La estructuración del proceso de enseñanza y la investigación sobre el aprendizaje en el ser humano

Enviado por Ricardo Lopez

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.

Constructivismo

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.

Cambio conceptual

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.

Las ciencias cognitivas

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.

BIBLIOGRAFÍA

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