Infància i ciència
1992/02/01 Driver, R. Iturria: Elhuyar aldizkaria
Si preguntéssim als nens i nenes de 13 a 14 anys què passarà si llancem una moneda a l'aire, obtindríem la següent resposta: “Bé, tu li dónes força i puja mentre dura la força, després la gravetat s'encarrega de descendir”.
Segons un jove d'11 anys, com més s'infla una pilota de platja, més lleuger és perquè “l'aire és lleuger i fa surar les coses”. Com en la Lluna no hi ha aire que pugui transportar la força magnètica, l'adolescent argumenta que l'imant mai atraurà claus de ferro (veure figura 1).
Aquests són alguns dels exemples que poden donar els escolars sobre el medi físic. Experimentem en la vida quotidiana “agafar sentit” als fets comuns. Sembla que l'aire té una “qualitat de pesadesa”; en l'aigua la bombolla puja i la pilota ben inflada baixa més a poc a poc que el buit.
Les idees informals que el nen té sobre els fenòmens naturals i la documentació que estudia la progressió i el desenvolupament que es produeix en aquestes idees durant la seva escolarització, s'han multiplicat en els últims 20 anys gràcies a la psicologia cognitiva i als professors de ciència. Els treballs estadístics que apareixen cada vegada més sovint mostren que els nens, malgrat pertànyer a cultures diferents, poden tenir models informals similars davant un fenomen especial. En la majoria dels casos, aquests models informals es troben lluny de les idees científiques que rebrà el nen a l'escola, i fins i tot a vegades es contraposen.
Aquestes nocions informals poden perdurar també en els adults, juntament amb les idees científiques recollides a l'escola durant la infància. Si es vol augmentar els resultats en l'ensenyament de la ciència, és necessari tenir un coneixement el més precís possible d'aquests models informals, no sols de la seva existència, sinó també de la seva comprensió i coneixement del seu procés.
S'han analitzat més les idees informals que els nens tenen sobre mecànica. En 1979, en una recerca duta a terme per Laurence Viennot en la Universitat de París, els joves de França, Bèlgica i Gran Bretanya van compartir una enquesta sobre el moviment dels objectes amb l'objectiu de conèixer el camí que utilitzen els estudiants d'ensenyament mitjà per a relacionar força i moviment. Si tenim 6 pilotes com les que utilitzen els malabaristes, una d'elles era la pregunta sobre el que ocorre en els diferents punts del recorregut si tirem totes a la mateixa altura
Per a molts, la velocitat de l'objecte depèn de la força aplicada; el fet que l'objecte que es mou tingui una força que li mantingui com a tal ens demostra que és una resposta natural, que no s'ha après. L'objecte que es mou, amb una primera embranzida, té una “força interna” que el desplaça. No obstant això, aquesta “força interna” es “esgota” o “esgota” en un moment donat, caient finalment l'objecte al sòl. Aquest tipus de raonaments facilita la comprensió de casos de moviment constant, com és el cas en el qual un paracaigudista baixa a velocitat constant després de saltar o quan un ciclista pedala a la mateixa velocitat.
En definitiva, és un raonament que fa pensar que quan la força que s'exerceix sobre qualsevol objecte en la mateixa direcció del moviment és major que la que s'exerceix contra la direcció, l'objecte no es detindrà. Es produeixen interferències entre el que s'ensenya i el que s'aprèn informalment. No obstant això, molts nens i nenes poden integrar les noves experiències i els conceptes apresos a l'escola entre els qui ja els tenen adquirits, si en funció de la nova informació els adapta. Per exemple, l'opinió del nen sobre l'aliment es limita a les substàncies necessàries perquè l'animal pugui viure. En el cas de les plantes, aquesta noció s'estén a aquelles que s'alimenten d'aigües i nutrients procedents de les arrels. Aquesta noció, mentre no es treballi expressament, interferirà amb el concepte de fotosíntesi.
No obstant això, aquestes nocions informals infantils evolucionen amb l'edat. Si es preguntés on està la llum a l'aula a un nen de 5 anys, identificaria la llum amb la font de llum (bombeta o llum de finestra), o bé amb l'efecte de la llum (il·luminació de l'habitació). Si el nen és més vell, l'identificarà amb alguna cosa que es troba en l'espai. El nen creu que quan s'encén la llum, la sala s'omple de la llum necessària per a poder veure les coses.
A mesura que s'acosta a l'adolescència, el seu concepte de llum canvia. Sospita que la llum va “d'un lloc a un altre”, és a dir, que va d'una aixeta a un altre fins que arriba a il·luminar les coses. No obstant això, en aquest procés d'assimilació conceptual els resulta difícil prendre consciència de la relació entre llum i visió. Alguns nens, per a explicar per què es veuen les coses, recorren als “raigs” que salin dels ulls.
Per a explicar per què veu una caixa que té davant, el jove de 13 anys utilitza totes dues nocions. D'una banda, la noció de raigs de llum que es produeixen des d'algun lloc i per un altre, la de raigs que es produeixen en els ulls: “L'ull el veu així…, surt així (dibuixa els raigs que salin dels ulls). Els ulls no tenen llum pròpia, però si tenen llum que s'encén quan has de veure les coses” (assenyala la llum exterior que il·lumina l'objecte que s'està veient).
Un estudi realitzat a Suècia va analitzar el raonament que utilitza el nen per a explicar la relació entre llum i visió (veure figura 3). Pocs nens pensen que la llum pot arribar més del que l'espectador pot percebre.
