CINCUENTA AÑOS DESPUÉS

A continuación presento dos artículos publicados en la revista “ALMA LIBERTANA Nº 4” con motivo de las bodas de oro de la promoción de Libertanos del 1958, promoción de la que formo parte.

A manera de presentación presentaré un párrafo de la presentación a ese número hecha por el profesor Carlos Toledo Profesor de la Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo.

“El Centro intelectual, que fue por años el Gran Colegio Nacional de “La Libertad”, convoca desde el recuerdo de sus aulas bulliciosas, donde se anidaron sueños y esperanza, en las que directivos y docentes llenos de sapiencia y de docto compromiso con su presente y futuro sellaron con amor el desafío de emprender caminos diversos a los jóvenes alumnos, vocativo con el que solía iniciar sus discursos un alma de poeta como Almanzor Bocanegra. En el Colegio de La Libertad se vivía el reflejo de la vida intelectual de la Patria, se matizaba con el propio, y sus maestros, fueron la intelectualidad local que en la voz de sus alumnos se extendía a todo el Departamento, porque este gran colegio convocaba a los futuros intelectuales de todo Ancash.

El número 4 de la Revista Alma Libertana, que hoy presentamos, está dividida en tres secciones: Alma Máter, Artes y Letras y Artículos

Hugo Medina Guzmán, perteneciente a la promoción 1958, nos ofrece la segunda parte su artículo “Recuerdos Libertanos 1954-1958” y con sus menciones nos hace ver cuán cercanas y conectadas podían estar las generaciones en Huarás, todas siguiendo un hilo conector, claro está cada uno con sus rupturas y rebeldías, pero así mismos, identificadas.

Medina Guzmán vuelve a la vida del Esterbook, la pluma fuente, que vino a reemplazar pero no desplazar al tintero acompañado de la pluma y tintero que dejaba huella en manos, cuadernos y bolsas de transporte. Esa tinta aristocrática, la tinta Carter, que competía en desventaja con la elaborada con anilina y acaso el acercamiento sonoro con la moda de la música con la “Sonora pick up y su vocalista Luchito aguja” y los prestigiosos relojes Silvana y los automóviles Chevrolet y Ford, y guardando un impecable peinado con el fijador Glostora. Bailando al son de la música imaginando pasos que le hicieran a la melodía.

Y es valiosa el detalle del artículo al mencionar la influencia del cine en el joven huarasino, acaso no marca época en el cine mundial “El Manto Sagrado”, Rebelde sin causa”, en nuestra Patria la Revista “Avanzada” que busca la unión de costa, sierra y selva con sus personajes niños y un buen sacerdote franciscano, la música mundial con la “Sonora Matancera” que rompiendo mondes hacían entonar y bailar con letras como: 

“Tu boca, dame tu boca/ Tu boca linda/ Tu boca pa’ qué la quieres/ Si no le enseñas a besar / Tu boca, dame tu boca…”

Nos recuerda acontecimientos como las elecciones presidenciales, para salir de una dictadura, el lanzamiento de las ondas de Radio Huaraz, el lanzamiento por los rusos de los Spútnik 1 y 2 al espacio. La forja de nuestros artistas en las actuaciones del Colegio. La celebración del Centenario de la creación política de la provincia de Huaraz. El orden para tomar los alimentos, con rígidos horarios, entre otros.

La recordación al director Noé Bazán Peralta y a don Justo Mendoza que echaba al aire las melodías de moda a las horas de recreo”.

El primer artículo.

Recuerdos Libertanos 1954 – 1958

El segundo artículo es un recuento de las sensaciones y emociones del reencuentro con los compañeros de promoción.

Crónica del retorno al Colegio

COMO HACER APARATOS PARA LA ENSEÑANZA DE FÍSICA.

Elaboración de equipo para un laboratorio computarizado para Física General.

Al inicio de los años 90 del siglo pasado se comienza a incluir el uso de la computadora en los laboratorios de Física general para la toma de datos, con esto se abrió la posibilidad de realizar el registro de los parámetros en el fenómeno simultáneamente a la elaboración de las curvas correspondientes. Algo que solamente era posible con aparatos complicados como el que se usaba en los laboratorios de Ingeniería mecánica de la universidad de Ingeniería para ver la formación del ciclo termodinámico de un motor a gasolina haciendo el registro simultaneo de la presión y el volumen y su la obtención del gráfico del ciclo de Otto en forma mecánica con un ingenioso sistema de mecanismos complicados. También en otra oportunidad una firma vendedora de equipos textiles en una exposición de sus equipos en el Hotel Crillón mostró un equipo que hacia el gráfico deformación esfuerzo de un hilo encontrando así su esfuerzo de trabajo.

Aparecieron firmas vendiendo equipos apara esto a mi me parecieron de costo alto para nuestro medio así que me puse a trabajar en el pequeño taller de la sección Física de la Universidad en que laboraba y puede hacer algunos prototipos que quedaron registrados en el siguiente documento escrito en 1993.

