miércoles, 7 de marzo de 2018

Simulaciones en el aula de secundaria para la enseñanza de ciencias naturales

I.E MUNICIPAL MONTESSORI
PITALITO-HUILA-COLOMBIA
CODIGO POSTAL 417030

En cuanto a la enseñanza de las ciencias naturales existen muchas propuestas de enseñanza  que  de cierta forma  buscan estimular  los aprendizajes significativos  y la competencia  cientifica la cual es  definida Domènech-Casal et al(2018)   como:
"La OCDE (2013) propone estructurar el desarrollo de la competencia científica en tres dimensiones, que pueden constituir un marco operativo para la evaluación y el diseño de actividades (Garrido y Simarro 2014). La dimensión conceptual comprende el dominio de conceptos y modelos científicos y su aplicación a contextos reales. La dimensión procedimental incluye las prácticas y habilidades de razonamiento científico en que se basa la investigación empírica. La dimensión epistémica trata el marco lógico y social en que se desarrollan las preguntas y teorías y la naturaleza de la ciencia. Si bien este marco de trabajo es una orientación útil para determinar qué aspectos deberíamos desarrollar para promover la competencia científica, el tipo de experiencias o actividades que llevan a ello es un tema más complejo".(p.2103-3).
en respuesta  a esto  muchos  investigadores de la pedagogia  y la didactica  han respondido con abundante literatura al respecto , en este escrito  que  no es totalmente exhaustivo , buscamos poner de manifiesto algunos autores  en español  sobre  el tema.Con respecto a lo anterior Velasco & Buteler(2017)  hacen  un buen inventario de algunas publicaciones  y las respectivas  revistas usando metodos bibliometricos  entre otros , este  trabajo  se puede considerar una puerta  a este maravilloso mundo en este orden  de ideas  tambien existen trabajos  como propuesto el por Rotge(2016)  en cual se vislumbra  una oferta basada  en elementos coloquiales tales  como copas de vino , brujulas  entre  otros  ademas se hace uso  de la computadora como herramienta de analisis  y visualizacion  mas  alla la sola busqueda de  informacion, este autor propone usar  hojas  de calculo para trabajar  en especial conceptos  fisicos  en tanto  que  otros  pedagogos  y cientificos del area  exploran  otras  formas  de estimular alguna  alguna  dimension de la competencia cientifica antes expuesta , como es el caso del tr5abajo elaborado por Chirino.Rodriguez&Rodriguez(2018)  donde se hace  un acercamiento al tema de la optica geometrica a traves de simulaciones y animaciones  disponibles en la red estos autores ademas hacen mirada sutil sobre el impacto de  la estrategia aplicada en ciertos grados . podriamos  adicionar a este compendio aquellos autores  que intentan enseñar la fisica  usando simulaciones verdaderas valiendose  de hojas de calculo y lenguajes de programacion tales  como python y octave. Para enunciar  algunos autores tales como Muñoz&Riveros  que en materia de el uso  del hoja  de calculo tienen un buen manejo e incluso  llegan a un nivel de diseñar unidades didacticas sobre las hoja de calculo  para ser trabajadas en clase las cuales son muy utiles para  los docentes noveles que desean  transformar la experiencia de aula  en algo significativo , destacan   unidades como  el MRUA , movimiento gravitacional, movimiento ascilatorio  , dinamica  y estatica entre otros cabe resaltar  el trabajo pionero de  algunos pedagogos  en el uso de la  hojas de calculo  para efecto de la enseñanza  y simulacion  en el aula tales como Evans(2000).
al observar  la gran cantidad trabajos  en  simulacion  notamos  un buena cantidad de ellos  estan dirigidos  a la  enseñanza de la fisica, lo que no quiere decir  que no exista material  para la enseñanza de la biologia , en adicion a lo anterior  es prudente resaltar  el trabajo  de Langendorf & Strode(2017)  quienes usaron  las  hojas de calculo para hacer una simulacion de la evolucion de poblacion  en este trabajo se nota  el uso del lenguaje VBA para lograr  los objetivos  a simular.
existen   trabajos  en lo  que los autores  proponen la utilizacion  de los smartphones  como herramienta  e instrumento de medicion  e laboratorio de fisico , en esta materia Gil & Di Laccio(2017) proponen el uso de llos dispositivos  moviles en adicion tambien diseñan 6 actividades o laboratorios abarcando tematicas  desde la cinematica a  la descomposicion radioactiva para lo cual en vista de la imposibilidad de trabajar  con elementos radioactivos  en el aula , proponen observar  el decaimiento de la espuma de la cerveza como se orienta textualmente  a continuacion:

"Decaimiento de la espuma de cerveza.
Sin importar la naturaleza del decaimiento radiactivo, su
característica principal es que es un proceso estadístico. La
descripción de este proceso se hace a través deResultado de imagen para desintegracion radiactiva formula
(7)
donde N o es el número de núcleos radiactivos de la muestra
en t=0, λ la constante de desintegración y N (t) la cantidad
de núcleos que quedan a tiempo t. El tiempo de vida media
puede obtenerse con:
        t1/2=Ln2/ Lambda

(8)
Estos conceptos que pueden parecernos sencillos no lo son
para nuestros alumnos y en el mejor de los casos logran
operar con las relaciones matemáticas, pero sin entender los
conceptos involucrados. En esta propuesta se presenta un
experimento para enseñanza media, de ágil implementación
y sin riesgos de exposición a fuentes radiactivas, que puede
ser usado como una analogía para el aprendizaje de la
desintegración radiactiva [11,12,13]. El smartphone se
incorpora como registro del proceso a través de su cámara
fotográfica y luego para obtener de las fotografías la altura
de la espuma con la aplicación Pantalla gobernante. Los
conceptos arriba descriptos les resultan más comprensibles
a nuestros alumnos si se tiene un puente entre los conceptos
abstractos de la desintegración radiactiva y el proceso de
aniquilación de las burbujas de la espuma de la cerveza, ese
puente podría ser este experimento".(p.1305-5)
en este misma linea de  trabajo  como deciamos anteriormente existen una gran  cantidad de literatura que  promueven  el uso  del smartphone  tanto como herramienta para captura de datos debido a la gran cantidad de sensores que vienen por defecto ,datos  que posteriormente pueden ser analizados y graficados  en el respectivo software o lenguaje de programacion tales como excel,libreofice calc, octave , python , matlab entre otros. otro ejemplo de estos trabajos  que usan los smartphone  como instrumentos de laboratorio lo aporta  el pedagogo Martinez-Perez(2015) que  hace una  comparacion entre dos grupos de mediciones con dos instrumentos de medida distintos  con el objetivo de obtener la aceleracion de la gravedad una hecha  con un acelerometro profesional TCI marca Samsung modelo GT-I9505 ademas de una aplicacion llamada Androsensor  en   el smartphone luego de hacerle   analisis estadisticos  a las medidas, concluyendo lo siguiente:
" el estudio cumplió con lo siguiente: a) se determinó el valor de la aceleración de gravedad g en el laboratorio de física del Instituto Universitario de Tecnología del Estado Bolívar, Venezuela, obteniéndose los siguientes valores: (i) g = (9,757 ± 0,003) m/s 2 para el sensor del teléfono celular inteligente y (ii) g = (9,8 ± 0,1) m/s 2 para la experiencia del péndulo simple, b) que el acelerómetro del TCI es válido y con precisión, y c) por los resultados obtenidos, se puede recomendar, con finalidad pedagógica, al sensor del TCI como un dispositivo para determinar la aceleración de gravedad g y usarlo para monitorear y evaluar vibraciones en las experiencias del laboratorio de Mecanica".(p.345)
en base  a lo anterior asumimos  que   un smartphone con acelerometro puede ser una  valiosa herramienta  para hacer mediciones  de  la aceleracion en aulas de secundaria, ademas de hacer al estudiante cada vez mas participe  de su propia formacion , motivandolo positivamente.sumando otros trabajos que tienen la misma  finalidad pero tambien se hacen extensivos  a la ciencias biologicas conviertiendo al smartphone  en miccroscopios de bolsillo nombramos  el trabajo hecho por Hergemöller &Laumann(2017)  que es una verdadera guia de trabajo y montaje de piezas diseñadas en 3d para el ensamblaje del microscopío  aunque  con fuertes conceptos fisicos subyacentes nos demuestra  una vez que la competencia  cientifica debe fundamentarse con enfoques trasndiciplinar.analogamente Di Laccio et al(2017) logro integrar  el smartphone en practicas  de efecto doppler  en aula , peracticas que pueden resultar  muy complejas  de implementar  si no se tienen los instrumentos nesesarios  sin embargo el autor logro  su proposito siguiendo la siguiente metodologia:
"El método propuesto aquí es el siguiente:
1. Se monta el dispositivo experimental de la figura 4, siendo conveniente que el péndulo tenga el mayor largo posible y se lo haga oscilar con una amplitud angular inicial grande (mayor de 45o), de modo de lograr la mayor velocidad relativa durante el pasaje por delante del micrófono del ordenador, y aumentar la variación de frecuencia del sonido respecto a la fuente. Los efectos de pandeo perpendicular al plano de oscilación pueden minimizarse con la rigidez de la barra y el poco roce del cojinete del eje del péndulo.
2. Se configuran los teléfonos para que uno realice la emisión de un tono puro (frecuencia elegida) y al mismo tiempo mida la velocidad angular del péndulo, y el otro grabe el sonido. Se configura el micrófono fijo al laboratorio para grabar la señal de audio con el ordenador.
3. Se inician las mediciones de forma sincronizada y se libera el péndulo para que comience a oscilar, dejando que realice varias oscilaciones antes de detener la recolección.
4. Se procesan los datos del experimento: se representa gráficamente ω(velocidad angular) z(t ) y de aquí se obtiene θ (t ) usando una hoja de cálculo. Las señales medidas se procesan para obtener, para cada señal, su espectro, es decir la f(t). En la obtención de f(t) hay que prestar atención al correcto uso del signo de la ecuación (12) dado que el signo de la velocidad angular en general
no acompaña el acercamiento/alejamiento.
5. Finalmente se comparan los valores medidos de fexp (t), con las predicciones teóricas, obtenidas por la ecuación (12), utilizando la velocidad del sonido, c , a la temperatura T del laboratorio. En nuestro caso, T=292 K (equivalente a 19 oC)".(p.641)

