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.

 

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.

La teoría del procesamiento de la información

El enfoque con el que comienzan las teorías cognitivas del aprendizaje es el procesamiento de la información, que adopta la analogía del ordenador para estudiar y explicar el funcionamiento de la mente humana. La mente procesa la información, desde su entrada (input) hasta su salida (output), mediante una serie de procesos (recogida de información, procesamiento, almacenamiento, recuperación y uso de ella cuando sea necesario) que operan de manera sucesiva y secuencial:

teoria-procesamiento-informacionLa memoria es el principal proceso implicado en dicho procesamiento y el aprendizaje, desde este enfoque, consiste en el proceso de recepción, retención y recuperación de conocimientos. La mayoría de los modelos de la memoria, denominados modelos estructurales o modelos multialmacén, reconocen una serie de etapas o secuencias en el flujo de la información. Así, la información procedente del medio es recogida en la memoria sensorial, donde permanece un breve intervalo de tiempo, y pasa a la memoria a corto plazo, desde donde puede ser transferida a la memoria a largo plazo.

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El paso de información de un almacén a otro puede sufrir un decaimiento si no están presentes ciertos procesos de control.

La memoria sensorial

Los estímulos procedentes del medio inciden en los órganos sensoriales, activan los receptores y la información es almacenada en una estructura llamada registro sensorial o memoria sensorial. La persistencia de la información en la memoria sensorial es muy breve.

Este proceso está claramente influido por la atención, pues se trata de un proceso selectivo y de capacidad limitada. Entre los numerosos estímulos que nos rodean, sólo procesamos y transferimos aquellos sobre los que centramos nuestra atención. Nuestra capacidad perceptiva es limitada, y sólo las informaciones que llegan a la memoria y son consideradas significativas son seleccionadas. La percepción de estas informaciones implica dotarlas de un significado, en función de la información que ya se encuentra almacenada y organizada en la memoria.

La memoria a corto plazo o de trabajo

En la memoria de trabajo la información permanece temporalmente y se combina con los conocimientos de la memoria a largo plazo. Los contenidos y el tiempo que podemos mantenerlos en ella son reducidos, por lo que se limita a la información que estamos utilizando en el momento. La automatización de ciertas actividades o el agrupamiento de los estímulos nos permiten sacar un mayor provecho a la memoria de trabajo.

Para que la información pueda ser retenida por un intervalo de tiempo mayor, incluso indefinido, sería necesario recurrir a alguna estrategia, como el repaso o ensayo, que consiste en la repetición de la información de una manera más o menos rutinaria. Al aumentar el número de veces que se repite o ensaya se aumenta la probabilidad de que la información pase a la memoria a largo plazo.

La memoria a largo plazo

Algunas de las informaciones que recibe la memoria a corto plazo se pierden y otras son procesadas y transferidas a la memoria a largo plazo, en la que se produce el almacenamiento permanente de la información. Su capacidad es teóricamente ilimitada.

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La dificultad para recordar, en algunas ocasiones, es debida a la dificultad que se tiene en la recuperación de la información de la memoria.

Se distinguen las siguientes clases de memoria a largo plazo:

  • Memoria episódica: se refiere al almacenamiento de hechos, acontecimientos o experiencias personales que tuvieron lugar en un tiempo y en un lugar determinados. Por ejemplo, lo que ocurrió el día de mi cumpleaños, el primer día de clase…
  • Memoria semántica: se refiere al conocimiento de hechos o de conceptos relacionados con el lenguaje. Por ejemplo, conocer la estructura de una oración, distinguir un verbo de un sustantivo, que los helechos son plantas…
  • Memoria motórica o procedimental: se refiere a la información relativa a las habilidades motoras aprendidas mediante la práctica. por ejemplo, cómo se enciende un horno o se conduce un coche.

La información se almacena en la memoria de manera organizada mediante imágenes, redes semánticas o esquemas. Una red semántica o proposicional es un conjunto de unidades de información asociadas significativamente y organizadas de forma jerárquica. Sin embargo, cuando el número de unidades de información es muy elevado, la red semántica resultaría excesivamente compleja y se prefiere el modelo de los esquemas. Un esquema es una estructura organizada de conocimiento sobre un determinado tema y que constituyen modelos que describen determinadas situaciones o informaciones.

