Durante los días 20, 21 y 22 de julio se celebró en Sevilla el XXXV Encuentro Ibérico de Enseñanza y Divulgación de la Física (EI) organizado por la División de Enseñanza y Divulgación de la Física (DEDF) de la Real Socieded Española de Física (RSEF). Este simposio se lleva a cabo dentro de las actividades organizadas en la XL Bienal de la Real Socieded Española de Física de la RSEF.
Ponencia 1: Física Y Tecnología: El Mundo Analógico Transformado En Ceros Y Unos
Beatriz Padín Romero, Elena Poncela Blanco
Colexio M. Peleteiro, Santiago De Compostela, Spain
En el laboratorio de física en Enseñanza Secundaria nuestros alumnos aprenden las bases del trabajo experimental usando, por ejemplo, un cronómetro y un péndulo para obtener la aceleración de la gravedad, o midiendo con una regla el alargamiento de un muelle para determinar su constante elástica.
Con estas y otras muchas actividades prácticas, que son un complemento imprescindible en la enseñanza de la asignatura, desarrollan habilidades fundamentales relacionadas con la medida y el análisis de los datos.
Pero, en el momento en que salen de clase, los estudiantes se encuentran rodeados de aparatos de medida digitales cuyo uso lleva asociado una serie de conceptos que les son desconocidos: diferencia entre señales analógicas y digitales, curva característica de un sensor, conversión analógico-digital, frecuencia de muestreo, ruido en las medidas… Estos conceptos, que son básicos para el funcionamiento de dispositivos como los sensores de luz que regulan el brillo de la pantalla del móvil o los detectores de partículas del CERN, no se trabajan en el aula de física por razones evidentes: tiempo disponible, material necesario o formación del profesorado, entre otras. Sin embargo, dada la importancia que consideramos que tiene una formación completa e integrada en el campo científico, los departamentos de Física e Informática de nuestro centro hemos diseñado una actividad interdisciplinar para alumnos de Bachillerato en la que, usando el microcontrolador Raspberry Pi Pico y el lenguaje de programación MicroPython, los estudiantes trabajan de manera completamente práctica diversos conceptos relacionados con el uso de aparatos de medida digitales y el análisis de los datos. Con esta actividad, además de preparar a los¡ estudiantes para enfrentarse al uso de herramientas digitales, conseguimos que las aportaciones de la física y la tecnología se beneficien mutuamente.
Ponencia 2: QUANTUM COMPUTING EUROPEAN PROJECT
Elena Poncela Blanco
Resulta complicado explicar conceptos del mundo de la mecánica cuántica en niveles preuniversitarios, ya que se trata de un tema complejo y abstracto. En nuestro Centro hemos formado parte de un proyecto donde varios profesores europeos, han formado pequeños grupos de trabajo con el fin de desarrollar materiales que se puedan aplicar en el aula de los diferentes centros educativos. Los materiales desarrollados se publican en el mes de junio, en un sitio web de Science on Stage (https://www.science- on-stage.eu/quantum-computing) y son de uso libre. Las distintas actividades tratarán sobre conceptos básicos, aplicaciones, algoritmos cuánticos… Para el uso de estos materiales, existen diversos itinerarios que se pueden seguir en función de las necesidades educativas e intereses del docente. No es necesario llevar a cabo todas las actividades de forma secuencial, se pueden seguir diversos caminos y es posible saltar de unas partes del proyecto a otras. El material elaborado cuenta con guías didácticas para el profesorado, fichas para los estudiantes, tutoriales…Además de todo lo anterior, Science on Stage organiza webinars y formaciones gratuitas para el profesorado interesado. Como ejemplo, en nuestro Centro hemos introducido el concepto cuántico de entrelazamiento de una forma muy intuitiva. Se trata de una actividad interdisciplinar en la que se usaron analogías para poder manipular y visualizar “objetos cuánticos”.
Los estudiantes pueden experimentar cómo estos “objetos cuánticos” interaccionan entre sí y cómo pueden compartir información. Usamos la analogía de los LEDs de la placa microcontroladora micro:bit y la propia micro:bit, que jugarán el papel de “objeto cuántico”.
En esta actividad los estudiantes tienen que resolver distintos retos para averiguar qué objetos cuánticos están entrelazados. Los estudiantes aprenden conceptos complejos de una forma muy manipulativa y motivadora.
