Didáctica

[Barbol]

Yo me considero una persona que no discute mucho, pero me estoy dando cuenta que esta es mi segunda entrada en la rama de opinión y, al igual que la primera, viene de discusiones personales.

En la carrera de física nosotros nos enfrentamos a asignaturas que nos gustan más o menos, que tienen un formalismo de tal o cual estilo y en general distinto a otras asignaturas (no me digáis que es lo mismo un curso de electrónica que uno de termodinámica !) y muchas más cosas que ya sabéis. Hay quien dice incluso que por eso los físicos son la leche y se adaptan a cualquier cosa que les echen.

La cuestión, en algunas asignaturas como electromagnetismo es habitual empezar con una ley como la de coulomb, al estilo "un día coulomb se despertó y dijo <<eh, y si F=kqQ/r^2?>>" y de ahí empiezan a inducirnos toda la teoría siguiendo el desarrollo histórico de la misma, volviendo a menudo atrás a revisar conceptos y/o hacer correcciones.

En otras asignaturas como óptica parten de unas ecuaciones lo más generales posible (maxwell) y lo deducen todo a partir de ahí.

Vosotros qué consideráis que es más conveniente? El desarrollo histórico que, aunque son mucho más fáciles de entender (a mi modo de ver) los conceptos que hay detrás, tiene el inconveniente de las idas y venidas para corregir esos mismos conceptos? El desarrollo deductivo que, aunque nos de un rigor mayor en cuanto a exactitud puede resultar un poco abstracto?

Para los que no entendieron mi pregunta... explicar electromagnetismo desde las leyes de coulomb y ampere o desde las ecuaciones de maxwell?

O consideráis que dependiendo de la asignatura se debe optar por una forma u otra? Por qué?

[pod]

Primero, en las asignaturas que utilizan un desarrollo historico... no utilizan un desarrollo historico. Se utiliza una especie de "pseudohistoria" didactica inventada con cierta base real (aunque a menudo miente) pero adecuada para explicar claramente los conceptos uno a uno. No ha habido ningun descubrimiento en la historia de la fisica que se de por la idea feliz de alguien a partir de la ada, todo el mundo se basa en los trabajos anteriores y el contexto historico influye mucho. Ni Newton, ni Galileo, ni Einstein ni nadie hicieron su trabajo por que si, sino que aparecieron en el momento historico en que el nivel de la ciencia habia llegado al momento en que se podia hacer ese adelanto.

Aclarado este punto, entremos en el tema de tu post. Las dos aproximaciones podrian llamarse "de la naturaleza a la teoria" o "de la teoria a la naturaleza". La primera es la mas sencilla para estudiantes con poco nivel previo, se presentan los conceptos poco a poco con una especie de motivacion al por que de cada cosa (que no tiene por que coincidir con la motivacion historica real). La segunda forma es mucho mas avanzada, se presenta la teoria (un sistema formal), se demuestren sus consecuencias y se muestra que coincide con la naturaleza(se citan experimentos).

La primera via es mas facil para el estudiante, pero mas larga, si las asignaturas avanzadas se dieran asi, la carrera no terminaria nunca.

El caso concreto de la optica, en los primeros cursos de universidad (y de hecho tb en bachiller) se da la primera aproximacion (leyes experimentales como la de snell o incluso las leyes de las lentes). En la asignatura llamada optica tal cual se produce la segunda forma, aprovechando que en la asignatura de electromagnetismo ya se ha intoducido el formalismo de maxwell (siguiendo la 1a via).

[Ghiret]

Mi opinión.

Pues desde mi punto de vista, no muy amplio aún, me gusta más el desarrollo del formalismo en el caso de la termodinámica y el otro para la mecánica. El resto... no sé aún. . Aunque me decanto más por los postulados y axiomas.

[Entro]

En primer lugar me parece que hay que introducir el electromagnetismo según se hace. Quizas decir que Coulomb no se inventó su ley sino que la extrajo experimentalmente con una balanza de torsión. La cuestión central es que partir de las ecuaciones de Maxwell puede ser confuso y obtener un cierto grado de comprensión de las mismas, en mi opinión, es más facil si uno ha trabajado primero con las versiones integrales, que al fin y al cabo es lo que nos hacen con el desarrollo pseudohistórico de pod.


Porque los ópticos pueden partir de las ecuaciones de Maxwell porque se han visto en electromagnetismo con cierta profundidad y ellos pueden plantarlas ahí y trabajar sobre ellas.

Además, recordemos que nuestra visión suele estar sesgada por el último formalismo que hemos visto y hemos entendido. Esto también me pasaba en Filosofía de COU, conforme me explicaban un filosofo siempre me parecía que lo que decía era más acertado que el anterior. Me refiero a que yo podría decir que postular las ecuaciones de Maxwell me parece tan mágico como las versiones integrales pseudohistóricas y que deberían de hacerlo usando la formulación covariante usando formas diferenciales, que para mi gusto es el formalismo más potente.

Defino un tensor denominado de Maxwell, que es la curvatura de una conexión = potencial en cuatro dimensiones, y a través de operaciones naturales definidas en la variedad espaciotemporal, como las diferenciales exteriores y el operador de Hodge llego a las ecuaciones diferenciales de Maxwell.

http://www.ee.byu.edu/forms/forms_teaching_warnick.pdf

Ni que decir tiene, que si postulamos la invariancia bajo a cambios de fase con el grupo U(1), y desarrollamos la teoría llegamos al electromagnetismo cuántico y su límite clásico.


Eso quiere decir, que hay otros formalismos más potentes, pero como no los conocemos no podemos juzgarlos.

En mi opinión me gusta tal y como se hace, yo lo haría igual aunque mostrando con experimentos sencillos las bases del electromagnetismo paralelamente a la discusión teórica.

[Dramey]

A mi personalmente me han dado casi todas las asignaturas con la forma pseudohistórica, y las que me han dado de la otra forma, como normal general, han sido explicadas de una manera pésima. Así que mi opinión es que es mejor darlo desde las primeras leyes obtenidas e ir desarrollando/corrigiendo. Una vez que tienes claros los conceptos creo que puedes coger un libro que de la parte formal y entenderala de una forma mucho más eficiente.