Η μεγαλύτερη μπάλα πέφτει γρηγορότερα - και άλλοι μύθοι της φυσικής

Οι εποχές προκαλούνται από την απόσταση της γης από τον ήλιο. Οι κινητήρες και άλλα μηχανήματα καταναλώνουν ενέργεια. Μια βαρύτερη μπάλα πέφτει γρηγορότερα από μια ελαφρύτερη. Αν αυτές οι προτάσεις σας φαίνονται σωστές, αυτό είναι φυσικό - είναι παραδείγματα λαϊκής επιστήμης, ευρέως διαδεδομένων αλλά λανθασμένων υποθέσεων σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας του φυσικού κόσμου. Ο επιπολασμός και η επιμονή τέτοιων πεποιθήσεων θέτει ένα δίλημμα για τους εκπαιδευτικούς της επιστήμης και για όποιον θέλει να διεκδικήσει worldview πιο κοντά στο Issac Newton από το Conan the Barbarian's: πώς ξεφορτωθούμε τις έννοιες που έχουν τόσο διαισθητική απήχηση; Μαθαίνοντας ερευνητές διερευνούν ακριβώς από πού προέρχονται αυτές οι λαϊκές ιδέες και αναπτύσσουν εκπληκτικούς νέους τρόπους για την αντιμετώπισή τους.

Ένα πράγμα είναι ξεκάθαρο από την αρχή: οι παραδοσιακές μέθοδοι διδασκαλίας δεν κάνουν πολλά για να ξεριζώσουν τις λαϊκές πεποιθήσεις. Οι μαθητές σε συμβατικές αίθουσες διδασκαλίας ακούνε τη σωστή εξήγηση, το διαβάζουν σε ένα βιβλίο και μπορεί ακόμη και να το υποβάλουν σε εξετάσεις, αλλά οι βασικές παραδοχές τους παραμένουν ανέγγιχτες. Στο A Private Universe, μια κλασική ταινία του 1987 που δημιουργήθηκε από το Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, οι απόφοιτοι του Χάρβαρντ δείχνουν να προσφέρουν λανθασμένα ψευδείς εξηγήσεις για κοινά φυσικά γεγονότα. Το πρόβλημα με τη συμβατική διδασκαλία της επιστήμης, σύμφωνα με τη γνωστική επιστήμονα Susan Carey, είναι ότι υποθέτει ότι στόχος του είναι να καλύψει ένα κενό στις γνώσεις ενός μαθητή - όταν πραγματικά Το θέμα «δεν είναι αυτό που λείπει ο μαθητής, αλλά αυτό που έχει ο μαθητής, δηλαδή εναλλακτικά εννοιολογικά πλαίσια για την κατανόηση των φαινομένων που καλύπτονται από τις θεωρίες που προσπαθούμε να διδάξουμε». Σε Για να πείσει τους μαθητές να αγκαλιάσουν νέες και πιο ακριβείς ιδέες για το πώς λειτουργεί ο κόσμος, οι καθηγητές επιστήμης πρέπει να βρουν ποια «εναλλακτικά εννοιολογικά πλαίσια» - μύθοι - αυτοί ήδη το έχω. Για το σκοπό αυτό, οι ερευνητές έχουν αναπτύξει έρευνες μαθητών που μπορούν να βοηθήσουν τους εκπαιδευτές να εντοπίσουν τις πεποιθήσεις που έχουν οι μαθητές τους όταν περπατούν μέσα από την πόρτα της τάξης. Αυτές οι έρευνες δείχνουν την ίδια χούφτα λανθασμένων αντιλήψεων που εμφανίζονται ξανά και ξανά, που υποστηρίζονται από ισχυρούς μαθητές καθώς και από αδύναμους.

