jueves, 17 de noviembre de 2016

Elemental mi querido Watson

La importancia de la deduccion en la educacion de la Fisica.

La Fisica es una Ciencia que nos permite explicar a la Naturaleza, los fenomenos de todos los dias, por medio de un estudio experimental y finalmente explicando todo por medio de las Matematicas. 

Es por ello que es facilisimo usar la realidad para deducir las Leyes fundamentales para ello podemos tener muchas aproximaciones, que imitan el proceso y el pensamiento cientifico, pero simplificados, de tal forma que un estudiante púeda recorrer por primera vez el camino de la Ciencia, en un triciclo y guiados por su profesor.

Es muy importante que el alumno entienda que la Ciencia no son numeros y formulas, sino una forma de pensar, de ver el mundo, de explicar racionalmente la realidad, esto es, el fundamento filosofico de la Ciencia, que su formalidad matematica solo es una forma de expresar los resultados, pero no son el espiritu de sus leyes.

En este sentido es mas importante que comprenda el fenomeno en si, tomemos como ejemplo la 1/r<sup>2</sup> en las formulas de campos gravitacionales, magneticos, electricos y demas, no nos importa que una calculadora de un numero, sino que el alumno entienda que entre mas lejos este del centro del campo, menor sera la fuerza que se experimenta.

La Fisica es altamente deductiva, pero obedece reglas experimentales muy especificas, y pedir que un alumno de Educacion Media las entienda, es absurdo, pero no por ello debemos de descuidar una educacion correcta, es ahi en donde entra la deduccion, el alumno puede ver ejemplos o experimentos controlados, en los que la naturaleza le de pistas que seguir sobre como estudiarla, los valores que estan implicados y su medicion, pero como profesores, debemos ponerle guias a esas deducciones, introducir valores utiles, desde cosas sencillas como establecer la variable independiente tiempo, a otras mas complejas como introducir la definicion de terminos muy importantes en el momento oportuno.

La Fisica se debe de enseñar como lo que es, una Ciencia, no por medio de metodos que solo son una moda academica, como las Competencias, que son absolutamente inutiles en el mundo de la Ciencia.

Aprender a deducir no es facil, pero podemos usar alguna Bibliografia, el libro mas util, es el de Fisica Recreativa de Yakov Perelman; es dificil de conseguir, pero es el mas hermoso libro de deduccion fisica que jamas he visto.

domingo, 30 de octubre de 2016

Explicando la Gravedad, 1

APROXIMACION HISTORICA

Como todas las Ciencias, la Fisica se ha construido con el paso del tiempo, ladrillo a ladrillo, imitar las primeras investigaciones de Galileo sobre gravitacion es un muy buen paso inductivo sobre como funciona la Ciencia, en esta forma podemos emplear el camino del genio y usar muy pocos recursos, algo muy util en un pais en que los recursos disponibles en las escuelas son escasos.

Pongamos un ejemplo, intentemos hacer que los alumnos comprendan la Gravedad, esto se puede hacer de la siguiente forma:

Al iniciar, tiramos varias cosas, un lapiz, un gis, un libro, o lo que mas dramatico sea, una vez hecho les preguntamos que tienen estos fenomenos en comun, las respuestas hay que escribirlas en el pizarron y seran muy variadas, pero intentemos encausarlas en la direccion de que los objetos caen, y que su movimiento siempre va en un sentido, esto lo podemos reforzar preguntando:

¿Algun objeto cae hacia arriba?

Entonces podemos establecer una primera definicion:

Todos los cuerpos caen hacia abajo

¿Que los hace caer?

Entonces los alumnos pondran a trabajar sus cerebros y diran que las Tierra los atrae, aqui podemos insertar la definicion de Gravedad.

De aqui podemos ya derivarnos a una explicacion mas exacta con ecuaciones y definiciones, o bien si tenemos tiempo y pocos alumnos, seguir el procedimiento Galileano:

La siguiente pregunta seria:

¿A que Velocidad caen?

Los jovenes intentarian medir la velocidad, pero para aumentar la diversion, podemos pedirles que no usen un reloj para medir el tiempo, sino el pulso de su muñeca; lo que hara muy dificil la medicion, ya que es un fenomeno muy rapido.

Tendriamos que salir del salon e ir a un edificio alto, con las debidas precuaciones para los peatones debajo, podriamos tirar objetos pequeños y pedirles que midan los tiempos, (las distancias tambien podrian medirse de forma divertida, pidiendoles que midan la altura usando trigonometria y la sombra del edificio)

Entonces se darian cuenta de lo divertido que es hacer experimentos y de que debemos usar mucho ingenio para planear las preguntas que le haremos a la naturaleza.

