Los sorprendentes beneficios educativos de instalar filtros de aire en las aulas (2020)
(vox.com/2020)- Después de la fuga de gas de Aliso Canyon en 2015, algunas escuelas de Los Ángeles instalaron filtros de aire en las aulas; los puntajes de los estudiantes en los exámenes subieron de forma significativa y el aumento se mantuvo al año siguiente
- Michael Gilraine, de NYU, analizó en el working paper Air Filters, Pollution, and Student Achievement la relación entre este episodio y los cambios en el rendimiento estudiantil
- Lo que hicieron las escuelas no fue una gran reforma educativa, sino incorporar filtros de aire comerciales de 700 dólares que se enchufan en el aula
- La cifra clave presentada es que con solo 1.000 dólares de gasto se podrían elevar los puntajes de una clase tanto como reducir el tamaño del grupo en un tercio
- Aunque es pronto para generalizar a partir de un solo estudio, varias ciudades podrían instalar filtros en algunas escuelas y reunir datos adicionales mediante un experimento relativamente barato
Cambios en las aulas tras la fuga de Aliso Canyon
- El 23 de octubre de 2015, empleados de Southern California Gas Company descubrieron una fuga masiva en la instalación de almacenamiento de gas natural Aliso Canyon, cerca de Porter Ranch, en San Fernando Valley
- Después del incidente, varias escuelas de Los Ángeles instalaron filtros de aire en las aulas
- Luego, los puntajes de los estudiantes en los exámenes subieron de forma significativa, y ese aumento no desapareció al año siguiente
El análisis de Michael Gilraine
- Michael Gilraine, de NYU, analizó las consecuencias inesperadas de la fuga de gas de Aliso Canyon en el working paper Air Filters, Pollution, and Student Achievement
- El foco del análisis está en los filtros de aire instalados en las escuelas después de la fuga de gas de Aliso Canyon de 2015 y en los cambios en el rendimiento estudiantil
- Se considera un caso en el que el efecto observado fue muy grande en comparación con el pequeño cambio de infraestructura
Costos y forma de intervención
- El distrito escolar no rediseñó los edificios ni impulsó una gran reforma educativa
- El equipo instalado eran filtros comerciales de 700 dólares que podían usarse en cualquier salón simplemente enchufándolos
- Se plantea la comparación de que con 1.000 dólares se podrían elevar los puntajes de una clase tanto como reduciendo el tamaño del grupo en un tercio
Contaminación del aire y desempeño cognitivo
- Este resultado se alinea con investigaciones previas que señalan que la contaminación del aire afecta el desempeño cognitivo
- Los casos tratados junto con este incluyen los siguientes:
- Estos estudios abordan resultados que muestran que, cuando el aire está más contaminado, baja el desempeño de distintas personas
Validaciones pendientes mediante experimentos de bajo costo
- Si los resultados de Gilraine superan revisiones adicionales, instalar filtros de aire podría convertirse en una de las intervenciones de política educativa más costo-efectivas
- Podría beneficiar especialmente a niños de bajos ingresos
- Es pronto para sacar grandes conclusiones apresuradas a partir de un solo estudio, y que algunas ciudades instalen filtros de aire en ciertas escuelas para reunir más datos es algo que puede implementarse a muy bajo costo
2 comentarios
Es un experimento realmente interesante.
Opiniones de Hacker News
Estoy a favor de instalar filtros de aire en las aulas por varias razones, pero no creo que los resultados extremos de este estudio se mantengan en investigaciones posteriores.
El paper aprovechó una situación en la que, debido a la mayor fuga de gas en la historia de EE. UU., la compañía de gas instaló filtros en todas las aulas, oficinas y espacios comunes de las escuelas ubicadas dentro de un radio de 5 millas del punto de fuga, y comparó el rendimiento de las escuelas dentro y fuera de ese límite mediante un diseño de regresión discontinua espacial.
Pero, al final, básicamente se observaron puntajes de exámenes de distintas zonas, años y escuelas, y se asumió que “lo único que cambió fueron los filtros de aire”. Cualquiera que haya enseñado a niños sabe que las diferencias entre grupos de un año a otro, las diferencias entre docentes y las políticas escolares por sí solas pueden alterar mucho los resultados.
