Robert Karplus (23 de febrero de 1927 - 20 de marzo de 1990) fue un físico teórico y líder en el campo de la educación científica . [1]
Vida temprana
Robert Karplus nació en Viena , donde vivió hasta la ocupación alemana de Austria en 1938. Emigró con su madre y su hermano para escapar del Anschluss . Después de una estadía de seis meses en Suiza , la familia se mudó a los Estados Unidos y se estableció en el área de Boston . Entró en la Universidad de Harvard en 1943 y completó su doctorado a la edad de veintiún años. Su tesis con E. Bright Wilson fue sobre espectroscopía de microondas e incluyó trabajo tanto experimental como teórico. Fue reconocido por aquellos con quienes trabajó por su brillantez, originalidad, energía y actitud alegre y positiva.
Su abuelo, Johann Paul Karplus (1866-1936) fue un profesor de psiquiatría muy aclamado en la Universidad de Viena. [2] Es sobrino, por matrimonio, del famoso sociólogo, filósofo y musicólogo Theodor W. Adorno y sobrino nieto del físico Robert von Lieben . Su hermano es el premio Nobel Martin Karplus , un químico de Harvard.
Carrera temprana en física
Después de completar su educación, Karplus trabajó en el Instituto de Estudios Avanzados en Princeton , donde se interesó en la teoría en desarrollo, pero aún no probada, de la electrodinámica cuántica (QED). El momento magnético del electrón se había determinado con mucha precisión mediante una variedad de experimentos, pero los mejores cálculos teóricos de esta cantidad, basados en la mecánica cuántica , diferían seriamente de los resultados experimentales. Hubo un gran interés entre los físicos en saber si un cálculo basado en QED concordaría o no con los resultados experimentales, pero debido a las ambigüedades y la complejidad de QED, nadie hasta ahora había podido hacer tal cálculo. Karplus, en colaboración con Norman Kroll , utilizó QED para calcular el valor del momento magnético del electrón. Este fue un cálculo extremadamente difícil, que requirió más de un año de intenso esfuerzo por parte de ambos hombres; la concordancia entre su resultado y las mediciones experimentales fue la primera y espectacular confirmación de la QED.
Karplus continuó su trabajo al más alto nivel en física teórica durante más de 10 años, en Harvard de 1950 a 1954 y luego en la Universidad de California, Berkeley , publicando 50 artículos de investigación, principalmente en QED pero también en otras áreas de la física, incluyendo el efecto Hall , la radiación de Van Allen y los rayos cósmicos . También disfrutó mucho del trabajo experimental, investigando la química de las imágenes instantáneas de Land Camera y estableciendo una línea de montaje de purificación de germanio experimental para transistores . Su artículo, con JM Luttinger , Hall Effect in Ferromagnetics [3] tiene más de 1100 citas de revistas.
Vida familiar
En 1948, Karplus se casó con Elizabeth Frazier, a quien había conocido en un grupo de danza folclórica internacional que organizó mientras estaba en Harvard. Tuvieron siete hijos nacidos entre 1950 y 1962. Cuando el hijo mayor, Beverly, tenía 7 años, Karplus aceptó su invitación para presentar una lección de ciencias sobre electricidad a su clase de tercer grado, utilizando la máquina Wimshurst que había heredado de su abuelo. Desafortunadamente, aunque los niños disfrutaron de la demostración, la lección fue un desastre conceptual. Esto estimuló a Karplus a pensar en cómo enseñar mejor la ciencia, y cuando los otros niños ingresaron a la escuela, continuó visitando sus clases en una base de "mostrar y contar" con varios experimentos o demostraciones científicas. Al conversar con sus hijos y sus compañeros de clase, se interesó cada vez más en el aprendizaje, el razonamiento y el desarrollo de conceptos científicos de los niños.
Segunda carrera en educación científica
En unos pocos años, Karplus había cambiado de carrera: de la física teórica a la investigación sobre el aprendizaje de las ciencias y las matemáticas, y luego al desarrollador de planes de estudios. Karplus aprendió rápidamente lo que ya se sabía sobre el desarrollo del pensamiento y el razonamiento, estudiando a varios psicólogos, especialmente a Jean Piaget . De manera característica, Karplus también comenzó inmediatamente a generar sus propias preguntas sobre el pensamiento de los niños, a recopilar evidencia y a desarrollar sus propias interpretaciones y explicaciones de lo que observaba.
La nueva pasión de Karplus coincidió, casualmente, con la ola de esfuerzos posterior al Sputnik para mejorar la educación científica en Estados Unidos. A partir de finales de los años 50, muchos otros científicos también se dedicaron a la educación científica y las escuelas, pero Karplus fue desde el principio un líder en el nivel primario. Inicialmente, la National Science Foundation (NSF) mostró una gran renuencia a financiar proyectos del plan de estudios de ciencias en el nivel primario, pero esto se superó en 1959, cuando Karplus y tres colegas recibieron la primera de muchas subvenciones de la NSF para la mejora del contenido científico en la escuela. nivel de primaria. Este trabajo se convirtió en un esfuerzo monumental de 15 años llamado Estudio de Mejora del Currículo de Ciencias (SCIS). Bajo la dirección de Karplus y Herbert D. Thier , SCIS se convirtió en un programa de laboratorio integral, totalmente probado y práctico en ciencias físicas y biológicas para los grados K-6.
Robert Karplus se dio cuenta de la importancia de convertir los materiales de ciencias de la escuela primaria SCIS en un proceso de enseñanza sistemático que permitiría a los maestros usar con éxito estos materiales mientras que los estudiantes aprenden y disfrutan de la ciencia. Él, junto con otros, desarrolló la estrategia de instrucción del ciclo de aprendizaje .
Karplus extendió la teoría de Piaget a estudiantes universitarios y adultos; La teoría de Piaget incluía cuatro etapas, y había documentado el pensamiento de los niños con gran detalle, y encontró que la mayoría de los niños realizaban la transición de la tercera etapa (operaciones concretas) a la cuarta etapa (razonamiento abstracto) alrededor de los 16 años de edad. Sin embargo, Karplus extendió la metodología de Piaget a los grupos de mayor edad y descubrió que muchos de estos individuos tenían importantes lagunas en su capacidad para utilizar el razonamiento abstracto para resolver problemas científicos, lógicos y matemáticos. Su prueba más famosa de razonamiento proporcional fue Mr. Tall-Mr. Problema corto. Karplus exploró y documentó más a fondo los detalles del pensamiento de los estudiantes universitarios y de los adultos al enfrentar los problemas involucrados en esta transición intelectual crítica, y encontró que muchos de los problemas y problemas que él, Piaget y otros habían descubierto como críticos para los estudiantes más jóvenes eran sigue siendo relevante para las personas mayores, particularmente cuando intentaban resolver un problema en una disciplina que era nueva para ellos.
En 1977, Karplus fue elegido presidente de la Asociación Estadounidense de Profesores de Física (AAPT), y en 1978 la Asociación Nacional de Profesores de Ciencias le otorgó su Mención por Servicio Distinguido a la Educación Científica. Karplus fue presidente del Grupo de Graduados en Educación Científica y Matemática (SESAME) de 1978 a 1980. En 1980 recibió el más alto honor de la AAPT, la Medalla Oersted , "por sus numerosas contribuciones a la enseñanza de la física en todos los niveles y especialmente por su trabajo al revelar las implicaciones para la enseñanza de la física de la investigación en el desarrollo del razonamiento ". Karplus fue nombrado Decano de la Escuela de Graduados de Educación de UC Berkeley en 1980. El prestigioso Premio Karplus en Física Química de Harvard lleva su nombre.
Vida posterior
En junio de 1982, mientras hacía jogging en Green Lake en Seattle, Washington , Karplus sufrió un paro cardíaco severo que puso fin a su carrera académica. Después de una enfermedad de ocho años, murió el 20 de marzo de 1990.
Nombramientos, honores y premios y libros
Equipo
- 1948-50 FB Jewett Fellow, Instituto de Estudios Avanzados, Universidad de Princeton
- 1950-54 Profesor asistente de física, Universidad de Harvard
- 1954-58 Profesor asociado de física, Universidad de California, Berkeley
- 1958-1982 Profesor de Física, Universidad de California, Berkeley
- 1960-61 Becario Guggenheim y Becario de Investigación Fulbright
- 1962-63 Profesor invitado, Universidad de Maryland
- 1969-1982 Director adjunto, Lawrence Hall of Science
- 1973-74 Miembro del Guggenheim y profesor invitado, MIT
- 1961-77 Director, Estudio de mejora del plan de estudios de ciencias
- 1975-1982 Director, Proyecto de desarrollo intelectual
- 1976-77 Director interino, Lawrence Hall of Science
- 1976-1979 Director, Proyecto CAUSE
- 1978-1980 Presidente, Grupo de Posgrado en Educación Científica y Matemática (SESAME)
- 1980 Decano, Escuela de Educación, Universidad de California, Berkeley (1)
(1) Renunció como Decano en unas pocas semanas cuando quedó claro que no se le permitiría hacer los cambios que creía necesarios.
Honores y premios
- Miembro de la Sociedad Estadounidense de Física
- Mención por servicio distinguido, Asociación Estadounidense de Profesores de Física, 1972
- Premio de la Asociación Nacional de Maestros de Ciencias por Servicio Distinguido a la Educación Científica, 1978
- Presidente, Asociación Estadounidense de Profesores de Física, 1977
- Título honorario, Doctor en Filosofía, Universidad de Gotemburgo, 1980
- Medalla Oersted , Asociación Estadounidense de Profesores de Física, 1981
Libros
- R. Karplus y HD Thier., Una nueva mirada a la ciencia de la escuela primaria . Chicago: Rand McNally and Co., 1967.
- R. Karplus, Introducción a la física: un enfoque modelo . WA Benjamin, Nueva York, 1969; reeditado en 2003 por Fernand Brunschwig (editor), Captains Engineering Services (editor). [4]
- R. Karplus (Ed.), Physics and Man , WA Benjamin, Inc., Nueva York, 1970.
Referencias
- ^ Chew, Geoffrey F. (marzo de 1992). "Robert Karplus". La física hoy . 45 (3): 80. Código Bibliográfico : 1992PhT .... 45c..80C . doi : 10.1063 / 1.2809589 .
- ^ Gaugusch, Georg (2011). Wer einmal war: Das jüdische Großbürgertum Wiens 1800-1938 AK . Viena: Amalthea Signum. págs. 1358-1367. ISBN 978-3850027502.
- ^ Karplus, Robert; Luttinger, JM (1954). "Efecto Hall en ferromagnéticos". Revisión física . 95 (5): 1154. Bibcode : 1954PhRv ... 95.1154K . doi : 10.1103 / PhysRev.95.1154 .
- ^ Kahn, Peter B. (diciembre de 2004). "Revisión de la física introductoria: un enfoque modelo, 2ª ed. Por Robert Karplus, editado por Fernand Brunschwig" (PDF) . El profesor de física . 42 : 561–562. Código Bibliográfico : 2004PhTea..42..561K . doi : 10.1119 / 1.1828743 .
- R. Fuller (Ed.), A Love of Discovery: Science Education — The Second Career of Robert Karplus , Springer , 2002.
- Burciaga, Juan R. (abril de 2007). "Revisión de un amor por el descubrimiento: educación científica: la segunda carrera de Robert Karplus por Robert G. Fuller" . Soy. J. Phys . 75 (4): 383–384. Código bibliográfico : 2007AmJPh..75..383F . doi : 10.1119 / 1.2710489 .
- "Robert Karplus — Un retrato" de Introductory Physics: A Model Approach , 2ª ed., De Robert Karplus, editado por Fernand Brunschwig , publicado por Captains Engineering Services Inc. (2003).