  Por otra parte  tambien existen propuestas  que no dejan de  ser  innovadoras  a pesar  de usar  pocos  elementos  o  elementos muy rudimentarios , como por  ejempo Balukovic,Slisko &Corona(2015) plantean un experimento para contextualizar el tema de la caida libre usando botellas PET , camaras , agua , lapiz  y papel , ellos  buscan  emplear  el video  de otra  forma  que no fuese  para divulgar  algo , entonces  ellos proponen lo siguiente para calcular la  velocidad inicial de  salida del agua por un orifico hecho en la base de una  botella PET con agua:
 "Para la discusión que viene después, es importante estimar el valor de la velocidad de salida del chorro. En el ejemplo presentado aquí, el nivel del agua respecto al orificio por el que sale el chorro al momento de la fotografía es de h=5.6 cm, por lo tanto, el valor teórico de la velocidad de salida del agua, calculado según la fórmula de Torricelli es v teo =1.05 m/s . Este valor coincide razonablemente bien con el valor experimental v exp =0.92 m/s , obtenido a partir de las características geométricas del chorro medidas en la fotografía.Conociendo la altura del orificio, y=4.2 cm , y el alcance horizontal del chorro en el nivel de la base de la lata, x =8.5 cm , el valor experimental de su velocidad de salida se calcula segúna fórmula vexp =x √ g /(2 y)".(p.594)
Simulacion Estocastica:

para poder argumentar  sobre  la simulacion estocastica es conveniente  definir el concepto de modelo  y variables  aleatorias, cuales  tipos de modelos  son mas usados como se definen las variables aleatorias y como  pueden ser usadas  en  las simulaciones , sus alcances,sus fortalezas y su punto debiles.
entre las motivaciones para el uso de modelo y modelado de fenomenos y eventos naturales de acuerdo  a Harrison&Treagust(2000) estan  las imposiblidad de reproducir eventos  que ya sucedieron o son fenomenos naturales  que  por su peligrosidad o costos implicitos tienen restricciones economicas y de seguridad. Siendo consecuente con esta tesis Harrison&Treagust(2000) en primer lugar  define los modelos como analogicos debido a que buscan semenzanjas  con  los aspectos de la realidad que se quieren representar ,

 ademas estos pueden ser concretos , abstractos  o teoricos segun las nesesidades del propio autor  o las nesesidades de la audiencia a la que se dirigen, tambien existen modelos cientificos  y modelos para la enseñanza de las ciencias   sin embargo  a pesar  de  sus diferencias  todos son herramientas claves para favorecer el pensamiento y trabajo cientifico en si mismo
Tipos de modelos analogicos segun Harrison & Treagust(2000)

segun lo descrito  por los autores existen 10 tipos de modelos analogicos,los cuales se denominan asi dado a la gran cantidad de semejanzas o las relaciones que se pretenden establecer entre el modelo y el objeto; los modelos  analogicos se pueden clasificar  en:

1.modelos a escalas: generalmente se usan para representart animales,aves ,carros ,casas etc .la utilidad  de  estos  esta  orientada a representar aspectos externos como la forma y  el color o extrucutura , estos modelos raravez  muestran la configuracion interna, no estan hechos del mismo material del objetivo. estos  modelos a escalas ggenralmente son juguetes o algo parecidos , puede  que el realismo aparente  oculte  aspectos o marque diferencias entre el modelo y el objeto.
2.modelos pedagogicos analogos: todos los  modelos  incluidos  en esta categoria  son empleados para enseñar y aprender conceptos desde el mas basico al mas complejo. son llamados analogos  por la gran cantidad de informacion que comparte  con el objeto  y pedagogico  porque  a menudo son usados para aspectos didacticos de la docencia, segun los autores  una definiicon mas precisa seria:

"(Keenan et al. 1980). los  modelos analogicos  reflejan correspóndencias punto a punto  entre la analogia y el objetivo para ciertos atributos,Los atribiutos analogos a menudo son sobre simplificados o exagerados(atomos son esferas solidas,los enlaces son palillos uniendo esferas) para resaltar atributos conceptuales .Esta categoria es ahora elaborada como :

modelos analogicos pedagogicos que construyen conocimiento conceptual"(p.1015)
3.Modelos Iconicos o Simbolicos:En quimica  un ejemplo de modelo  iconico o simbolico  lo tenemos  en las formulas y reaciones  quimicas de los compuestos las cuales ademas estan embebidas  en un lenguaje  quimico . comunmente los estudiantes  y algunos profesores  inexpertos  asumen  que  las formulas quimicas representan a los atomos reales  en sus contexto , sin embargo la interpretacion real de estas herramientas  del lenguaje quimico  es que favorecen la compresion comportandose como modelos explicatorios o coumnicativos.
al respecto a este tipo de modelos analogicos Siodłak(2013) utilizo tapas de gasesosa tipo rosca pegados con polimeros sinteticos  se pueden unir  hasta formar estructuras complejas como la de los modelos del fullereno y el diamante , posteriormente  el mismo autor Siodłak(2016)  uso  el mismo material con un conector  mas resistentes tales como alambres delgados , tuercas y tornillos de 3mm confieriendole mayor rigidez a las estructuras  logrando mayor complejidad en las estructuras

4.Modelos matematicos: Algunas  propiedades fisicas(x=v*t) , quimicas(p*v=R*n*T) y fisico-quimicas() de la materia pueden ser representados mediante simbologia  matematica , usualmente representan  relaciones entre variables o magnitudes, de todas las tipologias de modelos  son los mas precisos,abstractos pero ademas con un gran poder predictivo, algunos como F=m*a representan la relacion entre fuerza, masa y aceleracion en condiciones de no friccion , lo cual en los aspectos practicos resulta un poco ideal debido a que esas condiciones no son comunes en la naturaleza , debido  a su complejidad y abstraccion nesesitan conveciones y notas donde se expliquen los significados de las variables y sus relaciones.
5.Modelos teoricos:

Bibliografia.
Balukovic, J., Slisko, J., & Corona Cruz, A. (2015). ¿ Cómo deja de fluir un chorro de agua de un recipiente en caída libre?.

