Aprendizaje de la física

Aprendizaje de la física con acento cordobés

Otra vez en Córdoba, el jinete se detiene esta vez en un grupo que estudia las dificultades del aprendizaje de la física, aun en los alumnos universitarios. Es interesante la manera en que toman el aprendizaje, como algo potencial y no actual.

Por Leonardo Moledo
Desde Córdoba
–Ustedes integran el grupo de enseñanza de la ciencia y la tecnología de la Facultad de Matemática, Astronomía y Física (Famaf) de la Universidad Nacional de Córdoba. Y se dedican al estudio de los problemas de la enseñanza de la física.

–Sí, somos físicos, investigadores del Conicet, y estamos estudiando los mecanismos por los cuales los estudiantes de Física se vuelven mejores resolvedores de problemas. Nos interesa saber cómo aprenden a resolver problemas, sobre todo en las materias de introducción de la carrera, las físicas generales. Por ahora trabajamos con los estudiantes universitarios, pero tenemos proyectos para analizar también el caso de los estudiantes secundarios.

–Es un proyecto nuevo, pero hace años que en Córdoba se trabaja en este tema...
–El doctor Alberto Maiztegui fue el creador de este grupo acá en Famaf, en la década de 1970, y le dio un gran impulso. Por entonces el objetivo era mejorar la enseñanza en la escuela secundaria. Maiztegui fue un precursor y organizó cursos de perfeccionamiento. Luego, a mediados de la década del ’80, se inició una segunda etapa, se contactó con investigadores brasileños y españoles y tuvimos los primeros doctores. Famaf es la primera facultad en la que se hizo un doctorado en física con trabajo de tesis en Enseñanza de la Física. Hoy el área está consolidada en todo el país y hay grupos en Tucumán, Santa Fe, Rosario, La Plata, Salta, entre otros. Hay reuniones periódicas de investigadores en el área cada dos años y está en formación una nueva generación de investigadores en este campo.

–¿Y cómo es que los estudiantes se vuelven mejores resolvedores de problemas? Me gustó esa expresión...
–Todavía no lo tenemos claro, pero sí sabemos un poco más cómo es el conocimiento que los estudiantes ponen en juego a la hora de resolver problemas. Tenemos mejores herramientas teóricas hoy que hace un tiempo para describir las características de ese conocimiento, que es variable. El conocimiento no es una cosa que está o no está. Lo que observamos es que su utilización depende del contexto del problema que se plantea. Tal vez para un experto es obvio que es el mismo conocimiento el que debe usar para resolver tanto el problema A como el problema B, pero evidentemente para los estudiantes no es tan obvio.

–¿Y por qué pasa eso?
–Aparentemente, el conocimiento es ante todo un patrón de activación, que depende de las variables contextuales. Y el mismo patrón puede no recurrir en un contexto diferente.
–O sea, el conocimiento es algo potencial más que cinético, como para usar una imagen en física.
–Sí, es una buena imagen.

–Quienes estudian la enseñanza de la física dicen que hay que usar ejemplos cotidianos y cosas por el estilo... Pero a mí me parece un poco trivial, porque al fin y al cabo la física no es cotidiana.

–Tal vez tiene que ver con empezar desde un lugar en el que los estudiantes ya saben...
–Lo que pasa es que por un lado la teoría de la relatividad es mucho más intuitiva que la física clásica. La física clásica choca con el mundo aristotélico con el que el estudiante entra en la universidad. De alguna manera, lo que se hizo después de Aristóteles fue levantar el velo, dejar de hacer física para pasar a hacer matemática.

¿Para ustedes dónde está la dificultad de aprendizaje?
–El aprendizaje se da, a la larga el estudiante aprende, pero el punto está en cuánta frustración y tiempo le lleva. Otro de los problemas que se observan es la brecha entre la cantidad de egresados y de ingresantes. Sería bueno que este proceso de aprendizaje fuera más eficiente. El tema de deserción es algo fuerte en las carreras de ciencias exactas e ingenierías. Y es bajo el número de la gente que se inscribe en estas carreras y el de los que egresan es más bajo todavía. Nuestro proyecto de investigación busca entender cómo se pueden diseñar estrategias de enseñanza más eficientes. ¿Para qué? Por un lado, para intentar disminuir el fracaso de los estudiantes de física en los tiempos regulados institucionalmente por las carreras. Por otro lado, y a través del contacto con docentes en actividad, para tener algún impacto favorable en la alfabetización científica de la sociedad.

