Estados Unidos tiene un problema de física.

Las investigaciones muestran que el acceso a la educación en física varía según la raza, el género, la sexualidad y la discapacidad. Los cursos de física suelen ser una oferta estándar en las escuelas secundarias suburbanas, pero no es así en las escuelas urbanas y rurales.

Incluso en lugares donde se enseña física, las lecciones rara vez resaltan cómo se puede aplicar la física a la vida cotidiana de los estudiantes.

Este enfoque puede obstaculizar el deseo de aprender de los estudiantes. En mi trabajo como investigadora de la enseñanza de la física, me he encontrado con clases centradas en la memorización mecánica de fórmulas. Este método no fomenta el pensamiento crítico y limita la capacidad de los estudiantes para resolver problemas de forma creativa.

Los profesores a veces creen que si un estudiante no puede comprender un concepto de física, el problema es del estudiante. Los instructores muchas veces no intentan presentar los materiales de una manera que pueda ayudar a los estudiantes a involucrarse más profundamente con las lecciones. Esto se suma a los desafíos que ya enfrentan los estudiantes más pobres y no blancos, que incluyen estándares más bajos y menos recursos en el aula.

Imaginemos que, en cambio, los estudiantes pudieran ver cómo la física influye en su vida diaria en los deportes, en las condiciones climáticas extremas o en la repostería y la cocina. ¿Cómo podrían estas conexiones con el mundo true despertar la curiosidad y fomentar una comprensión más profunda de la física?

Hacer que la física sea relevante

No enseñar adecuadamente la física tiene consecuencias.

A medida que la economía se vuelve más centrada en la tecnología, comprender la física es fundamental. Sin embargo, el número de estadounidenses con conocimientos sólidos de física está disminuyendo.

Si hay escasez de candidatos para empleos que requieren un conocimiento básico de física, podría dañar la capacidad de Estados Unidos de competir en la economía world wide, o podría obligar a las empresas a subcontratar ciertos trabajos a países con una fuerza laboral mejor educada.

Muchos estudiantes tienen la vaga concept de que les gustaría seguir carreras STEM saben que estos trabajos suelen estar bien pagados y pueden ser interesantes y gratificantes. Pero ni siquiera son conscientes de que aprender física puede prepararlos mejor para un puesto como ingeniero aeroespacial, desarrollador de software program o científico ambiental, por nombrar solo algunos.

El uncomplicated hecho de comprender dicha relación podría aumentar su deseo de aprender el product.

Pero hay otra forma de aumentar la motivación, que he pasado años estudiando y desarrollando, llamada “educación física culturalmente relevante”.

La física suele enseñarse de maneras que no conectan con un alumnado diverso, lo que conduce a un menor rendimiento y compromiso, especialmente entre los estudiantes pobres y no blancos. Esto puede hacer que estas poblaciones vean poco valor en aprender física.

En una clase tradicional de física de secundaria se enseñan ecuaciones abstractas y se centra en temas como el movimiento de proyectiles y los circuitos eléctricos. El profesor podría explicar las leyes del movimiento de Newton utilizando exclusivamente ejemplos de la historia europea, como el lanzamiento de balas de cañón.

No culparía a los estudiantes de, digamos, Raymond, Mississippi, por preguntarse por qué diablos están aprendiendo sobre la trayectoria de las armas del siglo XVIII.

La física en las carreras, los mensajes de texto y la agricultura

Creo que, si se adopta un enfoque que tenga en cuenta la cultura, es posible revertir esta tendencia y formar una nueva generación de entusiastas y profesionales de la física. Hay muchas maneras de hacerlo.

He trabajado con profesores en California para explorar cómo la física del movimiento ondulatorio afecta la dinámica de los terremotos y cómo se construyen los edificios. Otras lecciones incluyen la comprensión de cómo se transmiten los mensajes de texto a través del movimiento ondulatorio y cómo se puede enseñar la física de las armas de fuego utilizando los conceptos de conservación del momento y del impulso.

De esta manera, los profesores pueden aprovechar las culturas e intereses de los estudiantes para hacer que la física sea más cercana y atractiva. No existe un enfoque único para todos: si bien la física de los terremotos puede tener mejor aceptación en el distrito escolar de una región, la física de los huracanes puede funcionar mejor en otro.

El sur rural, en distinct, tiene una gran necesidad de más oportunidades para aprender física.

Los datos del Centro Nacional de Estadísticas de Educación indican que los estudiantes de estas áreas tienen menos acceso a cursos avanzados de ciencias, incluida la física, que sus contrapartes urbanas y suburbanas. Y un informe de 2021 del Instituto Americano de Física señala que menos escuelas secundarias en el sur rural ofrecen cursos de física de nivel avanzado, lo que podría deberse, en parte, a la escasez significativa de profesores de física calificados en estas comunidades.

Las intervenciones específicas podrían ayudar a satisfacer esta necesidad.

Ya he colaborado con profesores del sudeste para desarrollar actividades que utilicen NASCAR (un deporte muy well known en la región) para que los estudiantes puedan aprender sobre los tipos de motores, la aceleración y la energía térmica. También soy uno de los investigadores principales de una colaboración entre la Universidad Estatal de Michigan y dos HBCU, la Universidad A&M de Alabama y la Universidad Estatal de Winston-Salem, para implementar una educación en física que tenga en cuenta las diferencias culturales en el sur rural.

Dada la rica historia agrícola de la región, la ciencia del cultivo de plantas y cultivos puede ser otra vía para la enseñanza de la física. Los profesores podrían explicar en detalle cómo la energía luminosa se convierte en energía química explicar cómo las frutas y verduras tienen colores únicos debido a las formas en que absorben y reflejan las longitudes de onda de la luz y explicar cómo los conceptos de física, como la dinámica de fluidos, pueden utilizarse para mejorar las técnicas de riego.

Al aprender estas aplicaciones del mundo genuine, los estudiantes de las zonas agrícolas podrían estar capacitados para contribuir a sus comunidades.

Este proyecto no se trata solo de llenar un vacío en la enseñanza de la física también se trata de liberar el potencial de los estudiantes del sur rural. Y esperamos que, con el tiempo, se sientan lo suficientemente seguros de sus antecedentes en física como para seguir algún día una carrera en el ámbito de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas (STEM).