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7/25/2019 Experiencias-09

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Experiencias de bachillerato a distancia

Resumen

El presente artculo describe una experienciaobtenida a partir de la aplicacin de actividadesexperimentales en educacin a distancia. Estetrabajo contempla tres apartados: en el primero,se describen caractersticas bsicas del apren-dizaje en la modalidad de educacin a distancia;en el segundo, se explica la relacin entre lasactividades experimentales y el uso de los la-boratorios virtuales; y en el tercero, se detallanalgunos productos obtenidos en la enseanza dela asignatura de MecnicaII en el BachilleratoVirtual de la Universidad Autnoma de Sinaloa.

Palabras clave: Educacin a distancia;laboratorio virtual; fsica; actividadesexperimentales; bachillerato virtual

Abstract

This paper describes an experience gainefrom implementation of experimental actities in distance education. The work compristhree sections: first, learning basic features idistance education are described; second, threlationship between experimental activitieand use of virtual laboratories is explaineand third, some products obtained in teachinMechanicsII in the Bachillerato Virtual of theUniversidad Autnoma de Sinaloa are detailed.

Keywords: Distance education; virtual lab;physics; experimental activities; virtualbaccalaureate

Actividades experimentalesen educacin a distancia en el nivel medio superior

Experimental Activities In Distance Education At High School Level

Autoras: Jos Manuel Mendoza Romn y Jos Alberto Alvarado Lemus


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http://bdistancia.ecoesad.org.mx

Actividades experimentales..

Introduccin

En este trabajo se describen caractersticasgenerales de la educacin a distancia, desde lapercepcin conceptual de un estudioso comoLorenzo Garca Aretio (1999) que engloba laresponsabilidad de los alumnos ante el desarro-llo de su propio aprendizaje, hasta la visin deManuel Moreno Castaeda (2005), quien desta-ca la importancia de acompaar a los alumnosen este proceso, as como los nuevos roles quelos docentes deben promover para que los estu-diantes sean autnomos, libres y creativos.

Se explican las actividades propuestas duran-te cuatro semanas de aprendizaje, a las cuales seles denomina bloques temticos. stos incluyenactividades experimentales para la realizacinen casa y de forma interactiva, utilizando hojas electrnicas y simulaciones de situacionesfsicas (laboratorios virtuales) de la asignatura

Mecnica II , correspondiente al cuarto semestredel Bachillerato Virtual que oferta la Universi-dad Autnoma de Sinaloa, en coordinacin conpersonal de la Direccin General de EscuelasPreparatorias. Adems, se presentan una seriede productos de aprendizaje empleados duran-te las dos primeras semanas de las actividadespreliminares al trabajo experimental y las acti-vidades de laboratorio, se incluyen fotografas,capturas de imgenes sobre la utilizacin delas hojas de clculo, tablas de anlisis de los re-sultados de las actividades experimentales, ascomo capturas de pantallas de los simuladores(laboratorio virtual) que se utilizaron durantelas semanas tres y cuatro.

Modalidad de educacin a distancia

Lorenzo Garca Aretio, uno de los tericos queha tomado la educacin a distancia como su objeto de estudio, la describe como:

En la enseanza a distancia el aprendizaje en el estudio independiente por parte del ade materiales especficamente elaboradoello. La fuente de conocimientos represepor el docente no ha de ubicarse en el misgar fsico que el elemento receptor, represepor el discente (Garca, 1999, p. 42).

Los estudiantes en esta modalidad de eductienen que realizar actividades antes descdas, por ejemplo:

[] recuperacin rpida de datos, adminisde datos, escoger entre un sinnmero de fucentrales, seleccionar entre mltiples formrepresentacin, explorar, navegar y segurecorrido guiado de hipertextos o colaborotros estudiantes en una comunidad de cocin de conocimiento, aprender usando my simulaciones, conocer a otros estudianlnea para participar en clases y seminartuales y conversar con ellos en un caf v[] (Peters, 2002, p. 8).