FACTIBILIDADDE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE EQUIPO PARA LABORATORIO DE FISICAGENERAL.

Hugo Medina Guzmán

1995

A pesar de haber transcurrido 20 años este documento no ha perdido vigencia porque con mucho deseo y un poco de ingenio se puede tener lo necesario para trabajar con material de última generación.

Equipo para demostraciones de aula.

Para este caso lo mejor es hacer el equipo necesario para la demostraciones y todas las variaciones, cuando es diseñado y construido bajo la dirección de uno es posible conocerlo a detalle y evitar totalmente las situaciones en que fenómeno no sale y el descontento de la audiencia al ver que la física no se cumple, para esto no es necesario ser un experto o tener formación especial aquí nuevamente funciona el deseo de hacer las cosas y despertar al ingenio dormido que todos llevamos.

El siguiente trabajo muestra la secuencia de la incubación de una idea hasta llegar a su materialización.

TRESEJEMPLOS DE CREACIÓN DE EQUIPOS PARA LA ENSEÑANZA

Hugo Medina Guzmán

2008

¡Buena suerte!

Libros Física 1, Física 2 y Física 3 de Hugo Medina Guzmán, en versión digital

Con mucha satisfacción he observado la acogida que tiene mi trabajo sobre Física general en diversos países, al mismo tiempo lamento mucho no tener control al respecto.

Yo autorice a la biblioteca de la Pontificia Universidad Católica del Perú a poner en su blog los documentos FÍSICA 1 y FÍSICA 2, de esos se ha extendido en la Internet  el documento correspondiente a FÍSICA 3, solamente estaba para uso interno, pero de alguna manera se filtró y también se extendió.

Me alegra la aceptación, pero al no tener control sobre esto, no me permite tener contacto con los usuarios y sobre todo hacer las correcciones e incluir las adendas.

Por este motivo pongo a disposición los interesados los siguientes enlaces:

Física 1 / Hugo Medina Guzmán. 2009

Física 2 / Hugo Medina Guzmán. 2011

Física 3/ Hugo Medina Guzmán. 2011

Pronto comunicaré sobre las versiones 2013 en las que me encuentro en pleno trabajo. Física 3 tiene los temas de Óptica contenidos en los programas de Física General.

Hugo Medina Guzmán.

Yo, Profesor

De niño tenía la curiosidad de conocer cómo funcionan los motores, me explicaba el motor a vapor con su sistema de tubos que conducen el vapor a un lado el cilindro y mediante un sistema de se cambia al vapor hacia una entrada opuesta para empujar al pistón hacia el lado opuesto produciendo el movimiento reciprocante y mediante un sistema de biela manivela es convertido en movimiento circular.

Se me hacía difícil entender con el sistema sin cambio de entrada, no entendía todavía la inercia que proporciona la volante de inercia.

Uno de los primeros juguetes que construí fue un muñequito de plástico dentro de un frasco tapado con el jebe de un globo que subía o bajaba según la presión ejercida sobre una membrana, eso lo vi una tarde rumbo a la escuela, porque desviaba mi camino a una calle paralela al camino más corto para pasar por el mercado y comprarme una refrescante raspadilla en el caluroso mediodía huarasino. En las afueras del mercado observé a un charlatán que adivinaba la suerte mediante un muñequito conocido como Chumbeque contrapesado para mantenerlo vertical dentro de un gran frasco lleno de agua, al cual hacia subir o bajar a su voluntad, pude ver que el mantenía una mano sobre el frasco cubierta con una franela de tal manera que no se observara su manipuleo, eso lo deduje y lo repetí en la casa usando un frasco vacio de los que traían mermelada. Y el muñeco un frasquito en los que venía la penicilina, el contrapeso fue muy fácil un pedazo de alambre de los usados como fusible en la caja de entrada de la electridad.

Usando como membrana el jebe de un globo reventado, un frasco vacio de mermelada y como muñequito un frasquito pequeño en los que venían los inyectables pude hacer uno que funcionaba muy bien. Más adelante me enteré era el Diablito de Descartes o Ludión.

Mi entretenimiento favorito era la lectura de la colección de revistas Hobby (revista argentina de manualidades) que despertaba mi curiosidad, porque en ella encontraba la explicación de muchos fenómenos y los planos con instrucciones para construir motores y me hacían soñar en algo se podía hacer con creatividad y trabajo manual.

En la primaria (Profesor Moisés Núñez Sánchez) no recuerdo que haya habido mucho relacionado con física, teníamos los cursos, cálculo (matemáticas), vida animal y vegetal (botánica y zoología) niño y la salud (anatomía). Pero lo que más me impresionó fue el aparato de Gravesande, aparato para la demostración de la dilatación térmica que el profesor nos mostro, me dejó pensando en como sucedía tal fenómeno. 

En la secundaria aparece física en los dos últimos años con el texto de Juan Tauro del Pino publicado en la imprenta del colegio militar Leoncio Prado, que al parecer es el colegio que marcaba el rumbo a todos los demás.

