La estructuración del proceso de enseñanza y la investigación sobre el aprendizaje en el ser humano
- La estructuración del
proceso de enseñanza - Aprendizaje por
descubrimiento - Aprendizaje por recepción
significativa - Cambio
conceptual - Aprendizaje por
resolución de problemas - La investigación sobre el
aprendizaje en el ser humano - Las ciencias
cognitivas - El "número mágico
7 ± 2" de Miller - Bibliografía
La enseñanza y el aprendizaje se
han convertido en áreas de gran interés
para los investigadores de la educación y la
pedagogía en los últimos
años. Una gran cantidad de investigadores, pedagogos y
docentes se
han puesto en la tarea de estudiar e investigar en estas
áreas, las cuales tienen influencia en la educación de los
estudiantes.
Como resultado de estos estudios se cuenta con una gran
cantidad de información al respecto, información
que incluye estrategias de
enseñanza, mayor comprensión sobre la manera
más adecuada de enseñar para lograr un
óptimo aprendizaje en los estudiantes, nuevas teorías
formuladas a partir de las investigaciones
realizadas en estas áreas, y otros tantos
aspectos.
Este trabajo se
enfoca en la enseñanza de las ciencias y la
manera como aprende el ser humano. Además, se hace un
breve comentario sobre las ciencias cognitivas, un nuevo campo de
investigación sobre el aprendizaje y la capacidad
intelectual.
La
estructuración del proceso de
enseñanza
Modelos pedagógicos
Los modelos
pedagógicos representan formas particulares de
interrelación entre los parámetros
pedagógicos. Por modelo
pedagógico se entiende el concepto con el
que se expresan, como una totalidad, las cualidades de una
actividad académica, su naturaleza
histórica. Le dan a la actividad académica el orden
o secuencia de los eventos
pedagógicos desarrollados por estudiantes y docentes como
actores institucionales.
Podemos decir que los modelos pedagógicos son el
resultado de la investigación en el área de la
enseñanza.
Se han planteado diversos modelos pedagógicos que
tienen como finalidad acercar al estudiante a las ciencias para
lograr una mejor comprensión de sus principios y
teorías.
El modelo pedagógico contribuye a que exista un
orden en el proceso de enseñanza de las ciencias, para
lograr resultados más efectivos en los
estudiantes.
Los modelos pedagógicos que vamos a tratar son:
aprendizaje por descubrimiento, aprendizaje por recepción
significativa, constructivismo,
cambio
conceptual, aprendizaje por resolución de problemas.
Aprendizaje por
descubrimiento
Las características propias del aprendizaje por
descubrimiento son:
- La actividad mental se basa en la experiencia
acumulada por la persona, por lo
que frente a un hecho o fenómeno se consideran
argumentos de orden empírico. - Se caracteriza por ser un método
de eficiencia muy
baja en lo que se refiere a la cantidad de tiempo
destinado para realizar una actividad de
aprendizaje. - La estructura
mental de un estudiante difícilmente reúne los
elementos conceptuales y actitudinales que le permitan
descubrir o redescubrir un principio o ley en forma
autónoma, por lo tanto se requiere orientación
metodológica del estudiante para alcanzar la meta de
aprendizaje propuesta.
De acuerdo con este enfoque, la actividad en clase
debería basarse en el planteamiento, análisis y resolución de situaciones
abiertas en las que el aprendiz pueda construir los principios y
leyes
científicas. Este sería el método ideal para
fomentar la adquisición de destrezas de pensamiento
formal que, a su vez, permitirían al alumno resolver casi
cualquier tipo de problema en prácticamente cualquier
área del conocimiento.
Además, encontrando sus propias soluciones a
los problemas, los estudiantes serían capaces de aprender
las cosas haciéndolas y ello haría más
probable que las recordaran. Por otra parte, se considera que la
implicación activa en el aprendizaje y el contacto directo
con la realidad redundarían en una mayor motivación.
El enfoque del aprendizaje por descubrimiento tiene
algunos aspectos positivos aprovechables en la enseñanza
de las ciencias experimentales. Por una parte, se presta atención al papel de los alumnos como
responsables de su propio aprendizaje. Se tiene en cuenta,
además, un aspecto del trabajo científico que a
menudo había sido olvidado en la enseñanza
tradicional de las ciencias: el aprender a descubrir. Esta
actividad continúa siendo una de las más graves
carencias de la formación en ciencias.
Hay que tener en cuenta que, como lo ilustra la Historia de la Ciencia,
una buena cantidad de descubrimientos se deben a observaciones
accidentales de fenómenos inesperados o a las
consecuencias afortunadas de errores de procedimiento.
Aprender a detectar situaciones anormales debería
ser uno de los logros más relevantes. Para que una
observación pueda considerarse anormal es
preciso conocer previamente cuáles no lo son, de
ahí la importancia de los conocimientos
específicos.
Aprendizaje por
recepción significativa
Se caracteriza por lo siguiente:
- La asimilación de un conocimiento ya elaborado
se apoya en tesis
inductivistas. Los conceptos son externos al estudiante y
él debe captarlos. - La actividad mental que se requiere para una
verdadera asimilación de conceptos implica relacionar y
diferenciar en forma integrada los conceptos
previos. - El establecimiento de relaciones entre los
conocimientos previos y el nuevo material de aprendizaje
presentado es un factor que conduce al logro de aprendizajes
significativos.
Los principios orientadores del constructivismo
son:
- Quienes aprenden construyen significados. No
reproducen simplemente lo que leen o lo que se les
enseña. En el constructivismo se confrontan las ideas y
preconceptos afines al tema de enseñanza, con el nuevo
concepto científico que se enseña. - Comprender algo supone establecer diferentes tipos de
relaciones entre los conceptos y teorías estudiadas. Los
fragmentos de información aislada son olvidados con
facilidad. - Todo aprendizaje depende de conocimientos previos. Se
apoya en la estructura conceptual de cada estudiante, parte de
las ideas y preconceptos que el estudiante trae sobre el tema
de clase. - Prevé el cambio conceptual que se espera de la
construcción activa del nuevo concepto y
su repercusión en la estructura mental. - Aplica el nuevo concepto a situaciones concretas y lo
relaciona con otros conceptos afines con el propósito de
ampliar su transferencia.
En la enseñanza constructivista se considera que
el aprendizaje humano es una construcción interior,
aún si el profesor acude
a una exposición
magistral, pues sólo será significativa si sus
conceptos encajan en los conceptos previos de los
estudiantes.
La idea de enseñanza transmisionista de un sujeto
activo (profesor) a otro pasivo (estudiante) no se puede concebir
ni siquiera en la educación tradicional, puesto que se ha
comprobado que la cabeza del estudiante nunca está
vacía.
El procesamiento interior de los diferentes mensajes que
le llegan al estudiante es inevitable, por este motivo la
enseñanza constructivista busca potenciar al máximo
ese procesamiento interior del estudiante.
El cambio conceptual consiste, en esencia, en modificar
las ideas previas de los estudiantes y sustituirlas por
las ideas y conceptos aceptados por la comunidad
científica. Se trata, fundamentalmente, de que los
estudiantes aprendan la ciencia
"correcta". Por ello, se insiste en la necesidad de ofrecer
oportunidades para que los estudiantes expresen sus ideas
alternativas.
Las ideas espontáneas (previas) se caracterizan,
en primer lugar, por ser casi siempre científicamente
incorrectas. Los investigadores de las ideas previas han
identificado algunas fuentes.
Parece que muchas ideas alternativas tienen su origen en la
experiencia cotidiana. El lenguaje
común, con su característica falta de
precisión, estaría en el origen de algunas ideas
espontáneas que son reforzadas por aprendizajes
inadecuados en el medio social o por los medios de
comunicación.
Los estudiantes desarrollan ideas sobre su mundo,
construyen significados para las palabras que se usan en ciencia
y despliegan estrategias para conseguir explicaciones sobre
cómo y por qué las cosas se comportan como lo
hacen.
Aprendizaje por
resolución de problemas
La resolución de problemas es una estrategia de
enseñanza que implica el desarrollo de
una serie de habilidades tanto en los profesores como en los
estudiantes. Los profesores deben ponerse en la tarea de buscar
situaciones problema que llamen la atención de los
estudiantes, entre tanto, los estudiantes pueden obtener muchos
beneficios al resolver problemas en clase de ciencias.
