Enseñanza del Cálculo Vectorial en carreras de Ingeniería

Viviana Angélica  Costa

Viviana Angélica Costa Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de la Plata, Argentina. https://orcid.org/0000-0003-1782-5378

Palabras clave: Cálculo Vectorial, campo vectorial, enseñanza y aprendizaje en carreras de ingeniería, motivación, aprendizaje significativo, estrategia didáctica

Resumen

Este artículo destaca la importancia del Cálculo Vectorial, en especial los conceptos de campo vectorial, rotor, divergencia, flujo y circulación, como una herramienta matemática fundamental con amplias aplicaciones en diversas disciplinas de ingeniería y física. Se enfatiza el papel crucial de una comprensión profunda para abordar fenómenos físicos complejos y modelar sistemas multidimensionales. El estudio evalúa la efectividad de una estrategia didáctica que vincula conceptos matemáticos con escenarios de ingeniería del mundo real para mejorar el aprendizaje y la comprensión de los estudiantes. Además, se destaca cómo la estrategia fomenta la motivación, la participación activa y la conexión significativa de
los conocimientos adquiridos, preparando así a futuros ingenieros para enfrentar desafíos profesionales futuros.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Biografía del autor/a

Viviana Angélica Costa, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de la Plata, Argentina.

Doctora en Enseñanza de las Ciencias (Mención Matemática),
Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos
Aires, Argentina. Magister en Simulación Numérica y Control, Facultad de Ingeniería,
Universidad de Buenos Aires. Licenciada en Matemática, Facultad de Ciencias Exactas,
Universidad Nacional de La Plata. Coordinadora de la UIDET Investigación en
Metodologías Alternativas para la Enseñanza de las Ciencias, Facultad de Ingeniería,
Universidad Nacional de la Plata (IMApEC). Profesora Titular Dedicación Exclusiva,
Cátedra de Matemática B del Departamento de Ciencias Básicas, Profesora Adjunta Dedicación Simple, Cátedra
de matemática I del Departamento de Turismo, Facultad de Ciencias Económicas,
Universidad Nacional de La Plata, Argentina. Integrante del Núcleo De Investigación en
Educación en Ciencia y Tecnología (NIECyT), Universidad Nacional del Centro, Argentina.
Editora y Directora de la Revista UNIÓN en el período 2021-2023.
Correo electrónico: vacosta@ing.unlp.edu.ar

Citas

Ausubel, D. (1983). Teoría del aprendizaje significativo. Fascículos de CEIF, 1(1-10),1-10.

Baily, C., Bollen, L., Pattie, A., Van Kampen, P., & De Cock, M. (2015). Student thinking about the divergence and curl in mathematics and physics contexts. arXivpreprint arXiv:1507.00849.

Bayés, A., & Costa, V. A. (2023). Recursos educativos en GeoGebra para su uso en dispositivos móviles. UNIÓN-REVISTA IBEROAMERICANA DE EDUCACIÓN MATEMÁTICA, 19(68).

Boekaerts, M. (2002). Motivar para aprender. Serie prácticas educativas.

Bollen, L., Van Kampen, P., & De Cock, M. (2015). Students’ difficulties with vector calculus in electrodynamics. Physical Review Special Topics-Physics Education Research, 11(2), 020129.

Caballero, P. V., Palencia, J. L. D., & Redondo, A. N. (2022). Propuesta metodológica para el aprendizaje significativo de la circulación de campos vectoriales en ingenieros. In Nuevos enfoques en innovación educativa y transferencia de conocimiento: aplicación en ingenierías y enseñanza STEM (pp. 84-104).Dykinson.

Camarera, G. P. (2009). La matemática en el contexto de las ciencias, Innovación educativa, 9, (48), 15-25. Instituto Politécnico Nacional de México.

Costa, V. (2013). Aspectos destacados de las teorías cognitivas del aprendizaje, como estrategias didácticas para la enseñanza y aprendizaje de conceptos del Cálculo Vectorial. En Flores, Rebeca (Ed.), Acta Latinoamericana de Matemática Educativa (pp. 513-521). México, DF: Comité Latinoamericano de Matemática Educativa. http://funes.uniandes.edu.co/4079/

Costa, V. A. (2022). Recorrido de estudio e investigación codisciplinar en la universidad para la enseñanza del cálculo vectorial en carreras de Ingeniería. https://repositoriosdigitales.mincyt.gob.ar/vufind/Record/RIDUNICEN_d697af1c7a70fe52b68899fd7da52992

Costa, V. (2024). Libro de Cátedra- Matemática B. Facultad de Ingeniería de la UNLP.

https://www1.ing.unlp.edu.ar/catedras/F0302/descargar.php?secc=0&id=F0302&id_inc=63710

Costa, V. A., & Arlego, M. (2013). El rol de la historia de las ciencias en la enseñanza del Cálculo Vectorial en carreras de Ingeniería. UNIÓN - Revista Iberoamericana de Educación Matemática, 9(36). Recuperado a partir de

http://revistaunion.org/index.php/UNION/article/view/756

Costa, V. A., Arlego, M. J. F., & Otero, R. (2014). Enseñanza del Cálculo Vectorial en la Universidad: propuesta de Recorridos de Estudio e Investigación. Revista de formación e innovación educativa universitaria, 7.

Costa, V. A., Arlego, M. J. F., & Otero, M. R. (2015). Las dialécticas en un Recorrido de Estudio e Investigación para la enseñanza del Cálculo Vectorial en la Universidad.

