Modelling in Science Education and Learning最新文献

{"title":"Redes bayesianas y diagnóstico médico. Una forma diferente de aprender probabilidades condicionadas","authors":"V. D. Estruch Fuster, Francisco J. Boigues, Anna Vidal, J. Pastor","doi":"10.4995/msel.2019.10830","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/msel.2019.10830","url":null,"abstract":"Las redes bayesianas constituyen una herramienta formal que permite modelar procesos caracterizados por la incertidumbre, lo cual es propio de muchos problemas reales. Con una red bayesiana se puede establecer un modelo completo sobre un conjunto de variables aleatorias y sus relaciones. Dicho modelo se puede utilizar para estimar probabilidades de ciertas variables de la red, que se denominan variables de estado, cuando son fijadas otras variables, llamadas variables de evidencia. El proceso de obtener la distribución de probabilidad de las variables de estado dadas las evidencias se denomina inferencia probabilística bayesiana. En este trabajo, tras introducir las redes bayesianas, se expone cómo utilizarlas en el aula analizando problemas de diagnóstico médico. Con esto se persigue un aprendizaje más significativo de los conceptos de independencia y de probabilidad condicional, que son esenciales para una correcta aplicación de numerosos métodos probabilísticos y estadísticos.","PeriodicalId":18645,"journal":{"name":"Modelling in Science Education and Learning","volume":"30 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-07-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"82599967","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Un estudio exploratorio sobre el conocimiento del maestro para guiar actividades de modelización matemática en Educación Primaria","authors":"R. Fuertes, Lluís Albarracín Gordo","doi":"10.4995/MSEL.2019.10977","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/MSEL.2019.10977","url":null,"abstract":"En este artículo se presenta una investigación de tipo exploratorio para caracterizar el conocimiento del profesor necesario para guiar una actividad de modelización en Educación Primaria. Como actividad se ha elegido un problema de Fermi y el marco teórico sobre conocimiento del profesor utilizado es el Knowledge Quartet de Rowland. El análisis de las intervenciones de una maestra experta durante una actividad nos permite identificar los conocimientos clave que pone en marcha la maestra. Entre ellos destacamos las activaciones cognitivas de los alumnos durante las fases de elaborar un plan y ejecutarlo.","PeriodicalId":18645,"journal":{"name":"Modelling in Science Education and Learning","volume":"36 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-07-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"90751603","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Modelización basada en agentes: canibalismo microbiano","authors":"M. Ginovart, Albert Tutusaus, M. Mas","doi":"10.4995/msel.2019.10975","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/msel.2019.10975","url":null,"abstract":"En un sistema biológico, las interacciones entre los organismos pueden ser interespecíficas, cuando se relacionan organismos de la comunidad de diferente especie, o intraespecíficas. Estas interacciones, que pueden ser favorables, desfavorables o indiferentes para el crecimiento, la supervivencia, y/o la reproducción de los organismos, pueden determinar el área de distribución y la situación territorial de la especie, o tener un papel esencial en la evolución temporal de las poblaciones. Amensalismo, comensalismo, depredación, mutualismo, parasitismo, competencia y canibalismo son diferentes tipos de interacciones. Éstas pueden establecerse a lo largo del tiempo y en el espacio, siendo normalmente su ámbito de actuación local por proximidad o por contacto directo. Se pueden considerar como propias de las especies o como comportamientos probables, que se pueden dar o no, según como sean las condiciones ambientales en las que se encuentren los organismos. Todo esto hace que la modelización matemática más tradicional sufra de muchas limitaciones en este contexto, tanto para el tratamiento de las discontinuidades en el espacio y el tiempo, como para las adaptaciones o cambios repentinos que pueden sufrir los organismos como respuesta a los diversos factores a los que se puedan ver expuestos. El enfoque o perspectiva de los modelos computacionales basados en agentes (ABM) puede considerarse interesante en la representación de estas interacciones. El propósito de este trabajo es mostrar cómo se puede investigar y tratar con interacciones biológicas a través de ABM. En primer lugar se presentan algunos ejemplos de ABM implementados en un entorno de programación de acceso abierto y disponible desde la web, la plataforma multiagente NetLogo. A continuación, escogida una interacción intraespecífica particular, como es el canibalismo microbiano que exhibe la bacteria Bacillus subtilis, se presenta el caso de estudio, con el desarrollo del diseño conceptual del ABM para su representación, su implementación en NetLogo, y un análisis de sensibilidad unifactorial de alguno de sus parámetros para explorar la respuesta del sistema virtual bajo distintos escenarios de simulación. El