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Educación en clave ‘Sci-Fi’

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El profesorado duplica a los alumnos al mencionar referencias a libros, los superan claramente en referencias cinematográficas y solo ligeramente en el caso de series
El profesorado duplica a los alumnos al mencionar referencias a libros, los superan claramente en referencias cinematográficas y solo ligeramente en el caso de series

“Una de las preocupaciones actuales es que los alumnos están abandonando el estudio de las ciencias e ingenierías, sobre todo las mujeres, y la ciencia ficción puede ser muy útil para despertar la vocación científica del alumnado más joven”, explica Jordi Solbes Matarredona, investigador de la Universidad de Valencia y coautor de un estudio que publica la revista Enseñanza de las Ciencias.

Los investigadores Fanny Petit y Jordi Solbes aplicaron un cuestionario a 173 alumnos de cuatro centros diferentes, de ámbito rural y urbano, públicos y concertados, para conocer el grado de conocimiento y aceptación de la ciencia ficción en los centros educativos. Los expertos obtuvieron un total de 578 referencias específicas de ciencia ficción. Destacan por número las citas sobre La Guerra de las galaxias, con 90, Matrix (60), X-Men (41), Yo robot (36), Spiderman (32) y El día de mañana (24).

“Además, hay 78 referencias que confunden la ciencia ficción con la magia y el cine de acción y aventura, ya que son muy mencionadas películas como Harry Potter, El señor de los Anillos, con 59 y 50 referencias respectivamente, La historia interminable y Misión imposible”, apunta Solbes. Algunas películas clásicas del género apenas han obtenido referencias, como 2001, Odisea en el Espacio (con dos menciones), El planeta de los simios nueve y Blade Runner (ninguna).

Un 24% de las respuestas recogidas por los investigadores tienen valoraciones positivas sobre las ciencias y el 31% habla de adelantos tanto en el campo científico como tecnológico. Por otro lado, un 47% ofrece visiones favorables sobre los científicos, un 35% deformadas o exageradas y un 12% visiones desfavorables. Así, se menciona que los científicos son “egoístas”, “se pasan la vida en el laboratorio”, y se mantiene la imagen de “científico loco” o que “quiere dominar el mundo”.

En las películas más vistas, apenas aparecen los científicos (Star Wars, Matrix) o se da una visión negativa de los mismos en las películas de superhéroes (X-Men, Spiderman, Hulk). “En ellas, el antagonista suele ser un científico que enloquece y quiere dominar el mundo o que, habiendo descubierto un ‘arma’ poderosa, la emplea para enriquecerse y acumular poder”, señala el investigador.

Escasa presencia en los libros de texto

El estudio también analiza la presencia o no de ciencia ficción en 31 textos de ciencias y tecnología de secundaria obligatoria y de bachillerato, de las especialidades de física y química, biología y geología y tecnología, junto con los libros de profesor, CD-ROM y libros de actividades. Son textos de siete de las principales editoriales publicados entre 2000 y 2008.

“De los 31 libros de secundaria y bachillerato analizados, en 22 de ellos no hemos encontrado ni una sola referencia a la ciencia ficción, ni en fotografías, comentarios, textos, actividades o referencias a webs”, afirma el investigador.

En cinco libros encontraron un elemento de ciencia ficción (foto, texto o cuestión-problema), en tres se evidencian dos elementos y sólo en un libro (Física y Química) se han encontrado tres elementos de ciencia ficción.

“Entre estos elementos destacan una foto de Superman localizada en un texto complementario sobre el descubrimiento del mineral jadarita, cuya fórmula química es muy similar a la fórmula del mineral ficticio kryptonita”, argumentan.

También han localizado en un libro de texto una foto de la nave Enterprise acompaña a un texto complementario sobre las fuentes de energía de las naves y un problema sobre la distancia que podía recorrer el capitán Nemo en su viaje submarino. Otro problema encontrado hace referencia a las revoluciones por minuto que debería dar la estación espacial de 2001, Odisea en el espacio para simular la gravedad terrestre.

