- -
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


LocKeep, innovació contra la COVID-19 LocKeep, innovació contra la COVID-19
Estudiants de la UPV dissenyen un dispositiu que aïlla qualsevol habitació en minuts
11è rector de la UPV 11è rector de la UPV
Pepe Capilla, amb el 52,11% del vot ponderat, es proclama guanyador de les eleccions en segona volta
De mans del rei Felip VI De mans del rei Felip VI
José Capmany rep el Premi Nacional d'Investigació 2020 en l'àrea d'Enginyeries
"Visca Berlanga" "Visca Berlanga"
Professorat i personal llicenciat UPV han participat en el disseny i posada en escena de l'exposició dedicada al director de cinema
RuralLife4Good RuralLife4Good
Estudiants de la UPV creen un programa per a subvencionar habitatge per a joves en entorns rurals a canvi de col·laborar en el seu desenvolupament
Cooperació al desenvolupament amb segell UPV Cooperació al desenvolupament amb segell UPV
Una alumna de la UPV dissenya i construeix un parc infantil en Heranjal (L'Índia)

EMAS upv