Uso de MATLAB en la enseñanza de los flujos en canales abiertos para un aprendizaje metacognitivo

Abstract

Este trabajo presenta una propuesta docente para facilitar el aprendizaje metacognitivo en Ingeniería, centrada en el flujo en canales abiertos. Propone un itinerario cognitivo constructivista cíclico como alternativa al itinerario clásico lineal, y emplea MATLAB® como herramienta. El estudio del flujo en canales abiertos o de lámina libre presenta dos características atractivas para la aplicación del método que se presenta: atañe a múltiples titulaciones de Ingeniería, y su aprendizaje tradicional encuentra ciertas dificultades; en primer lugar, implica un fuerte componente icónico conceptual, que no encuentra soporte en cálculos aislados; en segundo lugar, se modeliza con ecuaciones no lineales de manejo penoso para el alumno, y en tercer lugar, es un tipo de flujo muy influenciado por la geometría y por las condiciones de contorno aguas arriba y aguas abajo, de manera que es preciso mostrar su comportamiento de forma paramétrica. MATLAB® es un software ampliamente utilizado enIngeniería. En el procedimiento que se describe, constituye la herramienta de trabajo para el alumno, guiado por el profesor. Tras una primera etapa de adquisición de los contenidos conceptuales y de las habilidades manuales para la resolución lineal tradicional de los problemas, el itinerario cognitivo se desarrolla en cuatro fases, descritas en el presente trabajo.Un ingrediente definitorio del método es que el alumno elabora los ‘scripts’ adecuados mediante subrutinas proporcionadas por el profesor (actuando éste como tutor facilitador). El resultado es una mejora indudable del aprendizaje del problema físico de interés, junto con un aumento en la motivación del alumno.