4to Congreso Internacional de Investigación y Enseñanza de la Física – CIIEF 2025 .Dia 1

[Música] ¡Hola! ¿Qué tal? Muy buenos días para todos los asistentes. Bienvenidos a este cuarto congreso internacional de investigación y enseñanza de la física, CIEP 2025.

Recuerden que este evento reúne a expertos en la investigación científica, donde participantes nacionales e internacionales promueven y fomentan el desarrollo en las áreas asociadas de las ciencias físicas, así también como los intercambios académicos entre estudiantes, profesores, investigadores y profesionales con el objetivo de ampliar el conocimiento sobre un tema particular.

Este evento se llevará a cabo desde hoy, martes 21 de octubre hasta el jueves 23 de octubre. Y pues también tenemos que saludar a todas las instituciones aliadas que hacen parte de este evento. Eh, saludamos a la Universidad Nacional Abierta y a Distancia. De igual manera, saludamos a la Universidad Politécnica de Querétaro, Universidad Pedagógica Nacional, la Universidad del Quindío, la Universidad Politécnica de Santa Rosa de México, la Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación de Chile, la Universidad Central de Ecuador.

También contaremos con una sala en la cual se desarrollarán desde las 8 de la mañana a 12 del mediodía ponencias magistrales y también contaremos con un receso del mediodía a la 1 de la tarde, hora Colombia. Y tendremos después una presentación de ponencias orales.

Vamos a explicarles cómo es la dinámica y cuáles son los tópicos que trabajaremos en este congreso. Tendremos el eje número uno, que son tópicos de la física aplicada a ingeniería, de educación y la sostenibilidad. El eje número dos, tópicos de física teórica, computacional y experimental para la sustentabilidad. Y el eje número tres, enseñanza de la física y cultura científica para la sustentabilidad.

Recuerden que este evento está siendo transmitido en vivo por el canal de YouTube de nuestra mega universidad, la Universidad Nacional Abierta y a Distancia, en nuestro canal oficial TV UNAT Virtual. Los invitamos a que dejen sus comentarios aquí en nuestro chat, que ustedes van a poder ver acá en la parte inferior de la pantalla y también participar en estos días para que al final puedan tener su certificación. Pueden dejarnos preguntas, dudas, comentarios y con mucho gusto pues nosotros los estaremos leyendo.

Y bueno, sin más preámbulo, vamos a iniciar con el himno nacional de la República de Colombia.

[Música] ¡Oh gloria! ¡Oh júbilo inmortal! De dolores. [Música] [Aplausos] [Música] [Música] de dolores que bienará se solta libre noche la libertad sublime derramarás auroras de su invencible luz. La humanidad entera entre cadenas comprende las palabras del que murió en la cruz. [Música] Como gloria se como júbilo inmortal en surtos de dolores el vientre terminará. Terminaráor [Música] surtocos de dolores queá.

Bueno, y ahora vamos a entonar el himno de nuestra megauniversidad, el himno de la Megauniversidad de Colombia, la Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAT.

[Música] Familia del hambre por luchar con amor lleguemos conciencia frente transformemos la luz. Mundo mejorar por la ciencia con grandes fuerzas. Estudiantes y perencia con trabajamos de gran protección. Estudiantes que dan perilencia un trabajo de gran procción. [Música] [Aplausos] La vista delante hoy Colombia lucha con amor. [Música] su ciencia, transformemos mejorar en las [Música] suón por ciudadanos brillantes sinadanos. [Música] misón. [Música] Había [Música] una vista delante por tuos [Música] a la gente mejor. Hoy la patria encendida es un pasar por la vida no podéis jamásar por la paz la justicia la vida no podéis jamásar. [Música]

Bueno, y detrás de este congreso tenemos muchos docentes que hacen parte de esta organización. También queremos agradecer a todos ustedes que se conectan alrededor del mundo. Y vamos a iniciar nuestra jornada de hoy con la Magister Gabriela León. Ella es líder nacional de la cadena de Ciencias Básicas de la SBTI de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia para la apertura de este evento. Gabriela, buenos días y muchas gracias por ser anfitriona de este evento.

Muchísimas gracias, Karen. Muy buenos días para todos. Reciban un cordial saludo. Es un honor darle la más sincera y calurosa bienvenida al cuarto congreso internacional de investigación y enseñanza de la física, CIEP 2025, un espacio que se consolida como punto de encuentro entre el conocimiento, la innovación y la pasión por la ciencia. En esta cuarta versión celebramos el esfuerzo conjunto de docentes, investigadores y estudiantes que con su compromiso contribuyen al fortalecimiento de la enseñanza y la investigación en física, pilares esenciales para el avance científico y tecnológico de nuestras sociedades.

Este congreso representa una oportunidad invaluable para el intercambio académico internacional, la reflexión sobre los retos actuales de la formación científica y la construcción de nuevas redes de colaboración que impulsen la transformación educativa. En esta edición del evento nos complace presentar tres ejes temáticos que reflejan la esencia y la diversidad del conocimiento científico y su impacto en la sociedad. En este eje uno, dedicado a los tópicos de la física aplicada a la ingeniería, la educación y la sostenibilidad, los invitamos a descubrir cómo la física impulsa la innovación tecnológica, optimiza los procesos industriales y contribuye a diseñar soluciones sostenibles que transforman a nuestro entorno desde las distintas ramas de la ingeniería. El eje dos, enfocado en los tópicos de física teórica, computacional y experimental para la sustentabilidad, nos abre la puerta a la comprensión profunda de los fenómenos del universo y de la materia, integrando así la teoría, la experimentación y las herramientas computacionales más avanzadas para afrontar los grandes desafíos científicos de nuestro tiempo. El eje tres, centrado en la enseñanza de la física y la cultura científica para la eh sustentabilidad, nos convoca a repensar nuestras estrategias pedagógicas, fomentar esa inclusión educativa y fomentar adicionalmente la eh la comunicación del conocimiento científico, inspirando nuevas generaciones comprometidas con el desarrollo sostenible.

Este objetivo que nos convoca hoy precisamente en este evento es claro: fomentar el diálogo académico y el intercambio de experiencias entre investigadores, docentes y estudiantes con el propósito de impulsar la generación de conocimiento, fortalecer la investigación física y promover prácticas educativas innovadoras que transformen la enseñanza de la ciencia. En el marco de este evento, deseo también expresar un especial y sincero agradecimiento a las universidades aliadas que con su compromiso y colaboración precisamente hacen posible el desarrollo y fortalecimiento del cuarto congreso internacional de investigación y enseñanza de la física. A la Universidad Politécnica de Querétaro y a la Universidad Politécnica de Santa Rosa de México. Gracias por su invaluable apoyo por promover desde la innovación tecnológica y la educación científica espacios de cooperación internacional que enriquecen la formación de nuestros profesionales. A la Universidad Pedagógica Nacional y a la Universidad del Quindío, instituciones colombianas que se han destacado por su liderazgo académico y su compromiso eh con la enseñanza y la investigación en ciencias, fortaleciendo así la integración de saberes y la calidad educativa en nuestro país. A la Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación de Chile por su valioso aporte en el ámbito de la dinámica y de la didáctica de la física, por su labor en la formación de docentes comprometidos con la transformación social a través de la ciencia. Y por último y no menos importante, a la Universidad Central del Ecuador por su constante participación y su impulso a la investigación científica orientada a la sostenibilidad y al desarrollo integral de nuestras comunidades latinoamericanas. Su participación precisamente reafirma que el conocimiento crece cuando se comparte y que la colaboración entre instituciones es el camino para fortalecer la educación científica, impulsar la investigación y consolidar una red académica regional e internacional comprometida con el futuro de la física y de la educación. A todas y todos nuestro más profundo reconocimiento y gratitud por ser parte del CIEP 2025 y por contribuir a la construcción colectiva de este espacio de intercambio, aprendizaje e inspiración científica, deseando que este congreso nos inspire a seguir construyendo juntos un futuro al servicio del desarrollo humano, la sostenibilidad y el progreso global. En nombre de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia, de la Cadena de Ciencias Básicas y del Comité Organizador del CIEP, les deseo el mayor de los éxitos en estos días de intercambio y reflexión académica. Sean todos y todas bienvenidas al CIEP 2025.

Bueno, muchas gracias, Gabriela, por tu intervención. Y vamos a darles una indicación. Por favor, no olviden diligenciar el formulario de asistencia que en unos momentos vamos a publicar aquí en nuestro chat de YouTube. Y recuerden que es un requisito indispensable esta asistencia para que ustedes puedan ser certificados al final del evento. También les pedimos, por favor, eh a los ponentes ser muy puntuales en los tiempos para sus exposiciones y con eso damos cumplimiento a nuestra agenda. Ustedes también pueden colocar preguntas, los pueden saludar de todas partes del mundo, que con mucho gusto los estaremos leyendo.

Y a continuación, vamos a realizar nuestra primera charla inaugural por parte de la doctora Diana Lorena Tique Escobar. Ella es licenciada en física, magister en educación de la Universidad Pedagógica Nacional y candidata a doctora en educación. Es docente universitaria e investigadora desde hace más de seis años y cuenta con más de siete años de experiencia en el sector de la educación. Sus investigaciones se han centrado principalmente en contribuir en el proceso de la enseñanza y el aprendizaje de la física. Bienvenida, Diana.

Muy buenos días para todos. Eh, bueno, feliz de estar en esta cuarta versión del Congreso Internacional eh de investigación y enseñanza de la Física. Para mí es un placer eh iniciar el día número uno con este eh con este encuentro. Entonces, me voy a permitir en este momento eh compartirles pantalla, mi presentación. Por favor, me indican si ahí están viendo mi pantalla.

Gracias. Gracias. Bien, entonces eh bueno, esta ponencia está titulada "Tendencias en laboratorios virtuales y remotos para la enseñanza de la física". Mi nombre, como bien lo decía Karen, Diana Lorena Tique Escobar. En este momento representando la Universidad Metropolitana de Ciencia y Tecnología de Panamá. Entonces, para iniciar mi ponencia, eh vamos a estar alrededor de cinco temas eh importantes eh sobre esta revisión bibliométrica que se realizó a partir eh de una tesis que se está adelantando titulada "Impacto de los laboratorios virtuales, remotos y caseros en la enseñanza de la física mecánica, específicamente para la educación superior". En estos cinco ítems que coloco aquí, vamos a iniciar con el contexto de esta investigación, la metodología de investigación, cuáles son los desafíos identificados, las oportunidades y por último eh las conclusiones.

Entonces, vamos a iniciar eh teniendo en cuenta el contexto de esta investigación. Es importante aclarar acá, pues, que la educación superior ha experimentado una rápida transformación con la integración de las tecnologías digitales, específicamente y especialmente eh después de la pandemia del COVID-19, cuando de pronto pues ya se tenía tendencia a estos laboratorios, pero no se usaban con tanta frecuencia. Como nos sucedió en ese momento, pues que nos tuvimos que quedar en casa y que la enseñanza, el proceso de enseñanza-aprendizaje pues tuvo una modificación. Eh, este COVID-19 aceleró la adopción de entornos de aprendizajes virtuales, remotos, inclusive experimentos caseros. La enseñanza de la física entonces eh pues con estas herramientas de laboratorios, ¿cierto?, pues eh hizo que los estudiantes tuvieran una mejor comprensión conceptual y tuvieran un aprendizaje eh interactivo, ¿cierto?, hacia las ciencias principalmente. Y pues aquí digamos que específicamente hacia esta física mecánica.

Entonces, tenemos que eh tuvimos unas herramientas emergentes que fueron los laboratorios virtuales, experimentos remotos, simulaciones, realidad aumentada, ¿cierto?, que expandieron esas oportunidades de aprendizaje interactivo. Se da la necesidad de investigar alrededor de esta temática en particular por ese gran crecimiento que hemos evidenciado en esta investigación y que por eso realizamos esta primer acercamiento a partir de un análisis bibliométrico integral para identificar cuáles fueron esos patrones globales, no solamente enmarcados en Colombia, sino cuáles fueron las investigaciones que se han hecho de manera nacional e internacional a partir de este tema específico.

Entonces, la metodología de este estudio se basó en tres eh criterios específicos. Tuvimos entonces eh una búsqueda, ¿cierto?, de información. Analizamos eh alrededor de 412 publicaciones eh que se dieron a partir desde el año 2014 hacia el año 2024 y se usaron pues dos eh dos bases de datos que en este caso fue Web of Science y Scopus. Eh, importante decir acá que este estudio pues aborda el crecimiento fragmentado de la investigación en este campo mediante estas 412 publicaciones. Importante resaltar pues que aquí se incluyeron artículos científicos y artículos de revisión que contaran con una versión final completa, dado pues que esos ofrecían mayor información, una información detallada de las ideas y resultados de investigación, además pues de un análisis profundo y unas conclusiones ya consolidadas que nos van a permitir pues un eh nivel mucho más alto de rigurosidad y validez hacia la revisión bibliométrica que estábamos realizando eh como primera medida. Importante también aclarar pues que se excluyeron todas estas ponencias de congreso, pues que generalmente presentan resultados preliminares o en curso. También se eliminaron libros y capítulos de libros para hacer este estudio, porque pues estos representan contextos mucho más mucho más amplios y pues discusiones detalladas que a veces no suelen presentar eh investigaciones originales que nos permitan a nosotros hacer un acercamiento más real, pues a lo que nosotros eh queríamos o teníamos como objetivo en este estudio específico.

Pues este conjunto de datos entonces se sometió a a dos a dos bases de datos, a dos análisis de datos, perdón. Se usó el VosViewer y el eh CiteSpace. Eh, en el VosViewer, ¿cierto?, eh pues se depuró y se organizó el conjunto de datos. Este es un software eh de visualización diseñado para analizar la concurrencia de palabras en estudios bibliométricos, que pues específicamente es lo que requeríamos acá. Y el CiteSpace pues es el es un procesador, ¿cierto?, eh que elimina los duplicados porque como utilizábamos dos bases de datos, pues necesitábamos que nos eliminara pues aquellos duplicados eh y pues realizar un análisis basado pues en estas variables específicamente. Entonces, pues se hizo con el VosViewer un mapeo de coautoría y con el CiteSpace pues un análisis de evolución temática.

Entonces encontramos eh allí en esta metodología de estudio que nos vamos a eh o la realizamos a partir de tres aspectos específicos. El primero de el primero de ellos es la distribución global de la investigación y los países eh instituciones líderes precisamente en esta investigación que es alrededor de los laboratorios virtuales eh remotos y caseros. El segundo, pues los principales clústeres temáticos y tendencias emergentes alrededor de esta temática específica. Y por último y tercero sería los principales desafíos y oportunidades que pudimos encontrar en esa integración de planes de estudio, específicamente en física, en educación superior. Como lo venía hablando anteriormente, pues nos enfocamos principalmente en qué es lo que está sucediendo en educación superior, pues no dejando obviamente de un lado pues qué qué está ocurriendo también en la educación media, porque si bien es cierto en la educación media también vemos física y vemos física mecánica, pero no digamos con una rigurosidad como la vemos en en la educación superior, específicamente en las ingenierías, ¿cierto?, eh o en la formación de docentes eh específicamente en física.

Entonces, ¿qué pudimos encontrar alrededor de nuestra de nuestro primer de nuestra primera pregunta que era eh alrededor de la distribución global de la investigación en los países líderes? Encontramos entonces que el país pues con mayor publicación, ¿cierto?, eh en este caso es Estados Unidos con 95 publicaciones, ¿cierto?, con un H-index de 22. Eh, pero tenemos entonces aquí que hay un crecimiento desacelerado, ¿cierto?, o sea, que ellos en vez eh de eh de realizar diferentes publicaciones año a año, pues digamos que se vio en esa eh desaceleración. Tenemos entonces también a China, que este sí tuvo un crecimiento eh explosivo con el 76% de publicaciones eh entre el año 2021 y 2024. También tenemos a España con 35 publicaciones, eh 35 publicaciones con 62 citas totales, ¿cierto?, siendo pues un país, el segundo país que tiene mayor publicaciones con un H-index mayor a 20. Eh, entonces, si bien es cierto, pues el el país con mayor número de documentos pues es Estados Unidos, eh mostrando pues obviamente una diferencia notable con respecto a otros países, pues también tenemos eh países como como China, ya anteriormente mencionado, también India, Singapur, Malasia, Italia, eh y también España, Indonesia, Reino Unido y Alemania, pues que tienen un patrón semejante porque hacen trabajos colaborativos. Entonces, eh España muchas veces trabaja con países como eh Indonesia, Reino Unido para este tipo de investigaciones y es allí pues donde obviamente se dan las publicaciones en estos ambos países. Eh lo que pues refleja un interés reciente y creciente por la implementación de estos laboratorios virtuales, remotos y experimentos caseros en la enseñanza de la física, no solamente en la rama de la física mecánica, sino en diferentes ramas de la física, que es donde pues podemos implementar estos eh laboratorios.

Eh, entonces, eh, tenemos aquí que eh Colombia en este momento cuenta con nueve publicaciones. Entonces, pues tenemos que tenemos las mismas publicaciones que Grecia, pero con un H-index pues bastante bajo que es de dos. Pero aquí eh dentro de los países latinoamericanos pues es importante mencionar que eh pues Colombia digamos está en una posición eh bastante alta con respecto a otros países. Entonces, tenemos aquí que finalmente hay más de 86 17 países, perdón, con un H-index mayor o igual a 5 y que hay otros países que también están investigando y también están en la en la misma ruta, pero con un H-index menor.

Entonces, aquí quiero mostrar como un poquito cuál fue el mapeo que se realizó alrededor de de estos de estos países que comentaba anteriormente. Y es importante pues aquí verificar que en el clúster de Estados Unidos, que está en color rojo, pues es donde hay mayor publicación, como lo había mencionado anteriormente. En color verde vemos que está España, ¿cierto? Eh, también vemos que está Alemania, que está Grecia, que está India y pues en color azul claro, como lo vemos en esta en esta imagen, pues está Colombia, como lo indicaba, con estas nueve publicaciones que específicamente se dieron eh de las siguientes instituciones eh universitarias: se dio de la Institución Universitaria Pascual Bravo de Medellín, la Universidad eh eh Americana de Medellín, también Universidad del Norte de Barranquilla, la Universidad Pontificia Bolivariana de Montería, Universidad Militar Nueva Granada, Universidad del Cauca, Corporación Universitaria Minuto de Dios, Universidad de Manizales de Caldas, Universidad Nacional de Colombia y Universidad Nacional Abierta y a Distancia. Esas son las universidades que se han preocupado por dicha investigación y que han eh podido hacer sus publicaciones alrededor de este de este tema en particular.

Entonces, eh, pues digamos que lo que hicimos en esta revisión bibliométrica es ajustar y mirar cuáles son los países, las potencias que están investigando en dicho eh pues en dicho tema particular. Eh, entonces vemos que eh el clúster más eh o con mayor eh publicaciones teniendo 1138 citas, porque también esto es importante, no solamente el número de publicaciones, sino el número de citaciones que se hacen alrededor de estos artículos. Pero Estados Unidos tiene colaboraciones con China, Indonesia, Reino Unido y España, pero también España tiene 626 citas, pero también colabora con ¿quién? Con Colombia, Italia, Italia, perdón, Serbia y Suecia. Alemania también tiene eh pues un un alto número de citas, 427 citas. Reino Unido también colaborando con Alemania y Estados Unidos. Y eh también tenemos Austria, Grecia e India, ¿cierto?, que presentan también colaboraciones que a pesar de que tengan eh un índice bajo en citas, pues digamos que se hace un trabajo colaborativo entre estos países. Colombia tiene 69 citas con nueve artículos, 69 citas, representando entonces no más el 6% del total de citas que Estados Unidos, lo cual nos hace pensar que el impacto aún es bastante limitado, ¿cierto?, en Colombia y pues allí es digamos que el vacío que nosotros encontramos alrededor de esta temática particular que es en la que estamos incursionando en esta investigación doctoral.

Entonces, esos hallazgos pues ponen de manifiesto de manifiesto, claro está, que eh las diferencias en la cantidad de publicaciones eh pues es bastante bastante aguda y bastante e tiene una diferencia particular entre los países. Eh, pero no solamente esto, sino también es la influencia y el alcance global que tienen estos. Porque a pesar de que Estados Unidos sea el de mayor publicaciones, pues también tendríamos que mirar allí cuáles son las citas y vemos que las citas también tienen eh una mayor cuantía.

Entonces, eh ya digamos que contestamos a nuestro primer ítem alrededor de cuáles son esos países líderes en investigación en laboratorios virtuales, remotos y y caseros. Entonces, quiero mostrar aquí en esta en esta gráfica cuál ha sido el aumento que ha tenido, porque como nos enmarcamos en revisiones y artículos, eh pues cuáles son eh el crecimiento que ha tenido las revisioniones, que lo encontramos aquí en color naranja, y el crecimiento en artículos que lo encontramos en color azul. Entonces, nos damos cuenta que desde el año 2020 ha habido un crecimiento, ¿cierto?, eh, hasta el año 2024. En el año 2024, pues como lo mostramos acá, pues eh tuvo un decrecimiento considerando que esta investigación se eh realizó a inicios del 2025, es decir, que muchos artículos que ya se estaban eh gestando en algunas revistas, pues todavía no habían salido en este momento de de la publicación del del estudio que estamos realizando de la revisión bibliométrica. Entonces, ese es el crecimiento en en la parte eh en la parte vertical tenemos el número de documentos y en la parte horizontal tenemos los años de publicación y allí podemos ver pues el crecimiento que ha tenido.

Ahora bien, ya terminando con este con este primer ítem, pues entonces seguimos con el segundo y cuáles son estos clústeres temáticos importantes y las tendencias que ha tenido dicha investigación, específicamente pues en estos tres en estos tres ítems de laboratorios virtuales, remotos y caseros. Entonces eh los clústeres que encontramos específicamente se basan en estos tres: primero, la educación digital centrada en estudiantes; segundo, la simulación y laboratorios virtuales; y el tercero, estudios humanísticos y competencias clínicas. Si bien sabemos, pues los laboratorios virtuales eh remotos y caseros no solamente están en la enseñanza de la física específicamente, sino pues obviamente que también se enfocan en educación médica, competencias clínicas, simulaciones para formación eh sanitaria, entre otros estudios que se pueden encontrar. Pero pues específicamente nosotros eh nos interesan pues aquellas investigaciones que están alrededor de la enseñanza de la física, eh de la física mecánica en particular.

Entonces, quiero mostrar aquí que hay unas eh palabras clave alrededor de cada uno de estos eh temas generales. Para la educación digital centrada en estudiantes encontramos palabras como el e-learning, la enseñanza, la educación superior, la educación a distancia como núcleo de investigación en esa educación que está centrada principalmente en los estudiantes y en la educación superior. En la simulación y laboratorios virtuales encontramos entonces realidad virtual, laboratorios remotos, tecnología educativa como herramientas de aprendizaje experimental. Y como lo decía anteriormente, en los estudios humanísticos y competencias clínicas encontramos entonces pues que hay un enfoque en educación médica, competencias clínicas y simulaciones para la formulación para la formación sanitaria.

Entonces, quiero mostrarles acá una gráfica que tengo alrededor de las palabras, ¿cierto?, de las de las palabras clave que encontramos en estos clústeres temáticos. Entonces, encontramos que el principal es el estudiante, ¿cierto?, eh teniendo un 51%. Aquí encontramos en color azul este esta palabra cómo se comportó eh en el 2021 y en color naranja cómo se comporta del 2021 al 2023. Ese es el total de documentos y el porcentaje que se que se han publicado durante estos años. Como bien sabemos y como bien lo dijimos anteriormente, pues ha tenido eh un avance significativo después del 2020. Pero démonos cuenta que aquí en el 2021 y 2000 eh 2023, pues hemos tenido un avance significativo en algunas de ellas. Por ejemplo, en el COVID-19, pues como no estábamos anteriormente, no habíamos pasado por una pandemia, pues démonos cuenta que aquí esto se ajustó principalmente en el año 2021 al 2023 y allí es donde comenzamos a hablar de COVID-19 y pandemia. Eh, pero sobre el estudiante principalmente, démonos cuenta que el porcentaje es muy similar. Del azul al naranja, pues no cambia, no tiene un cambio significativo, sino que eh pues las publicaciones que se hacían eh hasta el 2021, las que se hacen del 2021 al 2023, pues son bastante similares. En la instrucción de laboratorios, ¿cierto?, también se habla un poco más eh antes del 2021 que después del eh de 2021 al 2023, pero aquí en laboratorios virtuales nos damos cuenta que el porcentaje es muy similar en estos en estos años. Entonces, aquí digamos que este esta gráfica nos sirve para eh interpretar un poco qué era lo que estaba pasando en este momento antes de la pandemia y posterior a esta pandemia, pues que nos dejó, digamos que enmarcado, sobre todo en estos temas específicos de laboratorios virtuales.

Aquí pues muestro también el estudio que se realizó en VosViewer haciendo un mapeo de todas estas palabras eh en donde pues encontramos notablemente en color azul estudiante, en color verde pues las simulaciones, en color rojo pues todo el tema de enseñanza, realidad virtual, ¿cierto?, aprendizaje, eh pues entre otros. Entonces vimos acá, pues vimos que hay unas tecnologías emergentes con mayor potencial. En este caso, como lo como lo decíamos, eh en realidad aumentada y virtual, pues hay un alto crecimiento reciente con un 73.1% eh y pues tendencias a largo plazo en en innovación pedagógica. Ya no solamente hablamos de toda la construcción de realidad aumentada y realidad virtual, sino que hablamos de cómo esa realidad aumentada y virtual puede beneficiar a que nuestros estudiantes tengan un aprendizaje más significativo. Igualmente laboratorios remotos, pues hay un crecimiento moderado pero constante, pues especialmente relevantes para la educación a distancia con picos en el 2020. Pues ya sabemos que pues esto se dio alrededor de la pandemia porque ya estando en casa, obviamente teníamos que buscar la manera para que nuestros estudiantes se acercaran a estos e a estos espacios, ¿cierto?, y eh la única manera era de manera virtual.

Entonces, eh, pues el impacto de COVID-19, como lo mostraba también en estas eh tecnologías emergentes, pues indica máxima relevancia reciente, transformando pues obviamente las metodologías educativas y efectividad en ciencias. Pero no nos quedamos solamente allí en el impacto que tuvo en esta pandemia con el COVID-19, sino que eh venimos nuevamente con una investigación bastante fuerte eh alrededor de estas de estas tecnologías emergentes y cómo usarlas en la enseñanza, ¿cierto?, de la física, de la química, de la matemática. Digamos que allí no se quedó en solamente esta pandemia, sino que ha surtido efecto alrededor pues de los de los años. Eh, entonces aquí encontramos que estas tecnologías emergentes, ¿cierto?, con con mayor potencial eh han tenido un eh crecimiento alrededor de las publicaciones en revistas que son indexadas, que si bien es cierto nosotros eh verificamos en estas dos bases de datos eh pues esas en las revistas que están allí en estas bases de datos pues son indexadas y pues fueron las que surtieron este estudio.

Entonces, alrededor de esta revisión bibliométrica que se realizó, encontramos diferentes desafíos. Entre estos hay tres importantes, ¿cierto? Eh, la primera es que definitivamente hay una inequidad tecnológica: eh la velocidad de internet, la disponibilidad de dispositivos, el acceso a software especializado, especialmente pues en países de ingresos bajos y medios. Tenemos presente pues que aquí en Colombia, sobre todo en las zonas rurales, no tenemos una velocidad de internet eh bastante alta, lo cual pues obviamente tiene problemáticas en la enseñanza eh de la ciencia, específicamente de la física, utilizando pues esos laboratorios virtuales remotos, pero tenemos una eh una oportunidad aquí y es que también podemos trabajar alrededor de laboratorios caseros, ¿cierto?, en donde el estudiante pueda a partir de realizar estos experimentos comprender cuál es la temática y comprender el concepto eh principalmente pues en la enseñanza de la de la física.

La segunda es la preparación docente, que si bien es cierto eh venimos familiarizándonos últimamente más con todos los avances tecnológicos, incluido ahora con la inteligencia artificial, pues falta que muchos docentes se familiaricen con esta técnica y con estas estrategias pedagógicas, integrando herramientas digitales de manera significativa en el currículum. Entonces, no solamente tenemos ahora eh el pensum ni los cursos, ¿cierto?, las asignaturas, sino que adicional a eso nos tenemos que pensar en un microcurrículo que nos permita esa eh interacción con estas herramientas digitales. Nos estamos dando cuenta que avanzamos eh a pasos agigantados, ¿no? Y que a medida que vamos avanzando en tecnologías emergentes, ahora, como lo indicaba, con inteligencia artificial, pues ya el rol de docente ha cambiado y ese rol de docente ahora ya debe ser una guía, ¿cierto?, eh para el aprendizaje autónomo del estudiante, que quizás en algunos momentos puede saber un poco más de tecnología que inclusive el propio docente. A veces queremos aquí hacer hincapié en que la preparación del docente es muy importante en todos los e en todas las en tanto en la educación media como en la educación superior, porque si en la educación media todavía no hemos tenido esta interacción con estas tecnologías emergentes y con esas estrategias pedagógicas, pues cuando lleguemos a la universidad, pues eh quizás esto no sea familiar para los estudiantes y sea de pronto eh un obstáculo que tengan ellos. Entonces, es importante que el docente en este momento tenga una preparación efectiva sobre estas herramientas digitales.

Y por último, y un desafío también bastante importante es la transferibilidad de habilidades: cuestionamiento sobre la equivalencia entre las habilidades experimentales adquiridas en entornos virtuales versus las adquiridas en laboratorios físicos. Si bien es cierto, los laboratorios virtuales y remotos no van a reemplazar estos laboratorios físicos, sí nos dan una gran ayuda para que el estudiante comprenda, ¿cierto?, y tenga una interacción eh más cercana alrededor de estos conceptos físicos. Algunos estudiantes eh están enmarcados en una educación virtual 100% y a esos estudiantes es donde este microcurrículo, como lo venía diciendo anteriormente, es donde debemos implementar estas estrategias de laboratorios eh virtuales, remotos y caseros para que ellos desde su autonomía, ¿cierto?, y desde la guía del docente puedan eh direccionar o puedan comprender de de una de una mejor manera pues todos esos conceptos físicos. Entonces, estas habilidades adquiridas experimentales en en situaciones virtuales no van a reemplazar lo que vamos a tener en el entorno en el laboratorio físico, pero como indico, sí va a ser una estrategia pedagógica importante para la comprensión significativa de los conceptos físicos.

Entonces, aquí estos tres desafíos eh fueron los que encontramos alrededor pues de esta revisión bibliométrica que muy juiciosamente eh hemos realizado alrededor pues eh de esta tesis doctoral. Pero, ¿cuáles también como tenemos desafíos? Pues también tenemos unas oportunidades estratégicas y esto es importante que lo tengamos en cuenta, no solamente los docentes, sino también los estudiantes. Entonces, ¿qué vamos a tener con estos laboratorios virtuales, remotos y caseros? Vamos a tener una inclusibilidad de accesibilidad, un potencial para alcanzar a que los estudiantes en regiones remotas o con discapacidades de movilidad eh mediante un diseño accesible. Entonces, no estamos hablando solamente de aquellos estudiantes que están en una educación virtual, sino que también estamos hablando de aquellos estudiantes que por alguna discapacidad no pueden estar en un sitio, en un espacio físico para poder realizar su laboratorio y qué mejor que él pueda tener la oportunidad también de acercarse, ¿cierto?, a al concepto físico alrededor de ¿qué? Alrededor de laboratorios virtuales y remotos.