Recuerdo mucho cuando el profesor Jorge Giraldo nos presento una máquina electrostática de Wimshurst, daba vuelta a la manivela y entre las esferas saltaba un rayo con estruendo y todo, el seguía explicando y al tocar la máquina dio un salto porque sufrió una descarga.

También recuerdo la visita al Colegio Nacional "2 de Mayo" de Caraz en la que el profesor Lucio Huerta nos hizo demostraciones usando un carrete de Ruhmkorff.

Mi padre, maestro él, quería que yo estudiase medicina, mi madre veía esto con muy buenos ojos, su padre, mi abuelo Luís Guzmán Villa, había sido un médico que falleció a la temprana edad de 40 años víctima de la llamada pulmonía fulminante, en esos tiempos mal sin salvación. Pero un día, no recuerdo exactamente cuándo, pero me parece que estaba en segundo o tercer año de secundaría, dije a mi padre que yo quería trabajar con equipos, que quería conocer cómo funcionan los aparatos, hacer experimentos y a lo que el me respondió, “lo que tú quieres ser, es ingeniero mecánico”. En ese tiempo la física como carrera no era conocida y no había un centro de estudios en el país que se caracterizara por esa profesión, existía la Universidad de San Marcos con medicina y leyes, la Universidad Nacional de Ingeniería, con sus ingenierías, La Molina con Agronomía y por allí se escuchaba la Católica con Ingeniería Civil en la que se formaban expertos calculistas y excelentes abogados y no había más. Debido a que yo me sentía contento viendo mecanismos y explicándome de cómo funcionan las cosas, parecía lo más adecuado para mí. Eso me llevó a estudiar Ingeniería mecánica y eléctrica en la Universidad Nacional de Ingeniería, la que conocía por haberla visto en una de las estampillas de la colección de mi padre.

Eso me llevó a estudiar ingeniería y sin darme cuenta estaba metido en el mundo del estudio de la Física y también de todos los demás cursos en que la repetición de lo aprendido no se tomaba en cuenta había que comprender y poder aplicar a situaciones diversas haciendo uso de una serie de técnicas que había que aprender en base a mucha practica y paciencia.

El primer año conocí a los señores Sears y Zemansky, libro muy denso, lleno de explicaciones pero para los exámenes me ayudaban poco.

En el segundo año hicieron aparición los señores David Halliday y Robert Resnick texto que suprimía varias partes de la física clásica, pero yo pensaba en algo que me enseñara la técnica de cómo abordar situaciones, que no haya pasos misteriosos para hacer algún cambio que facilite la solución de la situación presentada. 

Me acostumbre y seguí sin mayor cuestionamiento hasta Terminar los estudios de ingeniería. Recibí el grado de Bachiller en Ingeniería Mecánica y Eléctrica el 23 de diciembre de 1965 (en ese tiempo era necesario hacer una tesis), de manos del Ingeniero Mario

Samamé Boggio en aquel entonces Rector de la UNI. Yo tenía grandes dudas sobre mí dedicación futura, si ponerme a trabajar en mantenimiento de maquinarias o en construcciones metálicas, en refinerías, en la industria pesquera o en otras afines, esos eran los trabajos más comunes en ese tiempo para un ingeniero mecánico que se iniciaba.

Un día me encontré casualmente con el profesor Sanmarquino José Wenceslao Vásquez

Rojas, profesor de física en muchas universidades quien fue mi Jefe de Prácticas en el primer curso de Física que tomé en la UNI. Mantuve una conversación con él, y me pidió que fuera jefe de prácticas de una de sus cátedras. Como solamente serían los sábados por la tarde no vi ningún inconveniente y acepté. Se trataba de un curso de física, la parte de electricidad, para la Facultad de educación de la Pontificia

Universidad Católica del Perú. Todo marchaba normalmente, hasta que un día el señor decano de la facultad, el padre San Cristóbal, me informó que el Ingeniero Hugo

Sarabia Swett quien en ese tiempo había sido encargado de organizar el recién creado

Departamento de Ciencias quería conversar conmigo. Tuvimos una reunión, hablamos de varias cosas, y al final me invitó a visitar el local de la facultad de Ingeniería en el lugar conocido como fundo Pando. Acepté, al fin y al cabo, siempre es bueno conocer.

Así es como me inicié en el mundo de la enseñanza de la Física.

Con el tiempo pude armar un compendio del material preparado para la enseñanza, este forma tres volúmenes con los nombre de Física 1, Física 2 y Física 3.

El año 2009 los volúmenes 2 y 3 son publicados en el blog de biblioteca de la Pontificia Universidad Católica del Perú.

Física 1 y Física 2 de Hugo Medina, en versión digital

Gracias al aporte del Profesor Hugo Medina, el Sistema de Bibliotecas pone a disposición de sus usuarios ambos títulos en versión digital. Aunque los dos libros no fueron publicados por el Fondo Editorial, hemos considerado importante incluirlos dentro de la colección digital del Sistema de Bibliotecas debido a la gran demanda que tienen, principalmente, entre alumnos de Estudios Generales Ciencias.

