Estrés en la educación

3 septiembre, 2018 6 comentarios

Si un profesor en un momento crítico de nuestra educación, o una persona amada en un momento decisivo de nuestro desarrollo emocional, nos somete con frecuencia a los agentes estresantes incontrolables que le son propios, es probable que crezcamos con la distorsionada creencia de que somos incapaces de aprender o de que no tenemos posibilidades de ser amados.
                                                       Robert Sapolsky

Cuenta la gran neurocientífica Sonia Lupien que la mejor forma para empezar a combatir el estrés es entender realmente qué significa. La gran mayoría de las personas consultadas lo asocia a la presión temporal, es decir, cree que nos sentimos estresados cuando no disponemos del tiempo necesario para hacer todas las cosas que queremos en el periodo reservado para ello. Y, como consecuencia de ello, la gran mayoría cree que los adultos estamos más estresados que las personas de la tercera edad o los niños. Sin embargo, los estudios revelan que tanto los cerebros envejecidos como los cerebros en desarrollo son mucho más vulnerables al estrés (Lupien, 2012), algo especialmente relevante en la infancia y en la adolescencia y que tiene, por supuesto, grandes implicaciones educativas.

¡Lucha o huye!
En la actualidad, una de las grandes amenazas para nuestro bienestar es el estrés. Evidentemente, todos lo sufrimos y resulta imprescindible para nuestra supervivencia. Aunque los problemas reales aparecen cuando es demasiado intenso o frecuente. ¿Pero qué ocurre realmente en el cerebro y, por extensión, en el organismo? Analicémoslo de forma simplificada.
La investigación neurocientífica revela que cuando el cerebro detecta una amenaza, activa, a través de la amígdala, el llamado eje hipotalámico-hipofisario-adrenal (HHA). Como consecuencia de ello, el hipotálamo produce una hormona (CRH u hormona liberadora de corticotropina) que activa la hipófisis (o glándula pituitaria). Esta glándula produce otra hormona (ACTH u hormona adrenocorticotropa) que viaja por el torrente sanguíneo y activa las glándulas suprarrenales, localizadas encima de los riñones, que liberan adrenalina y cortisol, la llamada hormona «del estrés» (Lupien et al., 2009; ver figura 1).
Figura 1

La liberación de estas hormonas nos permite afrontar la amenaza, básicamente, de dos formas diferentes: luchando o huyendo. Así se prepara al organismo para actuar con la correspondiente movilización de energía, por lo que se incrementa el ritmo cardiaco, aumenta la presión arterial, se inhibe la digestión, etc. Todo esto es necesario para la supervivencia. El problema reside cuando se prolongan en el tiempo estas respuestas fisiológicas de estrés perjudicando el funcionamiento cardiovascular, inmunitario o endocrino de nuestro organismo y, por supuesto, nuestro cerebro, especialmente regiones que intervienen en el aprendizaje, la empatía y su buen funcionamiento ejecutivo, como el hipocampo (cuenta con muchos receptores de la hormona cortisol), la amígdala o la corteza prefrontal. Y esto es muy importante en la infancia temprana, en la que la gran plasticidad cerebral conlleva una mayor vulnerabilidad.

Pobre cerebro
Algunos de los descubrimientos más significativos sobre los efectos del estrés crónico en el cerebro provienen de estudios con ratas y ratones, mamíferos con cierta vida social con los que compartimos muchas propiedades fisiológicas y genéticas. Ya hace un tiempo que se han demostrado los efectos dañinos sobre el eje HHA que provoca la separación maternal de las crías por periodos largos. Cuando estas crías llegan a adultas, ante situaciones de estrés, producen mayor cantidad de corticosterona (el equivalente en ratas al cortisol) y permanece más tiempo en la sangre que en animales que tuvieron una crianza normal (Liu et al., 1997). También se han identificado modificaciones epigenéticas, difícilmente reversibles, en ratas que han padecido abusos en la infancia que hacen que sus receptores de glucocorticoides -los cuales ayudan a resistir el estrés- no funcionen bien. Ello está asociado a trastornos conductuales que les hace cometer más abusos en la adultez o a una mayor predisposición a padecer depresiones (McGowan et al., 2009). Este tipo de trastornos conlleva patologías en las regiones cerebrales que comentábamos en el apartado anterior. Por ejemplo, se han identificado alteraciones en la flora intestinal asociados a trastornos conductuales que afectan directamente a la amígdala debido al estrés generado por la separación de las crías tras el nacimiento (De Palma et al., 2015). Y lo más importante de todo es que estas investigaciones coinciden con otras realizadas con niños que han sufrido abandono o abusos siendo bebés o en la infancia temprana (Bick y Nelson, 2016). Junto a esto, los altos niveles de estrés existente en los entornos socioeconómicos más desfavorecidos podrían explicar las limitaciones en el desarrollo normal del cerebro infantil, especialmente en regiones que son fundamentales para el lenguaje, la memoria o el funcionamiento ejecutivo (Noble et al., 2015; ver figura 2). Las madres que provienen de estos entornos más precarios presentan mayores niveles de cortisol, al igual que sus hijos, pudiendo existir una influencia indirecta entre padres e hijos.
Figura 2

Se han realizado también estudios longitudinales con niñas y niños que fueron víctimas de negligencia y de abuso de forma continuada en la infancia. Y se ha identificado un mayor riesgo de padecer déficits cognitivos, dificultades sociales y emocionales y trastornos mentales, así como enfermedades físicas (Danese et al., 2009). ¡Qué importante es la educación infantil!

