Un enfoque interactivo computacional para el apoyo de la enseñanza-aprendizaje del Método del Elemento Finito

Resumen

El proceso de enseñanza-aprendizaje de asignaturas de contenido matemático sofisticado como el Método del Elemento Finito (MEF) involucra desafíos tales como una elevada abstracción de conceptos, traducciones complicadas a lenguajes de computadora, retos importantes en la visualización de fenómenos físicos y sus representaciones discretas, entre otros; conviene entonces apoyarse en estrategias didácticas innovadoras que promuevan la comprensión y asimilación significativa de los contenidos por parte de los estudiantes. En este trabajo proponemos un enfoque interactivo a través de una herramienta computacional como apoyo para dicho proceso, con énfasis en el acompañamiento para facilitar la comprensión conceptual y a la vez invitar a la participación activa mediante retroalimentación continua durante el estudio, permitiendo manipulación de parámetros, visualización y simulación de sus resultados, facilitando así el descubrimiento dinámico de los principios de MEF. Se toma como caso de aplicación el MEF por ser donde confluyen importantes vertientes teóricas y prácticas además de que su implementación en programas caseros conduce a retos de dificultad moderada. Se describe brevemente la teoría matemática subyacente al MEF junto con la metodología empleada para su desarrollo aunado a la arquitectura del sistema. Como resultado se perciben los beneficios que ofrece esta propuesta para el estudio de contenidos complicados tanto en el salón de clase, donde el docente puede ofrecer ejemplos variados a sus alumnos siguiendo un temario, como extraclase, ya que permite explorar ideas a ritmo propio y descubrir patrones que pudieran haber quedado ocultos en una primera aproximación a los temas brindando además una referencia ajustable para orientar implementaciones propias que suelen encargarse en cursos como los del MEF.