Unidad 2: Proceso de Construccin de Materiales de Didcticos

Investigacin exploratoriaCiro Espinoza Montes1EscenarioDescribir el funcionamiento del Sistema de Iluminacin Fotovoltaica y determinar problemas de nivel descriptivo, explicativo, experimentales y aplicados; aplicando en enfoque sistmico.Qu funcin cumple el SIFV?Cules son sus elementos principales y secundarios?Cmo se relacionan los elementos del SIFV?Cules son los problemas de investigacin que contiene el SIFV?Problemas globalesLos problemas globales que daan la biosfera y la vida humana no pueden ser comprendidos de manera aislada o reducida.Son problemas complejos donde el todo depende de las partes y stos estn interconectados.La reduccin de los recursos naturales y el deterioro ambiental que estn relacionados con el crecimiento demogrfico, la voracidad capitalista y la agudizacin de la pobreza.Dnde est la solucinLa solucin a estos problemas puede ser muy sencilla, pero requieren de un cambio radical en nuestra percepcin, en nuestro pensamiento, en nuestros valores Capra (1971)Cmo es nuestro pensamiento?Pensamiento reduccionistaPensamiento sistmicoENFOQUE REDUCCIONISTAGran parte del progreso que se ha obtenido en cada uno de los campos de las ciencias se debe a el enfoque reduccionista, el cual estudia un fenmeno complicado a travs del anlisis de sus partes o elementos. Los fenmenos no solo son estudiados por el enfoque reduccionista, existen fenmenos que solo son explicados teniendo en cuenta todo lo que le comprende.6Si los sistemas se van haciendo ms complicados, la explicacin de los fenmenos que presentan los comportamientos de esos sistemas toman encuenta su medio y su totalidad.El enfoque reduccionista tiende a la subdivisin cada vez mayor del todo, y al estudio de esas subdivisiones mientras que el enfoque de sistemas trata de unir las partes para alcanzar la totalidad lgica o una independencia relativa con respecto al grupo que pertenece.7Problema de los arreglos rpidosEl principal problema de los arreglos rpidos o cambios directos en los eventos o resultados es que se generan consecuencias no intencionadas a travs del tiempo, las cuales empeoran el problema original.SntomaproblemticoArreglotemporalConsecuencia noIntencionada queempeorael problemaDespus de un tiemposssEjemplo: la mquina de pollos a la brasaAlfredo inici el negocio de los pollos a la brasa, para lo cual se compr una mquina para producirlos. Luego de un tiempo el motor de de HP se quem, acude al electricista para resolverlo y ste le recomienda un motor de HP para que no se queme en el futuro.Posteriormente se rompe el eje que ingresa al reductor de velocidad, acude al mecnico y este le propone aumentar el dimetro para que no se falle en el futuro. Mas adelante, nuevamente se quema el motor, y el electricista le recomienda un motor de un HP que por su puesto ocasionara la rotura del eje. Cuando tena un motor de 2 HP y el triple de dimetro en el eje, visita a un competidor y puede observar que su mquina funciona muy bien con un motor y eje igual a la que Alfredo tena originalmente. La consecuencia era que su mquina consuma mucha energa y le estaba ocasionando gastos de recambio permanentemente.Ejemplo: la mquina de pollos a la brasaRotorReductorPollo a la brasaPollos crudosBraseroMotor elctricoEnergaCarbnChimenea

Problema a travs del tiempoEnfoque sistmicoSurgi de los trabajos Ludwig Von BertalanffySon formulaciones conceptuales que pueden crear condiciones de aplicacin en la realidad empricaNo busca solucionar problemas, pero s producir teoras y crear condiciones de aplicacin en la realidad emprica.Ayuda a reducir los niveles de incertidumbre y estructurar los problemas.Concepto de sistemaSistemaelementosfuncionanobjetivotodoEs un conjunto deQue interrelacionadoComo un todoPara contribuir con unComponentes de un sistemaElementosElementosElementosEntradaSalidaElementosRelacinLmitesOrganizacin y funcinSu organizacin est definida por la forma de interaccin de sus elementos.Su funcin est definida por la transformacin que realiza entre entrada y la salidaEntradaSalidaFuncinRelacionesLas relaciones pueden ser simbiticas (dependencia), sinrgicas (ganar-ganar) y superfluas.La simbiosis es cualquier asociacin de individuos en la que sus integrantes se benefician unos de otros.La sinergia es un fenmeno que surge de las interacciones entre las partes o componentes de un sistema. el todo no es igual a la suma de sus partes".La homeostasis es la capacidad de un sistema de adaptarse a su contexto.La entropa es el desgaste que presenta un sistema en el transcurso del tiempo.Qu pasa si le quitas una uva? sigue siendo racimo?

