L’ERROR DEL PROFESSOR I DEL DIVULGADOR

Aquest és un article autoalusiu, que fa referència a l’ofici de professor i divulgador. De quan en quan una expansió personal és tolerable.

Molts professors estem convençuts de que els exemples reals són una bona manera d’ajudar a la comprensió dels conceptes científic. És el que en diem contextualitzar. Per això hi ha molts llibres de text que posen abundosos exemples relacionant ciència i fets més o menys quotidians, i a les classes intentem partir dels fets i anar cap a les teories, i no al revés. Però malauradament, la realitat és complexa, i es resisteix a les explicacions simplistes. El resultat és, a vegades, nefast perquè s’introdueixen idees i conceptes falsos, i és el mateix professor qui ho fa…

Fa uns dies, a la llista de discussió de l’ACCC, la M.P. feia una pregunta sobre el famós tema de la cortina de la dutxa, que sempre es desplaça cap a l’interior del recinte. I es preguntava si era l’electricitat estàtica que acumulava el seu cos la que provocava l’atracció de la cortina cap a ella dins de la dutxa. En poca estona van entrar tres o quatre comentaris, que atribuïen el fenomen a la convecció natural: l’aire fred entra a la dutxa arrossegant la cortina cap dins i desplaça l’aire calent cap a la part superior. Altres comentaris ho atribuien a l’efecte Bernouilli: d’acord amb una coneguda expressió experimental amb fonaments teòrics, una massa de fluid en moviment genera una depressió, que atreu la cortina de la dutxa cap a l’interior. Finalment L. T. va proposar la lectura del text de Jearl Walker que va publicar la revista Investigación y Ciencia l’agost del 1988 (pàg. 96 a 99) amb el títol “Convección o principio de Bernouilli: ¿cuál de los dos causa el aleteo interior de a cortina de la ducha?

En aquest text, Walker presenta experiments diversos que va fer a l’interior de diverses dutxes, amb aigua freda, calenta, dutxes tancades amb cortina o amb mampara, i va arribar a diverses conclusions. Però, d’entrada, el que deixa ben clar és que la interpretació mitjançant el teorema de Bernouilli –seria millor dir el teorema de Daniel Bernouilli, perquè la família Bernouilli, matemàtics i físics suïssos dels segles XVII i XVIII, va tenir una dotzena de científics- , que és la interpretació més comuna, és falsa, perquè en la dutxa l’aigua està sempre a la pressió atmosfèrica, quan ha sortit de la carxofa. L’expressió de Bernouilli afirma que la pressió d’un líquid que està circulant és inferior al líquid quan no circula. És a dir, que a una aixeta tancada l’aigua està a una pressió determinada, però que quan circula l’aigua, en el mateix punt la pressió és inferior, tant menor com més velocitat agafi l’aigua. És un fet experimental ben comprovat, i que la teoria explica bé. Però aquest principi s’aplica mentres l’aigua està confinada a l’interior de la conducció, però no en el moment de sortir. En una sola frase, Walker destrossa les explicacions de milers de professors que han posat l’exemple de la dutxa per il•lustrar el teorema de Bernouilli.

Els errors de comprensió de professors i de divulgadors són molt habituals. Personalment he corregit i analitzat llibres de text de professors de reconeguda solvència, que estaven farcits d’incorreccions. He hagut de corregir, en notes a peu de pàgina, errors flagrants en llibres de famosíssims autors de fama mundial, però que en algun punt s’equivocaven. Hi ha un llibre que a mi em fa mal cada cop que el veig, i que cito aquí amb tot intenció, perquè els vaig dir que ho faria si no el retiraven. És d’Alianza Editorial, editat el 1996, que es segueix reeditant, i que es titula “Cuestiones curiosas de química“, de F.V.A., R.M. i J.F.G. Els autors, amb tota la bona fe, posen dotzenes o centenars d’exemples quotidians i altres que no ho són tant, que intenten explicar amb la ciència que s’explica a ESO o batxillerat. El resultat és un petit desastre, ple d’errors, errades i falses interpretacions. Vaig prendre’m la paciència de recopilar tot el que vaig veure d’erroni i enviar-ho a l’editorial. El resultat va ser una llarga resposta dels autors, en que es ratificaven en gairebé tot el que deien, i només acceptaven una mínima part de les objeccions que els vaig fer. L’editorial va “passar” força del tema. En l’edició posterior van canviar el primer dels exemples, i alguna coseta interior. Però el desastre segueix.

Com és possible aquesta pertinàcia en l’error? L’entusiasme en les explicacions fan perdre de vista la realitat. El primer exemple del llibre era que es posés un recipient al foc i que s’hi posés una mica de sal i una mina de llàpis, a veure quin es fonia primer. Del resultat de l’experiment -“fon primer el grafit“, afirmaven els autors- en sortia la diferència entre les propietats de l’enllaç iònic, més fort, i de l’enllaç covalent del grafit, més feble. Només aquí hi ha tres errors:
• El punt de fusió del grafit és de més de 3500ºC, i el de la sal comuna, de 801ºC, al revés del que diuen.
• No tots els enllaços iònics ni tots els enllaços covalents tenen la mateixa força, i per tant, l’experiment no donaria idea de la diferència entre tots dos enllaços.
• Però el pitjor és que ¡en posar la sal al foc i la mina de llàpis a escalfar al foc, no fonen cap dels dos!

Afirmen que passa, quan no passa: no ho han fet, i a més, ni han consultat les dades de punts de fusió, que es troben a qualsevol llibre (el 1996 la xarxa era una cosa poc estesa, encara). A la segona edició del llibre van treure aquest exemple erroni flagrant, però van mantenir la majoria dels altres. Vaig optar per no insistir i vaig decidir anar-ho denunciant quan em va bé. I ara em va bé.