–Pero... ¿dónde está la dificultad?
–La pregunta que orienta nuestro trabajo es ¿cuáles son las potencialidades de aprendizaje del alumno? Porque incluso el que ya sabe, alguna vez, antes, no supo y para nosotros la cabeza del que está estudiando y del que ya lo aprendió es la misma, es comparable, más allá de las diferencias temporales obvias. Si observamos lo que hacen los alumnos con la “lente” correcto/incorrecto podemos perdernos de advertir muchos elementos cognitivamente útiles. Porque aun en los errores y los intentos fallidos, los mecanismos que pone en funcionamiento el que está aprendiendo conforman herramientas cognitivas que son muy útiles. Y que si bien tal vez no le sirva en el ejercicio primero, le pueden ser útiles para un problema posterior y no hay que descartarlo. El enfoque tradicional es prescriptivo, caracteriza al novato por lo que debería ser más que por lo que es. Es decir, subraya la ausencia de conocimiento experto y propone que aprenda en base a la imitación. Nosotros proponemos un cambio de enfoque, más centrado en el alumno y sus capacidades latentes.

–Un ejemplo.
–Cuando se les pregunta acerca del cambio de las estaciones, verano, otoño... la explicación que suelen dar los chicos de secundaria es que en verano la Tierra se acerca al Sol y en invierno se aleja. Si bien la respuesta es equivocada, nosotros interpretamos que activan un recurso simple “a más menos, y a menos más”, que en este contexto da una respuesta inapropiada, pero puede estar bien aplicado para otra interacción física, como puede ser la intensidad de un campo eléctrico con respecto a la fuente que lo genera. Resulta muy obvio que cuanto más se aleja hay menos intensidad. Si uno bucea en esas respuestas, encuentra que hay recursos que están atrás y que están bien para explicar otras cosas.

–¿Qué es el patrón de activación? ¿El conocimiento es algo potencial? Más que un libro que se aprende, cosas que se tienen...
–Hay algo que sí se tiene: los recursos cognitivos. Estos recursos son los que desarrollamos interactuando con el mundo físico y son también el esqueleto a partir del que aprendemos física. Nosotros modelamos los comportamientos de los estudiantes y según ese modelo es esperable que un mismo alumno pueda mostrarse tanto como que sí sabe la ley de Newton o no, dependiendo del contexto. Por más que no conozcan la expresión formal de una ley, los alumnos disponen de cuestiones de tipo geométrico o de perspectiva, aunque seguramente su uso no está refinado.

–En física hay cosas raras. A mí me costó mucho explicarles a los alumnos que cuando uno anda en bicicleta la fuerza la hace el suelo. El interrogante de fondo es si las leyes físicas existen en el mundo...
–Nosotros hicimos hace poco un ejercicio en una escuela, en un curso después de que estudiaran cinemática. Planteamos un problema clásico. Tomamos dos pelotas, con el mismo volumen pero con distinta masa, una bola de bowling y una pelota de fútbol. La pregunta era ¿cuál tarda más en caer? Para nuestra sorpresa, o no, los chicos tenían una gran contradicción entre lo que la maestra les había enseñado (que era: las dos caen a la misma velocidad) y lo que ellos creían que iba a pasar: que la pesada iba a caer antes. Lo que los alumnos creían que realmente iba a ocurrir concuerda con un modelado que incluye la fuerza de roce. La conclusión es que están muy preparados para aprender las ecuaciones de Newton, de alguna manera las saben antes de tiempo y eso que no habían visto nada de dinámica. Nosotros tratamos de buscar el conocimiento que ya está y que es útil para aprender algo nuevo. Cuánto de útil hay en lo que saben.

–¿Qué más pueden decir respecto del docente y su trabajo en el aula?
–Para nosotros, el docente no es quien transmite conocimiento correcto, sino quien facilita la construcción de ese conocimiento por parte del alumno. Creemos que el docente debe favorecer el proceso de aprendizaje. Por esta razón es esencial que el docente desarrolle la habilidad para escuchar, atender y entender cuáles son las actividades cognitivas productivas que sus alumnos llevan adelante, aun cuando cometen errores, y aprovecharlas en el proceso de enseñanza.