El aprendizaje en educacin a distancia e

[] permite a los estudiantes asumir su paprendizaje con mucha responsabilidad;general, es una educacin centrada en elno y se tiene una alta expectativa respectcompromiso por cumplir los objetivos dey al resolver las actividades de aprendiza(Lozano, 2007, p. 429).

De acuerdo con Mart (2010, p. 25) el esquema de la educacin consiste en aprenaprender, aprender a hacer, aprender a coy aprender a ser. Es decir el conocimientder a crear individuos autnomos, que convivir en libertad.


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64 Revista Mexicana de Bachillerato a Distancia, nmero 12, ao 6, agosto de 2014


Para contribuir a este nuevo esquema, losdocentes han de realizar cambios en las prcti-cas educativas:

[] se debe tener presente que el docente nodebe ser una mediacin obligada entre quienaprende y el contenido que va a ser aprendido,sino que debe aportar sus conocimientos y expe-riencias para propiciar un mejor y diversificadoambiente de aprendizaje que ayude a quienesquieren aprender; no quedarse frente al grupo,o de frente al estudiante en representacin delpoder y el saber legitimado, sino detenerse asu lado, apoyndolo en su proceso de formacin,hasta contribuir a que el estudiante aprenda lamejor manera de ser autnomo, libre, creativo yresponsable de su proceso integral de formacin[] (Moreno, 2005, p. 25).

La gnesis de mostrar este apartado de la edu-cacin a distancia, es abordar algunas de lascaractersticas generales de los contextos vir-tuales de aprendizaje; tomando en cuenta losroles y compromisos de los estudiantes y losprofesores en esta modalidad educativa.

Las actividades experimentales

La dificultad de las actividades experimentalesradica en involucrar a los estudiantes con expe-riencias de la vida cotidiana y los conceptos defenmenos fsicos considerados en la asignaturade MecnicaII . Esta actividad se acenta msen ambientes virtuales, por lo que en el trabajose mostrarn algunas de las estrategias didcti-cas utilizadas en el Bachillerato virtual.

Con respecto a las actividades experimen-tales en casa, stas consisten en la realizacinde experimentos con materiales de uso comn,para realizar modelos en condiciones reales.Desarrollando en el estudiante, la habilidad de

medicin y manejo de instrumentos de uso ctidiano para lograr experiencias de aprendizaevaluadas con base en informes del trabajo rlizado.

Las prcticas realizadas en la asignaturde MecnicaII , durante el periodo del cuartosemestre del Bachillerato Virtual de la Univsidad Autnoma de Sinaloa son cuatro. A ctinuacin se describen las actividades expementales en casa que proponen Alvarado et al .,(2012):

En la primera semana, se realiza la activdad prctica Trabajo en un plano inclinamediante un modelo hecho con una reglaun bloque de madera para variar el ngude inclinacin, provocando que una monese deslice con velocidad constante y as, dterminar el trabajo realizado por la fuerza rozamiento sobre la moneda al recorrer eplano.

En la segunda semana se realiza la actividprctica Ley de conservacin de la energmecnica mediante un modelo hecho couna cinta mtrica y un proyectil disparadpor una pistola de resorte; as se determinla velocidad con que sale el proyectil al ulizar las ecuaciones que involucran la ley conservacin de la energa mecnica.

En la tercera semana se realiza la actividaprctica Centro de gravedad de un cuerpplano mediante un modelo construido con pedazo de cartn de forma irregular, suspedido desde unos puntos con la ayuda de uplomada construida con un hilo y un clapara determinar el centro de gravedad dcuerpo.

Por ltimo, en la cuarta semana se realiza actividad prctica Mquinas simples medite un modelo realizado con una regla gradda y un lpiz para balancear monedas de u


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y dos pesos, con el fin de estimar cuantasveces es mayor el peso de una moneda conrespecto a la otra.

Estas actividades de experimentacin en casase evalan mediante un informe realizado enun procesador de texto, donde el alumno expo-ne la problemtica abordada en la prctica y suobjetivo, las mediciones realizadas, las opera-ciones y clculos de los resultados obtenidos, ylas conclusiones a partir de esta experiencia deaprendizaje.