La filtración del aire interior en sí es buena, pero esperar que los puntajes de los exámenes suban de forma tan dramática no es realista. Me recuerda al caso de los suplementos de aceite de pescado, donde estudios pequeños mostraban grandes beneficios para la salud, pero cuando las muestras crecieron y mejoró la calidad de los estudios, la mayoría de los efectos desaparecieron.
Una mejor forma sería darles gratis dispositivos de filtración de aire a algunas escuelas y ver si hay efecto sin otros cambios importantes.
Es parecido a mirar una escuela que compró autobuses nuevos y afirmar que “los autobuses nuevos subieron los puntajes de los exámenes”. En realidad, es muy probable que las escuelas que compran muchos autobuses nuevos hayan recibido mucho más presupuesto que antes y también tengan más dinero para gastar en sus estudiantes. Ese cambio financiero puede ser mucho más importante que el año de fabricación de los autobuses.
Cuando algún evento inesperado se aplica solo a ciertos grupos, se lo trata como un experimento natural y se comparan los cambios entre grupos antes y después del evento. El punto de comparación no es “sin variación”.
La verdadera clave está en las tablas 3 y 4. El efecto observado también es compatible con un efecto poblacional de 0 y, si se mira la figura 2, dentro del intervalo de confianza se puede trazar una línea recta, es decir, ausencia de efecto. Eso no significa que no haya efecto, pero la evidencia es insuficiente para decir que lo hay, y no se debería aceptar la estimación tal cual.
Todos los estudios se encuentran en HN con gente que explica sus fallas diciendo “yo sé más”. En la historia de la humanidad quizá nunca hubo un lugar con tanta experticia reunida como HN.
Además, lo importante es qué valor se puede encontrar en este estudio. No se publicó como una respuesta perfecta, como si fuera la Biblia, sino como un estudio sobre un caso y datos interesantes; hay que ver qué se puede obtener de ahí.
Fui a una buena escuela, pero el filtro del dispensador de agua no se había cambiado desde 2005, y en ese momento era 2012. Era un filtro que originalmente debía cambiarse cada 6 meses.
Damos por sentado que la calidad del aire o del agua en EE. UU. es buena, pero si realmente se hacen pruebas, es muy probable que estemos expuestos constantemente a sustancias cancerígenas fáciles de prevenir. Los bebederos actuales están hechos de plástico (PVC), que con el tiempo se disuelve en el agua y termina acumulando nanoplásticos en el cuerpo. Se podría evitar fácilmente con tuberías de acero más caras.
En el techo de la oficina había asbesto, y solo lo habían cubierto con pintura. No creo que una persona tenga que verificar y denunciar estas cosas por su cuenta, pero la falta de regulación es agotadora. Como el presupuesto de la EPA también es insuficiente, cada quien termina teniendo que hacer su propia diligencia debida para que los niños no sufran tasas de cáncer tan altas como las actuales. Si se excluye el cáncer de pulmón, creo que la tasa de incidencia de cáncer en EE. UU. es 30% más alta que en Europa.
Tal vez los resultados de los exámenes mejoraron porque los niños descansaron mejor el día del examen, o quizá el zumbido de las máquinas creó un ruido parecido al de la meditación y ayudó a concentrarse. O quizá no fue nada de eso.
Hay una revisión sobre si los datos realmente muestran lo que se afirma: https://statmodeling.stat.columbia.edu/2020/01/09/filters-be...
El punto central es que todo el resultado está determinado por un solo punto de datos y por una tendencia lineal que, en el contexto del paper, no tiene sentido teóricamente. El resumen del paper dice: “Como las pruebas de aire dentro de las escuelas antes de instalar los filtros durante la fuga no detectaron contaminantes de gas natural, el efecto de los filtros proviene de eliminar contaminantes atmosféricos generales”. Pero esa tendencia lineal sirve de trasfondo para producir una gran discontinuidad y significancia estadística.
También recuerda a los estudios sobre los grandes beneficios de dar antiparasitarios a niños del tercer mundo, que luego fueron moderados o retractados: https://www.theguardian.com/society/2015/jul/23/research-glo...
Lo incómodo de la visión de política pública basada en ciencia al estilo Matt Y. es que estudiar los costos y beneficios de las intervenciones de política pública es demasiado difícil, y cuesta usarlas de forma significativa para orientar políticas dentro de plazos realistas. Incluso una hipótesis muy simple como “la filtración de aire sube las calificaciones en los exámenes” parecería fácil de probar controlando factores de confusión, pero en la práctica resulta así de difícil.
https://statmodeling.stat.columbia.edu/2020/01/09/no-i-dont-...
También hay un hilo anterior sobre el artículo de Gelman: https://news.ycombinator.com/item?id=22006595
La cobertura de Matt Y. no puso eso lo suficientemente al frente, aunque al final del artículo sí dice algo en esa línea. Enterró el punto principal, pero no mintió.
Me gustaría que hubiera más datos sobre los efectos de los gases en el aire sobre las personas.
Lo que sabemos es más o menos esto: niveles altos de CO2 en una habitación reducen el rendimiento cognitivo; niveles de CO2 en submarinos, mucho más altos que en una habitación normal, parecen no afectar el rendimiento cognitivo; la instalación de filtros de carbono que este estudio realmente analizó podría mejorar el desempeño en el aula; y a la gente no le gustan las habitaciones sofocantes.
Todo esto es compatible con varias hipótesis. Puede ser algo que todavía no entendemos bien, o puede ser que algún gas distinto del CO2 que exhalan las personas las haga sentirse un poco incómodas y reduzca el rendimiento cognitivo.
El CO2 es un buen indicador indirecto de la calidad de la ventilación en espacios donde se intercambia aire con el exterior y los gases del aire no cambian por separado. Pero un aula con filtros de carbono y un submarino no son ejemplos de eso.
Por ejemplo, había una persona a la que le daban migrañas cuando el CO2 en el buque subía demasiado, y en ese momento no podía hacer nada. Por suerte, la solución era simple: encender un scrubber de CO2 adicional.
No hay ninguna razón especial por la que el CO2 actúe de forma distinta en un submarino que en otros lugares.
Muchos de esos gases afectan el rendimiento cognitivo. No está claro por qué el CO2 en sí tendría efecto, pero cuando sube el CO2 también suben otras cosas que exhalamos.
El CO2 ambiente está aproximadamente entre 400 y 1000 ppm, es decir, 0.04~0.1%, y es bastante inerte, así que no sé bien qué daño causaría. Si de verdad causa daño, el aumento del CO2 sería un problema mucho más preocupante que “solo” el cambio climático.
Aun así, sospecho que la causa real son otros gases.
Me confunde por qué instalaron filtros HEPA para filtrar LNG y metano.
Los filtros HEPA, incluso con membrana de carbono, no eliminan el CO2 de forma tan efectiva, y también me pregunto si de verdad se puede esperar que bajen los niveles de CO2.
Entonces, ¿cuál es la conclusión real? ¿Que el aire más limpio, es decir, con menos polvo y virus, es bueno para la productividad?
Lo pregunto porque quiero comprar el mismo filtro para el trabajo. El artículo dice que usaron un filtro de 5 etapas fácil de conseguir, pero dudo que un filtro HEPA de 700 dólares sea el mismo producto.
La mayoría de los productos vendidos como filtros de “carbono” en el mercado tienen tan poco carbono que no sirven de mucho. Se necesita una cantidad considerable, y para algunos gases quizá haga falta carbono especialmente impregnado u otros medios.
Todos los filtros HEPA deberían filtrar el aire de forma similar, y la diferencia de precio debería depender sobre todo de qué tan rápido filtran el aire. Para la habitación compré un purificador de aire HEPA de 150 dólares.
Comprar un Airthings para que me avisara que abriera la ventana, e incluso conectarlo con la API de Pushover, fue la mayor mejora de productividad de los últimos 10 años.
Como regla práctica, conviene abrir la ventana al menos 10 minutos todos los días.
En la parte que dice: “Según la mejor evidencia de Mathematica Policy Research sobre el efecto de la red de escuelas charter KIPP, después de tres años en KIPP hubo mejoras significativas en tres de cuatro indicadores de examen. Un examen de inglés subió 0.25 desviaciones estándar, otro examen de inglés 0.22, y uno de los dos exámenes de matemáticas 0.28”, no me quedaba claro qué significaba 0.22 desviaciones estándar, así que lo busqué.