Chirino, S. A., Rodríguez, N. P., & Rodríguez, G. A. (2015). Aprendizaje de contenidos de óptica geométrica utilizando software didáctico. Revista de Enseñanza de la Física, 27(2), 37-44.

Di Laccio, J. L., Vitale, G., Alonso-Suárez, R., Pérez, N., & Gil, S. (2017). Estudio del efecto Doppler utilizando teléfonos inteligentes. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 14(3).

Domènech-Casal, J., Gasco, J., Royo, P., & Vilches, S. (2018). Proyecto CRASH: enseñando cinemática y dinámica en el contexto del análisis pericial de accidentes. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 15(2), 2103.

Evans, J. R. (2000). Spreadsheets as a tool for teaching simulation. Informs transactions on education, 1(1), 27-37.


Rotgé, H. G. R. (2016). Taller: La computadora en el Laboratorio. Latin-American Journal of Physics Education, 10(4), 24.

Siodłak, D. (2013). Building molecular models using screw-on bottle caps. Journal of Chemical Education, 90(9), 1247-1249.

Siodłak, D. (2016). Building Large Molecular Models with Plastic Screw-On Bottle Caps and Sturdy Connectors. Journal of Chemical Education, 94(2), 256-259.
Gil, S., & Di Laccio, J. (2017). Smartphone una herramienta de laboratorio y aprendizaje: laboratorios de bajo costo para el aprendizaje de las ciencias. Latin-American Journal of Physics Education, 11(1), 5.

Harrison, A. G., & Treagust, D. F. (2000). A typology of school science models. International Journal of Science Education, 22(9), 1011-1026.


Hergemöller, T., & Laumann, D. (2017). Smartphone Magnification Attachment: Microscope or Magnifying Glass. The Physics Teacher, 55, 361-364.

Langendorf, R. E., & Strode, P. K. (2017). Using Spreadsheets to Simulate an Evolving Population. The American Biology Teacher, 79(8), 635-643.

Martínez Pérez, J. E. (2015). Obtención del valor de la aceleración de la gravedad en el laboratorio de física. Experiencia comparativa del sensor de un teléfono celular inteligente y el péndulo simple.

Muñoz, P. M., & Riveros, F. C. Diseño de simulaciones numéricas en hoja de cálculo para estudiantes de preparatoria. Revista de Enseñanza de la Física, 29(1), 51-70.
Velasco, J., & Buteler, L. (2017). Simulaciones computacionales en la enseñanza de la física. Enseñanza de las ciencias, 35(2), 0161-178.

Weiss, C. J. (2017). Scientific Computing for Chemists: An Undergraduate Course in Simulations, Data Processing, and Visualization. Journal of Chemical Education, 94(5), 592-597.

martes, 20 de septiembre de 2016

colorimetro con diodos led a bajo costo(revision de paper


un  colorímetro es instrumento  empleado en análisis  químico  para cuantificar una  sustancia coloreada en una solución,mediante la aplicación de  la ley de BEER-LAMBERT para esto  se hace reaccionar  la sustancia de interés   con otra  para que  forme un complejo coloreado ,a  dicho  sistema  se  somete  a una luz  de una  longitud de onda apropiada del espectro electromagnético visible y UV

hace unos  años  en vista de costos  prohibitivos  de algunos  instrumentos  de  laboratorio  en especial de laboratorio clínico en especial  si eres  un estudiante  con muchas  ganas de aprender   pero con los bolsillos  vacios . entonces me  puse  en la tarea de investigar  sobre la posibilidad   de  construir  algunos   de esos   equipos   con  algunas  herramientas  comunes  y otras  no tan comunes, lo cierto es  que  ciertas   tecnologías   como la de los diodos LEDs(light-emitting diode) , las impresiones  3d  y los microcontroladores  hacen posible  cualquier aplicacion  que  uno  como analista pueda  soñar, este  es el caso de la  colorimetro. lo  cierto es   es que  algunos  científicos y profesores  de otras latitudes   ya  habían  avanzado en  este tema por lo  que  yo  me limite   tan solo  a  hacer una revision  bibliográfica  y   tomar  de la red  lo mas  relevante para  lograr  el objetivo propuesto.

