La simulación expresiva como herramienta didáctica en entornos virtuales para la enseñanza de la segunda ley de Newton en grado décimo: estudio de caso en la Institución Educativa Sor Juana Inés De La Cruz del municipio de Medellín

Abstract

La segunda ley de Newton en la base de la mecánica Newtoniana y es un tema neurálgico para los estudiantes del grado décimo, puesto que parte de ideas abstractas como es el concepto de fuerza a distancia ejercido por la tierra o cualquier otro cuerpo celeste del sistema solar. Regularmente, los textos de física no poseen herramientas que posibiliten la interacción con los estudiantes de manera que permitan la sensibilización al respecto. El principalobjetivo de este trabajo es implementar una simulación en 3D como herramienta de apoyo en el aula de clase para la educación Media de la institución educativa Sor Juana Inés de la Cruz del Municipio de Medellín. Particularmente he trabajado una simulación en 3D utilizando el programa NetbeansIDE, cuya programación se realiza en Java script, para facilitar la compresión y aplicación de la segunda ley de Newton en el grado décimo, endonde se muestra el movimiento de un cuerpo en dos tramos: la primera parte desciende por una superficie inclinada y termina moviéndose sobre una mesa. Esta permite modificar parámetros como la masa del cuerpo, el ángulo de inclinación dela superficie, la textura del plano inclinado y mesa, y la gravedad en el contexto de los planetas del sistema solar. La simulación propone mostrar el movimiento del cuerpo, los parámetros que lo afectan y el diagrama de fuerzas que en él actúan.La propuesta se aplicó en el grado 10.2 de la Institución Educativa Sor Juana Inés de la Cruz. Al presentarla a los estudiantes, se evidencia un alto grado de interés por saber cómo funciona y que elementos son los que intervienen en la simulación. Palabras clave: Enseñanza y el aprendizaje de la física, Simulación, Ley de la dinámica, Didáctica, TIC.

Abstract: The second Newton law is thebaseof The Newtonian Mechanical Theory, and it is adifficult issue for the studentsof tenthgrade, because it origins from an abstract idea, that is the concept of distance force, that the Earth applies to other celestial body of the solar system. Often, the physics school books do not have the didactic tools to facilitate the interaction with the students in order to permit a better approach to physics. The objective of this work is to implement a 3D simulation as a support tool to the classroom activities for the Sor Juana Inés de la Cruz of Medellin. Particularly, I have worked a 3D Simulation using the program Netbeans IDE, whose programation is done in Java Script, to permit the students of tenth grade, the comprehension and application of the Second Newton´s Law. This simulation shows the movement of a body in two ways: The first one body falls down through a leaning surface and it ends its movements on a table. This simulation allows changing parameters like mass of the body, leaning angle of surface, texture of the leaning plane, and the table and the gravity of the system solar context. The simulation proposes to show a body movement, the parameters those affect it and the forces diagram that act on it.This work was applied in 10th2 grade of Sor Juana Ines de la Cruz Showing the simulation to the students, it is evident a high level of interest in knowing how to the simulation works and what elements join in it.