Preconcepciones

Esta semana me encuentro en Badajoz realizando la parte de Didáctica del CAP, y la verdad es que me está apasionando. Los profesores que nos la están impartiendo pertenecen en su gran mayoría al Departamento de Física de la Universidad, y han luchado durante estos días por hacernos comprender un problema presente en la enseñanza y que es visible a cualquier edad, utilizándonos a nosotros como cobayas para que comprobásemos en nuestra propia piel las preconcepciones que tenemos.

Esto de las preconcepciones, en el tema de la física se entiende muy bien, porque antes de que se nos explique cualquier fenómeno en clase (por ejemplo las leyes de newton) nosotros ya tenemos una vaga idea de dichos fenómenos por la observación de la naturaleza, pero dichas ideas no llegan a ser conceptos, y en numerosas ocasiones son erróneas. Por lo tanto antes de enseñar nada a un alumno habría que descubrir cuáles son los preconceptos que tienen y luchar contra ellos porque si no ni nos escuchan y todo lo que explicásemos caería en saco roto. Estas preconcepciones no se suelen alterar después de la instrucción. El que aprende tiene sus propios “esquemas mentales previos”, que utiliza para interpretar lo que se les está explicando y que interfieren en la adquisición de conceptos científicos. Por ejemplo:

• Confusión entre dureza y erosión (Un granito se erosiona menos que la caliza por ser más duro, cuando el granito, al estar compuesto por distintos minerales se erosiona con mayor facilidad).
• No existe movimiento si no hay una fuerza en la dirección del mismo.
• La fuerza realizada sobre un cuerpo en un instante dado se mantiene durante el vomvimiento.
• La caída libre de un cuerpo depende de su peso.
• La energía se gasta
• El calor es una propiedad de los cuerpos (cuando lo que es una propiedad de los cuerpos es la temperatura).
• En las reacciones químicas las sustancias permanecen aunque cambien sus propiedades.

El origen de las preconcepciones es el predominio de lo perceptivo (lo que no se ve no se cree) y la tendencia a explicar los cambios no los estados (relaciones causales), creemos que el estado natural de las cosas es el reposo y cualquier cambio hay que explicarlo. Esto se ve muy bien cuando se realizan tests, y la mayoría de la gente responde erróneamente a un ítem. Esa respuesta que sin ser correcta es la que se elige mayoritariamente sería un distractor. Si tenemos en cuenta que todos los alumnos que hemos padecido estas pruebas durante esta semana somos ingenieros y licenciados en ramas técnicas, adquiere mayor valor el hecho de que sigamos teniendo preconcepciones graves con tests creados para alumnos de primaria y secundaria sobre conceptos básicos. Voy a poner algún ejemplo para que quede un poco más claro:

Veamos una preconcepción de probabilidad: Imaginemos un concurso en el que tenemos tres puertas donde detrás de una de ellas se encuentra un coche y tras las otras dos hay dos cabras. Supongamos que elegimos una y a continuación el presentador abre una de las otras dos puertas tras la que hay una cabra y nos da a elegir entre mantener la puerta elegida o cambiarnos a la otra que queda. ¿Qué haríamos?¿Me quedo con la que tengo?¿Me cambio a la otra?¿O daría igual una u otra?

Esta otra preconcepción es sobre nuestra idea básica de velocidad media: Imaginemos un coche yendo de Madrid a Barcelona con una velocidad constante de 100Km/h. Ahora imaginemos otro coche que realiza la primera mitad del camino a 80km/h y la segunda a 120km/h y por último un tercer coche que recorre la primera mitad del camino a 120km/h y la segunda a 80km/h. ¿Cuál de los tres coches llega antes? 

Seguro que muchos habéis recibido estos días un típico mail sobre la crisis en el que se denuncia que se haya destinado por parte del Estado 30.000 millones de euros para comprar deuda a los bancos y cajas con problemas, y que si dividimos esa cantidad entre los 46 millones de habitantes tocaríamos a 652 millones de euros por barba. De este mail se hico un periodista (Alfonso Callejo) eco el 3 de Marzo del 2009 en el periódico Hoy en su sección el Batiscafo, asimilando esta cuenta como válida.

Si vamos tres amigos en escalones consecutivos de unas escaleras mecánicas y el del medio lanza una pelota hacia arriba en vertical, ¿sobre quién cae esa pelota? ¿Sobre el de atrás? ¿Sobre él? ¿Sobre el de delante?

En el tema de fuerzas hicimos un test de 50 preguntas sobre La tercera ley de newton. Imaginemos un niño muy cabezón que se dirige corriendo contra un camión que viene en sentido contrario a gran velocidad impactando contra él. ¿Quién ejerce más fuerza de los dos?¿El camión?¿el niño?..

Estas preconcepciones como podemos observar están presentes hasta en los medios de comunicación. Tanto en las preguntas anteriores como en numerosos tests realizados por todos los alumnos, los porcentajes de respuestas erróneas (preconcepciones) fueron altísimos, habiendo en la sala incluso licenciados en física, con lo que se demuestra que somos capaces de aprender muchas cosas sin comprenderlas realmente.

Soluciones: En el concurso habría que cambiar de puerta. La mayoría de nosotros estamos plenamente convencidos de que si quedan dos puertas la probabilidad de que la elegida por nosotros tenga el coche es de un 50%, por lo que daría igual cambiar o no. Eso es falso ya que hay que tener en cuenta la primera elección (combinatoria). Lo plantearé de esta otra forma, imaginemos que en lugar de que el presentador abra una de las dos puertas descartadas y nos muestre una cabra, nos ofrece cambiar nuestra elección por las otras dos puertas vistas como un todo. Por supuesto cambiaríamos. El hecho de que en una de ellas haya una cabra es obvio. Ahora imaginaos que en lugar de tres puertas hay 1000. Elegimos una y el presentador nos abre una a una 998 puertas en las que hay cabras quedando una sin abrir y la nuestra y nos da la opción de cambiarnos. ¿Qué haríamos?.

En el segundo ejemplo cuando nos hablan de la mitad del camino nosotros hacemos la media con respecto al espacio en lugar de hacerla con respecto al tiempo. Creo que todos sabemos que Velociad=Espacio/Tiempo. Por lo tanto el primer coche que va siempre a una velocidad constante de 100km/h llegará antes a su destino. En los otros dos casos, la mitad del camino en la que el que coche va a una velocidad de 80km/h se invierte mucho más tiempo con lo que la media final es superior a la del coche del primer caso.

Para explicar el gazapo del tercer ejemplo, el del mail, tan solo hay que saber dividir, pero podéis comprobar como hasta en la prensa se hacen eco de noticias de este calado sin comprobar una trivial división de primaria por culpa de nuestras preconcepciones. Dicho de otra manera, si tengo 6 millones de piruletas, y las reparto entre 3 millones de niños, ¿cuántas piruletas le tocan a cada niño? ¿2 piruletas o 2 millones de piruletas?

Si no tenemos en cuenta el rozamiento del aire en el ejemplo de la escalera mecánica, la bola cae encima de quién la lanza, puesto que hay que tener en cuenta el movimiento de la escalera mecánica.

En el último ejemplo hay que aplicar la tercera ley de newton que dice que “Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en direcciones opuestas”. Por tanto las fuerzas ejercidas por el camión y el niño son iguales. Dicho de otro modo, Las fuerzas con las que se atraen la manzana de un árbol y la tierra son las mismas. 

“Sólo sé que no sé nada”. Sócrates