Humanidades

Einstein estava 'errado', não seu professor de ciências
Se colocássemos Einstein na frente de uma turma do sétimo ano, ele poderia muito bem apresentar o conteúdo a esses alunos muito além de seu nível de compreensão.
Por Simon Crook e Tom Gordon - 12/08/2021


Crédito: Shutterstock

"Seu professor estava errado!" É uma frase que muitos estudantes de segundo grau ou universidade já ouviram. Como professores de ciências e ex-professores de ciências, já fomos desafiados com essa acusação antes.

Enquanto aqueles com conhecimento avançado de ciências (incluindo os professores dos alunos e professores do ensino médio ) podem muito bem dizer que seus professores anteriores estavam "errados", "incompletos" pode ser mais apropriado. Esses professores provavelmente estavam certos ao selecionar modelos científicos apropriados para a idade e ensiná-los de maneira apropriada para a idade.

Se colocássemos Einstein na frente de uma turma do sétimo ano, ele poderia muito bem apresentar o conteúdo a esses alunos muito além de seu nível de compreensão. Isso destaca um mal-entendido comum sobre o que é (e não é) ensinado nas escolas e por quê.

Ensinando no nível dos alunos

Nosso desenvolvimento cognitivo, definido por diferentes estágios de acordo com a idade, significa que o aprendizado é gradual. O ensino envolve a escolha das pedagogias certas para transmitir conhecimentos e habilidades aos alunos de uma maneira que corresponda ao seu desenvolvimento cognitivo.

Neste artigo, usaremos a compreensão das forças na ciência para demonstrar essa progressão e evolução graduais da educação.

Nas escolas australianas, as forças são ensinadas desde o jardim de infância (fundação) até o 12º ano . Ao longo de sua educação, e especialmente na educação primária, apesar dos vários desafios, é mais importante que os alunos aprendam habilidades de investigação científica do que simplesmente fatos científicos. Isso é feito dentro dos contextos de todos os tópicos científicos, incluindo forças.

Os estágios de aprendizagem são uma longa jornada
 
Antes que uma criança possa aprender sobre a ciência do mundo ao seu redor, ela deve primeiro adquirir habilidades de linguagem por meio de interações com adultos , como a leitura de livros (particularmente livros ilustrados).

Na pré-escola e no jardim de infância, a aprendizagem baseada em brincadeiras usando os princípios de aprendizagem dos primeiros anos é particularmente importante. Soltar objetos como pedras e penas para ver o que cai mais rápido ou o que afunda pode levar a comentários como "coisas pesadas caem mais rápido" ou "coisas pesadas afundam". Claro, isso é "errado", pois a resistência do ar não está sendo considerada, ou a densidade em relação à água, mas é "certo" para crianças de cinco anos.

Nessa idade, eles estão aprendendo a fazer observações para compreender o mundo ao seu redor por meio de brincadeiras curiosas. As crianças podem não ter um entendimento completo de tópicos complicados até que sejam capazes de raciocínio proporcional .

Na escola secundária, os alunos aprendem sobre as Leis do Movimento de Newton por meio de vários experimentos. Eles normalmente usam equipamentos tradicionais, como carrinhos, polias e pesos, bem como interativos online.

Nos últimos anos, os alunos examinam a aceleração uniforme e suas causas. Além de realizar investigações de primeira mão, como lançar bolas para o ar e usar análise de vídeo, os alunos precisam de maiores habilidades matemáticas para lidar com a álgebra envolvida. A rigor, eles devem levar em consideração o atrito, mas ignorá-lo é normal neste nível.

As simulações online são particularmente boas para este tópico. Nossa pesquisa mostrou que as simulações podem ter um efeito estatisticamente significativo e positivo no aprendizado do aluno , especialmente com as oportunidades centradas no aluno que apresentam. (Eles também são muito úteis ao aprender em casa no bloqueio.)

Os alunos então estendem seu aprendizado à Lei da Gravitação Universal de Newton. Os alunos agora precisam aplicar habilidades matemáticas superiores, com mais álgebra e, potencialmente, cálculo. Embora este modelo esteja incompleto e não possa explicar a órbita de Mercúrio (entre outras coisas), esse conhecimento foi suficiente para nos levar à Lua e voltar.

Ultrapassando a física newtoniana e suas limitações, os alunos de graduação aprendem a Teoria Geral da Relatividade de Einstein, onde a gravidade não é pensada como uma força entre dois objetos, mas como a deformação do espaço-tempo pelas massas. Para abordar este conteúdo, os alunos precisam de habilidade matemática para resolver as equações de campo não lineares de Einstein.

Quem afundou o barco? O wombat vermelho. Ano 1.
Crédito: Simon Crook, autor fornecido

A ciência está sempre incompleta

Então, finalmente alcançamos a visão correta? Não, a relatividade geral não fornece uma explicação completa. Os físicos teóricos estão trabalhando em uma teoria quântica da gravidade. Apesar de um século de pesquisas, ainda não temos como reconciliar a gravidade e a mecânica quântica. Mesmo este é um modelo inacabado.

Os professores não estão "errados", eles estão sendo apropriadamente incompletos, assim como Einstein estava incompleto. Então, como podemos evitar essas acusações?

Talvez a resposta esteja na linguagem que usamos na sala de aula. Em vez de dizer "É assim que as coisas são ...", devemos dizer "Uma maneira de ver isso é ..." ou "Uma maneira de modelar isso é ...", não por uma questão de opinião, mas por uma questão de complexidade . Isso permite que o professor discuta o modelo ou ideia, enquanto insinua uma realidade mais profunda.

Einstein está realmente errado? Claro que não, mas é importante perceber que nossos modelos de forças e gravidade são incompletos, como acontece com a maior parte da ciência, daí a busca acadêmica por um conhecimento superior.

Mais importante, nossos professores entendem o processo de apresentar aos alunos modelos cada vez mais sofisticados, para que eles entendam melhor o universo em que vivemos. Isso corresponde ao seu desenvolvimento cognitivo durante a infância.

Aprender é uma jornada, não apenas o ponto final. Como afirma o aforismo atribuído a Einstein: "Tudo deveria ser o mais simples possível, mas não mais simples."

 

.
.

Leia mais a seguir