Cebras sin úlceras
La investigación científica de los últimos años ha identificado algunas características de las situaciones que provocan estrés (Lupien, 2012): la novedad, la impredecibilidad, la sensación de falta de control y la percepción de amenaza para nuestra personalidad. La vida social parece ser una fuente de estrés importante y eso también está vinculado al proceso de evaluación que realizamos de las situaciones que, en definitiva, es lo que nos va a diferenciar de otros animales porque, más allá de las situaciones físicas, los humanos podemos activar las respuestas de estrés pensando en las causas que lo originan y generando así expectativas perjudiciales.
El entorno en el que hemos crecido y en el que vivimos parece influir en la tolerancia al estrés. Por ejemplo, en un estudio (Lederbogen et al., 2011) se comprobó que el nivel de activación de la amígdala de los participantes dependía del tamaño de la ciudad en la que residían, una prueba más de que los entornos rurales inciden positivamente sobre el funcionamiento cerebral (ver figura 3). Y no solo eso, sino que la activación de la corteza cingulada anterior, implicada en la atención ejecutiva, estaba asociada al tiempo que había vivido la persona en una ciudad durante su infancia, lo que sugiere la incidencia de las experiencias pasadas en la capacidad de gestionar el estrés.
Figura 3

En cuanto a la incidencia sobre el aprendizaje de la novedad o la impredecibilidad y su vinculación al estrés, todo parece indicar que el término medio es el adecuado. Un cierto nivel de estrés es necesario, e incluso beneficioso, porque activa circuitos cerebrales que controlan la atención o la memoria y evitan el aburrimiento. Pero para que el aprendizaje sea óptimo, el nivel de estrés no puede ser excesivo, porque ello puede provocar ansiedad o agotamiento (Sapolsky, 2015; ver figura 4). Ello sugiere la importancia de flexibilizar las estrategias educativas alternando de forma adecuada la novedad con los buenos hábitos. Sin olvidar que el sueño se ve perjudicado en situaciones de estrés y es imprescindible en el proceso de consolidación de las memorias.

Figura 4

Cuestión de sexos
Los estudios revelan diferencias significativas entre sexos ante el estrés que tienen implicaciones educativas (Lupien, 2012). Por ejemplo, los hombres producen mucho más cortisol ante situaciones estresantes, especialmente ante aquellas asociadas al éxito, mientras que las mujeres parece que se estresan más ante situaciones de rechazo social. Asimismo, sabemos que una gran protección ante estas situaciones las brinda el apoyo social. Pues bien, los hombres sufren menos estrés en compañía de sus parejas, algo que no pasa cuando les acompaña su mejor amigo. Sin embargo, eso no ocurre con las mujeres (incluso se estresan más) porque ellas reducen la respuesta al estrés en compañía de otra mujer y eso ocurre solo en compañía de un hombre si existe contacto físico (un masaje, por ejemplo) y no a través de la comunicación verbal.
Relacionado con lo anterior, entre los adolescentes, la aceptación social guarda una relación directa, aunque inversa, con el estrés. Las chicas más populares presentan mayores niveles de estrés mientras que esa situación se da entre los chicos menos reconocidos.

Estrés en el aula
Situaciones estresantes perjudiciales para el aprendizaje pueden originarse tanto en el alumnado como en el profesorado. De hecho, recientemente se ha demostrado que el estrés del docente (burnout) provoca un contagio emocional negativo en el aula, al incrementar los niveles de cortisol de los estudiantes (Oberle y Schonert-Reichl, 2016), algo parecido a lo que ocurre entre familias e hijos que pertenecen a entornos socioeconómicos desfavorecidos. Y es que, como siempre supimos, el contagio emocional puede ser positivo o negativo. ¡Dichosas neuronas espejo!
La pregunta que nos planteamos es: ¿Cuáles son las situaciones que provocan un estrés perjudicial entre el alumnado? Las respuestas pueden ser variadas, desde la presión por los resultados académicos, situaciones de acoso escolar,… hasta el mero hecho de cursar determinadas materias. Es el caso, por ejemplo, de las matemáticas, una disciplina que llega a provocar situaciones de ansiedad hasta en estudiantes de solo 6 años de edad (Ramírez et al., 2016), los cuales muestran una mayor activación de la amígdala (ver figura 5). Así de triste. Por cierto, en la etapa de la adolescencia, en la que sabemos que existe una gran reorganización del cerebro que lo puede hacer más vulnerable a muchas situaciones, se ha comprobado que los estudiantes que muestran ansiedad ante las matemáticas obtienen mejores resultados en los exámenes si escriben sobre sus sentimientos y preocupaciones durante diez minutos antes de realizar las pruebas (Ramírez y Beilock, 2011). Y también se ha comprobado la utilidad de realizar unos ejercicios de respiración para relajar a los estudiantes estresados ante las pruebas escritas (Brunyé et al., 2013).

