La órbita del planeta Gamma

Tema de la lección - Error aleatorio y error sistemático.

Sinopsis de la lección - La órbita del planeta Gamma es una entretenida actividad práctica para el aula a través de la cual los estudiantes pueden descubrir la naturaleza de los errores sistemático
y aleatorio que están presentes en todas las mediciones físicas. Los estudiantes se dividen en equipos de "científicos" rivales que quieren alcanzar el reconocimiento de "investigadores más precisos y avanzados del mundo". Se proporcionan a todos los equipos los mismos datos, y se deben descubrir variaciones apreciables en los resultados obtenidos por los equipos rivales.

Edades de los alumnos - 10-14

Objectivos
Aprender los principios básicos del error aleatorio y el error sistemático.
Aumentar los conocimientos de las unidades del sistema métrico.
Resolver problemas algebraicos sencillos con cuadrados y raíces cuadradas.
Aprender a representar gráficamente los datos.

Conocimientos que adquirirán los estudiantes - Al finalizar esta actividad, los estudiantes se habrán familiarizado con los siguientes conocimientos:

error aleatorio y error sistemático
unidades del sistema métrico
cuadrados y raíces cuadradas
propiedades de la elipse
representación gráfica de los datos

Planeta Gamma: Introducción (incluido en el PDF)

La actividad Planeta Gamma puede servir tanto de introducción para los estudiantes que no tengan conocimientos previos de los errores sistemático y aleatorio, como de refuerzo para aquellos estudiantes que ya conozcan este tema. Los conceptos son aplicables a la Física y la Biología, y los profesores de Matemáticas descubrirán que la actividad es útil como demostración de aplicaciones en las que intervengan cuadrados, raíces cuadradas y las propiedades de la elipse, para estudiantes que ya tengan conocimientos de estos conceptos. Los estudiantes se dividen en equipos de "científicos" rivales que quieren alcanzar el reconocimiento de "investigadores más precisos y avanzados del mundo". Se proporcionan a todos los equipos los mismos datos, y se deben descubrir variaciones apreciables en los resultados obtenidos por los equipos rivales.

Actividades de la lección
En la órbita del "Planeta Gamma", equipos de estudiantes miden las dimensiones del eje mayor y el eje menor. Los estudiantes anotan sus resultados en la hoja de datos, redondeados al milímetro entero más próximo, y calculan la excentricidad utilizando la fórmula que suministramos. Dado que se utilizarán tres reglas diferentes, los estudiantes podrán descubrir el error sistemático.

Recursos/Materiales

Documentos de recursos para profesores (incluido en el PDF)
Materiales para los alumnos (incluido en el PDF)
Programa Graph Paper (adjuntos)
Hoja de cálculo opcional de Excel (adjuntos)

Alineación con marcos curriculares
(incluido en el PDF)

Información en Internet
Catálogo de planetas fuera del sistema solar
Programa de actualización profesional del IEEE
Museo virtual del IEEE
McREL Compendium of Standards and Benchmarks - Una compilación de normas de contenidos para el currículo de los alumnos del ciclo escolar K-12 (niños de 12 años), en formatos con capacidad de búsqueda y de visualización.
National Council of Teachers of Mathematics Principals and Standards
for School Mathematics
National Institute of Standards and Technology
Información sobre las mediciones y la incertidumbre de las medidas.
National Science Education Standards

Lecturas recomendadas
NIST Special Publication 672, Experimentation and Measurement porW. J. Youden

Referencias
Ralph D. Painter y otros voluntarios de la
sección Florida West Coast USA del IEEE
URL: http://ewh.ieee.org/r3/floridawc