para poder  entender  la tecnología  LED es necesario entender algunos  conceptos    sobre  semiconductores.sin embargo antes de entrar  a estudiar la estructura de  un semiconductor y  en especial la estructura de  un diodo LED cabe  resaltar que  los  diodos LED ademas de ser buenas  fuentes emisoras de luz , también se pueden emplear como  sensores de luz  , debido  al fenómeno fotoeléctrico  que  presentan  todos  los  semiconductores , situación que resulta  favorable  para poder  construir  un colorímetro  , que al interior de sus componentes  tienen una fuente de emisora de luz  fija  , y  un monocromador  que permite escoger el color  o la longitud de onda apropiada para  poder  cuantificar la sustancia  en cuestión.
dada  la  masificación  y  el bajo  costo de los diodos  LEDS  lo cual los hace  ideales  para este  tipo   de desarrollo por otro lado con los  cuidados adecuados y el voltaje  correcto un diodo  led  puede  tener  una  la larga vida , por esta circunstancias  algunos autores  como  Wang, Rodríguez Núñez, Maxwell, & Algar(2016) los emplearon como piedras angulares de  sus  prototipos de muy bajo costo que incluían  cinta eléctrica, parafina,viales de vidrio,cinta térmica , palillos de copitos de algodón, pegamento epoxico(pegatodo), cables UTP y 2 diodos leds uno  emisor y otro detector entre otros materiales , como podemos  ver  de muy facil acceso para todo tipo de publico y cualquier  nivel academico con un minimo de conocimiento de los  conceptos  expuestos. sin embargo  existen otras configuraciones donde pueden emplearse otro  tipo componentes optoelectronicos entre  los  que pueden citarse  , las resistencias LDR, los fototransistores,fotodiodos (O’Toole & Diamond, 2008)


otro elemento importante para poder  entender  y consecuentemente poder construir  un colorímetro es  comprender  la ley de BEER-LAMBERT  el corazón de este principio  tiene  que  ver con que un haz de luz que se hace  atravesar una   muestra la cual absorbe una  pequeña  porción de  ese haz de luz , a esto se le  llama  absorbancia de la muestra  entonces  dicha  absorbancia  guarda  una  relación de proporcionalidad directa  con la concetracion de la  solución coloreada, es decir  cuando  la solución es muy diluida la solución  sin importar  el color  sera transparente  y permitirá  que la mayoría de  los rayos de luz atraviesen pero cuando  esta  muy concentrada no permitirá  el paso  de los  rayos de luz, por  otro lado  asumiendo  que luz  es una  onda  y  que la luz blanca esta  constituida  por otras ondas luminosas de  diferentes longitudes de onda como  lo  propuso  james  maxwell o colores como  ya  ha sido demostrado por Isaac Newton  en su tratado opticks , entonces  tenemos  que  cada color  tiene un intervalo  de longitudes de ondas  asociado



entonces siguiendo este  orden de ideas una  solución  coloreada según la ley de BEER-LAMBERT  tendrá  una  absorción  mejor  para  un  rayo de luz  de cierto  color , es decir  para ciertas longitudes de ondas del espectro  electromagnético  visible, una forma  fácil y didáctica  de  escoger  el intervalo  de longitudes  de ondas donde  tiene mayor  absorción de luz  es utilizar un circulo cromático  o circulo goethe


donde  la  longitud  de  onda  para ciertas  sustancias  coloreadas sera un haz de luz de  color  complementario a  la  solución según Kuntzleman & Jacobson(2016), sin embargo para mayor  precisión  en medidas es mejor hacer  una gráfica  o curva de absorción  cubriendo todo  el espectro  visible con un colorímetro  estándar, por otro lado  existen otra  variables  que  pueden afectar la  absorbancia de la muestra   como  por ejemplo  el tamaño  de  cubeta  que  sostiene  la muestra  o el material  del que esta  echa  la misma  que pueda ofrecer un  obstáculo  al paso  de  la luz, para mas ilustracion  les sugiero la siguiente animacion



comprendido  todo   esto   , estaría  demás  decir  que  que cada diodo led  de cierto color tiene  un  intervalo de longitudes de ondas  asociadas, incluso encontramos  LED  con longitudes de ondas  por  debajo  de 380 , aproximadamente  355nm  , que corresponden  a  una porción  del  espectro por debajo del violeta o ultravioleta, todavía  la  tecnología LED  es una  tecnología  en desarrollo  incluso en 2014  3 científicos  japoneses( Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura) ganaron el premio nobel  en física por desarrollar un LED  azul, en la red se pueden encontrar referencias  sobre algunos LED y especificaciones segun el fabricante















BIBLIOGRAFIA:
 
Kuntzleman, T. S., & Jacobson, E. C. (2016). Teaching Beer’s Law and Absorption Spectrophotometry with a Smart Phone: A Substantially Simplified Protocol. Journal of Chemical Education, 93(7), 1249-1252. http://doi.org/10.1021/acs.jchemed.5b00844
O’Toole, M., & Diamond, D. (2008). Absorbance Based Light Emitting Diode Optical Sensors and Sensing Devices. Sensors, 8(4), 2453-2479. http://doi.org/10.3390/s8042453
Mozo, J. D., Galan, M., & Roldán, E. (2001). Application of Light Emitting Diodes to Chemical Analysis: Determination of Copper in Water. Journal of Chemical Education, 78(3), 355. http://doi.org/10.1021/ed078p355
Wang, J. J., Rodríguez Núñez, J. R., Maxwell, E. J., & Algar, W. R. (2016). Build Your Own Photometer: A Guided-Inquiry Experiment To Introduce Analytical Instrumentation. Journal of Chemical Education, 93(1), 166-171. http://doi.org/10.1021/acs.jchemed.5b00426