En los libros de Tecnología se ha encontrado una actividad que consiste en el diseño de un coche del año 2050, un texto que hace referencia a las leyes de la robótica de Isaac Asimov y otro que menciona un ciclo de cine de ciencia ficción con ejemplos de películas como Matrix y Blade Runner.

“Dado que los libros de texto contribuyen en gran medida a establecer los contenidos que se enseñan, esto nos indica, junto al escaso número de actividades propuestas por el profesorado, que la ciencia ficción está poco presente en las aulas, a pesar de la opinión del profesorado favorable a las mismas”, concluye.

El profesorado lo valora positivamente pero no lo usa

Paralelamente al estudio realizado con alumnos, se hizo un sondeo a 35 profesores en formación (CAP) y 21 en activo. Se les preguntó, sobre la ciencia ficción que conocen, en formato cinematográfico, series de televisión y literario.

Según sus resultados, siguen predominando en este colectivo el número de referencias a las películas de la saga de La guerra de las Galaxias, junto con Regreso al Futuro y Matrix, pero otras películas clásicas, como Metrópolis, Blade Runner, 2001: Odisea en el espacio y Yo robot, tienen muchas más referencias.

En general, el profesorado duplica a los alumnos al mencionar referencias a libros, los superan claramente en referencias cinematográficas y solo ligeramente en el caso de series. “Un 38% de las respuestas dadas se refiere directamente a la mejora en la motivación y el interés de los alumnos por las asignaturas de ciencias”, subraya Solbes.

A la vista de estos resultados, proponen actividades de aprendizaje basadas en películas o series de ciencia ficción para averiguar si dichas actividades conllevan una mejora en la imagen de la ciencia y de los científicos del alumnado.

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La conexión española de Einstein

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Einstein y Cabrera paseando por Madrid
Einstein y Cabrera paseando por Madrid

En 1923 Albert Einstein paseaba por las avenidas de Madrid. A su lado, una figura a la par de importante comentaba con solemnidad jovial algunos aspectos de la cultura peninsular. Esta figura no es otra que la de Blas Cabrera, uno de los físicos más importantes no solo de España, sino del mundo. Un investigador que asentó las bases de la física moderna y que se codeó con los grandes científicos de su época. Blas Cabrera nació en Arrecife, al este de Lanzarote, pero sus andanzas le llevaron por todo el mundo. Una mente que dejó su huella en la ciencia para siempre.

Blas Cabrera y Felipe nació en 1878 en Arrecife. El por entonces tranquilo pueblo de Lanzarote jamás habría imaginado la excelsa figura que se levantaría procedente de sus entrañas. Blas Cabrera y Felipe se trasladó pronto a Madrid para cursar unos estudios meteóricos. Allí conoció a don Santiago Ramón y Cajal, quien lo convenció para dejar derecho y estudiar ciencias. Tiempo después se licenció en Ciencias Físicas y Matemáticas por la Universidad Central de Madrid, doctorándose en Ciencias Físicas en 1901. Tiempo después volvería a las Islas desde donde continuaría sus investigaciones, mayormente experimentales. Cabrera desarrolló su mayor actividad en el campo de las propiedades magnéticas de la materia. Sus trabajos le granjearon lugares de honor junto a otros físicos referentes de su tiempo.

Así, Blas Cabrera fue invitado a varios de los famosos congresos de Solvay por méritos propios, convirtiéndose en uno de los físicos más prestigiosos del mundo. En dichos congresos se codeó con figuras tales como el propio Einstein, Werner Heisenberg, Marie Curie, Wolfgang Pauli, Erwin Schrödinger… Unos años antes, como contábamos, Cabrera fue el anfitrión durante la visita de Einstein a Madrid. Su estrecho contacto le permitió divulgar sobre una de las teorías más complejas existentes de la historia de la física. Pero esta es solo una pieza más del gran trabajo de Cabrera, el considero como padre de la Física de nuestro País.