Vamos a tener una colaboración interdisciplinaria: integración de elementos de ciencias computacionales, ingeniería y ciencias sociales en proyectos de física. Entonces, ahora no solamente vamos a hablar de cómo construir un laboratorio físico, sino ahora vamos a hablar de cómo vamos a construir ese laboratorio virtual, ese laboratorio remoto, ¿cierto?, alrededor de ¿qué? pues alrededor de buscar realmente que el estudiante interactúe y eh complete ese aprendizaje eh significativo en la enseñanza de las ciencias, específicamente en este caso, pues la enseñanza de la física.

Pero no solamente eso, sino que vamos a tener kits experimentales de bajo costo. Vamos a tener una democratización del acceso al aprendizaje experimental mediante materiales localmente disponibles. Entonces, si hablamos, por ejemplo, de los laboratorios caseros, sabemos que estos laboratorios eh fungen alrededor de e materiales que de bajo costo. Entonces, también vamos a tener la oportunidad de no tener eh estos instrumentos, ¿cierto?, en laboratorio que son a veces un poco complicados inclusive de conseguir, eh sino que ellos van a realizar laboratorios e laboratorios caseros de bajo costo y van a tener esa comprensión conceptual. También los laboratorios virtuales y los laboratorios remotos, pues también eh tienen este bajo costo porque pues ya las las instituciones universitarias no van a no van a adquirir estos espacios eh sino que van eh adquirir plataformas y software especializados en donde los estudiantes también van a tener un acercamiento y una interacción eh hacia estos eh temas conceptuales de física.

Ahora bien, entonces alrededor de este de este estudio, de esta revisión bibliométrica que hemos podido eh compartir con todos ustedes, pues llegamos a dos conclusiones y a una investigación futura. Estas conclusiones se enmarcan en dos cosas importantes y es la primera es que estamos haciendo una contribución teórica a la comprensión conceptual de cómo la digitalización de los laboratorios intercepta con innovación pedagógica, equidad y desarrollo de competencias científicas. No solamente nos quedamos en el hecho de implementar por hacerlo porque está en el microcurrículo, sino cómo esta implementación de estos laboratorios se complementan en una innovación pedagógica, ¿cierto?, y hacia la accesibilidad de todos los estudiantes por igual. Entonces, esta es la primera. La segunda, alrededor del impacto práctico. Entonces, importante tener unos diseñadores curriculares, formuladores de políticas y educadores sobre la implementación estratégica de laboratorios digitales, pero no solamente de los laboratorios digitales, sino también de esos laboratorios caseros, como lo venía indicando anteriormente, porque permiten, pues, que a partir de materiales de bajo costo también podamos llegar a un mismo fin, que en este caso es esa comprensión significativa que deben tener los estudiantes. Y en este caso, pues dejo allí como el interrogante: tenemos que explorar impactos longitudinales, investigar modelos híbridos y examinar factores socioculturales en contextos diversos. Porque si bien es cierto esta investigación se realizó a partir de esos artículos científicos y revisiones que encontramos en estas dos bases de datos, pues quizás eh en otras revistas, ¿cierto?, de que no tienen este H-index, pues podemos encontrar eh otro tipo de de impactos, ¿cierto? Y estos modelos híbridos, ¿cómo podrían contribuir a esa a esa efectividad del proceso de enseñanza-aprendizaje eh de la física?

Entonces, eh, agradeciéndoles a todos ustedes por el tiempo eh permitido en este espacio de esta cuarta versión del congreso de investigación y enseñanza de la física y eh esperando que nos podamos ver en próximas oportunidades. Muchas gracias.

Muchas gracias, Diana. Y nos parece muy interesante lo que nos cuentas, cómo a partir de este estudio tú logras articular lo que es el mundo de la física también con lo social y con la inclusión. Entonces, a partir de eso, también nos ha llegado varias preguntas y una de ellas es: ¿Cómo podría Colombia garantizar una financiación estable y sostenida para la investigación a largo plazo para estos proyectos y más en estas comunidades que están tan apartadas?

Bueno, eh Karen, es una excelente pregunta, pero eso se da alrededor eh de políticas públicas que nos puedan generar, ¿cierto?, esta financiación hacia estos proyectos, no solamente el proyecto como tal de eh los laboratorios virtuales, porque laboratorios virtuales ya tenemos una plataforma eh en la cual los podemos encontrar, pero pues falta bastante construcción. Eh, pero a partir de esas políticas públicas, eh Ministerio de Educación eh alrededor de estas temáticas que a veces han sido tan apartadas, sobre todo para la ruralidad, ¿no? Hablando de de Colombia principalmente, porque si vemos en otros países estas publicaciones de las que estaba hablando anteriormente, nos damos cuenta pues que eh el internet para ellos eh pues se da en todas las eh en todos los sitios, ¿no? Y es un internet bastante estable con el cual ellos pueden trabajar y allí pueden incluir pues eh todos los eh los estudiantes, ¿no?, no solamente de educación superior, sino pues también de educación eh media. Entonces, considero que es a partir de estas políticas públicas que podríamos enmarcar en proyectos como este.

Muchas preguntas, ojalá nos dé el tiempo, pero mira, esta está muy interesante. ¿Qué indicadores permiten evaluar la calidad de una plataforma de laboratorio virtual? ¿Esto es medible?

Bueno, eh digamos que hasta ahorita estoy en esa revisión bibliométrica alrededor de unos trabajos que se han desarrollado a nivel eh internacional eh y a nivel nacional, pero eh considero que obviamente hay varios varios ítems importantes para tener en cuenta en estos laboratorios virtuales. Eh, primero pues la accesibilidad. Si bien es cierto, pues como lo venía indicando anteriormente, eh el internet en principalmente en Colombia no es estable en todos los sitios, pues sí tenemos que buscar principalmente que en esos sitios donde no llega el internet estable podamos involucrar, ¿no? O sea, podamos estar allí, podamos eh desarrollar e implementar pues estos eh laboratorios eh virtuales y remotos principalmente, que son los que necesitan eh pues internet. Pero considero que a partir de estas investigaciones que han hecho en otros países, como somos contextos tan diferentes, sí debemos como eh pues tener en cuenta cuáles son como los desafíos que tenemos aquí en Colombia y a partir de esos desafíos pues considerar eh pues implementar estos eh estos laboratorios en cada uno de ellos, pero digamos como una regla general o como unos pasos, pues todavía estoy como en proceso de construcción. Eh, y pues claro que en próximas oportunidades estaré compartiéndolo acá.

Bueno, Diana, ya también para cerrar nos preguntan como estudiante, ¿cómo puedo empezar a implementar también en estas plataformas? ¿Cómo puedo empezar a hacer esas investigaciones? ¿Es posible que yo también pueda llegar a un resultado una investigación que pueda ayudar en mi territorio?

Por supuesto, todas las investigaciones están están basadas hacia las necesidades de los territorios, ¿no? Y hay algo muy especial y es que trabajando en la Universidad Nacional Abierta de Distancia nos hemos dado cuenta que es alrededor de esas necesidades territoriales que empiezan nuestros proyectos y este eh este proyecto específicamente inició desde la necesidad que se tiene hacia esas poblaciones que han sido en ocasiones eh abandonadas o a veces no tenidas en cuenta. Que se genera esta preocupación por ellas y se dice, "Bueno, vamos a a mirar cómo esta población también puede tener eh ese acercamiento hacia estos conceptos de física que no tienen que ser tan lejanos para nadie." Entonces, considero que todas las investigaciones tienen que ir alrededor de una necesidad de de la sociedad en específico.

Bueno, Diana, muchas gracias por acompañarnos. De verdad que son proyectos que causan impacto y precisamente desde la física nos gustaría que más adelante nos pudieras contar esos resultados para que todos los estudiantes que nos están preguntando también se den a la tarea de ingresar a esos grupos de investigación y que se animen también a empezar por pequeños proyectos para causar impacto en nuestra sociedad. Vamos ahora a un pequeño café. La invito también, Diana, para tomarnos un receso de 5 minutos mientras continuamos con nuestro congreso. Ya regresamos.

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Bueno, y muchas gracias por continuar aquí en nuestro congreso número cuatro de física. Y también vamos a darle la palabra a nuestro siguiente ponente. Él se llama Cristian Ramírez Gutiérrez, eh también de la Universidad de Suecia. Él es físico y doctor en ciencia de materiales. Eh, Cristian, cuéntanos de qué nos vas a hablar esta mañana aquí. Muchas gracias por acompañarnos.

Hola, pues buenos días en Colombia y buenas tardes desde Suecia. Eh, en esta vez eh lo que voy a presentar está relacionado con eh la aplicación de la física a problemas ecológicos, principalmente a cuáles son los mecanismos eh de resistencia que tienen las algas coralinas.

En un mundo que cada vez cambia más y más rápido. Este trabajo de investigación es un trabajo de una estancia posdoctoral en la Universidad de UMIO en Suecia, en colaboración con diferentes institutos. La líder del proyecto es la doctora Heid Burdet del Instituto de Ecología y Ciencias Ambientales, y también en colaboración con Nicolas Camenos de el Centro de Investigación en Ciencias Marinas, Magnus Anderson y Nicol Macaferdi de el departamento de física, también de la Universidad de Umer.

Va a ser una plática rápida porque apenas estamos comenzando en este proyecto multidisciplinario de combinar algo de física con biología, biofísica y también con ecología para entender cada vez más cómo están cambiando los ambientes marinos y cómo reaccionan ante los diferentes problemas que tenemos hoy en día. Eh, les voy a hablar un poco acerca del contexto ecológico que motiva esta investigación, que es el concepto de los nichos espectrales en el caso del MA, un poco de la caracterización de las algas coralinas y nuestro principal objetivo, que es entender cómo interactúa la luz con este tipo de sistemas.

Entonces, eh, pues comentarles que hay tres problemas principales, además de todos los problemas ambientales que tenemos en el mundo actualmente. Pero los tres principales, que además son sinérgicos entre ellos y tienen impactos a nivel ecológico en la vida marina y también a nivel climatológico, pues son: primero, el oscurecimiento de los mares. Los mares están oscureciendo e y están cambiando de color derivado de e diferentes sustancias contaminantes en el mar, principalmente materia orgánica disuelta.

El siguiente efecto es la acidificación de los océanos. El agua también está cambiando de pH derivado de el dióxido de carbono disuelto en los océanos. Esto tiene eh especial impacto en los corales que están hechos de carbonato de calcio, que son susceptibles a las variaciones de pH, sobre todo a los pHs ácidos.

Y finalmente, el calentamiento de los océanos que tienen eh efectos sobre las corrientes y cada vez intensifican efectos climáticos, particularmente e los huracanes y cada vez estamos viendo huracanes más intensos.

Sin embargo, en lo que nos compete a nosotros, que tiene que ver con los mecanismos de interacción de luz con las estructuras de los corales, que son e eh plantas, son organismos fotosintéticos, nos interesa particularmente el efecto de el oscurecimiento de el océano y cómo está cambiando el color y eso tiene un impacto sobre cómo la luz llega a los diferentes e corales y pues puede cambiar su actividad fotosintética.

Eh, quiero mostrarles que la luz es importante dentro de los eh dentro de la vida marina, porque hay muchos organismos que durante la oscuridad, es decir, durante la noche, migran a zonas eh de menor profundidad para alimentarse y nuevamente, cuando llega la luz, vuelven y regresan a aguas más profundas eh eh para resguardarse de depredadores eh mientras en la parte de arriba está más iluminado. Entonces eh esto sucede todos los días. Es natural que muchas especies migren de manera vertical eh durante la noche y luego regresen. Esto tal vez es una de las migraciones más grandes que suceden a diario en el mundo.

Y entonces, primero, los oscurecimientos de los mares tienen impacto sobre esta migración diaria. Porque si cada vez es más oscuro, quiere decir que en volumen cada vez va a haber un desplazamiento vertical de las especies. Y puede haber desplazamiento vertical de las especies en dos sentidos. Primero, aquellas especies que necesiten luz van a buscar profundidades menores debido a que ya no les llega suficiente luz y aquellas especies las cuales viven en oscuridad pues van a migrar eh de manera vertical también porque pues cada vez su nicho de oscuridad es mayor. Entonces, tiene un gran impacto ecológico porque toda la cadena alimenticia se está moviendo a diferentes niveles en términos de el mar.

Entonces, aquí de hecho esto es importante para entender el concepto de de cómo la luz puede variar a medida que va cambiando la profundidad e porque genera diversos nichos espectrales en términos de la física. Este es este diagrama que están viendo aquí es el diagrama de absorción de de el agua y particularmente el agua tiene un coeficiente de absorción bajo en el rango visible que es el que vemos aquí. No obstante, a medida que va aumentando la profundidad, cada vez la absorción de los colores es mayor y a altas profundidades, principalmente solo sobreviven eh una pequeña parte del espectro, que es principalmente eh las frecuencias correspondientes al azul y al violeta.

Ustedes pueden ver en el video que en este momento está corriendo como eh la percepción de los colores que ven en estos plásticos cambia y eso es derivado a que la disponibilidad de luz que hay que refleja para poder verlos cambia. Entonces, esto es interesante porque genera lo que llamamos nichos espectrales. Es decir, ya los organismos o los seres que están a estas profundidades no tienen toda la eh energía o todas las longitudes de onda disponibles que hay en la superficie y entonces tienen que desarrollar mecanismos metabólicos o fotosintéticos específicamente en las longitudes de onda y las intensidades de radiación que allí se encuentran a dichas profundidades.

Entonces, basado en el espectro y basado en la intensidad de la luz que llega a diferentes profundidades, pues hay una clasificación desde el punto de vista óptico de las diferentes profundidades eh del mar. Tenemos o podemos indicar que a nivel de la superficie hay un 100% de irradiancia, es decir, es la eh energía total eh o la radiación que llega a la superficie. Por supuesto, esa irradiancia puede cambiar en términos de la latitud o la ubicación geográfica de del mar donde se encuentra. Pero podemos clasificar entonces la zona mesopótica, que es una zona especial donde aproximadamente se tiene el 1% de la intensidad de la radiación disponible en la superficie. Y la barrera de la zona mesopótica es hasta 0.1% 1% de la irradiancia total que se tiene la superficie de los mares.

Por supuesto, no solo estamos hablando de intensidad, también estamos hablando de longitudes de onda. A medida que la longitud de onda eh la profundidad es mayor, las longitudes de onda menos energéticas como las correspondientes al rojo, amarillo o verde se absorben por completo. Entonces, estaríamos diciendo que principalmente para las zonas eh o el límite de la zona mesofótica tendríamos solo longitudes de ondas correspondientes a el azul o el violeta. Y eso es importante porque entonces crea diferentes nichos espectrales en los cuales eh los organismos fotosintéticos que viven a estas estructuras han desarrollado diferentes pigmentos justamente para optimizar la la fotosíntesis. Y estos pigmentos son los fico eh biosomas. Hay diferentes pigmentos, pero pueden ver que, por ejemplo, eh las algas que normalmente viven en zonas menos profundas son de color verde, es decir, desarrollaron ficovirosomas para absorber principalmente los colores rojos y si vamos aumentando en profundidad, los ficopfilosomas van cambiando de estructura y de color para aprovechar los picos espectrales. Por ejemplo, en el caso de los últimos organismos fotosintéticos o las últimas comunidades fotosintéticas que se han encontrado a mayor profundidad corresponden a las algas coralinas y son justamente de color rosado porque los ficobilosomas están optimizados para absorber principalmente la radiación azul y violeta.

Entonces, esto nos habla de cuáles son los mecanismos evolutivos que tienen estos eh sistemas fotosintéticos para adaptarse a las condiciones de intensidad de luz y adaptarse a las condiciones de eh de frecuencias o colores disponibles que hay hay allí.

Entonces, eh el asunto es que hay algunas especies que ya les había mencionado antes, pueden migrar, pueden moverse, pero particularmente los corales o las algas coralinas, que son eh estructuras que están fijadas en el lecho marino, pues no pueden migrar. ¿Sí? Y entonces si los organ si el mar se está oscureciendo, esta zona mesofótica también se está desplazando a e eh profundidades menores, lo que quiere decir que en algún momento estas comunidades de algas coralinas se van a quedar sin eh luz y no van a poder sobrevivir en eh porque no van a tener energía para poder hacer su fotosíntesis.

Sin embargo, estas comunidades son bastante resilientes y lo que hemos identificado es que dependiendo de las condiciones de luz hay diferentes eh morfologías y estructuras y además tienen una estructura de resiliencia importante basada en la modificación de sus pigmentos fotosintéticos.

Entonces, actualmente estamos eh o el objetivo de nuestro estudio es identificar cómo es que la luz justamente interactúa con estas estructuras, sobre todo el esqueleto de la alga coralina y cómo eh eh impacta en la morfología. Y esto es importante en términos del esqueleto porque a pesar de que son organismos fotosintéticos, pues no tienen hojas como los árboles que vemos en la superficie o como otras plantas marinas. Entonces, eh eso quiere decir que la radiación debe de alguna forma viajar a través de la estructura del coral para poder hacer fotosíntesis.

Entonces, nuestra hipótesis principal es que pues estas algas coralinas e el esqueleto, el la estructura del esqueleto está biológicamente controlada a través de miles y miles de años de evolución, justamente para optimizar la captura de luz eh y realizar la fotosíntesis. Y esto quiere decir que hay una estrategia biológicamente guiada para poder hacer la fotosíntesis a través de la forma del esqueleto del coral y esto puede ser un mecanismo de adaptación.

Particularmente hay otros efectos que pueden eh eh afectar a los corales como la acidificación, las corrientes marinas y también la temperatura. Sin embargo, en este caso, solo estamos atendiendo lo que tiene que ver con el oscurecimiento de los mares. Entonces, en este caso estamos atendiendo nuestra pregunta tres y es cómo la complejidad del esqueleto puede e eh ser un mecanismo de adaptación para capturar luz de manera eficiente en estos escenarios donde hay poca luz disponible. ¿Okay?

Entonces, para ello caracterizamos o estamos caracterizando las estructuras de los corales. Aquí ustedes pueden ver en este video, esto es e tomografía de rayos X, donde ven toda la estructura del coral y podemos ir a ver cuál es su complejidad interna. La estructura está hecha de carbonato de calcio. Eh, no es carbonato de calcio puro, es una aleación de carbonato de calcio con magnesio y otros minerales que pueden depender del metabolismo de las algas. Pero a su vez e e cada célula del alga está ubicada a lo largo de la superficie eh y forma eh individuos en cada una de las cavidades. De hecho, es la pared celular la que está conformada de carbonato de calcio y entonces forma realmente adentro de la estructura del coral una estructura por donde cada uno de los poros o las cavidades corresponde específicamente a células de las algas. Quiere decir que en cada una de estas cavidades hay una célula de del alga.

Y entonces es necesario entender cómo la luz interactúa con toda esta estructura debido a que pues eh en adentro de del de la estructura de de cada una de las células es donde está todo el aparato fotosintético. Entonces la luz debe viajar a lo largo de esta estructura por llegar a cada una de las células donde va a ser la fotosíntesis. Como ustedes pueden ver, la estructura es una estructura eh porosa, compleja. No obstante, eh se forman estos patrones de anillo que pueden verse a lo largo de la tomografía de rayos X y particularmente para esta especie corresponden a diferentes estaciones, estaciones eh principalmente de la zona nórdica donde hay invierno y verano, particularmente caracterizado por días más oscuros o días más largos, dependiendo de si es invierno o verano.

Entonces, por supuesto, cada uno de estos anillos corresponde a momentos donde hay mayor disponibilidad de luz. Entonces, el alga es mayormente metabólica, crece más rápido, los anillos más densos eh crecen más lentos. De hecho, esto es interesante porque además estas estructuras de las algas pueden utilizarse como proxis o como indicadores de estaciones, incluso pueden ser también utilizados para determinar diferentes condiciones geológicas. A propósito de que crecen muy lento, estamos hablando de que crecen aproximadamente 1 mm por año. Cada uno de estos anillos corresponde o par de anillos corresponde a un año completo aproximadamente y estas eh y este anillo es de aproximadamente 1 mm.

Entonces, con otros técnicas más estilizadas, eh por ejemplo, para datación de carbono es posible incluso hacer series de tiempo para determinar el estado de los mares e eh trazando diferentes variables o o contenido químico u otras eh eh proxis u otros propiedades en estos anillos muy parecidos a los anillos que se forman también en el caso de los árboles. Pero bueno, en este caso nos interesa es cómo la luz se propaga a través de estas estructuras para poder alcanzar cada una de las células y eh hacer la fotosíntesis.

Entonces, aquí les muestro un poco la idea del tejido fotosintético. A pesar de que ustedes ya vieron cómo es la estructura del alga coralina específicamente, realmente todas estas cavidades o la mayor parte de la estructura interior de la alga coralina ya no está viva. Solo una cuarta línea de células a lo largo de la superficie, que es el epitelio, están vivas. Y eso nos dice que eh pues debe haber poca disponibilidad de energía para sostener toda la estructura de manera viva o que la longitud de penetración de la luz es pequeña comparada con, digamos, toda la estructura. Es decir, unas cuantas líneas de células, 10 células, eh 15 células, pueden medir eh unas cuantas micras, estamos hablando menos de 1 milímetro de espesor que puede estar vivo. Entonces nos habla de la posible eh longitud de penetración que allí se tiene.

Entonces, desde la perspectiva de la física, lo que queremos hacer es entonces determinar cómo la luz se propaga a lo largo de esta estructura. Eh, principalmente solo el esqueleto todavía sin considerar las reacciones que pueden ocurrir o eh entre el mecanismo fotosintético, que ya tiene que ver más con los pigmentos y con estructuras biológicas específicamente para la fotosíntesis, pero podemos sí entender cómo se propaga la una onda electromagnética en esta estructura de alga coralina.

Entonces para ello pues dado que el esqueleto pues es una estructura de carbonato de calcio principalmente admitiríamos que lo que hay dentro de la célula es principalmente tejido suave o agua o un material similar al agua. podemos modelar cómo se propagaría una onda electromagnética a lo largo del esqueleto. Más o menos para que se den una idea de los tamaños, estas esta célula que corresponde correspondería a un alga eh tiene tamaño de aproximadamente unas 10 micras. Puede variar dependiendo de la especie, pero son alrededor de 10 micras e a lo largo, unas 5 micras de ancho. Y la pared celular es una pared celular de carbonato de calcio que además está formado por diferentes cristales o monocristales eh como ustedes pueden ver aquí en este zoom que precisamente pueden estar orientados para guiar la luz del sistema.

Entonces, eh, para poder modelar cómo se propaga la luz a lo largo de esta estructura, que es una estructura por compleja, eh pues es necesario resolver la ecuación de onda, pero dada la propia complejidad de la estructura, utilizamos métodos numéricos para poder hacerlo.

Entonces, este es nuestro gemelo digital o nuestra versión digital de cada una de las algas. Cada una de las agujeros que podemos ver en la caracterización del tejido a través de microscopía electrónica y microscopía de transmisión corresponde a un individuo. Esos individuos reproducen por división celular y forman esta estructura que a pesar de todo es una estructura considerablemente ordenada, crece de manera lateral y hacia arriba. Eh, y así es que se forma toda la estructura del coral.

Entonces, podemos empezar a estudiar simplemente cómo se propaga la radiación electromagnética en un solo dominio, dado que la estructura tiene una alta simetría. Eh, y entonces podemos sacar conclusiones a partir de la propagación en una célula y expandirlo a una estructura más grande. La estrategia en este caso para entender cómo se propaga una onda electromagnética es eh a través de elemento finito, es decir, es un método numérico donde vamos a resolver la ecuación de onda de manera numérica a través de esta estructura. utilizando eh condiciones de frontera periódicas, dado que pues la célula o el dominio se repite en cada una de estas estructuras. ¿Sí?

Y entonces lo que nos damos cuenta es que para las eh tamaños eh de una célula de una alga coralina comparado con la radiación que allí tenemos eh pues es una estructura bastante grande. Entonces la conclusión es por ahora simple. Todas las longitudes de onda se pueden propagar a través de la estructura coralina, dado que el carbonato de calcio es un material dieléctrico, tiene poca absorción, prácticamente es transparente, entonces puede penetrar la estructura. Eh, sin embargo, eh hay ciertos eh cosas interesantes. A partir de el cálculo de la estructura de bandas del sistema pudimos darnos cuenta que pues eh no existen gaps fotónicos. que ustedes están viendo dentro de toda esta gráfica, toda la estructura de bandas, es decir, cuáles son las longitudes de onda permitidas en función de la estructura del del del cristal, repitiéndolo en un patrón hexagonal perfecto por ahora, matemáticamente hablando, ah, que simulación.

Y entonces eh las conclusiones pueden ser triviales hasta el momento. La primera es que todas las longitudes de onda, por lo menos en el rango fotosintéticamente activo, eh, que es el rango visible, están permitidas, pueden viajar a través de la estructura sin ningún problema, es decir, pueden propagarse a través del esqueleto eh y penetrarlo. Eh, no hay gaps o brechas prohibidas fotónicas, es decir, no hay alguna longitud de onda que esté prohibida. eh para la propagación. Sin embargo, eh la estructura tiene ciertas direcciones en las cuales se benefician algunas polarizaciones de la luz y se benefician algunos modos de vibración específicos que a lo mejor están correlacionados con la absorción de los pigmentos eh fotosintéticos hasta el momento.

Entonces eh bueno, esto es eh un trabajo que está en desarrollo. queríamos mostrarles o queríamos mostrar dentro del contexto de el congreso de de enseñanza de la física y particularmente en el caso de la sustentabilidad, como eh la física puede ayudar desde ciertas perspectivas en un problema eh ambiental. Las algas coralinas son eh uno de los aspectos o uno de los ecosistemas más importantes en los lechos marinos. Les ofrece soporte y además vivienda a otra serie de organismos que viven en el mar. Entonces, la eliminación de una especie o la muerte de una especie puede provocar o desencadenar eh eh digamos eh a nivel ecológico un desbalance en toda la estructura. Entonces, entender los efectos que tiene las condiciones de luz, las condiciones de calentamiento de los mares, eh la acidificación sobre estas estructuras es importante para tomar decisiones a nivel ecológico. Y aquí es donde la física desde la perspectiva de el modelado o incluso desde otras espectroscopías más estilizadas pueden eh darnos solución o pueden darnos ideas de qué es lo que está pasando con el sistema. tomar decisiones.

Este es un trabajo en progreso. Hasta aquí vamos eh descubriendo cuáles son las eh eh los secretos de cómo estas algas son capaces de hacer fotosíntesis. Me regreso a esta diapositiva en lechos donde la luz particularmente es escasa, pero aún así son muy eficientes. Y bueno, creo que hasta aquí va mi conferencia. Espero les haya mostrado un poco de este bonito trabajo y quedamos o quedo atento. ¿Tienen preguntas? Muchas gracias.

Claro que sí, Cristian. Tenemos varias preguntas y vamos por la primera. ¿Qué procesos físicos explican el el oscurecimiento del mar y cómo afectan la penetración de la luz solar en las capas superficiales?

Okay. Hay que entender que el eh por sí solo el agua es un medio absorbente. En esta gráfica pueden ver eh cómo cambia el coeficiente de absorción del agua en en función de la longitud de onda. Hay algo bien interesante, particularmente los nichos espectrales eh se observan en en el agua tienen que ver con armónicos de las frecuencias de absorción vibracionales del agua. Eh, aquí ustedes pueden ver donde está eh N1, NU2, son los modos principales de vibración de la de la molécula de agua, pero eh eh si consideran múltiplos o sumas o superposiciones de estos modos vibracionales pueden encontrar eh armónicos en este caso y entonces el agua por sí sola absorbe. Ahora bien, el mayor efecto de oscurecimiento de los mares tiene que ver con el metabolismo de de de la industria de los humanos en los que tenemos como subproducto materia orgánica. Entonces, la materia orgánica disuelta en los mares absorbe luz y eso es lo que principalmente produce el oscurecimiento. En este caso, eh hay otros puede haber también otros otros elementos como colorantes particulares de de residuos de de la industria, pero en en términos generales la materia orgánica disuelta.

Perfecto. Vamos con una segunda pregunta. ¿Qué longitudes de onda de la luz son más absorbidas en zonas con mayor oscurecimiento y qué implicaciones tiene esto para la fotosíntesis marina?

Bueno, particularmente depende de la profundidad. Lo que está sucediendo con el oscurecimiento de los mares es que estas zonas que teníamos clasificadas en función de profundidad, en términos de la intensidad de la luz que llega, pues está cambiando. Hay un hay un desplazamiento vertical de las zonas mesopóticas. ¿Sí? Entonces, ¿qué es lo que sucede? A mayor profundidad, las longitudes de onda disponibles son las azules violetas, son las que están más cercanas al límite ultravioleta. Aquí lo pueden ver. en esta gráfica, eh esto es lo que llamamos los nichos espectrales porque tienen que ver con intensidades, con eh con con el coeficiente de absorción y eh quiero mencionarles que existe la ley de de Beer, la absorción es proporcional al camino óptico. Entonces si tengo un mayor coeficiente de absorción, pues quiere decir que esto se va a absorber primero y así sucesivamente. Entonces, a mayores profundidades, los nichos espectrales que tenemos disponibles son aquí el que está marcado como octavo y y séptimo. Entonces, principalmente son 400 y 500. Entonces, eh, ¿qué es lo que está pasando? Las algas coralinas no se pueden mover porque son estructuras que están ahí quietas. Entonces, para sobrevivir tendrían dos mecanismos posibles que son los que estamos proponiendo. El primero que hemos probado un poco en el laboratorio con animales, con experimentos en diferentes condiciones, es que hay una modificación química de estas estructuras que son las antenas que tienen las eh son antenas moleculares que captan la luz para el aparato fotosintético y entonces hay una modificación en los pigmentos de este tipo de algas y la otra es la propia modulación de su estructura para optimizar la captura de luz específicamente en estas estructuras. ¿no? Eh, y las especies que se puedan mover, eventualmente lo que van a hacer es migrar hacia arriba a a menores profundidades para obtener luz. Eso es lo que van a hacer.

Perfecto, Cristian. Y bueno, ya para darle la palabra a nuestro siguiente ponente, te hago la última pregunta. ¿Qué avances en física aplicada pueden ayudar a diseñar estrategias para mitigar el oscurecimiento y proteger los ecosistemas marinos?

Yo lo veo desde dos perspectivas. La primera perspectiva es el monitoreo. Necesitamos eh monitoreo más especializado para entender la velocidad de oscurecimiento. Hay algunas técnicas a través de imágenes satelitales que nos han permitido entender cómo es que hayan cambiado el el color de los mares. Ustedes pueden verlo aquí en este en este artículo que les muestro aquí. Pero se necesita monitoreo in situ en los lugares y a diferentes profundidades. Entonces, en sensores y en procesamiento de datos hay mucha física y matemática que hacer. y eh y desde el punto de vista ya más de la de física de materiales, entender cuáles son los materiales, los contaminantes y toda la dinámica o el metabolismo de estos a través de las corrientes. Entonces, yo creo que hay muchas cosas para hacer desde diferentes disciplinas, desde el monitoreo de el oscurecimiento de los mares hasta el entendimiento de toda la dinámica del sistema complejo que produce este efecto de oscurecimiento.

