A bola mais grande cai mais rápido – e outros mitos da física

As estações são causadas pela distância da Terra do sol. Motores e outras máquinas usam energia. Uma bola mais pesada cai mais rápido do que uma mais leve. Se essas proposições soam bem para você, isso é natural – são exemplos de ciência popular, suposições amplamente compartilhadas, mas defeituosas, sobre como o mundo físico funciona. A prevalência e a tenacidade de tais crenças representam um dilema para os educadores de ciências e para quem deseja reivindicar uma visão de mundo mais próxima de Issac Newton do que a de Conan the Bárbaro: como podemos eliminar as noções que detêm tanto apelo intuitivo? Os pesquisadores de aprendizado estão investigando exatamente onde essas idéias populares são produzidas e desenvolvem novas maneiras surpreendentes para contorná-las.

Uma coisa é clara desde o início: os métodos de ensino tradicionais não fazem muito para erradicar as crenças populares. Estudantes em salas de aula convencionais escutam a explicação correta, lê-lo em um livro didático e podem até produzir em um exame, mas seus pressupostos básicos permanecem intactos. Em A Private Universe, um filme clássico de 1987 produzido pelo Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, os graduados de Harvard são apresentados oferecendo explicações brevemente falsas para eventos naturais comuns. O problema com a instrução científica convencional, de acordo com a cientista cognitiva Susan Carey, é que assume que seu objetivo é preencher uma lacuna no conhecimento de um aluno – quando realmente é o problema "não é o que o aluno não tem, mas o que o aluno tem, ou seja, estruturas conceituais alternativas para a compreensão dos fenômenos cobertos pelas teorias que estamos tentando ensinar ". Para persuadir estudantes a adotarem idéias novas e mais precisas sobre como o mundo opera, os professores de ciências precisam descobrir quais" quadros conceituais alternativos "- mitos – eles já tentaram. Para esse fim, os pesquisadores desenvolveram pesquisas estudantis que podem ajudar os instrutores a identificar as crenças que seus alunos têm quando atravessam a porta da sala de aula. Essas pesquisas mostram o mesmo punhado de equívocos aparecendo repetidas vezes, defendido por estudantes fortes e fracos.

Outra abordagem promissora é confrontar diretamente as pessoas com as diferenças entre sua compreensão e a correta: "ofender a intuição do aluno", nas palavras do professor de astronomia da Universidade de Wyoming Tim Slater. Em um estudo a ser publicado no mês que vem na revista Learning and Instruction, cientistas da Universidade de Pittsburgh pediram a um grupo de estudantes que comparassem um diagrama de sua própria concepção imprecisa do sistema circulatório do corpo com um desenho preciso; um segundo grupo era necessário simplesmente para explicar a versão correta. Os alunos que se envolveram em um "confronto" com os fatos, informaram os pesquisadores, eram mais propensos a adquirir um modelo mental válido e uma compreensão mais profunda do material. Os pesquisadores agora estão desenvolvendo uma variedade de maneiras de apresentar aos alunos evidências desconfíricas, como demonstrações ao vivo, vídeos on-line, simulações de computador, visualizações animadas e programas de tutoria interativos adaptados aos equívocos particulares do aluno.

Uma terceira possibilidade intrigante é sugerida por um experimento conduzido por Laura-Ann Petitto e Kevin Dunbar da Universidade de Dartmouth. Dois grupos – um formado por estudantes avançados de física, o outro de alunos com muito pouco conhecimento do assunto – apresentaram um par de filmes que descrevem duas bolas de massas aparentemente diferentes que caem de cima e atingem o chão. O primeiro filme, que os autores chamaram de filme newtoniano, mostrou as bolas atingindo o chão ao mesmo tempo (como na realidade). O segundo clipe, apelidado de filme ingênuo, mostrou a bola maior e presumivelmente mais pesada atingindo o chão primeiro . Os alunos assistiram a esses filmes enquanto faziam seus cérebros serem escaneados por uma máquina fMRI. As varreduras revelaram que ambos os grupos reconheceram o cenário ingênuo – mas apenas os cérebros dos alunos avançados apresentaram padrões de ativação que indicavam um esforço para suprimir esse conhecimento. Em outras palavras, a diferença entre os dois grupos tem a capacidade de suprimir informações imprecisas.

Esta descoberta oferece uma pista sobre por que as habilidades metacognitivas, como o foco, a atenção e o autocontrole, são tão importantes para aprender. Às vezes, aprender algo novo exige ignorar o que já sabemos – e não apenas na ciência. É preciso a força mental e a flexibilidade, por exemplo, deixar de lado a sintaxe da nossa língua nativa e adotar os padrões de uma língua estrangeira ou deixar de lado as atitudes do presente e imaginar a vida a partir da perspectiva das figuras históricas. Nós nunca podemos nos livrar de nosso ignorante interior, mas podemos treiná-lo para ficar quieto.

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Esta publicação apareceu originalmente no Time.com.