jueves, 10 de septiembre de 2015

Algunas frutas como fuente de enzimas

sobre las enzimas se  ha escrito mucho , se sabe de  ellas  que son proteínas  y además pueden  catalizar  reacciones  químicas  ,  las  enzimas  tienen un origen biológico  y  están presentes en muchos  organismos y sistemas vivos, las  enzimas  son altamente  selectivas  sobre reacción  o sustancia  que actúan ,estas  reacciones  o sustancias reciben el nombre de sustratos.
Como todos  sospechamos    la  naturaleza , representada  en los  bosques , mares, montañas  y ríos entre otros, son una  gran despensa  de sustancias  químicas  tanto benéficas  y perjudiciales.Sin embargo se  sabe desde  tiempos  inmemoriales  que  ciertas  frutas, flores y  tubérculos   tienen  sustancias  químicas poderosas  como es el caso  de  la piña(anonus comosus) de la  cual se  extraen sus  zumos para  ablandar la  carne. Por otro lado se  sabe  de la piña que  contiene un tipo  de  enzima  especial  llamadas  cisteina proteasas  las cuales  se  han aislado y purificado  de diferentes partes de la planta  pero  la mayor  concentracion de este tipo de enzima  se encontró en el tallo de la planta(rowan 1990), tambien  se  ha  aislado y caracterizado   una enzima única  para  la piña  llamada  ananaina  , especialmente  del  tallo  de  esta bromelia(rowan 1988) ,  mas tarde  se aislo otra  enxima  en el tallo de  piña y se denomino  bromelaina, todas estas se consideran familia    de la papaína , solo con unos pocos aminoácidos de diferencia(Ritonja 1989)
otra  fruta  con  rica en  enzimas con actividad  proteolitica , es decir actúan sobre los enlaces peptídicos  de las  proteínas  separándolas en sus  aminoácidos   constituyentes es  la fruta de kiwi(actinidia  deliciosa) esta  fruta  originaria de china fue  bautizada  con el nombre característico en nueva zelanda, exite  literatura donde  relacionan  las actinidinas del kiwi y  mayor  aceleracion de  la digestion  en cerdos(Montoya 2014), la  actinidina tambien  es  una cistein proteasa  al igual  que la papaina  de la  papaya,esta  ultima  ha sido  muy  estudiada , incluso se  sabe  de ella la secuencia exacta de  aminoacidos  que la conforman(Mitchel 1970)






BIBLIOGRAFIA:

Carlos A. Montoya, Shane M. Rutherfurd, Trent D. Olson, Ajitpal S. Purba, Lynley N. Drummond, Mike J. Boland and Paul J. Moughan (2014). Actinidin from kiwifruit (Actinidia deliciosa cv. Hayward) increases the digestion and rate of gastric emptying of meat proteins in the growing pig . British Journal of Nutrition, 111, pp 957-967. doi:10.1017/S0007114513003401.

Chalabi M, Khademi F, Yarani R, Mostafaie A.Proteolytic activities of kiwifruit actinidin (Actinidia deliciosa cv. Hayward) on different fibrous and globular proteins: a comparative study of actinidin with papain.Appl Biochem Biotechnol. 2014 Apr;172(8):4025-37. doi: 10.1007/s12010-014-0812-7. Epub 2014 Mar 7.


Rowan AD, Buttle DJ, Barrett AJ.The cysteine proteinases of the pineapple plant.Biochem J. 1990 Mar 15;266(3):869-75.
Rowan AD, Buttle DJ, Barrett AJ.Ananain: a novel cysteine proteinase found in pineapple stem.Arch Biochem Biophys. 1988 Nov 15;267(1):262-70.


Ritonja, A, Rowan, A.D,Buttle, J.D,Rawlings, N.D, Turk, V,Barrett,J.A.1989.Stem bromelain: Amino acid sequence and implications for weak binding of cystatin.Volume 247, Issue 2, 24 April 1989, Pages 419–424





Mitchel RE, Chaiken IM, Smith EL.The complete amino acid sequence of papain. Additions and corrections.J Biol Chem. 1970 Jul 25;245(14):3485-92.






domingo, 21 de septiembre de 2014

Cambiando bombilla de un microscopio

Si  trabajas con microbiologia  o algo parecido  y   de repente  el microscopio  se te apaga repentinamente ademas por casualidad el servicio tecnico no lo tienes  a la mano ,  yo en este post  te dare uno tips  para poder dar  con el daño  y poder reparalo efectivamente , bueno en una situacion como esta  debes tener  en cuenta  varias posibilidades , por un lado es posible  que el transformador y el puente  rectificador del microscopio este dañado  en ese caso si dispones de  un cautin y desoldadora  pues simple cambiar  el circuito que regula  el voltaje de entrada  , de pronto se me ocurre adaptarle    un  circuito de una lampara ahorradora  de energia  que trabaja con voltajes similares  , debes saber algo de electronica    para poder hacer estas maniobras  , mas sin embargo muchas veces un daño de este tipo se debe a causas  mucho mas terrenales de lo uno piensa , como por ejmplo un cable de conexion a la red  electrica estropeado  en este caso debes probar  con otro cable  a ver si  el microscopio  enciende ,

si tienes  un pc  de escritorio  puedes probar cambiando los cables casi siempre son muy similares , la otra posibilidad  en este orden de ideas  es que  un elevacion de voltaje o una subita bajada del mismo   que  puede dañar  los fusibles  casi siempre traen  dos

en caso  de que  ninguna de las recomendaciones funcione  entonces     debe ser  que  se estropeo  la  bombilla  entonces procedemos  a  cambiarla , la mia  es una bombilla  de 6v y 20w modelo   7388  nikon Olimpus
mas sin embargo si no me entendieron mucho les dejo un video , en costeñol puro(Colombianos del Norte)


miércoles, 23 de julio de 2014

Utilizaciion de dispositivos moviles como material didactico y pedagogico en la enseñanza de la ciencias naturales

Objetivos:
-Investigar  y promover los posibles usos  de  las nuevas plataformas y dispositivos  moviles  para promoveer  el  conocimiento  significativo desde el aula ciencias  naturales  y sus diferentes asignaturas

Resumen

Bueno la  motivacion de  este  trabajo es integrar  las ciencias  naturales  con la Tecnologias  de la informatica y la comunicacion(TICS)  especialmente  facilitar la compresion   y aprehesion de los contenidos propuestos a traves   de  los dispositivos moviles y las aplicaciones  online  que se  ofrecen  en la red  mundial  de telecomunicaciones(internet) , esto se hace a traves  de  proyectos  academicos  con  amplia  duracion y  de forma asincronica o sincronica los jovenes desarrollan  los contenidos propuestos  previa  socializacion de los objetivos preliminares en aula de clase  como ejemplo  de  proyectos proponemos  una pequeña expedicion  botanica   donde los jovenes  ayudados de la realidad  aumentada y los codigos  QR sistematizan la informacion  sobre  la flora de  pitalito-huila  por otra parte  en la asignatura de fisica  a taves de las tablets y los smartphones  se desarrollan  algunos topicos  sobre dinamica y cinematica  , en la asignatura de quimica  ayudados  de artefactos faciles de construir y las tablet se capturan  espectros continuos  y discontinuos los cuales  se relacionan  con la materia  a  traves de procesos  deductivos e inductivos  que los propios estudiantes  hacen





martes, 19 de noviembre de 2013

Prendiendo un led con boton y arduino

bueno realmente soy nuevo en esto de la programacion  de microcontroladores con otras plataformas me parecieron bastante enredadas, especialmente  el lenguaje ensamblador  para cada marca el cual   nesesita una curva de apredisaje  muy  alta para  comprender  todo el funcionamiento de un nuevo  micro , con arduino  todo es mas intuitivo  y si tenemos conocimientos basicos  de algun lenguaje  de programacion como C++ o java  podemos  enseguida  a empezar a realizar montajes  en arduino,aqui en este pantallazo les comparto mi  humilde proyecto  que copie  de  otro video  de  codigofacilito sobre el tema


y aqui el video del moontaje como  tal

jueves, 31 de octubre de 2013

Destilacion artezanal de vino

bueno   en el  presente trabajo   les  comparto  una  practica  que hicimos con el grado  11  del colegio  montessori jornada tarde , el cual tiene  por proposito  llevar  a la practica algunos conceptos vistos  en el aula  como por ejemplo  la  propiedades fisicas  de los alcoholes y  como estos datos de los diferentes  alcoholes no ayudan a hacer una destilacion fraccionada  de los mismos. por otro lado  utilizamos  el procedimiento de la destilacion  que  se fundamenta  en algunas cualidades fisicas   de  ls mezclas homogeneas como por ejemplo  los diferentes puntos de ebullicion  cuando  tanto el solvente o sustancia  en mayor proporcion y el soluto o sustancia  presente  en menor  proporcion en la mezcla, como es el caso  del vino y la cerveza  que tiene  concentraciones bajas de alcohol

jueves, 5 de septiembre de 2013

Pinturas Digitales agosto-septiembre 2013

Bueno en estos dias  he estado muy inquieto  con el Photoshop  y  el Mypaint y esto es   lo  que  he  producido  hasta el momento
Para estos dos paisajes me inspire en fotos de paisajes  que saque de colecciones    de deviantart

estos vasos  lo hice obervando directamente  la naturaleza  , los pinte con una tabla digitalizadora  y  el programa Photoshop


para este gallito sui  me inspire en fotos sacadas  de internet  el medio utilizado fue photoshop
  
esta pintura  la volvi a retomar de viejos bocetos  que  habia  hecho , la modelo es mi madre 
este paisaje  lo hice inspirado en una foto de  las colecciones que se ofrecen gratuitas en deviantart ,tambien se  realizo en photoshop


miércoles, 28 de agosto de 2013

Como lograr el color y tonos de la piel(tanto para pintura tradional como digital)

Bueno   mirando  esa gran pagina para la comunidad de  artistas  llamada www.deviantart.com y en especial un articulo  que escribio el  artista  Lauren K.Cannon ,que basicamente es  un tutorial  sobre los tonos de la piel  con el unico  inconveniente  que  esta escrito en ingles , pero a pesar de todo  me  resulto  muy  util  , por esa razon   me propuse  a traducirlo para que todos los hablamos español  como  lengua materna lo entendiesemos, por otro lado  tambien le    agregare  unas cuantas anotaciones segun mi experiencia personal  para enriquecer  todo mucho mas.
bueno  primero que  todo  no podemos entender la piel  como  una superfice plana ni  tampoco    uniforme  , y eso es lo que la hace al mismo tiempo  preciosa  y tan compleja  de  dibujar y pintar  para   un ojo no entrenado. bueno entrando en materia  distingamos  varias zonas  o areas de color  que  son  comunes  cuando  hablamos de cualquier  tono  de piel , bien sea  morena , amarilla , caucasica   o trigueña e  incluso  palida  como el tono de piel  de una persona  enferma  o  lozana    como   la de un vampiro y estas  son los medios tonos, los tonos de base, los tonos oscuros  o sombras , las  zonas de luz intesa o luces altas, luz muy intensa o  alta intesidad de luz(maxima)  y las zonas calidas , entonces  unas  vez caracterizadas  cada zona de  color  en la piel entonces entremos en  detalles  y  a definirlas en profundidad.

