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Modelo mentais: O que pensamos que sabemos

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Jonathan Drori mostra porque muitos engenheiros não conseguem acender uma lâmpada dispondo de uma bateria, um fio e a própria lâmpada. ...

Jonathan Drori mostra porque muitos engenheiros não conseguem acender uma lâmpada dispondo de uma bateria, um fio e a própria lâmpada.



Vou tentar explicar por que, talvez, não entendamos tanto quanto pensamos. Vou começar com 4 perguntas, e não se trata de uma referência britânica. Aliás, isso foi uma piada interna. Na verdade, essas 4 perguntas são consideradas difíceis até por quem entende de ciência. Já as fiz a produtores de programas de TV sobre ciências, ao público de licenciatura em ciências, ou seja, professores, e a crianças de 7 anos. Notei que as crianças se saíram um pouco melhor que os demais, o que é surpreendente.



A primeira pergunta, e talvez queiram tomar nota em uma folha de papel real ou em um papel virtual, na sua cabeça, e o mesmo para quem está vendo em casa.

Uma sementinha não pesa quase nada e uma árvore pesa muito, certo? Todos concordam. De onde a árvore tira o material que resulta nesta cadeira?

De onde vem tudo isto? (Batidas)

A próxima pergunta: é possível acender uma lâmpada pequena com uma pilha, uma lâmpada e um pedaço de fio?

Saberiam desenhar - não precisam desenhar - um diagrama? Saberiam desenhá-lo se fosse preciso, ou diriam que não é possível?

A terceira pergunta:

Por que o verão é mais quente que o inverno? Acho que concordamos que o verão é mais quente que o inverno, mas por quê?

Finalmente, vocês saberiam -- e podem fazer um esboço -- rascunhar um diagrama do sistema solar, com o formato das órbitas planetárias? Saberiam fazer isso? Se souberem, façam um desenho.

Certo. As crianças tiram essas ideias não dos professores, como eles gostam de pensar, mas do senso comum, de sua experiência do mundo, de tudo o que acontece entre elas e os amigos, responsáveis, pais, e todas essas experiências. Um grande especialista na área, como sabem, é o ótimo Cardeal Wolsey.

Cuidado com o que põe na cabeça de alguém, pois depois é muito difícil de reverter.

Certo? (Risos) Aliás, não sei como ele morreu. Foi decapitado ou enforcado? (Risos) Certo. Vocês anotaram as respostas, estão conferindo-as e tudo mais. Normalmente eu chamo alguém para humilhar, mas talvez não aqui.

Uma sementinha pesa muito, e tudo isto, 99% disto aqui, é derivado do ar. Garanto que uns 85% de vocês, ou talvez menos no TED, disseram que vem do solo, e alguns, talvez duas pessoas, depois virão argumentar comigo e dizer que deriva do solo. Nesse caso, haveria inúmeros caminhões levando terra para as casas. Seria ótimo. Mas não é assim. Quase tudo isto vem do ar. Na Inglaterra, eu sempre passei em biologia. Tive ótimas notas, mas me formei pensando que isto vinha do solo.

A segunda: dá para acender uma lâmpada com uma pilha e um fio? Dá, sim, e vou demonstrar logo mais. Mas tenho uma má notícia: eu trouxe um filme para mostrar a vocês, mas infelizmente o som não funciona aqui. Então vou relatar, em estilo Monty Python, o que acontece no vídeo. Nele, um grupo de pesquisadores vai a uma formatura no MIT. Escolhemos o MIT por ser bem longe daqui, então não se importariam, mas o resultado é o mesmo na Inglaterra e no Oeste dos EUA. Fizemos essas mesmas perguntas aos formandos em ciências, e eles não sabiam. E muitos deles diziam: "Eu me surpreenderia se isto viesse do ar. Seria novidade para mim." E são cientistas formados. O vídeo fecha com "Somos a melhor universidade do mundo", para fazer uma graça. (Risos) Quando perguntamos a formandos de engenharia, disseram ser impossível. Demos a eles uma pilha, um fio e uma lâmpada e perguntamos se era possível, mas não conseguiram. Aliás, no Imperial College de Londres não é diferente, não estou fazendo campanha anti-americana.

Até parece... Agora, isto é importante pois gastamos muito dinheiro em ensino, e é bom fazermos isso bem. Há também questões sociais para querermos que todos entendam o que ocorre na fotossíntese. Metade da equação do carbono é o quanto emitimos, e a outra metade da equação, como aprendi no Jardim Botânico, é quanta coisa as plantas absorvem, como dióxido de carbono. É disso que as plantas vivem. E, para os finlandeses aqui, um trocadilho finlandês: estamos, literal e metaforicamente, pisando em gelo fino se não entendermos bem isso. E vejam a lâmpada e a pilha. Muito fácil, não é? É claro que vocês sabiam. Mas, se nunca brincaram com isso, se só viram diagramas de circuitos, talvez não soubessem, e esse é um dos problemas.

E por que no verão faz mais calor? Aprendemos na infância que, quando muito perto de algo quente, nos queimamos. É uma lição valiosa que aprendemos muito cedo. Por extensão, pensamos que, se o verão é mais quente, deve ser por causa da proximidade com o Sol. Garanto que a maioria disse isso. Estão balançando a cabeça, mas só alguns a balançam com firmeza. Outros estão fazendo assim... Tudo bem. O verão é mais quente que o inverno pois os raios solares se espalham mais, devido à inclinação da Terra. E não pensem que essa inclinação nos aproxima. O Sol está a 150 milhões de quilômetros e nos inclinamos assim. Não faz diferença. E no Hemisfério Norte nos afastamos do Sol no verão, mas essa diferença é irrelevante.

Quanto ao diagrama do sistema solar, se a maioria acredita que no verão ficamos mais perto do Sol, deve ter desenhado uma elipse.

Não foi? Isso explicaria tudo. E vários concordam. Só que, com essa elipse, já pensaram no que ocorre à noite? Entre a Austrália e os EUA: lá é verão e aqui é inverno, e como é? A Terra corre rumo ao Sol de noite e depois corre para trás? Isso é muito esquisito. Temos dois modelos na cabeça, um certo e um errado, e, como humanos, fazemos isso em todas as áreas.

Modelo de Copérnico do Sistema Solar  [Wikipedia]
Esta é a ideia de Copérnico do sistema solar representado em um plano. É o que vocês devem ter rascunhado, não? E a visão da NASA. É incrivelmente semelhante. Espero que notem a coincidência. E o que fariam, sabendo que muitos têm a noção errada na cabeça, de órbitas elípticas, devido a experiências na infância? Que diagrama vocês fariam do sistema para evitar esse erro? Fariam algo assim, não é? Um plano visto de cima. Mas vejam o que achei em apostilas, de onde se aprende, livros didáticos, sites, páginas educativas e quase tudo o que há por aí. São assim pois é um tédio ver vários círculos concêntricos. É mais interessante ver algo na diagonal, nesse ângulo, não é? Mas, olhando na diagonal, se temos a ideia errada na cabeça, então a representação bidimensional de algo tridimensional será elíptica. Então... é idiota, não é? E buscamos provas que comprovem nossos modelos mentais. Fazemos isso com questões de raça, política e tudo mais, e com a ciência. Então, vejam... E os cientistas também, procuram provas que reforcem os modelos, e muitas se prontificam a oferecer provas que reforcem os modelos.

Já que estou nos EUA, vou criticar os europeus. Vejam exemplos do que considero más práticas científicas em centros de ensino. Isto é La Villette, na França, e a ala inicial do Museu das Ciências de Londres. Vejam o modo como tudo isto é construído: há muito vidro no meio e é azul, com um jeito profissional. É como o Woody Allen aparecendo de baixo dos lençóis em "Annie Hall", dizendo: "Nossa, é tão profissional!" E aí... não há paixão, nada para manipular. Sem trocadilhos. Mas a boa interpretação é, por exemplo, a do Exploratorium de São Francisco, aqui perto, onde tudo, as demonstrações e tudo mais, é feito de objetos cotidianos que as crianças entendem. É muito prático, podem se envolver e experimentar. Sei que, se os alunos do MIT e do Imperial College tivessem a pilha e o arame, se fuçassem um pouco, saberiam fazê-lo. Aprenderiam como é o funcionamento, em vez de desistirem com base em diagramas de circuitos. A boa interpretação se trata mais de coisas sólidas, palpáveis e do nosso mundo. Mas, quando há uma barreira, como um vidro ou uma máquina de titânio, tudo parece fantástico, certo? O Exploratorium faz isso realmente muito bem. E é amador. Amador no melhor sentido, ou seja, na raiz da palavra, que é amor e paixão.

As crianças não são vazias. Como diria o Monty Python, e estou chovendo no molhado, mas as crianças não são vazias. Têm suas próprias ideias e teorias, e, se não as trabalharmos, não as mudaremos depois. Assim como não mudei as ideias que vocês tem do mundo e do universo. Isso também se aplica a venda de tecnologia. Por exemplo, a Inglaterra está tentando migrar para a TV digital em toda a população. Mas é difícil, pois há preconceitos sobre o sistema e é difícil transformá-los. Não somos ocos, e nossos modelos mentais da infância persistem na nossa vida. O ensino ruim é muito prejudicial. Nos EUA e na Inglaterra, o magnetismo é entendido melhor pelas crianças antes do que depois de irem à escola. O mesmo para a gravidade. Isso é uma lição para nós, professores. Ver o antes e o depois é preocupante. Após aprenderem, se saem pior nos testes. E nós trapaceamos, criando provas, ao menos na Inglaterra, para os alunos passarem. Os governos se saem bem e se congratulam. Não é? Nós somos coniventes, e se alguém formulasse uma prova, nas minhas aulas de biologia, para ver se eu compreendia de fato, mais do que juntar amido com iodo e constatar que fica azul, se eu entendesse que as plantas tiram massa do ar, talvez fosse um cientista melhor. O mais importante é fazer as pessoas articularem as concepções.

Seu dever de casa: como a asa de uma aeronave cria sustentação? Parece óbvio, e vocês já têm uma resposta, mas a segunda parte é: explique também por que os aviões voam de cabeça para baixo. Haha, certo? Outra pergunta: por que o mar é azul? E todos já imaginam a resposta. Mas por que é azul em dias nublados? Estão vendo? (Risos) Sempre quis dizer isso nos EUA. (Risos) Finalmente, meu apelo a vocês e seus filhos, e a quem conhecerem, é que fucem as coisas. Pois é fuçando as coisas que nós complementamos o aprendizado. Não é um substituto, mas uma parte importante do aprendizado. Muito obrigado. Esperem! Ah, bom... Tudo bem. (Aplausos)

[Via BBA]

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