La educación física o enseñanza de la física se refiere a los métodos educativos utilizados actualmente para enseñar física . La ocupación se denomina educador en física o profesor de física . La investigación en educación física se refiere a un área de investigación pedagógica que busca mejorar esos métodos. Históricamente, la física se ha enseñado en la escuela secundaria y en la universidad principalmente mediante el método de conferencia junto con ejercicios de laboratorio destinados a verificar los conceptos enseñados en las conferencias. Estos conceptos se entienden mejor cuando las conferencias van acompañadas de demostraciones, experimentos prácticos y preguntas que requieren que los estudiantes reflexionen sobre qué sucederá en un experimento y por qué. Los estudiantes que participan en el aprendizaje activo , por ejemplo con experimentos prácticos, aprenden a través del autodescubrimiento. Mediante prueba y error aprenden a cambiar sus ideas preconcebidas sobre los fenómenos de la física y descubren los conceptos subyacentes. La educación física es parte del área más amplia de la educación científica .
Aristóteles escribió lo que hoy se considera el primer libro de texto de física. [1] Las ideas de Aristóteles se enseñaron sin cambios hasta finales de la Edad Media , cuando los científicos comenzaron a hacer descubrimientos que no se ajustaban a ellos. Por ejemplo, el descubrimiento de Copérnico contradecía la idea de Aristóteles de un universo centrado en la Tierra. Las ideas de Aristóteles sobre el movimiento no fueron desplazadas hasta finales del siglo XVII, cuando Newton publicó sus ideas.
Los estudiantes de física de hoy a menudo piensan en los conceptos de física en términos aristotélicos, a pesar de que sólo se les enseñan conceptos newtonianos. [2]
En Hong Kong , la física es una materia de examen público. Los estudiantes locales de Form 6 toman el examen público del Diploma de Educación Secundaria de Hong Kong (HKDSE). [3]
En comparación con otros programas de estudios que incluyen GCSE, GCE, etc., que aprenden cada vez más sobre diferentes temas, el programa de estudios de Hong Kong aprende más profundamente y presenta más desafíos con los cálculos. [4] Los temas se reducen a una cantidad menor en comparación con el nivel A debido a las insuficientes horas de enseñanza en las escuelas secundarias de Hong Kong, que incluyen temperatura , calor , energía interna , cambio de estado , gases , posición , movimiento , fuerza. , movimiento de proyectil , trabajo , energía , potencia , momento , movimiento circular uniforme , gravitación , onda , luz , sonido , electrostática , circuitos , electromagnetismo , radiación , radioactividad , modelo atómico , energía nuclear , universo , astronomía , estrellas , modelo de Rutherford , fotoeléctrico efecto , modelo de Bohr , partículas , escala nanoscópica , construcción , transporte , fuentes de energía renovables , ojo , oído , radiación no ionizante y radiación ionizante , etc. [4]
Algunas escuelas solo permiten a los estudiantes elegir física como materia optativa desde el curso 4, [5] algunas escuelas ofrecen un plan de estudios obligatorio de física en el curso 3 y luego permiten a los estudiantes elegir en el curso 4, [6] y algunas otras escuelas permiten a los estudiantes elegir física como materia optativa desde el curso 3. [7] Además, la mayoría de las escuelas utilizan el idioma inglés como medio de instrucción de física, [6] [7] mientras que algunas escuelas utilizan el idioma chino como medio de instrucción de física. [5]
Además de impartir conferencias en aulas o laboratorios, las escuelas de Hong Kong organizan actividades fuera de la escuela para motivar a los estudiantes a aprender Física. [8]
Los programas principales de Física Pura se ofrecen en la Universidad China de Hong Kong (CUHK), [9] la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST) [10] y la Universidad de Hong Kong (HKU). [11] Los temas incluyen ingeniería física , mecánica , termodinámica , fluidos , ondas , óptica , física moderna , laboratorio , calor , electromagnetismo , métodos cuantitativos , física computacional , astronomía , astrofísica , mecánica clásica , mecánica cuántica , información cuántica , física estadística , teórica. física , simulación por computadora , materia blanda , electrónica práctica , física contemporánea , instrumentación , mecánica estadística , física del estado sólido , meteorología , nanociencia , física óptica , teoría de la relatividad y física de partículas , etc. [12]
Existen diferentes enfoques para impartir conferencias de física en diferentes universidades de Hong Kong. En CUHK, los conocimientos más relevantes, incluidos los métodos cuantitativos y la simulación por computadora, se aprenden en el Departamento de Física, lo que puede permitir a los estudiantes aprender más profundamente en el concepto que se aplica a los problemas de física, [12] mientras que en HKUST, los métodos cuantitativos y la simulación por computadora son aprendido por los estudiantes en los cursos impartidos por el Departamento de Matemáticas y el Departamento de Informática respectivamente, que permiten a los estudiantes aprender más con conocimientos de diferentes aspectos. [13]
También hay una corriente de enriquecimiento en física teórica ofrecida por CUHK [14] y una vía de enriquecimiento de investigación internacional ofrecida por HKUST. [13] En esa corriente, los temas adicionales incluyen astrofísica , física de partículas , física computacional y física cuántica . Las prácticas de resolución de sistemas teóricos y las discusiones sobre conocimiento físico son muy profundas, lo que promueve a los graduados a un alto nivel de comprensión de la física. Sin embargo, las oportunidades laborales para los graduados con formación teórica en Hong Kong son demasiado limitadas. La mayoría de los graduados continúan sus estudios en el extranjero o se convierten en profesores. [14]
Además, los programas principales de Física Aplicada se ofrecen sólo en la mayoría de las demás universidades de Hong Kong .
