«Aprendí a una corta edad la diferencia entre conocer algo y conocer su nombre.» —Richard P. Feynman, físico y premio Nobel norteamericano
Cuando estaba en la universidad, los compañeros intercambiábamos recomendaciones y antirrecomendaciones de profesores todo el tiempo. «Éste te pasa con que lleves las tareas», «éste sabe mucho pero va muy rápido»… Las razones podían variar, pero al final, el argumento más común para defender las bondades de un profesor era “explica muy bien”. Me atrevo a decir que esta idea está enraizada en la mente de la mayoría de las personas que hemos pasado por la escuela. Después de todo, cuando la mayor parte de tu tiempo la pasas sentado escuchando un discurso, tu mayor anhelo es, simplemente, que el orador sea claro en lo que dice. Si somos maestros y aceptamos la idea de que mejorar nuestra enseñanza es mejorar la efectividad de nuestras explicaciones, entonces necesitamos una forma de saber, en cada clase, cuántos de nuestros estudiantes entienden lo que explicamos.
Imaginemos este escenario: somos un equipo de maestros comprometidos y mañana nos toca explicar un fenómeno complejo en clase. Después de pensar largo y tendido, encontramos la mejor explicación del fenómeno que podemos hallar, y llegamos a la clase armados con ella. Como tomamos en serio el constructivismo, sabemos que los niños son constructores de sentido y que debemos comenzar no por dar nuestra explicación, sino por escuchar la que ellos tienen, e incluso diseñamos una experiencia con material concreto para permitir a los estudiantes experimentar directamente el fenómeno. Sólo al final les brindamos nuestra explicación y, para medir su efectividad, diseñamos un desafío que se puede solucionar con base en el concepto explicado. Si los estudiantes son capaces de utilizar el concepto, es porque entendieron nuestra explicación en profundidad.
Este experimento lo realizamos tres maestros que en 2015 trabajábamos en una escuela alternativa en la Ciudad de México. El fenómeno en cuestión fue la flotación. Teníamos preparado un montón de material como latas de distintos refrescos, naranjas con y sin cáscara, juegos de cilindros de idéntico tamaño y forma hechos con materiales diferentes (madera, plástico, aluminio), cucharas con diferentes formas y materiales. La pregunta que planeamos para guiar la indagación era: ¿por qué, cuando los metemos en agua, algunos objetos flotan y otros se hunden?, y el concepto clave para nuestra explicación final fue la densidad. Nuestros objetivos eran que los niños lograran 1) observar y explorar libremente el fenómeno de la flotación de objetos en agua y 2) predecir cuáles objetos flotarán y cuáles no, con referencia al concepto de densidad.
Algunos detalles más: nuestro grupo era de primero de secundaria, tenía aproximadamente 20 estudiantes, y decidimos dedicarle dos sesiones de dos horas al experimento sobre flotación, con espacio de una semana entre una sesión y otra. A continuación resumo lo que ocurrió en estas sesiones.
Primera sesión
Los maestros comenzamos la sesión anunciándoles a los niños que el tema del día sería la flotación y les lanzamos la pregunta ¿por qué creen ustedes que algunos objetos floten en agua y otros se hundan? Dos comentarios que nos llamaron la atención fueron las siguientes: “si la densidad de un objeto es mayor que la del agua, entonces se hunde porque el agua no lo aguanta” (Gaby), “los aviones flotan en el aire” (Gustavo).
En la fase de exploración, les presentamos los materiales por grupos (p.ej. la lata de coca clásica y la lata de coca light, los tres cilindros de tres materiales diferentes, las tres cucharas de tres materiales diferentes). A medida que los estudiantes hacían sus predicciones sobre la flotabilidad, se les cuestionaba el por qué. Una estudiante, por ejemplo, predijo que la naranja con cáscara iba a flotar, a diferencia de la naranja pelada, porque “la cáscara tiene que ver algo y yo creo que va a ser como un salvavidas.” A los maestros nos interesaba en especial la consistencia entre las respuestas de los chicos y las razones “teóricas” que habían dado previamente.
Después de haber realizado todos los experimentos, se cuestionó de nuevo a los estudiantes sobre las razones de la flotabilidad observada: “¿por qué crees que la naranja sin cáscara haya flotado y la pelada no?” Gaby contestó: “porque si no tiene cáscara absorbe el agua y si la tiene se protege del agua”. (Nótese que la respuesta no hace referencia a la densidad, a pesar de que al inicio de la sesión, la misma niña había mencionado el concepto.) En cuanto a la pregunta ¿por qué la lata de Coca Light flotó y la de coca normal no?, la respuesta dada por Yadira y aceptada en general por el grupo fue: “porque el azúcar que contiene la coca normal la hace más pesada”.
Después, los maestros preguntamos a los niños si conocían el concepto de densidad y escucharon sus respuestas. Algunas nociones de los niños fueron: “la densidad es cuánto cabe por metro cuadrado”, “la densidad tiene que ver con los mililitros”. Después, la maestra con más experiencia brindando este taller presentó su explicación sobre lo que es la densidad y por qué es la causa de que algunos objetos floten y otros no. La explicación a grandes rasgos fue la siguiente: algunos materiales tienen sus moléculas más espaciadas entre sí que las moléculas del agua, lo cual causa que floten en el agua. En cambio, otros materiales tienen sus moléculas más apiladas unas junto a otras que las moléculas del agua. Esto causa que se hundan en el agua. Añadió el siguiente ejemplo: si en nuestro salón de clases metiéramos 5 niños, entonces tendríamos menos densidad que si metiéramos 50 niños en el mismo espacio.
La mayoría de niños se mostraron satisfechos con esa explicación. Algunos mezclaban el vocabulario de densidad con el de peso: “el cilindro de madera tiene una densidad más liviana que el de metal”, “el cilindro de metal tiene una densidad más pesada que el de madera”, pero consideramos que eso era natural dada la novedad del concepto de densidad y su estrecha relación con el concepto de peso.
La verdadera prueba de que los niños comprendieron vendría en la siguiente sesión, cuando les presentáramos dos desafíos que pueden resolverse usando la nueva idea.
Segunda sesión
Esta sesión presentamos a los niños los dos desafíos: “plastilina flotante” y “el cargarondanas”. El primero consiste en moldear un trozo de plastilina de forma que flote en agua. El segundo reto es competitivo: crear (por equipos) la balsa de papel aluminio capaz de cargar el mayor número de rondanas. Se esperaba que los estudiantes basaran sus hipótesis en el trabajo de la primera sesión. En particular, se esperaba que notaran y utilizaran la conexión de los nuevos experimentos con el concepto de densidad.
Para el primer desafío, “plastilina flotante”, cada equipo recibe media barra de plastilina, y tiene que moldearla hasta que flote. Dicho de otra forma, el reto es modificar la flotabilidad de un objeto cuyo peso es fijo y su volumen variable. Conceptualmente, este reto es el complemento del experimento con los cilindros de diferentes materiales (madera, plástico, aluminio) de la primera sesión, en los cuales el volumen es constante pero el peso varía.
Ningún equipo fue capaz de lograr el reto de hacer flotar la plastilina. Sus explicaciones al respecto fueron del tipo: “porque nuestra figura no era lo suficientemente hueca”, lo cual es razonable, pero no remite a nuestra explicación de densidad.
A diferencia del primer experimento, en el cual cambia una sola variable, en “el cargarondanas” varían simultáneamente el peso (el número de rondanas) y el volumen (dado por el diseño del barquito de papel aluminio). Las explicaciones de los niños sobre por qué algunos barcos soportaban más carga que otros se alejaron de toda referencia a la densidad, el peso o el volumen, y se centraron en variables que juegan un papel secundario: “la distribución del peso fue muy importante [las rondanas en el centro o cerca de los bordes]”, “si el barco no es grueso le entra el agua más fácil”, o en variables definidas vagamente: “la estructura de la balsa es muy importante.”
Reflexión
Recordemos nuestros propósitos de las sesiones: 1) observar y explorar libremente el fenómeno de la flotación de objetos en agua y 2) predecir cuáles objetos flotarán y cuáles no, con referencia al concepto de densidad. El primero parece haberse cumplido, no así el segundo. Ninguno de los niños utilizó el concepto de densidad al tratar de resolver los dos desafíos de la segunda sesión. Así que, si un maestro es mejor en tanto mejores son sus explicaciones, mis colegas y yo nos podemos ubicar en el nivel más bajo posible.
Viendo en retrospectiva, podemos pensar en otras explicaciones para la densidad que quizá hubieran resultado más efectivas con nuestros estudiantes. Después de todo, la “separación entre moléculas” no es algo que los estudiantes pudieron manipular en sus experimentos. Algunos de los objetos que los niños usaron en sus experimentos estaban rellenos – como las latas de refresco, los cilindros didácticos y las naranjas -, mientras que otros eran huecos, como las cucharas y los barquitos de plastilina y papel aluminio. ¿Cómo hacer entonces una explicación que englobe estas variables? En mi opinión, pudimos lograrlo enfatizando la medición del volumen. De esta forma podemos entender la flotabilidad de los barcos y las cucharas: sus huecos aumentan su volumen y por lo tanto aumentan su flotabilidad. En resumen, quizá era más apropiado explicar la densidad con referencia al peso y volumen (propiedades macroscópicas) del objeto, que son medibles para todos los objetos del experimento; en vez de a la separación entre las moléculas (propiedad microscópica) de los compuestos, que sólo aplica para los objetos que están hechos de una sola sustancia.
Si los niños serían o no capaces de entender y transferir esta otra explicación queda como una pregunta de investigación.
Pero hay otra razón – más profunda – por la cual pudo fallar nuestra explicación, la cual sólo se nos ocurrió mucho después, cuando leímos un artículo de Eleanor Duckworth, quien fue estudiante y colega de Piaget. El artículo nos hizo ver que quizá nosotros nos precipitamos a tratar de revelar la flotación, en vez de dar a los estudiantes la oportunidad de flotar y hundir más objetos, de generar sus propias preguntas e hipótesis. Dicho de otra forma, quedamos atrapados en pensar que un buen maestro es aquel que da buenas explicaciones, y no aquel que permite a sus estudiantes construir las propias.
En la siguiente parte de este artículo resumiré la experiencia de la maestra Duckworth, quien, a diferencia de mis colegas y yo, decidió confiar por completo en la capacidad de sus estudiantes por encontrar sus propias explicaciones.