¿Cómo y por qué estudiar la relatividad de la simultaneidad en la escuela secundaria?

Abstract

En este trabajo se analizan los resultados obtenidos al testear dos situaciones que intentan enseñar la relatividad de la simultaneidad en la escuela secundaria. Las situaciones proponen el uso de la adición de velocidades clásica y su suspensión para tomar conciencia de las implicaciones del primer y segundo postulado relativistas aplicados conjuntamente. Se analizan sucesos que ocurren en sistemas de referencia inerciales en movimiento relativo, donde la simultaneidad se pierde según el observador que está en el andén, y no según el que viaja en el tren, a diferencia del conocido problema propuesto por Einstein reproducido mayoritariamente en los textos. Se analizan los protocolos obtenidos en cuatro cursos de grado 11 (15-16 años) (N=128) en una escuela pública de la ciudad de Medellín. Se identifican los invariantes operatorios que utilizan en ambas situaciones, así como las argumentaciones que ofrecen. Los resultados indican que las situaciones propuestas producirían la emergencia y la toma de conciencia de invariantes operatorios vinculados a la relatividad de Galileo, los cuales permitirían conceptualizar la relatividad de la simultaneidad en la escuela secundaria.

We analyse the results obtained by testing two situations teaching the relativity of si-multaneity, in high school. These situations propose to use the classic sum of speeds and their non-use, to become aware of the implications of applying together, the first and second relativistic postulate. Events in inertial reference systems in relative motion were studied, where the simultaneity is lost according to the observer on the sidewalk, and not according to the one travelling on the train, different to the well-known prob-lem proposed by Einstein reproduced mainly in texts. We study the protocols obtained in four 11th grade courses (15-16 years old) with 128 students from a public school in the Medellín city. The operative invariants used in both situations, as well as the argumentations they offer, emerged in the process. Results indicate that the proposed situations would produce the emergence and awareness of operatively invariants linked to Galileo's relativity, which would allow conceptualizing the relativity of simultaneity in secondary school.

Analisamos os resultados obtidos testando duas situações que tentam ensinar a relatividade da simultaneidade no ensino meio. As situações propõem o uso da adição classica de velocidades clássicas e seu nao uso, para tomar consciência das implicações de aplicar simultaneamente o primeiro e segundo postulado relativista. Analisamos eventos que ocorrem em sistemas inerciais de referência em movimento relativo, onde a simultaneidade se perde segundo o observador que está na calçada, e não de acordo com aquele que viaja no trem, diferente do conhecido problema proposto por Einstein que é reproduzido nos livros de texto. Os protocolos obtidos de quatro cursos do 11º ano (15-16 anos) com 128 estudantes de uma escola públi-ca da cidade de Medellín foram analisados. Os invariantes operacionais usados em ambas as situações foram identificados, bem como os argumentos que eles oferece-ram. Os resultados indicam que a utilização das situações propostas no ensino meio produziria a tomada de consciência de invariantes operacionais ligados à relatividade de Galileu, e a concepção da relatividade da simultaneidade.