En el nivel GCSE , los estudiantes pueden optar por estudiar física como una materia completa separada de la biología y la química (lo que se conoce como "ciencia triple") o como parte de un curso llamado "ciencia combinada", en el que se combinan las tres ciencias. en una única cualificación que vale dos GCSE. En GCSE, a los estudiantes se les enseñan los conceptos básicos de una amplia gama de conceptos físicos que incluyen energía , ondas , mecánica newtoniana , electricidad , física térmica y física nuclear, entre otros. También existe una parte práctica (conocida como "prácticas obligatorias"), que se realiza en el aula y luego se evalúa mediante preguntas en los exámenes finales. Debido a esto, es teóricamente posible que los estudiantes aprueben el elemento práctico requerido por GCSE sin realizar un solo experimento. [15]
Los estudiantes que deseen continuar estudiando física después de su GCSE pueden optar por estudiar la materia como una calificación de nivel A (que dura dos años) o un nivel AS (que dura un año). La física de nivel A también incluye prácticas obligatorias, pero a diferencia de GCSE, estas son evaluadas en clase por los profesores. Los estudiantes que aprueban reciben una "acreditación práctica", que algunas universidades exigen antes de permitir que un estudiante ingrese a ciertos cursos de ciencias. Aún quedan preguntas en los exámenes finales sobre técnica práctica, pero responder correctamente a estas preguntas no contribuye a la acreditación práctica. Gran parte del contenido de física de nivel A elabora (aunque de manera bastante extensa) temas cubiertos en GCSE, con la adición de unidades que no están presentes en el curso GCSE, como la física de partículas . [16] A pesar de contener significativamente menos rigor matemático hoy en día que en el pasado, la física todavía se considera ampliamente como el curso de nivel A más exigente disponible y es una de las materias menos populares en proporción a su disponibilidad. Existe cierta preocupación de que no haya suficientes jóvenes de 17 a 18 años que terminen la escuela con un nivel A en física para satisfacer las demandas del mercado laboral moderno. [17]
En Escocia, los Highers y Advanced Highers reemplazan a los GCSE y A-levels, respectivamente. El contenido de las cualificaciones es bastante similar. Dado que los estudiantes escoceses mayores de 16 años terminan la escuela un año antes que sus homólogos del resto del Reino Unido, el contenido del primer año de las carreras de física que se ofrecen en la mayoría de las universidades escocesas es similar al segundo año de física de nivel A. [18]
La mayoría de los cursos universitarios de física en el Reino Unido tienen su contenido moderado por el Instituto de Física (IOP) y se los denomina "acreditados por IOP". El objetivo de esto es garantizar que todos los estudiantes de física se gradúen con los conocimientos y habilidades necesarios para trabajar como físico profesional. [19] La Física se puede estudiar como una Licenciatura en Ciencias de 3 años (4 años en Escocia) o como una Maestría integrada , en la que los estudiantes que pasan los primeros 3 o 4 años luego toman un "año de maestría" final sin tener para postularse nuevamente para cualquier curso de Maestría. Alternativamente, los estudiantes que inicialmente solicitan estudiar una Licenciatura en Física pueden postularse para estudiar una maestría cuando se gradúen.
Las estrategias de enseñanza son las diversas técnicas utilizadas para facilitar la educación de estudiantes con diferentes estilos de aprendizaje . Las diferentes estrategias de enseñanza tienen como objetivo ayudar a los estudiantes a desarrollar el pensamiento crítico y a interactuar con el material. La elección de la estrategia de enseñanza depende del concepto que se enseña y, de hecho, del interés de los estudiantes.
Métodos/enfoques para la enseñanza de la física.
La investigación en educación física es el estudio de cómo se enseña la física y cómo los estudiantes la aprenden. Es un subcampo de la investigación educativa .
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