- -
UPV
 

Un laboratori en la butxaca

Professors de la UPV empren els sensors dels smartphones per a explicar conceptes de física experimental

[ 18/10/2017 ]

Tradicionalment, l'objectiu de les pràctiques de laboratori de les assignatures de Física és doble. D'una banda, que els estudiants reforcen els coneixements adquirits en les classes de teoria, i per una altra, que s'habituen a les tècniques experimentals. No obstant açò, els alumnes solen considerar en moltes ocasions aquestes pràctiques com a rutinàries i poc interessants.

Per a pal·liar aquest problema, professors de la Universitat Politècnica de València (UPV) van iniciar fa tres anys una experiència pionera en el món universitari: aprofitar els sensors dels smartphones com a nova eina didàctica aplicada a l'ensenyament de la física experimental. La seua iniciativa ha sigut un èxit, i ha despertat l'interès en nombroses institucions europees. No en va, el seu últim treball ha sigut publicat recentment en la revista The Physics Teacher, en col·laboració amb l'Imperial College de Londres.

Un model didàctic diferent, divertit i més interactiu

Juan A. Monsoriu, investigador del Centre de Tecnologies Físiques: Acústica, Materials i Astrofísica i professor de l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria del Disseny (ETSED-UPV), assenyala: "Vam ser el primer grup de tot el món en publicar un article internacional sobre la utilitat dels telèfons intel·ligents i, en concret, dels seus sensors, per a explicar conceptes bàsics de física universitària".

"Ara", prossegueix, "cada any, al voltant de 300 alumnes aprenen i reforcen aquests conceptes en les aules de la UPV d'una forma diferent, més interactiva i divertida. Portem la nostra recerca a l'aula, recolzant-nos en tot el potencial didàctic dels smartphones".

Gràcies a aquesta iniciativa, els professors disposen ja d'una cartera d'experiments en els quals s'utilitzen com a eines de mesura els sensors dels smartphones dels propis estudiants, aprofitant les aplicacions gratuïtes existents per al control dels citats sensors, i la presa i transmissió de les dades obtingudes. Diversos d'aquests experiments han sigut arreplegats en la tesi doctoral del professor Marcos H. Giménez (ESTED-UPV), recentment defensada.

"En aquests experiments", destaca Monsoriu, "es trau partit al sensor d'acceleració del smartphone per a l'estudi de les oscil·lacions lliures i esmorteïdes; del sensor de llum ambient per a l'anàlisi de l'eficiència de diversos tipus de font, del micròfon per a la caracterització del fenomen del batut acústic i, a més, de les maneres de vibració de dos oscil·ladors acoblats, del batut mecànic i de la dependència de la iluminancia amb la distància".

Exemples senzills

Els exemples són nombrosos i, en alguns casos, tan senzills com penjar un smartphone d'un moll deixant que oscil·le lliurement. D'aquesta manera, gràcies al sensor d'acceleració que porta integrat el telèfon intel·ligent, es pot caracteritzar el moviment vibratori harmònic simple que descriu obtenint, amb precisió, la freqüència d'oscil·lació.

Una altra idea treballada en els tallers de la UPV consisteix en determinar la intensitat de llum d'una xicoteta bombeta en funció de la distància a la mateixa, utilitzant per a açò el sensor de llum ambient del smartphone. "Amb aquest experiment", indica Monsoriu, "els alumnes verifiquen la llei d'invers del quadrat de la distància (si dupliquem la distància a la font la intensitat lluminosa, decau en un factor quatre)".

Secundària i batxillerat

A més d'en les aules universitàries, els investigadors de la UPV estan impartint també aquests tallers per a alumnes de secundària i batxillerat, així com en els Campus Científics d'Estiu organitzats per la Fundació Espanyola per a la Ciència i la Tecnologia (FECYT) i el Ministeri d'Educació, Cultura i Esport

"Els continguts s'adapten al nivell de coneixements dels estudiants, però la base és la mateixa", destaca Monsoriu. "A més, amb aquests tallers, facilitem les pràctiques de laboratori als instituts, que en moltes ocasions no tenen capacitat per a disposar dels equips tradicionals. Amb els smartphones dels professors i alumnes, acostem a aquests últims la física experimental. És, pràcticament, com si tinguérem un laboratori en la nostra butxaca".

Enquestes a l'alumnat avalen el mètode

Les enquestes realitzades mostren la major qualificació atorgada a aquest tipus d'experiències amb respecte a les seues alternatives tradicionals. Com a exemple, en el taller universitari sobre oscil·lacions, el nivell de satisfacció dels alumnes va ser d'un 6,8 amb el mètode tradicional i d'un 8,5 amb els smartphones.

Així mateix, en el taller "Experimenta la física amb el teu smartphone" del Campus Científic d'Estiu, el nivell d'acceptació entre els alumnes de 4t de l'ESO va ser d'un 8,9, i entre els alumnes de 1º de batxillerat, de 9,1.


Notícies destacades


Projectes REMDE i DEBIO Projectes REMDE i DEBIO
La UPV demostra la usabilitat dels humans virtuals en el seu camí cap al reconeixement automàtic de símptomes depressius
"L'exili del 39 en el còmic. Vinyetes a la frontera" "L'exili del 39 en el còmic. Vinyetes a la frontera"
Obres gràfiques de creadors com Paco Roca, Manel Granell, Jordi Peidro o Ana Penyas, es converteixen en poderoses eines per a la transmissió de silenciades històries d'exili
La UPV desenvolupa un geoportal per a la prevenció de violència de gènere en els espais públics urbans La UPV desenvolupa un geoportal per a la prevenció de violència de gènere en els espais públics urbans
Segons l'ONU, l'assetjament sexual en els espais públics és un problema quotidià al qual s'enfronten dones i xiquetes en tots els països del món
Nova edició del CHALLENGE STEAM en la UPV Nova edició del CHALLENGE STEAM en la UPV
La iniciativa pretén acostar a l'alumnat infantil i juvenil a l'apassionant món de la programació, la robòtica, la impressió 3D, etc.
Un any de rècord Un any de rècord
La UPV va ingressar 116 milions d'euros en 2023 gràcies a la seua activitat en I+D+I, la xifra més alta de la seua història
El Santuario i Torrecilla El Santuario i Torrecilla
La UPV porta l'electricitat a dos llogarets d'Hondures construint plantes solars fotovoltaiques i capacitant a la població local



EMAS upv