Smartphones para educar: hub de innovación en la enseñanza de física experimental usando los sensores de los teléfonos inteligentes

Autores/as

  • John Taborda Universidad del Magdalena
  • Juan Carlos Castro Palacio Universitat Politècnica de València
  • Pedro Fernández de Córdoba Castellá Universitat Politècnica de València

DOI:

https://doi.org/10.26507/paper.2868

Palabras clave:

Hub de Innovación, Enseñanza de la física, STEM, Teléfonos inteligentes, Sensores

Resumen

Se presenta la concepción, diseño y puesta en marcha de un hub de innovación para la enseñanza de física experimental usando los sensores de los teléfonos inteligentes (o smartphones). El hub de innovación se fundamenta en el trabajo en red entre profesores y estudiantes universitarios de países iberoamericanos (España, Cuba y Colombia), a partir de procesos y proyectos de cooperación internacional. Así mismo, al interior del nodo de cada país, se busca dinamizar el trabajo en red entre universidades y colegios, a partir del fortalecimiento de la enseñanza de la física al interior de las facultades de ingeniería, así como de la transferencia de conocimiento a escuelas y colegios, a partir de los proyectos de aula desarrollados por estudiantes universitarios, compartidos en entornos escolares. El avance vertiginoso de las Tecnologías de Información y Comunicaciones (TIC) ha traído consigo el desarrollo de los teléfonos móviles hasta llegar a las versiones actuales de los llamados teléfonos inteligentes. La gran variedad de sensores que portan los convierte en dispositivos portátiles muy amenos y atractivos para el desarrollo de innovaciones docentes. Los teléfonos inteligentes pueden ser vistos como laboratorios docentes de Física de bolsillo si pensamos en su portabilidad, conectividad y precisión de sus sensores, cuando estos últimos son utilizados como instrumentos de medición. Los smartphones comenzaron a utilizarse en la docencia desde hace relativamente poco tiempo. Muchos han sido los artículos publicados desde entonces (más de 150) en relación con el uso de sus sensores como instrumentos de medición. La mayoría de estos artículos han sido publicados en revistas emblemáticas de la enseñanza de la física, tales como: European Journal of Physics, American Journal of Physics, Revista Brasileira de Ensino de Física, Physics Education, The Physics Teacher y la Revista Española de Física. Los alumnos utilizan su propio teléfono como instrumento de medición, donde los sensores son controlados mediante aplicaciones gratuitas para móviles. La idea no es exactamente buscar la precisión, más bien se busca que los alumnos puedan interpretar los fenómenos físicos de una forma más clara e inmediata. Las Apps disponibles permiten usualmente visualizar los datos medidos en tiempo real o exportarlos a fichero para su análisis posterior. Se espera que a partir de la puesta en marcha del hub de innovación “Smartphones para Educar: Laboratorios STEM en tus Manos”, se puedan replicar las experiencias en el aula universitaria con estudiantes de las escuelas y colegios, a partir de talleres de apropiación tecnológica presenciales, virtuales y/o híbridos. De igual forma, se visiona que, en el nodo de Colombia, en el mediano plazo, el hub de innovación pueda hacer parte del programa nacional “Computadores para Educar”, donde se pueda ampliar el alcance del proyecto e impactar de una forma más contundente la educación en estados precedentes, con énfasis en la educación campesina y rural, en diferentes regiones del país.

gratuitas para móviles. La idea no es exactamente buscar la precisión, más bien se busca que los alumnos puedan interpretar los fenómenos físicos de una forma más clara e inmediata. Las Apps disponibles permiten usualmente visualizar los datos medidos en tiempo real o exportarlos a fichero para su análisis posterior.

Se espera que a partir de la puesta en marcha del hub de innovación “Smartphones para Educar: Laboratorios STEM en tus Manos”, se puedan replicar las experiencias en el aula universitaria con estudiantes de las escuelas y colegios, a partir de talleres de apropiación tecnológica presenciales, virtuales y/o híbridos. De igual forma, se visiona que en el mediano plazo, el hub de innovación pueda hacer parte del programa nacional “Computadores para Educar”, donde se pueda ampliar el alcance del proyecto e impactar de una forma más contundente la educación en estados precedentes, con énfasis en la educación campesina y rural, en diferentes regiones del país.

