La enseñanza de la teoría especial de la Relatividad: reglas fijas y relojes con estudiantes de grado séptimo.

Abstract

La física moderna es una rama como su nombre lo indica más actual, pero, a su vez da cuenta de más fenómenos de la naturaleza comparada si se quiere con la física clásica. En lo concerniente a este trabajo, se quiere cuestionar la supremacía de la física clásica en el ámbito educativo colombiano y mostrar si es posible llevar la física moderna al colegio, con estudiantes que no hayan tenido contacto con la física como materia y mostrar así la independencia que tiene la física moderna de la física clásica. Bachelard, afirman que: “La mejor manera para medir la solidez de las ideas [es] enseñarlas, siguiendo en esto la paradoja que se escucha enunciar con tanta frecuencia en los medios universitarios: enseñar es la mejor manera de aprender”, (Bachelard, Gaston, 1978) paradójicamente en Colombia no se ha dado una verdadera oportunidad para que la sociedad incorpore en su cultura las reflexiones hechas por la Teoría Especial de la Relatividad (en adelante TER) y por la física moderna. Con lo anterior queda en evidencia una de las ideas más primitivas de la filosofía que habla de una linealidad temporal, acumulativa la cual está ligada a una concepción de causa y efecto, aunque en el caso de la TER no es clara del todo la causa, pues como resultado de la indagación que se muestra más adelante, se analiza que para algunos autores el génesis de la TER se dio con el experimento de Michelson-Morley, mientras que otros afirman que el bastión de dicha teoría fue el experimento de Trouton-Noble. Para adoptar una posición frente a la ambigüedad presentada, se hará uso de los estudios histórico críticos, los cuales son la metodología elegida para el desarrollo de este documento y que, al volver sobre los textos realizados por los autores de las teorías, nos permite analizar sus cuestionamientos y reflexionar acerca de si es adecuada la forma en la que se enseñan las teorías. Así, por ejemplo, entrar en diálogo con los textos de Poincaré, Mach y Einstein, podemos reconocer que la TER rompe con el paradigma de la linealidad del tiempo y del espacio. Por lo tanto, es tarea de los docentes romper con la errada idea acumulativa de la ciencia, enseñando una física que además responda a la cotidianidad de los estudiantes. En el plano educativo se presenta una situación ya conocida por los docentes pues, “¿qué deberíamos enseñar primero? ¿Deberíamos enseñar la ley “correcta” pero poco familiar con sus extrañas y difíciles ideas conceptuales, por ejemplo, la teoría de la relatividad, el espacio-tiempo tetra dimensional y cosas similares? ¿o deberíamos enseñar primero la sencilla ley de la «masa constante», que es sólo aproximada, pero no implica ideas tan difíciles?” (Feynman, 2014) La dicotomía en la enseñanza es un reto para los docentes y los estudiantes pues “la primera es más excitante, más maravillosa y más divertida, pero la segunda es más fácil de captar al principio, y es un primer paso hacia la comprensión de la primera idea” (Feynman, 2014) El presente trabajo apuesta a la primera opción. Las concepciones de espacio y de tiempo son sumamente importantes en la física y en la cotidianidad, preguntas como ¿dónde vives?, ¿qué día es hoy?, ¿qué hora es?, ¿tienes más tiempo?, ¿qué espacio ocupa el carro?, y otras, son cotidianas para todos, teniendo como común denominador la idea intrínseca del espacio y del tiempo, al cuestionarse Einstein dichos conceptos que se asumían definidos para la época, se da en el clavo sobre las consideraciones anteriores que no permitían explicar adecuadamente “los experimentos [que] solamente nos enseñan las relaciones de unos cuerpos con otros”, se mostrará si es más cercano el experimento de Trouton-Noble o el de Michelson-Morley, para ser concebidos como hasta el momento, por diferentes textos, como el punto de partida de la TER. Como se pudo constatar, el trabajo tiene tres componentes fuertes que se unen por medio de los estudios histórico críticos, la filosofía de las ciencias, la educación y la física se consolidan en este trabajo para analizar un caso particular del ámbito educativo colombiano que se espera sirva de reflexión para los docentes en formación.