Por desgracia, el nombre de Cabrera y Felipe nunca ha terminado de cuajar al nivel de otros científicos españoles de renombre, como Ramón y Cajal. Pero eso no le resta ni un solo ápice de importancia a su trabajo. No solo a nivel técnico, sino también administrativo y cultural. Blas Cabrera fue (y es) una referencia en la historia de la ciencia española. Ayudó a crear y fue nombrado director del Laboratorio de Investigaciones Físicas, en 1911; este centro probablemente sea el que más contribuyó al desarrollo de la física y la química en España y a su reconocimiento internacional a principios del siglo XX, cuando la ciencia despertaba tal y como la conocemos ahora. Si no fuera por sus trabajos, probablemente careceríamos del bagaje científico del que podemos alardear.

Así, Blas Cabrera, en sus más de 150 trabajos publicados asentó las bases teóricas de una grandísima cantidad de aplicaciones prácticas en el campo de la física. Mejoró, también, muchos dispositivos experimentales. Fue el primer científico en España en usar los conocidos como “método de la teoría de errores” y “método de los mínimos cuadrados” para la determinación de las constantes físicas. A día de hoy, todavía, algunas de sus medidas siguen siendo las más precisas existentes en el mundo. Pero como contábamos, Cabrera fue de los primeros en encargarse de divulgar la teoría de la relatividad especial en el país.

Fue rector, director, consejero científico, impulsor, organizador y anfitrión de alguno de los eventos, investigaciones e instituciones científicas más importantes de la España del Siglo XXI. Y, sin embargo, el que se puede considerar como verdadero padre de la física moderna española es uno de los más grandes desconocidos. Su nombre, por desgracia, apenas se enseña en las escuelas. Tampoco se encuentra en el acerbo cultural de la sociedad española. Si preguntamos por la calle a un transeúnte cualquiera, probablemente nunca haya oído hablar de él. ¿Cómo puede ser?

Decía Ramón y Cajal, quien en cierto sentido fue el mentor científico de Cabrera, que “al carro de la cultura española le falta la rueda de la ciencia”. Probablemente el nombre de Blas Cabrera y Felipe se haya quedado en el olvido junto a tantos otras figuras científicas que no han sido respetadas por la historia. O puede que el terrible encontronazo con la mala baba política le granjeara un puesto en la indiferencia histórica. Porque Cabrera, después de hacer por el país más que muchos otros, fue “depurado” como un tóxico en el malsano torrente político. Así, el físico dejó de ser catedrático, director y muchos cargos más para pasar a ser un exiliado.

En México, sin embargo, fue acogido por la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México, trabajando allí como profesor. Sus últimos años los pasó entre la docencia y la autoría. En 1944 comenzó a dirigir la revista Ciencia, editada por los científicos españoles exiliados. Ese mismo año, la Institución Cultural Española de Buenos Aires publicó su último libro “El magnetismo de la materia”. La última huella de uno de los caminantes más prolíficos de la historia española. Y es que Blas Cabrera y Felipe murió en 1945; así se fue el padre de la física española y uno de los padres de la física moderna: en el exilio.

Los haces tractores de Star Trek ya son una realidad

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Tres campos de fuerza acústicos permiten crear el rayo tractor
Tres campos de fuerza acústicos permiten crear el rayo tractor

Los rayos o haces tractores son misteriosos haces que sirven para agarrar y levantar objetos. El concepto ha sido utilizado por escritores de ciencia ficción y de series como Star Trek o La Guerra de las Galaxias, pero también ha fascinado a los científicos y los ingenieros, que en los últimos años han presentado algunos prototipos con láser y a pequeña escala.

Pero ahora, investigadores de las universidades de Bristol y Sussex (Reino Unido), en colaboración con la compañía Ultrahaptics, han construido el primer rayo tractor sónico del mundo, que puede levantar y mover objetos mediante ondas de sonido. Con ellas generan un holograma acústico para coger y mover objetos pequeños.

La técnica, cuyos detalles se publican en Nature Communications, se podría desarrollar para una amplia gama de aplicaciones, como una línea de producción sónica para transportar objetos delicados y ensamblarlos, todo ello sin contacto físico. Por otro lado, una versión en miniatura también podría capturar y transportar cápsulas de medicamentos o instrumentos microquirúrgicos a través de los tejidos vivos.

Asier Marzo, estudiante de doctorado y autor principal del estudio considera “una experiencia increíble la primera vez que vimos el objeto suspendido en su sitio gracias al rayo tractor”.

La técnología se podría aplicar en una línea de producción sónica de productos y para transportar cápsulas con medicamentos en tejidos vivos

Por su parte, Bruce Drinkwater, profesor de ultrasonidos en el departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Bristol, añade: “Todos sabemos que las ondas sonoras pueden tener un efecto físico, pero aquí hemos conseguido controlar el sonido en un grado que nunca antes se había alcanzado”.

Y Sriram Subramanian, profesor de Informática en la Universidad de Sussex y cofundador de Ultrahaptics explica que este dispositivo permite manipular objetos en el aire, aparentemente desafiando a la gravedad: “Controlamos individualmente docenas de altavoces y así conseguimos la solución óptima para generar el holograma acústico que permite manipular varios objetos en tiempo real, sin contacto”.

En total, los investigadores utilizaron 64 altavoces en miniatura para crear ondas de sonido de tono e intensidad altos. El rayo tractor opera rodeando el objeto con un sonido de alta intensidad, y esto crea un campo de fuerza que sostiene a los objetos en su lugar. Controlando cuidadosamente la salida de los altavoces el objeto puede ser mantenido en su lugar, movido o girado.

El equipo ha demostrado que con tres formas diferentes de campos de fuerza acústicos se pueden crear los rayos tractores. El primero es un campo de fuerza acústica, que se asemeja a un par de dedos o pinzas. El segundo es un vórtice acústico, donde los objetos se quedan atascados y luego atrapados en el núcleo, y el tercero se asemeja a una jaula acústica de alta intensidad que rodea a los objetos y los mantiene en su lugar desde todas las direcciones.

Otros trabajos previos relacionados con estudios acústicos tuvieron que rodear el objeto con los altavoces, lo que limitaba la amplitud del movimiento del objeto y restringía muchas aplicaciones de esta tecnología. Según los autores del estudio actual, el año pasado algunos colegas de la Universidad de Dundee (Escocia) presentaron un prototipo de haz tractor, pero no consiguieron mantener ningún objeto con el rayo.

Dios y metralla en el átomo

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Portadas de algunos libros de texto editados durante el franquismo, con referencias espaciales y bélicas
Portadas de algunos libros de texto editados durante el franquismo, con referencias espaciales y bélicas

Hace más de cincuenta años, en los manuales escolares españoles de Física y Química era habitual leer términos como “ametralladora”, “bombas”, “diana” o “cadáveres” en capítulos donde se explicaba la energía atómica y nuclear.

Un estudio en el que participan investigadores de la Universidad Complutense de Madrid (UCM), de la Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED) y de centros de enseñanza secundaria en el marco del proyecto Manes (UNED) revela sesgos bélicos y religiosos en estos libros, tras analizar más de 200 manuales de las disciplinas de ciencias puras entre 1938 y 1990. Estos textos se usaban en planes de estudio de bachillerato y de formación profesional.

“La analogía es una poderosa herramienta de comprensión y es fundamental en el proceso de aprendizaje”, señala Isabel González Gil, investigadora de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) y coautora del trabajo. Sin embargo, “es necesario que el docente contextualice ciertas analogías que han perdurado en los manuales escolares, en las que perviven restos del imaginario bélico del siglo XX”, añade.