Bueno, agradecemos mucho a Cristian por su ponencia y bueno, tendremos otra oportunidad para seguir hablando de este tema. Muchas gracias.

Gracias. Gracias.

Bueno, y seguimos con nuestra agenda del día y le vamos a dar paso a la ponencia magistral a cargo del Dr. Jorge Pinochet. Él es profesor titular en el Departamento de Física la Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación, UMCE, investigador en educación en física, es autor de más de 40 publicaciones en las principales revistas internacionales de la especialidad como Physic Education y The Physic Teacher, entre otras. es fundador del enfoque aptor en el uso de YouTube y de la inteligencia artificial generativa para la enseñanza de la física y la astronomía. También ha sido distinguido por su excelencia académica por diversas instituciones públicas y privadas. Así que, doctor Jorge, muchísimas gracias por acompañarnos en esta cuarta versión de este congreso de física.

Muchísimas gracias. Adelante.

Bueno, y continuamos nuevamente. Vamos a presentar a nuestro siguiente ponente. Él es el Dr. Jorge Pinochet. Él es profesor titular en el Departamento de Física de la Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación, UMCE, investigador en educación en física y es autor de más de 40 publicaciones en las principales revistas internacionales de la especialidad como Physic Education y Physic T-shirt, entre otras. También es fundador del enfoque APIT, Advanced Fishic Transportation y precursor en el uso de YouTube y de la inteligencia artificial generativa para la enseñanza de la física y la astronomía. También ha sido distinguido por su excelencia académica por diversas instituciones públicas y privadas. Doctor Jorge, es un placer para nosotros tenerlos el día de hoy. Adelante con su ponencia.

Muchísimas gracias. Voy a compartir entonces. Eh, ¿se ve bien? Me parece que sí, ¿no es cierto? Perfecto. Ya. Muchas gracias. Bueno, parto por agradecer al comité organizador de este evento por haberme invitado. Estoy muy contento de estar acá con todos ustedes. Agradezco también a la audiencia presente que no los puedo ver, pero bueno, un saludo cariñoso desde Chile a todas y a todos. Acá está el título de mi ponencia se llama Dead Work Observatory for Virtual Astronomy Nova, ¿no es cierto? Son las siglas de las iniciales del título. Enseñando astronomía con inteligencia artificial. Lo que les voy a contar hoy día es eh es una voy a hacer un resumen básicamente de una publicación que hice este año la revista británica Physic Education ya sobre el uso de la inteligencia artificial generativa y en particular de chat GPT para enseñar astronomía. Ya. Por lo tanto, todo lo que les voy a contar hoy día está disponible en un paper. Si ustedes quieren, yo se los comparto encantado. Me pueden escribir a mi correo o pueden escribir, supongo, directamente al comité organizador del evento para enviarles todos los los documentos, digamos, para que ustedes lo tengan. Por lo tanto, lo que van a ver ahora es más bien un resumen. Si ustedes quieren ver el detalle, van a tener el paper a su disposición, como les decía recién. Así que vamos a comenzar.

Eh, una pequeña hoja de ruta, el índice para que ustedes vean los temas que vamos a abordar. Primero, una pequeña introducción, después vamos a ver un marco teórico donde vamos a hablar un poco de las leyes de Kepler. Eh, después vamos a hablar el del de la actividad propiamente tal que se realiza con con este la actividad, digamos, en la que está basada este paper del cual les hablaba recién y que es una actividad de uso del chat GPT para enseñar astronomía. Y eh les voy a mostrar dos formas de utilizar esta el chat GPT. Una es la versión gratuita y otra es con la versión pagada. Ya les voy a mostrar las dos formas de implementar esta actividad con estudiantes porque esto está destinado a estudiantes de enseñanza media. Ya, básicamente no sé en Colombia si se irá en enseñanza media, pero digamos es lo que viene justo antes de la enseñanza superior, ya aquí en Chile le decimos enseñanza media. Ya, entonces partamos con la introducción.

A ver, algunos antecedentes como generales, ¿no? Antes de entrar en detalle, como todos ustedes saben, ¿no es cierto? Los últimos años el uso de IA se ha generalizado gracias a los chatbots, ¿no? Los chatbots como Deepsek, como Cloud, como Chat GPT, ¿no es cierto? han masificado el uso de la inteligencia artificial y encontrado diversas aplicaciones en diversos ámbitos, ¿no? Uno de ellos el ámbito educativo, ¿no? Donde este es un tema que está recién comenzando a explorarse. Yo diría que en la física estamos un poco al debe, un tema que también es muy incipiente, recién estamos viendo formas de utilizar la inteligencia artificial generativa para aplicarla en el aula y mejorar la la enseñanza de la física a nivel escolar, pero es un tema bastante, como los digo, reciente y yo, bueno, acá estoy tratando de contribuir justamente a este ámbito. E espérense, sigamos.

Bueno, otra otro antecedente importante tener en consideración a propósito de lo que les voy a hablar yo, las simulaciones con con IA son útiles, ¿no es cierto?, para el aprendizaje de la astronomía. Yo diría por dos razones principales. Eh, una es que la obtención de información astronómica, como ustedes saben, requiere de tecnologías avanzadas y bastante caras y también requiere un entrenamiento largo y complejo. Por lo tanto, obtener datos astronómicos es una cuestión que es difícil y que, por lo tanto, no está al alcance de un estudiante típico de colegio. Y en ese sentido, una eventual simulación de datos astronómicos eh con IA puede ser tremendamente útil para poder potenciar el aprendizaje de la astronomía a nivel escolar. Y ahora, bueno, contarles un poco, ya le había, ya les había un poco resumido de qué se trata esto, ¿no es cierto? Para dónde vamos, ¿no? El objetivo de esta de esta charla es presentar una aplicación del chat GPT que se llama Nova, que es lo que le da el título de esta presentación que simula datos astronómicos en un entorno basado en el chat GPT, donde los estudiantes pueden poner en juego sus competencias científicas. Ya este es como el marco general de lo que les voy a hablar ahora. Y dicho eso, vamos a entrar en materia.

Eh, pido disculpas a la a la a la, ¿cómo se llama?, la organización del del evento, porque no estoy usando el el el template que ellos mandaron en todas las PPT, pero lamentablemente no me calzaba, entonces lo usé al comienzo y al final y acá estoy usando un template que tiene un fondo como astronómico que es idóneo, digamos, para para el tema que estamos abordando. Entonces, lo primero que vamos a hablar acá de la ley de Kepler, la tercera ley de Kepler. A ver, no voy a mostrar en detalle los cálculos. Ya este esta parte que voy a mostrar ahora es lo que uno debería mostrarle a los estudiantes en clase, como una derivación matemática de la ley de Kepler, pero esta parte de la de la presentación está hecha a medida para poder usar el chat GPT y para poder utilizar la actividad que les voy a mostrar con los estudiantes, ¿ya? Así que, como les digo, esta parte no la voy a mostrar en detalle, solamente voy a mostrar los resultados finales. Y si ustedes quieren ver el detalle, reitero, me escriben, le piden al comité organizador y yo les envío encantado toda la información, el paper y la PPT si ustedes la necesitan. Ya. Así que me voy a saltar algunas cositas acá y voy a llegar acá a la parte final, que es la que me interesa, los resultados ya de estos cálculos que uno debería presentarle a los estudiantes. Hay dos estos son esenciales para lo que les voy a mostrar a continuación. Primero, ¿no es cierto? Acá a mi derecha aparece la ley de Kepler, ¿no es cierto? Eh, donde hemos despejado la masa, como ustedes saben, ¿no es cierto? Una a partir de la tercera área de Kepler, uno puede deducir la masa de un cuerpo central a partir del periodo orbital y el radio de la órbita de un cuerpo celeste, ¿no es cierto? Nosotros, por ejemplo, si yo utilizo la el radio de la órbita de la Tierra y el y el periodo revolución, que en caso yo puedo calcular la masa del Sol, que vale 1,99 * 10 elevado 30 kg. Esto es una forma de calcularla, pero también aparte de esta forma más tradicional de calcular la masa de un cuerpo central a partir de la órbita de los cuerpos pequeños, también la puedo calcular de esta manera quizás es menos conocida y que es parte de la derivación apunta en ese sentido, la que no les mostré, que uno puede, bueno, si uno toma una gráfica donde en el eje vertical ponemos el radio el cubo, el radio orbital y ponemos en el eje horizontal el cuadrado del periodo de revolución, ¿cierto? Lo que uno obtiene, evidentemente, es una recta, ¿ya? Y la pendiente de esa recta es proporcional a la masa del cuerpo central. Por lo tanto, una gráfica R³ versus T² nos permite calcular la masa del cuerpo central utilizando la pendiente, lo que es muy importante para la actividad que les voy a mostrar. Entonces, aquí aparece la fórmula que uno puede obtener, donde uno puede calcular la masa del cuerpo central como el producto de la pendiente de esa recta multiplicado por la masa solar. Ese simbolito que sale un círculo con un puntito en el centro es la el símbolo astronómico convencional para la masa solar. ¿Ya? Entonces, tenemos dos fórmulas para calcular la masa cuerpo central como el sol o una estrella cualquiera. Tenemos la la típica expresión, ¿no es cierto?, derivada directamente la ley de Kepler, que es la que aparece aquí a mi derecha. Y tenemos esta otra expresión a mi izquierda, ¿no es cierto?, donde podemos calcular la función de la pendiente de una gráfica R³ versus T². ¿Ya? Esa es la idea central que tenemos que retener de este marco teórico de la tercera ley de Kepler. Ya dicho eso, les voy a mostrar entonces la actividad basada en el chat GPT que ustedes pueden realizar con esos estudiantes en el colegio, insisto, para que los estudiantes aprendan astronomía. La aplicación particular que vamos a ver tiene que ver con la tercera ley de Kepler, pero después les voy a mostrar que existen muchas otras aplicaciones que uno puede utilizar, ¿no es cierto?, esto de manera, digamos, creativa para poder eh potenciar el aprendizaje de los estudiantes utilizando estas nuevas tecnologías maravillosas que han llegado al último tiempo, que son muy muy potentes, digamos, para poder eh aprender ciencias en general, física y astronomía en particular. Entonces, vamos con la actividad.

A ver, la primera parte de la actividad se las voy a mostrar suponiendo que ustedes tienen la versión gratuita del chat GPT. Después les voy a mostrar la manera más adecuada, más potente de utilizarla, que es con la versión pagada, pero no voy a presumir que todo el mundo, que todos los colegios, todos los profesores tienen la versión eh pagada y voy a partir mostrándoles cómo se podría implementar esta actividad con la versión gratuita. Ya, así que esto nos va a servir como marco general. Entonces, ¿cuáles son los objetivos de esta actividad? Primero, aplicar la tercera ley de Kepler para verificar la ecuación e en órbitas planetarias circulares o circunferenciales, como sería quizá más correcto decir. Segundo, graficar relaciones cuadráticas y cúbicas a partir de datos experimentales simulados. Tercero, determinar la masa de un estrella utilizando la tercera ley de Kepler. Y finalmente, valorar el uso de modelos simulados para el estudio de fenómenos físicos y astronómicos. Ya, estos son los cuatro grandes objetivos de la actividad.

Los parámetros que van a aparecer en la actividad, muy importante, primero, ya les adelantaba hace un rato, el periodo de revolución de un planeta, ¿cierto? en tono a una estrella, porque la actividad, le adelanto, consiste en calcular la masa de una estrella en función de las órbitas de los planetas en tono a esa estrella en un sistema planetario simulado, no un sistema planetario real, sino que un sistema planetario ficticio inventado por la inteligencia artificial generativa. Entonces, primero parámetro periodo de revolución de un planeta. Segundo, el radio de la órbita del planeta, que vamos a suponerla circunferencial por simplicidad, porque trabajar con órbitas elípticas a nivel escolar puede ser un poco complicado. Tercer parámetro, la masa de la estrella central. Después la masa solar, que la vamos a utilizar como unidad de medida, ya porque vamos a expresar las masas de las estrellas en función de la masa solar, algo que se hace muy habitualmente en astronomía y también las vamos a expresar en unidades de sistema internacional, o sea, en kilogramos. Ya vamos a utilizar los dos sistemas de de medida que son bastante útiles, ¿ya? El utilizar la masa solar es práctico porque nos permite inmediatamente comparar con nuestra estrella nuestro sol, ¿no es cierto? Entonces, ahí está la masa solar, que sería el cuarto parámetro que vale, como les había adelantado, 1,99 * 10 elevado 30 kg. Después está G, que es la constante de gravitación universal, la constante que aparece en la ley de gravitación de Newton. Y ahí está su valor en unidades de sistema internacional, 6.67 * 10 a la -11 N por metro cuadrado partido por kilogramo cuadrado. Y finalmente la unidad astronómica. ¿Qué es la unidad astronómica? La unidad astronómica es la distancia media que separa al Sol de la Tierra, ¿ya? Y también es una unidad de distancia muy utilizada en astronomía, ¿ya? Y vale en promedio 1.5 * 10 elevado 11 m. ¿Por qué hablo en promedio? Porque la órbita de la Tierra no es exactamente circular, tiene una pequeña excentricidad, es una elipse muy poco, digamos, muy que se separa muy poco una circunferencia. Entonces, para efectos prácticos, uno en general puede suponer que la órbita terrestre es circunferencial, pero el valor que está aquí es el valor medio, ¿ya? Porque a veces la tierra un poquito más cerca y a veces un poquito más más lejos del del sol. Ya, esos son los parámetros.

Ahora comenzamos con la actividad propiamente tal. ¿Qué es lo que tendría que hacer un estudiante con la versión gratuita del chat GPT? Bueno, tendría que introducir el siguiente prompt ya al chat GPT, o sea, lo que vimos de antes es toda la introducción que uno debería presentar al estudiante, ¿no es cierto? Los objetivos de la actividad, eh los parámetros que va a utilizar, qué es lo que va a hacer, qué es lo que se espera de él. Y una vez terminada esa parte, digamos, general, introductoria, el estudiante comienza a trabajar, está frente al chat GPT, está frente a su computador. El ideal es que los estudiantes trabajen en grupo. Yo sugiero grupos de no más de tres personas porque más de tres, digamos, ya la cosa se puede volver un poquito compleja de manejar. Ya en mi experiencia docente al menos dos o tres, que es el número ideal. Y el estudiante entonces tiene que introducir este prom. Paréntesis, esta actividad está basada en una guía. Ya hay una guía para realizar la actividad que yo la tengo, se las puedo enviar y también una guía para solucionar eventuales problemas que pudieran surgir con el uso del chat GPT. Ya esas cosas no se las voy a mostrar acá está todo en el documento, en el paper del cual yo les hablaba. Entonces, el estudiante se pone frente al computador, tiene su guía, tiene su introducción, sabe para dónde va lo que tiene que hacer y pone el siguiente prom que se los voy a leer textual. Dice, "Actúa como Nova." Ahí está Network Observatory for Virtual Astronomy, un observatorio astronómico virtual que simula sistemas planetarios ficticios. Tener una tabla con datos realistas para los rayos orbitales y periodo de un sistema de cinco planetas espaciados uniformemente en órbitas circunferenciales alrededor de una estrella tipo B1. Ya voy a aclarar qué quiero decir con eso. Y dice después, expresa los radios en unidades astronómicas UA y los periodos en año. No proporcione información adicional. Bueno, como ustedes saben, con el chat GPT y en general con todas las IA generativas, no tiene que ser muy específico en cuanto a las instrucciones, porque si no de repente dicen cualquier cosa, comienzan como a divagar, ¿no? Eh, entonces yo acá le pedí eh un sistema, un sistema planetario ficticio con cinco planetas. Le pedí que las órbitas estuvieran

espaciadas uniformemente porque eso facilita la la interpretación de los datos. Y le pedí una estrella tipo B1, una estrella tipo B1, un tipo de estrella de secuencia principal. No voy a entrar en antecedente astronómico, ya, pero simplemente lo hice con el objetivo de ser super específico las instrucciones para que el chat GPT me dé un output lo más preciso posible y no vaya a haber algún inconveniente que pueda entorpecer el desarrollo de la de la actividad.

Ustedes pueden poner cualquier tipo de estrella, ya yo puse esta, puede ser cualquier otra. Ya, insisto, al final lo importante es ser muy específico, muy claro, muy concreto las instrucciones. Ya el estudiante ingresa esta este prom y lo que obtiene como output es esto que está acá. ¿Ya?

Entonces, chat GPT generó una lista con cinco planetas que les llamó A, B, C, D, E. No son nombres muy creativos. Uno podría pedirle que sea más creativo los nombres, pero en fin. No, es cierto. Acá están la las órbitas de los radios en unidad astronómica y en la última columna a la derecha el los periodos orbitales pesados año, ¿no es cierto? Unidades terrestres de periodo.

Entonces, por ejemplo, el planeta tiene una una distancia a su estrella central que es 1.2 veces mayor que la que la distancia nuestra al sol. En fin. Y el último planeta está seis veces más lejos del de su estrella que lo que nosotros estamos del sol. Y acá están los periodos vitales, ¿no? El primer periodo, por ejemplo, un 30% de un año o la el periodo orbital terrestre, en fin, hasta el último planeta, el e cuyo periodo orbital es un poquito más de 3 años terrestres. ¿Ya?

Entonces, son los datos que simuló el chat GPT. Ahora viene el tercer paso de la de la actividad, verificar la tercera área depr. Entonces, ahora le pedimos a los estudiantes que agreguen dos columnas en la parte derecha de la tabla generada por Nova, una para recu y otra para T cuadrado, manteniendo las unidades originales, o sea, unidades astronómicas para el radio y años para el periodo.

Entonces, tenemos esta tabla, ¿no es cierto?, que la generó el chat GPT. Entonces, en una panilla Excel, típicamente que es el ideal, el estudiante debería agregar a la derecha, al lado de la del periodo orbital, dos columnas adicionales en una donde esté el cuadrado del periodo orbital que aparece aquí y otra donde esté el cubo de la de la distancia orbital, dos columnas adicionales. Ya ese paso, insisto, los estudiantes lo deberían hacer con una planilla Excel, que es el ideal y es lo que hace lo que sale más simple.

Terminada esta parte vienen preguntas para discutir con el grupo de estudiantes, con cada grupo de estudiantes, o sea, cada grupo de estudiantes deamente dentro de su grupo tres cosas. Primero, y esto es un poco guiado o mediado por el profesor, ¿por qué es necesario generar estas nuevas columnas? Esta pregunta apunta al siguiente paso de la actividad, que un poco los estudiantes intuyan que lo que vamos a hacer es graficar. Y para hacer la gráfica más simple, ¿no es cierto?, nos conviene eh hacer la elevar al cuadrado los periodos y elevar al cubo las distancias porque eso nos va a permitir obtener una una gráfica que es una red, ¿ya? Y si todo esto está mediado por el profesor, uno debería ir como empujando y ayudando los estudiantes con estas preguntas.

Después otra pregunta, ¿qué tipo de gráfica T cuadrado versus RQ espera obtener si la tercera ley de Kber es correcta? Ya, esto insisto, es para ir motivando la discusión, el razonamiento y el el poner en juego habilidades de pensamiento científico.

Tercera pregunta, ¿qué representa la pendiente de una gráfica T cuadrado versus RQ? Esta pregunta los estudiantes deberían ser capaces de responderla a partir del marco teórico, lo que les expliqué en antes, ¿no? Cuando puse este, podemos retroceder rápidamente este resumen de resultado, ¿no es cierto? Que acá está, ¿no es cierto? Eh, los estudiantes deberían poder entender que la pendiente es proporcional a la masa de la estrella central. Aquí está la la pendiente slow en inglés, ¿no es cierto? Donde vemos que la pendiente es producto de g, la constante de gravitación por la masa y partido por 4 piad. ¿Ya?

Entonces, volvamos a las preguntas y a nuestra actividad. Ya, esas serían tres preguntas. Responder.

Paso cuatro a la actividad. Entonces, ahora todo todo esto que estoy diciendo, insisto, estaría en una guía o o podría el profesor ponerlo en una en una la pizarra, digamos, ya para ir guiando los estudiantes. Entonces, paso cuatro, los estudiantes van a tener esta instrucción. Dice, "Con los datos de las nuevas columnas, esas dos nuevas columnas que agregamos a la derecha, genera una gráfica con R³ en el eje vertical y t cuadrado en el eje horizontal utilizando una planilla de cálculo. Excel. incluye la recta de mejor ajuste que entrega el valor de la pendiente K, que te permitirá calcular la masa de la estrella mediante la ecuación. Y aquí est la ecuación que estaba en el marco teórico que les mostré en antes. Y dice, "Expresa tu resultado en unidades de masa solar." Aquí no se alcanza a leer, pero dice también al lado en kilogramos debería decir. Ahí me faltó. Ya.

Entonces, los estudiantes tienen la misión de hacer eso. Preguntas después de esta parte. Entonces, los estudiantes que tienen que trabajar en función de esta de estas instrucciones, los estudiantes tienen que trabajar en grupo, se pueden dividir las en fin, ¿no es cierto? Y trabajan en esto. Después preguntas después de este cuarto paso. Preguntas son la siguiente. ¿Por qué la pendiente representa la masa de la estrella? Segundo, ¿qué valor tendría la pendiente si se tratara del sistema solar? Pregunta bien interesante para que los estudiantes razonen. Tercera, ¿qué representa una pendiente menor que uno? Ya, aquí el objetivo que los estudiantes se den cuenta básicamente que si la pendiente vale uno, ¿no es cierto? Significa que la masa de esta estrella debería ser igual a la solar y dependiendo de si la pendiente aumento o disminuye, ¿no es cierto?, la masa de esta estrella va a ser mayor o menor que la masa del sol, digamos. Ese es como el objetivo de estas preguntas para que los estudiantes vayan razonando.

Paso cinco, la actividad. ¿Qué van a tener que hacer los estudiantes ahora? En el paso cuatro tuvieron que determinar gráficamente la masa de esta estrella central. Entonces ahora en el paso cinco van a determinar algebraicamente la masa de esta estrella de este sistema solar simulado por el chat GPT. Entonces nuevamente instrucciones para los estudiantes. Dice, "Convierte los datos de las columnas T cu y R³ del paso 3 a unidades de sistema internacional, o sea, segundos y metros. Con estos nuevos datos calcula la masa de la estrella en función de la órbita de tres planetas cualesquiera. Ya ellos escogen tres de los cinco o pueden ser los cinco. Todo depende, digamos, de la del del digamos del profesor, del del tiempo disponible. En fin, es una decisión pedagógica, pero ya pongo aquí pongo como ejemplo que los estudiantes calculen la órbita de tres planetas utilizando esta fórmula que nuevamente estaba en el marco teórico, ¿no es cierto? que habían, insisto, dos fórmulas, una que me permite calcular algebraicamente la masa de una estrella y otra que me permite calcular de manera gráfica la masa de la estrella. Entonces, nuevamente se le pide que expresado en kilogramos y en unidades de masa solar. Ya, nuevamente, después de cada paso de la actividad, hay un conjunto de preguntas. Pregunta dice, coinciden los resultados para los cinco o los tres o los dos planetas, lo que ustedes hayan pedido, los estudiantes que hagan. Ya yo en este caso supuse que eran tres planetas los cuales les calculaban la masa. Por acá puse como pregunta cinco no relevante.

Dice coinciden los valores de de la masa calculados los pasos cuatro y cco. O sea, los estudiantes tienen que verificar si la masa que ellos calcularon de manera algebraica en el paso 5 y de manera gráfica en el paso cu coinciden o no coinciden. Después otra pregunta, si hay discrepancia entre los pasos 4 y 5, ¿a qué pueden deberse? Pregunta muy importante. Acá aparece algo también bien interesante. El chat GPT uno le le en las instrucciones se le pedía que fueran datos realistas. Cuando hablamos de datos realistas significa que tienen datos, datos que tienen un margen de error, que como sabemos en ciencia, ¿no es cierto?, siempre hay un margen de error. Ese error es imposible de de de de digamos de de manejar. Y los estudiantes es importante que sepan que ningún dato científico está exento de errores. Siempre hay un cierto error y siempre que uno haga una medición repetida varias veces, ese repetido, esa esa medición va a tener un margen de variabilidad de una medida a la otra, ¿no? Acá no es esperable que, o sea, es esperable que obviamente todos los cálculos de todos los planetas den el mismo valor para la masa central de la estrella, porque es una sola estrella y tiene una sola masa, pero no pueden coincidir justamente por este tema de los errores observacionales que son típicos en ciencia. Ya es una discusión bien interesante que uno esperaría que los estudiantes tengan dentro de cada grupo. Y otra pregunta también importante dice, "¿La discrepancia estar en las mantizas o las potencias de 10?" Recordemos que en notación científica hay una parte que se llama la mantizia, ¿no es cierto? que es el número y está la potencia de 10, ¿no es cierto? que es la eh la potencia de 10 que mejor aproxima el el valor del del eh de la magnitud que estamos calculando. Entonces, también hay una discusión bien interesante ahí para los estudiantes. Ya.

Ahora, terminadas todos estos pasos, estos cinco pasos de la actividad, viene una parte donde los estudiantes tienen que confirmar los resultados con NOVA, o sea, hagamos un repaso. Los estudiantes primero tienen un conjunto de instrucciones, después de esas instrucciones, ¿no es cierto? y presentarles un poco el marco teórico, el objetivo de la actividad, lo que tienen que hacer, en fin, se meten al chat GPT, interactúan con el chat GPT, ¿no es cierto? Y el chat GPT les da una lista de planetas con sus periodos, con sus órbitas. Los estudiantes trabajan esa lista de planetas calculando la masa de la estrella central, tanto en forma algebraica como en forma eh gráfica. Y después que han hecho todo este trabajo, ahora ellos tienen que verificar sus resultados en función de lo que el chat que p les dé. Entonces, TR GPT ahora les va a dar los resultados correctos y ellos tienen que contrastar sus cálculos, su resultado, su razonamiento con lo que chat GPT les va a entregar.

Entonces acá dice, ¿no es cierto? Le damos, dice, para contrastar tu respuesta, respuestas con las soluciones a los problemas planteados, las etapas 3, cu y 5, entreguen las siguientes instrucciones a NOVA. Reitero, perdonen que sea majadero, pero todo esto que les estoy mostrando, los diferentes pasos, se supone que están en una en una guía ya donde el profesor va a ir mediando la actividad, orientando los estudiantes y los estudiantes van siguiendo la guía paso a paso.

Entonces este es el prom que los estudiantes tienen que entregar el chat GPT para verificar los resultados. Entonces, este prom es para verificar el paso tres. Dice, "Desenta los datos de la tabla con R³ en el eje vertical y t cuadrado en el eje horizontal. Incluye una línea de mejor ajuste en el gráfico, no proporciones de información adicional. ¿Ya?

Entonces, aquí el chat GPT nos va a mostrar lo que los estudiantes deberían haber obtenido cuando generaron la gráfica. Y acá está el resultado. Entonces, tenemos una gráfica, ¿no es cierto?, donde tenemos el periodo en, ¿no es cierto?, o en unidad astronómica al cubo el el, perdón, el el periodo al cuadrado en en en año, la distancia, ¿no es cierto? La distancia orbital al cubo en unidades astronómicas genera esta recta y lo que nos genera el chaquep, aquí lo puse ampliado porque no se veía muy bien, nos genera la recta, perdón, la ecuación que representa esa recta y esa ecuación dice que es igual a RQ = 23,07 por tad. Como ya sabemos del marco teórico, en esa pendiente 23,07 está contenida la masa y uno puede calcular la masa la estrella a partir de esa pendiente. Es lo que los estudiantes deberían haber hecho. Entonces acá está, ¿no es cierto? La gráfica generada por el chat que PT. Los estudiantes pueden ver si lo que ellos hicieron o la gráfica que obtuvieron está bien, está mal, si es correcta incorrecta.

Ahora bien, siguiente prom para el chat pt porque estamos en la etapa de verificación. Dice, "Usando la pendiente de la recta en el gráfico, calcula paso a paso la masa de la estrella expresada en kilogramos y en unidades de masa solar. Para ello, considera que una pendiente igual a 1 representa la masa solar. Formula tu respuesta de manera breve y concisa.

Entonces, este es el PROM para el chat GPT. Entonces, el TR GPT va a generar los resultados, los cálculos paso a paso. No nos interesa mirarlos en detalle. Sí, me interesa mostrar aquí. A ver qué pasó. Espérense aquí. Ya, bueno, acá está la acá están las eh la respuesta CHPT me interesa fundamentalmente los resultados de la masa que obtiene para la estrella central y la que deberían haber obtenido los estudiantes si hicieron bien su trabajo. Entonces, la masa dice que es 3.47 masas solares y eso expresado unidades de sistema internacional son 6.90 * 10 elevado 30 kg. ¿Ya?

Entonces ahí está la respuesta del chat GPT y lo que los estudiantes deberían haber obtenido y ellos deberían contrastar su resultado, su razonamiento con lo que está acá. Ya, sigamos.

Otro promp para verificar para el chat que p calcula paso a paso la masa de la estrella usando dos planetas cualesquiera de la tabla. Ya, insisto, acá yo puse dos planetas, pueden ser tres, pueden ser cuatro, lo que ustedes quieran. Dice, entonces reitero, calcula paso a paso la masa de la estrella usando dos planetas cualesquiera de la tabla. expresando resultado tanto en unidades si, o sea, kilogramo, como en masas solares. Utiliza la ecuación de la tercera ley de Kep para el cálculo. Presenta tu respuesta de forma concisa.

Entonces, ¿qué no muestra el chat GPT? Acá está para dos caretas cualesquiera. Entonces, nos muestra los resultados. Noten que los resultados son muy cercanos a los que eh obtuvimos en el paso anterior, ¿ya? Y acá están, acá están, digamos, ampliados para que se vean bien. La masa expresada en unidades de masa solar es 3.50. Para un planeta, para el planeta A y para el planeta D, la masa es de 3.44. La obtuvimos antes en forma gráfica era 3.43. Los valores coinciden y están dentro margen de error, lo que es esperable, insisto, en cualquier investigación científica. Ya. Ya.

Entonces, preguntas nuevamente para discutir una vez que los estudiantes han contrastado su resultado con los resultados correctos que entrega el chat GPT. Primera pregunta dice, "¿Tu determinación gráfica de la masa estalar coincide con NOVA? Tu determinación algebraica de la masa estelar coincide con NOVA. Si no hay coincidencia, ¿dónde podrían estar los errores cometidos? Esas son tres preguntas para que los estudiantes discutan.

Con esto se cierra la actividad grupal. Los estudiantes trabajaron de forma grupal, ¿no es cierto? Insisto, resumen, instrucciones generales, se van al chatt, el chatt les genera una tabla, con esa tabla trabajan y después el trabajo de ellos lo contrastan con los resultados que les va a dar el chatt. Esa es como un resumen s super sintético de la de la actividad.