Figura 5

Implicaciones educativas
Queda claro que uno de los grandes enemigos de la educación es el estrés (el crónico, no el puntual, como ya hemos comentado). ¿Qué podemos hacer, en la práctica, para combatirlo?
Sabemos que las situaciones de ansiedad o de estrés perjudicial se ven claramente disminuidas cuando los estudiantes van contentos a la escuela (también los profesores, por supuesto), se fomentan las buenas relaciones sociales, se suministran retos adecuados en los que confluyen adecuadamente la sorpresa con los buenos hábitos, el aprendizaje está directamente vinculado a las situaciones cotidianas, se tiene en cuenta la individualidad y en donde, en definitiva, el alumnado es un protagonista activo de su aprendizaje.
En lo referente al último comentario, la investigación neurocientífica revela que la actividad física regular constituye una de las mejores estrategias para combatir el estrés inadecuado o esas situaciones conocidas, especialmente en la adolescencia, en las que aparecen los tan temidos bloqueos o apagones emocionales. Y es el que el propio cuerpo, a través de los mecanismos que utiliza para reestablecer el equilibrio, puede ser nuestro mejor aliado para reducir las hormonas de estrés, ya sea a través del deporte, la música, la respiración, etc. En el caso del movimiento entre adolescentes, 15 minutos realizando ejercicio fuera del aula les hace reducir las concentraciones de cortisol y desenvolverse mejor en pruebas de memoria de trabajo que los que han estado sentados en el aula, algo especialmente relevante para aquellos estudiantes con mayores dificultades ante este tipo de pruebas (Budde et al., 2010; ver figura 6).
Figura 6

Otras estrategias que se conocen para combatir el estrés perjudicial y que, en definitiva, sirven para cultivar la resiliencia (lo opuesto al estrés, no la relajación), están vinculadas al desarrollo de habilidades de afrontamiento, el optimismo, el humor, el apoyo social o el altruismo, por ejemplo. Todas ellas están enmarcadas en la educación emocional, la gran clave para la mejora educativa que, en el aula, siempre parte de la formación del profesorado. Sin olvidar el papel fundamental que desempeñan las familias en el proceso. Una educación en la que participamos todos (imprescindible en casos de acoso escolar, por ejemplo), que va más allá de lo cognitivo planteándose desde, en y para la vida y en la que se asume la necesaria mentalidad de crecimiento entre todos los integrantes de la comunidad. Porque, tal como ha demostrado un estudio reciente, cuando los estudiantes creen que pueden mejorar sus capacidades soportan mejor el estrés, lo cual tiene una incidencia directa en el aprendizaje (Lee et al., 2018). Cuando en el aula se respira un clima emocional positivo, el alumno se encuentra seguro porque sabe que se asume con naturalidad el error, se fomenta un aprendizaje activo en el que se sabe protagonista, se suministran retos adecuados y existen siempre expectativas positivas por parte del profesorado hacia su alumnado, con lo que se evitan esas etiquetas tan contraproducentes para el aprendizaje.
Como dice nuestro compañero, el neurocientífico David Bueno (2017): “Viva el placer y la motivación, muera el estrés crónico”. Así aprendemos más y mejor.
Jesús C. Guillén

 

Referencias:
1. Bick J., y Nelson C. A. (2016). Early adverse experiences and the developing brain. Neuropsychopharmacology 41(1), 177-196.
2. Brunyé, T. T. et al. (2013). Learning to relax: evaluating four brief interventions for overcoming the negative emotions accompanying math anxiety. Learning and Individual Differences 27, 1–7.
3. Budde H. et al. (2010). Steroid hormones in the saliva of adolescents after different exercise intensities and their influence on working memory in a school setting. Psychoneuroendocrinology 35, 382– 391.
4. Bueno, D. (2017). Neurociencia para educadores. Barcelona: Octaedro.
5. Danese A. et al. (2009). Adverse childhood experiences and adult risk factors for age-related disease: depression, inflammation, and clustering of metabolic risk markers. Archives of Pediatrics & Adolescent Medicine 163(12), 1135-1143.
6. De Palma G. et al. (2015). Microbiota and host determinants of behavioural phenotype in maternally separated mice. Nature Communications 6:7735.
7. Lederbogen F. et al. (2011). City living and urban upbringing affect neural social stress processing in humans. Nature 474 (7352), 498-501.
8. Lee H. Y. et al. (2018). An entity theory of intelligence predicts higher cortisol levels when high school grades are declining. Child Development: https://doi.org/10.1111/cdev.13116
9. Liu D. et al. (1997). Maternal care, hippocampal glucocorticoid receptors, and hypothalamic-pituitary-adrenal responses to stress. Science 277(5332), 1659-1662.
10. Lupien S. et al. (2009). Effects of stress throughout the lifespan on the brain, behaviour and cognition. Nature Reviews Neuroscience 10, 434-445.
11. Lupien, S. (2012). Well stressed: Manage stress before it turns. John Wiley & Sons.
12. McGowan P. O. et al. (2009). Epigenetic regulation of the glucocorticoid receptor in human brain associates with childhood abuse. Nature Neuroscience 12(3), 342–348.
13. Noble K. G. et al. (2015). Family income, parental education and brain structure in children and adolescents. Nature Neuroscience 18(5), 773-778.
14. Ramirez G., y Beilock S. L. (2011). Writing about testing worries boosts exam performance in the classroom. Science 331, 211-213.
15. Ramírez G. et al. (2016). On the relationship between math anxiety and math achievement in early elementary school: The role of problem solving strategies. Journal of Experimental Child Psychology 141, 83-100
16. Oberle E., y Schonert-Reichl K. A. (2016). Stress contagion in the classroom? The link between classroom teacher burnout and morning cortisol in elementary school students. Social Science Medicine 159, 30-37.
17. Sapolsky, R. (2008) ¿Por qué las cebras no tienen úlcera?: La guía del estrés. Madrid: Alianza Editorial.
18. Sapolsky R. M. (2015). Stress and the brain: individual variability and the inverted-U. Nature Neuroscience 18(10), 1344-1346.
19. Young C. B. et al. (2012). The neurodevelopmental basis of math anxiety. Psychological Science 23(5), 492–501.

