Le stagioni sono causate dalla distanza della terra dal sole. Motori e altre macchine consumano energia. Una palla più pesante cade più velocemente di una più leggera. Se queste proposizioni ti sembrano giuste, è naturale: sono esempi di scienze popolari, ipotesi ampiamente condivise ma errate su come funziona il mondo fisico. La prevalenza e la tenacia di tali credenze pone un dilemma per gli educatori di scienze e per chiunque desideri rivendicare una visione del mondo più vicina a quella di Conac il barbaro di Issac Newton: come sbarazzarsi delle nozioni che hanno un fascino così intuitivo? I ricercatori dell'apprendimento stanno studiando proprio da dove queste idee popolari provengono e sviluppando nuovi sorprendenti modi per contrastarle.
Una cosa è chiara sin dall'inizio: i metodi di insegnamento tradizionali non fanno molto per sradicare le credenze popolari. Gli studenti nelle aule convenzionali ascoltano la spiegazione corretta, la leggono in un libro di testo e possono persino produrla in un esame, ma le loro ipotesi di fondo rimangono intatte. In A Private Universe, un classico film del 1987 prodotto dal Centro Harvard-Smithsonian per l'astrofisica, i laureati di Harvard vengono mostrati offrendo spiegazioni palesemente false per eventi naturali comuni. Il problema con l'istruzione scientifica convenzionale, secondo lo scienziato cognitista Susan Carey, è che presuppone che il suo obiettivo è colmare una lacuna nella conoscenza di uno studente – quando in realtà il problema "non è ciò che manca allo studente, ma ciò che lo studente ha, vale a dire quadri concettuali alternativi per comprendere i fenomeni coperti dalle teorie che stiamo cercando di insegnare. "Al fine di persuadere gli studenti ad abbracciare idee nuove e più accurate su come funziona il mondo, gli insegnanti di scienze hanno bisogno di scoprire quali" quadri concettuali alternativi "- miti – loro già dicono. A tal fine, i ricercatori hanno sviluppato sondaggi per studenti che possono aiutare gli istruttori a identificare le credenze che i loro allievi hanno quando attraversano la porta della classe. Questi sondaggi mostrano la stessa manciata di malintesi che si manifestano ancora e ancora, sposati da studenti forti e deboli.
Un altro approccio promettente è quello di affrontare direttamente gli individui con le differenze tra la loro comprensione e quella corretta: "offendere l'intuizione dello studente", nelle parole del professore di astronomia dell'Università del Wyoming, Tim Slater. In uno studio che verrà pubblicato il mese prossimo sulla rivista Learning and Instruction, gli scienziati dell'Università di Pittsburgh hanno chiesto a un gruppo di studenti di confrontare un diagramma della propria concezione imprecisa del sistema circolatorio del corpo in un disegno accurato; un secondo gruppo era richiesto semplicemente per spiegare la versione corretta. Gli studenti che si sono impegnati in un "confronto" con i fatti, hanno riferito gli investigatori, avevano maggiori probabilità di acquisire un valido modello mentale e una più profonda comprensione del materiale. I ricercatori stanno ora sviluppando una varietà di modi per presentare agli studenti prove evidenti, come dimostrazioni dal vivo, video online, simulazioni al computer, visualizzazioni animate e programmi di tutoraggio interattivi adattati alle idee sbagliate specifiche dello studente.
Una terza intrigante possibilità è suggerita da un esperimento condotto da Laura-Ann Petitto e Kevin Dunbar della Dartmouth University. Due gruppi – uno composto da studenti di fisica avanzata, l'altro da studenti con pochissima conoscenza della materia – hanno mostrato una coppia di film che ritraevano due sfere di masse apparentemente diverse che cadevano dall'alto e colpivano il terreno. Il primo film, che gli autori chiamavano il film newtoniano, mostrò le palle che colpivano il terreno nello stesso momento (come in realtà.) La seconda clip, soprannominata l'ingenua pellicola, mostrò la palla più grande e presumibilmente più pesante che colpiva il terreno prima . Gli studenti hanno guardato questi film mentre facevano il loro cervello scansionato da una macchina fMRI. Le scansioni hanno rivelato che entrambi i gruppi hanno riconosciuto lo scenario ingenuo – ma solo il cervello degli studenti avanzati ha mostrato schemi di attivazione che indicavano uno sforzo per sopprimere quella conoscenza. In altre parole, la differenza tra i due gruppi risiede nella loro capacità di sopprimere informazioni inaccurate.
Questa scoperta offre un indizio sul perché le capacità metacognitive come concentrazione, attenzione e autocontrollo sono così fondamentali per l'apprendimento. A volte, imparare qualcosa di nuovo richiede di ignorare ciò che già sappiamo – e non solo nella scienza. Ci vuole forza mentale e flessibilità, ad esempio, per lasciare andare la sintassi della nostra lingua madre e adottare invece i modelli di una lingua straniera o per mettere da parte gli atteggiamenti del presente e immaginare la vita dalla prospettiva delle figure storiche. Potremmo non sbarazzarci mai del nostro ignorante interiore, ma possiamo addestrarlo a stare in silenzio.
Per saperne di più sulla scienza dell'apprendimento su www.anniemurphypaul.com, o inviare un'email all'autore all'indirizzo [email protected].
Questo post è originariamente apparso su Time.com.