Los interesados pueden bajar el texto completo, capítulo por capitulo, en ambos casos.

Desde el catálogo en línea se puede acceder a estos recursos electrónicos buscando por autor, título o tema.

http://blog.pucp.edu.pe/item/70685/fisica-1-y-fisica-2-de-hugo-medina-en-version-digital

A la fecha es de amplio uso en todo el país y en universidades de Latinoamérica y España. Como a continuación se puede ver un portal de universidades chilenas.

Universidades de Chile

Física (Hugo Medina)

Textos de Física del profesor Hugo Medina Guzmán de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Estos libros tienen por objeto brindar a los estudiantes de la Física General una ayuda para dominar los principios físicos que son la base de la tecnología moderna. Se asume que los estudiantes tienen una base de álgebra, geometría, y trigonometría. Son mucho más compactos que los libros de texto tradicionales, se proporcionan muchos ejemplos trabajados y piden resolver problemas.

http://apuntesusach.blogspot.com/2012/09/fisica-hugo-medina.html

En el 2010 el volumen 1 es publicado por el fondo editorial de la PUCP.

Fondo editorial de la Pontificia Universidad Católica del Perú

Título: Física 1
Autor: Medina Guzmán, Hugo 
Editor: Pontificia Universidad Católica de Perú 
isbn: 9789972429248 
Lugar de publicación: Lima, Perú 
Año: 2010 
Paginas: 320 
DDC: 530 
CDU: 53 

Descripción:

Este libro toma como punto de partida una observación experimental. A partir de allí se desarrollan los conceptos físicos que permiten interpretar esta observación utilizando la formulación matemática más sencilla.

http://ares.pucp.edu.pe/pucp/vtaitnet/vtwtiend/vtwtiend;jsessionid=0000_09pMOKYpRcv_GToDTo1FLl:15sn2eqgm

En la actualidad 2013 estos volúmenes han sido revisados, corregidos y considerablemente aumentados, los que deseen información al respecto pueden escribir al email

hugomedinaguzman@yahoo.com

MIT un modelo de la enseñanza de la física

INTRODUCCIÓN

Un profesor con varios años enseñando sabe que no hay una técnica que funcione con todos los integrantes de un grupo de estudiantes, lo que tiene efecto sobre unos estudiantes no satisface a otros. Generalmente un profesor se inicia imitando las clases que le daban sus mejores maestros. Sin embargo igualmente se encuentra con problemas entre los cuales el primero es convencer al estudiante de que necesita estos conocimientos parar su vida profesional y más aún el de lograr una motivación diferente a la de estudiar para aprobar, la cual prevalece en la mayoría de los estudiantes. Lo que se busca es enseñar métodos de razonamiento, búsqueda y manejo de información. Es conveniente también definir objetivos antes de comenzar una actividad, si no se sabe a dónde se va, ¿cómo se sabrá que ya se llegó? La mayoría de nuestros alumnos estudian para pasar el examen, de manera que responder las preguntas del examen se convierte en el objetivo.

La física generalmente se recuerda como un conjunto de fórmulas a memorizar y el ejercicio de habilidades algebraicas; perdiéndose la belleza de los razonamientos y sus aplicaciones a la vida diaria. Es importante conocer como ha evolucionado la enseñanza de la física, esto se puede hacer analizando la evolución de los textos de física. El Physics Today de marzo de 1999 (pag. 50-56) presenta un análisis de la evolución de los libros de texto en los últimos 150 años observando que las innovaciones pedagógicas tienen cierta periodicidad. (Archaeology of a bookstack: Some Major introductory Physics Texts of the Last 150 Years, C.H. Holbrow).

También es importante, como punto de referencia, conocer cómo se enseña en otros lugares. Esto es posible utilizando la Internet y como una muestra en este trabajo a continuación se hace una descripción de la enseñanza de física en el Instituto Tecnológico de Massachussets

(MIT).

EVOLUCIÓN DE LA ENSEÑANZA DE LA FÍSICA, EN LOS LIBROS DE TEXTO.

Más allá de su propósito de enseñanza, un libro de texto de física introductoria es también un documento histórico. Contiene la física y la pedagogía de sus autores y de sus épocas, y refleja la era en la cual fue escrito.

Figura 1

Es interesante ver cómo ha cambiado la enseñanza de la física introductoria durante los 150 años pasados y qué es lo que ha permanecido siendo igual. El contenido de estos libros ha cambiado para seguirlos avances notables en la física. Sin embargo, los problemas de la enseñanza de la física, han permanecido iguales. A continuación se presenta una revisión de los libros que marcaron hitos en la enseñanza de la física.

“Tratado elemental de Física experimental y aplicada”de Adolphe Ganot., es un texto clásico utilizado ampliamente para la enseñanza de la Física, tanto a nivel secundario como universitario, a fines del siglo XIX y comienzos del XX. Se trató de un libro muy actualizado y permanentemente corregido y mejorado, lo que le permitió mantenerse siempre a la altura de los nuevos hallazgos en Física. Redactado originalmente en francés, fue traducido, cuando menos, al español y al inglés, y tuvo numerosas reediciones en todos estos idiomas. 