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Una nueva educación es necesaria y posible

La emoción es el vehículo que transporta las palabras y su significado.

Francisco Mora

El pasado fin de semana tuvimos la fortuna de asistir al I Congreso Internacional de Neuroeducación y os queremos agradecer que hicierais posible tal evento. Durante dos días repletos de emociones positivas, pudimos compartir nuevas miradas educativas con investigadores, profesores, estudiantes, familias…, en definitiva, con personas entusiastas que creen que una nueva educación es necesaria y que la hacen posible día tras día. Y en la fase final del encuentro, la extraordinaria neurocientífica y divulgadora Marta Portero nos resumió algunas de las ideas clave que se analizaron en las ponencias –muchas de esas ideas también se abordaron en las comunicaciones– y que tienen grandes implicaciones educativas. A continuación, comentamos de forma breve algunas de estas cuestiones y las acompañamos con los fantásticos resúmenes visuales realizados, en vivo y en directo, por la magnífica Lucía López. Y no están todos los que son.

Figura 1

1. Las experiencias cambian nuestro cerebro durante toda la vida
Nuestro sistema nervioso tiene la capacidad de modificarse y ajustarse a los cambios. Esta propiedad intrínseca del sistema nervioso, conocida como neuroplasticidad, y que permite formar nuevas conexiones neuronales y fortalecer o debilitar otras ya existentes, es la responsable de que el cerebro esté remodelándose y adaptándose continuamente a partir de las experiencias que vivimos, y de que podamos aprender durante toda la vida. En este proceso resulta imprescindible ir vinculando la nueva información con los conocimientos previos del alumnado para ir consolidando las memorias (algo especialmente relevante durante el sueño; Groch, 2017) y fomentar la necesaria mentalidad de crecimiento, tanto en la escuela como en la familia. Qué perjudiciales resultan las etiquetas o estereotipos que chocan con lo que sabemos hoy día sobre nuestro cerebro plástico y que dañan gravemente las creencias del estudiante sobre su propia capacidad.

Figura 2

2. El cerebro no finaliza su maduración hasta pasada la adolescencia
Los estudios con neuroimágenes de los últimos años han revelado que durante la adolescencia se produce una gran reorganización de las redes neurales, lo cual conduce a un funcionamiento cerebral diferente del que se da en la infancia o en la vida adulta. El cerebro del adolescente no es el cerebro envejecido de un niño ni el de un adulto en proceso de formación; simplemente, opera de forma singular. Conocer el desarrollo del cerebro en esta etapa de la vida nos permitirá distinguir mejor las conductas típicas de la adolescencia de las asociadas a muchas enfermedades mentales que aparecen a estas edades, como el trastorno de ansiedad, la depresión o la esquizofrenia. Y este periodo, en el cual el cerebro es tremendamente plástico, constituye una oportunidad fantástica para el aprendizaje, el desarrollo de la creatividad y el crecimiento personal del alumnado (Blakemore, 2018). Desde la perspectiva educativa más no es mejor. Y la genética condiciona, no determina. La educación debería potenciar nuestras características genéticas y ayudarnos a aprender con todo nuestro potencial.

Figura 3

3. Aprendemos todos de manera diferente
Como cada una de nuestras experiencias tiene un impacto singular, la plasticidad hace que nos podamos liberar de los determinismos genéticos y que cada cerebro sea único. Además, el ritmo de aprendizaje y de maduración cerebral es singular, más allá de ciertos patrones de activación similares (Giedd et al., 2015). En la práctica, constituye una auténtica necesidad educativa y social que puedan aprender juntos estudiantes totalmente diferentes, porque eso es lo que ocurre en la vida cotidiana.
En las aulas que intentan atender la diversidad se crean nuevos espacios de aprendizaje, se priorizan los ritmos de aprendizaje de los estudiantes por encima de los calendarios escolares, se coopera —a todos los niveles—, se aprende de forma activa y se fomenta la autonomía del alumnado al hacer que se responsabilice de su trabajo. No es una clase convencional que incorpora alumnos con necesidades específicas o con discapacidades, sino una clase en la que conviven y aprenden personas diferentes, sean cuales sean sus diferencias, sin excepción. Cuando se acepta la diversidad en el aula, se reconocen y aprovechan los puntos en común y las diferencias y se asume con naturalidad que podemos desenvolvernos bien en algunas materias y no tanto en otras.

