Las prácticas de laboratorio

El laboratorio es uno de los elementos distintivos de la educación científica, tiene gran relevancia en el proceso de formación, cualquiera que vaya a ser la orientación profesional y el área de especialización del estudiante. En el laboratorio podemos conocer al estudiante en su integridad: sus conocimientos, actitudes y desenvolvimiento. Sin embargo, hasta mediados del siglo XIX cuando se introdujeron las prácticas de laboratorio de Física como complemento a las enseñanzas teóricas. Los primeros laboratorios docentes de Física se diseñaron en el año 1846 por Phillip von Jolly en la Universidad de Heildeberg y por Lord Kelvin en la Universidad de Glasgow, mientras que el primer centro universitario que introdujo la realización obligatoria de prácticas de laboratorio en los estudios de Física fue el King College de Londres en 1868. El primer manual de prácticas de Física, titulado “Elements of physical manipulation”, fue redactado por Pickering para el Instituto Tecnológico de Massachusetts en 1873, y su estructura era análoga a la de los actuales, aunque evidentemente con otros medios. Se incluía un primer capítulo sobra la teoría de errores, análisis de datos, construcción de gráficos, etc., y a continuación la descripción de las prácticas. Como dato anecdótico añadiré que aparece un comentario sobre el libro de Pickering en la sección book reviews del número del 2 de julio de 1874 de la prestigiosa revista Nature. A finales del siglo XIX prácticamente todas las Universidades disponía de laboratorio para estudiantes. Es evidente, por tanto, que el laboratorio es uno de los elementos distintivos de la educación científica y tecnológica, y tienen gran relevancia en el proceso de formación, cualquiera que vaya a ser la orientación profesional y el área de especialización del estudiante.

Por tanto, una parte fundamental de la enseñanza de la Física es el laboratorio y, de hecho, al tratarse de una asignatura experimental, no puede desarrollarse satisfactoriamente sin completar las clases teóricas con unas enseñanzas prácticas adecuadas. “La Física es una ciencia experimental no de elucubraciones, está basada en la observación de la naturaleza, y lo primero que hay que hacer, por tanto, es observar”. El estudiante debe adquirir una familiaridad razonable con la práctica experimental en todos los terrenos. Esta es la razón de que, tanto en las titulaciones de ciencias experimentales como en las carreras técnicas, siempre se dedique una parte importante al trabajo realizado en el laboratorio. Sin embargo, el laboratorio de Física tiene una mayor importancia en unas titulaciones que en otras, sobre todo si existen asignaturas que se cursarán con posterioridad y que harán uso de los instrumentos y métodos utilizados en el laboratorio de Física.

Centrándonos en las titulaciones técnicas, esto sucede en la ingeniería industrial, de telecomunicaciones, e incluso en la informática. No sucede lo mismo en las ingenierías de ciclo corto, como la Ingeniería Técnica de Obras Públicas, donde prácticamente no se volverá a emplear el instrumental típico de un laboratorio de Física. Por esta razón, y para estos últimos casos, las prácticas tienen fundamentalmente el objetivo de visualizar los conceptos aprendidos en las clases teóricas sin olvidar, naturalmente, la importancia de iniciar al alumno en los métodos experimentales. En todo caso, el trabajo práctico de laboratorio sirve:

  • Para motivar, mediante la estimulación del interés y la diversión.
  • Para enseñar las técnicas de laboratorio.
  • Para intensificar el aprendizaje de los conocimientos científicos.
  • Para proporcionar una idea sobre el método científico, y desarrollar la habilidad en su utilización.
  • Para desarrollar determinadas “actitudes científicas” tales como considerar las ideas y sugerencias de otras personas, la objetividad, el no emitir juicios apresurados y el trabajo en equipo.

Una correcta formación práctica en Física desarrolla habilidades, conocimientos y pautas de comportamiento que pueden ser necesarios en otras asignaturas e incluso durante el ejercicio profesional de los futuros titulados.

Laboratorio de Física de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante.

El equipamiento de laboratorio ha evolucionado mucho, las casas comerciales ofrecen gran variedad de equipos y prácticas ya diseñadas, fáciles de montar. Por el contrario, quizás sea necesario tomar precauciones frente al excesivo automatismo de algunas de ellas que dejan muy poca iniciativa al estudiante. Por ejemplo, existen equipos que transmiten los datos a un ordenador, el cual mediante un programa de tratamiento de datos se encarga de mostrar los resultados de forma gráfica o numérica. Esta situación es buena para el investigador pues le descarga de tareas rutinarias, pero no lo es para el estudiante que está aprendiendo, pues cuando la práctica está en exceso automatizada se pierde la oportunidad de aprender a:

  • Desarrollar habilidades de tipo manual.
  • Tomar datos, cuántos y en qué secuencia.
  • Realizar un análisis de los datos, representar gráficas.
  • Distinguir el sistema real del ideal, y conocer el origen de las fuentes de error.

En el laboratorio el alumno deberá lograr el máximo de participación, el profesor se convierte en guía para el alumno y su ayuda debe ser la mínima necesaria para que éste eche a andar.

A. Alonso, Sobre el laboratorio de Física General, Revista Española de Física, vol. 10, Nº 4, pp. 44-46 (1996).

J. M. Sebastiá, ¿Qué se pretende en los laboratorios de física universitaria?, Enseñanza de las Ciencia, vol. 5, Nº 3, pp. 196-204 (1987).

Profesiones: La Física. Hablando con Juan Rojo (Acento Editorial. Madrid, 1994).

C. Carreras, El trabajo experimental en la enseñanza de la Física, Revista Española de Física, vol. 20, Nº 2, pp. 55-61 (2007).

About Augusto Beléndez

Catedrático de Física Aplicada en el Departamento de Física, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal de la Universidad de Alicante. Miembro del Instituto Universitario de Física Aplicada a las Ciencias y las Tecnologías (IUFACyT) así como del Grupo de Investigación "Holografía y Procesado Óptico" (GHPO) y del Grupo de Innovación Tecnológica-Educativa "Física, Óptica y Telecomunicaciones" (GITE-FOT). Miembro de la RSEF y SEDOPTICA. Senior member de la OSA y Fellow member del SPIE. -- Full Professor of Applied Physics in the Department of Physics, Systems Engineering and Signal Theory at the University of Alicante (Spain). Member of the University Institute of Physics Applied to Sciences and Technologies (IUFACyT) as well as the Research Group "Holography and Optical Processing" (GHPO) and the Technological-Educational Innovation Group "Physics, Optics and Telecommunications" (GITE-FOT). Member of the RSEF and SEDOPTICA. OSA Senior member and SPIE Fellow.
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