Material docente audiovisual para el laboratorio de física cuántica en la licenciatura de física E. Romera , C. García-Recio y J. E. Amaro [email protected] Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear, Universidad de Granada, Fuentenueva s/n. 18071, Granada, Spain

Resumen. En este trabajo presentamos novedoso material didáctico de tipo audiovisual para mejorar el rendimiento del alumno en el laboratorio de Física Cuántica de tercer curso en la licenciatura de Física. Se ha pretendido ir más allá de los tradicionales guiones o cuadernos de prácticas, desarrollando nuevos tipos de guías de trabajo que refuercen la eficacia de aquéllos con vista al alumno. El uso de las nuevas tecnologías ha resultado esencial para diseñar los nuevos formatos de presentación de las prácticas de laboratorio. La innovación se ha llevado a cabo a varios niveles: 1) Posters o paneles panorámicos explicativos de cada una de las prácticas, colocados en cada puesto de trabajo, permitirán al alumno visualizar más claramente la experiencia a realizar. 2) Presentaciones audiovisuales por ordenador que permitirán al alumno atender a una descripción pormenorizada de la experiencia a realizar, complementando las explicaciones del profesor. Estas presentaciones se han realizado en formato powerpoint, e incluyen fotografías digitales del material y de los procedimientos de las prácticas, acompañadas de una narración hablada o voz “en off”, que describe detalladamente la experiencia. 3) Realización de una página web para el laboratorio de Física Cuántica, conteniendo todo el material audiovisual citado en los puntos 1 y 2, y otro material útil para el alumno, como los guiones de prácticas, software para procesamiento de datos, así como información general y fotografías de las prácticas y del laboratorio, horarios y grupos de prácticas, etc.

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Palabras clave: Presentación audiovisual, Laboratorio de Física Cuántica, Innovación docente. Licenciatura de Física.

1 Introducción El presente proyecto se justifica por el uso cada vez más extendido de las nuevas tecnologías, que están comenzando a ser de gran utilidad en la enseñanza Universitaria. Es posible complementar y mejorar los métodos didácticos tradicionales que, aunque eficaces, no aprovechan el potencial que proporcionaría un uso apropiado de las nuevas herramientas a nuestra disposición. En este sentido, en el presente proyecto se exploran posibles mejoras que se pueden realizar a la hora de impartir las clases prácticas en el laboratorio de Física Cuántica de tercer curso de Físcia, pero resulta obvio que las innovaciones que proponemos se pueden llevar a cabo en laboratorios o talleres de cualquier tipo. Nuestro proyecto se sitúa en el contexto de la enseñanza de las ciencias experimentales; concretamente, de las ciencias Físicas. La Física se fundamenta en las medidas experimentales realizadas en el laboratorio. Por tanto las prácticas de laboratorio en la Licenciatura en Física son esenciales para que el alumno aprenda a relacionar cuantitativamente las observaciones experimentales con las teorías Físicas. Las clases prácticas en la Licenciatura en Física de la Universidad de Granada suelen consistir en experiencias realizadas en el laboratorio por el alumno. El fundamento teórico, descripción de los aparatos y los procedimientos de medida de cada práctica se detallan en un guión impreso que los alumnos deben leer previamente. En el laboratorio los alumnos se suelen disponer por parejas en los puestos de trabajo. Luego el profesor debe ir explicando una a una las distintas prácticas, y el funcionamiento de los aparatos. Esto no sería un problema si hubiera varios profesores en el laboratorio, pero generalmente es sólo un profesor quien se encarga de todo. Entre otras desventajas los alumnos deben esperar a que el profesor recorra los distintos puestos de prácticas hasta que les llegue el turno. Debe entenderse que los guiones no suelen ser muy detallados, por lo que la presencia del profesor es necesaria, sobre todo en el caso de prácticas difíciles o con aparatos complicados. Nosotros proponemos en este proyecto innovaciones sobre este sistema de impartición de clases de laboratorio. Una posible actuación consistiría en detallar en los guiones todos los pormenores de las prácticas con esquemas de los aparatos. Sin embargo esto aumentaría el grosor de los cuadernos de prácticas, al tiempo que la dificultad de su lectura y la consecuente reticencia del alumno a leerlo. En lugar de eso, abordamos otros métodos complementarios a los guiones o cuadernos de prácticas, basados en distinto material audiovisual, como posters o paneles explicativos, fotografías digitales y presentaciones por ordenador, que pueden resultar más eficaces con vista a que el alumno asimile y entienda en qué consiste la experiencia y cómo debe realizarse. Además todo el material en formato digital se

pone a disposición del público a través de una página web donde también se incluyen otras cosas relacionadas con la asignatura, como fotografías de las prácticas, los guiones de las prácticas, material adicional, etc. Se pretende así facilitar al máximo la labor de aprendizaje y el acceso del alumno al material, explotando los medios ofrecidos por los servicios informáticos de la Universidad de Granada, todo ello con el objeto de aumentar la calidad de la docencia. Aunque aún se está lejos de la implantación generalizada de los nuevos medios tecnológicos en la docencia, los esfuerzos llevados a cabo en esta dirección son enriquecedores tanto para el profesor como para el alumno, y sólo mediante acciones de este tipo llevadas a cabo de manera experimental se pueden explorar y vislumbrar las posibilidades ofrecidas por las nuevas tecnológías.

2. Resultados obtenidos y disponibilidad de uso. Resultados. En esta acción se ha generado novedoso material docente audiovisual para el laboratorio de Física Cuántica, así como una página web desde donde se tiene acceso a dicho material. Este material es de utilidad y supone un avance docente para las asignaturas de Física Cuántica y Técnicas Experimentales en Física II, en el tercer curso de la Licenciatura en Física. La elaboración del material se ha llevado a cabo durante el curso 2006/2007 y se ha puesto en funcionamiento en el curso 2007/2008. El material que se ha elaborado comprende las siguientes prácticas de laboratorio:

* Efecto fotoeléctrico * Relación carga/masa del electrón * Experiencia de Franck-Hertz * Difracción de electrones * Espectroscopía atómica

Para cada una de estas prácticas se ha realizado un póster y una presentación. Estos y otros materiales necesarios se han incluido también en la página web del proyecto. Concretamente:

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Póster. El póster o panel se ha instalado como mural en el laboratorio de Física Cuántica, junto al correspondiente puesto de trabajo. El póster, de gran tamaño, impreso a todo color, contiene una descripción detallada de la experiencia a realizar, incluyendo diagramas, gráficos y fotografías. Permite identificar la práctica y visualizar directamente los objetivos, fundamento teórico, material y método de trabajo para la realización de la práctica. * Presentación. Para cada práctica se ha realizado una presentación audiovisual en formato Powerpoint que será visualizada por el alumno antes de realizar la experiencia. La presentación consiste en una descripción fotográfica secuencial con explicación hablada, que ilustra los pasos a seguir durante la realización de la práctica. Se incluyen fotografías de cada detalle necesario, de manera que el alumno pueda realizar la experiencia sin dificultad. * Página web. El material necesario para cada práctica se ha incluido en la página web del proyecto: guiones, posters, presentaciones, fotografías, etc. Aquí se incluye tambien toda la información relacionada con la asignatura y el laboratorio de Física Cuántica. Disponibilidad de uso. Como ya hemos mencionado, todo el material realizado en este proyecto es accesible desde la página web. La dirección URL es http://vivaldi.ugr.es/LFC/index.html Se permite el acceso al público en general, por lo que está disponible para toda la comunidad Universitaria y en particular para los alumnos. Por supuesto todo el material puede encontrarse también en las páginas de acceso identificado de la asignatura Técnicas Experimentales en Física II de la Licenciatura en Física.

3. Conclusiones y utilidad de la experiencia. El beneficiario último de esta experiencia es el alumnado de las asignaturas involucradas, que ahora tiene acceso a nuevos medios para afrontar la realización de las prácticas de laboratorio de Física Cuántica. Las presentaciones audiovisuales por ordenador serán de gran utilidad pues ilustran todos los procedimientos a seguir en el laboratorio. Además la página web facilitará el acceso desde principio de curso al material docente que usualmente se distribuye en clase más tarde.

El material docente también resultará de valiosa utilidad para los profesores durante las sesiones de prácticas, pues las presentaciones permitirán que los alumno reciban mediante ordenador las instrucciones detalladas para la realización de la práctica. También serán útiles para los profesores que impartan por primera vez la asignatura, que podrán familiarizarse con las prácticas y los instrumentos antes de entrar en el laboratorio. Además, el poder consultarse inmediatamente el material desde cualquier ordenador a través de la página web, será de gran ayuda para planificar las clases prácticas. Aparte de la utilidad manifiesta del material generado con vistas a la docencia, uno de los beneficios importantes de la presente acción ha sido la experiencia y perfeccionamiento adquiridos por los miembros en la elaboración de posters con los paquetes gráficos graphicx y pstrics de LaTeX, manipulación de imágenes digitales con Photoshop, realización de presentaciones Powerpoint con narraciones, elaboración y publicación de páginas web, además de haber ganado cierta soltura y desarrollado procedimientos sistemáticos para abordar en el futuro proyectos de similar índole con mayor eficacia. Finalmente, el disponer de todo este material en la página web del laboratorio resultará de utilidad para el Departamento y la Licenciatura en Física, pues puede consultarse en cualquier momento a cualquier efecto de organización docente, planes de estudio, convalidaciones, tribunales,... lo cual es de gran utilidad en el contexto del espacio europeo de educación superior.

Agradecimientos. Este trabajo ha sido financiado por la Universidad de Granada con el proyecto de innovación docente 2007-PI002060 Material docente audiovisual para el laboratorio de Física Cuántica.

Bibliografía * Shahm Steve, “Manual de administración de Linux” / Steve Shah y Wale Soyinka ; traducción José Hernán Pérez Castell, McGraw-Hill-Interamericana, 2007. *Grätzer George, “The LaTeX Book”, New York: Springer Science+ Business Media, LLC, 2007. *Evenig Martin, “Adobe Photoshop Lightroom” : guía completa para fotógrafos, Madrid Anaya Multimedia, 2007. *Flanagan David, “Javascript”, Madrid, Anaya Multimedia , 2007.