Entonces, ¿de qué manera se integran los nuevos conocimientos a la información ya almacenada en la memoria? En este proceso participan:

  • La elaboración, que consiste en añadir significado a la nueva información, relacionándola con la que ya tenemos registrada en nuestra memoria. La comprensión se produce al integrar y comparar la nueva información con nuestros propios esquemas y conocimientos. Debido a ello, es más fácil recordar el material que es elaborado durante el aprendizaje: en primer lugar, porque es una forma de repaso que facilita que la información sea almacenada en la memoria a largo plazo; y en segundo lugar, porque se activan y se establecen más vínculos entre conocimientos, de manera que se dispondrán de más rutas para llegar a ellos. Por supuesto, si los estudiantes elaboran la nueva información haciendo conexiones incorrectas o explicaciones mal dirigidas, todos estos errores se recordarán también.
  • La organización es el segundo elemento del procesamiento que mejora el aprendizaje. Es más sencillo aprender y recordar un material que está bien organizado. Colocar un concepto en una estructura ayudará a aprender y recordar lo mismo definiciones generales que ejemplos concretos, y cuando necesite la información la estructura servirá como guía para encontrarla.
  • El contexto es el tercer elemento que influye en el aprendizaje. Junto con la información se aprenden aspectos del contexto físico y emocional, lugares, habitaciones, cómo nos sentíamos cierto día, quién estaba con nosotros, etc. El recuerdo de la información será más sencillo si el contexto de recuperación es similar al original (la ejecución mejora si se estudia para un examen en condiciones similares a las de la prueba).

 

La modificación cognitivo-conductual de Meichenbaum

Cuando se aplican los métodos conductuales a la enseñanza (véase: análisis conductual aplicado) se observa que los estudiantes no suelen generalizar los aprendizajes a otras situaciones. Los principios puramente conductuales no son suficientes y la única forma de garantizar la generalización es la participación de los estudiantes en los procedimientos de cambio conductual.

La clave del éxito se encuentra en el automanejo, es decir, en el empleo por parte del propio individuo de los principios conductuales para la modificación de su conducta. Los estudiantes pueden participar en algunos o todos los pasos del establecimiento de un programa básico de cambio conductual, de manera que sean capaces de realizarlo por sí mismos en el futuro. Cada una de estas etapas se mencionan y detallan a continuación:

  • Establecimiento de metas. Concretar y comunicar las metas establecidas parece ser una de las claves de los programas de automanejo, pues repercute positivamente en un mayor desempeño. Los profesores pueden ayudar a elevar las metas de sus alumnos, que tienden a ser cada vez más bajas, reforzándolas y supervisándolas.
  • Registro y evaluación del proceso. El registro de actividad puede ayudar a clarificar y organizar la secuencia de tareas a seguir. La evaluación del proceso por el propio alumno (la autoevaluación) resulta más complicada pues exige valorar la calidad de su propio trabajo, pero puede ser apoyada con un seguimiento del profesor, que se encargará de reforzar los juicios acertados de sus estudiantes.
  • Autorreforzamiento. Consiste en ofrecerse a sí mismo consecuencias positivas de forma contingente a la realización de cierta conducta. Muchos autores consideran que reforzarse uno mismo por un trabajo bien hecho lleva a niveles de desempeño más altos que el simple establecimiento de metas y registro del progreso.

La participación de los estudiantes en su propio aprendizaje supone una aproximación cognitivo-conductual aplicada a la modificación de la conducta, en la que adquiere gran importancia el empleo de la autoinstrucción: los alumnos se guían, se hablan a sí mismos, repitiéndose los pasos que deben dar para realizar una determinada tarea.

En realidad, la modificación cognoscitivo-conductual de Meichenbaum tiene muchos más componentes que sólo enseñar a los alumnos a emplear la autoinstrucción. Los métodos de Meichenbaum incluyen también diálogo e interacción entre maestro y alumno, modelamiento, descubrimiento guiado, estrategias motivacionales, retroalimentación, adecuación cuidadosa de la tarea al nivel de desarrollo del estudiante y otros principios de la buena enseñanza.

 

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.

condicionamiento-operante

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.

teoria-procesamiento-informacion

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.