Figura 2

En el Perú debe haber sido de amplio uso, porque es posible conseguir ejemplares de todas sus ediciones en las ferias de libros viejos, seguramente debido al gran uso que tuvieron en su época. La física de Ganot es representante de textos y de la pedagogía de mediados del siglo 19. Presenta una secuencia de dispositivos o del aparato para realizar una demostración, junto con una descripción cuidadosa de la operación de cada uno de ellos. Al ser bastante completos hace que el libro sirva hoy como una enciclopedia de aparatos olvidados. A continuación se presenta un ejemplo.

El aparato de inducción de M. Matteucci.

Figura 3

“La Figura 3 representa un aparato inventado por M. Matteucci, y construido por M. Ruhmkorff, en París, muy a propósito para demostrar el desarrollo de las corrientes de inducción, producidas, sea por la descarga de una botella de Leyden, o bien por el paso de una corriente voltaica’ (Ganot —1858- página 561)

También se encuentra descripción detallada de aparatos usados en la época, por ejemplo                                  los globos aerostáticos. 

Figura 4

“Los globos se construyen de largas tiras fusiformes de tafetán, cosidas entre sí y barnizadas, con objeto de que sea impermeable el tejido. En el vértice del globo hay una válvula que se mantiene cerrada, merced a un resorte, pero que puede abrirla el aeronauta por medio de una cuerda. Una ligera barquilla de mimbres suficiente para contener varias personas, pende debajo del globo, sostenida por una red de cuerda que envuelve a éste por completo (fig. 111 y 112). Un globo de dimensión ordinaria, que puede elevar fácilmente a tres personas, cuenta unos 15 metros de altura, 11 de diámetro, y su volumen, una vez henchido por completo, es aproximadamente de 700 metros cúbicos. La cubierta pesa 100 kilogramos y 50 los accesorios, tales como la red y la barquilIa’ (Ganot — 1858 - páginas 131 y 132)

De acuerdo con Holbrow, los estudiantes de Albert A. Michelson (1852-1931), quien fuera un notable físico norteamericano de origen alemán, Premio Nobel de Física en 1907, en la Universidad de Chicago, que utilizaban el libro de Ganot como bibliografía básica, tenían prohibido no sólo participar activamente, sino hasta formularle preguntas a su profesor.

En resumen, el texto de Ganot, es una verdadera enciclopedia de aparatos actualmente olvidados, pero no hay ninguna información para que el estudiante pueda manejar tales aparatos. No hay actividades consistentes en experimentos que permitan la participación de los estudiantes. No se guía al lector con preguntas, ejercicios de repaso o actividades ilustrativas de ningún tipo.

Este modelo recibió numerosas críticas en textos posteriores, en los que generalmente hay un marcado interés en incluir actividades, observaciones y experimentos que apunten a otorgar un rol más activo a los alumnos.

Los libros de Robert Andrews Millikan

En 1896, Robert A. Millikan fue llamado a la Universidad de Chicago por Michelson a sólo cuatro años después de su fundación. Allí se le asignó como gran parte de su trabajo la tarea de organizar los cursos de física de la universidad nueva.

Robert A. Millikan conocido hoy como el ganador del premio Nobel por sus investigaciones experimentales del efecto fotoeléctrico y de la carga del electrón, durante los primeros 12 años de su carrera profesional, Millikan se concentró en la enseñanza y a escribir libros de texto, en sus libros de texto de la física se puede notar el énfasis en la instrucción basada en el laboratorio.

A continuación una muestra de la explicación del primer teléfono sacada de NEW ELEMENTARY PHYSICS de Robert Andrews Millikan.

Figura 5

“Modelo del primer teléfono de Bell. Este modelo es un duplicado del instrumento a través del cual los sonidos de la voz fueron transmitidos eléctricamente por primera vez en 1875. Las vibraciones del diafragma como respuesta a los sonidos circundantes llevan con ellos a la pequeña armadura sostenida por un resorte e inducen así corrientes que fluctúan en la bobina. Éstos se pueden llevar de los terminales a cualquier punto deseado” (Michelson — página 423)

La Física para ingenieros

Los físicos tienen un interés profundo en la enseñanza de la física a los estudiantes de ingeniería; esta tarea crea muchos puestos de trabajo de enseñanza para los físicos y un gran mercado para los libros de texto. Uno de tales fue el profesor y autor William 5. Franklin, productor exuberante de unos 25 libros de textos. El enseñó en la universidad de Lehigh en Bethlehem, Pennsylvania por 18 años (1 897-191 5) y luego en el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) por 12 años (1 91 7-29). El interés en lo que los físicos pueden ofrecer a estudiantes de ingeniería se ve aumentado por las revisiones de los criterios de acreditación propuestos por ABET (Consejo de Acreditación para Ingeniería y Tecnología).

