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    De la física clásica a la moderna : un análisis histórico - matemático sobre la cuantización de la energía por medio del efecto fotoeléctrico.
    (Universidad Pedagógica Nacional, 2020) Ariza Romero, Cindy Natalia; Heredia Heredia, Víctor Andrés
    En este trabajo de grado se realiza un recuento histórico sobre el concepto y formalización del cuanto de energía, utilizando el efecto fotoeléctrico para su explicación. En nuestra formación como docentes nos enseñan la física desde la formalización y poco sobre su desarrollo histórico es así, que retome un fenómeno que fue crucial para la introducción y cambio sobre las perspectiva de entender el mundo, como lo fue el concepto de cuanto de energía que permitió abordar y explicar algunos experimentos como: el efecto fotoeléctrico, radiación del cuerpo negro y espectros atómicos. Por ello elaboro mi trabajo de grado haciendo un recuento histórico sobre el concepto de energía desde la mecánica, termodinámica y electromagnética además, de nombrar los fenómenos controversiales que la física clásica no explico, por ello retomar el concepto de cuanto a partir de Einstein. Por último, explicar el fenómeno de efecto fotoeléctrico a como lo entendemos hoy en día.
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    Unidad didáctica : el efecto fotoeléctrico y su aplicación en paneles solares.
    (Universidad Pedagógica Nacional, 2023) Daza Olmos, Loren Tatiana; Forero Díaz, Sandra Milena
    El presente trabajo de grado se enmarca dentro de la modalidad de experiencia didáctica del Reglamento de Trabajo de Grado de la Licenciatura en Física, abordando la didáctica de la física en un contexto específico. El objetivo es proporcionar una unidad didáctica para docentes de física, centrándose en el efecto fotoeléctrico y sus aplicaciones en paneles solares. La problemática identificada es la falta de comprensión científica detrás de los paneles solares, a pesar de su presencia en el entorno de los estudiantes. La experiencia busca establecer una conexión directa aprovechando la proximidad a los paneles solares, promoviendo una comprensión profunda del tema. Se propone una unidad didáctica diseñada para instituciones con paneles solares, adaptada al estilo de aprendizaje de los estudiantes. La implementación se realiza en el Colegio Ramón B. Jimeno, que utiliza paneles solares desde 2015. Se documenta la implementación, se analizan los resultados y se ofrecen recomendaciones para futuras implementaciones.
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    Una aproximación experimental al estudio sobre el fenómeno de la transformación de la luz en electricidad con sustancias fotosensibles.
    (Universidad Pedagógica Nacional, 2023) Jiménez Jiménez, Juan Camilo; Garzón Barrios, Marina
    Este trabajo de investigación aborda la necesidad de los profesores de ciencias de enseñar de manera integral los fenómenos naturales, no solo transmitiendo conocimientos, sino también fomentando habilidades críticas y guiando a los estudiantes en su exploración científica. Se centra en el fenómeno de la transformación de luz en electricidad, específicamente en el efecto fotoeléctrico. La propuesta incluye el desarrollo de estrategias para acercar a los estudiantes a la producción de experiencias y explicaciones sobre este fenómeno. Se destaca la importancia de abordar el proceso de transformación de magnitudes, considerando los principios de Edmond Becquerel y revisando experiencias del siglo XX. La metodología se basa en la experimentación en el aula, utilizando luz ultravioleta sobre sustancias fotosensibles conectadas a una pila y un medidor de corriente. El texto argumenta que la enseñanza de las ciencias ha estado limitada a la repetición de conceptos teóricos, resultando en memorización sin comprensión. La propuesta busca vincular contextos históricos, experimentales y conceptuales para lograr una comprensión más significativa de los fenómenos naturales. Se reconoce la carencia de información en las escuelas sobre la transformación de luz en electricidad, y se aboga por diseñar entornos de aprendizaje que promuevan nuevas experiencias. La investigación asume la hipótesis de que la actividad experimental reduce la brecha entre los conocimientos científicos y los de los estudiantes, facilitando la comprensión de fenómenos naturales. Se enfoca en el impacto directo de las experiencias en los estudiantes y aborda la complejidad de explicaciones científicas, proponiendo el estudio del efecto fotoeléctrico a través de experiencias más accesibles. Se destaca la importancia de comprender la transformación de la luz en electricidad en términos prácticos, especialmente en el contexto de la energía renovable. La propuesta educativa se basa en el análisis histórico-crítico, utilizando las contribuciones de científicos como Becquerel, Lenard y Einstein. Se plantea la importancia de adaptar los modelos educativos a las necesidades sociales cambiantes y reducir la brecha entre el conocimiento científico y común. La implementación de la propuesta incluyó dos secuencias de actividades, la primera con docentes en formación y la segunda con estudiantes de grado undécimo. Se destaca la utilización de sustancias fotosensibles para estudiar sus cambios eléctricos, siendo la situación de estudio más relevante, y se resalta la importancia de construir una relación profesor-estudiante que favorezca la construcción de conocimiento científico a través de procesos experimentales en el aula.
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    Construcción de una base fenomenológica sobre la interacción luz - materia como introducción a la mecánica cuántica.
    (Universidad Pedagógica Nacional, 2021) Cortés Hernández, Carlos Germán; Sandoval Osorio, Sandra; Malagón Sánchez, José Francisco; Aldana González, Juan Alberto
    La ausencia de la actividad experimental en la enseñanza de la mecánica cuántica es uno de los escenarios bajo los cuales este trabajo de investigación presenta una propuesta de aula que dirime la dicotomía entre experimento y teoria sobre el fenómeno de interacción de la luz con la materia, en la cual se construye una base fenomenológica que permite organizar actividades experimentales de manera intencionada, generando un campo de efectos, de los cuales se construye relaciones y lenguajes que amplían la experiencia de estudiantes del Colegio Parroquial Confraternidad de la Doctrina Cristiana en Bogotá. Las actividades experimentales se estructuran, considerando la absorción de la luz en su interacción con la materia, dando lugar a establecer relaciones entre la frecuencia y la energía asociada a la radiación electromagnética y que permite que la luz se transforme en su naturaleza electromagnética. Finalmente, esto sirve de base para organizar la comprensión del comportamiento dual de la luz en la organización del experimento de la doble rendija.
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    Análisis de la luz a partir de su interacción eléctrica : una propuesta experimental para generar conocimientos sobre el efecto fotoeléctrico.
    (Universidad Pedagógica Nacional, 2023) Garcia Maldonado, Luisa Yineth; Garzón Barrios, Marina
    El fenómeno que se estudia en el presente documento está relacionado con la interacción que tiene la luz con diferentes materiales (láminas de cobre, hierro y plata) y sustancias (cloruro de hierro, sulfato de cobre y sales) cuyo resultado es la producción de electricidad. En el artículo titulado “On an effect of ultra-violet light upon the electric discharge,(1887)”, Heinrich Hertz (1857-1894) estudió que se puede generar una diferencia de potencial y una intensidad de corriente cuando la descarga eléctrica es iluminada con luz ultravioleta, a este efecto lo denominó efecto fotoeléctrico. El mismo efecto había sido observado y estudiado por Edmond Becquerel (1820-1891) en 1839, quien escribió un artículo titulado “Mémoire sur les effets électriques produits sous l'influence des rayons solaires” estos trabajos serán el centro de análisis de esta tesis.
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    El efecto fotoeléctrico en sustancias fotosensibles y paneles solares. Una propuesta para el desarrollo de habilidades científicas en el aula.
    (Universidad Pedagógica Nacional, 2025) Jiménez Jiménez, Juan Camilo; Garzón Barrios, Marina
    Esta investigación propone una secuencia didáctica histórico-experimental para fortalecer habilidades científicas (observación, control de variables, registro de datos, formulación de explicaciones y argumentación evidenciada) en estudiantes de grado undécimo, reconstruyendo los experimentos pioneros de Becquerel (1839-1843) mediante montajes accesibles con sulfato de hierro y paneles solares escolares. El propósito central responde a la pregunta: "¿Cómo contribuye una secuencia histórico-experimental sobre el efecto fotoeléctrico al desarrollo de indagación científica y conciencia crítica ambiental?", con el objetivo general de comprender la transformación luz-electricidad como vía para integrar el enfoque CTSA. La metodología se organiza en cuatro fases: revisión teórica-histórica, diseño de instrumentos, implementación en el aula del Colegio Jorge Isaacs (Bosa, Bogotá), y sistematización cualitativa-cuantitativa de producciones de los estudiantes. Los hallazgos más relevantes confirman que la luz UV es el tipo de luz que más generar cambios eléctricos en sustancias fotosensibles paneles solares, al igual se evidencio progresión clara de habilidades desde observación fenomenológica hasta argumentación contextualizada sobre el fenómeno de estudio en estudiantes de grado undécimo. El principal aporte es una propuesta pedagógica replicable para aulas de educación media, articulando historia de la física y práctica experimental accesible.