DESCRIPCIÓN DE LA PROPUESTA 1. Nombre del programa: AUTO-CIENCIAS: UNA EDUCACIÓN AL FUTURO 2. Modalidad: Por su naturaleza esta capacitación es eminentemente presencial. 3. Intensidad Horaria: Curso de 90 horas lectivas presenciales. Intensidad 6 horas por semanas para una duración de 15 semanas en horario habilitado para docentes y maestros: 3 tardes por semana en sesiones de 5 a 7pm en las instalaciones de cualquiera de las sedes de la Universidad del Rosario. También se encuentra disponible en forma de jornada intensiva empleando 20 días sábados en jornadas de 4,5 horas en el horario de 7am a 12,30 pm incluyendo dos recesos de media hora entre 3 sesiones de 1,5 horas cada una. 4. Propósito y alcance de la propuesta de formación: Este es un curso para educadores en el área de ciencias básicas: matemáticas, física y química. Su función es enseñar a enseñar las ciencias básicas a un nivel de educación media entre grados 8vo a 10mo empleando como recursos didácticos una forma muy práctica y cotidiana de automoción: el automóvil. 5. Referentes teóricos de la propuesta de formación: Este curso nace en la Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas de la Universidad del Rosario, nace de un cuerpo profesoral dedicado de lleno a la docencia e investigación en ciencias básicas: biología, química, medioambiente, estadística, física y matemáticas. Uno de los compromisos de este cuerpo profesoral es su dedicación a la investigación en ciencias básicas y sus aplicaciones. Una forma primordial de uso de las ciencias es la transformación del conocimiento propio de las ciencias básicas en elementos concretos de percepción de realidades objetivas inmediatas, esta es en buena parte la tarea de las ciencias y la labor docente desde las ciencias básicas. Desde esta perspectiva separamos tres elementos primordiales en las ciencias: la elaboración del conocimiento, su transmisión y su aplicación. La presente propuesta se enmarca en métodos y lenguajes precisos para llevar el conocimiento concreto, elaborado y preciso de las ciencias
básicas a situaciones y realidades objetivas inmediatas, que permitan crear lenguaje y referentes comunes. Proponemos que plasmar el conocimiento básico en elementos sustanciales de una realidad objetiva inmediata, es una forma apropiada, pertinente y útil de crear conocimiento y formas de transmisión gráfica, verbal, objetiva e intuitiva en una comunidad escolar y que esta tarea puede ser liderada de forma eficaz por maestros y docentes comprometidos con la enseñanza de las ciencias básicas, especialmente matemáticas, física y química, a una comunidad escolar de jóvenes adolescentes. Resaltamos que el proceso de crear lenguaje y referentes en nuestra realidad circundante más cotidiana, permite que los jóvenes, los maestros, las familias recreen elementos complejos del conocimiento científico de una forma amena, efectiva, pero muy importante: recurrente y perceptible, que es lo que multiplicará los actos y pensamientos cognitivos, los reforzará y los hará perdurables en las mentes de los maestros y al final de los jóvenes de nuestra ciudad. En forma breve el curso pretende enseñar a reflejar, comprender y comunicar, elementos de ciencias a través de un objeto cotidiano y presente en nuestra realidad inmediata como son vehículos en sus distintas presentaciones: automóviles, autobuses, camiones, furgonetas, motocicletas, entre otros. El curso debe abrir horizontes y ampliar el lenguaje de las identificaciones de los conceptos científicos a los educadores, maestros y docentes colombianos del siglo XXI. 6. Descripción metodológica de la propuesta de formación: Metodología: Cada sesión presenta un tema curricular de ciencias básicas y lo relaciona con los elementos físicos de un vehículo convencional y familiar de las calles de nuestra capital. Además pone de relieve aspectos de naturaleza mecánica, química, estadística, eléctrica, económica y medioambiental de gran impacto en nuestra sociedad, de tal forma que se crea un puente mental entre conceptos básicos de conocimiento y realidades inmediatas que afectan a la población en su conjunto de forma colectiva e individual. La propuesta incluye una reflexión profunda, objetiva, clara y científica de sobre la forma como la automoción en nuestro ciudad impacta a sus ciudadanos y en general a la sociedad. Cada participante debe atender clases magistrales, realizar trabajos prácticos en clase con su profesor y compañeros, elaborar tareas de naturaleza práctica en casa, avanzar una buena base bibliográfica y de consulta, sin pretender ser la misma para todos los participantes. Habrá exámenes de seguimiento sobre el material bibliográfico, las exposiciones magistrales y los ejercicios hechos en clase que conforman el curso como lo indica el apartado de contenidos más abajo.
7. Resultados esperados en los maestros y en los colegios que participarán en el programa: El curso está dirigido a maestros de la educación media entre los grados 7mo y 11vo de las materias de matemáticas, física y química. También será de interés para docentes de los primeros semestres de carreras universitarias o tecnológicas con elementos de ciencias o educación. Los maestros deben adquirir las siguientes habilidades: i)
ii)
iii)
Con referentes claros y objetivos a la automoción vehicular representar elementos conceptuales, teóricos y prácticos propios de sus materias de ciencias básicas destacando elementos sustanciales del currículo oficial. Ganar una comprensión general de los elementos mecánicos, físicos, eléctricos y químicos presentes en la locomoción vehicular propia de una gran metrópoli como Bogotá que permita ampliar su discurso didáctico, enriquecer los ejemplos de sus asignaturas y ampliar sus referentes educativos a favor de sus alumnos dentro de las materias que dictan habitualmente en colegios y universidades de nuestra capital. Ganar un conocimiento general sobre la historia de la automoción a nivel mundial, elementos generales del tráfico urbano y su impacto en el medio ambiente para darle una dimensión objetiva, histórica, crítica y científica a una de las realidades inmediatas que más nos impacta: la automoción en nuestra capital.