La American Physics Society APS está implicada desde 1922, cuando A. Wilmer Duff, profesor de la física en el Instituto Politécnico de Worcester y presidente del comité Educativo de la APS, escribió el primer informe del comité, “La enseñanza de la física con referencia especial a la enseñanza de física a los estudiantes de ingeniería’ Sin embargo, el desgano del consejo de la APS de adoptar las recomendaciones del informe, y la discontinuación del comité educativo en 1927, motiva la fundación de la Asociación Americana de los profesores de la física en 1930. Duff era también el autor principal de un libro de texto de física, en colaboración con diferentes autores para cada una de sus siete secciones importantes. Duff escribió una de las secciones y corrigió y contribuyó a las otras para proporcionar consistencia y unidad total. (Datos obtenidos en PHYSICSTODAY, Enero 1999, página 59.)

Sears y Zemansky: elevan el nivel

Seguramente no es una coincidencia que el siguiente libro de texto introductorio principal de física fuera escrito por un profesor del MIT con muchos años de experiencia en enseñanza de los ingenieros. Entre los 1944 y 1946, Addison -Wesley publicó las primeras ediciones de los tres volúmenes de Francis que el W. Sears. “The Principies of Physics”. Los que sirvieron de base 4 libro “College Physics and University Physics” escrito por Sears y Mark Zemansky. Desarrollado para los estudiantes el curso de física introductorio de dos años del MIT, del cual se dijo que su nivel matemático sería muy alto para los estudiantes de otras universidades.

A continuación un ejemplo de una ilustración de “Fundamentos de Física” versión en castellano de “The Principies of Physics” de (1965) Francis W. Sears.

Figura 6

“11-23. Un cubo de agua que pesa 32 Kg está suspendido de una cuerda arrollada alrededor de un torno que tiene la forma de un cilindro macizo de 30

cm de diámetro y que pesa también 32 Kg. El cubo se deja caer, partiendo del reposo, desde la boca de un pozo y desciende una altura de 20 m antes de llegar al agua.

a) ¿Cuál es la tensión de la cuerda mientras cae el cubo?

b) ¿Con qué velocidad llega el cubo al agua?

c) ¿Cuánto tarda en caer? Despréciese el peso de la cuerda’ (Sears — página 221).

David Halliday y Robert Resnick

En 1960 David Hallidayy Robert Resnick publican “Physics for Students of Science and Engineering” por la editorial Wiley. Este libro reemplazó a los de Sears y de Zemansky.

A continuación una ilustración de Halliday y Resnick. 

Figura 7

“figura 35-13. Un betatrón de 100 MeV. Muestra el imán, las bobinas de magnetización C, y la región Denia que se encuentra el “doughnut’ (Cortesía General Electric Company.) “(Halliday y Resnick — página 781).

Tanto Sears y Zemansky y después Halliday y Resnick hicieron su aparición en el tiempo del lanzamiento del Sputnik en 1957, primer satélite artificial de la tierra, que hirió el orgullo de los Estados Unidos. Lo que hizo que se exigiera una mejor calidad en la educación de la ciencia que dio lugar a una mayor inversión del gobierno para reformar la enseñanza de la física y para estimular la educación de más ingenieros y físicos. Esta situación permitió a Resnick y Halliday con un libro que preserva la organización tradicional de la física introductoria. Elevó más el nivel de abstracción, acentuando los principios y la unidad de la física mientras que pone en segunda importancia los temas tradicionales tales como las “máquinas simples, la tensión superficial, viscosidad, calorimetría, cambio del estado, humedad, bombas, motores prácticos, escalas musicales, acústica arquitectónica, electroquímica, la termoelectricidad, motores, corriente alterna, circuitos, electrónica, las aberraciones de las lentes, color, fotometría y otros.

En la actualidad hay una diversidad de libros de texto escritos por diversos autores, pero todos son similares o tienen muy pocas variaciones a los ya mencionados.

COMO SE ENSEÑA EN EL MIT

El departamento de física del MIT ha sido el centro de mayor importancia en los Estados Unidos en ciencias e ingeniería, desde el inicio del siglo XX.

Ha sido el centro de la revolución del entendimiento de la naturaleza de la materia, de la energía y la dinámica del cosmos. Tres de sus profesores obtuvieron premios Nobel y 21 fueron miembros de la Academia Nacional de Ciencias (National Academy of Sciences). Ha educado a los líderes del mundo en ciencia y la ingeniería, incluyendo 10 ganadores del premio Nobel.

Siendo el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) una institución que históricamente ha jugado un rol preponderante en modelar la enseñanza de la física universitaria es conveniente analizar como se realiza la enseñanza de la física en la actualidad en este centro de estudios.

Esto es posible hacerlo sin necesidad de ir a visitarlo en persona debido al gran material que el MIT ha puesto a disposición de quien quiera usarlo en la Internet. http://ocw.mit.edu/Ocw/Web/Physics/index.htm

Entre el material proporcionado se encuentran los apuntes de clases

Unos ponen apuntes manuscritos de las clases realizados por estudiantes de semestres pasados, un ejemplo se muestra en la figura a continuación.