En els treballs en els quals s'investiguen les causes dels nens sobre el món i la gravetat, es poden trobar interessants comparacions interculturals. En la primera percepció se li demana al nen que aclareixi com es pot interpretar la Terra com una esfera. En una recerca duta a terme en 1976 en la Universitat Cornell d'Itaka, Jo Nussbam va identificar amb dibuixos i models cinc nocions bàsiques del raonament de joves de 7 a 14 anys. Les identificades per Nussbaum van des de la noció que el món és launa, passant per la noció que la vida és una esfera en la qual és possible i arriba a dir que és un món esfèric amb gravetat que atreu al centre.
Teories rellevants
En el Grup de Recerca per a l'Aprenentatge de la Infància de la Universitat de Leeds s'han analitzat les idees que el nen té sobre aquests temes. Es tractava d'esbrinar què pensa dels materials que el nen veu i utilitza diàriament, com l'aigua, el metall, el plàstic i l'aire, com a “matèria contínua” o com a part petita. Volien saber què pensen dels processos que intervenen en l'aparició i desaparició de la matèria, com la condensació de la finestra o la dissolució del sucre en el te.
El nen té nocions informals sobre la matèria i la seva composició en els primers anys de l'escola. Per a explicar què ocorre quan una substància es dissol o es dissol, el nen diu que aquesta substància està formada per petites “parts”. No obstant això, si aquests petits fragments són suficients per a pensar que, malgrat ser microscòpics, mantenen les propietats físiques de la substància, com el color i la temperatura.
La idea del nen sobre l'aire i el gas sofreix canvis interessants depenent de l'edat. Amb la finalitat de saber què pensen, es va demanar als nens i nenes de 5 a 6 anys que fessin un pla de la seva habitació i posteriorment pintar el lloc que ocupa l'aire. En els dibuixos realitzats es van pintar els voltants de les finestres, les portes i les línies que volien indicar l'aire que sali de la boca de la gent. A aquesta edat entenen l'aire com a brisa o corrent; els nens no han assimilat el concepte d'aire immòbil en tot el seu entorn.
Aquest canvi es produeix entorn dels 7-9 anys quan el nen està obligat a saber que hi ha aire. Per exemple, en entrar boca avall a l'aigua s'adona que no s'omple d'aigua.
A aquesta edat, el nen creu que l'aire és un tipus de material, invisible i sense pes encara que estigui en l'espai, o que té un pes màxim negatiu. En anys posteriors, des del punt de vista científic, el nen percep que l'aire té pes.
En alguns temps el nen també pensa que és el mitjà necessari perquè la força influeixi en una determinada distància. En la seva opinió, la gravetat no és suficient perquè els objectes es desplomin en el tub de buit; alguna cosa semblança ocorreria en la lluna, ja que consideren que al no haver-hi aire l'imant no atraurà claus de ferro.
Els investigadors han arribat a dir que algunes nocions informals es mantenen malgrat els anys. Cal no oblidar que en el desenvolupament d'aquestes idees el nen construeix models intermedis, entre els quals es troben el pes negatiu de l'aire o la consideració de la llum com a noció de “ompliment d'habitació”. Aquests models intermedis estan fora del que el nen percep directament. El nen també adquireix nous conceptes, com la llum en l'espai o l'aire com a substància. Aquests models de mitjans utilitzats per al raonament donen a conèixer als nens com es mou l'entorn o com funciona. Algunes recerques han posat de manifest que l'adopció i l'ús d'aquests models informals és més fàcil i millor que els reconeguts científicament per alguns.
Conceptes comuns interculturals
Les conclusions més rellevants d'aquestes recerques han estat els models utilitzats pels nens i nenes de diferents cultures i els resultats similars que es troben en la seva progressió per edats. Aquests models procedeixen de la relació de l'experiència del nen amb els fenòmens físics. Això ajudarà el nen a predir els fets i a ajustar les actituds necessàries per a enfrontar-se al medi físic. Trobar característiques comunes en els models infantils no hauria de sorprendre'ns.
A pesar que el llenguatge i el medi natural són diferents, el procés de comprensió del medi físic segueix el mateix camí. Recollint i tirant coses, manipulant materials, veient la llum i l'ombra, l'experiència viscuda ajuda a assimilar models informals, moltes vegades imprevistos. El “instint” del nen fa que les nocions informals i l'experiència “coincideixin”, per la qual cosa resulta difícil comprendre conceptes relacionats amb la ciència formal.
Tenint en compte aquestes recerques entorn de les teories informals dels nens, els professors que ensenyen ciència comencen a reconèixer que per a quan el nen comença a estudiar un fenomen científic a l'escola, té una idea informal sobre aquest fet. En les enquestes i entrevistes realitzades amb joves en la classe de ciència se'ns mostra que el nen no pot abandonar les nocions que ja té i assimilar simplement el que diu la ciència, encara que el professor l'intenti. És necessari, per tant, començar a trencar el camí cap a una educació que tingui en compte les nocions informals. Quant a l'aprenentatge de les ciències, cal no oblidar que el nen no aprèn noves informacions, sinó que reorganitza el que ja té.
Aquests treballs tindran una incidència directa en la planificació curricular. En les recerques realitzades amb nens i joves es posa l'accent en la necessitat de certs models informals per a l'avanç del raonament infantil. La informació que disposem d'aquests models (conèixer la seva freqüència i seqüència en diferents edats) són condicions bàsiques per a l'elaboració del currículum. El currículum així elaborat assegurarà, d'una banda, que les nocions informals que té el nen s'orientaran i, per un altre, que, en estar adaptat al seu nivell, rebrà amb entusiasme i se submergirà en ell la ciència que l'informarà del medi físic.