Un altre exemple del mateix llibre, 1ª edició: “Toma mantequilla, cera y sal. Funde las tres sustancias y anota los datos obtenidos (…) Saca conclusiones en cuanto al tipo de enlaces de estas sustancias” No saben que la mantega és una emulsió, no una substància pura; i que la cera és una barreja complexa que depèn del tipus de cera, i cap de les dues té un punt de fusió clar, i que el seu punt d’estovament depèn dels enllaços intermoleculars, cosa que els autors deuen desconèixer perquè no els citen. La sal no fon, com acabem de dir. A la següent edició del llibre van substituir la sal pel sofre, que sí que fon en escalfar-lo en un recipient al foc –tampoc no ho devien fer perquè a més de fondre crema amb facilitat donant diòxid de sofre, conegut contaminant i que fa tossir… Però van mantenir la mantega i la cera com a substàncies amb les que fer aquest experiment.

No tinc, encara que pugui semblar-ho, cap mania especial a aquests professors entusiastes, però sí que crec que el món dels redactors de llibres de text, i alguns redactors de llibres de divulgació, haurien de fer una seriosa autocrítica.

El tema és d’envergadura. Què és millor per a l’educació científica? Donar d’entrada models senzills però falsos, o partir de la complexitat de la realitat i intentar fer-la comprendre a partir de models sofisticats? Vegem alguns models senzills però falsos:
• “el Sol surt de dia i la Lluna surt de nit” (no han vist mai la Lluna de dia?)
• “les substàncies es classifiquen en sòlides, líquides i gasoses” (on classifiquen mai un iogurt o un flam?)
• “en escalfar una substància fon, i després bull” Això passa en poquíssimes substàncies. El paper, la carn, el plàstic, la fusta, … no fonen ni bullen.
• “en un sistema la quantitat de matèria i d’energia es mantenen constants” Només si els sistemes són aillats, cosa que no els passa a la immensa majoria de sistemes reals.
• i mil exemples més que trobariem fàcilment.

Jo penso que el millor és fer-ho al revés: partir de la realitat, descriure el que hi ha i el que passa, i a partir d’aquí intentar construir models cada cop més sofisticats, a mida que es van descobrint nous comportaments i noves propietats, ajudant-se de la ciència al nivell adequat. Si no es parteix de la realitat hi ha el perill de que el lector, l’alumne, arribin a la clàssica conclusió de que “això és teoria, que no té res a veure després amb la realitat”.

En el cas de la divulgació ens trobariem també amb la dificultat de a quin nivell explicar, atès que el públic receptor no està tan definit com en una classe. Topem aquí amb els dos principis bàsics sobre la comprensió:
• el principi de les Mil i una Nits: “la comprensió d’un text és inversament proporcional al nombre de parèntesis interns que cal anar obrint al text per facilitar la comprensió dels conceptes que s’hi introdueixen“. És el que he fet abans en parlar dels Bernouilli.
• el principi de Hawking: “per cada equació en un text es redueix a la meitat el nombre de lectors“. Com a conseqüència, la major part de divulgació s’ha de fer qualitativa, amb molt pocs exemples numèrics, i amb la dificultat d’analitzar amb algun detall el funcionament dels models que es presentin.

…però això ja ho explicat en altres ocasions (“Divulgar deriva de vulgar“)

Pel que fa a la cortina de la dutxa, Walker arriba a la conclusió de que la causa principal, la majoria de vegades, és que en caure l’aigua es generen moviments d’arrosegament de l’aire de dins de la dutxa i l’envia cap dalt. Ha d’entrar aire nou per sota, que compensa el que l’arrossegament ha fet sortir cap dalt. Accepta també que la convecció hi pot jugar algun paper.

Un dels dibuixos de Walker

Quan jo estudiava 5è de batxillerat (14 anys) el professor va preguntar-nos cap on anava la cortina en la dutxa. Jo vaig dir que cap a fora. En escoltar l’explicació -falsa- que ens va fer sobre el fet -cert- de que la cortina va cap dins, vaig veure que jo no havia entès la pregunta. Jo creia que es referia a la cortina d’aigua, que es va eixamplant. I és que a casa no hi havia dutxa, només una aixeta a la paret del wàter, sense ni cortina ni mampara, i per això no sabia que es referís a una cortina de plàstic. Quan ho vaig explicar als companys, se’n van enriure molt.

2 respostes a L’ERROR DEL PROFESSOR I DEL DIVULGADOR

  1. Adrià escrigué:

    Que et sembla doncs la resposta donada en aquesta web?

    http://www.recercaenaccio.cat/pregunta/per-que-sens-enganxa-la-cortina-de-la-dutxa/

    • cmans escrigué:

      En la meva opinió. la resposta de Jordi Mazón és parcial. Els fenòmens que descriu existeixen, però n’hi ha més dels que diu, i els fenòmens que falten són o poden ser quantitativament tan importants o més que els que cita. En la interpretació del per què de fenòmens físics quotidians té molta importància la geometria del sistema, que pot ser molt diferent en comparar dos sistemes reals, i factors que en un cas no tindrien importància, en altres sí: el grau de tancament de la cortina té molta importància. Si la cortina deixa el recinte molt tancat i per sota de la cortina no hi ha escapatòria s’obliga l’aire ascendent a circular per dins del recinte, i això genera un joc de pressions mlt diferent de si l’aire pot escapar-se per sota de la cortina o pels costats. En aquest segon cas no es genera tanta diferència de pressions entre ambdós costats de la cortina.

      Peso que l’anàlisi de Jearl Walker és més global, i per tant, més explicatiu que el de Jordi Mazón, que és una interpretació menys general.

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s

%d bloggers like this: