Desde mi punto de vista, el concepto de “entender” algo en física no es algo que uno solo gana después de muchos años estudiando el tema. Es mucho más básico que eso y, para abordar el tema con la actitud correcta, es necesario tener una idea de lo que significa la comprensión en primer lugar.
Para ilustrar, les contaré la historia de cómo me interesé por la física en primer lugar. Cuando era niño, me fascinaban los fenómenos ópticos. Por supuesto, no sabía que eran fenómenos ópticos en ese momento, solo que tenía curiosidad por mi reflejo distorsionado en el fondo de una cuchara, me gustaba jugar con la lupa de mi padre, me gustaba jugar con dos espejos y mirar el reflejo de mi reflejo, y así sucesivamente. El punto es que tenía curiosidad sobre un conjunto diverso de fenómenos que parecían estar relacionados entre sí y había descubierto algunas reglas básicas como, por ejemplo, cuando una imagen aparecía boca abajo o derecha en una lente o espejos. En algún momento de mi educación escolar, aprendí la óptica geométrica y, en particular, el principio de Fermat. El principio de Fermat dice que los rayos de luz viajan a lo largo del camino entre dos puntos que requieren el menor tiempo, por ejemplo, en el espacio libre viajarán en línea recta. De repente, me di cuenta de que todos estos fenómenos diversos sobre los que tenía curiosidad estaban encapsulados en una sola regla. Pude averiguar cómo se verían las cosas a través de un sistema arbitrario de espejos y lentes solo por saber cuánta más lenta se mueve la luz en el vidrio que en el aire. Fue un solo principio de unificación que explicaba una gran variedad de cosas que me habían parecido curiosas de una sola vez. No tuve que recordar una gran colección de hechos, ya que todo siguió esta simple regla. Se sentía como si hubiera hecho un gran salto en la comprensión. Fue entonces cuando me di cuenta de que había algo diferente en la física y que era algo en lo que estaba interesado.
El punto es que entender algo en física no implica memorizar un montón de fórmulas matemáticas sobre experimentos idealizados en los que no tienes ningún interés. En primer lugar, debe haber curiosidad. Por ejemplo, si estás tratando de aprender la mecánica newtoniana, primero debes conseguir un montón de bolas, giroscopios, ruedas de bicicleta, poleas, cuerdas, una escala y un cronómetro y simplemente jugar con ellos por un tiempo. Piense en las características comunes y las diferencias en cómo se comportan y si existen reglas generales. Sienta curiosidad por ellos, porque sin eso, todo el tema parecerá seco y sin sentido. Luego, cuando esté listo para aprender la teoría, debe tener un enfoque miope en los principios básicos. En la mecánica newtoniana, solo hay tres de ellos, es decir, las tres leyes del movimiento de Newton. Comprende el tema cuando puede descubrir cómo todos los fenómenos que ha observado se desprenden solo de estos tres principios y son capaces de aplicarlos correctamente a nuevas situaciones. Necesitará las matemáticas para esto, pero las matemáticas no son lo principal, es solo el idioma que necesita aprender para traducir los principios en declaraciones precisas y derivar predicciones cuantitativas a partir de ellos. Por supuesto, en cualquier área de la física hay conceptos auxiliares, como energía, y fórmulas auxiliares que conviene memorizar, como la fórmula para la energía cinética, pero si no puede derivarlas cuando sea necesario a partir de los principios básicos. No entiendes el tema.
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Muy a menudo, en las clases de física, la materia se enseña de una manera muy mala como solo un montón de fórmulas matemáticas que tienes que memorizar. Les damos a los estudiantes preguntas enlatadas y su enfoque para resolverlos es rastrear locamente el libro de texto en busca de una fórmula que incluya las cantidades involucradas en el problema y luego aplicar la fórmula a ciegas sin pensar en ello. Esta no es una buena manera de fomentar la comprensión, especialmente porque se salta el paso importante de simplemente jugar libremente con los fenómenos para generar curiosidad. Primero necesita curiosidad, luego necesita aprender los principios básicos y, finalmente, obtener la información que se obtiene al ver cómo los principios básicos capturan todos los fenómenos que le interesaban.