Figura 8

Otros publican apuntes mejor elaborados como lo que se muestra a continuación.

Figura 9

Figura 10

Otros profesores publican su material de “Powerpoint”

También hay profesores que publican fotografías de las pizarras de clases pasadas.

Figura 11

CLASES CONFERENCIAS

Las clases conferencias son tres veces por semana, de 1 hora de duración por cada una. En las conferencias se explican los conceptos que se espera sean entendidos, y además el profesor realiza demostraciones en vivo que son importantes para la comprensión del material.

SESIÓN DE PREGUNTAS Y PRÁCTICA EN RESOLUCIÓN

DE PROBLEMAS.

A los estudiantes se les asigna una clase de 50 minutos cada reunión dos veces por semana, Estas clases le dan oportunidad de hacer preguntas acerca del material de estudio, y de practicar la solución de problemas. Hay cinco pruebas de 25 minutos durante estas sesiones. Esta parte es equivalente a las prácticas calificadas en el sistema usado en la Pontificia Universidad Católica del Perú.

A continuación se muestra dos ejemplos de preguntas de las pruebas de 25 minutos.

Figura 12

Figura 13

INSTRUCTORES Y TUTORES

Los estudiantes tienen instructores y tutores los cuales son estudiantes de post grado que están disponibles durante todo el ciclo para asesorarlos en horarios de atención establecidos.

LIBRO DE TEXTO

A los estudiantes se les pide adquirir un libro de texto. De tal manera, cuando el material de estudio es demasiado sucinto para el estudiante, este puede recurrir al libro de texto, que proporciona derivaciones y explicaciones más detalladas de los resultados y de las fórmulas. También tiene más ejemplos y problemas trabajados, sugerencias para resolver problemas, los problemas de tarea “homework” son asignados del libro de texto.

CONJUNTOS DE PROBLEMAS

Semanalmente se asignan conjuntos de problemas para su resolución, cuyas fechas de entrega están en el calendario del curso. El resolver los problemas en la preparación es absolutamente esencial para aprender el material de los cursos. El intentar aprender la física sin hacer problemas es como intentar aprender a montar bicicleta leyendo un libro. Los estudiantes deben reunirse en grupos para discutir los problemas, pero por supuesto el mero copiado de las soluciones escritas por otros no ayuda a aprender la física. Las soluciones a cada conjunto de problemas los estudiantes las tienen disponibles inmediatamente después de las fechas de entrega.

DOMINIO DE FÍSICA “MASTERING PHYSICS”

Los estudiantes inscritos tienen ingreso al sistema de tutoría y tareas “homework” en línea.

EXÁMENES

Pruebas de la sesión de preguntas y práctica en resolución de problemas.

En cinco semanas seleccionadas, se rinden pruebas de 25 minutos en las sesiones de preguntas y práctica en resolución de problemas. Las fechas de las pruebas se indican en el calendario del curso.

Exámenes de 50 minutos.

Se toman tres exámenes de 50 minutos ¼, ½ y 3/4 del ciclo. Cada examen se centra en todo el material desde el examen anterior, e incluye por lo menos un problema que tenga, a lo más, una pequeña modificación de un problema previamente asignado en uno de los homework.

Examen final.

Se toma un examen final de 3 horas de duración, el cual cubre el material de todo el curso.

Calificación final. Para la nota final se toman en cuenta todas las evaluaciones con los porcentajes siguientes.

Actividad	porcentaje
Conjunto de problemas	9 %
Dominio de Física	9 %
Sesión de preguntas	10 %
Exámenes de 50 minutos	36 %
Exámen final	36 %

EL PROFESOR WALTER LEWIN. UN MODELO DE PROFESOR.

A continuación se presenta una reseña del profesor Walter Lewin quien es reconocido en MIT por su excelencia en la enseñanza, profesor que emplea la tiza y la pizarra matizando con experiencias demostrativas.

Natural de los Países Bajos, el profesor Lewin recibió su Ph.D. en física de la universidad de Delft (1965). En 1966, llegó a MIT como asociado posdoctoral en el departamento de física y fue invitado a ingresar como profesor asistente posteriormente el mismo año. Lo promovieron a profesor asociado de física en 1968 y a profesor a tiempo completo (“full time profesor”) en 1974.

Los premios y honores del profesor Lewin incluyen el premio de la NASA para el Logro Científico Excepcional (1978), recibió dos veces el premio Alexander von Humboldt (1984y 1991); el premio del Consejo de Ciencias del MIT para la excelencia en la enseñanza (1984) y el premioW. Buechner de enseñanza del departamento de Física del MIT (1988). En 1997, recibió el premio “NASA Group Achievement” por el descubrimiento del pulsar que estalla.

El profesor Walter Lewin es miembro de la Academia Real Holandesa de Ciencias (elegido en 1993), miembro Fellow de la Sociedad Física de los estados Unidos (American Physical Society - APS).