Al mejorar las habilidades para resolver problemas en
los estudiantes, mejorará el proceso de enseñanza
de las ciencias.
Además, la enseñanza debe involucrar otros
elementos diferentes a la aprehensión de conocimientos
científicos, como el desarrollo de aptitudes, capacidades,
autonomía y responsabilidad que formen en el individuo la
habilidad de resolver problemas por sí mismo, y que todos
estos elementos puedan ser desarrollados a través de la
resolución de problemas.
La enseñanza de las ciencias debe estar orientada
hacia la formación de actitudes e
intereses en los estudiantes, para hacer que ellos se interesen
por la ciencia, pero, a su vez, las actitudes positivas de los
estudiantes hacia las ciencias son un aspecto fundamental para
que aprendan los conocimientos científicos, si no existe
una buena disposición para el aprendizaje, esto se
convierte en una causa del fracaso de los estudiantes en esta
área del conocimiento.
La
investigación sobre el aprendizaje en el ser
humano
Actualmente se está llevando a cabo una gran
producción de trabajos científicos
sobre la mente y el cerebro, sobre
los procesos del
pensamiento y el aprendizaje, y los procesos neuronales que
ocurren durante estos procesos.
Todos los estudios e investigaciones que se han
realizado sobre la mente durante los últimos años
tienen importantes implicaciones para la educación. El
aumento de las investigaciones y las nuevas publicaciones
científicas han despejado el camino que conduce de la
investigación básica a la práctica
educativa.
Hasta hace treinta años, los profesores no le
prestaban mucha atención al trabajo de los
científicos cognitivos, y las investigaciones en este
campo se realizaban lejos de las aulas. Hoy, los investigadores
cognitivos trabajan más tiempo con los profesores y
someten sus teorías a prueba en las aulas.
La investigación en el aprendizaje sugiere que
hay nuevas formas de iniciar a los estudiantes en materias como
matemáticas, ciencias, historia y literatura; y estas formas
posibilitan que la mayoría de los estudiantes desarrolle
una profunda comprensión de estas materias de
estudio.
A finales de 1950, se hizo muy evidente la complejidad
de la comprensión en los seres humanos, y surgió un
nuevo campo de estudio llamado la ciencia cognitiva. Desde sus
comienzos, la ciencia cognitiva abordó el estudio del
aprendizaje con la ayuda de otras disciplinas como la antropología, la lingüística, la filosofía, la
psicología
del desarrollo, la ciencia de la computación y la neurociencia. Las nuevas
metodologías, herramientas
experimentales y formas de postular teorías hicieron
posible que los científicos comenzaran el estudio serio
del funcionamiento de la mente.
Uno de los aspectos más importantes de la
naciente ciencia del aprendizaje es el énfasis que hace en
el aprendizaje con comprensión. La nueva ciencia del
aprendizaje explica que las habilidades de los expertos para
recordar hechos y conceptos dependen en gran medida de la
cantidad de conocimientos que posean sobre la materia de
estudio, pero que es aún más importante tener
conectados y organizados esos conocimientos en torno a conceptos
importantes.
En otras palabras, se pretende que el
conocimiento que se posee sea conocimiento utilizable y
aplicable en otros contextos.
Los estudiantes llegan al aula de clase con una serie de
saberes, destrezas, creencias y conceptos previos que influyen
considerablemente en lo que perciben de su entorno, y en la forma
como organizan e interpretan el conocimiento nuevo adquirido. En
un sentido más general, la visión actual del
aprendizaje es que la gente construye conocimiento nuevo tomando
como base lo que ya sabe y cree.
Teniendo en cuenta la concepción de que el
conocimiento nuevo debe construirse a partir del conocimiento
preexistente, los profesores deberían prestar más
atención a las falsas creencias y a las versiones ingenuas
de conceptos con que los estudiantes llegan a abordar un tema de
estudio.
Los profesores deben partir de aquellas ideas, de tal
manera que ayuden a cada estudiante a lograr una
comprensión más madura, comprensión que el
profesor pretende que los estudiantes alcancen.
Hay mucha evidencia de que el aprendizaje se incrementa
cuando los profesores prestan atención a los saberes y
creencias con que los aprendices llegan al aula de clase; usan
estos conocimientos como punto de partida para la
instrucción nueva, y hacen un seguimiento constante de las
concepciones cambiantes de los estudiantes a medida que avanzan
en la instrucción.
En la medida en que los científicos
continúen estudiando el aprendizaje, seguirán
apareciendo nuevos procedimientos y
metodologías de investigación que probablemente
modifiquen las concepciones teóricas que se tienen
actualmente sobre el aprendizaje. El trabajo
científico abarca una gran cantidad de temas de la
cognición y la neurociencia en el aprendizaje, la memoria, el
lenguaje y el
desarrollo cognitivo.
El término ciencias cognitivas se refiere a un
conjunto de ciencias que incluye la computación, la
psicología, la lingüística, la
neuropsicología, y algunas otras. Las ciencias cognitivas
fueron creadas por investigadores que utilizan una variedad de
métodos
para estudiar un conjunto diverso de problemas, mediante
actividades teóricas, conceptuales y prácticas de
investigación.
La ciencia cognitiva estudia el contenido de la
información con la que se pretende razonar, entender,
conocer y aprender, haciendo énfasis en las
representaciones mentales de conocimientos específicos y
los procesos cognitivos que operan sobre tales representaciones
mentales.
Los estudiantes llegan a clase con esquemas mentales
desarrollados espontáneamente por medio del contacto con
los fenómenos de la vida diaria.
Estos esquemas mentales son muy distintos de los que
poseen los expertos, puesto que contienen concepciones ingenuas,
intuitivas, erróneas (que son llamadas concepciones
espontáneas, ingenuas o previas). Varios estudios han
demostrado que estas "concepciones previas" con las que llegan
los estudiantes a clase interfieren en el aprendizaje de nuevos
conceptos científicos, debido principalmente a que las
preconcepciones se encuentran muy aferradas a la estructura
conceptual de los estudiantes.
Como la memoria se
encuentra íntimamente asociada al aprendizaje,
consideremos dos tipos de
memoria. Por una parte, existe la memoria a corto plazo con
capacidad limitada a 6 o 7 fragmentos de información (el
"número mágico 7 ± 2" de Miller **). La
resolución de problemas y las operaciones de
cálculo
generalmente se ejecutan con la memoria a corto plazo. A esta
función
se le denomina "memoria operatoria".
Por otra parte, se encuentra la memoria a largo plazo
(llamada base de
datos), donde se almacena todo lo que se sabe acerca del
mundo.
Este tipo de memoria tiene como características
su capacidad aparentemente ilimitada y la dificultad para
recuperar la información almacenada. Pero a su vez es
destacable su alto grado de organización, ya que casi todo lo que se
sabe acerca de algo está relacionado de algún modo
con cada una de las cosas que se conocen.
** El "número
mágico 7 ± 2" de Miller
Se refiere a la capacidad de la memoria a corto plazo.
Esta memoria tiene una capacidad limitada a 7 fragmentos de
información (más o menos 2, según las
ocasiones) y una duración que oscila entre veinte y
treinta segundos. Esto quiere decir que podemos atender
simultáneamente a siete elementos totalmente nuevos y que
podemos retenerlos en la memoria durante el tiempo mencionado.
Pero, si no se utiliza ninguna estrategia para recordar la
información, no nos acordaremos de nada al cabo de cierto
tiempo.
García, José J. (2003). Didáctica de las ciencias:
resolución de problemas y desarrollo de la creatividad.
Bogotá, Colombia:
Cooperativa
Editorial Magisterio.
Flórez O., Rafael. (1994). Hacia una
pedagogía del conocimiento. Bogotá, Colombia:
McGraw – Hill.
González, Fredy E. Monografía: Las ciencias cognitivas como
contexto para interpretar las nuevas concepciones acerca del
aprendizaje.
Capítulo 1: El aprendizaje: de
especulación a ciencia. En, Cómo aprende la gente:
cerebro, mente, experiencia y escuela.
Publicado por la Editorial de la Academia Nacional de Ciencias de
Estados
Unidos. 2002.
http://www2.uah.es/jmc/webens/INDEX.html
Autor:
Ricardo López Acero
Licenciado en Biología y
Química