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Tema: Implementación de la inteligencia artificial en la enseñanza de la física.

1. Implementación del pensamiento computacional a través del uso de micro: bit en la enseñanza de las cualidades del sonido

2. Desarrollo de unidad didáctica con enfoque de escuela activa para la enseñanza de fenómenos ondulatorios mediante la aplicación de prácticas de laboratorio con micro: bit

3. Uso de las tics en la enseñanza del movimiento rectilíneo vs el modelo tradicional para un aprendizaje significativo.

4. Enseñanza de conceptos de cinemática y dinámica mediante la experimentación práctica y el uso de IA para interpretar datos.

5. Uso de sensores de sonido conectados a la micro: bit para registrar datos de ondas acústicas (frecuencia, amplitud, timbre) e identificar patrones o predecir cómo las ondas se comportarán en diferentes medios.

6. Diseño de un sistema controlado por una micro: bit para estudiar el movimiento de un péndulo dependiendo de variables como longitud, amplitud y fricción.

7. Procesos de intercambio de calor entre materiales y predecir el equilibrio térmico realizando simulaciones basadas en datos experimentales, monitoreado por micro: bit

8. Evaluar si las simulaciones mejoran la comprensión de conceptos abstractos en física.

9. Análisis cuantitativo de experimentos físicos mediante el uso de herramientas TIC.

10. Impacto de los simuladores en la comprensión de conceptos abstractos en física.

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Tema: Sistemas Complejos

Tema específico: Análisis de las propiedades magnéticas de NaCoMnO2H2O laminar mediante el ajuste de modelos matemáticos utilizados en sistemas vidrios de spin.

Idea 1: Inteligencia artificial para el análisis de las propiedades magnéticas de sistemas complejos.

Idea 2: Síntesis y caracterización de materiales tipo vidrios de spin.

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Tema: La inteligencia artificial como herramienta en el proceso de argumentación y metacognición en la enseñanza y aprendizaje de las ciencias naturales.

Ideas:

1. Estructuración de argumentos científicos en torno a fenómenos.

2. Aceptar la inteligencia artificial como una realidad que no podemos cambiar.

3. Incorporar la inteligencia artificial en el aula, en busca de potenciar habilidades.

4. Desarrollar en los estudiantes habilidades que no puedan ser reemplazadas por máquinas.

5. Uso adecuado y correcto de las inteligencias artificiales.

6. Generar buenas preguntas.

7. Reflexionar, evaluar y replantear argumentos.

8. Identificación de elementos de aprendizaje utilizando las inteligencias artificiales.

9. Desarrollo de habilidades argumentativas a través de la práctica.

10. Las inteligencias artificiales como herramientas innovadoras y transformadoras en el aprendizaje de las ciencias.

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Tema general: Modelado y simulación.

Ideas:

Bioreactor catálisis de sustratos

Ecosistema y desarrollo

Predicción del clima

Contaminación ambiental

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Tema general: Cálculos de eficiencia para celdas solares

Tema específico: Cálculos teóricos de eficiencia junto con modelado y simulación en Python para películas delgadas de materiales III-V, con aplicaciones en celdas solares, fabricadas por la técnica de Magnetron Sputtering.

Ideas:

1. Diseñar un modelo gráfico 3d de la red cristalina del semiconductor a tratar.

2. Anexar al programa que sea general y pueda permitir varios elementos no necesariamente semiconductores.

3. Realizar síntesis real de lo simulado y comprobar el porcentaje de error experimental.

4. Identificar posibles aleaciones ternarias o de mayor complejidad que puedan ser analizadas por este software.

5. Diseñar un complemento alterno con SIMULINK a través de diagramas de bloques para enlazarlo con dispositivos electrónicos.

6. Implementar una celda solar de materiales III-V simulada previamente con el software y comprobar el porcentaje de error de la eficiencia obtenida.

