Epistemological and educational study of the time’s concept and how do the university students understand it? Case of Algerian students

• Rabah Ladj ^[1] ; Mohamed Khadraoui ^[1]
  1. [1] School of Physics E. N. S., Kouba, Algiers
• Localización: Latin-American Journal of Physics Education, ISSN-e 1870-9095, Vol. 12, Nº. 4, 2018
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    La importancia del concepto del tiempo en la física ha surgido desde la aparición del estudio de la relatividad, el cual ha cambiado de manera importante en el pensamiento humano, en contra de lo que se le conocía y quería. Nos referimos a los siguientes conceptos: La duración relativa del tiempo (∆t) y la longitud relativa (∆l) en el sistema de referencia inercial, y sus implicaciones o sus consecuencias, para otras magnitudes físicas. Así, el tiempo se considera como la cuarta dimensión de nuestro espacio. Además de los nuevos conceptos anteriores −que son el objetivo de nuestra investigación−, el postulado de la velocidad de la luz en todos los marcos inerciales. En el curso de enseñanza de la relatividad, a los estudiantes de física de tercer año (estudiantes argelinos), notamos que ellos enfrentan dificultades para comprender la interpretación de las magnitudes de la física, que se calculan al usar la "transformadas de Lorentz". Por nuestra experiencia en la enseñanza, de este campo de la física (restricción de la relatividad), siempre nos enfrentamos a un gran dilema para convencer a los estudiantes, de creer en los resultados calculados. Especialmente, la realidad de la dilatación del tiempo, y la contracción de la longitud. Es decir, si esas dilataciones y contracciones, son hechos reales o simplemente manifestaciones debidas al observador, en el marco elegido. En este trabajo, queríamos centrarnos únicamente en el concepto de tiempo, debido a su papel, como intermediario en todos los tipos de movimientos, y su indispensabilidad en la evolución de todos los estados físicos, independientemente de los campos de la física. Nuestro trabajo se divide en dos partes: el primer estudio se relacionó con un estudio epistemológico, mientras que el segundo estudio se ocupó de cuestiones educativas puras. Los resultados obtenidos de la parte educativa demostraron que, el concepto de tiempo debe ser seriamente revisado en todos los sistemas educativos.

  • English

    The importance of the time’s concept in Physics has been emerged since the appearance of relativity´s study, which has changed in an important way in human thought, contrary what it was known and beloved about it. We mean the following concepts: The relative duration of time (∆t) and the relative length (∆l) in the deferent inertial frame, and their implications or their consequences for other physics magnitudes. Thus, the time is considered as the fourth dimension of our space. In addition to previous new concepts −which are the aim subject of our research−, the light’s speed postulate in all inertial frames. In teaching relativity course, to the third year Physics students (Algerian students), we noticed that they to face difficulties in understanding the interpretation of physics’ magnitudes being calculated in using “Lorentz transformation”. For our experience of teaching this field of physics (relativity restraint), we always face a great quandary to convince students, to believe in the results calculated, especially, the reality of time dilation and length contraction. i.e., whether those dilation and contraction, are real facts or just manifestations due to the observer, on the frame chosen. In this work, we wanted to focus on the time concept only, because of its role, as an intermediary in all kinds of motions, and its indispensability in all physics states’ evolution, whatever the physics fields.

    Our work is divided in two parts: the first study was related to an epistemological study, while the second study was concerned to pure educational questions. The results obtained from the educational part showed that, the concept of time needs to be seriously reviewed in the all educational systems