseño de una unidad didáctica para la enseñanza del concepto de temperatura desde una perspectiva CTSA a estudiantes del grado noveno del colegio Alfonso Reyes de Soacha.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Galindo Guapacho, José Manuel; Garzón Barragán, Isabel
Este trabajo de grado, se basa en el diseño e implementación de una unidad didáctica desde la perspectiva CTSA para la enseñanza del concepto de temperatura, como propuesta de investigación desarrollada en el colegio Alfonso Reyes de soacha. En el documento encontrará el marco contextual, los objetivos de investigación, la propuesta de unidad didáctica para docentes, los resultados de implementación y análisis, finalmente las conclusiones y anexos.
Aproximación a la idea de campo eléctrico desde la perspectiva de Faraday y Maxwell.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Chaparro Moya, José Santiago; Cárdenas Valbuena, Diana Yised
La presente monografía propone una aproximación al concepto de campo eléctrico desde una perspectiva histórico-fenomenológica fundamentada en los aportes de Michael Faraday y James Clerk Maxwell. El trabajo parte de una problemática observada en la enseñanza de la electrostática en la educación media, donde el campo eléctrico suele ser abordado como una entidad puramente matemática, desconectada de los fenómenos físicos y del pensamiento científico que dio origen al concepto. A través de un análisis crítico de fuentes primarias y secundarias —incluyendo los Experimental Researches de Faraday y el Treatise on Electricity and Magnetism de Maxwell— se reconstruye la evolución de la idea de campo como entidad física con propiedades sustanciales, capaz de mediar las interacciones eléctricas en el espacio. Esta reconstrucción se complementa con una reflexión fenomenológica que permite resignificar el papel del experimento como objeto de estudio y generador de conocimiento en el aula. El trabajo culmina con el diseño de una propuesta didáctica estructurada en torno a montajes experimentales que permiten la visualización de las interacciones eléctricas, con el objetivo de facilitar la comprensión del campo eléctrico como magnitud física, promoviendo así una enseñanza más significativa de la electrostática. Se concluye que la articulación entre teoría, historia y fenómeno favorece una comprensión más profunda del concepto de campo, tanto en su dimensión conceptual como pedagógica.
Café : Wikipedia como estrategia para aproximarse a la construcción del concepto de radiación.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Cortés Morales, Sergio Nicolás; Barragán Parra, John Edward
Este trabajo presenta una propuesta pedagógica que utiliza Wikipedia como herramienta colaborativa para mejorar la comprensión del concepto de radiación en estudiantes de Licenciatura en Física. Se enmarca en un enfoque cualitativo y de investigación-acción educativa, abordando las dificultades epistemológicas y las concepciones alternativas que limitan el aprendizaje significativo de este concepto. La propuesta se desarrolla en el marco del programa “Leamos Wikipedia en el Aula”, incorporando metodologías activas como el World Café. Se diseñaron e implementaron tres módulos —Acceso, Evaluación y Creación— que fomentan el pensamiento crítico, la alfabetización digital y el trabajo colaborativo. El marco teórico articula perspectivas disciplinares, socioconstructivistas y pedagógico-legales, integrando aportes de autores como Ausubel, Vygotsky, Novak y Bybee. Los talleres permitieron que los estudiantes analizaran y enriquecieran el artículo “Radiación” en Wikipedia, fortaleciendo sus competencias investigativas y comunicativas. El análisis de resultados evidencia mejoras en la comprensión conceptual y en la capacidad para evaluar y producir información confiable. Se concluye que Wikipedia es un recurso abierto y versátil para democratizar el acceso al conocimiento y promover la participación activa en la construcción científica. Finalmente, se plantean recomendaciones para replicar y ampliar la experiencia en otros contextos educativos.