Qu pasa si le quitas una uva? sigue siendo una cruz?

Proceso de investigacin exploratoriaNoEtapaDescripcin1Identificar objetoEnfocarse en un objeto de la situacin problemtica y representarlo en una caja negra. Debe quedar definido la funcin del objeto, las salidas y las entradas2Analizar objetoDividir el objeto en sus elementos en base a atributos, factores o actividades secuenciales. 3Definir funcionesDefinir las funciones de cada elemento respondiendo a la pregunta: Cul es la funcin que el elemento cumple en el sistema para contribuir con la salida?4Sintetizar funcionesIdentificar el elemento esencial. La pregunta a realizar ser: si elimino este elemento el sistema seguir funcionando? Si la respuesta es SI, estamos ante un elemento secundario. Si la respuesta es NO, estamos ante un elemento esencial (principal)5RelacionarRelacionar elementos que sean causales: asignarles el signo positivo si la relacin es directa y el signo negativo si la relacin es inversa. 6EvaluarIdentificar funcin negativa, conceptos antagonistas o complementarios.7AsociarUnir lo separado/aislado, asociar lo contradictorio.8Formular problema Identificar un bucle, convertirlo a caja blanca, convertir a variables y formular problemas.Identificacin del objetoEnfocarse en un objeto de la situacin problemticaPresentar en una caja negraDefinir la funcin del objetoDefinir salidas y entradas

Situacin problemticaProblemas en nuevo escenarioEl incremento radical de la productividad de la lea depender de la aplicacin de tecnologas de gasificacin en la fabricacin de las cocinas.Funcionamiento actualLas cocinas a lea realizan la conversin energtica de la lea en forma incompleta, la llama producida para cocinar contiene humo y holln; la combustin incompleta genera cenizas y residuos sin combustionar, el holln se pega en los utensilios de cocina y las paredes de la chimenea, el humo y holln son emitidos al medio ambiente.Objeto: Cocinas gasificadorasCaja negra del objetoEntrada:MateriaEnergaInformacinCocina gasificadoraLeaLlamaSalida:MateriaEnergaInformacinProceso:La entrada es transformada en salidaFuncin: generar llama sin emisiones contaminantesAnlisis del objetoDividir el objeto en sus elementos en base a atributos, factores o actividades secuenciales. Considerar aquellos atributos, factores o principios que estn aportando en la ejecucin de la funcin.Utilizar informacin terica (ficha de lectura).Elementos de una cocina gasificadoraContenedorReactorVentiladorQuemadorHornillaDefinicin de funcionesDefinir las funciones de cada elemento.Responder a la pregunta:Cul es la funcin que el elemento cumple en el sistema para contribuir con la salida?

Definicin de funcionesAtributoFuncinContenedorContiene y precalienta el combustible.ReactorProduce gas y queda cenizaVentiladorAlimenta con aire la cmara de reaccin y quemador.QuemadorQuema el gasHornillaGenera la llama para cocinarSintetizar funcionesIdentificar el elemento esencial.La pregunta a realizar ser:si elimino este elemento el sistema seguir funcionando?Si la respuesta es SI, estamos ante un elemento secundario.Si la respuesta es NO, estamos ante un elemento esencial (principal)Sintetizar funcionesElementoPrimarioSecundarioContenedorXReactorXVentiladorXQuemadorXHornillaXSi elimino el Elemento N, El objeto sigue cumpliendo con su funcin?RelacionarRelacionar elementos que sean causales.Debe notarse el proceso de transformacin de entradas en salidas.Asignar signo positivo si la relacin es directa.Asignar signo negativo si la relacin es inversa.

Caja blancaContenedorHornillaReactorLlamaLeaQuemadorAireVentiladorPrecalienta alimentaAireAireGasllamainformaEvaluar funcionamientoIdentificar:Funcin negativaConceptos antagonistasConceptos complementarios.Medir:VariacionesDesperdiciosEfectosEvaluacinContenedorHornillaReactorLlamaLeaQuemadorAireVentiladorPrecalienta alimentaAireSeal GasllamaSealHumoVapor/calorAire/gasAire/gas/llamaAsociarUnir lo separado/aisladoAsociar lo contradictorio.Definir macro conceptosIdentificar buclesInterpretarAsociacin de conceptosVapor/calorLa lea tiene distintos grados de humedad, por lo que requiere de calor para secar antes de combustionar y reducir la produccin de humo.Aire/gasLa combustin se realiza en una proporcin adecuada de aire combustible. Cuando falta oxgeno se realiza una combustin incompleta.Aire/gas/llamaEl color de llama es un indicador del nivel de combustin. Generalmente una llama azul indica que se realiza una combustin completa.Formular problema Convertir bucles en caja blancaConvertir a variablesFormular problemas.

EvaluacinReactorLea secaQuemadorAireVentiladorAireSeal GasllamaSealHumoVariables independientes:X1: ReactorX2: QuemadorX3: VentiladorVariable dependiente:Y: LlamaVariablesReactorVentiladorQuemadorLlama amarillaVariableindependienteVariabledependienteLlama azulAntes: combustin directaDespus: gasificadorLeaLlamaHumo y cenizasVariablesSistema de generacin de luzElevada prdida de energa elctricaVariableindependienteVariabledependientePrdidas reducidas de energa elctricaAntes: Filamento (resistencia)Despus: Led (semiconductor)Energa elctricaLuzCalorProblemaInterroganteVI (Xi)EnlaceVerboVD (Y)DelimitacinCules son las caractersticas de funcionamiento de X1, X2, X3 que genera Y?Porqu (factores o principios) X1, X2, X3 permite generar Y?Cmo combinar (optimizar) las formas o estructuras de X1, X2, X3 para mejorar/reducir Y?Cmo configurar X1, X2, X3 para mejorar eficiencia/productividad de Y?Problema de investigacinProblemaForma de preguntaProblemasDescriptivoCules son los principios de funcionamiento de X1, X2, X3 que permite lograr Y?Cules son las caractersticas de funcionamiento del reactor, ventilador y quemador que permite generar llama azul en una cocina a lea?ExplicativoPorqu X1, X2, X3 permite lograr Y?Porqu (factores, principios) el reactor, ventilador y quemador permite generar llama azul en una cocina a lea?ExperimentalQu pasa con Y si se modifican las formas o estructuras de X1, X2, X3?Qu pasa con la llama generada si se modifican las formas y estructuras del reactor, ventilador y quemador en una cocina a lea?AplicadaCmo combinar las formas o estructuras de X1, X2, X3 para mejorar la eficiencia o productividad de Y?Cmo combinar las formas o estructuras del reactor, ventilador y quemador para mejorar la eficiencia o productividad de la llama en una cocina a lea?Problema de investigacinProblemaForma de preguntaProblemasDescriptivoCules son las caractersticas de funcionamiento de X1, X2, X3 que genera Y?Cules son las caractersticas de funcionamiento del Sistema de generacin de luz que genera prdidas de energa elctrica?ExplicativoPorqu (factores o principios) X1, X2, X3 permite generar Y?Porqu (factores, principios) el Sistema de generacin de luz permite generar prdidas de energa elctrica?ExperimentalCmo combinar (optimizar) las formas o estructuras de X1, X2, X3 para mejorar/reducir Y?Cmo combinar (optimizar) las formas o estructuras del Sistema de generacin de luz para mejorar/reducir las Prdidas de energa elctrica?AplicadaCmo configurar X1, X2, X3 para mejorar eficiencia/productividad de Y?Cmo configurar el Sistema de generacin de luz para la eficiencia/productividad de energa elctrica?Gracias por su atencin