(Adaptado del ensayo reflexivo escrito para el Taller de Cognición Espacial de DFG/NSF de julio de 2009, Nueva York)
La extracción de significado a partir de datos espaciales no es fácil para muchos estudiantes. En su superficie, una representación geoespacial comprende puntos, garabatos y manchas de color. El proceso de convertir estos puntos, garabatos y manchas en una explicación científica parece lamentablemente limitado. ¿Por dónde empezar un estudiante? ¿Cómo es que los pensadores espaciales expertos pueden construir inferencias significativas sobre los procesos causales a partir de observaciones de forma, tamaño, posición, orientación, configuración o trayectoria de objetos o fenómenos? ¿Qué andamiaje puede poner un educador para ayudar a un estudiante desconcertado a comenzar a pensar metódica y productivamente sobre los datos espaciales, sin simplemente decirles la respuesta?
Sugiero que puede ser posible y útil equipar a dichos estudiantes con un conjunto de «plantillas de hipótesis» que se correspondan con patrones espaciales distintivos observados con frecuencia. Para al menos algunos patrones espaciales, sugiero que hay un conjunto limitado de tipos de interpretaciones a las que los geocientíficos recurren una y otra vez.
Cuatro ejemplos de fenómenos que se agrupan en el espacio en la superficie de la Tierra. información de la fuente de la imagen Por ejemplo, es bastante común observar que algún proceso o fenómeno o tipo de objeto está agrupado espacialmente en la superficie de la Tierra. La ilustración muestra cuatro ejemplos de fenómenos que tienen el mismo patrón espacial (agrupamiento) pero cuatro explicaciones diferentes: (Arriba a la izquierda) Los cangrejos se agrupan en los respiraderos hidrotermales del fondo marino porque se sienten atraídos por una fuente de alimento en esa localidad. (Arriba a la derecha) Pepitas de oro o minerales pesados se agrupan en partes de ríos de movimiento lento porque su proceso de transporte anterior se volvió ineficaz en esa localidad. (Parte inferior izquierda) Los respiraderos hidrotermales se agrupan a lo largo de las crestas oceánicas medias porque el magma caliente se produce cerca del fondo marino en esa localidad. (Abajo a la derecha) Los lagos se agrupan en la mitad norte de América del Norte porque en esa localidad los patrones de drenaje se vieron interrumpidos por la glaciación del Pleistoceno.
Cada una de estas explicaciones puede verse como un ejemplo especial de una clase más amplia de explicaciones para la observación de que las X están agrupadas en el espacio en la superficie de la Tierra. Podemos generalizar cada una de estas explicaciones, y añadir una más, como esta:
Esta noción está estrechamente relacionada con la idea de «esquemas» en las ciencias cognitivas, descrita por Ruetschi y Timpf (2005) como «patrones mentales recurrentes que ayudan a las personas a dar sentido a sus percepciones y acciones.»Para su uso en la educación científica, sugiero el término» plantilla de hipótesis » para comunicar a los estudiantes y maestros que (a) esta es una herramienta que los estudiantes pueden usar para crear hipótesis o posibles interpretaciones, y (b) es el trabajo de los estudiantes completar la interpretación utilizando los patrones proporcionados como posibles puntos de partida. El uso del andamiaje externo de plantillas de hipótesis está destinado a desarrollar los esquemas mentales de los estudiantes hasta que el proceso de extracción de significado de los datos espaciales se vuelva más casi automático y las plantillas de papel ya no sean necesarias.
Idea de investigación: Proporcionar a los estudiantes una «plantilla de hipótesis» de este tipo les ayuda a generar interpretaciones candidatas a partir de observaciones para fenómenos que no han estudiado explícitamente?