Despues de esto, podemos usar sus mediciones como pistas para aproximar el valor de la Aceleracion de la Gravedad, ya en el salon y con el pizarron.

Una vez que entiendan que la Gravedad es un fenomeno fisico medible y con direccion, magnitud y sentido, entonces podemos dar por bien entendido el fenomeno dado.

Se puede agregar una tarea de calculo numerico, o no, a mi no me parecen muy utiles las tareas, prefiero que todo lo hagan en el salon de clases.

Ya una vez terminado el proceso de aprendizaje, y con la clase a punto de concluir, les podemos decir al final:

¿Porque la Luna no cae en la Tierra?

Y los que entiendan la pregunta, se iran rascando la cabeza toda la tarde.

Me sobreextendi en esta version, para la siguiente entrada, escribire la segunda forma de explicar la Gravedad, usando la deduccion, pero Experimental en Laboratorio, habria una tercera puramente Teorica, pero no creo que sea util en el nivel Bachillerato.

lunes, 23 de marzo de 2015

martes, 26 de agosto de 2014

Paquete Educativo Edubuntu

Una herramienta poderosa ha llegado al mundo de la Educacion, es el paquete Educativo Edubuntu, desarrollado por la comunidad Linux del mundo, es algho muy diferente, pero muy util, y si bien aun esta desarrollandose, ya tiene algunas herramientas muy poderosas, particularmente en la rama de la Fisica, cuenta desde cosas basicas, aptas para Estudiantes de Primario o de Secundaria, hasta herramientas muy utiles para Estudiantes de Ciencias, desde simulacion de Experimentos hasta Calculo de Ecuaciones.

Escritorio de una maquina con Edubuntu
Es una herramienta muy util, pero requiere que se use una computadora equipada con Linux (y que actividad avanzada de la humanidad no lo necesita), por lo que es necesario que los usuarios Windows tengan que abandonar su Sistema Operativo basico y usar uno mas avanzado, lo pueden hacer en las Install Fest o pueden ir a su Universidad Tecnologica mas cercana y pedir a alguien del departamento de Computo que se los instale, ya sea en una computadora completa o bien en una particion.

Algo muy util, es qui si tienen por ahi arrumbada una vieja maquina Pentium 4 o posterior, pueden instalarle el Sistema Operativo Edubuntu completo, (o bien Antix o MX14 si es muy vieja), sin particion y pueden tener una computadora exclusivamente dedicada a la Escuela, mas aun, con este sistema opeartivo, su vieja maquina funcionara mejor que una nueva con Windows.

viernes, 13 de junio de 2014

Inercia

La Inercia es una de esas fuerzas de la naturaleza que parece no existir, pero que es tan importante, que ignorarla usualmente significa correr un gran peligro e incluso de muerte.

DEFINICION

La Inercia es la propension de los cuerpos en mantener su estado de movimiento hasta que no reciben una fuerza externa, asi si un objeto esta quieto, este no se movera sino hasta recibir un empujon, o bien, un objeto en movimiento tendera a permanecer en movimiento hasta que no reciba una fuerza que lo detenga.

FORMULA

No existe en si una formula para ella, se suele asociar con la de la Segunda Ley del Movimiento de Newton, debido a que hay una fuerza definida en ella, pero no es el concepto correcto.

EJEMPLOS

Cuando se circula en un autobus por una carretera recta, todo parece en reposo, la taza de cafe en el portavasos parece quieta, asi como nuestro portafolios en el asiento vacio de la izquierda, pero nada de eso es verdad, estan quietos con respecto a nuestro marco de referencia, pero en realidad ese estan moviendo a 95 km/h con respecto al marco de referencia de un observador parado en la carretera.

Cuando el autobus toma una curva, todos los objetos tienden a moverse, siguiendo la direccion original del movimiento, asi el liquido del vaso se inclina o el portafolios se mueve.

Un joven inexperto piensa que al conducir un auto a 100 km/h, nada va a pasar, pero en realidad, la fuerza asociada a esa velocidad es identica a caer de un sexto piso, peor aun, los controles se traban y todo el vehiculo es mas dificil de manejar porque entre mas grande sea la velocidad, mayor es la inercia 

En otras palabras, la inercia mata, y no solo cuando vas rapido, a 40 km/h puede pasar lo que se ve en el siguiente video: