La Singularidad Desnuda

Un universo impredecible de pensamientos y cavilaciones sobre ciencia, tecnología y otros conundros

Más matemáticas = Mejor ciencia

Posted by Carlos en julio 30, 2007

Una de las tentaciones más nefastas en la que las cabezas pensantes que definen los planes de estudio de educación primaria y secundaria pueden caer es el “cortoplacismo”, una suerte de miopía cínica que impide ver los beneficios a largo plazo que determinadas disciplinas pueden tener en la formación del estudiante. Las materias más proclives a resultar damnificadas por este motivo (y por otros asociados) son las lenguas clásicas por el lado de las letras, y las matemáticas por el lado de las ciencias. En el caso concreto de estas últimas no voy a repetir los argumentos bien conocidos sobre las cualidades intelectuales de alcance general que las matemáticas potencian. En su lugar, voy a hacer referencia a datos tangibles que acaban de ser publicados recientemente en Science. Se trata más precisamente de un trabajo
titulado

realizado por los Philip M. Sadler del Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, y por Robert H. Tai de la University of Virginia. Puede verse un resumen general de dicho trabajo en la edición digital del USA Today, y Lumo aporta también sus dos céntimos en The Reference Frame.

Básicamente, Sadler y Tai han realizado un estudio estadístico sobre una muestra de 8474 estudiantes de 63 universidades de los EE.UU. El objeto de dicho estudio es ver hasta que punto la preparación durante el bachillerato en física, química, biología o matemáticas ayudaba en cada una de las correspondientes disciplinas universitarias, y el resultado a buen seguro que ha sorprendido a más de uno. Para empezar, la situación para los estudiantes de química es que por cada año de matemáticas que estudiaran durante secundaria (nótese que en los EE.UU. la composición del currículo es más flexible que por ejemplo en España), su calificación subía 1.86 puntos (sobre 100), mientras que cada año de química lo hacía en 1.72 puntos, y los estudios previos de física o biología no tenían influencia significativa. La situación es análoga para los estudiantes de biología, para los que cada año de matemáticas en el instituto les proporcionaba un aumento de 1.84 puntos, y cada año de biología 1.35 puntos (física y química no tenían influencia significativa). Finalmente, para los estudiantes de física, cada año de matemáticas supone 1.28 puntos y cada año de física 1.32 (ni biología ni química influyen). Este resultado en física puede interpretarse a la luz de la mayor carga matemática de la propia física. De hecho, una de las conclusiones que Sadler resalta en una entrevista es que:

La cosa más importante para los profesores de ciencias en educación secundaria es asegurarse de que haya muchas matemáticas en cualquier asignatura de ciencias que impartan.

Aunque indudablemente cualquier estudio estadístico debe ser tomado con precaución (no es lo mismo correlación que causa-efecto), no estaría más que este tipo de recomendaciones calaran en quienes tienen la capacidad de decidir contenidos educativos. Adecuadas políticas tempranas pueden ser mucho más efectivas y menos gravosas que sesudos planes de mejora de la calidad en etapas más tardías. Y es que parafraseando al gran Groucho sólo cabe decir “¡Más matemáticas! ¡Es la ciencia!“.

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8 comentarios to “Más matemáticas = Mejor ciencia”

  1. Minerva said

    en primer lugar, por si no lo hice antes, felicidades por tu blog. Siempre me descubres alguna nueva arista del mundo.
    Respecto a esta entrada, totalmente de acuerdo, en continente y en contenido. Soy profesora de Física y Química en secundaria y no puedo sino confirmar por mi propia experiencia lo que parece indicar el estudio estadounidense. Además, quisiera añadir que a menudo, debo limitar el nivel de exigencia de las cuestiones que planteo a mis alumnos(sobretodo en física), porque sus conocimientos matemáticos no son suficientes. Y siempre me quedo con la miel en los labios. Otro danto interesante es que, somos los profesores de física y química los que tenemos que “presentar2 por primera vez a nuestros alumnos algunos contenidos y procedimientos del currículo de matemáticas. Creo que no hay mejor prueba de que algo falla.

  2. Carlos said

    Hola Minerva. Gracias por tu comentario; el mundo es un poliedro muy complejo, y nos quedan muchas aristas por descubrir 😉 . Comprendo perfectamente la situación que comentas, y sé lo frustrante que puede ser. Lo peor es que se produce un efecto “bola de nieve”, ya que desde el momento en que falla el primer peldaño, lo que queda por encima se vuelve inaccesible. En fin, hay que lidiar con eso, e intentar y esperar que las cosas vayan cambiando. Un saludo.