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A. Shakur, A. and Sinatra, T. (2013). Angular momentum, The Physics Teacher 51, 564-565. https://doi.org/10.1119/1.4830076

Al-Taani, H. and Arabasi, S. (2018). Solar Irradiance Measurements Using Smart Devices: A Cost-Effective Technique for Estimation of Solar Irradiance for Sustainable Energy Systems, Sustainability 10, 508. https://doi.org/10.3390/su10020508

Arribas Garde, E., Escobar García, I., Suárez Rodríguez, C.d.P., Nájera López, A., and Beléndez Vázquez, A. (2015). Medida del campo magnético de imanes pequeños con un smartphone: una práctica de laboratorio muy económica, Experiencias de innovación docente en la enseñanza de la Física Universitaria (4ª Edición) Albacete, abril de 2015, [en línea], 209-222, Disponible en: https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/48866/1/Capítulo12-AB-2015.pdf [consultado el 08/04/2019]

Carvajal Montealegre, J.S., Jiménez Romero, D.D.P. and Herman Muñoz, J. (2019), App's como herramientas pedagógicas para el proceso de Enseñanza-Aprendizaje de la Física, Revista científica (número especial), 160-168.

Castro-Palacio, J.C., Velazquez-Abad L., Gimenez, F. and Monsoriu, J. A. (2013), Using a mobile phone acceleration sensor in physics experiments on free and damped harmonic oscillations", American Journal of Physics Education 81, 472-475. https://doi.org/10.1119/1.4793438

Castro-Palacio, J.C., Velazquez-Abad, L., Gimenez, F. and Monsoriu, J.A. (2013), "A quantitative analysis of coupled oscillations using mobile accelerometer sensors", European Journal of Physics Education 34, 737-744. https://doi.org/10.1088/0143-0807/34/3/737

Falcão Jr, A.E.G., Gomes, R.A., Pereira J.M., Coelho, L.F.S. and Santos A.C.F. (2009), Cellular phones helping to get a clearer picture of kinematics, The Physics Teacher 47, 167-168. https://doi.org/10.1119/1.3081301

Giménez, M. H., Salinas I. and Monsoriu, J. A. (2017c), Direct Visualization of Mechanical Beats by means of an Oscillating Smartphone, The Physics Teacher 55, 424-425. https://doi.org/10.1119/1.5003745

Gomez-Tejedor, J.A., Castro-Palacio, J. C. and Monsoriu, J. A. (2014a). The acoustic Doppler effect applied to the study of linear motions. Introduction to linear motions, European Journal of Physics Education 35, 025006. https://doi.org/10.1088/0143-0807/35/2/025006

González, M. A. and González, M. Á. (2016b). El laboratorio en el bolsillo: Aprendiendo física con tu smartphone, Revista de ciencias 6, 28-35.

González, M. A. and González, M. A. (2016b), El laboratorio en el bolsillo: Aprendiendo física con tu smartphone, Revista de ciencias 6, 28-35.

González, M. A. and González, M. Á. (2016b), El laboratorio en el bolsillo: Aprendiendo física con tu smartphone, Revista de ciencias 6, 28-35.

Hochberg, K., Kuhn, J. and Müller, A. (2018), Using smartphones as experimental tools - effects on interest, curiosity, and learning in physics education, Journal of Science Education and Technology 27, 385-403. https://doi.org/10.1007/s10956-018-9731-7

Igoe, D., Parisi, A. and Carter, B. (2013). Characterization of a smartphone camera's response to ultraviolet A radiation, Photochemistry and photobiology 89, 215-218. https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.2012.01216.x

Igoe, D., Parisi, A. and Carter, B. (2013). Characterization of a smartphone camera's response to ultraviolet A radiation, Photochemistry and photobiology 89, 215-218. https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.2012.01216.x

Kuhn, J. and Vogt, P. (2012). Diffraction experiments with infrared remote controls, The Physics Teacher 50, 118-119. https://doi.org/10.1119/1.3677292

Kuhn, J. and Vogt, P. (2013a), Smartphones as experimental tools: different methods to determine the gravitational acceleration in classroom physics by using everyday devices, European Journal of Physics Education 4, 16-27.

Kuhn, J., and Vogt, P. (2013c). Applications and examples of experiments with mobile phones and smartphones in physics lessons, Frontiers in Sensors 1.4: 67-73.

Mei, B., Cheng, W. and Cheng, X. (2015). Fog computing based ultraviolet radiation measurement via smartphones, 2015 Third IEEE Workshop on Hot Topics in Web Systems and Technologies (HotWeb), Wahington, DC, 12-13 November 2015, IEEE, 79-84. https://doi.org/10.1109/HotWeb.2015.16

Monteiro, M, Cabeza, C. and Martí, A. C. (2014a), Rotational energy in a physical pendulum, The Physics Teacher 52, 180-181. https://doi.org/10.1119/1.4865529

Monteiro, M., Stari, C., Cabeza C. and Martí, A. C. (2017b). Magnetic field 'flyby' measurement using a smartphone's magnetometer and accelerometer simultaneously, The Physics Teacher 55, 580-581. https://doi.org/10.1119/1.5011840

Monteiro, M., Stari, C., Cabeza, C. and Marti, A.C. (2019), Physics experiments using simultaneously more than one smartphone sensors, arXiv preprint arXiv:1901.05068. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1287/1/012058

Monteiro, M., Stari, M. C., Cabeza, C. and Marti, A.C. (2019), Sensors based on micromechanical devices: mobile labs at the service of experimental science teaching, arXiv preprint arXiv:1901.05079.

Monteiro, M., Vogt, P., Stari, C., Cabeza, C. and Marti, A. C. (2016). Exploring the atmosphere using smartphones, The Physics Teacher 54, 308-309. https://doi.org/10.1119/1.4947163

Müller, A., Hirth, M. and Kuhn, J. (2016). Tunnel pressure waves-A smartphone inquiry on rail travel, The Physics Teacher 54, 118-119. https://doi.org/10.1119/1.4940180

Ogawara, Y., Bhari, S. and Mahrley, S. (2017). Observation of the magnetic field using a smartphone, The Physics Teacher 55, 184-185. https://doi.org/10.1119/1.4976667

Parolin, S.O. and Pezzi, G. (2013), Smartphone-aided measurements of the speed of sound in different gaseous mixtures, The Physics Teacher 51, 508-509. https://doi.org/10.1119/1.4824957

Polak, R.D., Fudala, N., Rothchild, J.T., Weiss, S.E. and Zelek, M. (2016), Easily accessible experiments demonstrating interference, The Physics Teacher 54, 120-121. https://doi.org/10.1119/1.4940181

Salinas, I., Giménez, M.H., Monsoriu, J. A., and Castro-Palacio, J. A. (2018b). Characterization of linear light sources with the smartphone's ambient light sensor, The Physics Teacher 56, 562-563. https://doi.org/10.1119/1.5064575

Sans, J. A., Manjón, F. J., Cuenca-Gotor, V. P., Giménez- Valentín, M. H., Salinas, I., Barreiro, J. J., Monsoriu, J. A. and Gómez-Tejedor, J. A. (2015). Smartphone: a new device for teaching Physics, en 1st International Conference on Higher Education Advances (HEAD'15), Editorial Universitat Politècnica de València, 415-422. https://doi.org/10.4995/HEAd15.2015.332

Thoms, L. J., Colicchia, G. and Girwidz, R. (2013). Color reproduction with a smartphone, The Physics Teacher 51, 440-441. https://doi.org/10.1119/1.4820866

Van Domelen, D. (2007), Teaching light polarization with cell phones, The Physics Teacher 45, 469-469. https://doi.org/10.1119/1.2798355

Vandermarlière, J. (2016). On the inflation of a rubber balloon, The Physics Teacher 54, 566-567. https://doi.org/10.1119/1.4967901

Vieyra, R. E., Vieyra, C. and Macchia, S. (2017). Kitchen physics: Lessons in fluid pressure and error analysis, The Physics Teacher 55, 87-90. https://doi.org/10.1119/1.4974119

Villa, C. (2009), Bell-jar demonstration using cell phones, The Physics Teacher 47, 59-59. https://doi.org/10.1119/1.3049887

Vogt, P. y Kuhn, J. (2012a), Analyzing free fall with a smartphone acceleration sensor, The Physics Teacher 50, 182-183. https://doi.org/10.1119/1.3685123

Vogt, P. y Kuhn, J. (2012b), Analyzing simple pendulum phenomena with a smartphone acceleration sensor, The Physics Teacher 50, 439- 440. https://doi.org/10.1119/1.4752056

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Publicado

11-09-2023

Cómo citar

[1]
J. Taborda, J. C. Castro Palacio, y P. Fernández de Córdoba Castellá, «Smartphones para educar: hub de innovación en la enseñanza de física experimental usando los sensores de los teléfonos inteligentes », EIEI ACOFI, sep. 2023.
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