Blog de Ana Fraile
Facultad de Ciencias
 

20ª lección: sobre la metodología didáctica de la física

Hoy toca hablar de otro gran docente, Walter Lewin al que he conocido gracias al Máster de Educación que estoy cursando y debido a la asignatura de Metodología Didáctica (de la física).  Antes de pasar a analizar el vídeo me gustaría poner en contexto quién es Walter Lewin.

 

Este hombre ha sido durante muchos años profesor en el MIT y ha sido uno de los docentes más populares de la institución durante años debido a sus espectaculares clases sobre física. Estudió Física en los Países Bajos, su tierra natal y allá por mediados de los 60 llegó como colaborador post-doctoral al MIT donde se convertiría en profesor. Ha sido un profesional ampliamente galardonado en diversas ocasiones, dos de ellas por la NASA una por sus logros científicos y otra por el descubrimiento de “Bursting Pulsar” y es que descubrió la primera estrella de neutrones de rotación lenta, oscilaciones cuasi-periódicas, etc. Pero yo no haré hincapié en esos premios de física, que no es que no tengan méritos, pero lo interesante, hablando de educación son sus premios como profesor, como docente:

- Premio Alexander von Humboldt a la excelencia de enseñanza universitaria.

- Premio W. Buechner de enseñanza.

- Premio Everett Moore Baker Memorial

- Situado como uno de los 300 mejores profesores por la Princeton Review.

 

Ahora paso a relataros mi experiencia “personal” sobre la primera clase suya que he visto y que está arriba en la descripción.

Al inicio de la clase debo decir que comienza a explicar de forma teórica el movimiento de un resorte con una masa en horizontal, ya que se comporta como un oscilador armónico simple. Sí me sorprende que lo dice con una sencillez increíble, pero explicando todos los términos precisos. El momento clave es cuando pasa a explicar la dependencia de la posición respecto del tiempo: toma un pliego de papel continuo y un spray amarrado al péndulo para marcar la trayectoria que sigue. Contra todos mis pronósticos, ese papel resiste a la pintura, cosa que ni en mis mejores sueños habría imaginado, pero además ocurre algo muy importante: se le da un significado físico a la función trigonométrica del seno y al contrario, a través de una prueba visual se asocia una función a un resultado y no al revés que es la línea de planteamiento habitual.

El siguiente punto relevante, o que al menos me lo parece a mí, es cuando después de una sesuda demostración y análisis de un muelle pasa a comprobar el comportamiento de MAS y la capacidad de predicción teórica mediante un experimento. De esta manera permite que los alumnos aprendan por facilitación pero a la vez, a pesar de no ser ellos mismos los que hagan el experimento y las medidas, provee de aprendizaje por descubrimiento, pero siendo preeminente el primero. De esta manera permite que los alumnos tengan una imagen visual de que el periodo de un MAS no va a depender de la amplitud inicial. Como elemento añadido, la teatralización a la hora de iniciar y parar el cronómetro, es el elemento que puede hacer que los alumnos retomen la atención gracias a un gag. A la vez, transmite la necesidad del rigor de medición y difunde cómo debería medirse el período, que no se mide uno sino 10 y dejando una primera oscilación para minimizar errores y cómo contabiliza la posibilidad de error debido a fallo humano (o capacidad visual, mejor dicho). Y así consigue demostrar que el periodo no depende de la amplitud.

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Otro de los momentos clave es cuando aplica que cuando hay una división con dos medidas las cuales llevan asociadas un error no se dividen los errores sino que se acoplan y amplifican, lo que es necesario remarcar dado que no siempre es algo obvio. De hecho, hace una demostración de cómo predice 10T para una masa doble y para ello, amplía el margen de error de acuerdo con las operaciones que tiene que llevar a cabo. Mientras, va introduciendo todos los pasos del método científico como es observación, formulación de hipótesis, experimentación (sencilla pero eficaz) y demostración o rechazo de la hipótesis. Con ello demuestra la necesidad de aplicar el método científico, el tratamiento de datos correcto y lo cercano que está el sistema expuesto a la idealidad planteada, a pesar de remarcar anteriormente que hay elementos que hacen diferir un sistema como ese de la idealidad (control de condiciones).