  3. Pedro J. said

    Sin embargo, mi impresión personal en cómo se enseña la física y química en secundaria es que se hace de manera demasiado formal, a veces en los currículos se dedica más tiempo ha enseñar más los conceptos per se que la aplicación de los mismos. Por ejemplo, si estudias la tabla periódica de los elementos, ¿no es más interesante y más instructivo aprender sobre las abundancias de los elementos a nuestro alrededor y dedicar más tiempo a ello que a lo que es las propiedades de la propia tabla?. Lo que hacemos a veces es más estudiar la propia disciplina que la naturaleza que es al fin y al cabo lo que le interesa a la ciencia. O en otras palabras, la ciencia tiene que ser antes descriptiva que explicativa. Conocer para entender. Y las matemáticas en general contribuyen a la introducción de demasiado formalismo, incluso dentro de las propias matemáticas.
    Sería interesante contrastar el estudio con por ejemplo clases de matemáticas que dedicaran mucho más tiempo a estimaciones de cantidades “reales” que a cálculos exactos en ejercicios tipo. O clases de física basadas básicamente en el cálculo dimensional. Estoy pensando en un libro como el Fisica Conceptual de Paul Hewwitt.

  4. Carlos said

    Hola Pedro J. Creo que puede ser la pescadilla que se muerde la cola, y que debido a que falta conocimiento matemático de base se sobrecargue este componente en las clases de física (es una mera suposición desde fuera, no tengo experiencia en secundaria). El formalismo es interesante por lo que supone de abstracción, pero ciertamente el lugar donde se debe potenciar más en las clases de matemáticas. Por supuesto, es fundamental encontrar el equilibrio adecuado entre enfoques teóricos y prácticos, tanto en física como en matemáticas puras. Es como con las lenguas extranjeras, en las que se centra el estudio en los aspectos gramaticales (que son fundamentales por otra parte), y se descuida a veces el aspecto conversacional. Lo que comentas sobre estimaciones me parece algo fundamental en física (recuerdo un profesor de física que solía proponernos ejercicios de ese tipo, en el que había que hacer estimaciones de densidades, masas, etc.; era instructivo, y divertido). Saludos.

  5. Minerva said

    Pedro J., coincido contigo en que a menudo se estudia la disciplina de forma tan aislada que parece que no tenga nada que ver con el mundo. Y eso hace que los alumnos no muestren ningún interés por la ciencia y que formulen la dichosa pregunta de: ¿y saber esto para qué me sirve?. El problema es que a menudo para evitar esto se cae en justo todo lo contrario… Es difícil encontrar el punto medio adecuado.
    Respecto al ejemplo que proponías para una enseñanza de las matemáticas más descriptiva, es muy interesante, los alumnos están acostumbrados a que el resultado sea un valor único por lo que les cuesta entender la estadística y no le dan importancia, o no dan valor al redondeo de un resultado, o a la importancia de las cifras significativas…

  6. labquimica said

    Hola. Creo que he llegado a este blog por casualidad… pero bueno, soy profesor de química y siempre estoy tratando de inculcar a mis alumnos con un poco de matemática. Pero, lamentablemente, carecen de los conocimientos base para poder desarrollar en profundidad los conceptos que planteo; si bien muchos colegas consideran que la química “tiene poca matemática”… En fin…

  7. panta said

    El problema de las matemáticas es … que no hay ningún problema con las matemáticas.
    El problema es puramente nuestro – como educadores -.
    Creo firmemente que bajar el nivel en matemáticas no hace que los alumnos las comprendan más sino
    que jamás lleguen a entender nada.

    Por cierto, la frase final de esta entrada es de lo más hilarante que he leído hace mucho.Te la copiaré – no me suspendas eh? 😉 –

    Saludos.

  8. Carlos said

    Efectivamente, creo que el problema de las matemáticas es muchas veces de transmisión, no de nivel. Mike Fellows -padre de la complejidad parametrizada, y al que tuve ocasión de conocer hace unos años- inició un proyecto muy bonito llamado “Mega-mathematics”. El nombre se lo dio un alumno de primaria exultante en una de sus clases de matemáticas (“¡esto son Mega-mates!“). Y es que las matemáticas no sólo son imprescindibles: ¡son también divertidas!

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