ESCUELA NORMAL SUPERIOR Nº 32 “GRAL. JOSÉ DE SAN MARTÍN” ASIGNATURA: FÍSICA, MATEMÁTICA Y COMPUTACIÓN CARRERA: Profesorado de Física para la Educación Secundaria. PLAN DE ESTUDIOS: Nº529/09 AÑO LECTIVO: 2016 Curso: 3º Año CARGA HORARIA: 4 Hs Semanales. DOCENTE: Prof. Diego Martín Díaz REGIMEN CURSADO: Cuatrimestral FORMATO CURRICULAR: Materia FUNDAMENTACIÓN El entorno de la información está cambiando de manera vertiginosa y no sólo en el mundo científico, afecta a todos los órdenes de la vida y por tanto también en la educación. Nos podemos preguntar ¿Qué cambios se producirán en los niños y jóvenes de la actual generación al tener acceso a la información y a las redes sociales o internet? ¿Cómo se pueden utilizar estos cambios para una enseñanza de la Física más actual? Desde que las computadoras personales aparecen como un electrodoméstico más en prácticamente todos los hogares, han tenido un gran poder de convocatoria. Hoy los niños y jóvenes aprenden pronto el uso de la computadora: para jugar, para hacer sus tareas, para comunicarse con los demás, como medio de consulta. Es indudable la importancia de la herramienta computacional para los docentes. Pero está claro para todos que la informática no puede resolver de por sí los problemas de la enseñanza, ni tampoco generar un “nuevo paradigma educativo”. En cambio puede ser una herramienta (muy poderosa), que como cualquier otra, facilita la realización de una tarea. Hay que tener siempre presente que lo principal no es la máquina, ni el software, sino la forma en que se les utiliza. Sólo así esos elementos se tornan poderosos y útiles. No hay que perder de vista que un software de simulación está basado en un modelo idealizado que nunca puede representar todos los aspectos de la “realidad”, que muchas veces se utilizan herramientas de cálculo numérico cuyos resultados son aproximados y no satisfacen exactamente las ecuaciones de origen. Lo expuesto anteriormente fundamenta la importancia que tiene la realización de actividades de aprendizaje que promuevan el análisis cualitativo de los fenómenos físicos por parte del alumno. Se podría agregar a esto la potencialidad de aquellas propuestas que además tengan ESCUELA NORMAL SUPERIOR Nº 32 “GRAL. JOSÉ DE SAN MARTÍN” un soporte visual importante, y que sean capaces de generar motivación y promover actividades colaborativas entre los alumnos. Desde esta perspectiva en el espacio curricular Física, Matemática y Computación se presentarán una introducción al desarrollo de algoritmos a través de pseudocódigo y nociones de programación además de desarrollar alternativas de resolución de problemas físicos por métodos numéricos y simulación por computadora. OBJETIVO GENERAL Formar profesionales en el área de la Física que comprendan la importancia del rol de la computadora en el abordaje de la Física contemporánea. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Que el futuro docente adquiera elementos de análisis de modelos de diversa complejidad. Proporcionar manejo de diversas herramientas computacionales para la resolución simbólica y numérica de problemas. Proporcionar elementos y nociones de programación en lenguajes de alto nivel. CONTENIDOS CONCEPTUALES Unidad 1: Ambientes de trabajo para la resolución de problemas físicos y matemáticos. Nociones de Cálculo Numérico. Precisión. Resolución simbólica y numérica de problemas a través de software. Unidad 2: Introducción a la programación. Pseudocódigo. Concepto de algoritmo. Estrategias de resolución de problemas y construcción de algoritmos. Algoritmos elementales más comunes. Tipos elementales de datos: numérico, lógico, carácter. Tipos ordinales y no ordinales. Operadores fundamentales. Metodología de resolución de problemas computacionales, sus diferentes etapas. Análisis descendente. Asignación interna y externa. Estructuras de control (secuencial, selección, iterativas). Concepto de subalgoritmo. Procedimientos y funciones. Estructura de datos y estructuras repetitivas. Lenguajes de programación. Clasificación. Tipología. Lenguaje de programación (simple, de alto nivel). Programas. Concepto, programa fuente, código ejecutable y datos. Compilación e interpretación. Nociones de programación en un lenguaje estructurado de alto nivel. Errores sintácticos y de ejecución, su interpretación y ESCUELA NORMAL SUPERIOR Nº 32 “GRAL. JOSÉ DE SAN MARTÍN” resolución. Concepto de corrección de programas. Verificación de funcionamiento con datos de prueba. Depuración de programas. Diseño de programas didácticos. Unidad 3: Modelo de un sistema. Clasificaciones generales de los modelos. Proceso de modelado: principios, etapas, condiciones. Técnicas de simplificación. Áreas de aplicación. Etapas en el desarrollo de simulación: formulación del problema y del modelo del sistema en estudio, recolección de datos, estimación de parámetros, programación, validación, diseño de experimentos de simulación y análisis de resultados. La simulación en comparación con las soluciones analíticas: ventajas, desventajas y riesgos. Desarrollo y análisis de modelos de diversa complejidad. ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS Se pretende generar un espacio de análisis y uso crítico de las diferentes herramientas computacionales aplicadas a la ciencia y la educación que proporciona el mercado. Se utilizarán en el proceso de enseñanza y aprendizaje los siguientes recursos: exposición oral, trabajo con guías de problemas y producción de herramientas computacionales por parte de los alumnos. CURSADO Y EVALUACION Por el Anexo IV del decreto Nº 696/01 del Diseño curricular Base, para poder rendir Física, Matemática y Computación, el alumno deberá tener aprobada FÍSICA II y regularizada ANÁLISIS MATEMÁTICO III y PROBABILIDADES Y ESTADÍSTICA. REGIMEN DE ASISTENCIA Y EVALUACIÓN Los estudiantes podrán revestir la condición de regular, con la modalidad de cursado presencial o cursado semi-presencial, o la condición de libre. La regularidad tendrá validez durante 3 (tres) años consecutivos a partir del primer turno correspondiente al año lectivo siguiente al de la cursada. ALUMNO REGULAR CON CURSADO PRESENCIAL: Asistencia: debe cumplir con el 75% de asistencia a clase y hasta el 50% cuando las ausencias obedezcan a razones de salud, trabajo y/o se encuentren en otras situaciones excepcionales debidamente comprobadas. Debe aprobar el 70% de los trabajos prácticos previstos. Rinde un examen parcial con derecho a un examen recuperatorio. Rinde examen final frente a Tribunal. ESCUELA NORMAL SUPERIOR Nº 32 “GRAL. JOSÉ DE SAN MARTÍN” ALUMNO REGULAR CON CURSADO SEMIPRESENCIAL: Asistencia: debe cumplir con el 40% de asistencia a clase. Debe aprobar el 100% de los trabajos prácticos previstos. Rinde un examen parcial con derecho a un examen recuperatorio. Rinde examen final frente a Tribunal. ALUMNO LIBRE: No participa de las clases pero conserva el derecho de asistir como oyente. No debe realizar trabajos prácticos ni parciales. Rinde examen final ORAL Y ESCRITO ante tribunal ajustándose al programa y bibliografía que establece la cátedra. BIBLIOGRAFIA Fishman G.S. “Conceptos y métodos en la simulación digital de eventos discretos”, Limusa, México. 1978. Joyanes Aguilar, L. “Programación en C++. Algoritmos, estructuras de datos y objetos.” McGrawHill. 1999 Montgomery, D. “Diseño y Análisis de Experimentos.” Grupo Editorial Iberoamérica. 1991. Shannon R.E. “Simulación de Sistemas. Diseño, desarrollo e implementación”, Trillas, México. 1988. Stroustrup, B. “El Lenguaje de Programación C++”. Edición especial. Addison Wesley. 2002.