simulador obtenido será manejado en el entorno académico (su origen fue un Trabajo Final de Grado de la titulación Ingeniería de Sistemas Biológicos de la Universitat Politècnica de Catalunya), será útil tanto en la docencia como para la realización de investigaciones vinculadas con estas interacciones microbianas, abriendo expectativas para futuras aplicaciones prácticas. ","PeriodicalId":18645,"journal":{"name":"Modelling in Science Education and Learning","volume":"8 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-07-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"84622609","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Modelización numérica y caracterización experimental de materiales absorbentes: competencias profesionales del ingeniero acústico","authors":"Roberto Atiénzar, R. Picó, R. Rey","doi":"10.4995/msel.2019.10998","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/msel.2019.10998","url":null,"abstract":"En este trabajo se desarrollan de forma numérica modelos empíricos que permiten conocer el comportamiento acústico de materiales utilizados en soluciones constructivas en la edificación. Este trabajo se engloba dentro del Máster Universitario en Ingeniería Acústica (MIA) de la Escuela Politécnica Superior de Gandía en la Universitat Politècnica de València. El ingeniero acústico, para conseguir todas las competencias que se exigen en la titulación, necesita conocer el comportamiento acústico de materiales, o soluciones acústicas, así como también necesita desarrollar herramientas de simulación numérica. Se propone, en este estudio, una evaluación numérica de modelos empíricos que permita al alumnado combinar competencias de asignaturas diferentes para alcanzar un objetivo común, ofreciendo así al alumnado herramientas multidisciplinares que debe utilizar en su incorporación al mundo laboral.","PeriodicalId":18645,"journal":{"name":"Modelling in Science Education and Learning","volume":"77 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-07-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"80598821","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Formulación matricial en Acústica: el método de la matriz de transferencia","authors":"Iván Herrero-Durá, Alejandro Cebrecos Ruíz, L. M. García-Raffi, V. Romero-García","doi":"10.4995/msel.2019.12148","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/msel.2019.12148","url":null,"abstract":"Las matrices se introducen en asignaturas de Matemáticas relacionadas fundamentalmente con los contenidos relativos a los espacios vectoriales y el álgebra lineal en donde las matrices aparecen desconectadas de sus aplicaciones en otros campos de la ciencia y la ingeniería. La transmisión de estos conocimientos se realiza, en muchas ocasiones, de una manera puramente teórica y planteando problemas a los alumnos que a veces son abstractos y carentes de aplicación. En este trabajo presentamos una aplicación del formalismo matricial en Acústica: el método de la matriz de transferencia. Es un método simple, ampliamente utilizado en problemas de transmisión y reflexión. Para un sistema compuesto por una guía de ondas y una placa encastrada de aluminio sometida a la presión de una onda acústica, podemos establecer una conexión simple entre el formalismo matricial, el uso de vectores y las magnitudes físicas.","PeriodicalId":18645,"journal":{"name":"Modelling in Science Education and Learning","volume":"34 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-07-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"74642998","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Modelo reducido de un reactor nuclear y su utilización en las asignaturas del ámbito de la Ingeniería Nuclear","authors":"A. Vidal-Ferràndiz, Sofia Carlos Alberola, Damián Ginestar Peiró, Sergio Gallardo Bermell","doi":"10.4995/MSEL.2019.10806","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/MSEL.2019.10806","url":null,"abstract":"En el grado de Ingeniería de la Energía, los alumnos pueden cursar las asignaturas de Tecnología Nuclear y Seguridad Nuclear. En ambas asignaturas se estudia el diseño de un reactor nuclear para que la central funcione en condiciones seguras. Para conseguir que los alumnos entiendan el funcionamiento de un reactor nuclear es interesante el uso de modelos matemáticos que reproduzcan tanto la potencia generada como la evolución de otras variables que afectan a la seguridad de la planta. En este trabajo, se presenta un modelo sencillo de reactor de agua a presión que permite observar la evolución temporal de la potencia del reactor y las temperaturas de los componentes más importantes de la planta. Para obtener la potencia generada se hace uso del modelo de cinética puntual, mientras que para el cálculo de las temperaturas del combustible y del refrigerante se utiliza un modelo sencillo de transmisión de calor. De este modo, el problema se formula mediante un sistema de  ecuaciones diferenciales ordinarias que se resuelve utilizando métodos numéricos. El desarrollo del modelo permite a los alumnos de Tecnología Nuclear y Seguridad Nuclear comprender la evolución temporal de alguna de las variables de un reactor y darse cuenta de los efectos estabilizantes que los parámetros de la termohidráulica tienen sobre la potencia generada.","PeriodicalId":18645,"journal":{"name":"Modelling in Science Education and Learning","volume":"37 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-07-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"80899719","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Un ejemplo de aprendizaje de modelización matemática basado en un problema de flotación","authors":"J. L. González-Santander, Llúcia Monreal","doi":"10.4995/MSEL.2019.10798","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/MSEL.2019.10798","url":null,"abstract":"Una máquina es capaz de hacer figuras tridimensionales que pueden flotar en diferentes tipos de líquidos, utilizando para cada una siempre la misma cantidad de masa. Cuando la máquina ya había hecho esferas, los ingenieros se plantearon diseñar otras figuras que alcanzasen la misma profundidad debajo de la supercie. Probaron con cubos y se dieron cuenta de que, independientemente del líquido sobre el que flotaran las figuras, las esferas siempre alcanzaban una profundidad mayor que los cubos. ¿Podría resolverse su problema usando conos?","PeriodicalId":18645,"journal":{"name":"Modelling in Science Education and Learning","volume":"131 11 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-07-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"79612585","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"La tabla periódica de las mujeres científicas: construyendo y jugando","authors":"M. Arnau, Cristina Pertegás, Encarna Alcácer, R. Valero, J. Rubio","doi":"10.4995/MSEL.2019.12152","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/MSEL.2019.12152","url":null,"abstract":"Con objeto de visibilizar el trabajo de las mujeres en Ciencia y aprovechando que el año 2019 ha sido declarado por Naciones Unidas año internacional de la Tabla Periódica (A/RES/72/228) se ha planteado como proyecto la elaboración de una Tabla Periódica Interactiva de mujeres científicas y un concurso para dar a conocer al alumnado en general la biografia de mujeres relacionadas con diferentes ámbitos de la Ciencia (Física, química, matemáticas, medicina, biología y geología). Este proyecto se enmarca dentro de las actividades realizadas en el instituto IES San Antonio de Benagéber para promover la igualdad y se plantea como actividad para el 11 de febrero que se celebra el día internacional de la niña y la mujer en la Ciencia (https://11defebrero.org/).","PeriodicalId":18645,"journal":{"name":"Modelling in Science Education and Learning","volume":"15 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-07-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"90677121","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Computer Animation to teach interpolation","authors":"Marta Pla-Castells, I. García-Fernández, J. Gimeno, I. Ferrando","doi":"10.4995/msel.2019.10976","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/msel.2019.10976","url":null,"abstract":"<div data-canvas-width=\"460.953206963072\">Aunque las asignaturas de matemáticas son un tema básico en los estudios de una ingeniería, a menudo son considerados por los estudiantes como una asignatura difícil. En este trabajo presentamos una experiencia de aprendizaje basada en la animación por ordenador mediante el uso de la modelización matemática. Nuestro objetivo es proporcionar a los estudiantes un contexto que motive el estudio de la interpolación de funciones. Presentamos un planteamiento del problema que se pretende resolver mediante</div><div data-canvas-width=\"460.9542195018301\">el Ciclo de Modelización. Se presentan y discuten tanto desarrollo de la actividad como las estrategias identicadas durante el proceso.</div>","PeriodicalId":18645,"journal":{"name":"Modelling in Science Education and Learning","volume":"9 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-02-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75938053","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Una introducción a la modelización estocástica de subyacentes cotizados","authors":"J. Calatayud, J. Cortés, Marc Jornet Sanz, R. Villanueva","doi":"10.4995/MSEL.2019.10787","DOIUrl":"https://doi.org/10.4995/MSEL.2019.10787","url":null,"abstract":"El objetivo de este trabajo es mostrar una metodología estocástica, basada en el denominado Modelo Lognormal, para modelizar la dinámica de subyacentes cotizados teniendo en cuenta la incertidumbre de los mercados financieros. Se trata de un modelo sencillo desde el punto de vista de su formulación, pero de gran valor formativo porque constituye  la base de otros modelos avanzados que son objeto de investigación actual. La modelización que se presenta ha sido puesta en práctica por los autores en su labor docente en estudios tanto de Grado como de Posgrado universitario.  Presentamos una aproximación docente al modelo y su aplicación a datos reales de un activo financiero  que cotiza en el mercado español IBEX35.","PeriodicalId":18645,"journal":{"name":"Modelling in Science Education and Learning","volume":"39 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2019-02-08","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"80600269","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}