Μια άλλη πολλά υποσχόμενη προσέγγιση είναι να αντιμετωπίσετε άμεσα τα άτομα με τις διαφορές μεταξύ της κατανόησής τους και της σωστής: να «προσβάλλετε το μαθητή» διαίσθηση, "Με τα λόγια του καθηγητή αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Ουαϊόμινγκ, Tim Slater. Σε μια μελέτη που θα δημοσιευτεί τον επόμενο μήνα στο περιοδικό Learning and Instruction, ρωτήθηκαν επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Πίτσμπουργκ μια ομάδα μαθητών για να συγκρίνει ένα διάγραμμα της δικής τους ανακριβούς σύλληψης του κυκλοφορικού συστήματος του σώματος με ένα ακριβές σχέδιο; απαιτείται μια δεύτερη ομάδα απλώς για να εξηγήσει τη σωστή έκδοση. Οι μαθητές που συμμετείχαν σε μια «αντιπαράθεση» με τα γεγονότα, ανέφεραν οι ερευνητές, είχαν περισσότερες πιθανότητες να αποκτήσουν ένα έγκυρο πνευματικό μοντέλο και μια βαθύτερη κατανόηση του υλικού. Οι ερευνητές αναπτύσσουν τώρα διάφορους τρόπους για να παρουσιάσουν στους μαθητές αποδεικτικά στοιχεία, όπως ζωντανές επιδείξεις, στο διαδίκτυο βίντεο, προσομοιώσεις υπολογιστών, κινούμενες απεικονίσεις και διαδραστικά προγράμματα διδασκαλίας προσαρμοσμένα στο συγκεκριμένο μαθητή παρανοήσεις.

Μια τρίτη ενδιαφέρουσα δυνατότητα προτείνεται από ένα πείραμα που διεξήγαγαν οι Laura-Ann Petitto και Kevin Dunbar του Πανεπιστημίου του Ντάρτμουθ. Δύο ομάδες - η μία αποτελείται από προχωρημένους φοιτητές φυσικής, η άλλη από μαθητές με πολύ λίγη γνώση του θέματος - εμφανίστηκαν ένα ζευγάρι ταινιών που απεικονίζουν δύο μπάλες προφανώς διαφορετικών μαζών που πέφτουν από πάνω και χτυπούν το έδαφος. Η πρώτη ταινία, την οποία οι συγγραφείς ονόμασαν την ταινία Νεύτωνας, έδειξε τις μπάλες να χτυπούν ταυτόχρονα (όπως και αυτές) στην πραγματικότητα.) Το δεύτερο κλιπ, που ονομάστηκε αφελής ταινία, έδειξε ότι η μεγαλύτερη και πιθανώς βαρύτερη μπάλα χτύπησε στο έδαφος πρώτα. Οι μαθητές παρακολούθησαν αυτές τις ταινίες, ενώ το μυαλό τους σαρώθηκε από μια μηχανή fMRI. Οι σαρώσεις αποκάλυψαν ότι και οι δύο ομάδες αναγνώρισαν το αφελές σενάριο - αλλά μόνο οι εγκέφαλοι των προχωρημένων μαθητών έδειξαν μοτίβα ενεργοποίησης που έδειχναν μια προσπάθεια να καταστείλουν αυτές τις γνώσεις. Με άλλα λόγια, η διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων έγκειται στην ικανότητά τους να καταστέλλουν ανακριβείς πληροφορίες.

Αυτό το εύρημα προσφέρει μια ιδέα για το γιατί οι μεταγνωστικές δεξιότητες όπως η εστίαση, προσοχή και αυτοέλεγχος είναι τόσο σημαντικό για τη μάθηση. Μερικές φορές, η εκμάθηση κάτι καινούργιου απαιτεί να αγνοήσουμε αυτά που ήδη γνωρίζουμε - και όχι μόνο στην επιστήμη. Χρειάζεται πνευματική δύναμη και ευελιξία, για παράδειγμα, για να αφήσουμε τη σύνταξη της μητρικής μας γλώσσας και να υιοθετήσουμε αντί αυτού μοτίβα μιας ξένης γλώσσας ή για να αναιρέσουμε τις στάσεις του παρόντος και να φανταστούμε τη ζωή από την προοπτική της ιστορικής αριθμοί. Δεν μπορούμε ποτέ να απαλλαγούμε από τον εσωτερικό μας άγνωστο, αλλά μπορούμε να το εκπαιδεύσουμε για να παραμείνει ήσυχο.

Διαβάστε περισσότερα για την επιστήμη της μάθησης στο www.anniemurphypaul.comή στείλτε email στον συντάκτη στη διεύθυνση [email protected].

Αυτή η ανάρτηση εμφανίστηκε αρχικά στο Time.com.