La segunda parte de a clase se va a hacer una demostración similar para el caso del péndulo simple, que no es tan simple y todo el que haya dado Física en 2º de Bachillerato o en sus carreras comprenderán la ironía del nombre. La mecánica es similar: comienza con una demostración teórica sobre el comportamiento del sistema, solo que en este caso se trata de un sistema bidimensional. Aquí es donde introduce la importancia de las aproximaciones, remarcando que son APROXIMACIONES. Y explica el por qué de usarlas y lo remarca de una manera un tanto teatral pero para subrayar la importancia y las consecuencias que tiene.

Nuevamente hace una demostración experimental de la dependencia del periodo de la longitud de la cuerda del péndulo. Simplemente con una cuerda y una manzana, acortando la longitud de la cuerda, contando él mismo los segundos para demostrar que a menor longitud de cuerda menor periodo.

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Y se acerca el momento clave, ese por el que los alumnos recordarán durante muchos años lo que hizo su excéntrico profesor de Física. Lewin pasa a demostrar que en el caso del péndulo simple, la masa no afecta en el periodo dado que la variación de la masa, debido a la gravedad, hace que varíen los parámetros en el eje Y, en el cual se ha dicho que para los ángulos usados anteriormente se va a considerar una ecuación nula y no se va a tener en cuenta. Es por eso que la masa no afecta a la fuerza recuperadora y por tanto no va a variar el periodo del péndulo con la masa del mismo. Dice que todo parece tener sentido cuando se analiza de manera racional.

Hace un cálculo con los parámetros del péndulo que tiene instalado en un lado de la clase, y hace una predicción de 10 veces el periodo.

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Antes de nada, vuelve a demostrar que el periodo del péndulo no depende de la amplitud. Involucra a los estudiantes haciéndoles contar las oscilaciones tal como él indicara antes. Dramatiza los momentos de inicio de conteo y final. Y cuando comprueba su predicción, exacto, CLAVA el valor, lo que le hace quedarse con todos los alumnos que le ovacionan entre risas. De nuevo hace lo mismo para la amplitud mayor.

Con el humor, la exageración y la demostración mantiene el interés de los alumnos sin descuidar que estén motivados a asistir a sus clases nuevamente.

Nuevamente vuelve a demostrar que la predicción es muy buena (¿esperabais algo diferente? dice con cara de asombro también).

Y llega el momento clave. Demostrar que la masa no afecta al periodo, a diferencia del muelle. Para ello no puede colgar una masa nueva en el péndulo que ha montado en clase, sino que, valga la redundancia él mismo se sube a la bola para hacer de masa. Explica que para que el periodo se siga manteniendo igual intentará ponerse lo más horizontal posible y él mismo lleva el mando a distancia del cronómetro. Teatraliza maravillosamente ese momento (You count! … This hurts!Aaauuww… I want to hear you loud! …) Todo ello entre risas, sorpresa, emoción de sus alumnos y algún grito de ánimo.

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Aprovecho para decir que Miley no lo hace bien, … al estar en vertical la fuerza de rozamiento es mayor (aunque es verdad que ella está así para fines mucho más lúdicos y no es necesario el rigor del profesor Walter Lewin).

Cuando finaliza ese apoteósico momento a lo Wrecking Ball, con el cronómetro delator, se levanta decidido, escribe el periodo para la masa de Walter Lewin 45.6 s más menos 0,1s ¡La física funciona! ¡Os lo estaba diciendo!

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 Aprovecho el subrayado para destacar las formas metodológicas que utiliza, los recursos como docente que me parecen importantes y que dejo aquí guardados porque me parece muy importante. Bueno, a todo ellos añadiré otro: pasión.

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