Por otra parte, la mediacin de las activida-des experimentales segn Barber (2004, p. 97)las fases para la aplicacin de los laboratoriosvirtuales son:

1. Establecimiento de los objetivos de uso dellaboratorio.

2. Exploracin del laboratorio virtual para com-prender su lgica y sus posibilidades.

Seguir la secuencia siguientecomplementa en la consulta de dudaal profesor: a. Indagacin (recogida/ introduccin de datos)

b. Ajuste, mediciones y valoracionesparciales.

c. Anlisis de los datos mediante laaplicacin de procedimientos yutilizacin de los recursos disponibleen el laboratorio.

d. Obtencin y ordenacin de losresultados.

3. Compartir los resultados con otros compae-ros, en el panel del laboratorio o en clase.

Respecto a las actividades con laboratorio vir-tual, stas consisten en simulaciones, realizadasen una hoja electrnica formato xls y otras enhtml, elaboradas con el procesador geomtricoGeonext. La idea consiste en utilizar la potencia-lidad de recrear y manipular fenmenos fsicosmediante la variacin de magnitudes fsicas que

involucra la actividad de la asignatura denicaII . A continuacin se describen alguntividades experimentales en el ambiente v

En la primera semana se utiliza como so una hoja electrnica, donde se realizculos que involucran variables del conclculo del trabajo de una fuerza. Se tcon un libro de cuatro hojas y las variabtrabajo, 2) trabajo y segunda ley de N3) trabajo y fuerza de gravedad, y 4) trangulo de inclinacin; adems, se reprela grfica de la fuerza contra el desplazto, segn corresponda la hoja elegida.

En la segunda semana, la hoja electrinvolucra variables del concepto poteenerga elctrica. En el libro de dos hojrealizan clculos de 1) Potencia y 2) Poy energa elctrica. Asimismo, se reprtan formulas, operaciones y resultadosnidos a partir de los valores de las varifsicas involucradas: masa, gravedad, energa y tiempo.

En la tercera semana se utiliza un recdidctico interactivo en formato htmlscript), que involucra variables de cande movimiento. En esta experimenta(laboratorio virtual) se realiza la simuinteractiva del choque entre dos autom

En la cuarta semana se utilizan dos recdidcticos interactivos en formato htmscript), involucrando variables de equmecnico de los cuerpos. En estas exmentaciones (laboratorio virtual) se rla simulacin interactiva de palanca ypolipasto.

La actividad experimental de laboratorio se realiza mediante una wiki, en el siguorden:

1. Descripcin de la competencia a desar2. Descripcin de las actividades a realiz


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3. Planteamiento de la problemtica:a. Una hiptesis antes de indagarb. Observar el fenmenoc. Explicar lo observadod. Establecer la relacin de lo que

sucede, cuando se ajustan lasvariables.

e. Verificar la hiptesis, con base en losucedido.

f. Corroborar que la hiptesis escorrecta.

g. Realizar los intentos que seannecesarios, para confirmar lahiptesis y comprender los ejemplospropuestos.

h. Se construye una wiki en equipo detrabajo.

4. Evaluacin de la pgina de resultados finalesen la wiki.

Concepcionesde los alumnos

ActividadPre-laboratorio

Actividadde laboratorio

ActividadPost-laboratorio

Situacinproblematica

Generacin de

hipotesis e ideas

Actividadesexperimentales Confirmacin

Generacin deconclusiones

Contraste deinformaciones Laboratorio

virtual

Construccin deconocimientos

repetir de nuevo

Por otra parte, las actividades experimentaleparten de las concepciones de los alumnos, ty como se muestra en la figura 1 .

A partir de las actividades pre-laboratorio, decir de contenidos conceptuales que promuevesquemas cognitivos con elementos que confiran las situaciones fsicas en estudio, se promuevlas actividades de laboratorio (laboratorio virtuaexperimentacin en casa). Luego, las actividadpos-laboratorio generan las conclusiones para cfirmacin y contrastacin de hiptesis con baseun informe de prctica o construccin de una wsegn sea el objetivo de aprendizaje.

Productos obtenidos en la enseanzade la asignatura de Mecnica II

La competencia central de la asignatura de McnicaII descrita en el programa de estudio es

Figura 1. Actividades experimentales y concepciones de los alumnos.


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[] utiliza las leyes de conservacin de la energa,de la cantidad de movimiento y las condiciones deequilibrio de los cuerpos para analizar situacionesde la vida diaria y la tecnologa, y desarrolla m-todos de trabajo y actitudes esenciales en su for-macin bsica y el estudio de otras materias []

S EMANA 1.

Las actividades preliminares, durante la prime-ra semana, consistieron en: un foro de discusindel concepto de energa, al examinando situa-ciones de la vida diaria y la tecnologa; y el blogEnerga como magnitud. Ambas actividades sir-ven para conocer las ideas previas de los alum-nos y propicia la aprociacin de la temtica de lasemana. A continuacin se muestran algunos deestos productos de aprendizaje:

Foro I. Energa en situaciones dela vida cotidiana y tecnolgica.

Principalmente, la energa es la capacidad de rea-lizar trabajos, fuerzas, movimientos. Dentro delconcepto de energa influyen muchos factorescomo: de dnde proviene, se usa adecuadamen-te, afecta el medio ambiente, cunto cuesta laenerga? etctera. Por lo tanto son interrogantesque abarcan el concepto y considero que se debenestudiar en este bloque.

Comentario de un alumno.

Blog. Energa como magnitud .

Por ejemplo, el agua que est en una presa tie-ne energa potencial a causa de su posicin. Elagua puede caer desde esta posicin y ejerceruna fuerza desde una distancia y, por tanto, hacertrabajo, en este caso: accionar una turbina paragenerar electricidad.

Comentario de un alumno.

En cuanto a la actividad experimental con hojade clculo, sta se realiz con base en un diario

(blog) que relacionaba la temtica del tedel trabajo y la energa, utilizando ejemplibro de texto y con otros de su entorno. Atinuacin se muestra un comentario realpor un alumno ( tabla 1 ).

Para la actividad experimental en casa, losnos trabajaron en torno al concepto trabajo en u plano inclinado , utilizando materiales a su alctal y como se muestran en la figura 3 . De mangeneral, los alumnos realizaron sus informvolucrando la frmula (WR = mg cos ) para oner el trabajo realizado por la fuerza de gra

S EMANA 2.

Las actividades preliminares para lasegundasemana fueron un foro de discusin en al concepto energa potencial ; la tarea Analiz

situaciones que involucran la energa potencial gravitatoria y el foro Analiza crticamente la uti lizacin de los recursos energticos . A contincin se muestran algunos de estos productaprendizaje:

Foro. Se conservar la energa mecnica total durante el movimiento de una piedra lanzada verticalmente hacia arriba?

S, porque mientras la piedra est en movimvertical, conforme sube su velocidad va dyendo por lo que la energa cintica tambminuye, y al mismo tiempo la energa poaumenta por el cambio de posicin con rea su posicin inicial o de partida, en otras pla energa cintica se transforma en energtencial, y en cada posicin de la piedra la mecnica ser la misma ya que esta ser igsuma de la energa cintica y la energa poesto lo confirma la ley de la conservacienerga que afirma que la energa total nocrearse ni destruirse, slo se puede cambuna forma a otra o sea se conserva.

Comentario de un alu


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Ejemplos en libro de texto Ejemplos en nuestra vida cotidiana

Ejemplo 1.4: Se trata de calcular el trabajo de losbueyes al arrastrar un arado, con una fuerza de 450

N, al desplazarlo 100 m.

1. Cuando una gra de carga levanta un automvilpara remolcarlo.

Ejemplo 1.5: En este ejemplo se ilustra el trabajoque desarrolla un obrero al empujar una caja conaceleracin constante (0.75 m/s2) durante 0.90 m.Siendo la masa de caja m = 70 kg.

2. Cuando se arrastra un objeto ejerciendo unafuerza en el mismo sentido del movimiento, paravencer la friccin, y provocarle cierto desplaza-miento.

Ejemplo 1.7: En este ejemplo se ilustra el trabajoque realiza una gra al bajar verticalmente unacarga de 1250 kg, de 16 a 3.5 m. Y se calcula demanera indirecta: calculando el trabajo que realizala fuerza de gravedad sobre la carga.

3. El trabajo realizado por un tecle, para levantar umotor de automvil, para su reparacin.

Figura 3

Figura 2 . Hoja de clculo que representa el ejemplo 1.5 de la tabla anterior.

Tabla 1.

Tarea. Analiza situaciones que involucran la energa potencial gravitatoria ( tabla 2 ) .

Situacin 1: En un parque de diversiones sedejan caer por una va de deslizamiento (tobo-gn), primero un nio y luego un adulto. El roza-miento puede despreciarse. Cul de ellos em-plea menor tiempo en llegar al extremo inferior?

Respuesta: Los dos llegan a nivel del suelempleando el mismo tiempo, pues en ambcasos tenemos que:

Producto de aprendizaje de un alumno del ejeplo 1.11


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Descripcin breve de la situacin planteada La situacin nos habla de un levantador del cual eleva 210 kg desde el suelo hasta 1.3 maltura en 0.5 segundos, trasmitiendo una energ2.7 x 103 J con una potencia media de 5 x 103 W.

Variables fsicas que intervienen 1. Potencia2. Energa3. Masa4. Altura

5. TiempoFormulas EPg = mgy

P = E/t

Conclusiones del ejemplo Cuando el levantador eleva la pesa desde elest produciendo una energa mecnica de unaenerga interna, que al realizarse en un determdo tiempo se obtiene una potencia.

Descripcin breve de la situacinplanteada

La situacin: En una piscina se instalan dos vas de deslizamiUna de las cuales esta inclinada y describe una trayectoria rectmientras que la otra inicia al mismo nivel superior y termina alnivel inferior que la otra va de deslizamiento, slo que en estada va la trayectoria es con varias curvas. La situacin problem

es determinar en cul va llega con ms velocidad uno de los ncuando se deslizan dos cuates, de igual masa, simultneamenteen cada va. Y tambin cuando por una de las vas se lanza el pellos.

Variables Fsica que intervienen 1. Masa2. Velocidad3. Longitud (altura)

Frmulas

Conclusiones del ejemplo(Dar razones por qu sucede)

Se cumpli con el objetivo de la actividad. Y uno de los aspectquedaron cumplidos es el hecho de que la energa potencial graria depende de la masa y la altura.

S EMANA 3.

Respecto a la actividad experimental con hojade clculo, sta se realiz con base en una ta-rea que relacionaba los conceptos de potencia yeficiencia, para resolver problemas cualitativos

y cuantitativos mediante ejemplos del libtuaciones problemticas. En la siguiente tamuestra un producto de aprendizaje de unno del ejemplo 1.17 del libro de texto ( tabla 3

Tabla 2.

Tabla 3.


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Registro del tiempo transcurrido

Disparos Medidas en cm Frmula(pag. 68) Resultado

1 300

V=2gh

7.6 m/s

2 250 7 m/s

3 350 8.2 m/s

Situacin 2: Determina, aproximadamente, tupotencia til en el siguiente caso; a) al subir porescaleras lo ms rpidamente posible a un tercerpiso; considerando los siguientes datos.

S EMANA 4.

Para la actividad experimental en casa Ley de conservacin de la energa mecnica , los alum-nos trabajaron utilizando materiales a su alcance,tal y como se muestran en los resultados de la tabla 4 y la figura 4 .

Figura 5.

y = 9 m (3 m x piso)t = 2 min = 120sm = 80 kgg = 9.8 m/s2v = d/t = 9 m / 120 s = 0.075 m/sE = mgy = (80 kg)(9.8 m/s2)(9 m) = 7056 JP = E/t = 7056 J / 120 s = 58.8 W

A continuacin, slo se describirn elementosde los simuladores (Laboratorio virtual) que seutilizaron durante las siguientes semanas (tresy cuatro).

En la figura 5 se muestra el simulador dechoque entre dos carros. Uno alcanza al otro yse realiza el anlisis a partir de esta situacinplanteada en la semana 3.

