Del aprendizaje por descubrimiento a la indagación

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Las teorías cognitivas del aprendizaje se caracterizan por otorgar el protagonismo del aprendizaje al alumno, quien participa activamente en su construcción, relacionando los nuevos mensajes con las experiencias y conocimientos que tiene almacenados en la memoria. De esta manera, el papel del profesor ya no consiste en transmitir información, sino en facilitar y promover el aprendizaje cuyo contenido es construido por el propio alumno. De las teorías cognitivas del aprendizaje surgen algunos modelos de enseñanza especialmente útiles para el aprendizaje de nuevos conceptos y de relaciones entre conceptos. Entre estos, destacan el aprendizaje por descubrimiento de J. Bruner y la enseñanza expositiva de D. Ausubel.

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El aprendizaje por descubrimiento, basado en Dewey y Bruner, destaca la importancia de comprender la estructura de la materia que va a estudiarse, la necesidad del aprendizaje activo como base de la verdadera comprensión y el valor del razonamiento inductivo en el aprendizaje. Para ello, el profesor propone y orienta el aprendizaje, en el que el alumno realiza un descubrimiento guiado, que le permite componer y aprender nuevos conocimientos. Este modelo se extendió en los años 60 a partir de los programas Nuffield (en Gran Bretaña) o PSSC (en EEUU). Sin embargo, sus resultados no fueron los deseados y se comprobó que trasladaban una imagen deficiente de la ciencia. Se reveló como un modelo excesivamente centrado en el inductivismo científico, infravalorando la creatividad del trabajo científico, y una insistencia en la actividad autónoma de los alumnos, con escasa atención a los contenidos y las aportaciones de la epistemología moderna.

Por su parte, Ausubel propuso un modelo de enseñanza expositiva significativa, en el que el alumno debe relacionar la nueva información con los conocimientos previos que tiene almacenados en su estructura cognitiva. Sin embargo, si para Bruner el descubrimiento es la clave del aprendizaje, para Ausubel el aprendizaje es fundamentalmente receptivo: los conceptos, los principios y las ideas se presentan y se entienden, no se descubren. Este modelo reveló la importancia que tienen los esquemas cognitivos previos de los alumnos y la enorme dificultad que entraña modificarlos.

Dadas las dificultades señaladas, se plantearon modelos constructivistas que parten de los principios cognitivos, y además incorporan aportaciones de la pedagogía y la epistemología científica:

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Así surgieron algunos modelos enfocados a conseguir el cambio conceptual de los alumnos, y otros, especialmente interesantes, orientados a la resolución de problemas. La historia y la filosofía de la ciencia identificaron la similitud entre las ideas previas de los alumnos, derivadas del “sentido común”, y las concepciones precientíficas que fueron desplazadas por los conocimientos que aceptamos en la actualidad. Esta transición, que en la ciencia se produjo gracias a la combinación de la inventiva y la creatividad, con el rigor metodológico en el contraste de hipótesis, se plantea como una estrategia de aprendizaje que permite a los alumnos poner a prueba sus ideas intuitivas y remodelarlas por sí mismos en un cuerpo de conocimientos más amplio, complejo y coherente.

Los modelos de enseñanza basados en la resolución de problemas parten de una situación de conflicto a la que los propios alumnos intentan dar respuesta. En la misma línea se encuentran los modelos de aprendizaje por indagación, en los que el alumno pone a prueba sus ideas previas como hipótesis de una investigación, que han de plantear y diseñar por sí mismos. En este proceso, es el alumno quien cuestiona, reformula y consolida sus ideas (modifica sus estructuras cognitivas), elaborando explicaciones más consistentes y rigurosas, tan propias como las de partida. De esta manera, el conocimiento no tiene un origen externo, sino que ha sido construido por el propio alumno, facilitando su significación y afianzamiento. El profesor es un mero guía del proceso y actúa como portavoz de la comunidad científica, aportando los datos y conceptos que el alumno pueda necesitar en el proceso.

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Estas propuestas pretenden que los alumnos no sólo realicen modificaciones conceptuales, sino que también se produzcan cambios metodológicos y actitudinales, trasladando una imagen de la ciencia y del trabajo científico más realistas.

