"¡Tu maestro estaba equivocado!" Es una frase que muchos estudiantes de secundaria o universitarios han escuchado. Como profesores de ciencias en ejercicio y antiguos, hemos sido desafiados con esta acusación antes.

Mientras que aquellos con conocimientos científicos avanzados (incluidos los profesores de los estudiantes y los profesores de secundaria) bien pueden decir que sus profesores anteriores estaban "equivocados, "" incompleto "podría ser más apropiado. Estos profesores probablemente tenían razón al seleccionar modelos científicos apropiados para la edad y enseñarlos de manera apropiada para la edad.

Si tuviéramos que poner a Einstein al frente de una clase de séptimo año, bien podría presentar contenido a esos estudiantes mucho más allá de su nivel de comprensión. Esto destaca un malentendido común de lo que se enseña (y no) en las escuelas, y por qué.

Enseñar al nivel de los alumnos

Nuestro desarrollo cognitivo, definido por diferentes etapas según la edad, significa que el aprendizaje es gradual. La enseñanza implica elegir las pedagogías adecuadas para impartir conocimientos y habilidades a los estudiantes de una manera que coincida con su desarrollo cognitivo.

En este articulo, Usaremos la comprensión de las fuerzas en la ciencia para demostrar esta progresión y evolución gradual de la educación.

En las escuelas australianas, las fuerzas se enseñan desde el jardín de infancia (fundación) hasta el año 12. A lo largo de su educación, y especialmente en la educación primaria a pesar de los diversos desafíos, Es más importante que los estudiantes aprendan habilidades de investigación científica que simplemente hechos científicos. Esto se hace dentro de los contextos de todos los temas científicos, incluidas las fuerzas.

Las etapas del aprendizaje son un largo viaje

Antes de que un niño pueda aprender sobre la ciencia del mundo que lo rodea, primero debe adquirir habilidades lingüísticas a través de interacciones con adultos, como la lectura de libros (en particular, libros ilustrados).

En preescolar y jardín de infantes, El aprendizaje basado en el juego utilizando los principios de aprendizaje de la primera infancia es particularmente importante. Dejar caer objetos como rocas y plumas para ver cuál cae más rápido, o lo que se hunde, puede dar lugar a comentarios como "las cosas pesadas caen más rápido" o "las cosas pesadas se hunden". Por supuesto, esto es "incorrecto" ya que no se está considerando la resistencia del aire, o densidad relativa al agua, pero es "correcto" para niños de cinco años.

En esta edad, están aprendiendo a hacer observaciones para dar sentido al mundo que los rodea a través del juego curioso. Los niños pueden carecer de una comprensión completa de temas complicados hasta que sean capaces de razonar proporcionalmente.

En la escuela secundaria, los estudiantes aprenden sobre las leyes del movimiento de Newton a través de varios experimentos. Estos suelen utilizar equipos tradicionales como carros, poleas y pesos, así como interactivos en línea.

En la tercera edad, los estudiantes examinan la aceleración uniforme y sus causas. Además de realizar investigaciones de primera mano, como lanzar pelotas al aire y usar análisis de video, los estudiantes necesitan habilidades matemáticas superiores para lidiar con el álgebra involucrada. Estrictamente hablando, deben tener en cuenta la fricción, pero ignorarlo es normal en este nivel.

Las simulaciones en línea son particularmente buenas para este tema. Nuestra investigación ha demostrado que las simulaciones pueden tener un efecto positivo y estadísticamente significativo en el aprendizaje de los estudiantes, particularmente con las oportunidades centradas en el estudiante que presentan. (También son muy útiles mientras aprenden desde casa en el encierro).

Luego, los estudiantes amplían su aprendizaje a la Ley Universal de Gravitación de Newton. Los estudiantes ahora necesitan aplicar habilidades matemáticas superiores, con más álgebra y potencialmente cálculo. Aunque este modelo está incompleto, y no puede explicar la órbita de Mercurio (entre otras cosas), este conocimiento fue suficiente para llevarnos a la Luna y regresar.

Yendo más allá de la física newtoniana y sus limitaciones, Los estudiantes universitarios aprenden la Teoría de la relatividad general de Einstein, donde la gravedad no se considera una fuerza entre dos objetos. sino como la deformación del espacio-tiempo por las masas. Para abordar este contenido, los estudiantes necesitan la destreza matemática para resolver las ecuaciones de campo no lineales de Einstein.

La ciencia siempre está incompleta

Entonces, ¿hemos llegado finalmente a la visión correcta? No, la relatividad general no proporciona una explicación completa. Los físicos teóricos están trabajando en una teoría cuántica de la gravedad. A pesar de un siglo de búsqueda, todavía no tenemos forma de reconciliar la gravedad y la mecánica cuántica. Incluso este es un modelo inacabado.

Los profesores no están "equivocados, "están siendo apropiadamente incompletos, al igual que Einstein estaba incompleto. Entonces, ¿cómo podemos evitar tales acusaciones?

Quizás la respuesta esté en el lenguaje que usamos en el aula. En lugar de decir "Así es como es ...", deberíamos decir "Una forma de verlo es ...", o "Una forma de modelar esto es ...", no como una cuestión de opinión, pero como una cuestión de complejidad. Esto le permite al maestro discutir el modelo o la idea, mientras insinúa una realidad más profunda.

¿Está Einstein realmente equivocado? Por supuesto no, pero es importante darse cuenta de que nuestros modelos de fuerzas y gravedad son incompletos, como ocurre con la mayor parte de la ciencia, de ahí la búsqueda académica de conocimientos superiores.

Más importante, Nuestros profesores comprenden el proceso de presentar a los estudiantes modelos cada vez más sofisticados para que comprendan mejor el universo en el que vivimos. Esto coincide con su desarrollo cognitivo durante la infancia.

Aprender es un viaje no simplemente el punto final. Como dice el aforismo atribuido a Einstein, "Todo debería ser lo más simple posible, pero no más simple ".

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.