En esta imagen ( figura 6 ) se muestra el si-mulador de palanca, para conocer las condicio-nes de equilibrio para su anlisis a partir de estasituacin planteada en la semana 4.

En la figura 7 se muestra el simulador depolipasto y se realiza el anlisis a partir de lasituacin planteada en la semana 4.


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la grficaX , donde se observa que la mayde los alumnos, cumplieron satisfactoriamcon las actividades experimentales requeen el curso de MecnicaII . Tres alumnos rearon menos de seis actividades y el 100% alumnos acredit la asignatura, al promedactividades experimentales con la parte te

Conclusiones

Es un gran esfuerzo el que se requiere construir actividades de aprendizaje aseqpara los alumnos en la modalidad de edua distancia, pues se requiere tener previate diseadas todas las actividades. Los alutambin realizan un gran esfuerzo para retodas las actividades de aprendizaje, encular de las ciencias exactas y experimen

Cabe destacar que el hecho de realiztividades experimentales con base en siciones interactivas, desde una hoja electrcon formato xls hasta lenguaje html, repreuna oportunidad. Se concluye entonces, qcompetencias desarrolladas por los alufueron:

1. Interpretar la energa como una medilos cambios que tienen lugar en la natuy en los procesos tecnolgicos, a parlos comentarios realizados en el foro dcusin.

2. Aplicar los conceptos de energa, trabaLey de conservacin de la energa, pasolver problemas cualitativos y cuantitcon base en los formatos proporcionad

3. Caracterizar e ilustrar, mediante ejemdistintas formas de energa, as como lamediante las cuales se transmite y tranma con base en los comentarios realizadla bitcora virtual.

4. Preparar un informe acerca del trabajoactividades experimentales en casa: pinclinado, teorema del trabajo y ener

Figura 6.

Figura 7.

En el desarrollo de las cuatro actividades expe-rimentales, de 14 alumnos: 11 realizaron la pri-mera, 13 la segunda, 12 la tercera y 10 la cuarta.Con base en estos datos, puede concluirse quelas actividades fueron un xito al lograrse elobjetivo.

Para la asignatura de MecnicaII , se reali-zan nuevas actividades experimentales: cincoactividades utilizando laboratorio virtual y hojade clculo, y cuatro actividades utilizando mate-riales cotidianos en casa, siendo estas ltimaslas analizadas en este trabajo. Los resultadosobtenidos en la realizacin de actividades ex-perimentales por los alumnos se muestran en


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Grfica 1.Promedio en las actividades experimentales.

ntica, cantidad de movimiento con base enformatos proporcionados.

5. Caracterizar el concepto de choque e ilustrarmediante ejemplos algunos de sus tipos conen una wiki.

6. Aplicar las condiciones de equilibrio paraanalizar el funcionamiento de las mquinassimples y de instrumentos utilizados en lavida cotidiana, con base en una Wiki.

Referencias

Alvarado J. A., Valds P. y Caro J. J. (2012). Mecnica 2: Bachillerato universitario . Mxico: Once Ros.

Barber, E. (2004). La educacin en la Red: Activida- des virtuales de enseanza y aprendizaje . Barcelo-na: Paids.

Garca, A. L. (1999). Educacin a distancia hoy . Es-paa:UNED .

Mart, J. A. (2010). Educacin y tecnologas . Espaa:UCA .

Alumno 1

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5

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Moreno, C. M. (2005). Educacin abierta y a distancia. Experiencias y perspectivas. Mxico : Universidadde Guadalajara.

Peters, O. (2002). Educacin a distancia en transicin. Nuevas tendencias y retos . Mxico: Universidad dGuadalajara.

Lozano, C. A. (2007).Tecnologa educativa en un modelo de educacin a distancia centrado en la persona .Mxico: Limusa.

Autores

Jos Manuel Mendoza RomnCoordinador Estatal de FsicaUniversidad Autnoma de [email protected]

Jos Alberto Alvarado LemusCoordinador Estatal de FsicaUniversidad Autnoma de [email protected]

experiencias-09

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