Diseño y construcción de una estación enfocada a la enseñanza de: Análisis Frecuencial, Interferencia, Lissajous y análisis de circuitos dependientes de la frecuencia

Abstract

El uso de instrumentación en los laboratorios de enseñanza, nivel medio y medio superior, generalmente son de alto costo y en ocasiones el precario presupuesto destinado a la enseñanza experimental dificulta la adquisición de estos instrumentos. Los conceptos teóricos generalmente dependerán, directamente del orador o pedagogo, y sus conocimientos o lenguaje para expresar una determinada información. La enseñanza experimental es más compleja, ésto es debido a que, a pesar de haber comprendido el concepto teórico, el desarrollo experimental requiere diseñar y construir. En este simple proceso, diseñar y construir, es probable que la imaginación y la realidad se confronten. Esta breve reflexión, tiene el fin único analizar las dificultades que afrontan los profesores de laboratorios para diseñar y construir sistemas eléctricos, electrónicos o mecánicos para transmitir un determinado concepto. En este trabajo se presenta una estación que consta de dos instrumentos diseñados y construidos para fomentar la enseñanza de cuatro conceptos de manera experimental: la transformada de Fourier, figuras de Lissajous, interferencia de señales y ancho de banda (y sus aplicaciones). Estos conceptos generalmente son revisados de manera teórica y rara vez es posible estudiarlos experimentalmente, la razón única, por la que no es posible estudiar estos conceptos experimentalmente; es porque no existen instrumentos, incluso de patente, que permita realizar este tipo de experimentos, en el mejor de los casos que existieran, sin duda serían de alto costo.  Para transmitir conocimiento no se requieren instrumentos de alto costo; un instrumento de bajo costo podría ser suficiente para transmitir un gran conocimiento.

The use of instrumentation in teaching laboratories, middle and high school level, is generally high cost and sometimes the precarious budget allocated to experimental teaching makes the acquisition of these instruments difficult. Theoretical concepts will generally depend directly on the speaker, or pedagogue, and their knowledge or language to express certain information. Experimental teaching is more complex, this is because, despite having understood the theoretical concept, experimental development requires designing and building. In this simple process, designing and building, it is possible that imagination and reality conflict. This brief reflection has the sole purpose of analyzing the difficulties that laboratory teachers face when designing and building electrical, electronic or mechanical systems to transmit a certain concept. This work presents a station that consists of two instruments designed and built to promote the teaching of four concepts experimentally: The Fourier transform, Lissajous figures, signal interference and bandwidth (and their applications). These concepts are generally reviewed theoretically and it is rarely possible to study experimentally, the only reason why it is not possible to study these concepts experimentally; It is because there are no instruments, even patented, that allow this type of experiments to be carried out; in the best of cases, if they existed, they would undoubtedly be high-cost. To transmit knowledge, high-cost instruments are not required; a low-cost instrument could be enough to transmit great knowledge.