Según el trabajo, en torno a los años cuarenta y cincuenta, la investigación atómica fue descrita con un lenguaje lleno de imágenes bélicas, junto con expresiones religiosas y cálculos exagerados del potencial de la energía nuclear.

Estos sesgos se explican por varios factores. Los pioneros del átomo, como Bequerel, y los científicos que estudiaron esta materia después (Curie, Fermi o Bohr) vivieron en épocas de graves conflictos mundiales, que les influyeron a la hora de escribir sus trabajos. Los rayos alfa, parecidos a los rayos canales de Goldstein, se comportan como proyectiles, escribió Pierre Curie en 1905.

Dos guerras mundiales y una civil

En España, los escritores de los manuales analizados, tanto de editoriales laicas como confesionales, habían sobrevivido a dos guerras mundiales y a una guerra civil. A eso hay que sumar la censura del nacional-catolicismo del franquismo y que muchos sufrieron depuraciones políticas por la dictadura.

El estudio, publicado en Enseñanza de las Ciencias, revela que entre 1950 y 1978 los autores incluyeron repetidamente los siguientes términos para referirse al interior de la materia o a los reactores nucleares: “ametralladora”, “artilleros”, “ataques”, “balas”, “bala de fusil”, “bombas”, “blanco de proyectiles”, “dianas”, “impactos” o “mortero”.

En las décadas de los ochenta y noventa disminuyó el uso de estas palabras, aunque el verbo “bombardear” y el sustantivo “proyectil” siguieron presentes hasta la actualidad.

“El paulatino abandono de ese lenguaje puede atribuirse a la cada vez mayor distancia entre la memoria de los escritores y las situaciones o experiencias bélicas vividas; también a la tímida aparición de mujeres profesoras como escritoras de manuales escolares”, apuntan los autores en el trabajo.

Clara influencia religiosa

En cuanto a los sesgos religiosos como consecuencia de la confesionalidad del régimen, los ejemplos son numerosos. “Diariamente se consigue aplicar a nuevos procesos la energía atómica en beneficio de la humanidad, obteniéndose beneficios tales que harán olvidar el mal uso, bombas atómicas, y nos inclinan a admirar la gran sabiduría de Nuestro Creador y darle las gracias por haber podido disponer de esta nueva fuente de energía”, escribía Roberto Feo García en 1970 en el manual de 5º de Bachillerato de Química.

Referencias actuales como “la partícula de Dios” o “la partícula divina” para referirse al bosón de Higgs tienen poco que ver con lo publicado en los libros de texto hasta que llegó la Transición.

“Nombrar al bosón de Higgs como partícula de Dios –modificación de la expresión The Goddamn Particle– se debe a que este parece ser la partícula clave para entender la materia y el universo, pero la expresión no alcanza el marcado carácter religioso de las citas escritas durante la dictadura franquista”, recalca José Mª González Clouté, investigador asociado al proyecto Manes (UNED) y coautor del trabajo.

Analogías de la vida diaria

El estudio destaca que los jóvenes estudiantes españoles de la segunda mitad del siglo XX construyeron un imaginario de la energía nuclear a partir de los libros de texto usados en la escuela.

El aprendizaje implica que los conceptos se establezcan de forma algo distorsionada en el recuerdo del alumno, sobre todo si la enseñanza ha sido de tipo memorístico.

“La memoria humana no es como la memoria de un ordenador: cada acto de rememoración modifica los recuerdos”, apunta Miguel Somoza Rodríguez, investigador de la Universidad Nacional de Luján (Argentina) y subdirector del centro de investigación Manes (UNED) y coautor del estudio.

Los investigadores recomiendan usar analogías para explicar conceptos complejos a los escolares, pero siempre que contengan términos cercanos, a ser posible, de su vida diaria, y que eviten la violencia y la discriminación.