Autores
Rafael Reinaldo-Reyes Rojas
corepe@yahoo.com
JUSTIFICACIÓN:
El desarrollo económico y cultural de la humanidad ha sido claramente afectado por la aparición y continua evolución de las máquinas eléctricas. La electricidad trajo consigo la invención del telégrafo, con el que el hombre pudo comunicarse de manera más ágil. Luego vino la construcción de motores y generadores de electricidad para poner a su disposición fuentes de corriente y en consecuencia, la iluminación eléctrica, el teléfono, la radio, la televisión, la computadora, el láser y, últimamente, los sistemas inteligentes que explorar el cosmos. Todo este conjunto ha mejorado la calidad de vida del ser humano.
Sin embargo, en el campo de la educación el alto costo de las máquinas y la dificultad para comprender conceptos y principios de funcionamiento desde el trabajo teórico, hacen necesaria la construcción de prototipos de máquinas eléctricas que permiten el acercamiento a problemas reales y no de libros. Además, para estudiantes y profesores es la oportunidad de evidenciar la certidumbre de ver diseños convertidos en prototipos didácticos que funcionan.
1. OBJETIVO GENERAL:
Hacer máquinas eléctricas didácticas que faciliten los procesos de construcción de pensamiento técnico, científico y tecnológico, cimentando las bases de un desarrollo autónomo.
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Iniciar la comprensión de los fenómenos electromagnéticos, a partir de trabajos experimentales.
- Fomentar la construcción de modelos explicativos presentes en las máquinas eléctricas.
- Mostrar la factibilidad de construir máquinas didácticas a partir de recursos propios.
- Fomentar el trabajo en equipo.
3. DESCRIPCIÓN:
El proyecto surge a partir de la experiencia de docentes en el taller de electricidad y electrónica y de la construcción conceptual en torno a estrategias que permitan, de una manera fácil y amigable, acercarnos al conocimiento y a los procesos de construcción de las máquinas eléctricas.
Las ideas se desarrollan a partir de experiencias que relacionan el campo magnético y el campo eléctrico, semejante al proceso desarrollado hace 250 años por los científicos Oersted, Ampére, Faraday y Maxwell.
En la muestra se presentan:
- Electroimán.
- Timbre de DC
- Timbre de AC
- Transformador
- Motor elemental de DC.
- Transformador elemental.
- Motor DC de una sola bobina.
- Motor DC de dos bobinas
- Motor DC de tres bobinas
- Motor trifásico.
ANTECEDENTES DEL TRABAJO:
El contexto socioeconómico de la ciudad requiere la necesidad de capacitaciones en la formación técnica.
La limitación de recursos económicos de la institución justifica la construcción del material didáctico para el desarrollo de las actividades pedagógicas.
El trabajo del Equipo de profesores de electricidad/electrónica vislumbró la construcción de material didáctico como estrategia para el desarrollo del pensamiento, la promoción y el inicio de procesos autónomos en la construcción de máquinas, lo cual abre espacios para la discusión del enriquecimiento conceptual y el mejoramiento pedagógico.
DESARROLLO DEL PROYECTO:
En cuanto a procesos de aprendizaje, el proyecto se basa en la teoría constructivista y construccionista, donde la vivencia experimental es un elemento clave en la construcción del pensamiento y se considera que las actividades a realizar deben ser de interés para el estudiante y corresponder a su nivel de desarrollo.
Respecto al electromagnetismo, se realiza un desarrollo en el taller, similar al recorrido en el proceso histórico, es decir, se empieza por estudiar las relaciones entre los campos magnéticos y la corriente eléctrica. A continuación se construyen electroimanes, experiencia que relaciona los campos magnéticos y la corriente eléctrica y se abre la discusión sobre estos temas; seguidamente se pasa a la elaboración de transformadores experimentales, situación que permite el estudio del fenómeno y la aproximación al modelo matemático. Por último, se analiza la máquina rotativa en sus dos versiones: motor monofásico y motor trifásico. El estudio del motor contempla el principio de su funcionamiento y la mirada cualitativa de variables como: velocidad, par motor, potencia consumida, etc.
En los procesos constructivos se contemplan características eléctricas de los materiales tales como: magnetismo, conductividad y aislamiento. Características mecánicas: ductilidad, dureza, fragilidad, tenacidad, maleabilidad, resistencia y otras.
METODOLOGÍA: COMO SE LLEVÓ A CABO EL PROYECTO
El trabajo se inicia con la construcción de modelos experimentales donde se evidencian los principios de funcionamiento, situación que propicia la discusión y el estudio de las temáticas con respecto al magnetismo en los minerales, en el uso de las máquinas eléctricas, en la electromedicina, en los seres vivos, etc.