La eficacia del alumno en el aprendizaje

Los estudios e investigaciones sobre la manera o las condiciones en las que mejor aprenden los alumnos nos han proporcionado información muy valiosa para favorecer la eficacia del proceso de enseñanza-aprendizaje. Algunos aspectos a tener en cuenta son (Woolfolk, 1999):

  • Los alumnos aprenden cosas muy distintas de una misma lección.
  • El tiempo de aprendizaje académico es directamente proporcional al aprendizaje.
  • Las demostraciones y las ilustraciones favorecen el aprendizaje y el recuerdo del mismo.
  • Los conocimientos previos, incluidos los erróneos, influyen el aprendizaje que realizan los alumnos.

Entonces, ¿qué condiciones se deben cumplir para que el alumno realice un aprendizaje sólido y duradero? Básicamente son tres:

1. El estudiante debe tener recursos para aprender (medios personales , sociales y técnicos, apoyo familiar, experiencias relevantes).

2. El estudiante debe tener muchas oportunidades de aprender (dedicar tiempo a explicaciones, actividades, proyectos, dudas…).

3. El estudiante debe aprovechar esos recursos y oportunidades para aprender (atención e interés, relación con el profesor y los compañeros…).

Con estas consideraciones, debemos favorecer las condiciones que faciliten o mejoren el aprendizaje del alumno, al tiempo que el alumno sea consciente de su responsabilidad y participe en el mismo. Por ejemplo:

  • Favorecer que el alumno mantenga las expectativas, aclarando objetivos y fijando metas realistas y alcanzables.
  • Buscar maneras de que el alumno se interese y encuentre relevante el material de estudio.
  • Activar los conocimientos previos mediante preguntas previas, cuestionarios…
  • Proporcionar imágenes, diagramas y recursos que faciliten la comprensión.
  • Realizar esquemas, comparaciones o mapas conceptuales para asimilar y relacionar conceptos.
  • Fomentar la autoevaluación en los alumnos.

 

Modelos cognitivos de enseñanza: el aprendizaje por descubrimiento y la enseñanza expositiva

De las teorías cognitivas del aprendizaje surgen algunos modelos de enseñanza especialmente útiles para el aprendizaje de nuevos conceptos y de relaciones entre conceptos. Destacaremos el aprendizaje por descubrimiento de J. Bruner y la enseñanza expositiva de D. Ausubel:

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Modelos cognitivos de enseñanza. Fuente: elaboración propia.

El aprendizaje por descubrimiento de Bruner

Bruner considera que los alumnos tienen que aprender a descubrir por sí mismos, pues con ello se desarrolla la capacidad de aprender y pensar y se garantizará el uso eficaz de lo aprendido cunado sea necesario. En el aprendizaje por descubrimiento destaca la importancia de comprender la estructura de la materia que va a estudiarse, la necesidad del aprendizaje activo como base de la verdadera comprensión y el valor del razonamiento inductivo en el aprendizaje:

  • Adquirir y comprender la estructura de una materia implica que los alumnos perciban las ideas o los conceptos fundamentales debidamente relacionados entre sí, de manera organizada y significativa. Una adecuada estructuración de los contenidos hace que el aprendizaje sea más accesible para el alumno, su retención sea más fácil y duradera, permite una transferencia adecuada y efectiva y es un requisito para su aplicabilidad en la resolución de problemas dentro o fuera del aula.
  • Los estudiantes deben ser activos en su aprendizaje, es decir, tienen que identificar por sí mismos los principios fundamentales, en lugar de limitarse a asimilar los conocimientos que les transmite el profesor. De esta manera se logra un aprendizaje más atractivo, divertido y motivador.
  • El aprendizaje debe recurrir al razonamiento inductivo, de manera que el alumno descubra por sí mismo el principio general a partir de una serie de ejemplos (método de generación de reglas). La única condición necesaria es que el estudiante sea realmente capaz de descubrir por sí solo el principio que se le propone (se deben proponer metas alcanzables). La aproximación inductiva apela al pensamiento intuitivo de los estudiantes (descubrimiento en acción). Por desgracia, las prácticas educativas suelen desalentar el pensamiento intuitivo pues se castigan las conjeturas equivocadas y recompensan las respuestas seguras pero poco creativas.

Teniendo en cuenta las ideas anteriores, el profesor puede diseñar una secuencia de aprendizaje por descubrimiento a partir de las siguientes pautas:

1. La situaciación comenzaría con el planteamiento de una serie de preguntas desconcertantes o un problema que el alumno tenga que resolver, siempre que el concepto o principio que se pretende “descubrir” sea acccesible al estudiante.

2. El profesor debe ayudar y dirigir el proceso de descubrimiento (descubrimiento guiado): no se explica sino que se orienta al alumno en la dirección adecuada.

3. El profesor debe ofrecer retroalimentación para que el alumno sepa cuando adquirió el concepto.

4. A partir de los éxitos obtenidos, el profesor ayudará al alumno a enfrentarse a otros problemas que hagan posible su adquisición de conocimientos y que desarrollen su capacidad de descubrimiento.

El descubrimiento guiado es el método de aprendizaje más adecuado tanto en primaria como secundaria, y sólo en preescolar el descubrimiento no guiado ofrece buenos resultados. Sin embargo, no siempre está indicado, ya que si los alumnos no disponen de conocimientos básicos del tema probablemente no sepan aplicar estrategias para solucionar el problema, lo que podría generarles confusión y frustración

La enseñanza expositiva de Ausubel

Al igual que Bruner, Ausubel piensa que la gente aprende cuando organiza la nueva información por jerarquías o en sistemas de codificación. Sin embargo, si para Bruner el descubrimiento es la clave del aprendizaje, para Ausubel el aprendizaje es fundamentalmente receptivo: los conceptos, los principios y las ideas se presentan y se entienden, no se descubren.

Ausbel defiende un aprendizaje por recepción, que progresa deductivamente, de lo general a lo particular (método de generación de ejemplos a partir de reglas). Para fomentar el aprendizaje significativo más que el receptivo mecánico, propuso el modelo de enseñanza expositiva, con el que los maestros presentan los materiales de forma organizada y secuenciada. Para que se produzca lo que denomina un aprendizaje significativo, el alumno debe relacionar la nueva información con los conocimientos previos que tiene almacenados en su estructura cognitiva.

La enseñanza expositiva es más apropiada cuando se quieren enseñar relaciones entre conceptos que los alumnos conocen, para alumnos que se encuentran terminando la primaria y en secundaria, ya que el método requiere que los alumnos manipulen mentalmente las ideas.

 

Los mapas conceptuales

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Ideados por Novak en la década de los 70, los mapas conceptuales son una herramienta empleada para representar gráficamente conceptos y las relaciones significativas que existen entre ellos.

Son una buena forma de ayudar al profesor a organizar el conocimiento para enseñarlo, y de ayudar a los alumnos a hallar conceptos y principios cruciales en las clases, en las lecturas y en otros materiales de instrucción.

Características de los mapas conceptuales

  • Tienen su fundamento en la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel: el aprendizaje debe comenzar con los conceptos más generales y seguir con los conceptos subordinados, secuenciados en función de su detalle y especificidad.
  • Son un instrumento para representar, de un modo gráfico y esquemático, un conjunto estructurado de conocimientos.
  • Constan de conceptos específicos y nexos relacionales.
  • La representación de las relaciones entre los conceptos se hace de un modo jerárquico, de lo más general a lo más específico.
  • Centran la atención en la estructura fundamental de los contenidos, en los conceptos y proposiciones esenciales de un tema de aprendizaje.
  • Estimulan la flexibilidad de pensamiento: permiten estructurar los conocimientos de manera distinta en función de los conceptos y de las relaciones que se quieren destacar.
  • Sirven como instrumento de evaluación.

 

El método inductivo como estrategia de aprendizaje

La inducción es una forma de razonamiento en la que, a partir de determinadas experiencias u observaciones particulares, se extrae una ley o principio general común a todas. Al contrario que en la deducción, en la inducción se va de lo particular a lo general.

El método inductivo puede emplearse como eficaz estrategia de aprendizaje, ya que se basa en la experiencia e involucra al alumno plenamente en el proceso:

  • El alumno observa (directa o indirectamente) los objetos, hechos o fenómenos tal y como se presentan en la realidad.
  • El alumno compara y establece similitudes o diferencias entre los objetos, hechos o fenómenos observados.
  • El alumno razona y selecciona los elementos comunes a todos ellos (abstracción).
  • El alumno generaliza las características de los objetos, hechos o fenómetos observados a todos los de su misma naturaleza.