En una distribución normal, subir 1 desviación estándar por encima del promedio equivale a pasar del percentil 50 al percentil 84. Subir 0.22 desviaciones estándar por encima del promedio equivale aproximadamente a pasar del percentil 50 al percentil 55.
También significa que evitar que los niños se enfermen mejora los resultados educativos
Al leer el artículo, no veo que se especifique el grado escolar. Los niños pequeños tienen un sistema inmunológico débil, así que es posible que falten menos y mejoren sus calificaciones. En lo personal, mi hijo de primer grado también faltó bastante a clases
Pero si este resultado se observó en tercero de primaria o más arriba, podría indicar un fenómeno mayor. Elegí tercero de forma arbitraria; quizá exista una edad específica que la comunidad médica considere como el punto en que la inmunidad de un niño se fortalece de manera significativa
Como anécdota personal, justo después de que el COVID “terminó”, nuestra guardería era casi como un barco de enfermedades contagiosas
Los niños no tenían prácticamente ninguna inmunidad y llenaron ese vacío rápidamente. Fue un año realmente horrible
Después, la guardería recibió un subsidio e instaló en cada sala filtros de aire N-95 y luces UV como las que se ven comúnmente en los baños de restaurantes chinos
La diferencia fue enorme. Los bebés y niños se enferman mucho menos que antes y, cuando se enferman, es mucho menos grave. La vacuna contra el RSV también ayudó muchísimo
No sé bien qué fue lo decisivo, pero la combinación fue excelente. Por eso también la puse en mi casa
Cuando todos vuelven a reunirse, es esperable que las infecciones se disparen bruscamente y luego, con el tiempo, bajen a niveles normales. Eso podría pasar con o sin filtros. Claro que los filtros también deben tener algún efecto positivo
¿Será que habla de las lámparas mata-insectos, a las que a veces también llaman UV? A los insectos les atrae la luz cercana a la parte alta del espectro visible, pero lo que en realidad los mata son los cables de alto voltaje
Lo único que conozco como UV desinfectante para espacios con personas son dispositivos colgados que iluminan solo la parte superior, para que la gente no quede expuesta. He oído de investigaciones sobre luces seguras en la parte más alta del UV, que en la práctica aún causan quemaduras, pero supuestamente no penetran lo suficiente como para atravesar la capa de piel muerta
La última vez que revisé, creía que todavía estaba en desarrollo, pero estaba equivocado. Ahora hay tres productos competidores: Arexvy(GSK), Abrysvo(Pfizer), Mresvia(Moderna)
Referencia: https://en.wikipedia.org/wiki/Respiratory_syncytial_virus_va...
Para comparar precios de vacunas suelo mirar esta clínica de Tailandia: https://www.thaitravelclinic.com/cost.html
La vacuna contra el RSV es carísima, incluso más que la del HPV. Un precio de más de 200 dólares es increíblemente alto en un país en desarrollo como Tailandia
Nunca había oído hablar de luces UV en baños de restaurantes chinos. Si hay enlaces de Amazon o Alibaba, me gustaría investigar más
En la investigación en salud existe una jerarquía de niveles de evidencia bien establecida, y este estudio se clasificaría como evidencia de baja calidad porque es difícil controlar otros factores
Para contexto, ver https://gdt.gradepro.org/app/handbook/handbook.html#h.3183vu...
En estudios sobre contaminación y efectos en la salud, los factores de confusión a menudo tienen un impacto mayor en los resultados de salud que los contaminantes como los niveles de partículas finas, así que para estimar el efecto hay que controlar fuertemente esos factores de confusión
El gran efecto de este estudio sugiere con fuerza la presencia de factores de confusión, más que un efecto real de las partículas u otros contaminantes. Para actuar a nivel de políticas esperando un efecto grande, se necesitaría un diseño de investigación mucho mejor
Está bien instalar filtros para mejorar la calidad general del aire, pero es difícil usar como base el nivel de beneficios que sugiere este estudio
Está relacionado solo de forma tangencial, pero esta es una de las razones por las que uso un enfriador evaporativo en casa
Durante 4 meses al año dejo las ventanas abiertas las 24 horas. Siento que escuchar a los pájaros por la mañana es mucho más agradable que estar encerrado en una caja con aire acondicionado