Crean laboratorio háptico para enseñanza de la física

El laboratorio es un espacio virtual, con escenas tridimensionales, que tiene la particularidad de simular sensaciones táctiles a través de dispositivos especiales.

Una novedosa propuesta para hacer más atractivas las clases de física ha desarrollado un equipo de investigadores del departamento de Ingeniería Eléctrica (DIE) al amparo de un proyecto financiado por el programa TIC EDU de Fondef.

Encabezado por el director del DIE, Ricardo Sánchez, la investigación apunta a la creación de herramientas de apoyo para la enseñanza de las ciencias, en la educación básica, sobre la base de tecnologías de visualización y elementos hápticos (táctiles).

En marcha desde el año pasado, el proyecto 3D Ciencias ya cuenta con su primer laboratorio háptico: un espacio virtual, con escenas tridimensionales, que tiene la particularidad de simular sensaciones táctiles a través de dispositivos especiales que se programan con este fin.

Los distintos conceptos asociados a fuerza constituyen el núcleo de este primer laboratorio que ha sido pensado como un complemento para la enseñanza en física en la educación básica, como señala la asesora pedagógica del proyecto, profesora de Matemática y Física, Carolyn Rivas.

Los contenidos se basan en las directrices del ministerio de Educación para la asignatura, aprovechando las potencialidades que ofrece la computación para visualizar aquellos aspectos que son más difíciles de asimilar por los alumnos. “Los niños pueden empujar algo y saber que hay fuerza, pero no tienen claridad sobre cómo se mide. En el computador logramos llevar a la vista de ellos lo que está pasando en el nivel físico y así se puede incorporar nuevos conceptos que son tan abstractos para ellos, sobre todo en el caso de la física”.

En el laboratorio, los niños se enfrentan a un conjunto de cubos “construidos” en materiales con distintas texturas, que pueden “tocar” dentro de un ambiente generado por computador, sobre la base de una plataforma de visualización de contenidos interactivos, desarrollada en un proyecto TIC EDU anterior. También pueden sentir su peso, como los efectos de fuerza, fricción y amortiguación, que también están simulados en la escena.

Cerca de tres meses llevó el desarrollo de este primer módulo, tarea que estuvo a cargo de los ingenieros del proyecto Pablo Aracena y Waldo Valenzuela.

Fue un largo trabajo, señala Aracena, ya que demandó un tiempo importante de investigación sobre la interfaz háptica y su manipulación “Es algo relativamente nuevo y no hay mucha documentación”. Las interfaces hápticas, como explica, ofrecen una experiencia más completa frente al computador, ya que agrega el tacto a la visión y el audio. Esto se logra a través de motores que se programan para simular la sensación de tacto. A los movimientos típicos de un mouse, los dispositivos hápticos agregan una tercera dimensión, el sentido de profundidad. “Al permitir posicionar el cursor en 3 dimensiones, tiene 6 grados de libertad… todo esto permite manipular los objetos modificando los parámetros de posición y rotación”.

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