A continuación se construyen dispositivos como: electroimanes, relés, transformadores y motores. En esta fase se hacen mediciones de las variables eléctricas y se modela el funcionamiento de estas máquinas.
Posteriormente se estudia el uso y aplicación de las máquinas en diversos campos.
Por último, los estudiantes reportan planos, memorias de cálculo, especificaciones y los prototipos funcionando. Esta actividad se presenta en la feria estudiantil de la institución.
4. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS: TOTALES O PARCIALES
Consideramos que el trabajo con modelos de máquinas eléctricas facilita el proceso de enseñanza- aprendizaje, pues se aprecia el desarrollo de la creatividad, el interés y la motivación de los estudiantes hacia la especialidad; además mejora y amplía las expectativas de los jóvenes, quienes al hacer realidad sus ideas a partir de conceptos vistos en la teoría, comprueban su utilidad en la vida real.
Mediante la estrategia de construcción aplicada en estas máquinas se contribuye a la formación de un espíritu autónomo y la certidumbre de poder solucionar los problemas a partir de los recursos disponibles, además de fortalecer el trabajo en equipo y la gestión e innovación en diferentes campos.
Se ha observado que el trabajo en esta perspectiva genera un desarrollo que se proyecta más allá del aula y del maestro, para convertirse en una forma de asumir las dificultades como una oportunidad para encontrar la solución más adecuada a los múltiples problemas en la institución.
5. CONCLUSIONES:
Se considera que la ganancia se da en diversos órdenes como: lo pedagógico, lo social, lo económico y lo cultural.
En lo pedagógico especialmente, se propicia un ambiente en el cual se trabajan los intereses de los estudiantes en torno a las necesidades sociales y se aborda el conocimiento según su nivel académico.
En cuanto a lo social, lo económico y lo cultural, la metodología trabajada en el aula, promueve en el estudiante una actitud proactiva frente al sinnúmero de problemas de la institución, proyectándolo al exterior.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS RECIENTES:
- Electromagnetismo fondo de cultura económica mexicano
- Electricidad serie 1 a 7 de Harry Mileaf
- Faraday un genio de la física experimental, Fondo de cultura económica mexicano
- Cómo funcionan las cosas de Mcauley
- Enciclopedia de la Ciencia
- Análisis de circuitos eléctricos de Boylestad. Edit Pearson
7. Equipo de trabajo
Rafael Reyes
Luís Bernardo Ríos
Jairo Perilla
8. Anexos: gráficas y fotografías.
Rafael Reinaldo-Reyes Rojas
corepe@yahoo.com
JUSTIFICACIÓN:
El desarrollo económico y cultural de la humanidad ha sido claramente afectado por la aparición y continua evolución de las máquinas eléctricas. La electricidad trajo consigo la invención del telégrafo, con el que el hombre pudo comunicarse de manera más ágil. Luego vino la construcción de motores y generadores de electricidad para poner a su disposición fuentes de corriente y en consecuencia, la iluminación eléctrica, el teléfono, la radio, la televisión, la computadora, el láser y, últimamente, los sistemas inteligentes que explorar el cosmos. Todo este conjunto ha mejorado la calidad de vida del ser humano.
Sin embargo, en el campo de la educación el alto costo de las máquinas y la dificultad para comprender conceptos y principios de funcionamiento desde el trabajo teórico, hacen necesaria la construcción de prototipos de máquinas eléctricas que permiten el acercamiento a problemas reales y no de libros. Además, para estudiantes y profesores es la oportunidad de evidenciar la certidumbre de ver diseños convertidos en prototipos didácticos que funcionan.
1. OBJETIVO GENERAL:
Hacer máquinas eléctricas didácticas que faciliten los procesos de construcción de pensamiento técnico, científico y tecnológico, cimentando las bases de un desarrollo autónomo.
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Iniciar la comprensión de los fenómenos electromagnéticos, a partir de trabajos experimentales.
- Fomentar la construcción de modelos explicativos presentes en las máquinas eléctricas.
- Mostrar la factibilidad de construir máquinas didácticas a partir de recursos propios.
- Fomentar el trabajo en equipo.
3. DESCRIPCIÓN:
El proyecto surge a partir de la experiencia de docentes en el taller de electricidad y electrónica y de la construcción conceptual en torno a estrategias que permitan, de una manera fácil y amigable, acercarnos al conocimiento y a los procesos de construcción de las máquinas eléctricas.
Las ideas se desarrollan a partir de experiencias que relacionan el campo magnético y el campo eléctrico, semejante al proceso desarrollado hace 250 años por los científicos Oersted, Ampére, Faraday y Maxwell.
En la muestra se presentan:
- Electroimán.
- Timbre de DC
- Timbre de AC
- Transformador
- Motor elemental de DC.
- Transformador elemental.
- Motor DC de una sola bobina.
- Motor DC de dos bobinas
- Motor DC de tres bobinas
- Motor trifásico.
ANTECEDENTES DEL TRABAJO:
El contexto socioeconómico de la ciudad requiere la necesidad de capacitaciones en la formación técnica.
La limitación de recursos económicos de la institución justifica la construcción del material didáctico para el desarrollo de las actividades pedagógicas.
El trabajo del Equipo de profesores de electricidad/electrónica vislumbró la construcción de material didáctico como estrategia para el desarrollo del pensamiento, la promoción y el inicio de procesos autónomos en la construcción de máquinas, lo cual abre espacios para la discusión del enriquecimiento conceptual y el mejoramiento pedagógico.
DESARROLLO DEL PROYECTO:
En cuanto a procesos de aprendizaje, el proyecto se basa en la teoría constructivista y construccionista, donde la vivencia experimental es un elemento clave en la construcción del pensamiento y se considera que las actividades a realizar deben ser de interés para el estudiante y corresponder a su nivel de desarrollo.
Respecto al electromagnetismo, se realiza un desarrollo en el taller, similar al recorrido en el proceso histórico, es decir, se empieza por estudiar las relaciones entre los campos magnéticos y la corriente eléctrica. A continuación se construyen electroimanes, experiencia que relaciona los campos magnéticos y la corriente eléctrica y se abre la discusión sobre estos temas; seguidamente se pasa a la elaboración de transformadores experimentales, situación que permite el estudio del fenómeno y la aproximación al modelo matemático. Por último, se analiza la máquina rotativa en sus dos versiones: motor monofásico y motor trifásico. El estudio del motor contempla el principio de su funcionamiento y la mirada cualitativa de variables como: velocidad, par motor, potencia consumida, etc.
En los procesos constructivos se contemplan características eléctricas de los materiales tales como: magnetismo, conductividad y aislamiento. Características mecánicas: ductilidad, dureza, fragilidad, tenacidad, maleabilidad, resistencia y otras.
METODOLOGÍA: COMO SE LLEVÓ A CABO EL PROYECTO
El trabajo se inicia con la construcción de modelos experimentales donde se evidencian los principios de funcionamiento, situación que propicia la discusión y el estudio de las temáticas con respecto al magnetismo en los minerales, en el uso de las máquinas eléctricas, en la electromedicina, en los seres vivos, etc.
A continuación se construyen dispositivos como: electroimanes, relés, transformadores y motores. En esta fase se hacen mediciones de las variables eléctricas y se modela el funcionamiento de estas máquinas.
Posteriormente se estudia el uso y aplicación de las máquinas en diversos campos.
Por último, los estudiantes reportan planos, memorias de cálculo, especificaciones y los prototipos funcionando. Esta actividad se presenta en la feria estudiantil de la institución.
4. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS: TOTALES O PARCIALES
Consideramos que el trabajo con modelos de máquinas eléctricas facilita el proceso de enseñanza- aprendizaje, pues se aprecia el desarrollo de la creatividad, el interés y la motivación de los estudiantes hacia la especialidad; además mejora y amplía las expectativas de los jóvenes, quienes al hacer realidad sus ideas a partir de conceptos vistos en la teoría, comprueban su utilidad en la vida real.
Mediante la estrategia de construcción aplicada en estas máquinas se contribuye a la formación de un espíritu autónomo y la certidumbre de poder solucionar los problemas a partir de los recursos disponibles, además de fortalecer el trabajo en equipo y la gestión e innovación en diferentes campos.
Se ha observado que el trabajo en esta perspectiva genera un desarrollo que se proyecta más allá del aula y del maestro, para convertirse en una forma de asumir las dificultades como una oportunidad para encontrar la solución más adecuada a los múltiples problemas en la institución.
5. CONCLUSIONES:
Se considera que la ganancia se da en diversos órdenes como: lo pedagógico, lo social, lo económico y lo cultural.
En lo pedagógico especialmente, se propicia un ambiente en el cual se trabajan los intereses de los estudiantes en torno a las necesidades sociales y se aborda el conocimiento según su nivel académico.
En cuanto a lo social, lo económico y lo cultural, la metodología trabajada en el aula, promueve en el estudiante una actitud proactiva frente al sinnúmero de problemas de la institución, proyectándolo al exterior.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS RECIENTES:
- Electromagnetismo fondo de cultura económica mexicano
- Electricidad serie 1 a 7 de Harry Mileaf
- Faraday un genio de la física experimental, Fondo de cultura económica mexicano
- Cómo funcionan las cosas de Mcauley
- Enciclopedia de la Ciencia
- Análisis de circuitos eléctricos de Boylestad. Edit Pearson
7. Equipo de trabajo
Rafael Reyes
Luís Bernardo Ríos
Jairo Perilla
8. Anexos: gráficas y fotografías.
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