Para tener una idea de la enseñanza de física en MIT sin necesidad de asistir en persona a una de las clases de ese centro. Las clases de Lewin en el MIT han trascendido fuera del Instituto. Muchas de sus clases se han transmitido por televisión en Seattle Estados Unidos por más de seis años, alcanzando a una audiencia de cerca de cuatro millones de personas. Se pueden encontrar en la página Web:

http://web.mit.edu/physics/facultyandstaff/faculty/walter Iewin.html, un curso video en Mecánica de Newton con un total de 53 horas de video clips. Además, sus 36 conferencias en Electricidad y Magnetismo y 23 conferencias en Vibraciones y Ondas. Finalmente, además sus conferencias especiales dadas en el MIT para los profesores de la ciencia y para los estudiantes.

A continuación se muestra imágenes de las clases del profesor Lewin sacadas del video clips mencionados.

Figura 14

El profesor Walter Lewin realizando demostraciones en una clase de electrostática.

El profesor Walter Lewin realizando demostraciones en una clase sobre corriente inducidas.

Figura 15

El profesor Walter Lewin realizando demostraciones en una clase de electrostática.

Figura 16

El profesor Walter Lewin realizando demostraciones en una clase sobre ondas estacionarias.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

Conclusiones

En los libros de texto se puede observar que en todo tiempo han buscado la motivación del estudiante, incluir contenidos de tipo experimental, dar un nivel matemático adecuado y se nota que hay una lucha entre predominio de los aspectos analíticos o los aspectos descriptivos de las ciencias.

De la enseñanza en el MIT el profesor debe usar todos los recursos que la tecnología para la enseñanza brinda, el profesor debe ser un motivador permanente. Como ejemplo de esto están las clases del profesor Lewin, que gracias a que se pueden encontrar en la Internet es posible tenerlas como modelo de una buena enseñanza, resumiendo para una enseñanza excelente es necesario un dominio completo del tema, realizar demostraciones experimentales y explicarlas mediante la aplicación de las leyes de física para su completa comprensión e interpretación

Recomendaciones

Como un profesor debe poseer conocimientos de Pedagogía, Didáctica, Psicología, Tecnología Educativa, etc., incluyendo el manejo de instrumentos e interpretación de datos con y sin ayuda de la computadora. Si tiene carencia de alguno de estos conocimientos se puede subsanar realizando seminarios y talleres sobre lo siguiente:

- Temas selectos de Didáctica y Pedagogía.

- Temas escogidos de Física.

- Tópicos de Matemáticas (Estadística y Manejo de datos, Métodos gráficos, Cálculo Numérico).

- Instrumentación y manejo de equipo

- Demostraciones de clase.

- Diseño de experimentos.

BIBLIOGRAFÍA

A. Ganot (1858). “TRATADO elemental DE FÍSICA experimental y aplicada CARLOS BAYLLI — SAI LLIERE MADRID.

A. Ganot (1 870).”Tratado elemental de Física experimental y aplicada’ Editorial Ch. Bouret, Paris, Francia.

C.H. Holbrow (1999). Archaeology of a bookstack some major introductory, physics texts of the last 150 years. PhysicsToday, marzo 1999,50-56.

Jorge N. Cornejo ELLIBRO DE TEXTO DE CIENCIAS NATURALES COMO DOCUMENTO HISTORICO. Gabinete de Desarrollo de Metodologías de la Enseñanza. Facultad de Ingeniería — Universidad de Buenos Aires MITOCW(opencourseware)httpt:/ocw.mit.edu/OcwWeb/Physics/index.htm

Héctor G. Riveras Instituto de Física, UNAM ¿Quiero mejorar mi clase de Física? http://www.smf.rnxlboletin/Abr-99/ense/ensena.html

FrancísW. Sears Profesor de Física del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) Fundamentos de Física. Editorial Aguilar (1965)

David Halliday Profesor de Física de University of Píttsburg y Rober Resnick. Rensselaer Profesor de Física de Polytecnic lnstitute Physics third edition John Wiley & Sons

Robert Andrews Milliken Director of the Norman Bridge Laboratory of physics and Henry Gordon Gale Professor of Physics in the University of Chicago. NEW ELEMENTARY PHYSICS Ginn and Company, USA

Créditos de las figuras mostradas.

Figura 1. Archaeology of a bookstack: Some Major introductory Physics Texts of the last 150 years, C.H. Holbrow

Figuras 2.3 y4 “TRATADO elemental DE FÍSICA experimental y aplicada

A. Ganot (1858)

Figura 5. NEW ELEMENTARY PHYSICS Robert Andrews Millikan

Figura 6. Fundamentos de Física Francis W. Sears (1965)

Figura 7. Physics third edition David Halliday y Robert Resnick

Figuras 8, 9,10,11,12,13,14,15 y16. MITOCW(opencourseware)ttp:/ocw.mit.edu/Ocw.Web/Physics/index.htm