Costa, V. A., Di Domenicantonio, R. M., Prodanoff, F., Tolosa, E., & Guarepi, V.(2008). Acciones interdisciplinarias entre matemática y física para mejorar la enseñanza y aprendizaje del cálculo vectorial. In Libro digital del VI Congreso Argentino de Enseñanza de la Ingeniería, Formando al Ingeniero del siglo XXI. Facultad de Ingeniería e Informática, de la Universidad Católica de Salta y Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Salta. Editorial de la Universidad Nacional de Salta.

del Río, L. S. (2020). Recursos para la enseñanza del Cálculo basados en GeoGebra. Revista do Instituto GeoGebra Internacional de São Paulo, 9(1), 120-131.

del Rio, L. S. (2016). GeoGebra. Libro GeoGebra. Parte 1. https://www.geogebra.org/m/QfQMfsD3

del Rio, L. S. (2016). GeoGebra. Libro GeoGebra. Parte 2. https://www.geogebra.org/m/BkpUstj9

Dunn, J. W. & Barbanel, J. (2000). One model for an integrated math/physics course focusing on electricity and magnetism and related calculus topics. American Journal of Physics. American Association of Physics Teachers. 68 (8), 749.

Flores, J. F. (2017). Estrategias didácticas para el aprendizaje significativo en contextos universitarios. Universidad de Concepción. Unidad de Investigación y Desarrollo Docente.

Galindo Rivera, O. A. y Falk de Losada, M. (2022). Sobre los modos de pensamiento vectorial vía resolución de problemas. Matemáticas, Educación y Sociedad, 6(1),1-18.

Gascón, J. (2009). El problema de la Educación Matemática entre la Secundaria y la Universidad. Educação Matemática Pesquisa, 11(2): 273-302.

Giménez, C. A., & Machın, M. C. (2003). Sobre la investigación en didáctica del análisis matemático. Edición Especial: Educación Matemática, 135.

Godfred, A., Bayaga, A., & Bosse, M. J. (2021). Analysis of rural-based pre-service teachers spatial-visualisation skills in problem solving in vector calculus using MATLAB. International Journal of Emerging Technologies in Learning, 16(10), 149-150.

Hidalgo, R. R., Lezama, J., & Rios, R. P. (2022). Desarrollo del pensamiento Infinitesimal Leibniziano en una propuesta didáctica del cálculo para ingeniería. Latin-American Journal of Physics Education, 16(1), 14.

Kümmerer, B. (2002). The teaching and learning of mathematics at university level. An ICMI Study. D. Holton. Kluwer Academic Publishers New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow, 321-334.

Lohgheswary, N., Nopiah, Z. M., Aziz, A. A., & Zakaria, E. (2018). Identifying vector calculus topics for innovative teaching via computational tools. Turkish Online Journal Of Design Art And Communication, 8(9), 1121-1129.

Marsden, J. E., Tromba, A. J., & Mateos, M. L. (1991). Cálculo Vectorial (Vol. 69). México: Addison-Wesley Iberoamericana.

Moscato, R. (2006). La articulación, un problema de la escuela. 1° Jornada de instituciones educativas de prosed. www.uca.edu.ar/esp/sec-fpsicologia/esp/docs-prosed/ijornada/documentos/moscato.pdf

Pacheco-Carrascal, N. (2016). La motivación y las matemáticas. Eco Matemático Journal of Mathematical Sciences, 7(1), 149-158.

Padayachee, P. (2020). Discussion Forums in Vector Calculus: Reflecting on the quality of engineering students’ online interactions. In 2020 IFEES World Engineering Education Forum-Global Engineering Deans Council (WEEF-GEDC) (pp. 1-6). IEEE.

Padayachee, P., & khemane, T. (2023). Unlocking Complex Vector Calculus Concepts For Engineering Students Using Geogebra.

Páez, O. (2011). Las competencias para el ingreso y para la permanencia en el primer año de las carreras de ingeniería, una mirada integradora desde una actividad profesional. I Jornada de Enseñanza de la Ingeniería. Facultad Regional Buenos Aires, Sede Campus. Libro de Resúmenes. http://sistemas.unla.edu.ar/sistemas/gisi/papers/JEIN-2011-124.pdf

Sáchica-Castillo, J. (2019). El laboratorio de física como escenario para la construcción de los conceptos divergencia y rotacional. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/75552

Thabiso, K., Pragashni, P., & Corrinne, S. (2024). Students’ Understanding of Stokes’ Theorem in Vector Calculus. IEEE Transactions on Education.

Venkatarayalu, N. (2018). Interactive Visualization-Based E-learning Aids for Vector Calculus. In 2018 IEEE International Conference on Teaching, Assessment, and Learning for Engineering (TALE) (pp. 725-729). IEEE.

Willcox, K. & Bounova, G. (2004). Mathematics in Engineering: Identifying, Enhancing and Linking the Implicit Mathematics Curriculum. Proceedings of the 2004 American Society for Engineering Education Annual Conference & Exposition, Copyright 2004. American Society for Engineering Education.

Wortley, C. (2012). La articulación: algunas ideas para reflexionar. Ministerio de Educación, Cultura, Ciencia y Tecnología. Argentina.

Zuñiga, S. L. (2007). El cálculo en carreras de ingeniería: un estudio cognitivo. Revista Latinoamericana de Investigación en Matemática Educativa [en línea]. 10, (1), 145-155.