La irradiación de alimentos : propuesta didáctica para la enseñanza del fenómeno de radiación ionizante.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Estrada Francis, Dunkan Stwar; Moreno Otero, Francis
La motivación central de este trabajo radica en introducir en el ámbito educativo el fenómeno de la radiación ionizante, entendido como un proceso físico que, aunque puede resultar abstracto para muchos estudiantes, cobra relevancia inmediata cuando se vincula con la irradiación de alimentos. Al abordar esta temática, no solo se busca que los alumnos comprendan los principios de la ionización, sino que también se generen espacios de reflexión crítica sobre la problemática social y sanitaria que implica el consumo de productos alimenticios irradiados. En otras palabras, se trata de llevar al aula una cuestión que afecta a toda la sociedad colombiana, incentivar el pensamiento crítico y, en la medida de lo posible, contribuir a la construcción de soluciones informadas. En este caso, la “solución” reside en dotar a los estudiantes y, por extensión, a sus familias de información veraz y sólida que les permita evaluar de manera consciente los beneficios y riesgos asociados a estos alimentos. Cabe destacar que, el proceso de irradiar un alimento no solo involucra procesos físicos, sino que también desencadena reacciones químicas y, posteriormente, cambios biológicos en los microorganismos patógenos presentes en el producto. Esto convierte el tema en un punto de encuentro multidisciplinar donde la física, la química y la biología se articulan en fracciones de segundo.
Software Educativo para la comprensión de las variaciones en las Fases de la Luna en estudiantes de Noveno.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Martínez, Michael; Tuay Sigua, Rosa Nidia
Este trabajo de grado presenta el desarrollo de un software educativo orientado a mejorar la comprensión de las variaciones en las fases de la Luna en estudiantes de noveno grado. Parte de la identificación de dificultades recurrentes en la enseñanza de conceptos astronómicos, especialmente en la relación entre la posición relativa de la Tierra, la Luna y el Sol. La propuesta busca aprovechar las posibilidades de la tecnología como mediación pedagógica para fortalecer la observación, la interpretación y la explicación científica de fenómenos astronómicos. El software permite visualizar las fases lunares desde diferentes perspectivas geográficas y temporales, adaptándose a la ubicación del observador en hemisferio norte o sur. Su diseño incorpora elementos interactivos que favorecen la exploración y la comprensión visual del fenómeno. El desarrollo se apoyó en herramientas de programación y modelado 3D para representar con precisión los movimientos y posiciones de los astros. Se realizó una validación preliminar con estudiantes, obteniendo mejoras en la identificación de fases lunares y en la explicación de sus causas. Además, fomentó el interés y la curiosidad por la astronomía en el aula. La propuesta se presenta como una herramienta que contribuye a la innovación educativa, fortaleciendo la calidad y la equidad en el aprendizaje. El proyecto posee potencial de adaptación a otros contenidos de ciencias naturales, y demuestra que el uso de recursos interactivos y visuales facilita la comprensión de conceptos abstractos, promoviendo un aprendizaje más dinámico y contextualizado.
Análisis geométrico de las formas diferenciales como herramienta de visualización aplicada en la ley de inducción electromagnética.
(Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Rodriguez Villamil, Jean Paul; Cruz Bonilla, Yesid Javier
El presente documento se desarrolla con el objetivo de aplicar el formalismo de las formas diferenciales en la modelación geométrica de la ley de Faraday y representar gráficamente la inducción electromagnética con el fin de evidenciar sus relaciones geométricas e identificar su interpretación estructural. Su desarrollo inicia sobre las nociones de los espacios vectoriales hacia el espacio tangente, presentando los covectores en la noción de 1-forma, presentando sus características, propiedades y operaciones hasta su generalización a k-formas. Define los operadores derivada exterior como su operador dual (Hodge-Star) hasta obtener nuevas expresiones análogas a los operadores vectoriales. Su aplicación se basa en la redefinición en formas diferenciales del tensor electromagnético en relatividad, la definición del operador faraday y obtener expresiones compactas para la inducción electromagnética y la ley Ampere-Maxwell. Finaliza con la aplicación de la formalización en la representación de la inducción electromagnética a través de representaciones en Python y conclusiones a través de sus implicaciones geométricas y de visualización.

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