enseñanza de la física

La educación en física o la enseñanza de la física se refiere a los métodos educativos que se utilizan actualmente para enseñar física . La profesión se denomina educador o profesor de física . La investigación en educación en física se refiere a un área de investigación pedagógica que busca mejorar dichos métodos. Históricamente, la física se ha enseñado en la escuela secundaria y la universidad principalmente mediante el método de la clase magistral, junto con ejercicios de laboratorio destinados a verificar los conceptos enseñados en las clases. Estos conceptos se comprenden mejor cuando las clases magistrales se acompañan de demostraciones, experimentos prácticos y preguntas que requieren que los estudiantes reflexionen sobre qué sucederá en un experimento y por qué. Los estudiantes que participan en el aprendizaje activo, por ejemplo, con experimentos prácticos, aprenden a través del autodescubrimiento. Mediante ensayo y error, aprenden a cambiar sus ideas preconcebidas sobre los fenómenos físicos y descubren los conceptos subyacentes. La educación en física forma parte del área más amplia de la educación científica .

En la Antigua Grecia , Aristóteles escribió lo que hoy se considera el primer libro de texto de física. ^{[ 1 ]} Las ideas de Aristóteles se enseñaron sin cambios hasta la Baja Edad Media , cuando los científicos comenzaron a realizar descubrimientos que no encajaban con ellas. Por ejemplo, el descubrimiento de Copérnico contradijo la idea aristotélica de un universo geocéntrico. Las ideas de Aristóteles sobre el movimiento no fueron desplazadas hasta finales del siglo XVII, cuando Newton publicó las suyas.

Los estudiantes de física de hoy en día a menudo piensan en los conceptos de física en términos aristotélicos, a pesar de que solo se les enseñan conceptos newtonianos. ^{[ 2 ]}

Las estrategias de enseñanza son las diversas técnicas utilizadas para facilitar la educación de estudiantes con diferentes estilos de aprendizaje . Estas estrategias buscan ayudar a los estudiantes a desarrollar el pensamiento crítico y a comprender mejor el material. La elección de la estrategia depende del concepto que se enseña y, por supuesto, del interés de los estudiantes.

Métodos/Enfoques para la enseñanza de la física

• Clase magistral: La clase magistral es uno de los métodos más tradicionales para enseñar ciencias. Debido a su conveniencia y a que la mayoría de los docentes se formaron con este método, sigue siendo popular a pesar de ciertas limitaciones (en comparación con otros métodos, contribuye poco al desarrollo del pensamiento crítico y la actitud científica entre los estudiantes). Este método se centra en el profesor.
• Recitación: También conocido como método socrático . En este método, el alumno tiene un papel más activo que en una clase magistral. El profesor formula preguntas con el objetivo de estimular la reflexión de los alumnos. Este método puede ser muy eficaz para desarrollar el pensamiento crítico. Para aplicar esta estrategia, los alumnos deben estar parcialmente informados sobre el contenido. La eficacia del método de recitación depende en gran medida de la calidad de las preguntas. Este método está centrado en el alumno.
• Demostración: En este método, el profesor realiza ciertos experimentos que los alumnos observan y sobre los que formulan preguntas. Tras la demostración, el profesor puede explicar el experimento con más detalle y comprobar la comprensión de los alumnos mediante preguntas. Este método es importante, ya que la ciencia no es una materia exclusivamente teórica.
• Clase magistral-demostrativa: Como su nombre indica, esta es una combinación de dos de los métodos anteriores: clase magistral y demostración. El profesor realiza el experimento y lo explica simultáneamente. Mediante este método, el profesor puede proporcionar más información en menos tiempo. Al igual que con el método de demostración, los alumnos solo observan; no obtienen ninguna experiencia práctica propia. No es posible enseñar todos los temas con este método. ^{[ 3 ]}
• Actividades de laboratorio: En los laboratorios, los estudiantes realizan experimentos de física y recopilan datos interactuando con equipos de física. Generalmente, siguen las instrucciones de un manual de laboratorio, que a menudo los guía paso a paso a través del experimento. Los objetivos de aprendizaje típicos incluyen reforzar el contenido del curso mediante la interacción con el mundo real (similar a las demostraciones) y desarrollar el pensamiento experimental . Últimamente, se ha intentado orientar las actividades de laboratorio hacia este último objetivo, separándolas del contenido del curso, permitiendo que los estudiantes tomen sus propias decisiones y cuestionando la noción de un resultado experimental "correcto". A diferencia del método de demostración, el método de laboratorio brinda a los estudiantes experiencia práctica realizando experimentos como científicos profesionales. Sin embargo, suele requerir una cantidad considerable de tiempo y recursos para funcionar correctamente. ^{[ 4 ]}
• Aprendizaje basado en problemas: Un grupo de 8 a 10 estudiantes y un tutor se reúnen para estudiar un caso práctico o problema desencadenante. Un estudiante actúa como moderador y otro como secretario para registrar la sesión. Los estudiantes interactúan para comprender la terminología y los aspectos del problema, discutiendo posibles soluciones y un conjunto de objetivos de aprendizaje. El grupo se divide para estudiar individualmente y luego regresa para compartir los resultados. Este enfoque se ha utilizado en muchas facultades de medicina del Reino Unido. La técnica fomenta la independencia, la participación, el desarrollo de habilidades comunicativas y la integración de nuevos conocimientos con problemas del mundo real. Sin embargo, la técnica requiere más personal por estudiante, personal dispuesto a facilitar en lugar de impartir clases magistrales y escenarios desencadenantes bien diseñados y documentados. ^{[ 5 ]} Se ha demostrado que la técnica es eficaz en la enseñanza de la física. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

La investigación en didáctica de la física estudia cómo se enseña física y cómo la aprenden los estudiantes. Es un subcampo de la investigación educativa .

• La enseñanza de la física en Hong Kong
• La enseñanza de la física en el Reino Unido

• Robert J. Beichner (2009). "Una introducción a la investigación en educación física". En Charles R. Henderson; Kathleen A. Harper (eds.). Primeros pasos en la investigación en educación física . Reseñas en educación física. Vol.  2.
• Lillian C. McDermott y Edward F. Redish (1999). "Resource Letter: PER-1: Physics Education Research" . American Journal of Physics . 67 (9): 755– 767. Bibcode : 1999AmJPh..67..755M . doi : 10.1119/1.19122 .{{cite journal}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )

Misceláneas:

• Duit, R., H. Niedderer y H. Schecker (2006). "Enseñanza de la física". Manual de investigación sobre educación científica . pág.  606.{{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
• Lillian C. McDermott (1993). "Comentario invitado: Cómo enseñamos y cómo aprenden los estudiantes: ¿una discrepancia?" . American Journal of Physics . 61 (4): 295– 298. Bibcode : 1993AmJPh..61..295M . doi : 10.1119/1.17258 .{{cite journal}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )