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Los experimentos con calculadoras para diferentes categorías científicas son fundamentalmente diferentes

julio 3, 2020
profesor-de-matematicas - matematicas

Uno se preguntaría cómo deberíamos clasificar las matemáticas. ¿Deberíamos clasificarlo en la categoría de ciencia y tecnología o ingeniería o debería tener una categoría separada? De hecho, existe una relación muy grande entre estos campos y las matemáticas juegan un papel fundamental en los avances de estas ciencias. Sin embargo, las matemáticas son fundamentalmente diferentes en la forma en que se abordan. Se aborda de una manera que es apropiada a la de la ciencia y su objetivo es contradictorio con el objetivo de la ciencia.

Estas diferencias entre matemática, ciencia y tecnología e ingeniería exigen que las calculadoras de software matemático, que se utilizan para apoyar la investigación o las que se utilizan para forzar la comprensión de los conceptos, se utilicen de manera diferente para cada campo De hecho, todos los campos pueden usar las mismas calculadoras de software, pero cada uno debe configurar sus experimentos para que se ajusten a sus objetivos. Esto tiene sentido porque las fórmulas matemáticas son universales y son las mismas para todos, pero las aplicaciones son diferentes y numerosas. Revisaremos las diferencias fundamentales entre estos campos y explicaremos cómo podemos usar calculadoras de software de manera diferente con cada campo. Esto es para lograr el mejor beneficio de las herramientas de la calculadora.

Como dijimos desde el principio, las matemáticas son lo opuesto a la ciencia en el enfoque. En matemáticas todo se da desde el principio. Se da la regla y procedes tratando de probar teoremas. La trampa es asumir que una regla para demostrar requiere un cerebro agudo. La idea fundamental de crear experimentos de laboratorio utilizando calculadoras de software para dicha clase de matemáticas es que debe establecer experimentos para probar la validez de las reglas y ver si los resultados son razonables. Los estudiantes deben pensar solo en números puros y ecuaciones.

En física observamos un fenómeno y vemos qué reglas sigue. Luego vemos en qué modelo matemático podemos ponerlo. Por lo general, es muy complicado porque muchos de los factores que afectan el fenómeno pueden ser desconocidos para nosotros y generalmente hay muchos niveles de incertidumbre. Esto significa que la respuesta generalmente no será una respuesta perfecta, sino que será una aproximación. Mediante la experimentación y el ensayo y error podemos descubrir si la aproximación está en una tolerancia aceptable de la situación de la vida real. Entonces y solo entonces podemos adoptar la regla. Los experimentos de laboratorio que usan calculadoras para el entrenamiento de física son completamente diferentes de los del entrenamiento de matemáticas. Los estudiantes deben realizar un experimento sobre el fenómeno y registrar el resultado. Deben usar la regla que crearon y usar la calculadora y comparar la salida de la calculadora con datos reales. También deben usar la calculadora para encontrar el porcentaje de error y la desviación estándar. También pueden usar la ayuda de una calculadora de álgebra para trazar los datos experimentales y derivar una ecuación a partir de los datos experimentales y ver si la ecuación coincide con la ecuación que crearon.

La ingeniería, por otro lado, está orientada a la aplicación. Cuando los científicos estudian mucho un fenómeno durante muchos años y existen reglas confiables que lo representan y estas reglas muestran que este fenómeno es de valor industrial o militar, este fenómeno se entrega a la ingeniería. Se convierte en un producto en la industria. La tecnología se hace pública y se enseña en las escuelas de ingeniería de todo el mundo. Ahora estamos listos para ver cómo podemos usar calculadoras de software para preparar experimentos de laboratorio para ingenieros. Uno tiene que saber que los ingenieros están diseñando un producto y quieren que este producto tenga las características más deseables. Lo que les muestra que este producto tiene una característica más deseable que otra es la salida de ecuaciones de diseño cuando conectan los valores adecuados para obtener una buena salida. Lo mejor para ellos es experimentar con las calculadoras conectando valores y verificando la salida para ver qué entrada produce el mejor diseño.

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