MEDIOS TONOS:buenos los tonos medios o medios tonos(en verdad  da igual) le dan el color  caracteristico a la  piel aunque  no es el mismo color piel , este debe incluir un rango variado de  tonos  con  saturaciones , matices y valores   muy similares al color  de piel  o color base . la saturacion  de los medios tonos  debe estar bastante baja  en comparacion al color  base. a veces  se tiende a  cometer un error  muy comun  el cual es hacer los colores  medios tonos  tan naranjados, o muy rosados  y en general  con  tonos   muy saturados.vean como se  fue complicando esto  ahora tengo  otros  conceptos como por ejemplo saturacion y matices   que logicamente tendre  que explicar. imaginemos  que  matiz  de un color es la tendencia  que el mismo tiene  hacia  los colores basicos  , entonces  de esta  forma  tendremos  azules verdosos , es decir  un azul  con una  tendencia  a  verde  , esa tendencia seria su matiz


  y por  tanto  la  saturacion seria  la  intensidad  de ese mismo matiz  y lo contario  a  un color intenso seria  un color gris u oscuro, por ejemplo  la saturacion del  rojo de  un tomate  es alta por  que ese mismo matiz  rojo alcanza  sus maximos niveles en comparacion  a  un rojo carmin  caracteristico de la sangre  el cual es un poco  mas opaco
ahora el valor de  un color  es  un concepto que tiene  que  ver  con   el grado de luminosidad   o  de oscuridad del mismo , es decir que tanto  blanco   y  de negro  pueda tener un color  , por esta razon  los  tonos de saturacion al  hacer  una foto  monocromatica   se puede  traducir  a  valores  de blanco  y negro(por ejemplo tambien  puede ser tambien en  tonos sepia  o sanguina)  respectivo  a cada  color de forma muy precisa
ahora  que  ya medio aclaramos estos conceptos  podemos  pasar    a mirar  un poco  los tonos  medios o medios-tonos de la piel  que les prepare  en la siguiente foto
analicen  que tienen  algo de rojo(matiz rojo) pero  la saturacion no es muy alta  como en  un tomate , tambien los valores  son bajos.

TONO BASE:los podriamos describir  como  el mas medio de todos  lo medios-tonos en la piel.todos los demas tonos de esta,se construiran en base a este
TONOS OSCUROS  O TONOS SOMBRAS:bueno esto  es muy  claro e intuitivo , pues los tonos oscuros   corresponden  a las zonas mas oscura de la piel  o  en su defecto  a las  zonas que  proyectan sombras respecto a la fuente de luz, por ejemplo   si alguien, se  para  al sol de medio dia, cuando la luz natural esta en su maxima altura ,  los volumenes de la nariz  y el labio  superior  proyectaran sombras y  se deben utilizar los tonos oscuros  apropiados , estos  tonos  como se habia dicho antes se construyen a partir   del  tono base , pero  con la diferencia  que estos ultimos son mucho mas saturados, tampoco  son  areas de colores uniformes  y consistententes  y varia mucho  dependiendo  del  efecto de profundidad  que  quieras darles a los volumenes, estos  tonos son importantes para lograruna figura  muy cercana  a la representacion  de  la imagen real


TONOS DE  ALTA LUMINOSIDAD: tambien  conocidas  comos luses altas,corresponde  a  zonas  de color  muy brillantes  en un objeto, otra forma de entenderlos  es  como las zonas  que capturan mas luz  en un objeto o cuerpo, esta  zona  es mucho mas  brillante  que los medios tonos o  tonos medios  y  tonos oscuros, estas  pueden variar tanto  como en el brillo   y los matices para lograr acabados  mas convincentes  y consecuentes con  la figura que se quiere  representar
TONOS  DE MUY ALTA LUMINOSIDAD:estas zonas corresponden   a zonas  donde el brillo es tan fuerte,  que recibe  mas iluminacion de  la comun,  esto puede  deberse a zonas  o gotas de grasa  que son altamente refriegentes , a menudos  estas zonas las encontramos en la  nariz   y  la parte superior  del labio, se recomienda solo utilizarlos  cuando este  seguro de distinguirlos  de  los normales  tonos de alta luminosidad




TONOS CALIDOS:son aquellos  tonos  que le  dan  vida y vivacidad  a la piel, por ejemplo  estos son los  colores  que  ruborizan tus mejillas,ademas le dan el aspecto un poco  rojizo  a  las rodillas  y plantas de los pies   .estos tonos son altamente saturados incluyen el rosado, naranja y el rojo. no se  recomienda   usarlos  todos  sobre  la piel  sino mas  bien hay  que darle  un uso  muy audaz  ,  para  que no  terminemos   sobre saturando  nuestra representacion de la piel

aunque en la practica estos colores pueden variar  un poco, pero no tanto dependiendo del tono de piel de la persona  que desees retratar o el grado  de perpectiva atmosferica(mas tarde les hablare de la perpectiva atmosferica) , que tambien juega un papel importante   en la pintura y la teoria del color  en general, bueno  y ahora poniendo en  practica  estos conocimientos utilizaremos  una pintura del pintor  Iman Maleky
y a continuacion  la pintura  con los  tonos  correctos , para  esto me tome  ciertas  licencias  y  modifique un poco la hermoza pintura