Estudio de caso de usuario: Desarrollo de habilidades de modelado matemático de estudiantes de estudios ambientales con Maple Flow
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Los programas de estudios ambientales atraen a una amplia gama de estudiantes, desde aquellos que se centran en las ciencias y utilizan las matemáticas todos los días hasta aquellos con antecedentes en humanidades que pueden haber hecho muy poco matemáticas en los últimos años. Esta disparidad puede causar serios desafíos para los estudiantes y sus instructores. Para abordar este problema, el Dr. Robert Alexander, profesor del departamento de Estudios Ambientales en Kenyon College y codirector del departamento de Estudios Ambientales, enseña un curso de segundo año en Análisis Ambiental Aplicado. El objetivo de este curso es brindarles a los estudiantes con antecedentes matemáticos más débiles o menos recientes la preparación que necesitan para manejar sus cursos de años superiores, al mismo tiempo que les brinda a todos los estudiantes práctica en la resolución de problemas del mundo real utilizando modelos cuantitativos. Alexander considera que Maple Flow es una herramienta de cálculo ideal para este curso.
Él quiere que sus alumnos comprendan que, cuando trabajan en un problema cuantitativo, deben pensar en algo más que en el cálculo en bruto. Deben tener en cuenta las unidades, validar el resultado para asegurarse de que tenga sentido y documentarlo todo. También quiere que aprendan que, a veces, una estimación razonable es suficiente para darles la información que necesitan, cómo obtener dichas estimaciones y cómo mejorar el resultado cuando sea necesario. “Maple Flow me proporciona exactamente el entorno que necesito para lograr mis objetivos para este curso”, afirma Alexander. “No solo los cálculos son fáciles de realizar, refinar y actualizar, sino que el soporte de unidades integrado y el entorno similar al papel permiten y alientan a los estudiantes a ampliar su enfoque más allá de los cálculos y pensar realmente en lo que están haciendo, lo que significa y cómo comunicarlo”.
La comunicación es clave
Alexander enfatiza a sus estudiantes que no es suficiente llegar a una cifra final. La comunicación del proceso es extremadamente importante. “Utilizo Maple Flow en este curso porque puedo combinar cálculos y texto en el mismo documento con extrema facilidad, exactamente de la forma en que quiero que aparezcan. Les digo a mis estudiantes que su objetivo es producir un documento que pueda ser entregado a otra persona, y esa persona comprenderá inmediatamente cuál es el problema y exactamente cómo se resolvió. El entorno de Maple Flow hace que esto sea fácil de lograr”.
Al principio del curso, los estudiantes a veces sienten que los cálculos son demasiado simples como para requerir documentación. Pero al final del curso, los estudiantes han aprendido el valor de un modelo bien comunicado, especialmente cuando abordan tareas basadas en trabajos anteriores. Cuanto mejor sea su documento original de Maple Flow, más fácil será la nueva tarea.
Los estudiantes usan Maple Flow para explorar preguntas como ¿Qué tan grande era el asteroide que mató a los dinosaurios?1 y ¿Son los osos verdaderos hibernadores?2 con el fin de desarrollar habilidades de modelado cuantitativo.
“Creo que Maple Flow añade mucho valor, no solo para la ingeniería, sino también para programas como estudios ambientales, psicología, sociología y economía”.
Asequibilidad
Alexander solía utilizar una versión antigua de Mathcad® en este curso, pero con el tiempo dejó de funcionar en sistemas operativos más recientes. “Mi escuela simplemente no podía permitirse una licencia para la versión actual de Mathcad. Maplesoft ofrecía precios mucho más flexibles que se adaptaban mejor a nuestras necesidades”.
Alexander está entusiasmado con las posibilidades de utilizar un producto como Maple Flow en otros campos que utilizan cálculos. “Creo que Maple Flow aporta mucho valor, no solo para la ingeniería, sino también para programas como estudios ambientales, psicología, sociología y economía”.
1 Problem from Harte, John. Consider a Spherical Cow: A Course in Environmental Problem Solving. University Science Books. 1988. ISBN: 0-935702-58-x
2 Problem from Harte John. Consider a Cylindrical Cow: More Adventures in Environmental Problem Solving. University Science Books. 2001. ISBN: 1-891389-17-3