8. Mecanismos de evaluación de los maestros participantes: Cada maestro o docente deberá hacer su propio manual de enseñanza sobre su propia temática y su propio entorno con referentes objetivos, concretos a la automoción de nuestro entorno en la capital: Bogotá. Cada maestro deberá enfrentarse a cuestionarios y exámenes elaborados a partir del eje central de la capacitación: preguntas de física, medioambiente, química, termodinámica, electricidad, magnetismo, economía, historia de la ciencia y estadística, debidamente enmarcadas en referentes objetivos propios de la automoción de nuestro entorno. Cada maestro deberá superar un control de lecturas esenciales y hacer una presentación escrita y oral resumida de lecturas electivas. La calificación que tendrá un maestro es: 40% sobre la elaboración de su propio manual de enseñanza en el tema de su interés con los referentes propios del curso alusivos a la automoción. Esta labor puede ser en equipos hasta de máximo dos participantes.
30% en pruebas escritas individuales sobre los contenidos del curso evaluados en la forma contextualizada propia del curso: la automoción. 30% como controles de lecturas y presentación de resúmenes orales y escritos de lecturas asignadas. 9. Contenido Temático del programa: 1-Las magnitudes mecánicas básicas y sus unidades: distancia, tiempo, desplazamiento, velocidad, aceleración, masa, fuerza, trabajo, inercia, momentos, energía, formas de la energía y potencia, todos vistos a la luz de la automoción convencional. 2-El caso del “correcaminos”: dispositivo usado para medir grandes distancias sobre carreteras y el fascinante movimiento rotatorio: velocidad angular, aceleración angular, momento de inercia, momento angular, torque, palanca. 3-El papel del cálculo vectorial en la descripción general del movimiento rotatorio: con el ejemplo de la estabilidad en las bicicletas y las motos,” lo que no me deja caer”. 4-Las fórmulas del movimiento giratorio: el movimiento armónico simple –MAS- con una presentación alternativa de la trigonometría y sus fundamentos. Los fenómenos Dópler y de resonancia, y su aparición en circunstancias cotidianas. 5-Fundamentos físicos de los dispositivos familiares como el velocímetro, el tacómetro, el dinamómetro, el termómetro, el barómetro y el acelerómetro. 6- Mi primera ecuación diferencial aplicada al movimiento de un automóvil y su integración con elementos de cálculo diferencial e integral. 7-El cálculo diferencial en una sola presentación: el movimiento. Desplazamientos, velocidades, aceleraciones y leyes de conservación que crean los conceptos de trabajo y energía. 8-Los conceptos de trabajo, energía y potencia vistos sobre la tracción vehicular de gran exigencia: grúas, tractores, camiones, volquetas, tractomulas, autobuses, metros y trenes ligeros. 9-Homenaje a James Watt: una mirada histórico científica a las máquinas de térmicas presentando los conceptos fundamentales de la termodinámica y revisando los aspectos técnicos y conceptuales de los actuales motores de combustión interna en sus dos grandes presentaciones: Diesel y Gasolina.
10-Breve introducción a la mecánica de los fluidos con una presentación de los circuitos neumáticos y sus componentes, específicamente los que posibilitan los sistemas de frenado y el direccionamiento de distintos tipos de vehículos. 11-Las leyes de la electricidad y el electromagnetismo: Ampere, Ohm, Faraday, y Biot-Savart, presentando a mi segunda ecuación diferencial: el circuito RCL y sus propiedades físicas y matemáticas. 12-La automoción eléctrica: principios de los motores eléctricos, de los generadores eléctricos y su papel en la automoción convencional y la automoción eléctrica. 13- La transformación de la energía en automóviles eléctricos y la transferencia de potencia a través de sistemas de engranajes. 14-La química de las baterías: la estructura atómica, la tabla periódica, los distintos compuestos metálicos, los compuestos hidro y sulfato, la afinidad electrónica, reacciones de oxidación, reacciones de reducción, conductores, solventes electrolíticos, compuestos de las baterías, las reacciones conducentes a la generación de corriente eléctrica, baterías recargables, sus materiales, sus compuestos y sus reacciones fundamentales. 15-Las estadísticas de una gran industria como una breve introducción a elementos de estadística y economía del transporte a gran escala. 16-Introducción a la química atmosférica y al impacto de los combustibles convencionales en ella, incluyendo la presentación de las reacciones químicas esenciales en los motores de combustión interna y gas. 10. Plan de trabajo general: El curso AUTO-CIENCIAS: UNA EDUCACIÓN AL FUTURO incluye una etapa de preparación previa, que incluye elaboración de materiales, selección de lecturas y propuestas de ejercicios prácticos. Los materiales incluyen material virtual para plataformas de computadora, material escrito como banco de problemas y elaboración de programas y guías de asignatura. Previo al comienzo de la impartición hay reuniones por parte del equipo docente de la Universidad del Rosario para poner a punto el material y aunar los materiales y objetivos de cada clase. Las clases son en dos formatos: clases magistrales, las cuales son 8 de 15 sesiones. Talleres prácticos los cuales son 4 de 15 sesiones y 3 sesiones dedicadas a evaluaciones que toman la forma de exámenes y presentaciones orales.