Por ejemplo, un profesor mostrará una serie de imágenes de vegetales, seleccionadas previamente, a sus alumnos. Antes de eso, habrá dividido la pizarra en tres partes: en una irá escribiendo los ejemplos, en otra los contraejemplos y en la última las hipótesis de sus alumnos. Cada imagen representará un ejemplo o un contraejemplo. Según donde la escriba el profesor en la pizarra los alumnos irán emitiendo hipótesis de lo que pueden ser, a partir de las características comunes de los ejemplos. Los contraejemplos permitirán descartar características, hasta que finalmente se llega al concepto buscado.

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Fuente: Woolfolk (1999)

Como son los alumnos los que observan, comparan e indican las características comunes, mejorarán su capacidad para describir el concepto final. Además, se evitará la sobregeneralización, ya que durante el proceso han aprendido a discriminar aquello que no entra dentro de la definición del término.

Este método fomenta en los estudiantes la construcción y la comprensión de conceptos y la práctica de las destrezas de pensamiento.

 

 

 

Estrategias de desarrollo del conocimiento en el aprendizaje

El conocimiento es el resultado o la suma de los aprendizajes. Para la comprensión y el recuerdo, puede ser más importante contar con una buena base de conocimientos que tener buenas estrategias de aprendizaje, si bien es aun mejor si uno posee ambas.

En general, se distinguen los siguientes tipos de conocimiento:

  • Conocimiento declarativo: se corresponde con la información verbal que puede manifestarse con palabras. Básicamente, consiste en “saber de algo”, desde lo más general a lo más específico.
  • Conocimiento procedimental: consiste en aplicar lo que se sabe, es decir, en “saber hacer algo”.
  • Conocimiento condicional: son estrategias cognitivas que permiten “saber cuándo y por qué” aplicar los conocimientos declarativos o procedimentales.

Por ejemplo, a pesar de que en muchos libros de matemáticas explican cómo resolver integrales (conocimiento declarativo), quizá no seamos capaces de hacerlo (conocimiento procedimental) o no sepamos de qué manera aplicar determinados recursos para facilitar su resolución (conocimiento condicional).

Analizaremos por separado el desarrollo del conocimiento declarativo y el procedimental, sin olvidar que el aprendizaje real es general y está relacionado.

Desarrollo del conocimiento declarativo

Para la corriente del procesamiento de información, la adquisición del conocimiento declarativo requiere integrar nuevas ideas con la información que ya se posee y construir el entendimiento. Es por ello que se aprende más y mejor cuando se tiene una buena base de conocimientos en el área que estudia. Pero los estudiantes no siempre tienen una buena base de conocimientos y necesitan servirse de ciertas estrategias de aprendizaje cuando encuentran un material desconocido o problemas nuevos. ¿Cuáles son estas estrategias? Entre ellas encontramos la memorización mecánica, las estrategias mnemotécnicas y los métodos que parten del significado.

Memorización mecánica

Aunque no debe abusarse de la memorización, en ocasiones es necesario hacerlo (por ejemplo, si constituye la base de otro aprendizaje).

Al memorizar listas de palabras o números similares es probable que recordemos los primeros y los últimos pero olvidemos los centrales. Esto se conoce como efecto de posición serial, y puede prevenirse descomponiendo la lista en segmentos más cortos, mediante el aprendizaje de las partes, ya que esto supone que habrá menos elementos intermedios que puedan olvidarse.

Otra estrategia para memorizar una selección o lista larga es la práctica distribuida. Estudiar por un periodo prolongado en lugar de hacerlo por periodos breves con tiempos intermedios de descanso se conoce como práctica masiva. La práctica distribuida da más tiempo para un procesamiento más profundo y la oportunidad de pasar la información a la memoria a largo plazo.

Mnemónicos 

Son procedimientos sistemáticos para mejorar la memoria, por ejemplo:

  • Método de los loci (plural de locus, lugar): hay que imaginarse un sitio muy familiar, como la propia casa, y elegir determinadas localizaciones dentro de ellas a las que se les va asociando cada uno de los elementos de la lista que se quiere recordar.
  • Mnemónicos tipo gancho: se basan en la asociación de palabras o hechos con palabras clave.
  • Anagramas o siglas: consisten en juntar las iniciales en una sola palabra más fácil de recordar, o en crear una frase con ellas.
  • Cadena de mnemónicos: consisten en asociar un elemento de una serie con el siguiente.
  • Método de las palabras claves: sistema para asociar nuevas palabras
    o conceptos con palabras claves de sonido similar.

Asignación de significado

Quizá sea el mejor método para facilitar el aprendizaje en los alumnos y pretende que el contenido sea tan significativo para los alumnos como sea posible. Para ello es recomendable emplear un vocabulario que tenga sentido para el estudiante, presentar los nuevos términos con palabras o ideas más familiares, organizar bien las lecciones de manera que todas ellas estén bien relacionadas, usar muchos y variados ejemplos…

Desarrollo del conocimiento procedimental y condicional

Destrezas básicas automatizadas

Muchos procedimientos pueden convertirse en rutinas que pueden aplicarse de manera automática sin plantear muchas exigencias a la memoria de trabajo. En la adquisición de una destreza automatizada distinguimos tres etapas:

  • Etapa cognitiva: aprendizaje inicial de una destreza automatizada cuando confiamos en los métodos generales de resolución de problemas para dar sentido a los pasos o procedimientos.
  • Etapa asociativa: pasos de un procedimiento que se combinan o “agrupan” en unidades mayores.
  • Etapa autómata: fase final en la que el procedimiento se perfecciona y se vuelve automático.

Para que los profesores ayuden a sus alumnos en estas etapas de automatización de destrezas, es conveniente, en primer lugar, tener en cuenta los conocimientos previos requeridos para su realización. En segundo lugar, la práctica con retroalimentación permite formar asociaciones, reconocer de manera automática las señales y combinar pequeños pasos en reglas más grandes de condición-acción o producciones. Incluso desde la primera etapa, algo de esta práctica debería incluir una versión simplificada del proceso entero en un contexto real. La práctica en contextos reales ayuda a los estudiantes a aprender no sólo cómo realizar una destreza, sino también por qué y cuándo.

Estrategias específicas al dominio

Son las destrezas aplicadas de manera consciente de organización de los pensamientos y acciones para alcanzar una meta. Para apoyar este aprendizaje, los maestros deben ofrecer oportunidades para la práctica en muchas situaciones diferentes; por ejemplo, practicar la lectura en diarios, etiquetas de paquetes, revistas, libros, cartas, manuales de operación, etc.

Introducción a las teorías del aprendizaje

El aprendizaje es un cambio relativamente permanente en el conocimiento o en la conducta de un individuo que se produce por la experiencia, es decir, por la interacción de una persona con su entorno.

Las principales explicaciones del aprendizaje pueden agruparse, fundamentalmente, en dos grupos, las conductistas y las cognitivas, ligadas a los dos grandes enfoques que han dominado, sucesivamente, el panorama de la psicología desde las primeras décadas del siglo XX.

Las teorías conductuales del aprendizaje suponen que éste conduce a un cambio en la conducta y otorgan especial importancia a los efectos de los acontecimientos externos sobre el individuo. El conductismo fue la corriente dominante desde los años 20 a los años 60.

Las teorías cognitivas del aprendizaje consideran que el aprendizaje es una actividad mental que no puede observarse de manera directa y conceden un papel primordial en el aprendizaje a los procesos del pensamiento y se preocupan por la forma en que estos procesos determinan la conducta de los individuos. El paradigma cognitivo fue desplazando al conductismo desde la década de los años 60.

A medio camino entre ambos extremos nos encontramos con el modelo interaccionista, que recoge ideas de las explicaciones conductistas y de las explicaciones cognitivas, y considera tanto las influencias del entorno como las internas del individuo.

Teorías conductuales del aprendizaje

Las teorías conductuales del aprendizaje suponen que éste conduce a un cambio en la conducta y otorgan especial importancia a los efectos de los acontecimientos externos sobre el individuo .

Según la psicología conductista, toda conducta se explica por la relación existente y observable entre los estímulos y las respuestas que de ellos se derivan, relegando aquellos procesos mentales no observables como el pensamiento, la percepción o la memoria.

Los conductistas consideran que los individuos nacen como lienzos en blanco, con unos pocos reflejos, y que, a partir de ellos, debe instalarse toda la conducta. Así, el individuo es un sujeto pasivo o, a lo sumo, un sujeto reactivo frente al estímulo o situación externa. Fueron acérrimos defensores de las posiciones ambientalistas o situacionistas, especialmente en los primeros momentos, con J. B. Watson como principal figura:

Dadme una docena de niños sanos, bien formados y un mundo apropiado para criarlos, y garantizamos convertir a cualquiera de ellos en un médico, un abogado, un artista, un pordiosero o un ladrón, independientemente de los talentos, inclinaciones, tendencias, habilidades, vocaciones y razas de sus ascendientes. 

Dentro del conductismo aparecen distintas teorías del aprendizaje, denominadas teorías E-R (estímulo-respuesta), para las cuales todo aprendizaje se reduce a un proceso de condicionamiento, que se divide en dos categorías principales:

  • El condicionamiento clásico (sin reforzamiento), que se fundamenta en la contigüidad entre estímulo y respuesta, es decir, en la asociación aparejada entre ambos, de manera que los animales y los seres humanos aprendemos a responder de una manera automática a los estímulos. En este ámbito destacan las teorías de Pavlov.
  • El condicionamiento operante, que introduce el reforzamiento en el proceso de aprendizaje, según el cual la consecuencia asociada a la respuesta incrementa o reduce la probabilidad de que se produzca de nuevo. La figura más representativa es Skinner.

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No obstante, a pesar de sus muchas y valiosas aportaciones al campo de la enseñanza (análisis conductual aplicado o los modelos conductuales de enseñanza), las explicaciones conductistas no satisfacen por completo, por considerar el aprendizaje un proceso de adquisición de respuestas en el que se dejan de lado los procesos cognitivos.

Teorías interaccionistas del aprendizaje

Es el caso del aprendizaje observacional de Bandura, que se produce por observación o imitación del comportamiento de otra persona o modelo (teoría del aprendizaje social):

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Por un lado, reconoce la importancia de las consecuencias o el reforzamiento del conductismo, pero también la influencia que ejerce la interpretación cognitiva que el individuo realiza de los acontecimientos y sus propias expectativas. Este planteamiento también se plasma en la aproximación cognitivo-conductual de modificación de la conducta de Meichenbaum, muy cercano a las teorías individualistas, pues remarca la participación del estudiante en su propio aprendizaje.

Teorías cognitivas del aprendizaje

Si para los conductistas los sujetos aprenden respuestas, para los cognitivos los individuos son sujetos activos que adquieren nuevas estructuras cognitivas que procesan la información para transformarla en una determinada respuesta.

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Teoría del procesamiento de la información

El salto del conductismo al cognitivismo se inicia con la teoría del procesamiento de la información, que considera a la mente humana como un sistema de procesamiento simbólico que convierte los datos sensoriales en estructuras simbólicas (proposiciones, imágenes o esquemas mentales) y luego procesan tales estructuras de forma que el conocimiento pueda mantenerse y recuperarse de la memoria. El aprendizaje conduce a modificaciones en las estructuras simbólicas internas. Sin embargo, no se desprende del todo de los principios mecanicistas, pues el alumno sigue siendo un mero receptor de los contenidos que recibe del profesor. De ella se extraen interesantes estrategias para el desarrollo de los conocimientos y el aprendizaje.

En el procesamiento simbólico, el mundo exterior se ve como una fuente de datos, pero una vez que las sensaciones han sido percibidas e ingresado en la memoria de trabajo, se asume que las tareas importantes tienen lugar “dentro de la cabeza”. Estas ideas sobre el aprendizaje son puestas en tela de juicio por la teoría constructivista y del aprendizaje situado. Según estas teorías, surgidas a finales de los años 60 y principios de los 70, el aprendizaje no es una asimilación mecánica sino que es una construcción o elaboración que el individuo realiza activamente relacionando los nuevos contenidos con los contenidos o experiencias que previamente posee. A partir de esta nueva concepción, surgen algunos modelos de enseñanza como el aprendizaje por descubrimiento de Bruner o el aprendizaje significativo de Ausubel.