Entonces ahora como cierre de la actividad tiene que haber una discusión plenaria ya donde todo el curso participa, todos los grupos discuten, ponen sus resultados, en fin, ¿no es cierto? Entonces acá dice, "Elijan a un integrante de su grupo." Esto también es parte de la guía que se le entrega a la estudiante para que los represente y muestre al profesor y a los demás estudiantes los resultados obtenidos. ¿Ya?

Entonces, vamos viendo cuáles son las preguntas plenarias para discutir con el curso. Primero, ¿qué dificultades qué dificultades surgieron durante el desarrollo de la actividad? Segundo, ¿cuáles fueron las principales aprendizajes que te dejó la actividad? Tercero, ¿qué ventajas y desventajas tiene el trabajo con datos simulados? Cuarto, se te ocurren otras aplicaciones de la tercera ley usando NOVA. Y finalmente, ¿qué otros temas de astronomía te gustaría explorar con Nova? Ya, esas son preguntas para discutir, insisto, con todo el curso, para que todos se sumen. Ya uno ahí, evidentemente cada grupo tendrá que escoger a a un representante que lo que que lo que hable frente al curso, digamos, en representación de ellos. En fin, esa es la actividad usando la versión gratuita chatt que no es lo ideal ya, pero insisto, no puedo presumir que todas y todos acá los presentes tenemos la versión pagada. Yo tengo la versión pagada, entonces les voy a mostrar enseguida cómo trabajar con la versión pagada. Ya, pero antes de ello, acá aparecen otras actividades que uno podría realizar con NOVA. Les recuerdo que Nova es este simulador de datos astronómico, ¿cierto? que hemos utilizado para realizar la actividad, ya que aparecen cinco actividades muy interesantes que uno podría realizar con Nova. Por ejemplo, ahí aparece a la izquierda tema de estudio podría ser la ley del inverso del cuadrado. ¿Cuál es la actividad? Ver la intensidad lumínica de una estrella vista de distintas distancias, ¿cierto? Una actividad nuevamente usando una simulación. Otro tema podría ser órbitas de satélites artificiales. ¿Cuál sería la actividad? satélites en órbitas circulares con diferentes radios y velocidades. Tercero, curvas de luz de exoplanetas. Aquí aparece el tema de la variación del brillo de una estrella al pasar durante eh cuando un planeta pasa frente a ella, ¿no es cierto? Ustedes saben que una método de detección de exoplanetas, que son planetas que está más allá del sistema solar, es que a veces dependiendo, digamos, del del de cómo está orientado el plano de rotación de los planetas respecto a nosotros, a veces uno tiene la fortuna. El plano de oscilación coincide con nuestra visual y el planeta pasa frente a la estrella y al pasar frente a la estrella lo oscurece y al oscurecerse su intensidad luminosa disminuye y después vuelve a aumentar. Entonces esa variación del brillo también se puede se puede digamos simular con Nova, lo cual sería una actividad super interesante para los estudiantes para que vean cómo se descubren o se han descubierto algunos exoplanetas. Otra actividad podría ser, por ejemplo, la primera y la segunda leyes de Keple, órbitas con distinta existenicidad y cambios en la velocidad en distintos puntos. Y otra actividad super interesante en el ámbito ya más de la cosmología, la ley de Hle o de Hle la metre, ¿cierto? Datos de distancia y velocidades de recesión de galaxias distantes. Bueno, no voy a entrar en detalle. Son cinco actividades muy bonitas que uno podría realizar con NOVA, ya con este simulador de datos astronómicos, que reitero el detalle de las actividades y y digamos una visión más profunda, todo lo que le estoy diciendo está el paper que publiqué en Physic Education este año. Ya.

Ahora, y esta parte no va a ser muy corta, no va a ser muy larga, así que no se preocupen, ¿ya? Eh, o sea, dependiendo digamos de su gusto, lo mejor seguro es que la parte más más formal de usar el chattal vez no es lo que más les interesa, pero creo que es reante que veamos esto, ya que no es precisamente física, ya a eso me refiero.

Entonces, uso de NOVA con GPT personalizado. A ver, ¿qué es un GPT personalizado? Es una forma de automatizar procesos. PT una de las maravillas que tiene la en realidad la inteligencia artificial generativa. Mi juicio los chatbots es que antiguamente cuando uno quería automatizar proceso uno tenía que saber programar. Eso yo en C++ en Python en fin hay tantos lenguajes de programación hoy en día las inteligencias artificiales generativas nos permiten programar sin programar, o sea, nos permiten programar usando lenguaje natural sin tener que usar pseudolenguaje, ¿cierto? tener que usar Python o cosas por el estilo. Entonces, es maravilloso. Lo único que uno sí tiene que ser cuidadoso es en cuanto a las instrucciones. Uno tiene que ser super preciso y super ordenado para las instrucciones porque si no el charge GPT no va a entender y va a ser cabezas de mercado. Eh, ¿cómo estamos de tiempo? Nos quedan 5 minutos. Ya.

A ver, muy brevemente, acá está la la interfaz de Nova. Ya yo ya lo creé. ese símbolo que le puse y aparece como un icono acá a la izquierda del de la interfaz del chat GPT. Entonces, cuando uno está frente al chat GPT, uno tiene que ir primero a explorar. Aparece acá a la izquierda, les va a aparecer en todos los chat aparece eso. Después se van acá arriba a la parte a la parte superior donde dice crear. Hacen clic en crear. Después cuando aprite en crear les va las va a mandar a configurar y aquí les va a aparecer una lista de cosas donde dice nombre, descripción, instrucciones, bla, bla, bla. Ya, acá aparece con más detalle. Entonces ustedes introducen el nombre de la actividad. Acá le ponen una descripción de lo que hace este esta este GPT personalizado. Acá pone las instrucciones de lo que ustedes quieren que hagan. Lo que yo puse acá son las instrucciones para que actúe como NOVA, como este simulador de datos astronómicos, ¿no es cierto? Y aparecen otros campos que hay que llenar. Ya una vez que ustedes completaron todas esas actividades, les va a aparecer acá un icono a la izquierda. En mi caso, yo le puse Nova, ¿no es cierto? Ese es el nombre. Ya. Y acá aparece cómo aparece la interfaz de Nova. Dice Nova, ¿no es cierto? Observatorio astronómico virtual, bla bla bla. Ya. Y acá, que es lo que más me interesa, es cómo aparece la actividad. Cuando el estudiante, ¿cuál es la idea de automatizar NOVA? Y en vez del estudiante tener que estar siguiendo instrucciones y lateras y tener que ver una guía, el estudiante puede hacer toda la actividad en el chat GPT, donde el chat GPT lo va a guiar paso a paso. Entonces acá aparece la interfaz que vería una persona, un estudiante, un grupo de estudiantes que estés con Nova donde primero el NOVA se presenta, les tira la lista de datos, ¿no es cierto? Y les da las instrucciones, en qué consiste la actividad y todo lo demás. Entonces, para decirlo en breve, la gracia de esto, perdón, la gracia de esto es que ustedes pueden automatizar el proceso de NOVA sin necesidad de tener que estar dando instrucciones, que los estudiantes tengan que introducir promp. Ya todo está automatizado, sale muy simple, muy fácil. Yo sé que es un poco rápido porque nos quedan 5 minutos, así que si hay a lo mejor si hay preguntas podemos ahí discutir ese tema con más tranquilidad. Aquí está el paper del cual les hablaba, la revista Physic Education del 2025, donde están toda esta actividad explicada con lujo detalle, que acá yo lo hice un poquito más más general, ya eso, así que quedo disponible para sus preguntas. Un gusto haber estado con ustedes y agradezco nuevamente a la organización porme invitado a este a este gran evento. Gracias, Jorge. Pues quiero contarle que tenemos muchas muchas preguntas y vamos con la primera. ¿Qué aspectos técnicos y pedagógicos se deben considerar para maximizar el uso de Nova GPT personalizado? Eh, chuta, tremenda pregunta, difícil de responder. Yo yo diría que lo principal creo que ya lo mencioné, ¿no es cierto? A ver, primero, obviamente uno tiene que tiene que conocer bien el uso del chat que pt que tiene muchas funcionalidades muy potentes y yo creo que muchas personas lo subutilizan. Muchos profesores quizás no tienen conciencia de la tremenda herramienta que tienen en sus manos. tú lo utilizan bien. Yo creo que lo más importante con el chat GPT es ser bien ordenado y dar instrucciones muy precisas, porque cuando uno no da las instrucciones de manera adecuada y precisa, ch que PT comienza a divagar y responde cosas absurdas que no tienen sentido. Quizás ustedes les habrá pasado. Entonces, yo diría que el aspecto técnico más importante tener en consideración es ser muy ordenado, eh muy sistemático las instrucciones y muy preciso, muy muy preciso. No sé si respondo a la pregunta con eso, pero lo resumiría en esa en esa respuesta. Bueno, también nos preguntan, pues también no hay que tener en cuenta en temas de confiabilidad, eh, ¿qué tan confiables son los resultados en chat GPT y cuál es un margen de error y se pueden usar en cualquier inteligencia artificial? Ya es una muy buena pregunta. A ver, ¿por qué yo usé chat GPT? Podrían preguntarse por qué no usé, por ejemplo, Deepsic. Es muy parecida. Lo que pasa es que CHPT tiene la gracia que tiene recursos gráficos que deps no tiene. Dipsic solamente tiene una interfaz que es eh solamente digamos e solamente en palabras ya no no tiene no tiene no tiene gráficas. Entonces la gracia chatt es que tiene potenciar gráficos que es muy importante. Por ejemplo, ese gráfico que vimos de antes DIPS no lo podría generar. Ahora, respecto del tema de la confiabilidad, yo esto lo he hecho cientos de veces y siempre me ha dado resultados correctos, nunca ha fallado. Ahora, yo les contaba que como parte de la actividad también hay una guía que yo se las puedo enviar donde aparece un montón de sugerencias para ver cómo afrontar eventuales debilidades o defectos técnicos de TR GPT, pero al menos mi experiencia no ha habido problemas. ¿Por qué no ha habido problemas? Porque los cálculos involucrados en esta actividad son muy simples, entonces es prácticamente imposible que CHGPT falle en cálculos tan sencillos. Ustedes a lo mejor le piden cálculos de relatividad general, ya cosas de, no sé, cálculo tensorial, uno podría pensar que a lo mejor podría de repente fallar, pero con cálculos tan simples como los involucrados en esta actividad no debería haber problema. Bueno, de verdad, todos los estudiantes están participando y dicen, "Doctor, por favor, compártanos sus guías al correo y sus artículos. Es un tema muy interesante." También Lorena nos dice, "Considero que, como lo mencionan, se debe tener conocimiento de los procedimientos para poder verificar los resultados de una manera muy exacta. Tenemos varios comentarios aquí sobre el tema y también pues nos preguntan qué ventajas ofrece eh o qué ejemplos en el sistema solar eh ilustran la validez de la tercera ley de Kepler. Ah, bueno, eh usted sabe que la ley de Kepler relaciona, digamos, el el cuadrado de los periodos de revolución con el cubo de las órbitas, ¿no es cierto? Eh, y esa ley e digamos no es una ley universal en el sentido que la constante que aparece ahí sea válida en todos los sistemas. planetario, digamos, ya cada sistema planetario tiene su constante. La gracia de la tercera de Kepler y probablemente su aplicación más importante en astronomía es que permite calcular la masa de cuerpos centrales. Por ejemplo, uno puede usar la tercera ley para calcular la masa del Sol o uno podría usar la tercera ley para calcular la masa de la Tierra en función de la órbita de la Luna o uno podría utilizar la tercera ley para calcular la masa de Marte en función de la órbita de Fobos y Deimos, que son los satélites naturales de Marte. En fin, la gracia probablemente más la aplicación más potente importante a la tercera ley, creo yo, es la determinación de la masa de cuerpos centrales que no necesariamente son estrellas, es cualquier cuerpo central muy masivo en torno al cual gira un objeto más liviano, como un planeta en torno al Sol o como un satélite en torno a la Tierra, a Marte, a Júpiter o lo que ustedes quieran. Jorge, todavía tiempo, no queremos dejarte ir sin preguntarte cómo fue la elaboración de esos artículos y cómo fue ese procedimiento para que tú llegaras a estos temas tan relevantes articulados con todo lo que tiene que ver con la inteligencia artificial. Los estudiantes preguntan ellos cómo pueden empezar de alguna manera a experimentar esta herramienta, si hay tutoriales o cómo fue tu experiencia para llegar a unos resultados y llevarlos al aula. Eh, bueno, obviamente como todo el mundo, yo partí siendo un absoluto ignorante en esto, no tenía idea de nada, ¿no es cierto? Eh, pero digamos muy tempranamente me dio la impresión de que podía hacer una herramienta muy potente. Entonces, bueno, empecé a meterme en el chat GPT, busqué, no, me metí en Cloud, Gemini, que en fin, Deepsek, ustedes saben, hay un montón de chatbots disponibles. Ya lo fui probando todos, vi cómo eran, qué características tenían, cuál eran las ventajas, las desventajas de uno respecto al otro y después de cachurear, ¿no es cierto?, de buscar, me di cuenta que chat GPT era probablemente, a mi juicio, el punto de vista de sus aplicaciones educativas, el más potente. Es más débil que otros en algunos aspectos, más fuerte en otros, pero en promedio me di cuenta que era el mejor. Entonces me empecé a meter, empecé a buscar, qué sé yo, información, me leí un libro sobre inteligencia artificial, empecé a conversar con gente que se había metido en el tema, busqué tutoriales, por ejemplo, en YouTube, que hay bastante, y empecé a a introducirme en el tema como un aficionado y poquito a poco fui como eh adquiriendo experiencia en el manejo, en el uso y me di cuenta que era una herramienta tremendamente potente para la enseñanza de la física a nivel escolar. Piensen ustedes que aquí esto no lo no lo puse yo, no es algo que tampoco se ha publicado. De hecho, tengo ganas de trabajar en un artículo sobre ese tema, pero también podría simular datos de laboratorio de física, ¿no es cierto? Por ejemplo, un colegio humilde que a lo mejor no tenga tecnología para poder tener un laboratorio sofisticado, podrían obtener los estudiantes datos de un laboratorio de física simulado y trabajar esos datos como si tuvieran un laboratorio de verdad, lo cual es muy potente porque democratiza la la enseñanza, hace que ya no dependa tanto de los recursos del colegio. Uno es un colegio caro, un colegio con plata, puede tener laboratorio, un colegio pobre, ¿no? No, gracias al chat GPT, tal vez un colegio más humilde, podría tener un laboratorio virtual y podrían hacer experimentos fantásticos. Tal vez no no exactamente igual un laboratorio de verdad, pero podría un poco emparejar más la cancha entre los colegios más modestos y los colegios con más recursos. Bueno, también nos dicen en el tema de la virtualidad y en regiones, como es en particular aquí en la Megauniversidad de Colombia y la Universidad Nacional Abierta y a distancia, ¿en qué momento? de qué manera esos estudiantes que no pueden tener acceso a internet todo el tiempo podrían también integrarse a proyectos eh tecnológicos. Es posible no tener laboratorios físicos. En el caso de la UNAT también manejamos eh el sistema híbrido, tenemos laboratorios, pero en el caso de los estudiantes que no puedan o personas que no puedan acceder a esos laboratorios, ¿de qué manera también pueden empezar a incursionar en estas nuevas herramientas? Eh, a ver, yo yo creo que bueno, depende mucho, ¿no es cierto? la motivación individual. Yo creo que ahí los las propiores son muy importantes, ¿no? Probablemente en el sentido de estimular a los estudiantes para que utilicen las plataformas, utilicen los chat los chatbot, pero los utilicen de una manera adecuada, porque claro, uno puede utilizarlo como toda herramienta, ¿no? Las herramientas pueden ser buenas, pueden ser malas, dependiendo de cómo se us, ¿no es cierto? Y el chat GPT no es la excepción. Yo lo puedo utilizar para copiar información, para hacer un trabajo, digamos, que lo haga por mí. En vez de trabajar, yo lo puedo usar de una manera negativa como para suplir mis capacidades intelectuales y después lo puedo utilizar como de manera positiva para potenciar mis capacidades, cierto, como aprender astronomía, aprender física. Yo creo que es muy importante la labor de los profesores en el sentido de motivar a los estudiantes de usar estas tecnologías de manera positiva, de manera que potencien sus capacidades intelectuales, que los obliguen a pensar, a razonar y no que reemplacen sus capacidades y le hagan el trabajo que ellos deberían hacer. Entonces, hay una línea bien delgada y que yo encuentro que es muy delicado, ya, que es tratar de, insisto, de incentivar a los estudiantes a darle un buen uso a estas tecnologías, un uso que potencie sus capacidades, que los obligue a pensar. Por ejemplo, que lo que acaba de mostrar ahora. Aquí estamos viendo una una aplicación útil, práctica y que hace que los estudiantes piensen y potencien sus capacidades. No es un no es un un una aplicación, digamos, de que el estudiante se siente y le pida al chat que pica la toda la pega. Ellos tienen que trabajar. Así que bueno, es un es como insisto como toda herramienta puede ser utilizada de manera positiva o negativa y el uso positivo depende mucho de la orientación y la guía de los profesores eh hacia sus estudiantes. Eh, bueno, Jorge, eh gracias por acompañarnos. Si tienes algún correo también acá los estudiantes pues quieren saber dónde te pueden ubicar para poder hacerte más preguntas. Sí, encantado. A ver, no sé si déjenme ver si lo puedo lo voy a anotar acá. A ver, ustedes me pregun para que lo vean bien. Espérense. Ya, todo esto es con minúscula. Espérense. Entonces ahí jorgejorge.pinochet @unce.cl. Ese es mi correo. Encantado de recibir su sus consultas, encantado de enviarles todo el material que tengo disponible. Para eso es, yo trabajo para ustedes, para los profesores, ese es mi objetivo, a eso me dedico. Así que feliz de poder, insisto, compartir mi mi modesto trabajo con usted y ojalá les sea de utilidad. Bueno, claro que sí, estaríamos comunicándonos contigo y todos ustedes si tienen preguntas también pueden escribirle a nuestros ponentes aquí en nuestro chat de YouTube. Les podremos hacer llegar todas las preguntas que tengan. Muchas gracias, Jorge, por participar. Nos vemos en una próxima oportunidad. un agrado, que esté muy bien. Chao. Chao. Bueno, y a esta hora de la mañana también se encuentra Felipe. Felipe, muchas gracias por acompañarnos y cuéntanos de qué va a ser tu participación a esta hora en el Congreso. Eh, hola, buen día. E puedo proyectar ya mi diapositiva o Sí, ya lo puedes proyectar. Ah, me dice que me dice que todavía no. Bien, o la tengo que pasar a pantalla completa quizás. Y sí. Okay, muchas gracias. Eh, bueno, eh, me presento. Mi nombre es Felipe Aguilar. Eh, soy de formación inicial, soy ingeniero físico y me doctoré también en el área de la física, siempre hacia el lado experimental. Eh, me dediqué a la física experimental desde mi desde mi pregrado como ingeniero y seguí después eh durante el doctorado hacia la una técnica que se llama microscopía de fuerza atómica, que es lo que le quiero contar hoy día y también sondear si podemos realizar alguna propuesta que voy a hacer así al final de la de la presentación. E ahí sí. Entonces, bueno, la los temas que vamos a tratar, vamos a hacer una breve introducción sobre lo que es la microscopía falsa atómica en comparación con otras técnicas de microscopía. Eh, vamos a discutir algunos antecedentes históricos sobre sobre el origen y poquito hacer una una idea de hace cuántos años se se viene desarrollando esto. Vamos a explicar en un poquito ya más en detalle qué es la microscopía farsatómica o qué es una AFM y las capacidades que tiene el instrumento. Vamos a discutir la dinámica que probablemente desde el punto de vista físico es de las cosas interesantes de este tipo de de instrumentos y bueno, porque también normalmente lo tanto los usuarios como la gente que lidera proyectos con este tipo de de equipos normalmente son físicos y probablemente lo vamos a a dejar eh explícito en esa en esa etapa. Eh, vamos a ver algunas aplicaciones que tienen que ver con espectroscopía de fuerza y formación de imágenes y la lo como les mencionaba al principio, algunas propuestas también que podríamos revisar como para realizar en algún proyecto conjunto para más adelante. Bueno, la limitación, digamos, de la microscopía óptica convencional. Hablamos de microscopios ópticos, ¿cierto? Típicos de un laboratorio de de biología. No, no estoy hablando ni confocal ni nada de eso, sino que simplemente un laboratorio que tenga, no sé, algún equipo, por ejemplo, Nikon Eclipse o algún algún Leica en particular. eh con alguna óptica convencional va a estar limitado siempre, por muy de buena calidad que sea tu instrumento, va a estar limitado por el lo que le llaman el límite de difracción, que corresponde a la mitad de la longitud de onda con la que uno está observando su muestra. Ya, eso en términos eh muy muy gruesos, no no voy a entrar en detalle ahí porque tendríamos que hablar de la óptica de AVE y en fin, todo el el tema que hay detrás para llegar a esos límites, pero de momento eh podríamos decir que el límite óptico está dentro de los 300 nanm, 250 nanm dependiendo de la fuente de iluminación. Entonces, bueno, aquí hay una escala, ¿cierto?, para visualizar y tener una una idea de los de los órdenes de magnitud que uno puede revisar, ¿cierto? A simple vista, como dice el ojo humano, ¿cierto? Puede llegar al orden de las fracciones de milímetro cuando uno tiene buena vista, ¿cierto? Puede llegar a a esas a esa escalas. Eh, con la microscopía óptica, como comentaba recién, no puede llegar a los micrones, alguna fracción de micrón, ¿no? Más allá de de 05 micrones. Y posterior a eso, eh algo que que es muy conocido, ¿cierto?, que es la microscopía electrónica, ¿verdad?, donde ya mi fuente para para iluminar la muestra entre comillas ya no ya no son fotones, sino que son electrones, los cuales tienen una longitud de onda, ¿cierto? Del punto de vista de broglip mucho más pequeña que que los fotones. Entonces, bueno, estamos considerando acá ya un salto entre la microscopía óptica y la microscopía electrónica. Ya, sin embargo, la microscopía electrónica eh aún sigue de alguna forma eh un un símil de la de la microscopía óptica, en el sentido que formamos imágenes a través de esos electrones. ¿Ya? Por otro lado, la microscopía de transmisión, ¿cierto? Y que alcanzan un poquito más, ¿cierto? un instrumento un poquito más sofisticado que el SEM de la microscopía de de barrido. Sí. Y junto con eso, bueno, tenemos toda la familia de SPM dentro de la cual se encuentra AFM, que es la microscopía fuerza. Entonces SPM es un nombre general para las ondas de barrido. ¿Y dónde está la la diferencia? ¿Dónde está el [Música] digamos la por qué uno sobrepasa el límite de difracción ahí? Porque básicamente la microscopía AFM es una técnica mecánica y eso también, bueno, es parte de lo que vamos a a conversar hoy día. Algunos antecedentes históricos, ¿cierto? Bueno, eh estamos hablando de finales de los 70 por ahí, 70 79, si no me equivoco, comenzaron la los ensayos de cómo lograr eh tunelear o pasar electrones por efecto túnel, ¿cierto? desde una muestra hacia una sonda de una punta muy aguda y esto por acercar la punta a distancias muy muy cercanas a una superficie donde uno quería donde uno quería medir. Y bueno, lo ya los resultados más decisivos sobre esto ya vienen estas publicaciones de Billing Roder, Gerber y Wber, ¿cierto? sobre los estudios de superficie de en este caso eran superficie eh de metales, ¿cierto?, o alguna superficie relativamente conductora que permitía entonces este tránsito de electrones por tunelamiento entre el la muestra, ¿cierto?, y esta punta en unos en unas láminas más les voy a mostrar los tipos de punta que que se utilizan en este tipo de microscopias. Y bueno, para allá el año 86 también viene el desarrollo de la microscopía de de

fuerza atómica, también con parte de la gente que ya había estado haciendo tunelamiento o microscopía de efecto túnel. Esto valió, cierto, un premio Nobel para parte del equipo que que estaba desarrollando estos instrumentos. Ahí está Ruska, ¿cierto? Que tiene que ver con la microscopía electrónica, ¿sí? La formación de imágenes a través de de los electrones. Pero también estaba Vinnie y Rorer que estaban relacionados con eh la microscopía de efecto túnel. Hay una diferencia grande entre las dos técnicas, entre STM y AFM, que las podemos eh comparar más más adelante.

Entonces, ¿qué es AFM? Bueno, básicamente una punta, como se ve en la esquina superior derecha de la lámina, ¿cierto? Es una punta fabricada con silicio, una tecnología que ya está muy eh dominada en este tiempo, ¿cierto?, que tiene es la misma tecnología con la que se fabrican semiconductores. Eh, entonces la gracia la gracia de todo esto es que esa microviga eh tiene en su extremo libre, piensen esto como un trampolín, una viga en voladizo, ¿cierto? O un cantilver, como se diría en inglés. Eh, y entonces en su extremo libre esta viga tiene una punta que termina en forma muy aguda, de tal manera que esa punta en su extremo tiene solo algunas decenas de átomos. Entonces, bueno, esa esa punta se modela como una bolita normalmente de algunos nanómetros. Ya la en las puntas más comunes hay puntas mucho más filosas, incluso de alta resolución o gente que en las puntas les hace crecer nanotubos de carbono, por ejemplo, cuando necesita una razón de aspecto muy grande.

Entonces, la gracia es que esta punta uno la puede acercar con mucha precisión a la superficie que uno quiere explorar. Eh, y bueno, uno proyecta un un láser sobre ese extremo libre, ¿cierto? Y las oscilaciones de esa punta se pueden capturar en un receptor electrónico, como un fotodiodo normalmente, un fotodiodo segmentado, ¿cierto? que permite identificar entonces hacia qué lado se está moviendo el láser. Básicamente en un plano X y bidimensionalmente. ¿Qué tiene esto? Que permite cierto generar imágenes como una resolución mucho más allá de los límites ópticos. por ejemplo, imágenes de moléculas de ADN como la que se ve en la punta superior izquierda.

Adicional a eso, por ser un sensor mecánico, al final uno puede hacer espectroscopía de fuerza. Ya. Esto, ¿qué significa? Que yo puedo estirar moléculas e ir viendo, ¿cierto?, de qué forma estas moléculas se van desplegando a medida que yo las voy estirando. Está la la imagen inferior. Entonces, bueno, la lo podemos comparar también con otros métodos que uno ocupa para hacer espectroscopía de fuerza. Por ejemplo, las pinzas ópticas eh tienen rangos de medición distintos. Si dice uno ve la tablita ahí comparativa, eh, la resolución en desplazamiento no es muy distinta, pero sin embargo sí la rigidez, las pinzas ópticas es una una son como una pinza muy muy blandita, es decir, una rigidez muy baja, entonces permite hacer estos estiramientos moleculares, ¿cierto? Con con mucha suavidad. Por otro lado, AFM es un poco más eh grande esa rigidez, ¿cierto? En realidad es bastante más grande, pero permite entonces recorrer un espacio complementario al que uno podría ser con pinzas óptimas. Lo mismo ocurre, por supuesto, para el rango de fuerza, ¿cierto? Pensando que al final este esta este cantilíber es como un resorte, ¿cierto?

Entonces, eh la rigidez influye en el rango de fuerzas que que yo puedo alcanzar. El tamaño de las ondas normalmente la longitud de estas vigas es va entre 100 y 500 eh micrones. Ya, el ancho eh normally pueden ser 30 micrones, es decir, es un tamaño igual es abordable para trabajarlo en en laboratorios, no no están no son tan pequeñas y su espesor normally es del orden del micrón. Eso para que se hagan una idea más o menos cómo es el tabloncito con el que uno va midiendo.

Y bueno, la microviga en sí se modela eh con la ecuación de Oiler Verm es la misma que uno ocupa cuando estudia viga envoladizo. La gracia a esto es que la mecánicamente el comportamiento de la viga responde a ecuaciones que también uno las ve en el mundo macroscópico. Entonces, de alguna forma la viga en sí actúa como una interfaz entre yo voy a ver escalas nano e expresada en efectos que que al final uno los vecala más grandes. En esta ecuación, eh, R, por ejemplo, corresponde a la densidad del material. W, H, eh, y L corresponden a la geometría de la viga, ¿cierto? El ancho, el espesor de la viga y la longitud. Y lo que yo quiero seguir es la dinámica de la deflexión de la vi.

Cuando uno hace una deflexión estática, es decir, cuando tú apoyas tu tip, apoyas la punta del cantilber sobre la superficie que quieres medir, entonces esto se comporta eh básicamente como un resorte, ¿sí? un un K multiplicado por la deflexión de la viga. Ya. Y por otro lado, en el comportamiento dinámico, cuando la viga ya se está oscilando permanentemente, eh uno encuentra una condición de eh modos normales de oscilación. Sí, en cuando uno igual a cero está fuerza, ¿cierto? encuentra la familia de soluciones a la deflexión de esa viga y eh lo puedes apreciar como se ve en el en el gráfico acá, ¿cierto?, del lado derecho de la presentación, eh, dependiendo del modo que que estoy observando. Ya, una forma de de imaginarse esto, por ejemplo, normally en las conferencias yo lo muestro como con una regla del orden de 1 m, una regla metálica y si la oscila suave, entonces tienes el primer modo, ¿cierto? y la viga se mueve de arriba hacia abajo en su extremo libre sin ningún nodo. Pero si lo haces vibrar un poco más rápido, es decir, le pones una frecuencia mayor, vas a encontrar un nodo en la oscilación, que sería en este caso el modo dos, ¿cierto? Como la curva roja. Y y de esa manera, ¿cierto?, encuentras que si lo haces oscilar más rápido todavía, entonces vas encontrando más nodos, por lo tanto más modos normales. Es una ecuación de valores propios en el caso de la ecuación diferencial que les mostré anteriormente y esos alfa, cierto, corresponden a los autovalores de esa de esa ecuación.

Ahora, ¿qué es lo lo entretenido de esto el punto de vista físico? es que normally esta viga está ya sea en el aire o en fluido, en un líquido, está dentro un medio fluido que puede ser aire o líquido. Normally los biólogos, cierto, trabajan esto dentro de alguna solución, ¿cierto? Donde tienen su sus sistemas biológicos que quieren estudiar. Entonces, e la viga está inmersa en un medio, ya no no vacío normally. Entonces, eh toca agregar, cierto, un término disipativo aquí a la ecuación, lo que se muestra acá en la ecuación cuatro, ¿cierto? Con ese gama por de punto de punto la velocidad de la deflexión. Eh, los puntos son las derivadas respecto al tiempo. Entonces, si uno ve ahora esto desde el espacio furié, ¿cierto? Espacio transformado y ves la función de transferencia, es la típica de un oscilador armónico, ¿cierto? Porque ya estábamos conversando que esto era como como un resorte.

Entonces, si se fijan aquí en la diapositiva anterior, yo había dejado escrita una ecuación acá abajo, la ecuación número tres, ¿cierto? que nos dice que hay distintos K en este fondo distintas rigideces para los distintos modos. Sí, porque claro, cada modo oscila con su frecuencia propia, entonces por lo tanto, cada cual tiene su propia rigidez. Ya, eso interesante cuando hay instrumentos que trabajan con, por ejemplo, con dos modos diferentes para medir propiedades distintas de un mismo material o de una misma muestra. Y por otro lado está la densidad espectral de potencia, ¿cierto? La gente que le gusta más la mecánica estadística, esto es análisis de ruido y básicamente ruido térmico, ¿cierto? por estar la punta inmersa en un medio y en un baño térmico. Entonces, eh por otro lado, ¿cierto? La podemos calcular a través de esto el la rigidez del de la viga, pero pero ya no a partir de términos geométricos, sino que por la señal de la misma viga fluctuando. Ya se llaman fluctuaciones, son fluctuaciones térmicas, ¿cierto? Y a través de ello, entonces yo puedo encontrar este K que es la rigidez de la viga. Allí cabe cierto y esa es la temperatura en grados Kelvin, por supuesto. Y si vemos la densidad espectral de potencia, ¿cierto? En la PSB de un oscilador armónico con un cierto ancho, ¿cierto? porque tiene un término disipativo. Eh, esto se puede eh trabajar experimentalmente, ¿cierto? Está el modelo ahí que era lo que venía de estos K sub n que teníamos acá, cada uno representando un oscilador. Entonces, al final lo que yo veo es la oscilación de cada uno de esos modos normales y su disipación. Ahí está el modelo que está con la línea verde, ¿cierto? Y el experimento que es la línea azul.

Eh, bueno, ¿qué qué aplicaciones uno puede eh hacer con este tipo de instrumentos? Nosotros estábamos eh trabajando en conjunto esto con con un laboratorio en Francia en la col normal de Lion y eh estaban desarrollando un AFM pero con detección por interferometría, que es básicamente el área en la que me especialicé haciendo este trabajo. Entonces, un tipo de aplicación tenía que ver con mediciones de viscosidad, por ejemplo, pero para muestras que son muy pequeñas. Es decir, como tenemos una una microviga, ¿cierto? una viga, una escala muy chiquitita. e podemos sumergirla en una gota de un fluido, es decir, para un fluido que sea muy escaso, por ejemplo, o difícil de trabajarlo. Entonces, en una gotita del fluido podemos eh caracterizar su viscosidad a través de encontrar este término de gama efectivo, que sería la viscosidad efectiva del del fluido. Ya, eso corresponde a un modelo llama el modelo de de Sader, que es el que se ocupa normally para la calibración de estos instrumentos a nivel comercial. Sí, para los equipos comerciales de la FM normally ocupan el modelo de SA para hacer el el ajuste y encontrar la rigidez, pero en el caso nuestro conocemos la rigidez. Entonces, ya ahora lo usamos como dato para encontrar la viscosidad de los fluidos que queremos medir. Estos son modo uno, modo dos, gráfico superior, inferior. Y entonces podemos calcular viscosidad con una resolución muy muy alta. En este caso estamos viendo concentraciones de glicerol, por ejemplo, y se ve como se corre la frecuencia de resonancia. de esta microviga inmersa en el en el fluido. Este instrumento, a propósito, bueno, está en una publicación ahí del año 2013 que hicimos con el grupo de de Francia y posteriormente, bueno, acá en Chile nos pusimos a ver viscosidad con este instrumento porque allá lo estaban preparando para hacer mediciones entre aire y vacío y nosotros nos dedicamos acá a eh diseñar nuestro instrumento basado en eso, ¿cierto?, cuando volví a Chile, pero para medir en fluido y aire. De esa forma cubrir distintas eh entornos de medición.

Otras otras cosas que estuvimos trabajando ahí fueron ensayos no destructivos, ¿cierto?, para el estiramiento de moléculas. En realidad, bueno, las moléculas siguen un modelo que se llama warm light chain y nosotros lo que queríamos hacer en realidad era tener una posibilidad de caracterizar estas moléculas con esta técnica de AFM, pero sin destruir la muestra. Lo que normally ocurre cuando uno hace ehcopía de fuerza, ¿cierto?, en a nivel molecular, haces un pic con tu con tu microvigas, es decir, tomas una molécula, se adhiere por algún fenómeno químico, bioquímico, uno prepara la punta para eso, para para que se adhieran y normally tú terminas tu experimento o quieres cambiar de zona para hacer tu experimento y tienes que cortar la molécula. Entonces, haces tu ensayo, después que terminas la tienes que romper. y probar otra molécula. Entonces, lo que hicimos nosotros fue una técnica que te permite reutilizar la molécula para no destruirla. Entonces, puedes medir, la sueltas, mides otra, cambias las condiciones del entorno, por ejemplo, puedes cambiar algunas condiciones y puedes volver a medir sobre la misma molécula, ¿ya? Entonces, esta es una técnica que la patentamos en su momento y es lo que lo que tenemos acá. También está referenciado ahí la patente y los trabajos que hicimos con una colega con Romina Muñoz en en Lausach, la Universidad Santiago.

Eh, imágenes, esas son eh fibras, ¿cierto?, de colágeneno. Eh, las medimos cuando ganamos un proyecto de equipamiento y estuvimos eh armando un laboratorio, ¿cierto?, de microscopía de fuerza atómica, pero en en otra universidad. Yo vengo integrándome ahora hace un par de meses no más a la Universidad eh Metropolitana de Ciencia de la Educación, ¿cierto? Entonces, este es un trabajo que veníamos haciendo en mi institución anterior, donde adjudicamos, cierto, un microscopio de de fuerza atómica de de nivel comercial para investigación. Ya lo que les mostraba antes, todos esos ensayos de espectroscopía fuerza y los estudios dinámicos de la microgiga, eso lo hicimos en otro instrumento que construimos en el laboratorio en la Universidad de Santiago y y en Francia, en estos dos lugares.

Entonces, bueno, eh ah, en el caso de los colágenenos, por ejemplo, la gracia es que uno puede medir la distancia entre estos anillos que se van formando en las fibras de colágeneno. Creo que este es colágeneno tipo dos. Entonces, se forman estos anillitos que están separados 67 normally como 67 nanm. Ya, esa es la los órdenes de de escala. Entonces, por eso la microscopía óptica aquí ya no ya no nos sirve porque por mucho resolución que tenga o muy buena calidad que sea el microscopio que óptico que usamos, vamos a estar limitados por la difracción siempre. Eso, estos métodos mecánicos permiten, cierto, llegar a estas escalas mucho más pequeñas.

de un trabajo que estábamos haciendo con una colega de allá de la Universidad de Isen eh sobre algunas células, ¿cierto? Estábamos estudiando algunos fenómenos relacionados con la muerte celular y algo que le llaman apoptosis, que es, me explicaba Carla, mi colega, ¿cierto?, que son poritos que que se van abriendo en la en la célula cuando ya va a morir y prácticamente se se escapa todo por ahí. Entonces, esta es una de las mismas células que tengo acá en esa imagen grande, ¿cierto? Está caracterizada y por micrones. La estas curvas que se ven el lado derecho, ¿cierto? Corresponde a una sección transversal de esa línea roja que se ve en la imagen. ¿Ya? Entonces, es como un una línea que muestra la las alturas de cada sección de la de la medición. Igual acá ya esa línea roja que se ve muy tenue quizá porque traté de hacerla más gruesa, pero no no me dejaba el software. Eh, pasa por esa por esa sección. Entonces, lo que se ve en la gráfica es la altura de las secciones que por las que estoy pasando ahí en el la figura.

En en este otro caso, como les decía, el proceso de de apoptosis, ¿cierto? Eh, se abren unos poritos que eh que terminan eh donde se fuga cada componente de de la célula y estábamos trabajando entonces en la medición de los diámetros de de esos pueros. ya a escalas más más grandes, eh nos pusimos a trabajar también en en fibras de de lana, eh como estábamos en Aicén, ¿cierto? En la Patagonia, eh hay un interés ahí importante en la ganadería sobre todo de eh o vino, ¿cierto? De ovejas y producción de lana, ¿cierto? Aquí está todo el tema ahora de de los de la de los stocks de lana que quedaron por ahí, eh, se quedaron por ahí [Música] acumulados en bodega y cosas así. Esto fue un fenómeno que ocurrió post pandemia. Entonces, de alguna forma estaba buscando una estrategia para darle un sentido eh distinto, quizás alguna innovación por ahí que se pudiera desarrollar con las fibras de lana. Entonces, por eso estábamos eh revisando esto ya a unas escalas más más pequeñas también. Bueno, aquí uno puede ver la estas escamitas de keratinas, ¿cierto?, que que hay sobre la fibra y algunos ensayos mecánicos que hicimos de tracción, para lo cual eh desarrollamos un dispositivo, ¿cierto?, que era una celda de carga. Esto esto es muy hecho en laboratorio. Estas celdas de carga las compré por ahí en creo que por AliExpress quizás y toda la los montajes y todo eso lo hicimos en impresión 3D, ¿cierto? Y teniendo la la electrónica adecuada, ¿cierto? Para leer la señal de la celda de carga. Entonces, con esto uno puede hacer ensayos de tracción. Como ya la fibra es algo mucho más grande que una molécula, yo no lo puedo hacer con la punta del de la FM, ¿cierto? Ya no lo puedo hacer con la microvigas, pero lo podemos estirar eh con un motorcito, ¿cierto? Y un montaje eh adecuado para ello. Entonces, como se ve aquí en el gráfico, el lado izquierdo, hay una primera sección de esto que es la parte juquiana. de la fibra que responde a la ley de Hook, ¿cierto? Es como estirar un resortito, pero hay un momento donde la fibra ya empieza a ceder y se estira de una forma ya no lineal que ocurre después de la de la curva, ¿cierto? Después de los 05 micrones de de extensión, en este caso con una carga superior a los 10 g fuerza y empieza a fluir. Ya.

Entonces, ¿por qué queríamos hacer todo ese estudio? Bueno, no, pensando en en si podíamos pensar alguna manera de construir filtros con estas fibras, filtros de agua, filtros de aire, eh pensando en darle un uso, ¿cierto? Ya más un poquito más elaborado. ¿Cuál es la propuesta? Eh, el interés que tengo acá en realidad era un poquito eh intentar convencerlos de que es posible construir instrumentos, ¿no? Nosotros veníamos, como les digo, veníamos haciendo estos interferómetros para hacer AFM. Eh, es mucha óptica, es un equipo que que requiere mucha mucho trabajo con polarización y cosas así para manejar los rayos que interfieren. Eh, pero es muy de laboratorio de investigación. Entonces, el asunto es cómo cómo elaboramos algo para para que los colegios, por ejemplo, cuenten al menos con un instrumento de este tipo y que no salga tan caro. Estamos hablando que una FM comercial de investigación son cientos de miles de dólares, ¿ya? Entonces, son proyectos muy grandes que normally los vamos a tener solo en un en un laboratorio de investigación, en algún centro, alguna universidad. El interferómetro que hicimos nosotros igual son muchas decenas de miles de dólares. Entonces tampoco eh se complican mucho por un lado económicamente por presupuesto, pero por otro lado también técnicamente para su construcción. Entonces, la reflexión es cómo podemos eh entregar herramientas a nivel escolar para que los estudiantes puedan visualizar estas cosas, aunque sea uno en en alguna escuela. Y eh buscando eso, ¿cierto? Lo encontré desde el año 2006 y la gente venía trabajando con lectores de DVD. Ya lo que pasa es que el lector de DVD, digamos, la parte óptica donde está el láser, ¿cierto?, que hacen la las lecturas tiene una mecánica de control eh muy muy sofisticada, es un alto nivel de ingeniería y por otro lado, la el desarrollo, digamos, la las investigaciones de esto son muy reservadas, ¿no? la el patentamiento, por ejemplo, de este tipo de dispositivos, de de estos lectores de de disco láser, ya sea Blu-ray, DVD, CD, eh no cuentan con manuales. Es interesante eso porque la industria, claro, desarrolló algo muy costoso, por lo tanto se guardaron el todo el knowhow de de cómo de cómo hacerlo y el sistema de control no está, o sea, son son cosas que lo guardan muy celosamente. Entonces, la gente empezó a hackear, empezó a hackear los lectores de DBD y se dieron cuenta que que habían cosas muy interesantes. Entonces, la por ejemplo la detección del de la distancia entre el lente, ¿cierto? y en la superficie del DBD eh se corrige mediante astigmatismo. Entonces, tienen un sistema con el cual si estás pasado del foco, es decir, si tu foco está más allá de la superficie, eh hay un tipo de de oscilación aquí en en cuadrante, ¿cierto? Igual esto opera con un fotodiodo, ¿cierto? De cuatro cuadrantes y oscila en con una pendiente, sí, y si está hacia el otro lado, bueno, va a oscilar entre los otros cuadrantes. Para un lado, como está acá en la figura del lado derecho, ¿cierto? Oscila entre D y B. Y si está para el otro lado, va a oscilar entre C y A. Y cuando está eh en el foco de la superficie, entonces el spot está proyectado sobre el centro de los cuatro cuadrantes. Entonces esto es super útil porque cuando uno hace AFM, precisamente es muy importante la por un lado, la distancia entre la punta y la muestra y eso eh se censa midiendo la deflexión de la punta. Entonces, la tecnología en sí del estos OPU que se llaman son Optical Pickup Units, eh la ingeniería que hay detrás permite hacer esas correcciones. Entonces a uno lo pone un sistema de retroalimentación, ¿cierto? Y el control de la altura de la muestra ya la podrías controlar de esta manera. Entonces, la gente se dio cuenta que en realidad este tipo de de tecnología que existe dentro de los Blu-ray de los DVD permitía hacer instrumentos. De hecho, este artículo que está mencionado acá eh tiene indicaciones para hacer pinzas ópticas con esta tecnología y para hacer citómetro, ya que son instrumentos de áreas más vivos, pero que de alguna forma promueven, cierto, el trabajo interdisciplinario.

Entonces, la discusión acá es si es posible construir de estos dispositivos AFM a un costo bajo. Ya la igual sigue siendo un instrumento sofisticado, ¿no? No hay manera de de simplificarlo mucho más para poder tener mediciones interesantes, ¿cierto? Eh, pero se puede en base a esta tecnología que ya está que ya está desarrollada. Entonces, eh de acuerdo con esto, el este artículo de acá, por ejemplo, habla del el autoalineación eh a través de este mecanismo, ¿cierto? del astigmatismo usando eh estos OPU, sí, estos dispositivos ópticos de de los lectores de DBD. es antidrift, porque eso es lo otro. En la como como las distancias las que uno trabaja sobre la muestra son del orden de los nanómetros, los cambios de temperatura producen que que las distancias esta fluctúen, pero como tenemos un mecanismo que ayuda a corregir eso, entonces podemos hacer un un antidrift que se vaya corrigiendo en forma automática. Y lo otro tiene que ver con la posición de la de la muestra, ¿cierto? Entonces, otro tipo de hardware para posicionar la muestra tiene que ver con pie eléctrico, ¿cierto? que ayudan a a mover la muestra en los tres ejes. Normally los controladores comerciales para estos son bastante caros, decenas de miles de de dólares, pero también se pueden hacer eh con material de de bajo. Sí. Y bueno, ahí hay que entrar a construir, ¿cierto? la los módulos para mover en X y Z y los amplificadores para manejar esos esos piezos y controlados a través de Arduino.

Entonces, conclusión, dice la la microscopía, ¿cierto? AFM es una herramienta muy versátil. Eh, del punto de vista físico, hay mucha física detrás del mismo instrumento, aparte de la que uno puede explorar con ello, ¿cierto? Pero pero el instrumento en sí es un es un es un elemento físico muy muy interesante. Por lo tanto, también para para la enseñanza de la física puede ser un un tema entretenido eh a nivel de investigación interdisciplinaria, que creo que es algo muy relevante en estos tiempos, ya uno no hace investigación en hoy en día ya muy muy aislado en su en su grupo específico, sino que compartes con biólogos, con químicos y precisamente este tipo de de tecnología permite eh fácilmente permear entre distintas disciplinas y trabajar hacer esos trabajos conjunto. Eh, de acuerdo a la bibliografía que estaba viendo, entonces ya de desde el año 2006 se plantea que es posible ya elaborar este tipo de de instrumentos a un costo bajo. Estamos hablando de de quizá algunos miles de dólares, $2,000 ya en su construcción total ya con con software, hardware. Entonces, no creo que es más abordable que otro tipo de de AFM, ¿cierto?, que que pueden subir su valor a cantidades muy muy grandes. Y eso, muchas gracias por su atención.

Bueno, vamos a hacer unas preguntas. nos están diciendo lo siguiente. Nos preguntan desde Magdalena aquí en Colombia, eh, ¿cuál es la principal imitación de la microscopia óptica convencional? Ya. Lo que pasa es que la la luz la luz tiene una longitud de onda. eh definida en el rango visible hablamos entre 300 nanm y nanm. Entonces, cuando tú quieres ver cosas más pequeñas que la longitud de onda con la que estás iluminando tu muestra, empiezas a tener un fenómeno que se llama difracción. lo que tú quieres observar es del orden o más chico que de la fuente con la que estás iluminando y entonces empiezas a ver esta disfracción y ya no puedes distinguir entre entre dos puntos que están más cercanos a esa distancia. El uno lo puede encontrar como el criterio de Riley, por ejemplo. Criterio Rile occurre que si tú tienes dos puntos que están muy muy cerca, tanto más que la longitud de onda con la que estoy iluminando, entonces ya no los logro distinguir en forma independiente, sino que los veo juntos. La resolución no me no me deja eh verlos por separado a través por este fenómeno de la disfracción, que es la disfracción es cómo se distorsiona mi frente de onda producto de que se topa con un objeto, una una se perturba el frente de onda. Entonces, cuando esa distancia no permite eh que la resolución por la longitud de onda de salud eh los distinga, eh llego al llama el límite de difracción.

Perfecto. También tenemos de acuerdo a esta primera pregunta tenemos una segunda. ¿Qué relación existe también o qué diferencia se observan entre el microscopio óptico, el electrónico y el de fuerza atómica? Ya. Eh, bueno, es un poquito parecido a la a la primera pregunta, solo que el microscopio óptico eh yo estoy trabajando con luz. Sí, lo que me permite capturar una imagen de mi muestra es la luz. Son fotones. Sí, son fotones cuyas longitudes de onda son normally del rango visible. También uno puede tener otro tipo de de longitudes de onda, pero normally son del rango visible entre 300 y 700 nanm. Eso es la microscopía óptica. Ya a la gente a veces le agrega algún algún fluoróforo, entonces hacen fluorescencia, ¿cierto? Permiten ver cosas más pequeñas. Hay técnicas ópticas ya un poquito más sofisticadas que se llaman superresolución, que permiten ver cosas más pequeñas, algunas decenas de nanómetro, pero para eso tienes que tratar tu muestra e inyectarle cosas que en realidad tú no quisieras inyectarlo, lo tienes que hacer para poder ver eh a una escala más pequeña. Eso en cuanto a óptico, la microscopía electrónica, lo que yo trabajo ya ya no trabajo con fotones, sino que trabajo con electrones y la longitud de onda asociada a los electrones a través de las relaciones de Debrogi, ¿cierto? Me entregan longitudes de onda mucho más pequeñas que las relacionadas con los fotones. No hace el cálculo, ¿cierto? te van a dar longitudes de onda muy pequeñitas que te permiten entonces eh discriminar eh objetos más pequeños. También va a estar limitado por difracción, ¿cierto? Todo esto, pero eh eso es mucho más pequeño que en el caso de la luz. En el caso de la microscopía de fuerza atómica, como decía al principio, la técnica de medición, digamos, de la interacción con tu muestra ya no es óptica. La interacción con tu muestra es mecánica. Es como es como vendarse los ojos, ¿cierto? Y tú ya vas palpando la superficie, no la no la ves directamente con con tu vista, sino que tú vas con tu mano diciendo, "Ah, mira, esta superficie es lisa, esta superficie es rugosa, aquí hay un agujero." Y es todo eso lo vas detectando a medida que tú vas tocando la superficie con tu mano. Ahora, imagínate esa mano a escalas nanoscópicas, un bracito que tiene un dedito, ¿cierto? Y ese dedito en su extremo tiene 10 nanm de diámetro. Entonces, claro, con ese dedito podrías detectar las rugosidades de una superficie a ese orden, a esa escala de los nanómetros. Incluso eh puedes llegar a subnanómetro, ya. Hacer identificación a nivel atómico de una superficie, pero con una técnica que es mecánica. El principio de funcionamiento en ese caso es mecánico, tiene que ver con las energías de interacción entre la punta y la superficie. Normally los potenciales de Lenar Jones, ¿cierto? Las fuerzas de Verbals que hablan de cómo interactúan estas la superficie y la punta, pero a escalas atómicas. Esa es la diferencia.

Bueno, y ya que tú nos has mencionado también cómo está este fenómenco también de la microscopía de fuerza atómica se ve como una herramienta para la caracterización física a nanoescala. Eh, pues también nos preguntan muchos estudiantes que también hacen parte del campo de la ingeniería cuáles son las aplicaciones de la microscopía de fuerza atómica que podríamos implementar específicamente las ingenierías y cuáles serían sus ventajas o si tú ves algunas desventajas. Sí, yo creo que normally la desventaja del costo ya la son instrumentos que que claro por por subconstrucción, por toda la los sistemas de control y todo lo que se requiere para tener una medición estable, etc., hacen que tengan un costo elevado. Yo creo que esa es la principal desventaja y por eso la propuesta que puse al final ahí, ¿cierto? un poquito haciendo la provocación de construir eh dispositivos. Yo, como les decía, yo tengo ahí un poquito de experiencia construyendo esto, pero en otro tipo de tecnología, pero construimos instrumentos y funcionan y tienen buenos resultados. Eh, eso por un lado, la los costos y tratar de bajarlos buscando esta manera de construir. Y por otro lado, las ventajas que que te entrega este tipo de de tecnología es visualizar cosas a una escala que con otro tipo de tecnología no la puedes ver. Yo creo que cuando uno quiere entender a escalas atómicas, por ejemplo, lo que ocurre en un material, cuando quieres ver los las capas cristalinas de de un material, eh los saltos, de repente uno tiene un cristalito y lo puedes ir decapando, ¿cierto? por clivaje y podrías ver eh la la altura de esas capas cristalinas, ya. ¿Cuánto hay de entre una capa y otra? Eh, esto tiene muchas aplicaciones en biología. Y a la gente que le gusta más el área interdisciplinaria, esto tiene mucha aplicación en en análisis a nivel celular, por ejemplo, a nivel de tejido, eh para entender ciertos comportamientos celulares. Yo trabajaba con colegas que, por ejemplo, trabajan en cáncer, ya eh están desarrollando tratamientos, algunos tipos de drogas para combatir eh esa enfermedad, ¿cierto? y vamos viendo eh cómo está la la conformación de esa célula bajo un procedimiento de ensayo, ¿cierto? de laboratorio, si se pudo frenar o no se pudo frenar un cierto comportamiento. Estas células normally eh tienen unos unas vellosidades que se llaman filipodio y según la literatura y alguna gente por ahí dice que células cancerígenas eh tienen presentan más filipodios que otras y los filipodios son unos filamentos muy chiquititos, muy angostos, que ópticamente no se pueden ver muy bien. Entonces, tú podrías cuantificar esas cosas con este tipo de de técnicas, si se arrollaron más o menos filipodio bajo un determinado tratamiento. Eh, por otro lado, un colega con el que trabaja Alzheimer, por ejemplo, ve los procesos de de polimerización en esta enfermedad y también pues trabaja en desarrollar medicinas para para ir frenando estas estas cosas. Entonces, en el área biológica tiene tiene mucha aplicación en el área de ingeniería, en el desarrollo de semiconductores y y todo lo que tiene que ver con tecnologías de nanoescala, aislantes topológicos, todo lo que la gente trabaja en Skirmion, por ejemplo, que son estas comunicaciones eh ya no por flujos de electrones, sino que por cambios de polarización en estos skirmi, ¿cierto? Eso también se ve mediante mediante AFM. Entonces, eh la tecnología en sí tiene una gama muy amplia de de aplicaciones. Eh podríamos estar conversando mucho rato de eso porque, bueno, son alrededor de 20 técnicas diferentes que se pueden hacer con este tipo de puntos. No sé, aplicación hay much de una parte como más personal, ¿serían en algún momento escuchas? Escucho bien. Hola, ¿me escuchas? Eh, Felipe, a ver, dame un minuto a ver si lo desconecto del No sé por qué dejé de escuchar. Hón, no [Música] y por me llamo Me voy para el cierre de la primera jornada. Bueno, eh mientras retomamos contacto con nuestro invitado, vamos a recordar a toda nuestra audiencia que pueden diligenciar el formulario que tenemos aquí anclado en nuestro chat de YouTube. Si ustedes quieren una certificación, tienen que participar en los tres días, hacer aportes significativos, saludarnos desde cualquier parte de Colombia y del mundo y hacer preguntas directas para todos nuestros ponentes para este tema tan interesante como es la tecnología y también todo lo que tiene que ver con el campo de la física. Eh, bueno, lamentablemente no pudimos tomar comunicación con Felipe, pero recordemos que él era Felipe Aguilar, eh, hace parte del departamento de física de la Universidad de Santiago de Chile como formación y pues siempre estuvo como a cargo de todos estos procesos tecnológicos. Y pues bueno, si ustedes quieren retomar todas estas ponencias, pueden también dirigirse nuevamente a nuestro canal TV virtual. Aquí estamos eh guardando y recopilando las memorias de todas estas ponencias nacionales e internacionales. Recuerden que tenemos una cita nuevamente a la 1 de la tarde continuaremos con este congreso internacional. Así que vamos a una pausa y nos vemos en una hora. Muchas gracias. [Música] [Música] [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] e [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] [Música] He. Yeah. [Música] [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] [Música] [Aplausos] [Música] [Música] [Música] [Música] [Música] [Música] [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] [Música] He. He. [Música] [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] [Música] [Música] [Música] [Música] [Música] [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] e [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] [Música] [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] [Música] e [Aplausos] [Música] [Música] [Aplausos] [Música] [Aplausos] [Música] [Música] [Aplausos] [Música] [Música] [Música] para todos. Reciban nuevamente un cordial saludo a los asistentes del segundo congreso internacional de investigación y enseñanza de la física, especialmente a los conectados a la sala Eje temática uno, tópicos de física aplicada a ingeniería y educación y la sostenibilidad. Esta sala se encuentra vinculada y está siendo transmitida en vivo por el canal de nuestra amiga universidad, el canal de YouTube de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAT. Y los invitamos que dejen sus comentarios en esta red social, que ustedes también puedan participar y dejarle las preguntas a sus ponentes preferidos aquí en nuestro chat y también que nos puedan saludar desde qué parte de Colombia y del mundo se encuentran. Bueno, vamos a decir unas recomendaciones a nuestros ponentes. Las ponencias de esta sala temática se llevarán a cabo de 1 de la tarde a 3 de la tarde y los ponentes deben recordar que tendrán solo 30 minutos para desarrollar su ponencia, 20 para su exposición y 10 minutos de preguntas de los participantes. Entonces, vamos a iniciar esta jornada de la tarde con la ponencia oral titulada Entorno virtual de aprendizaje con laboratorios caseros, virtuales y remotos para la enseñanza de la mecánica. Búsqueda de posibilidades a cargo de Sebastián García Hernández de la Universidad Pedagógica Nacional de Colombia. Bienvenido, estimado Sebastián, y recuerda que cuentas con 20 minutos para esta ponencia y adelante, tienes la palabra. Eh, gracias Karen. Eh, buenos días para todos. Como ya se mencionó, nuestra ponencia denominada entorno virtual de aprendizaje con laboratorios caseros, virtuales y remotos para la enseñanza a la mecánica, busca de posibilidades. Esta ponencia surge de un proyecto interinstitucional entre la Universidad Pedagógica Nacional y la Universidad Nacional Abierta y a Distancia. Y hoy la vamos a estar presentando mi compañero David Estebán Vargas Espinosa y yo quien les habla Sebastián García Hernández, ambos estudiantes de la Universidad Pedagógica Nacional. Bien, nuestra presentación va a estar dividida en cuatro aspectos generales. La primera es un análisis bibliométrico, una propuesta que nosotros vamos a plantear, la ruta temática que nosotros eh vamos eh y una propuesta de actividades que se han planteado. Vamos a comenzar con el análisis bibliométrico. Antes de hablar del análisis bibliométrico o la recopilación del análisis bibliométrico, es importante reiterar que esta mañana la profesora Diana Tique hizo una presentación Y como resultado principal, pues vamos a tener cómo se va a crear un laboratorio remoto que sea funcional. Y asimismo deja en en vista que dicha implementación eh tuvo poca interorno de laboratorio. Entonces, los autores eh lo que hicieron fue medir el impacto de este tipo de metodología del aprendizaje basado en en indagación con el laboratorio virtual y su resultado pues fue un una alta ganancia de aprendizaje o cómo alcanzar más fácilmente los objetivos eh propuestos con menor dificultad. En este caso, pues teniendo en cuenta que la temática son las ecuaciones diferenciales. Otro trabajo pues a tratar en este caso es el de Llorente en el eje digital. Entonces ellos presentaron lo que viene siendo una propuesta didáctica eh para el diseño y la gestión de prácticas de laboratorio en física y en química eh mediante el la multiplataforma Moodle. Entonces, como resultado, pues como resultado obtuvieron que Moodle eh ofrece múltiples alternativas para llegar a gestionar la enseñanza de la física experimental, específicamente digamos en tiempos de pandemia. Y finalmente, pues ya tenemos el trabajo de ENAO, eh, que se plantea en un en un eje de análisis innovador, donde diseñaron y construyeron eh instrumentos remotos para la enseñanza experimental y su metodología pues se basa en una guía de clase y un modelamiento eh matemático. Entonces, como resultado, tuvieron que tras hacer esta implementación con esta metodología, se dejó en constancia que es posible llegar a desarrollar prácticas, en este caso en física mecánica a distancia con elementos de bajo costo. A como a modo de síntesis, digámoslo, del la tabla del análisis bibliométrico, tenemos en cuenta pues cuatro ejes fundamentales. El primero, pues es evidente que hay poca investigación en el campo de la física mecánica. Entonces, hay trabajos en el análisis bibliométrico que tratan más de medicina, de química, matemáticas, biología, etc., pero no tan tan específico como la rama de la física mecánica. Asimismo, pues hay una necesidad de integrar un recurso multiplataforma. En este caso, pues se requiere diseñar un entorno virtual de aprendizaje, un EVA, donde eh pues se puedan ubicar los trabajos, las actividades, los talleres, las guías y que esto funcione como un repositorio, pues donde este toda la información pues ahí a disposición de los estudiantes. Se debe tener en cuenta pues también que el EVA debe ser articulado y estructurado pues con las guías y las actividades, ¿no? dicho la anterior, pues también hay temáticas que son bastante hm aisladas, por decirlo así. O sea, no se construye un campo como lo es la física mecánica, que digamos es muy general. dentro de la física mecánica encontramos cinemática, dinámica, etc., sino son temas más puntuales en el análisis bibliométrico, como son ecuaciones diferenciales, eh caída libre, etc. Y nos encontramos ya con el con el último íem que son los experimentos caseros, la relevancia que esto va a llegar a tener en nuestro proyecto, es decir, cómo con la elaboración de de los prototipos que sean remotos, eh económicos, de bajo costo, por ejemplo, me puede llegar a dar una perspectiva de que el realizar un experimento necesariamente no es con equipos que sean sofisticados o le es permitido solo a la comunidad científica, sino cualquier persona que quiera llegar a realizar un experimento puede hacerlo desde la comodidad de su casa. Es decir, cómo también nosotros podemos hacer eh digamos uso del experimento casero como un articulador para las actividades. Bien, siguiendo con nuestra presentación, ahora seguimos con nuestra propuesta que venimos a presentar. Bien, el contexto del proyecto surge a partir de estas problemáticas que hemos encontrado eh

En los procesos de enseñanza-aprendizaje, específicamente en la educación virtual y a distancia. Entonces, nuestro proyecto busca construir un entorno virtual de aprendizaje y el diseño de un contenido disciplinar que integre una propuesta de laboratorios caseros, laboratorios virtuales, laboratorios remotos y unos espacios de aprendizaje basado en indagación y LSS por sus siglas en inglés. Esto con el fin de poder utilizar estas herramientas que son útiles dentro de esta modalidad, dentro de estas formas de los procesos de aprendizaje y enseñanza virtuales y a distancia. Y nuestro enfoque va a estar en el área de la mecánica para estudiantes de ingeniería y formación de profesores en diversas modalidades.

Ahora bien, los objetivos del proyecto es consolidar un material de apoyo para los procesos de enseñanza-aprendizaje, los cuales buscarán primero fortalecer habilidades para la construcción autónoma del conocimiento científico, que forme ingenieros y profesores con el apoyo de herramientas tecnológicas. Es el caso de los laboratorios caseros, los laboratorios virtuales, los laboratorios remotos y estos espacios de aprendizaje que rompa una enseñanza canónica de la mecánica, promoviendo enfoques fenomenológicos y que responda a los retos del siglo XXI, sumándose a nuevas formas de enseñanza de la ciencia.

Ahora, en nuestra ruta temática, es importante aclarar que el objetivo de nuestro proyecto no es construir un propio curso, sino es una herramienta que va a utilizar el profesor y el estudiante en los procesos de enseñanza y aprendizaje de estos cursos de física. Y en esto nos hemos encontrado que hay un enfoque tradicional y es al que nos referíamos como canónico, que es una estructura que se ha repetido en diferentes instituciones y en diferentes cursos.

Entonces, el enfoque tradicional plantea un inicio analizando el movimiento o las fuerzas que actúan sobre un solo cuerpo, mientras que nuestro enfoque basado en la interacción lo proponemos a través de identificar y clasificar las interacciones entre dos cuerpos. En un enfoque tradicional aparece o se introduce por lo general la fuerza como una causa del movimiento o una propiedad del objeto, mientras que nuestro enfoque trata de mostrar la fuerza como el resultado de una interacción. Y el último ítem que aparece en el tradicional es que a veces se presenta la tercera ley de Newton. Se introduce primero tarde y segundo se introduce como una regla de memorización, como una frase que hay que aprenderse al pie de la letra. Mientras que nosotros en nuestro enfoque lo que planteamos es mostrar la simetría de las fuerzas, es el caso de la tercera ley de Newton y establecerlo como un principio guía de la interacción desde el inicio.

Ahora bien, como les venía diciendo, encontramos que hay una estructura canónica que se presenta dentro de estos cursos que se denominan mecánica física uno, física dos, los cuales llevan una estructura secuencial que aborda los temas de cinemática, dinámica y conservación de la energía. Algunos hacen pequeñas modificaciones agregándoles bloques de enseñanza de vectores y de magnitudes.

Ahora, nuestra propuesta, que es una propuesta desde el ámbito experimental con el uso de estos tipos de laboratorios y herramientas que se pueden utilizar en la enseñanza de la mecánica en las modalidades virtuales y o a distancia, es una propuesta que se basa a través de dos conceptos fundamentales con los cuales estamos buscando desarrollar esas mismas esos mismos conceptos, esos mismos elementos que se enseñan de la forma canónica. Ahora, a través de dos conceptos fundamentales como lo son la conservación del momentum o la cantidad de movimiento y la equivalencia de la convertibilidad de la energía.

Bien, las guías o las actividades que se realicen van a ser, digamos, siguiendo el esquema visto en pantalla. Entonces, el esquema es una ruta de trabajo del cómo va a interaccionar el estudiante con las actividades y cómo se van a plantear las mismas. El esquema se acoge a tres fases.

Entonces, en la primera parte tenemos la fase de exploración. Esta fase está diseñada pues bajo preguntas orientadoras, bajo la exploración de los fenómenos y situaciones, problemas que puedan llegar a generar impresión a los estudiantes por lo que se va a aprender en las siguientes actividades. Y asimismo una motivación pues situándolos en su propio contexto, es decir, los tres ítems que podemos ver en la fase de exploración o los tres numerales, pues me van a permitir contextualizar las temáticas sin llegar a introducir algo porque sí.

En la segunda parte pues ya tenemos la fase de investigación. Entonces, al momento de realizar un taller o un experimento, se debe realizar una contextualización o una retroalimentación, pues con las actividades previas de la fase de exploración que mencioné. Entonces, en esa fase de investigación pueden haber preguntas problema, ¿no? Y que puedan llegar a permitir ya contextualizar más respectivamente los talleres y los experimentos, no tanto la temática, sino los talleres y los experimentos. Y también ver como pues el estudiante está investigando sobre el fenómeno mediante los mismos talleres caseros, talleres demostrativos, etcétera. Y ya por último, pues ver cómo por medio de un informe o de un taller de un informe de taller experimental o de laboratorio, el estudiante puede llegar a analizar problemas, a identificar variables o finalmente cómo contrasta todo esto con su vida cotidiana.

Y ya estamos en la tercera parte, que es la fase de la aplicación, que pues por medio de los organizadores gráficos, redes conceptuales, etcétera, puedo llegar a evidenciar cuál es la evolución que ha venido teniendo el estudiante. Pues además otra parte en esta misma fase son los talleres condicionados, ¿no? Entonces, estos talleres condicionados hacen que el estudiante pues se enfrente con situaciones, problemas. Y acá mismo tenemos que el tema del desarrollo de los ejercicios o los problemas en contexto, pues si el estudiante ya realizó experimentos o talleres anteriores a estos ejercicios o problemas, pues le va a ser más fácil analizar variables, gráficos, datos, etcétera. Entonces, podemos evidenciar que en el esquema pues son tres fases, pero la última fase que es la fase de la aplicación me puede devolver a la fase de investigación porque la fase de aplicación necesariamente no es con la que podemos llegar a culminar.

Como último aportado de nuestra presentación está la propuesta de actividades que se están planteando dentro del grupo de investigación. Entonces, la primera guía que realizó el grupo de investigación se titula como choques, rebotes y movimientos y da cuenta del concepto de momentum o la transferencia del momentum, ¿no? Entonces, antes de introducir los tres momentos, digamos, más relevantes de la guía, es pertinente contextualizar para que puedan llegar a entender un poco de qué va. Entonces, la contextualización que se da es con el billar. Entonces, todos estamos familiarizados con el billar, hemos jugado billar o hemos visto en películas o sabemos de qué trata el juego, ¿no?

Entonces, el momento número uno, pues parte de una pregunta de cómo establecer la relación masa-velocidad, es decir, ¿cómo puedo llegar a partir sin la formalización matemática de que P es igual a MB o cómo llegar a esta ecuación sin partir de la misma ecuación, ¿no? O sea, como por medio de situaciones problema o del propio contexto del estudiante, él puede llegar a asociar que la masa y la velocidad están relacionadas con el momento. Entonces, acá en esta primera parte de la guía, pues se dan diferentes ejemplos cotidianos, choques, movimientos, trayectorias, etcétera, cosas que lo sitúen a él en su contexto o en su vida cotidiana y que pueda llegar a relacionar fácilmente y decir que la masa y la velocidad tienen que ver algo estrechamente con lo que viene siendo el momentum y la transferencia del mismo.

En el momento número dos de la misma guía, pues consta de diferentes actividades. Entonces, la primera actividad, por ejemplo, es la realización de un taller condicionado. Entonces, los estudiantes tienen que realizar, bueno, tienen que jugar billar desde su casa con materiales caseros y esto les va a permitir pues evidenciar cuál va a ser el movimiento de las esferas y cómo, digamos, una esfera en reposo se mueve cuando la otra la va a chocar. Ya teniendo en cuenta más el contraste o las actividades de contraste, pues acá se introducen lo que vienen siendo simuladores o ayudas tecnológicas como son GeoGebra o Goblap. El que podemos ver ahí en pantalla es un pantallazo del simulador de la cuna de Newton en donde me puede llegar ayudar cuáles son las diferencias o o las semejanzas que puede ver el estudiante al realizar el experimento de manera casera y pues de manera virtual, ¿no? Teniendo en cuenta que los simuladores me pueden llegar a ayudar a contrastar o a controlar las variables. Entonces, ahí puedo controlar el número de péndulos en la imagen que pueden ver, la longitud del péndulo, la elasticidad y puede la idea es que el estudiante pueda llegar a contrastar, qué pasa si golpea, no sé, desde la casa una esfera y esta choca la otra y si es el mismo efecto, el mismo fenómeno que se puede llegar a ver en un simulador.

En el momento número tres, que pues ya es el último, tenemos que pues por medio de la construcción de pues un experimento casero que desarrolló también el grupo de investigación y cómo podemos llegar a elaborar este péndulo de Newton que pueden ver que es con materiales caseros, ¿no? Con piquis, con bases de madera, nylon, etcétera. Y como como el experimento casero me puede llegar ayudar a construir una magnitud o como también podemos llegar a relacionar lo que es la masa y la velocidad con el propio experimento casero.

Finalmente, la última actividad que proponemos desde el grupo de investigación se denomina golpe impulso como una fuerza cambio al movimiento. Y esta guía está enfocada en tratar el concepto de impulso. Al igual que la anterior actividad se plantean tres momentos, como lo vimos en el esquema de retroalimentación. Uno primero de contextualización que lo planteamos desde una actividad de contexto a través de una lectura. Esto lo hacemos a través del deporte del fútbol. Entonces, por medio del un deporte bastante conocido a nivel global como es el fútbol, poder introducir el concepto de impulso y que el concepto de impulso no quede como un simple tema que se tiene que dar en una clase, sino que se le pueda dar un poco de aplicabilidad en ciertos aspectos. Entonces, en este primer momento se plantea una actividad, una lectura que contextualice el concepto a través del deporte que es el fútbol en este caso.

En un segundo momento se plantean el desarrollar unas preguntas indagatorias que van a estar acompañando el texto con el fin de poder situar en ciertos casos específicos al estudiante sobre este concepto y su uso en los deportes, con el fin de buscar ese segundo apartado que es nuestra tema de investigación en donde el estudiante se siente a hacer unos procesos procesos de cuestionamiento del concepto en el contexto. Y finalmente, un momento tres en donde se busca una actividad aplicativa de análisis, revisión de videos y descripciones de variables de movimiento. En este caso hacemos uso de una herramienta audiovisual como lo de YouTube para poder que el estudiante empiece a aplicar ese concepto que ya se contextualizó y que se estuvo investigando en ciertos aspectos. En este caso es el análisis de ciertas situaciones que se dan en juegos en deportes como lo es el béisbol, el fútbol y otros juegos como el high, en donde se busca que el estudiante busque esta aplicación del concepto. Ahora, este último aspecto de aplicación no solo se queda como un paso final, como ya se había nombrado, sino también se plantea como un momento de posible retroalimentación que puede dar paso a nuevos procesos de investigación.

Eso sería todo. Muchísimas gracias a todos. Bueno, chicos, tenemos varias preguntas sobre lo que nos acaban de comentar y una de ellas es la siguiente. ¿Se puede orientar este tipo de experiencias para otros cursos de física? Yo quisiera responder a eso y pues diría, o sea, por supuesto que sí, no hablando solo de física mecánica, sino podemos hablar de, no sé, de termodinámica, electromagnetismo, etcétera. Y, o sea, nosotros queremos plantear que con el esquema visto y la ayuda de los experimentos caseros, laboratorios virtuales y remotos, podemos orientar o podemos servir de apoyo para dar una clase. Entonces, eso nos puede ser de utilidad para ir evaluando con progresividad qué tanto ha aprendido el estudiante en los diferentes campos, no solo centrándonos en física mecánica. Esto puede ser puede aplicarse a más cosas.

Perfecto. Y de igual manera nos preguntan, ¿cómo es el punto de encuentro entre los conocimientos previos y adquiridos en el estudiante durante este proceso? En el caso de ustedes, ¿se puede lograr un aprendizaje significativo a través de estas experiencias? ¿Qué reflexiones les pueden dejar a sus compañeros que los ven a esta hora de la tarde?

Eh, bueno, pues respecto a la pregunta, creo que se pueden generar esos procesos, digamos, en el caso de las propuestas de los experimentos caseros, el simple hecho de poner al estudiante en procesos de construcción de elementos que dan cuenta de fenómenos, se generan procesos un poco más significativos, ya que en la construcción de estos elementos se pueden encontrar ciertas ciertos elementos que no siempre se pueden o se logran aclarar en las clases magistrales.

¿Qué tipo de recursos necesitaron ustedes económicos y también obviamente de conocimiento para poder lograr generar el impacto a través de esta investigación? ¿Fue un proceso largo o desde qué momento empezaron a plantearse este tema?

Eh, bueno, pues el proyecto lleva trabajando desde este año. Eh, digamos que como se pudo, como mi compañero mostró, digamos, uno de los montajes que hicimos fue un péndulo Newton. La ventaja del proyecto es que no se requieren tantos recursos económicos a la hora de tratar de construir ciertos elementos que puedan dar cuenta del proyecto, sino que en realidad con cosas muy simples y muy económicas, cosas que uno encuentra en la casa, se venden en la ferretería, en la esquina del barrio, cosas muy sencillas, se pueden construir cosas bastantes interesantes que abordan conceptos muy profundos que hacen parte de la mecánica.

Y yo quisiera añadir un poco que, o sea, el hecho de hacer experimentos caseros, pues permite que quitar ese paradigma que tenemos, que solo los científicos pueden hacer experimentos o es con materiales netamente costosos o allá en un laboratorio, ¿no? O sea, con el experimento que mostramos es con elementos caseros y que me pueda llegar a servir el experimento para dar cuenta de ciertas habilidades que puedo llegar a tener yo o quiero fortalecer dichas capacidades.

Chicos, y ya para finalizar, cada uno rápidamente, ¿qué consejo le podemos dejar a esos estudiantes que están incursionando en temas de investigación, que les llama la atención también pertenecer a semilleros y que muchas veces piensan, como ustedes lo decían, que se necesitan recursos, que se necesita movilidad, desde la virtualidad se pueden generar proyectos de alto impacto?

Pues nada, yo por mi parte el consejo que les doy es que a través de la ciencia creo que partimos de tan solo cuestionarnos nuestra realidad, preguntarnos y tratar de explicarlos. Entonces creo que desde ahí se generan todos estos áreas de investigación. Ya están solo a veces encontrar las personas dentro de nuestros círculos que con las que nos podamos reunir a discutir y generar conocimiento a través de tan solo de esas cuestiones que a veces se nos dan en el día a día.

Y ahí quisiera mencionar un poco de la importancia de cómo podemos llegar a enseñar un concepto. O sea, la mayoría de las personas en colegios, en universidades parten, o sea, se les da la definición del concepto y no se hace una retroalimentación, digamos, no se parte de lo cualitativo o lo cuantitativo. Entonces, se tiene muy en cuenta el hecho de memorizar. Entonces, yo quisiera dejar eso en cuenta y finalizar diciendo que las ayudas tecnológicas, como lo son los simuladores, laboratorios virtuales o remotos son de gran ayuda para hacer cosas que no pueden estar, por ejemplo, a nuestro alcance o si no tenemos las herramientas para hacer algo de manera casera, ahí están las herramientas tecnológicas hoy en día.

Bueno, chicos, muchísimas gracias por acompañarnos en este cuarto congreso. No sé si tengan alguna cuenta o algún correo donde los puedan ubicar antes de despedirnos.

No, por el momento no, pero por el momento no. Próximamente nos van a contactar.

Bueno, muchas gracias y vamos a continuar haciendo unas recomendaciones para ustedes que nos ven a esta hora de la tarde. Es importante recordarles a los asistentes que pueden realizar sus preguntas aquí en el chat de YouTube. Vamos a estar evaluando su participación para que al final de la jornada o al final de estos tres días puedan recibir su certificado. Queremos ver las redes bien activas haciendo todas estas preguntas a los ponentes. Y vamos a continuar por con nuestra siguiente intervención. Entonces, con la ponencia oral titulada Síntesis, caracterización estructural y morfológica del compuesto cerámico de José Gregorio Doria, Jorge Luis Izquierdo, Bianciasa y Diego Mejía de la Institución Universitaria Pascual Bravo, Colombia. Bienvenidos nuevamente. Y Emerson cuentan con 20 minutos para su ponencia oral. Estaremos atentos también para agradecerles el manejo del tiempo y ya pueden iniciar con su presentación.

Muchas gracias por la invitación. Eh, primero quiero confirmar si hay sonido. Bueno, iniciemos video. Muy bien. Eh, muchas gracias por la invitación. Normalmente siempre me conecto y estoy, eh, digamos participando año tras año en este fabuloso evento de la Universidad Nacional Abierta a Distancia, del cual hice parte. En esta ocasión voy a presentarles una un material o digamos sí, un material que nos está causando revolución en términos energéticos y queríamos dar como inicial inicialmente queremos dar a conocer algunas características del mismo y su aplicación, digamos, a futuro. Estamos iniciando esta investigación en materiales termoeléctricos, el cual se hace importante porque estamos en una transición energética y estamos dejando atrás el uso de, digamos, combustibles que hacen mucho daño a la sociedad, como son los combustibles fósiles.

Eh, esta presentación pues eh estamos cuatro integrantes que estamos haciendo investigación desde hace aproximadamente un año. mi persona que soy el docente investigador en materiales termoeléctricos, José Doria, el doctor Jorge Izquierdo y los Magister Diego Mejía y Vianzas de la institución universitaria Pascual Bravo.

Eh, acá me pasa. Bueno, aquí el índice de esta presentación tiene como primeramente los objetivos, la introducción, los antecedentes, la metodología y los resultados. los resultados, discusiones y conclusiones de este trabajo que se ha venido desarrollando en la institución. Bueno, pasamos muy bien acá.

Bueno, muy bien. Dentro de los objetivos tenemos inicialmente eh acá. Muy bien. Dentro de los objetivos tenemos inicialmente destacar la importancia de los materiales termoeléctricos en la conversión de la energía y su aporte en el desarrollo sostenible. Eh, un segundo objetivo es analizar eh las propiedades estructurales y morfológicas de las muestras lantana o cobalto oxígeno. Y estas muestras pues fueron digamos sintetizadas, fueron producidas acá en la institución y todo el toda la parte desde laboratorio, desde la caracterización y formación del material fueron hechas en la institución Universitaria Pascual Bravo, el cual vamos a mostrar unos resultados que son bast de bastante interés para futuras aplicaciones.

Este compuesto es un material tipo perosquita y digamos que a través de los años ha despertado mucho interés en sus propiedades, no solamente eléctricas, magnéticas, sino también las termoeléctricas, el cual se ha estudiado debido a sus principales y e importantes características en aplicaciones tecnológicas. Inicialmente este material lo hemos elegido porque en realidad es de bajo costo y la síntesis en el cual se pudo producir se llama reacción de estado sólido y sus aplicaciones. Más que todo apuntamos a que pueda servir en futuras en futuros avances para el aprovechamiento del calor residual y convertirlo en energía eléctrica. Es una alternativa que estamos buscando como conservación y preservación del medio ambiente.

Eh, algunos estudios que se han realizado a través de los años eh digamos en este caso de 2021 a 2024, vemos aquí cómo se distribuye el consumo de energía a nivel mundial. Vemos que eh claramente aquí el carbón es siempre ha llevado la batuta y siempre ha sido como el más utilizado y por ende contaminante en el mundo. También tenemos acá de energía como la energía nuclear, la energía eléctrica, la geotérmica. Y aquí no aparece en realidad en ninguno de los de los resultados que aquí les muestro eh o de las estadísticas no aparece eh digamos la el uso de materiales termoeléctricos o que tienen esta aplicación para generar energía. Aquí tenemos el año 2021 2022. Vemos que el carbón, la utilización del carbono se mantiene casi que constante. Acá tenemos ya un índice un poco ha bajado. Acá nuevamente digamos sigue o permanece constante y vemos acá el gas, por ejemplo, la energía nuclear, la hidroeléctrica, energía eólica, la solar, la geotérmica y los biocombustibles. Pero no se ha hecho exploración como tal de estos materiales que el cual les voy a exponer ahorita, porque precisamente el desconocimiento y por eso es uno de los principales estudios que se están haciendo en la actualidad se basa precisamente en eso, en ese tipo de materiales, de tal manera que nos permita obtener otras alternativas de buscar o de generar energía eléctrica a través de estos materiales.

Es importante aclarar que digamos que para que un material o todo digamos estudio que se haga y llevarlo a un prototipo se necesita del uso de las tecnologías y de inversión. Por ejemplo, actualmente hay ya prototipos que se han utilizado de cómo digamos generar energía a través de estos materiales, pero siguen estudios, siguen, digamos se han hecho bastante avances significativos. No solamente en este tipo de material que es el el lantano cobalto oxígeno, sino en otro tipo de materiales. Eh, la principal importancia de estos materiales buscar la eficiencia, qué tanto pueden producir y también eh digamos buscar la forma de que no sean contaminantes a nuestro medio ambiente.

Acá se presenta incluso algunos estudios que se han realizado principalmente en las dos grandes potencias mundiales como es Estados Unidos y China. Y vemos como ellos, digamos la producción de energía se presenta principalmente. Mire que acá eh digamos la baja la baja cantidad de carbono que están utilizando se ve reflejada en la gráfica. Aquí vemos del año 2014 a 2025. Esto es kilovatio por persona, la producción de energía. Acá vemos que eh también eh ha disminuido un poco eh la baja producción de carbono y por ende ellos están a la vanguardia de usar nuevas tecnologías o nuevas formas de de producir energía precisamente para evitar el uso de carbono. algunas energías renovables como los la solar, energía solar y la energía nuclear que son, digamos, están bastante en uso lo que es en Europa, parte, bueno, Estados Unidos, las grandes potencias que utilizan este tipo de energía precisamente es evitar en lo máximo el consumo de aquellos derivados del petróleo, carbono, etcétera, etcétera. Entonces, eh cada vez crece más este estudio, cada vez crece más nuevas alternativas para poder estudiar nuevas formas de producir energía, que es lo que se necesita eventualmente para para la conservación y preservación del medio ambiente.

Digamos que acá tenemos muchas las fuentes de energía son energías alternativas, digamos, la solar, la eólica, la hidráulica, la biomasa, geotérmica, la marina, todas ellas son utilizadas ampliamente desde la ingeniería, pero no hemos encontrado, digamos, eh no hemos tenido el estudio los grandes volúmenes de investigaciones que se están haciendo en la actualidad debido a la a la a la utilización de nuevos materiales, no solamente para producir energía eléctrica, sino también para otras aplicaciones en las nuevas tecnologías. Entonces, se han, digamos, que buscar formas alternativas como son los materiales termoeléctricos es también buscar una nueva forma de producir energía. Sí. Y esta nueva forma de producir energía se basa precisamente en las investigaciones que se están haciendo.

Por ejemplo, la función de estos materiales termoeléctricos es producir o aprovechar el calor residual que se produce en los automotores, en las fábricas, para convertirlo en electricidad. Ese efecto es un efecto que desde la física se conoce como efecto Seebeck. Eh, y es, digamos que cuando un automotor, por ejemplo, un auto utiliza el tres los tres tercios, los dos tercios de el combustible que ellos consumen, se convierte en calor. Sí. El resto pues es para la movilidad o para producir la potencia, pero ese calor realmente no se utiliza. Ese calor no se no se está reutilizando, simplemente pasa al medio y obviamente se desvanece. Entonces, la idea, ¿cuál es la idea? es hacer o utilizar un material de tal manera que permita recolectar este calor y este a su vez pueda convertirse en energía como un ciclo nuevamente. Eh, obviamente hay desventajas por la baja eficiencia. Algunos materiales que se utilizan son un poco costosos, pero como les decía desde el principio, es una alternativa que se que se hace o que se busca a través de las investigaciones. Hemos tenido resultados muy importantes, sino que hay variables que son difíciles de controlar y de manipular desde la física que ahorita les estaré mostrando. Entonces, las aplicaciones son muchas. todo aquel automotor, la industria, el auto que produzca calor debido a su funcionamiento, puede ser aprovechado ese calor y generar energía. Esto pues conlleva a investigaciones más avanzadas que podríamos eh digamos aprovechar.

Bueno, aquí tenemos lo que son los materiales. Digamos que inicialmente se empezó con el telúrio y el bismuto. Eh, pero definitivamente no podemos estudiar o seguir trabajando con materiales que tengan alto costo, ¿cierto? Porque eh obviamente al ser costoso porque se debe a que es la escasez de los mismos, entonces no podemos buscar material y no sería rentable. Se empieza entre ellos estudiar este material despertando gran interés debido a sus propiedades que antes les había mencionado, que son las eléctricas, magnéticas y termoeléctricas. eh su uso pues ha sido muy estudiado y actualmente tiene mucha relevancia en las investigaciones que se están haciendo.

Digamos que el efecto o los la parte los conceptos físicos que se utilizan o que se se vale para poder producir este tipo de energía a través del calor son el efecto Seebeck, el efecto Peltier y el efecto Nernst. El efecto Seebeck, pues cuando son materiales conductores, en este caso es el que les mostré hace un momento, lantano cobalto oxígeno de diferentes dos semiconductores diferentes se unen en dos puntos. Esto se mantiene o o se mantiene una diferencia de temperatura entre ellos, que haya una diferencia de temperatura entre ellos. Esta diferencia de temperatura produce lo eh eh inevitablemente una diferencia de potencial. ¿Qué causa esto? que los electrones o huecos se muevan de un punto a otro, es decir, del punto caliente al punto frío y creando un flujo de carga o una corriente. También el efecto Peltier es otro efecto que se aparece que aparece dentro de este tipo de de materiales que son aprovechados y son causa de la aplicación del mismo.

Bueno, acá tenemos una ecuación. Esta ecuación pues establece se llama la figura de mérito y principalmente posee bueno, la temperatura, posee la conductividad térmica, la conductividad eléctrica y esta S que se llama el coeficiente Seebeck. Realmente queremos en este tipo de materiales que ese coeficiente Seebeck sea alto, que la conductividad eléctrica también sea elevada y que la conductividad térmica lo más baja posible. Estas tres variables o esas variables que están presentes en esa figura de mérito, pues es la que es difícil de controlar porque son tres variables que no son fáciles de determinar y que tengan o posean esas características que les acabo de mencionar. Entonces, eh precisamente cuando uno estudia este tipo de materiales, lo que busca es que tenga características. el coeficiente Seebeck, sí, que es una cantidad inherente del material sea alto, que la conductividad térmica o eléctrica también sea elevada y que la térmica sea lo más baja posible. ¿Sí? Entonces, esta ecuación es la que nos permite a nosotros definir si el material es bueno o no para aplicaciones termoeléctricas.

Entonces, acá tenemos, digamos que más o menos lo que les muestro acá es un esquema de cómo se puede generar la termoelectricidad. Entonces, como les había comentado, se genera por una diferencia diferencia de temperatura cuando tenemos dos semiconductores, como es el caso. Acá tenemos un semiconductor, ¿sí? Que es como un circuito. Acá tenemos una temperatura, una unión fría y acá una unión caliente. Y esa diferencia o ese gradiente de temperatura permite generar una carga. y que se va a mover o que va a transitar a través de este conductor. En otra en otras palabras, el calor hace que los electrones sí se muevan del punto caliente al punto más frío, produciendo una corriente eléctrica. Esto es lo que se pretende hacer a través de una de un de un dispositivo o de un prototipo con este tipo de materiales.

Digamos que aquí dentro de la metodología, los materiales que se utilizaron para poder crear o construir el el el compuesto como tal fueron estos insumos eh a partir de las caracterizaciones de difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido, que son las formas de saber si el material tiene la fase en la fase buscada. Cuando digo fase es el material que necesito, ¿sí? que tenga las condiciones y los elementos necesarios para poderlo estudiar y que tenga las propiedades que se con la termoelectricidad.

Bueno, acá están los digamos la fabricación de compuesto, ¿cómo se hizo? Eh eh digamos que esto se hizo por un método llamado reacción de estado sólido para obtenerlo. Es un método bastante utilizado en química y física para obtener compuesto que buscamos que en última tenga una funcionalidad. Aquí es una eh digamos una representación de lo que es una una fotografía o un resultado SEM, una microscopía electrónica de barrido donde nos muestra cómo es el material eh digamos una escala digamos mínima, digamos acá tenemos una escala de 5 micrómetros y miren que aquí se ven el material o los tamaños de grano de ese material que lo componen eh que son uniformes y eso digamos que también permite saber cómo es el material, si tiene buenas si fue el compuesto se hizo o se se formó de manera homogénea y que de pronto puede dar buenos resultados. Entonces, esto es importante. Esta micrografía realmente es una micrografía que nos muestra cómo se distribuye el compuesto como tal a nivel eh digamos una escala demasiado pequeña. Miren, una escala unos aumentos de 5,000. O sea, es como un un microscopio viendo una célula, por ejemplo. Entonces, eso en términos de materiales vemos que el tamaño de grano es uniforme. Y aquí observamos a través del mismo la misma técnica observamos que los materiales que lo componen son ellos. Es decir, aquí no hay impurezas de otro tipo de material que se haya involucrado o ha estado, porque si hay otro tipo de material llamado impureza, acá me dañaría las propiedades que necesito para ese material. Sí, también tenemos las eh las caracterización estructural. Estos picos que están acá me están diciendo como todos, bueno, sabemos que los materiales se comportan se se componen de planos cristalográficos y que cada uno tiene un ADN. Ese ADN en los materiales son estas gráficas o estas estas estructuras, ¿sí? o patrones mejor. Estos patrones que son picos que representan la difracción de los rayos cuando entran al material representan que efectivamente está la fase. Aquí podemos observar eh a través de un refinamiento que se hace a través de un programa llamado Rietveld, podemos conocer lo que son los parámetros de red, ¿sí? En este caso A, B y C, porque son materiales que tienen una estructura como tal y por ende unos parámetros. Esos parámetros pues están acá. eh calculados y que concuerdan muy bien con la teoría y con lo que se busca a través de ese de ese compuesto.

Eh, finalmente, pues eh lo que se tuvo fueron unas muestras policristalinas mediante método de reacción de estado sólido, el cual es una técnica eh sencilla y de bajo costo. Hablo de la formación del material y este permite que una fase permitió obtener una fase perovskita estable y bien definida. Eh, como todo, el análisis de la estructura confirma la formación de la fase deseada, es decir, que tenemos el material que es no es un material que se le digamos e digamos impureza y que realmente no va a funcionar bien cuando queremos aplicarlo como un termoeléctrico. Estas características influyen directamente en las propiedades eléctricas y térmicas del material, o sea, debe tener condiciones idóneas y formación que tenga realmente características propias. Sí, estos factores son determinantes para su desempeño como compuesto termoeléctrico. En particular, la conductividad entre granos o tamaños de granos que les mencioné y la densidad de material pueden afectar la conductividad eléctrica y la capacidad de transporte del calor. Aspectos clave para la optimización su eficiencia en aplicaciones termoeléctricas.

La conclusión es la muestra policristalina de los compuestos lantano cobalto oxígeno fueron preparadas por reacción de estado por el método de reacción de estado sólido y sobre ella fueron estudiadas las propiedades estructurales y morfológicas. Se muestra la muestra analizada mediante técnica SEM presenta una morfología irregular del tamaño de grano y las fronteras de grano. Eh, los tamaños de los cristalitos, de esto que les mostré acá, de estos cristalitos, tienen un orden de 200 nm, o sea, 200 * 10 a la -9. Sí. Los difratogramas resultantes de la caracterización estructural mediante difracción de rayos X y refinamiento Rietveld a través del bueno, refinamiento Rietveld muestran una estructura romboédrica en el grupo espacial R3c donde no se observó presencia de fases secundarias, es decir, fases que pueden dañar o no pueden permitir que el material funcione correctamente como termoeléctrico y e digamos sin embargo, no garantiza totalmente la presencia de impurezas que no hayan sido detectadas con el espectómetro.

Acá tenemos algunas aplicaciones o algunas de las conclusiones importantes de estos materiales. Aprovechamiento de energía, transforma el calor residual en electricidad aumentando la eficiencia energética, el cuidado ambiental, las aplicaciones remotas, refrigeración ecológica e innovación y sostenibilidad. Entonces, esto es una pequeña muestra porque realmente falta mucho de lo que se debe caracterizar en material, por ejemplo, medir el coeficiente Seebeck, medir la conductividad térmica, que no es fácil de hacerlo. Por eso estamos todavía empezando con estas nuevas este nuevo material o este material para aplicaciones en termoelectricidad.

Muchas gracias. Bueno, queremos comentarte varias preguntas. A esta hora de la tarde nos llegan varias por el chat y una de ellas es la siguiente. Antes de configurar el material de ¿Me escuchas bien?

Sí, ahora sí. Claro, claro que sí.

Okay. Antes de configurar el material de forma experimental, ¿existe un modelado previo de forma teórica? ¿Nos podrías comentar algunos aspectos de este modelado?

Sí, hay hay algunos digamos eh personas o científicos o investigadores que lo hacen de manera eh a través de la programación. Incluso ellos pueden predecir algunas propiedades que puedan eh orientarnos a nosotros, que nosotros trabajamos la parte experimental. Entonces, ellos modelan a través de unos programas de cómputo cuáles son las condiciones idóneas y que se pueden hacer de manera experimental para poder llevar el material a una aplicación directa como termoeléctrico. Sí, hay y mucho.

Bueno, los estudiantes también preguntan, ¿desde qué cátedras puedo trabajar con este tipo de materiales y este tipo de temáticas?

Otra vez no lo escuché, porfa.

¿Desde qué cátedras puedo trabajar con este tipo de materiales y este tipo de temáticas?

Bueno, eh podríamos trabajar desde la parte de materiales o digamos desde la física, la materia, la caracterización de materiales, desde la química. Eh, hay muchas investigaciones, incluso investigaciones en materiales con aplicaciones a nuevas tecnologías, pero más que todo depende desde dónde lo mires o de qué materia o estés impartiendo, pero principalmente de los materiales.

Perfecto. Y ya para cerrar y cumplir el tiempo, vamos con una tercera pregunta. Desde un punto de vista aplicativo de esta propuesta, ¿podríamos decir que tiene mucha similitud con la energía solar o cómo se puede almacenar energía con este tipo de energía?

Sí, tiene mucha similitud. E la lo que se busca a través de energías limpias o energías renovables es precisamente aprovechar si hablo de la luz del sol, aprovecharla para generar energía, que son los paneles solares. Y si hablamos de estos materiales termoeléctricos es aprovechar el calor para generar energía. Sí. A través de este material le establecemos un gradiente de temperatura y este gradiente de temperatura nos genera una corriente. Entonces, es una nueva alternativa que está precisamente iniciando a través de de los estudios e investigaciones actuales, porque lo que se busca es eso, así como se hacen las celdas solares para convertir la energía solar en energía eléctrica, también se buscan materiales para convertir calor en energía eléctrica. Entonces, la eficiencia en los materiales con que se concibe, pues está por ahora alrededor de 20 22%. Lo que se busca es aumentarla. Actualmente la el material digamos reina para hacer celda solar el silicio, pero así como se se utiliza el silicio, se buscan otros materiales para generar y aumentar la eficiencia en eficiencia para el cambio o la transformación de energía solar en energía eléctrica. Así es. Acá lo mismo, buscando materiales para poder generar una máxima conversión de energía térmica, energía eléctrica.

José, pues quiero contarte que este chat estallado en preguntas, pero ahora sí vamos con la última. ¿Qué significa la figura de mérito en este caso y cómo nos ayuda a saber si el material es bueno?

Es una relación que existe entre la la el coeficiente Seebeck, que es una cantidad propia de los materiales termoeléctricos, la conductividad térmica y la conductividad eléctrica. La idea es que cuando, como les dije hace un momento, la idea es que el coeficiente Seebeck sea alto en el material, que se calcula, sí, una medida muy específica que la conductividad eléctrica, que es la que permite la que nos dice qué tan bien o qué tan mal conducen o se mueven las cargas a través del material, que sea alta y que la conductividad térmica sea baja. ¿Qué es la conductividad térmica? es aquella, digamos, la que nos permite decir cuánta o qué cantidad de electrones o de carga pueden pasar de un punto a otro. La idea es que esa sea baja, es decir, que las vibraciones del material debido a la temperatura no sea alta, sino baja para que puedan pasar de un punto a otro. Entonces es importante conocerla para para indicar primero que el coeficiente Seebeck sea alto, calcularlo en comparación con otros materiales que no permiten que eso suceda, ¿cierto? Que no sean con aplicaciones a termoelectricidad. Dos, que tenga una conductividad eléctrica alta, obviamente, para que puedan conducirse de un punto a otro y eso es que el flujo de carga que en última es la corriente y tres, que la conductividad térmica sea bajita para que esa figura de mérito sea representativa en ese tipo de materiales.

Bueno, José, muchísimas gracias. Te invitamos también para que puedas seguir leyendo las preguntas aquí en este chat. Si tienes algún contacto donde te puedan buscar para continuar con la socialización de esta temática.

Sí, no, con mi correo. Mi correo institucional j.doria@pascualbravo.edu.co.

Bueno, perfecto, José, muchas gracias y vamos a continuar con nuestra siguiente ponencia. Todos estos temas están muy interesantes, muy relevantes y también agradecerles a ustedes que se conectan a esta hora de la tarde por nuestro canal oficial TVUNAS Virtual. Eh, podemos también recordarle a la audiencia que ustedes pueden seguir interactuando. Los hemos visto que se han movido mucho en las redes sociales, que nos han hecho muchas preguntas y pues gracias a eso ustedes van a poder adquirir después de los

3 días eh el reconocimiento, van a poder eh recibir la constancia de que participaron en este evento. Ahora bien, continuemos a esta hora de la tarde con la siguiente ponencia titulada Transformando la enseñanza de la física con inteligencia artificial, experiencias en la institución educativa San Rafael, Antioquia. Edgar Castillo de Colombia nos acompaña. Edgar, muchas gracias y recuerda que cuentas con 20 minutos para tu ponencia y 10 minutos para preguntas del público. Adelante.

Hola, primero. Buenas tardes. ¿Me escuchan? ¿Me escuchan? Hola, hola. Eh, están eh están viendo mi pantalla. ¿Listo?

Eh, bueno, mi nombre es Castillo, soy docente de la institución educativa San Rafael, también soy docente de la UNAT y en la institución educativa San Rafael eh enseño en los en el grado en la media grados 10 y 11. Eh, el motivo que me dio para hacer este proyecto de investigación es cómo la vida de pronto ha afectado pues eh en términos generales hacia la enseñanza. Eh, viendo que debe haber un empalme entre la educación básica y media la universidad, entonces veo que hay la necesidad de articular estas dos líneas.

Eh, esta ponencia pues sobre la inteligencia artificial modernizar la la enseñanza en la educación mesa y fortalecer el espíritu científico en los estudiantes. Esto se debe a que he notado que los estudiantes eh le sacan como mucho el cuerpo en la educación media pues a los números. Entonces, tratar de hacerla más amigable, eh más recreativa, más lúdica para poder sacar pues más ingenieros y no y no y no resultar las facultades de de ingeniería pues más de menor cantidad de estudiantes que las otras.

Eh, el objetivo es cómo utilizar nosotros como docentes la IA para hacer prácticas pedagógicas innovadoras y con ayuda de esta herramienta. La la revelancia de este tema es utilizar los recursos tecnológicos, fortalecer las competencias digitales en las cuales hay falencias, ya que en esta en este nivel de secundaria de educación pública no se cuenta pues generalmente con estos con con los recursos que se cuentan con la en la educación superior.

Transformar la enseñanza de la física con la inteligencia artificial, pues hoy en día es algo que que nos toca, nos toca a todos. Eh, hay avances muy significativos en la educación superior, donde hay cursos actodirigidos, etcétera, mientras que en la educación eh media pública eh se está un poco rezagado. El municipio de San Rafael queda en el oriente antioqueño. En este sector, viendo la la aplicación y la utilización de la IA, no se no se articula mucho en muchas instituciones, en algunas sí, en algunas no, pero hasta ahora está empezando como como a aplicar esta tendencia digital moderna de actualidad.

Eh, acá tenemos pues el escudo de la institución. Pueden observar acá en general lo que se ha hecho la región del oriente antioqueño. Eh, hay escuelas normales en donde son pioneros. El el la Fundación Vélez eh ha hecho algunas aplicaciones con la con la IA. En Abejorral también utilización de fundamentos con la inteligencia artificial. en Marinilla, eh programas y habilidades digitales en Sonzón, podemos observar eh han utilizado para la realización del currículum en Rí Negro eh veo que hacen cursos MOP virtuales y utilizan mucho pues pues la tecnología. La que está en inferior es la lo que estoy aplicando que ya sería la utilización de la inteligencia artificial, pero la enseñanza ya específicamente de la ciencia. Acá observamos en otras instituciones que son utilizan en general, pero acá le estoy utilizando la enseñanza de la física.

La metodología, el aula, esta charla más que todo es sobre métodos, métodos de de trabajo utilizando la estas tecnologías. Eh, la primera, metodología de aprendizaje híbrido y crítico a la física. Lectura. Esta es una estrategia donde yo utilizo un libro físico de una física de Hwis que no tiene nada de matemáticas, sino es muy conceptual. Eh, los tengo físicos los libros, los estudiantes trabajan en grupo y como ellos son muy dados a utilizar el celular, así haya prohibición, eh, ellos utilizan mucho la IA. ¿Qué ocurre con el libro? El libro tiene unos párrafos específicos y unas preguntas específicas de cada párrafo. Entonces, eh a veces yo les digo que si si utilizan eh el celular o la IA, el ella le bota la respuesta, pero la baja de la nube. Entonces, el objetivo que es que contesten la pregunta a partir del texto que que hay, que lean el párrafo y sea dirigido al párrafo que está en el texto, no puede ser de la web. Entonces, es algo muy puntual. Eh, algunas preguntas son de inferencias, otras son directas, que está la respuesta. Entonces, eso es una estrategia como para que ellos utilicen como motor de búsqueda la forma de evaluar y aprender se debe sustentar en qué parte del párrafo del libro eh está y cuál es el modo de interpretar.

Las estrategias de retroalimentación y el seguimiento sincrónico con video. Eh, tengo la costumbre de grabar mis clases más que todo en las partes donde estoy explicando la la teoría. Eh, queda todo grabado. Eh, les hago un documento, un documento en Excel, ¿cierto? en línea. Allá voy subiendo pues cada clase en donde los padres y ellos pueden mirar para poder que poder que si uno asistió a esa clase faltó o alguna cosa pues pueden ingresar allá y poder que retroalimentar. Eh, ahorita que ya explico con más detalle cada una de estas. Esto es un aspecto como general.

Eh, evaluación integral y mejor y seguimiento de tiempo real con la IA. Eh, yo a nivel secundaria debe ser un proceso formativo secuencial. Eh, en el ministerio pues se colocan unos valores de 0 a cco, eh cada uno con su rango, pero se debe describir el proceso pedagógico formativo del estudiante. Entonces hice una programita en Excel donde por medio de la IA me creó una matriz con las características pues de del CE y y las características de mis estudiantes donde puedo hacer una evaluación continua y por medio de la IA pues puedo hacer un un seguimiento muy puntual.

Eh, el laboratorio, como dije, central en la enseñanza moderna, por ejemplo, lo que en la en la ponencia que acaba de pasar, pienso que una de las formas más sustanciales, más importantes de aprender es hacer prácticas, tomar datos reales y hacer análisis como estábamos solitica en la ponencia anterior. Entonces, me parece fundamental hacer laboratorios físicos y también laboratorios virtuales en donde no puede comparar, tomar datos y por medio de sensores y etcétera ya se pueden hacer eso. Ya lo explicaré posteriormente.

Eh, la dinamización y motivación de clase, evaluaciones lúdicas, incentivos. Esto pues es una estrategia que he visto que la utilizan muchos docentes en donde utiliza uno cafu y y plataformas de esto para que ellos compitan entre ellos y se le da un incentivo pues como al ganador.

Acá como colocando ya en cada uno eh la metodología de aprendizaje híbrido y crítico de la física. La lectura. Eh, utilizo la física conceptual de Pa Helwis. Eh, es una física puramente conceptual, no tiene números. Me gusta mucho para este nivel, inclusive para nivel secundaria, eh, universidad también es muy importante porque los fundamentos conceptuales en la física son relevantes para poder después poder interpretar pues los datos. La inteligencia artificial acá se utiliza como para corroborar, para comparar, para definir eh y desarrollar competencias comunicativas, pero desde la interpretación y la argumentación de de la pregunta ya planteada. Eh, localizador de eficiencia es con la se busca rápido el párrafo. Hay una pregunta, entonces busca dentro del texto del capítulo que estamos estudiando en qué página está, pero la ella no le da le da una respuesta general, pero nosotros vamos a buscar eh en el párrafo de dónde inferir esa respuesta textual o literal o de cualquier forma desde el desde el libro. Eh, esto nos permite un análisis crítico, eh una síntesis de la interpretación, comprensión profunda, exposición, metodología. Es una metodología pedagógica donde estoy como mezclando lo tradicional y la tecnología.

eh estrategia de retroalimentación y seguimiento de video de asincrónico con video. Acá observamos en la imagen, por ejemplo, esto es la esto es una foto de una clase. Acá están unos datos que tomamos con un sensor y ahí estamos haciendo la práctica. Aprovecho ahí para comentar de que yo les utilizo un Excel que lo pueden compartir todos y pueden ir colocando los datos. estoy yo viendo en tiempo real cada grupo cómo está trabajando eh en el Excel en un en un Drive. Lo dejo pues para que lo puedan digitar. Entonces el trabajo se hace colaborativo, que es algo muy importante que aprendan a trabajar a estos niveles, porque ya en la educación superior eso pues es fundamental y más si es virtual. Eh, entonces las clases son en tiempo real, eh la retroalimentación queda ahí porque queda grabada. Eh, Lun es una aplicación que eh uno después de cerrar la grabación puede compartir inmediatamente el link. Entonces lo puede ver eh tanto estudiantes como padres de familia. ¿Qué es importante de esto? que se integra, que no queda solo para el estudiante, sino también que el padre de familia pueda observar lo que se hace en clase, la metodología y y involucrar, traer el padre de familia a la institución, que a nivel de básica y media es un poquito más difícil. Eh eh mejora posible, el estudiante tuvo ausencias. Eh, también esto se comparte pues por un WhatsApp grupal o también hay una aplicación, una extensión de WhatsApp donde uno puede decir mandar mensajes puntuales personalizados a los padres de familia sobre eh alguna estrategia o algo que uno quiera hacer. e y sirve como refuerzo y es un proceso de aprendizaje.

Una estrategia evaluación integral y seguimiento en tiempo real con la asistencia de la eh uno cuando tiene sus estudiantes uno empieza a identificar ciertos tipos de comportamientos o parámetros dependiendo los contextos donde uno trabaje. Entonces uno mira, evalúa y pregunta. Entonces uno utiliza la cualquiera sirve, generalmente cualquiera sirve. Eh, y mirando el Citución, lo que uno observa eh con ayuda de la ellas, ella nos crea una matriz, una una eh matriz de evaluación, llamémoslo llamémoslo así, eh donde uno, por ejemplo, yo le digo que me vale de 0 a 5 y aspectos generales como puntualidad, comprensión del tema, eh eficiencia, etcétera. Sí. y y la y la forma cómo evalúo. Ella me bota la rúbrica de evaluación y yo la subo acá, como ven en la imagen, este es un Excel, eh es una especie de semáforo. El el color rojito por decir es cuando ya no hace, no trabaja, es como el cero o el uno. El amarillito ya es un valor mayor y va subiendo el azulito hasta el mayor, ¿cierto? Es los colores me identifican como lo que está haciendo el estudiante en cada en cada clase, porque la evaluación a mi criterio, debe ser constante en cada clase. Eh, pienso que en la educación básica media eh es un proceso, es más un proceso de formación. La academia ya va llegando, pero nosotros acá en este contexto educativo es más formativo. Por eso eh ustedes que observan, ven ahí las fechas, cada fecha equivale a qué, a una evaluación del estudiante.

con el programa que con esta rúbrica de evaluación y canalloa de la por ejemplo trabajé 10 clases una temática y por medio de esa rúbrica de evaluación se le pide ayuda a la ella para que nos dé un concepto verbal eh descriptivo del trabajo del estudiante y una valoración numérica. Lo que ustedes observan ahí abajo, ahí al frente de cada uno, es una descripción. el estudiante eh por decir eh maneja bien los conceptos, es muy persistente, pero a veces entonces nos nos hace una descripción más puntual, lo cual el padre puede ver. Entonces, para mi forma de ver, pienso que nos dice más una descripción verbal que un número. Claro que toca estar acompañado del número porque tenemos que colocarlo, pero eso nos nos ayuda como herramienta pedagógica y seguimiento formativo. Eh, la evaluación es constante integral porque esto no solo aspecto lo académico, sino todo integral. eh eh procesos de aprendizaje que ahí se va eh se genera la rúbrica, se evalúa el ser, el saber y el saber hacer y se utiliza la inteligencia artificial como algo asistido, como un elemento colaborador. Se se articula con el sí de la institución, eh se utiliza pues plataformas en línea. En este caso pues sería Excel. Eh esto lo puede ver en tiempo real. Eh, es como mi planilla borrador, pero la pueden ver ellos. Es una valoración detallada rigurosa porque puede ver la fecha, la actividad y cada vez se va perfeccionando y se va mejorando. Eh, se le da una descripción específica del proceso, es transparente, formativo y se integra la comunidad, ¿cierto? Claro que eso se hace por solo como trabajos de equipo de cada curso.

La dinamización, la dinamización y la motivación en clase y las evaluaciones lúdicas con incentivo. Eh, acá lo que lo que les estaba comentando acá, si observan a mi derecha está simuladores en línea. Newport, por ejemplo, me parece muy bueno porque Newport tiene algo de que bueno, la acá en esta institución se cuenta con un televisor en clase, hay algunas que no. Entonces, uno puede colocar ahí, ellos pueden ver eh pueden yo los que se hagan en grupo o lo pueden así así verbalmente. Entonces se ve la competencia, quién va ganando, quién no va ganando. Entonces uno le da como un incentivo a aquellos que ganan la prueba, primero, segundo, tercer puesto. Entonces sirve como estrategia y un poco de quitar como la monotía tradicional, porque a veces pensamos que la física son solo números, solo ecuaciones, pero podemos agregar estas eh estos juegos como para iniciación de clase. eh KFU, Cuises en línea, etcétera. También eh fortalezco hacia las pruebas externas con formularios Google, donde ellos pueden hacer simulacros pruebas a ver para que vayan practicando. Eh, se fomenta la competitividad, como estaba comentando, y se la dan incentivos.

Esta parte es donde a veces en esta educación eh de nivel básico y media eh se ve mucho como solo teoría y poco práctico. Eh trato de llevar a la práctica en lo posible eh como estaban hablando los los anteriores ponentes, llevar el laboratorio a la clase. Sí. Eh, acá por ejemplo eh yo les construyo acá, pueden ver acá un sensor infrasónico con un Arduino. Eh, les construyo el el circuito electrónico, por ejemplo, esta prueba que se realizó en el colegio y también pues se practican los laboratorios. He tenido la oportunidad de trabajar muchos años también en el laboratorio de la universidad, entonces uno puede pues como complementar. Entonces ellos cogen un carrito con la mano, yo les tengo un carrito y les tengo muchas cositas ahí, péndulos, etcétera. Entonces utilizo los sensores, este sensor infrasónico manda una señal, una señal que no se escucha, golpea el carro y vuelve y entonces nos bota como ustedes ven acá en la parte inferior los datos y lo programo que me bote el tiempo. Inclusive cuando utilizamos sensores de estos tienen una precisión pues a mi forma de ver espectacular de microsegundos. Sí. Y ahí tenemos, por ejemplo, la posición en centímetros. Ellos lo hacen manualmente y van observando como a medida que mueven el carro eh aparecen los datos ahí en la parte inferior. Eh, en la parte superior donde está la programación en HTML se hace con ayuda de la por ejemplo yo crece este esta práctica con este sensor infrasónico. Puedo utilizar, tengo varios clases de sensores para tomar medida. Le pregunto a la tengo este sensor, este sensor. Ayúdeme a crear un lenguaje HTML para utilizar un arbino y tomar medidas. Le digo que me dé el paso a paso cómo armar el circuito. Lo armo, eh creo el programa, eh lo subo al Arduino, lo pongo a prueba, empiezo a tomar datos. Entonces es un proceso de teórico formativo. ¿Qué me ha dado cuenta con estos sensores? Por ejemplo, yo le me en esta plática me pasó algo muy curioso de que le pregunté a la ella sobre la parte física y se dedicó la a explicarme cómo funcionaba el sensor y lo del carrito ya fue como algo adicional. Entonces explicaba que que la onda infrasónica llegaba al carro golpeaba, entonces tocaba tomar la distancia, multiplicarla por dos o el tiempo de irlo por dos. Entonces, me planteó eh las ecuaciones físicas del sensor. Entonces, con diferente sensor estamos estudiando cómo funciona un dispositivo en toma de datos. Entonces, esto me pareció algo pues espectacular.

Eh, algo que vi ahí también en las otras ponencias de de los compañeros es sobre las evaluaciones, las la los laboratorios simulados, las simulaciones. Esto es un esto es un laboratorio real porque toma datos y un simulado también lo utilizo. Eh, uno va haciendo el laboratorio con una simulación, se toma datos, pues pero yo le digo a los estudiantes que aprendan a comparar las dos cosas. cuando algo es creado por un ingeniero, está programado, cuando es una simulación o esto cuando tomamos datos de algo real. Eh, una vez me acuerdo con eh en grado 11 acá en la institución utilicé tracker, que es un es un programa donde uno puede tomar datos por medio de un video. Entonces, yo hice la eh tomamos los datos todos de los estudiantes como el la masa resorte generaba su su onda real con los datos. Entonces le pregunté a la sobre la ecuación y me pareció algo sorprendente que nos botó la ecuación con el decrecimiento como llegaba a detenerse eh la masa hasta el final y poderles hablar a ellos sobre cómo el aire frenaba la masa, iba disminuyendo y cómo salía la ecuación de algo real. Entonces, me parece eso algo espectacular, poderles mostrar a ellos a partir de datos reales, gráficas, eh todo articulado, porque uno de los de los fundamentos de la enseñanza es para qué nos sirve esto y qué podemos hacer esto pues para el desarrollo de la de la ingeniería y proyecto de vida de cada uno. Entonces, acá enseñanza de práctica de laboratorio, uso pedagógico con la inteligencia artificial, así como les comenté, el experimento real que un análisis más profundo porque los datos reales ya tienen ciertas complejidades, como vimos ahoritica, que estaban hablando de la física de los materiales, eh, dependiendo las texturas. Entonces, acá estos sensores nos permiten medir mucha cosa. Eh, física experimental asistida, herramienta TR que lo que estaba comentando. Ah, eh, se puede analizar los videos, ¿cierto? Se puede hallar el error experimental con la ayuda de la IDA, eh análisis de datos, metodologías, se puede preguntar, por ejemplo, el proceso, cómo se llegó, por ejemplo, a desarrollar el proceso de cómo tomar datos y cómo hallar un error. Entonces, se utiliza como herramienta.

Eh, esta mañana decía un ponente que tal y copie pegue, ¿no? Eh, los estudiantes tienden a copiar y pegar, pero es mejor así. Pienso yo que la la educación tiene que ir enfocada a la praxis, a la práctica, que es lo que vemos que hace como que construya se construya de una forma más amplia y más el conocimiento.

Eh eh utilizo Arduino, también utilizo otras aplicaciones. Eh adquisación de datos que toman en un momentico, ¿cierto? Eh, se genera el código, ¿cierto? aplicaciones tangibles. Esto también se empalma mucho con la educación superior, porque a veces nuestros estudiantes de la educación eh básica y media llegan con muchas falencias. Entonces, ¿qué se observa? que los estudiantes de los primeros semestres de la de de la universidad hay mucha deerción y pérdida porque a veces no tienen eh el desarrollo, el badaje de las herramientas tecnológicas de forma adecuada, porque a veces ellos la utilizan mucho para distraerse y digámoslo así como perder el tiempo y no hacerlo de esta forma como constructiva.

Acá son unos resultados, una pequeña muestra de resultados sobre lo que hago. Esto lo saqué con respecto a a las evaluaciones. Tengo un número determinado, pues bueno, de estudiantes, vea que la gran mayoría información completa, profunda y precisa con ayuda pues de la metodología, porque el incentivo de estar evaluando constante, eso motiva a ellos. Vea, 35 eh información adecuada y pequeños errores, o sea, los que no tienen cinco, pero sin embargo están atentos y y hacen las cosas bien. Ocho, eh, atención plema activa y el que se distrae, porque uno uno en pedagogía y en enseñanza uno no puede decir que el 100% uno le entiende y se las coge todas, porque nosotros estamos tratando pues con seres humanos. Detrás de esos seres humanos eh hay de pronto problemas, hay familias, hay necesidades económicas, ¿cierto? Eh, desplazamientos, de pronto vive muy lejos, etcétera. Hm. a pesar de que ya restaurante escolar en en las instituciones, pero hay muchas variables que por mucho que uno le coloque también siempre eso afecta, cierto, la parte pues emocional de los de los estudiantes, pero eh veo que estas estrategias me arrojan en general un resultado positivo.

Algo que quiero agregar es que me he dado cuenta que la utilización de la educación virtual y la educación tecnológica, en su gran mayoría lo que he consultado, se está volviendo exclusividad de de los colegios privados y de las universidades. A veces yo digo, ¿por qué no? Así como uno proponer de que el Ministerio de Educación empiece a implementar la educación virtual, eh más que todo para aquellos estudiantes que viven allá alejados en regiones, cierto, donde es difícil salir y eso sería, por ejemplo, algo muy importante para la inclusión y que no haya exercición escolar. Es un reto, la los colegios privados lo hacen, pero fomentar eso desde la educación pública, pues sería como un reto para el Estado y que comiencen pues a a hacer eso. Ya otras en otras naciones ya lo están empezando a hacer, donde se pueden hacer procesos formativos, ¿cierto? De más que todo para esas regiones que son apartadas y que no pueden, por decir, eh salir de allá.

eh discusión ya como que me están ya eh la pedagogía moderna eh hoy en día se utiliza la inteligencia artificial, eh acceso a la evaluación, la experimentación y a laisis y la interpretación humana y la inclusión familiar, que es lo que más necesitamos más en este nivel de de educación.

La conclusión, eh, no tenemos que alejarnos de esta modernidad que está llegando. Eh, la inteligencia artificial bien utilizada, bien adecuada, pienso que es una herramienta muy útil y en el mejoramiento continuo, no solo de los estudiantes, sino de los docentes que tenemos, que, como a veces nosotros pedimos que los estudiantes sean integrales, uno de ser integral y agarrar eh conocimientos de diferentes ámbitos para poder eh dar eso a nuestros estudiantes. Ya sería como eso, ¿eh? Ya.

Bueno, tenemos preguntas. Vamos con la primera. ¿Qué tanto la inteligencia artificial ha regalado la enseñanza pedagógica presencial y qué tanto puede perjudicar la genialidad en la originalidad de los temas académicos del estudiante? ¿En qué porcentaje las nuevas tecnologías pueden reemplazar estas dinámicas educativas?

Yo yo pienso que la inteligencia artificial no reemplaza eh por ejemplo el docente pues como colojalo o general, sino es una herramienta. Lo que podemos hacer es con ella mejorar nuestros productos y nuestros nuestros proyectos, verlos desde esa forma y no replicar porque ella no si uno le pregunta a ella cómo mejorar eso, le va dando pautas. herramientas para poder fortalecer y mejorar lo que ya está hecho. Yo creo que es una herramienta muy útil si la sabemos utilizar.

¿Cómo cree usted que se deben evolucionar los métodos de evaluación en los cursos de física y sobre todo teniendo en cuenta la inteligencia artificial y todos esos datos que usted nos ha dado aquí en la ponencia?

Yo pienso que ya la educación dio la vuelta al revés, yaica la teoría ya debe ser teórico práctico. Yo pienso que a través de la práctica y la investigación, que es lo que estamos haciendo, donde realmente está el saber hacer y ser el conocimiento como tal. Si ustedes, si uno observa en un porcentaje, en un colegio, eh, en una universidad, los que trabajan investigación es un número muy pequeño, inclusive me atrevo a decir hasta que el menos del 1% les gusta este cuento. Entonces, tenemos que fomentar que esto sea de un mayor agarrado, de un mayor gusto, así como hacen las potencias. ¿Por qué llegan allá? Porque ellos son los que, ¿qué? Fomentan y desarrollan la investigación. Y ahí donde está el verdadero pues aprendizaje. Eso es algo que debemos fortalecer y yo creo que viene desde arriba, desde abajo, desde el centro, desde todo lado, que que impulsemos estos gustos por la investigación.

Edgar, pues yo me quedé acá hablando con usted toda la tarde, pero vamos con una última pregunta. Teniendo en cuenta que la Universidad Nacional Abierta de Distancia eh pues es una universidad virtual y que también implementa procesos de innovación eh también tecnológicos, tiene sus laboratorios initu, es decir, presenciales, pero de de también virtuales. También nos pregunta un estudiante de la UNAT, ¿cómo puede un estudiante de ingeniería industrial contribuir al fortalecimiento de la enseñanza con la implementación del de la e inteligencia artificial en este tipo de instituciones educativas públicas?

Yo pienso que hoy en día eh antes lo que estaba automatizado es, por ejemplo, la producción de leche, la construcción de, por decir, de empaques, la producción en masa, pero ya está automatizada la educación y no nos hemos dado cuenta. La inteligencia artificial nos está permitiendo que automatizar la enseñanza de alguna forma más eficiente e irla mejorando. Y eso se ve mucho desde la ingeniería industrial, porque un colegio es una empresa y como empresa debe funcionar, así trabajemos como seres humanos y la automatización pienso que es la clave.

Bueno, muchísimas gracias, Edgar por estos temas tan importantes para la academia y esperamos contar contigo en una próxima oportunidad. Listo.

Bueno, y continuamos, seguimos con estas buenas ponencias porque hemos tenido participantes de todas partes del mundo con estos temas tan variados sobre la inteligencia artificial. Y ahora también vamos a darle la palabra a nuestra siguiente ponencia titulada Una aproximación al método variacional para su uso en recursos introductorios de mecánica cuántica. por Juan David Ruiz de la Fundación Universitaria de los Libertadores de Colombia. Juan David, recuerda que tienes 20 minutos para la ponencia y primero que todo agradecerte por este espacio y por acompañarnos la tarde de hoy.

Buenas tardes. Si me están escuchando. Sí, perfectamente. Okay. S está viendo la pantalla. Sí. Okay, listo. Entonces, buenas tardes. Mi nombre es Juan David. Yo soy licenciado en física de la Universidad Pedagógica Nacional. Estoy actualmente haciendo una especialización en matemática aplicada en la Fundación Universitaria de los Libertadores y voy a presentar mi ponencia titulada Una aproximación al método variacional para su uso en cursos introductorios de mecánica cuántica.

Arranquemos entonces con la problemática. Cuando nosotros nos adentramos a cómo se da la enseñanza de la mecánica cuántica en licenciaturas, podemos analizar tres aspectos fundamentales. El primero que es la relevancia que tienen los cursos de mecánica cuántica actualmente, puesto que este es un curso que en gran parte explica la física moderna que los licenciados van a llevar al aula de clase y en la cual los estudiantes están permeados, ya sea por la tecnología que los rodea, por elementos como, por ejemplo, eh energías renovables, la tecnología que están usando a diario y por otro lado por la cultura pop que también ellos ellos tienen a su alrededor. Por otro lado, también cuando uno analiza este tipo de cursos, uno se da cuenta que el currículo tradicional que se lleva implementando para la enseñanza de la mecánica cuántica no ha cambiado en mucho tiempo. Entonces, uno se encuentra con artículos en los cuales pues se habla que hay una falta de cambios en este currículum. Por otro lado, que este mismo currículo presenta problemas para el estudiantado. Entonces, hay estudiantes que, si bien comprenden la matemática que involucra la mecánica cuántica, no comprenden conceptualmente lo que están interpretando o lo que está pasando o por otro lado que se concentran tanto en la parte conceptual que dejan de lado la matemática. Finalmente, cuando nosotros nos remontamos al contexto local, es decir, cómo se lleva la enseñanza de mecánica cuántica en cursos de licenciatura acá en Colombia, nos encontramos con artículos o con ponencias que hablan que efectivamente se llevan implementando a través de un currículo tradicional en el cual se enfocan en darle un aspecto muy matemático. Por lo tanto, hay una problemática en cómo se está llevando este curso y cómo se está dejando de lado el aspecto conceptual y se está dejando de lado la parte matemática, dejando un desbalance entre ambas.

Por lo tanto, aquí es cuando tratamos de buscar alternativas en cómo enseñar la mecánica cuántica, en la cual se puede encontrar algo dentro del cálculo variacional. Dentro del cálculo que nace de la idea de conectar con la trayectoria de menos tiempo dos puntos, se encuentra el método variacional. Esto normally se lleva a cabo en cursos de mecánica clásica avanzada y se deja solamente en dichos cursos. Sin embargo, se obvia la idea de que esto puede ser aplicado en cursos de mecánica cuántica, puesto que es un elemento que se practica y se utiliza en física de partículas y que además puede ser implementado en cursos introductorios como los cuales ven los licenciados en física actualmente. Por lo tanto, se tiene como objetivo de investigación mostrar el método variacional y cómo puede incorporarse dentro de cursos introductorios de mecánica cuántica bajo tres apartados fundamentales que es el histórico, el conceptual y el fenomenológico.

Para la metodología que se utilizó para la investigación se desarrolló una metodología documental de acuerdo a toda la información relevante al método variacional a cuanto a sus fundamentos, sus aplicaciones y toda esta información fue recopilada y sistematizada para su aplicación bajo los tres aspectos fundamentales que son hechos y fueron escogidos para que los estudiantes pudieran sentir primero una eh tuvieran un un o fueran involucrados eh bajo el aspecto histórico, fueran adentrados a la historia tal cual como se iban lleando los cursos, sin perder de lado la parte matemática y que además tuvieran un enfoque totalmente conceptual con el apartado fenomenológico.

Cuando nos adentramos entonces a los antecedentes de la investigación encontramos un artículo importante 2018 de Borg. Lo que él plantea es efectivamente llevar dentro del currículum para potenciarlo elícul el currículo tradicional el método variacional. Eso sí, el artículo se enfoca mucho en la parte matemática y lo que propone Borgi es que si bien es muy difícil la didáctica de encontrar didáctica dentro de la mecánica cuántica dentro del método se encuentra algo que es fundamental puesto que es una herramienta que puede ayudar mucho para dichos cursos. Por otro lado, tenemos estudios como el de Cars que por otro lado señalan este tipo de problemáticas que lleva este currículo de la mecánica cuántica tradicional. Y por otro lado tenemos tres artículos históricos, Slaterborn y Mal Molinari, que lo que hacen es recopilar todas estas illas que han llevado de la física cuántica dentro del uso del método variacional de forma fenomenológica.

Ahora, cuando nos adentramos a la parte de los resultados de lo que se halló y lo que se hizo, podemos encontrar esto, el oscilador armónico cuántico. ¿De qué trata entonces el método variacional en mecánica cuántica? Aquí nos adentramos a que la idea principal se va a ser en minimizar la energía del sistema a través de la energía esperada y utilizando el hamiltoniano del sistema. importante. También se utiliza una función arbitraria solución, pero que debe cumplir con condiciones de frontera. Por lo tanto, teniendo el Hamiltoniano del sistema y teniendo la función que puede solucionar el sistema, que cumple con las condiciones de frontera, se puede aplicar este método variacional. Este este método fue aplicado al oscilador armónico cuántico y la solución energética esperada es la misma solución que se da bajo eh el uso de la ecuación de Schinger, que normalmente se trabaja en dicho curso. Entonces, termina demostrando cómo se puede aplicar esto allí.

Por otro lado, también lo que se hizo fue aplicarla al caso de la caja potencial unimensional. Por lo tanto, hasta este punto lo que se hizo fue aplicar el método variacional a casos esenciales dentro del curso de mecánica cuántica, casos en los cuales se necesita pues de parte del estudientado que pueda desarrollar la ecuación de joengre estacionaria, pero también con este método puede encontrarse otras didácticas en las cuales puede no solamente interpretar de forma matemática, sino conceptuar que es lo que está pasando con el fenómeno. En este caso, de la misma manera, se tiene el Hamiltoniano, se propone una función solución que con cumple con las condiciones de frontera y la solución espera, si bien no es la misma que la cual uno obtiene con el método tradicional de la ecuación de Swinger, sí tiene un error muy pequeño, el 1.32%. Es decir, es una solución que se aproxima bastante bien y que da cuenta también de este tipo de método, puesto que es un método que ayudes a la aproximación.

Por otro lado, desde la apartado histórico y desde el apartado fenomenológico para verlo de forma más remarcada, lo que se hizo fue articularlo de una manera de esta manera a cursos de mecánica cuántica con un caso en particular que es el sistema de n electrones. Por lo tanto, lo que se hizo fue generar pues obviamente el hamiltoniano del sistema, pero teniendo en cuenta la interacción de los n electrones con n núcleos, puesto que es un sistema de electrones, teniendo en cuenta las ecuaciones que se muestran en la pantalla con la energía cinética y la energía potencial que dependen de integrales de intercambio. Ahora, para ello, adentrémonos a la parte histórica. Para ello se utilizó el la aproximación Born Oppenheimer, que es una aproximación que se da en 1930 y con lo cual lo que se hace es desacoplar el sistema en funciones que solamente dependan de la interacción de los electrones y con lo cual el hamiltoniano del sistema cambia. Por otro lado, al involucrar a los electrones también se da cuenta de otro apartado fundamental para la comprensión de la mecánica cuántica, que es el determinante sláter. El determinante sláter lo que hace es describir a las funciones como funciones antisimétricas, que son las que escriben a los electrones. De esta manera se puede encontrar una función solución de la cual se puede esperar el valor. Por otro lado, cuando nos adentramos también a cómo solucionar este mismo problema de la energía esperada, pues uno se encuentra con el método de Hart, otro método desarrollado en el 1930, que lo que hace es tratar de minimizar a través del método variacional esta solución previamente dada, por lo cual se obtiene una ecuación eh como la que se está viendo en pantalla y donde se dan las contribuciones de energía al sistema. Por lo tanto, ya aplicándolo eh la variación a estas soluciones, se obtiene una solución que depende multiplicadores de la grancha, multiplicadores que conceptualmente representan la configuración electrónica. Por lo tanto, con esta solución se da no solo cuenta matemáticamente cómo se aplica el método variacional, sino cómo esta conceptualmente representa algo que se ve en química, que es la configuración electrónica.

En cuanto al proceso de discusión, pues se puede evidenciar cuatro aspectos. El primero que sí, efectivamente, el método de aproximación, es decir, el método variacional, pues acerca mucho a las soluciones que se aplican normally en cursos de mecánica cuántica como el oscilador armónico, como la caja de potencial unidimensional, con un error muy mínimo, lo cual da suidez pedagógica. Por otro lado, la comprensión entre la energía esperada y las soluciones exactas revelan eh una dependencia entre, obviamente, la función que uno pueda escoger bajo los parámetros de condiciones de frontera y también de los parámetros libres. Por otro lado, también de acuerdo al artículo de Borgi, como ya se estaba mencionando, pues el método termina siendo adecuado y didáctico, puesto que de una manera introductoria introduce a los estudiantes o puede introducir a los estudiantes a facilitar a de una facilidad a entender la la física energética mediante este método. Y por último, se puede reforzar la problemática señalada por ACU, como se mencionaba al inicio, pues se puede integrar este enfoque y como este puede ayudar a mitigar este problema del currículo tradicional.

Finalmente, como conclusiones, se tiene que el método variacional es una herramienta útil y didáctica para enseñar la mecánica cuántica en cursos introducciones, en cursos introductorios, ya que permite comprender conceptos complejos desde una perspectiva energética. Segundo, su aplicación ayuda a a conectar el formalismo matemático con la interpretación conceptual, fortaleciendo la comprensión de los estudiantes al respecto o que se esperaría que lo lograran. También a través de ejemplos simples como el oscilador armónico y el procesor potencial se demuestra la efectividad que pueden ofrecer los resultados cercanos de los obtenidos con la ecuación de Schwinger. Y finalmente se puede ver que esta efectividad si bien tiene unos problemas porque pues como se vio a lo largo de la presentación se está hablando de sistemas que son ligados y que no tienen una experiencia temporal, permite a los estudiantes acercarse mejor a dichos conceptos y eh que los pueden ayudar a comprender mejor. dichas temáticas del curso, puesto que como es un curso introductorio, generalmente se deja la ecuación de Schenger de forma temporal y sin estados ligados al puro final del curso. Finalmente, se puede ver entonces que el método promueve una nueva perspectiva del estudio energético de sistemas cuánticos, mostrando su relevancia en métodos modernos, así como utilizando el método de Hartf. Y ya, eso sería todo. Muchas gracias.

Bueno, Juan David, muchas gracias a ti y queremos hacerte una pregunta. ¿Cómo crees que deben evolucionar los métodos de evaluación en los cursos de física y sobre todo entendiendo o o teniendo en cuenta todo lo que nos ofrece la inteligencia artificial?

Okay. Yo siento que evolucionar siempre dependiendo del contexto en el cual se esté hablando. Primero tratar de analizar el el espacio y el público al cual se esté hablando con respecto a ello. Y segundo, utilizando la inteligencia artificial como una fuente más que todo para buscar información y para respaldar lo que se está haciendo. Además de que algo también muy importante que se trabaja en la física actualmente es su aplicación. Entonces, no solamente es dejar de lado y decirle a los estudiantes como, "Ey, vamos a trabajar simplemente en la solución de ejercicios. sino ver su aplicación y como esta aplicación se puede ver a través de, por ejemplo, modelamiento con Python, modelación con programación, que eso la puede ayudar totalmente. Entonces, siento que la forma en la que se puede ir evolucionando a través del a es a través de ello, utilizándola como una herramienta para modelar y ver la aplicación de los elementos que se ven tanto en clase matemática como conceptualmente.

Pregunta también está muy interesante y es, nos gustaría saber si se pueden plantear nuevos métodos o rutas instruccionales para ser introducidos a la computación cuántica.

Otra vez, ¿me puedes repetir la pregunta?

Nos gustaría saber si se pueden plantear nuevos métodos o nuevas rutas instruccionales para ser introducidos a la computación cuántica.

Claro, se pueden hacer. De hecho, es lo que pues esperaría que se haga con un currículo tradicional. que se cambia y se potencia a través de esos nuevos elementos que están permeando nuestra día a día actualmente, puesto que pues ya no estamos viendo reflejados cosas como funciones de onda, sino cómo se pueden ver aplicadas en por ejemplo en ordenadores cuánticos, como todos esos elementos que nosotros vemos en temáticas de clase de forma tradicional pueden verse reflejadas dentro de otros contextos como por ejemplo de la computación cuántica.

Bueno, siguiendo con esta línea, eh, ¿cuál es la interpretación física del principio variacional con mecánica cuántica?

Lo que se trata es de minimizar la energía del sistema. Entonces, lo que se intenta es eso, minimizar el hamiltoniano, minimizar la energía del sistema, dando cuenta de una solución energética base. Entonces, lo que se hace con el método variacional es encontrar esa energía mínima que se necesita del sistema a través de los parámetros físicos y geométricos que tenga el sistema mismo.

Juan David. Y ya hablando un poco más hacia tu experiencia también como estudiante y todo lo que te has preparado para poder hablar de este tema, eh, ¿cómo han medido la percepción en los estudiantes en estos acercamientos? ¿Cómo lo puedes medir tú? Si si

Estas temáticas sí han tenido alto impacto, o estas nuevas generaciones sí se, eh, de alguna manera sí logran como involucrar en sus materias todo este tema de de de la inteligencia artificial. Sí, totalmente.

Por ejemplo, algo que utilizaba mucho, por ejemplo, a lo largo de la investigación fue utilizar la IA para buscar referencias, tratar de buscar esos elementos bibliográficos que no son fáciles de conseguir, o, por ejemplo, tratar de modelar todas esas ideas conceptuales teóricas que uno puede tener, que uno puede llegar y que uno no puede evidenciar dados los elementos o dadas las, eh, mismas los mismos frenos que uno puede tener y con la IA uno ya no tiene.

Por ejemplo, la modelación que yo mencioné con respecto a las soluciones teóricas, que ya pues no son solamente ecuaciones, sino que ya uno las puede ver evidenciadas en ya en algo más físico y palpable, como lo puede ser una gráfica o una simulación como tal solución de Python.

Yo quisiera hacerte una pregunta antes de despedirte. ¿Y tú crees que en algún momento los libros pueden llegar a reemplazar, ser reemplazados, perdón, por estas nuevas tecnologías, o evidentemente sí son necesarias las lecturas de nuevos artículos, de esas referencias como se hacían en los anteriores momentos de la historia antes de todo este auge de la tecnología? En tu concepto, ¿si se puede reemplazar y lo ves bien, o también puede correr peligro como, eh, ese ejercicio de lectura, como de más investigación? Depende el tipo de libro y depende del tipo de artículo, porque uno puede encontrar todavía muchas ideas que están planteadas en artículos muy antiguos que uno creería que no, que ya la idea y la teoría ya está sacada, pero cuando uno revisita todos esos elementos, uno puede encontrar nuevas cosas.

Por ejemplo, revisitando los artículos de Warheim, uno se encuentra con cosas como el método variacional, cosas que uno diría, "No, ya está sacada la teoría, ya está enseñada, ya puedo buscar en la cualquier cosa." Pero no está en esos artículos viejos, toda esa información que uno, a través del análisis, utilizándola como una herramienta para analizar, puede encontrar.

Bueno, Juan David, es un placer y recuerda que aquí en la Universidad Nacional Abierta y a Distancia tenemos un espacio. Cuando quieras puedes volver y continuar explicándonos todos estos temas tan novedosos. Muchas gracias por tu participación. Gracias.

Bueno, y ya vamos con nuestro último ponente de la jornada. De verdad, estamos muy agradecidos con todos estos talentos, con todas estas personas que se han preparado para poder acompañarnos en esta cuarta versión del congreso de física. Y ahora, ya para finalizar y cerrar esta tarde, eh, continuamos con la ponencia oral, "Una propuesta para la enseñanza de la ley de Boyle mediante experimentación y simulación" por Jesús David Valencia de la Universidad de Antioquia de Colombia. Bienvenido y gracias por acompañarnos y recuerda que cuentas con 20 minutos para esta ponencia. Agradecemos también que compartas tu presentación y a ustedes que nos ven aquí en el canal de YouTube, insistimos, por favor, sigamos interactuando, los estamos leyendo para que podamos resolver todas las dudas. Adelante.

Buenas tardes. ¿Cómo les va? ¿Me escuchan?

Te escuchamos perfectamente.

Perfecto. Bueno, buenas tardes. Eh, mi nombre es Jesús David Valencia y estoy en el octavo semestre de licenciatura en física en la Universidad de Antioquia y traigo una propuesta para la enseñanza de la ley de Boyle mediante experimentación y simulación.

Eh, bueno, este es el índice de lo que les voy a presentar y la contextualización. Eh, nosotros en la universidad tenemos la fortuna de que estamos inmersos en las instituciones educativas desde el tercer semestre. Entonces, eh, tenemos como la posibilidad de ver cómo son las dinámicas institucionales y, por ejemplo, eh, me di cuenta que la enseñanza de la ley de Boyle, aunque pareciera un contexto muy, muy sencillo, al enfocarse solamente en enseñarlo a partir de ecuaciones y a partir de memorización algebraica, no hay una, eh, con, pues, no hay como un entendimiento profundo de la relación que hay entre presión y volumen dentro de esta, dentro de este tema. Y este es un tema importante porque está, eh, dentro de los derechos básicos de aprendizaje del grado octavo, que es algo que se une directamente cuando los chicos empiezan a ver, por ejemplo, álgebra en el área de matemáticas.

Entonces, la presente ponencia lo que trata es mostrar una experiencia, cómo ha sido esto de integrar la experimentación y la simulación digital y estas herramientas para que los chicos puedan fomentar hipótesis y construir explicaciones científicas.

Eh, los antecedentes es que en esta educación 4.0, donde todo ya está muy relacionado con la tecnología, eh, es bueno, eh, usar estas herramientas cuando se tienen disponibles y también hacer experimentación para, en muchos casos, cautivar la atención de los de los estudiantes, la cual ya, como han mencionado algunos ponentes, es bastante difícil de cautivar porque se, se pueden distraer de una manera muy fácil. Y para el, esta ponencia en particular en una materia llamada Seminario de Profundización Uno, a partir del aprendizaje basado en retos y de las experiencias que he tenido en el colegio, donde he hecho las prácticas, que afortunadamente ya van, eh, unos seis semestres en el mismo colegio haciendo la práctica, eh, he visto.

Entonces, eh, hice una indagación de textos y pues muchos autores dicen y demuestran que verdaderamente hacer estas actividades experimentales y todo esto beneficia mucho la comprensión y el aprendizaje autónomo de los muchachos, que no hay que estar pues en el tablero a toda hora con las cosas y enseñándoles, eh, ecuaciones, sino que ellos pueden indagar, pueden experimentar, pueden mirar, pueden cambiar variables si quieren, porque se les presentan pues, eh, herramientas para poder hacerlo.

La metodología, pues, eh, indagación de saberes previos. A los muchachos siempre que se les va a enseñar este tema les pregunto, eh, ¿qué saben sobre la presión? Para ellos, ¿qué es presión? ¿Qué es volumen? Si conocen a Boyle, si han escuchado hablar sobre la ley de Boyle, ¿cómo creen que se puede aplicar eso en la vida real?

Eh, les hago simulaciones en web, que ya les voy a mostrar más adelante. Les hago experimentos con herramientas sencillas. Por ejemplo, en la imagen que se ve, eh, estamos midiendo la temperatura del agua porque les pongo a hervir agua dentro de una jeringa solamente cambiando la presión y el volumen dentro de la jeringa. Pero claro, el agua hierve a temperatura ambiente, pero no se ve tan, tan despampanante como se ve cuando uno le aumenta un poco la temperatura. Y así los muchachos pueden ver que, eh, el agua y muchos materiales no cambian de estado porque estén a cierta temperatura, sino que también hay otras condiciones que están involucradas en en ese cambio, como la presión y el volumen.

Eh, también un aprendizaje en espiral. Luego les vuelvo a hacer las mismas preguntas de saberes previos a ver ya después de haber tenido una indagación para ellos, ¿qué es ahora la presión? ¿Qué es el volumen? ¿Qué es la temperatura? ¿Cómo se relaciona? Y el aprendizaje colaborativo me gusta siempre ponerlos a a trabajar en equipo para que no se pierda esa parte humana de estar interactuando con el otro, porque van a tener que estar interactuando en muchas ocasiones con con computadores o con con simuladores.

Los datos obtenidos pues fueron a través de herramientas cualitativas y cuantitativas en el aula y pues evidencia audiovisual que claramente acá no puedo poner porque los chicos son menores de edad y no puedo poner la foto de ellos haciendo las las actividades y, eh, la parte cualitativa también, pues la institución donde nos nos brindan la oportunidad de hacer las prácticas necesita, digamos, garantizar que esas horas se utilicen en en la enseñanza de la física. Entonces, los profes normalmente sacan calificaciones de estas de estas oportunidades de práctica que tenemos desde tan tempranos centrados en la carrera, que también es un reto.

Bueno, también les hago cuestionarios gamificados en Scratch, les hago que ellos tomen preguntas y a partir de, pues, haciendo como una combinación con el área de sistemas, que hagan gamificación con con programación por bloques en un programa que se llama Scratch, con modelos visuales que me muestren, eh, ellos cómo aplicarían o cómo aplican esto. Entonces, también los muchachos exponen, tenemos contextualizaciones de preguntas, ellos indagan, miran qué podemos hacer.

Y, por ejemplo, acá tengo un video, eh, el agua hirviendo dentro de la jeringa a temperatura ambiente y eso, obviamente, no sé si se si se ve muy bien, pero eso obviamente a los muchachos los va a cautivar y les va a mostrar que hay variables que pueden estar involucradas. Ahí, por ejemplo, el agua estaba como a como a 40, 45 grados y entonces se ve más, más despampanante, que es también muy importante lo que mencionaba de cautivarlos.

Eh, los resultados pues los hice a través de de que ellos expusieran casos de la vida real, eh, cómo se ve aplicada la ley de Boyle. Unos me expusieron sobre la presurización de los aviones y otros me expusieron, por ejemplo, sobre las ruedas de autos de competición, que esas ruedas deben estar infladas a cierta presión, pero esa presión cambia con la altitud que se esté ubicado. O sea, que ellos desarrollaron también como un concepto de la importancia de la de la presión atmosférica y cómo influye esa presión atmosférica dentro de cuerpos cerrados como una llanta.

Eh, esa fue como una manera de que cuantitativa y cualitativamente me hicieran ejercicios y me mostraran para ellos cómo se aplica, eh, la ley de Boyle en la vida real.

Eh, tuve la fortuna de que, eh, digamos, tuve a unos chicos en octavo y les expliqué la ley de Boyle con este simulador de PET, eh, que es el simulador de los gases que tiene, eh, donde uno puede inyectar partículas y puede empezar a mirar cómo aumenta la presión, cómo se comportan las partículas. Esto es de que tengan la oportunidad de ver un fenómeno, eh, microscópico, porque a la final, eh, los cambios de volumen y de presión, eh, y de temperatura se ven microscópicamente.

Entonces, acá es como hacer una especie de zoom y que ellos puedan ver cómo se están comportando molecularmente los gases para que tengan esos resultados en lo que ellos muchas veces desarrollan en los ejercicios que uno le pone. Ah, no, es que aumenta la presión porque entonces, eh, hay muy poco volumen disponible y hay demasiadas partículas adentro. Entonces, claro, va a aumentar, eh, la presión y va a aumentar la temperatura por la fricción que hay entre entre las moléculas.

Entonces, esto es una manera como de hacerle zoom y que que no sea como un aprendizaje vacío, sino que ellos puedan evidenciar de una manera cómo se relacionan las variables de de presión y volumen.

Eh, y las conclusiones pues son que, eh, tuve que los muchachos usando la experimentación y la simulación se favoreció la comprensión más profunda de este fenómeno físico. Los estudiantes identificaron con claridad después de unas seis sesiones que se hicieron de este mismo tema, la relación que entre presión y volumen.

Eh, no mencioné, por ejemplo, otro experimento que es meter una un malvavisco dentro de la misma jeringa y como el malvavisco está tan lleno de aire, cuando uno le baja la presión aumentándole el volumen a la jeringa, pues el malvavisco se infla. Entonces se puede ver cómo se comportan, por ejemplo, las moléculas que digamos que se distribuyen de una manera más distanciada en el espacio y cuando uno empuja la jeringa, pues entonces el malvavisco se vuelve más pequeño, que es lo mismo que pasa microscópicamente, que las moléculas se acercan entre ellas.

Eh, la diferencia de la enseñanza tradicional donde la ley de Boyle se memoriza como una ecuación matemática. Eh, con esta propuesta se pudo, eh, hacer que los estudiantes, eh, tuvieran una, pues, como que vincularan la teoría con experiencias concretas, con experiencias de cómo se aplican en la vida real, para qué sirve, que para cautivarlos muchas veces es muy importante que los muchachos vean el uso verdadero de las cosas que se les está enseñando, no simplemente poner una ecuación en el tablero, sino verdaderamente mostrar qué usos tiene todo esto, aunque sea algo que parezca tan sencillo.

Y la explicación simple con jeringas o globos, eh, despertaron la curiosidad y la motivación. Claro, que un muchacho vea que el agua se está poniendo como si estuviera en un fogón a temperatura ambiente, pues obviamente él va a empezar a preguntarse, "Pero, ¿por qué? ¿Por qué pasa?" Entonces eso los atrae más. Y las simulaciones facilitan la la visualización, eh, de variables que no son observables directamente, como lo mencionaba, con con una como una especie de zoom a cómo se comportan las moléculas.

Y ya, muchísimas gracias.

Listo, vamos a continuar. Entonces, para finalizar con tu ponencia, vamos a mirar las siguientes preguntas, ya que nos están escribiendo de todas partes de Colombia y una de esas es, ¿qué respuestas dan los estudiantes al involucrarse o cómo se cautivan para tomar áreas de la ciencia a partir de esta metodología que tú implementas?

Eh, se motivan mostrándoles las aplicaciones que tienen en la en la vida real, los fenómenos que se les está mostrando y mostrándoles que la ciencia no simplemente es despejar una fórmula, sino que tiene variables involucradas hace que cambien, eh, el comportamiento de de las cosas. Incluso el último ponente que que propuso, eh, cosas sobre mecánica cuántica en el aula. Cuando hago las prácticas también he hecho el experimento de la rendija, por ejemplo. Entonces, ver como esos comportamientos maravillosos que tiene la ciencia y poderlos demostrar con maneras muy simples en el aula, pues los puede cautivar de una manera más fácil y generar, eh, aprendizaje, eh, significativo en ellos. O sea, que se acuerden que yo tengo un muchacho en octavo y cuando voy a enseñar el noveno, él se acuerda de cuál es la relación inversa entre dos variables, de una manera más fácil.

¿Tú crees que en todo el mundo de la tecnología, en estas dinámicas disruptivas en la educación han permitido ese desarrollo o cómo es el avance de estas nuevas generaciones en temas de investigación? Si han aportado de alguna manera o si han, eh, empujado, por decir así, estos procesos de una manera más rápida.

Sí, la tecnología es, eh, digámoslo así entre comillas, como una bendición si se sabe utilizar bien, porque nos brinda acceso más rápido a la información y nos brinda acceso más rápido a resultados y nos brinda herramientas con la que los muchachos se puedan sentir vinculados porque en esta época pues ellos se mantienen muy conectados con las cosas de tecnológicas. Entonces, ponerlos a usar tecnología para que den respuesta a preguntas que se están planteando en el aula es algo muy importante en la enseñanza. O sea, la tecnología actualmente es en esta educación 4.0 y en esta revolución industrial que se da en la educación, se convierte en algo vital. Es algo importante de usar.

También nos siguen preguntando, pues acá se sigue moviendo mucho el chat y nos dicen, "¿Qué tipo de experimentos o simulaciones simples recomendarías para enseñar la ley de Boyle en un curso básico de física?"

Eh, el, por ejemplo, la simulación de de los gases que les mostré ahí, eh, donde se ve como la inyección de molécula por molécula, cómo va cambiando el comportamiento de los gases dentro de un espacio cerrado y eso tiene pues como una herramienta donde uno puede abrir, eh, la tapa y dejar escapar moléculas y bajar la presión voluntariamente y así ellos van entendiendo cómo es esa relación inversa entre presión y volumen que se da dentro de la ley de Boyle y también dentro de la de temperatura, cuando ya nos vamos a algo muy relacionado con la ley de Boyle, que es la ecuación de los gases ideales, que también la ven, se ve en termodinámica y se ve también en química, por ejemplo, que le puede servir, eh, multidisciplinarmente en otras áreas esta temática a los muchachos.

Bueno, Jesús, te invitamos para que puedas ir al chat de YouTube y puedas seguir leyendo las preguntas que nos hacen los participantes. Por cuestión de tiempo ya hemos llegado al final de nuestro día uno en este congreso. Muchísimas gracias por acompañarnos y esperamos tenerte pronto nuevamente.

Muchas gracias, que esté muy bien. Hasta luego.

Bueno, y a ustedes que nos acompañaron durante toda la jornada, los asistentes a este primer día del segundo congreso, del cuarto congreso internacional de investigación y enseñanza de la física. Quiero agradecerles por la paciencia, por acompañarnos y nos vemos mañana en este segundo día de congreso que daremos inicio a la agenda a las 8 de la mañana. Recuerden que ustedes pueden revivir las memorias, pueden volver a ver todas estas ponencias aquí en nuestro canal TVUNAT Virtual, colocando cuarto congreso CF TVUNAT Virtual en nuestro canal. Acá lo pueden volver a ver. Así que les habló Karen Vera Ángel y nos vemos mañana a las 8 de la mañana en nuestro segundo día. Muchas gracias y hasta pronto.

[Música]

He.

[Música]

Ah.