7. Anexar al Software un complemento donde se pueda acceder a bases de datos internacionales de materiales.

8. Diseñar transistores MOSFET, Diodos Skottchy etc... a partir de extender las funciones del software.

9. Identificar un modelamiento de fonones a partir de la interfaz gráfica propuesta con anterioridad.

10. Extender la simulación del software a Fotoacústica, Síntesis en el Magnetrón Sputtering, etc... Modelos experimentales propuestos en el mismo laboratorio.

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Verónica

Tema: competencias en el aprendizaje de las ciencias naturales

El aprendizaje de las ciencias naturales, por medio de actividades

experimentales, fomenta el desarrollo y la consolidación de competencias

científicas.

Ideas

1. Promover competencias desde lo practico

2. ¿Las competencias se pueden promover, desarrollar o potencializar?

3. Desde el currículo es necesario incluir las competencias científicas y/o procedimentales ya que Colombia se centra más en las teóricas.

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Tema: Aplicación de Nanotubos de carbono de pared múltiple como inhibidores de corrosión del acero de refuerzo de estructuras de cemento.

Ideas:

1. Variar energías de dispersión para alcanzar un mayor tiempo de estabilidad.

2. Exposición a distintos medios corrosivos para analizar el comportamiento inhibidor de los Nanotubos de carbono de pared múltiple.

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Tema: Neurodidáctica

Ideas de investigación:

1. Influyen las emociones en el aprendizaje.

2. Son importantes las emociones para aprender.

3. Influye la emocion a la hora de orientar una clase.

5. Se aprende bajo una emoción

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Tema: Proyecto Ambiental Escolar

Ideas de investigación:

¿Cómo lograr acuerdos sobre lo que debería ser un PRAE para una institución educativa, inserta en un territorio, de manera que responda a problemas ambientales específicos?

Los sistemas sociales (de la actividad humana) son complejos en la medida que no hay acuerdos claros sobre cuál es el problema a tratar, tampoco los hay sobre los propósitos de la organización. Influyen sobre las personas aspectos subjetivos que pueden afectar la factibilidad de las propuestas.

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Tema: protónterapia

Ideas:

desarrollo de un sensor utilizando fotomultiplicadores más su placa pcb de procesamiento de señal para medir radiación de protones para tratamiento de tumores.

Hacer que este sensor sea mucho más económico que su competencia

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Tema general: Materiales monocapa bidimensionales

Tema específico: Caracterización por técnicas físicas (XRD, Raman, SEM, STEM) de materiales monocapa bidimensionales (grafeno y dicalcogenoides)

Ideas:

1. Realizar y revisar pruebas de aplicación de microscopía electrónica de barrido y de transmisión por barrido en sistemas bidimensionales.

2. Analizar el proceso de síntesis de materiales y sistemas bidimensionales y sus propiedades cristalinas y de composición.

3. Estudiar propiedades electrónicas de sistemas bidimensionales.

4. Estudiar las propiedades térmicas de sistemas bidimensionales.

5. Estudiar las propiedades fotónicas de sistemas bidimensionales.

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Tema general:

Microhilos magnéticos.

Tema específico:

Caracterización de microhilos magnéticos basados en Fe y Co.

Ideas:

1. Caracterizar microhilos con VSM.

2. Magneto-capacitancia de microhilos.

3. Usar microhilos con diferentes estequiometrias.

4. Caracterización a distintas escalas de temperatura.

5. Implementar los microhilos como sensores magnéticos.

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Tema general: Computación Cuántica

Tema específico: Algoritmos Híbridos

Tema enfocado: Algoritmos Variacionales y Quantum Machine Learning adaptados a Qudits para tratar problemas de salud

Ideas:

Estudiar algoritmos variacionales basados en Qubits para poderlos extender a más dimensiones

Optimizar los algoritmos actuales y aplicarlos en enfermedades menos comunes

Integrar con QML para utilizar modelos de predicción y probarlos en computadores cuánticos reales a través de la nube

Comparar eficiencia de redes neuronales clásicas con redes neuronales cuánticas

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Diana Catalina Diaz

Tema: Biomateriales

Ideas de Investigación: