Nuevas formas de presentar problemas de física: de la crítica mordaz a la pregunta natural

COMO PROFESOR es importante evaluar cómo resuelven problemas los estudiantes. Se trata de apreciar el proceso y la respuesta del estudiante. Ciertamente, el pupilo debe ser capaz de desarrollar un camino propio para encontrar una solución a una inquietud natural o un conflicto inmediato.

Sin embargo, es difícil realizar las preguntas correctas, atractivas y claras para que el estudiante pueda mostrar sus habilidades y tenga una evaluación justa e impoluta en un examen semestral, por ejemplo.

Usualmente, en los exámenes, empleamos problemas de libro de texto, contextualizados al entorno de los estudiantes. Por ejemplo, en la pregunta 14 de la guía de examen extraordinario de física 1 del CCH-sur tiene este ejemplo:
“En un choque entre Homero (100 kg) quien viene corriendo y Bart (25 kg) que está en reposo”. ¿Quién ejerce mayor fuerza?
a) No se puede saber
b) Se aplican la misma fuerza
c) Homero
d) Bart
e) No se aplican fuerza
Por cierto, la respuesta es… (b). De acuerdo a la tercera Ley de Newton, la fuerza que ejerce Homero sobre Bart, es la misma, en sentido contrario y no sobre el mismo objeto. Con todo, al chocar, Bart se acelera más que Homero; es decir, Bart sale volando.

Técnicamente la pregunta es adecuada e ilustrativa para un examen, pero en base a los críticos y ácidos comentarios de gente como Dan Meyer y estudiantes que han demostrado que muchas preguntas de libro de texto son estúpidas, esta forma de hacer preguntas es anticuada (aburrida) y poco natural para estudiantes que deberían aprender ciencias.

También es el caso de la pregunta que se ilustra con la imagen a la izquierda. Se pide calcular la mínima aceleración del carro para evitar que la persona caiga. Como datos del problema se dan el coeficiente de fricción de la persona y el carro, la masa de la persona y la fuerza de resistencia del aire. Con toda esta información la respuesta es… (D). La pregunta puede ser graciosa para algunos, para otros es una muestra del sadismo natural de los profesores. Como sea, igual que la anterior pregunta, no fomenta la curiosidad y la búsqueda de información relevante para comenzar a trazar un camino hacia la resolución de problemas. Es otro problema de libro contextualizado, en palabras de Dan Meyer.

Entonces, me encuentro con el siguiente video, donde solo tengo la siguiente información: el libro pesa 2 kg es colocado sobre una bolsa de aire (airbag) para carro; el video fue tomado a 420 fps (este movimiento rápido lo vemos en cámara lenta); y que el rack de bicicletas del fondo mide 77 cm de alto.


Entonces saltan preguntas naturales:
¿Qué tan alto subió el libro?, ¿qué características debe detener la bolsa para que suba más el libro?, ¿por qué salto también la bolsa?, ¿en cuánto tiempo alcanzo su máxima altura el libro?, ¿un libro más pesado, alcanza una altura menor?, ¿Cuál fue y donde tomó el libro su velocidad máxima?
Y todas estas pregunta implican conservación de la energía, energía potencial gravitacional (mgh), potencial de resorte (1/2 kx^2) y energía cinética (1/2mV^2).

Es decir, un simple video puede producir un montón de preguntas para toda una clase de una hora. Me parece que estas preguntas son más naturales y atractivas que las dos primeras que comente. en este caso, Dan Meyer, estaría satisfecho, supongo ;)

Un caso similar es cuando se coloca una báscula en un elevador en movimiento, que fue un post que comente hace un tiempo. Para ese video también hay muchos ejercicios naturales, interesantes e ilustrativos de temas de física.

El punto que deseo enfatizar es que hoy tenemos muchas herramientas para impartir un curso, las podemos usar sin mayor esfuerzo y obtener mejores resultados para despertar la curiosidad científica de nuestros estudiantes y que también realicen ejerciten su técnica formal (e.g. álgebra) para resolver problemas.

¿Cómo innovas tus clases profesor? ¿Cómo usas la nueva tecnología para hacer diferentes cosas? Qué la computadora no es la nueva pizarra, ¿algo habrá cambiado de nuestras cursos a los de hace más de 100 años?

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