Figura 4

4. Sin atención no hay aprendizaje
La atención nos permite seleccionar los estímulos a los que queremos dar prioridad, controlar nuestras acciones y, además, requiere un nivel adecuado de activación. Pero, ante todo, la atención es un recurso muy limitado que es imprescindible para que se dé el aprendizaje, por lo que puede resultar útil fraccionar el tiempo dedicado a la clase en bloques con los respectivos parones. En la práctica, queremos que el nivel de activación del estudiante sea el adecuado. Los extremos son perjudiciales, tanto el defecto (dormidos), como el exceso (ansiosos o sobreestimulados). De entre las diferentes redes atencionales que han identificado los estudios con neuroimágenes, existe una especialmente importante: la red de control o atención ejecutiva. El ejercicio, los entornos naturales y ciertas técnicas de meditación pueden ayudar a mejorar el desempeño y la concentración de los estudiantes durante las tareas posteriores (Posner et al., 2015).
Figura 5.png

5. Es clave cooperar, dialogar y compartir para aprender
Es evidente que nuestro cerebro está tremendamente comprometido con las cuestiones sociales, porque no cesamos de pensar en ellas en ningún momento del día. Las experiencias cotidianas nos permiten interactuar y conectarnos con los demás a través de las expresiones faciales, la mirada o el contacto físico. Y esta parece ser la razón que nos hizo únicos a los seres humanos.
Una estrategia muy útil en el aula (ver video inicial) cuando los docentes somos incapaces de explicar de forma adecuada a un alumno un determinado concepto consiste en pedir a un compañero suyo, que sí que lo ha entendido, que se lo explique. En muchas ocasiones, el alumno que acaba de aprender algo conoce las dificultades que ha tenido para hacerlo mejor incluso que el propio profesor, al cual le puede parecer obvio lo que aprendió hace mucho tiempo. Esta situación en la que los alumnos se convierten en profesores de otros —tutoría entre iguales— beneficia el aprendizaje de todos ellos (Smith et al., 2009). Y es que desde el nacimiento estamos programados para aprender a través de la imitación y la interacción. Nuestro cerebro es social.

Figura 6

6. Desarrollar las funciones ejecutivas en el aula
Estas funciones tan importantes para la vida cotidiana están vinculadas al proceso madurativo de la corteza prefrontal y resultan imprescindibles para el éxito académico y el bienestar personal del estudiante. Las funciones ejecutivas que la gran mayoría de investigadores considera como básicas son el control inhibitorio, la memoria de trabajo y la flexibilidad cognitiva, las cuales permiten desarrollar otras funciones complejas como el razonamiento, la resolución de problemas y la planificación.
Existen diferentes formas de entrenar directamente las funciones ejecutivas, como puede ser a través de programas informáticos, de ejercicio físico, de educación emocional o promoviendo el bilingüismo en la infancia. Sin embargo, Adele Diamond, una de las pioneras en el campo de la neurociencia del desarrollo, sugiere que las intervenciones más beneficiosas son aquellas que trabajan las funciones ejecutivas de forma indirecta, incidiendo en lo que las perjudica —como el estrés, la soledad o una mala salud— y provocando mayor felicidad, vitalidad física y un sentido de pertenencia al grupo (Diamond y Ling, 2016). Seguramente, el entrenamiento puramente cognitivo no sea la forma idónea de mejorar la cognición. El éxito académico y personal requiere atender las necesidades sociales, emocionales y físicas de los niños. O si se quiere, nada mejor para facilitar un aprendizaje eficiente y real que promover la educación física, el juego, la educación artística y la educación socioemocional.

Figura 7

7. La mirada, el vínculo y la expectativa del maestro condiciona el aprendizaje de los estudiantes
Hoy más que nunca el progreso requiere trabajar en equipo, saber comunicarse, empatizar, controlar los impulsos o establecer relaciones adecuadas. Para todo ello se necesita una buena educación emocional (en la que tiene que participar toda la comunidad, por supuesto), aquella que mediante un proceso continuo nos permite potenciar toda una serie de competencias emocionales y sociales básicas que no han de sustituir a las cognitivas, sino que las han de complementar. Si entendemos la educación como un proceso de aprendizaje para la vida, los programas de educación emocional resultan imprescindibles, porque contribuyen al bienestar personal y social. Y tienen una incidencia positiva sobre el rendimiento académico del alumnado (Durlak et al., 2011).
Cuando en el aula se respira un clima emocional positivo, el alumno se encuentra seguro porque sabe que se asume con naturalidad el error, se fomenta un aprendizaje activo en el que se sabe protagonista, se suministran retos adecuados y existen siempre expectativas positivas por parte del profesor hacia sus alumnos, con lo que se evitan esas etiquetas tan contraproducentes para el aprendizaje.

Figura 8

8. El movimiento es crítico para el desarrollo del cerebro y para la consolidación de la memoria
Podríamos decir que, desde una perspectiva evolutiva, el movimiento constituye una necesidad grabada en nuestros genes. En los últimos años la neurociencia ha revelado que el ejercicio regular puede modificar el entorno químico y neuronal que favorece el aprendizaje, es decir, los beneficios son también cognitivos (Donnelly et al., 2016).
La actividad física tiene un impacto positivo en el funcionamiento del hipocampo (imprescindible en la consolidación de la memoria), en la liberación de importantes neurotransmisores y en el desarrollo de las funciones ejecutivas.
Como ya sabían los clásicos (la enseñanza debe ser por la acción, mantenía John Dewey sin tener conocimientos de neurociencia) aprendemos mejor las cosas a través de la práctica y no a partir de la escucha abstracta. Podemos decir que los sistemas sensoriales y motores que gobiernan el cuerpo están enraizados en los procesos cognitivos que nos permiten aprender. O como le gusta decir a Giacomo Rizzolatti, el descubridor de las neuronas espejo, el cerebro que actúa es un cerebro que comprende. Y nada mejor para mantenernos activos que integrar el componente lúdico en el aprendizaje.

Figura 9

Una nueva educación es posible, efectivamente. Asumiendo siempre que el proceso de transformación parte de uno mismo. Para luego ir amplificando el mensaje evaluando con sentido crítico todo lo que se hace. Y para ello es necesario el conocimiento de las evidencias empíricas que provienen de las investigaciones científicas que irán vinculando, cada vez más y mejor, neurociencia y educación. Como dijo el gran Josechu (José Ramón Gamo): “Educamos para que la gente sea capaz de soñar utopías”. Visualicemos el cambio y el sueño se irá convirtiendo en realidad. No hay excusas.

Figura 10

Jesús C. Guillén

Referencias:
1. Blakemore S. J. (2018). Inventing Ourselves: The Secret Life of the Teenage Brain. London: Doubleday.
2. Diamond A., Ling D. S. (2016). Conclusions about interventions, programs, and approaches for improving executive functions that appear justified and those that, despite much hype, do not. Developmental Cognitive Neuroscience, 18, 34-48.
3. Donnelly J. E. et al. (2016). Physical activity, fitness, cognitive function, and academic achievement in children: A systematic review: American College of Sports Medicine Position Stand. Medicine and Science in Sports and Exercise, 48, 1197–1222.
4. Durlak, J.A. et al. (2011). The impact of enhancing students’ social and emotional learning: a meta-analysis of school-based universal interventions. Child Development, 82, 405-432.
5. Giedd J. N. et al. (2015). Child psychiatry branch of the National Institute of Mental Health longitudinal structural magnetic resonance imaging study of human brain development. Neuropsychopharmacology, 40(1), 43-49.
6. Groch S. et al. (2017). Prior knowledge is essential for the beneficial effect of targeted memory reactivation during sleep. Scientific Reports 7:39763.
7. Posner M. et al. (2015). Enhancing attention through training. Current Opinion in Behavioral Sciences, 4, 1-5.
8. Smith M. K. et al. (2009). Why peer discussion improves student performance on in-class concept questions. Science, 323, 122-124.

I Congreso Internacional de Neuroeducación

No hay duda: la neurociencia es relevante para la educación. Cada vez que aprendes algo nuevo, algo en tu cerebro –probablemente miles de sinapsis– cambia. Como la educación cambia el cerebro, la neurociencia es fundamental para la enseñanza y el aprendizaje.
Sarah-Jayne Blakemore

Nos complace informaros de la celebración del I Congreso Internacional de Neuroeducación, Dialogando y compartiendo miradas para mejorar la educación, que se desarrollará los próximos 25 y 26 de mayo en el extraordinario salón de actos del Colegio La Salle Bonanova de Barcelona.

Ya conocéis nuestra visión sobre la neuroeducación. Constituye una nueva mirada educativa desde un enfoque transdisciplinar que combina la información reciente aportada por la neurociencia sobre el órgano responsable del aprendizaje, con los cocimientos ya suministrados por otras disciplinas, como la psicología o la pedagogía. El objetivo es mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje a partir de los conocimientos científicos alrededor del funcionamiento y desarrollo del cerebro. Neurocientíficos reconocidos como Stanislas Dehaene, Antonio Damasio, Michael Posner, Adele Diamond, Sarah-Jayne Blakemore, Daniel Ansari, Paul Howard-Jones y muchos otros coinciden con la gran mayoría de docentes al considerar que el conocimiento sobre el cerebro es muy importante en la planificación educativa.
La finalidad del Congreso es compartir, analizar y reflexionar entre todos los integrantes de la comunidad educativa y social (efectivamente, para mejorar la educación hace falta la tribu entera) sobre evidencias empíricas y sus correspondientes aplicaciones educativas prácticas, generalizables a cualquier etapa o contexto educativo. En ese proceso nos acompañarán, desde diferentes disciplinas, profesionales reconocidos internacionalmente que nos permitirán profundizar en algunos de los elementos imprescindibles que hemos identificado en Escuela con Cerebro:

Todo en consonancia con el desarrollo y optimización de las funciones ejecutivas del cerebro, esas funciones cognitivas complejas relacionadas con la gestión de las emociones, la atención y la memoria que nos caracterizan a los humanos y que nos definen como seres sociales. Y tal como propone Adele Diamond, una de las pioneras en el campo de la neurociencia del desarrollo, si para un buen funcionamiento ejecutivo lo más importante es fomentar el bienestar emocional, social o físico, el aprendizaje tiene que estar vinculado al juego, el movimiento, las artes o la cooperación. O si se quiere, nada mejor para facilitar un aprendizaje eficiente y real que promover esas disciplinas, consideradas tradicionalmente como secundarias, ligadas a la educación física, la educación artística o la educación socioemocional. Seguramente, el entrenamiento puramente cognitivo no es la forma idónea de mejorar la cognición. El éxito académico y personal requiere atender las necesidades sociales, emocionales y físicas de los niños y adolescentes. Y todo eso, tal como podrás comprobar, en vivo y en directo, lo tendremos muy en cuenta en el Congreso. Porque aunque haya grandes profesionales que provienen de distintos países, junto a un Comité de Honor de lujo (Marta Ligoiz, Francisco Mora, Ignacio Morgado y Mariano Sigman), la/el protagonista serás tú (¡no lo dudes!).

Como comentamos, la neuroeducación constituye una nueva mirada, flexible, positiva, optimista, porque está en consonancia con diversas metodologías de aprendizaje activo y porque fomenta el desarrollo de competencias para la vida; o, mejor dicho, es la propia vida.
A continuación compartimos con vosotros algunos de los ejes temáticos que creemos que son imprescindibles desde la perspectiva neuroeducativa y que, por supuesto, se abordarán en el Congreso (a través de ponencias cortas que fomenten el diálogo posterior). Sin olvidar que os tenemos preparadas otras muchas sorpresas y retos (¡al cerebro le encanta la novedad!).

Atención a la diversidad (José Ramón Gamo):

Juego (Imma Marín):

Educación emocional (Rosa Casafont):

Plasticidad cerebral (David Bueno):

Y todo ello con la emoción como elemento transversal porque, de hecho, tal como nos explica siempre el gran Francisco Mora, solo se puede aprender aquello que se ama.
Queremos mejorar la educación compartiendo distintas miradas, reflexionando, profundizando,…, abriendo nuevas líneas y equipos de investigación que permitan, por ejemplo, que puedan aprender juntos estudiantes totalmente diferentes.
Asumimos la responsabilidad de contribuir a la mejora educativa y social y te invitamos a que participes, porque sabemos que entre todos podemos intervenir en el proceso. Qué bueno es poder amplificar ese proceso de transformación que parte siempre de la individualidad. Nuestros cerebros tremendamente plásticos y sociales agradecen este tipo de retos. Porque, efectivamente, una nueva educación es necesaria, pero también posible.

Jesús C. Guillén

 

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El cerebro matemático en el aula: algunas ideas clave

Es bastante extraño ver que a muchos niños les desagrada las matemáticas, pero si observamos a los más pequeños son muy intuitivos. Hemos visto circuitos en el cerebro que se ocupan de los números, del espacio o la geometría que están presentes en la infancia temprana. Creo que el error en la escuela es enseñarle a los niños que la matemática es muy abstracta, muy complicada. Si basáramos las matemáticas en intuiciones, que ya están presentes en el cerebro del niño, podríamos ayudarles a que las disfruten.

                                                        Stanislas Dehaene

¿Quieres conocer el número del calzado de la persona que tienes al lado y qué edad tiene? Puedes saberlo sin preguntárselo. Dile que escriba en una hoja, sin enseñártela, el número de calzado que utiliza. Que lo multiplique por 2 y que sume 5 al resultado obtenido. Que multiplique esta suma por 50 y que le sume al producto encontrado 1768. Finalmente, que reste a ese número su año de nacimiento. Así habrá obtenido un número de cuatro cifras. Las dos primeras corresponden al número de su calzado y las dos siguientes a los años que cumplirá el 2018.
Cuestiones numéricas como estas causan asombro en estudiantes de todas las etapas educativas (te animamos a descubrir el truco, lo cual puede amplificar el asombro y ser muy productivo) y es que así somos los seres humanos, curiosos por naturaleza, Y no solo eso, sino que nacemos también con ciertas predisposiciones genéticas hacia el aprendizaje, algo especialmente relevante cuando nos adentramos en la educación matemática. Sin embargo, hemos llegado a escuchar a niños de menos de diez años comentarios del tipo: «A mí siempre se me han dado mal las matemáticas», «nunca podré aprobarlas, porque no he nacido para eso» o «hay que ser muy inteligente para entenderlas». ¿Cómo es posible odiar las matemáticas con menos de 10 años? Lo cierto es que esto ocurre y que las dificultades en matemáticas son muy frecuentes en el aula y provocan estrés y ansiedad en muchos estudiantes. Investigaciones recientes en neurociencia centradas en el aprendizaje de las habilidades numéricas (importantes para el aprendizaje matemático inicial) pueden ayudar a mejorar esta situación. Aunque asumimos, por supuesto, que no existen recetas milagrosas ni soluciones educativas únicas.

Intuición numérica en la cuna
Aunque resulta sorprendente, los bebés son capaces de detectar cambios sutiles en las cantidades numéricas mejor que en otros parámetros físicos como, por ejemplo, el tamaño de los objetos. Recién nacidos pueden llegar a distinguir un conjunto de 4 puntos –vinculados a estímulos sonoros– respecto a uno de 12 (proporción 1:3); con 6 meses diferencian un conjunto de 8 puntos respecto a uno de 16 (proporción 1:2; ver video); y con 9 meses distinguen uno de 8 respecto a uno de 12 (proporción 2:3), es decir, muestran un sentido numérico que se va perfeccionando con la edad (Szkudlarek y Brannon, 2017).

Y no solo eso. El bebé nace con mecanismos innatos que le permiten discriminar entre dos o tres objetos sin necesidad de contar y entender operaciones aritméticas elementales en las que intervienen los primeros números naturales. Por ejemplo, en un experimento que se ha replicado varias veces, se mostró a bebés de cinco meses un juguete en un escenario y, a continuación, se subió una pantalla para que lo ocultara. Ante la mirada del bebé, se colocó un segundo juguete detrás de la pantalla y, posteriormente, se descubrió de nuevo. En algunas ocasiones aparecían dos juguetes, lo cual coincide con el resultado lógico (1 + 1 = 2), mientras que en otros casos se mostraba solamente uno, lo que corresponde a un resultado imposible (1 + 1 = 1). En psicología del desarrollo ya se sabía que los bebés pasan más tiempo analizando una situación inesperada o irreal que frente a escenas normales. Y así fue: los bebés dedicaron mucho más tiempo a observar la situación en la que aparecía solo un juguete, que era la que se asociaba al resultado imposible. Y algo parecido ocurre cuando se les muestra a bebés de 9 meses animaciones en las que se observan operaciones del tipo 5 + 5 = 10, frente a 5 + 5 = 5, o 10 – 5 = 5, frente a 10 – 5 = 10 (McCrink y Wynn, 2004; ver figura 1).
Este tipo de experimentos demuestra que nacemos con un sentido numérico rudimentario, que también está presente en otros animales –fundamental en su proceso adaptativo al entorno–, cosa que sugiere que es independiente del lenguaje y que lleva tras de sí una larga historia evolutiva.

Figura 1

Piaget se equivocó¹
Piaget, cuya influencia en la educación y en el desarrollo curricular ha sido incuestionable durante muchos años, sostenía que la adquisición del concepto de número ha de ir precedido de un proceso de reconstrucción cognitiva continuo, alejado de cualquier idea preconcebida sobre la aritmética. Pero las investigaciones neurocientíficas de los últimos años han revelado que cuando el bebé nace su cerebro no es una página en blanco y que los niños en la etapa de Educación Infantil muestran un sentido numérico que les faculta para adentrarse en el terreno de la aritmética sin que se les haya enseñado el lenguaje simbólico asociado a ella.
El sentido numérico que permite a los bebés identificar pequeñas cantidades sin necesidad de contar también les permite comparar cantidades mayores (ver figura 2), un proceso que se irá puliendo progresivamente a lo largo de la infancia. Se cree que la integración de estas dos formas diferentes de representación numérica, una para números pequeños –hasta el tres– y otra intuitiva para números grandes –que nos informa de que cualquier conjunto tiene asociado un número cardinal–, es fundamental para que el niño, en torno a los tres o cuatro años de edad, vaya comprendiendo el concepto de número natural², esencial para el aprendizaje de la aritmética (Dehaene, 2016). Como paso previo a la adquisición de conceptos matemáticos más complejos, el niño infiere que un conjunto posee un número de elementos concreto, por ejemplo 8, y que este número aporta una información diferente de 7 o 9.

Figura 2

Niños de cinco y seis años que no saben sumar se desenvuelven muy bien en operaciones del tipo: «María tiene 21 golosinas y consigue 30 más. Juan tiene 34. ¿Quién tiene más?», referidas a la suma, o «María tiene 64 golosinas y regala 13. Juan tiene 34. ¿Quién tiene más?», referidas a la resta (Gilmore et al, 2007). Esto prueba que son capaces de convertir el planteamiento verbal del problema en cantidades y de pensar en ellas sin que les haga falta realizar cálculos exactos, esto es, poseen una comprensión de la aritmética simbólica basada en una intuición temprana de las magnitudes.

El cerebro matemático
Los estudios con neuroimágenes han confirmado que el pensamiento matemático activa circuitos cerebrales independientes de los que intervienen en el procesamiento del lenguaje (ver figura 3). En concreto, existe una franja específica de la corteza cerebral que se encuentra en los dos hemisferios del lóbulo parietal, el surco intraparietal, que se activa ante cualquier tipo de presentación numérica, sea un conjunto de puntos, un símbolo o una palabra que hace referencia a un número (Amalric y Dehaene, 2016).

Figura 3

Pues bien, durante su desarrollo, el niño aprende a relacionar la representación no simbólica («∎∎∎») asociada a la aproximación, que es independiente del lenguaje, con el sistema de representación simbólico que se le enseña para caracterizar a los números, bien mediante los números arábigos (3, 4…), bien mediante las palabras (tres, cuatro…). Existen evidencias empíricas que demuestran que estos dos sistemas de representación diferentes, uno innato y el otro adquirido, están muy relacionados: los niños que se desenvuelven mejor en tareas no simbólicas del tipo estimaciones o aproximaciones, lo hacen también mejor en las tareas que requieren del lenguaje simbólico, como ocurre con las operaciones aritméticas, y ello predice un mejor rendimiento en la asignatura de matemáticas años después (Wang et al., 2016). No es casualidad que los programas informáticos utilizados con éxito para el tratamiento de la discalculia –dificultad asociada al procesamiento numérico–, como Number Race (ver figura 4) o Rescue Calcularis se basen en el diseño de tareas que integran las competencias numéricas asociadas al conteo con aquellas intuitivas que permiten comparar cantidades (Guillén, 2017). De esta forma se mejora la activación del surco intraparietal –también su conexión con la corteza prefrontal–, que sería para los números el equivalente del área visual de formación de palabras para las letras (para ampliar información leer El cerebro lector: algunas ideas clave).

Figura 4

Y más allá de las correlaciones, existen algunos experimentos, tanto en adultos (Park y Brannon, 2014), como en niños de 6 y 7 años (Hyde et al., 2014), y en niños de entre 3 y 5 años (Park et al., 2016), que sugieren una relación causal entre el entrenamiento centrado en los cálculos aproximados de cantidades (ver figura 5; izda) y el desempeño en los cálculos exactos característicos de las operaciones aritméticas básicas. Una menor incidencia tiene, por ejemplo, el entrenamiento centrado exclusivamente en la comparación de cantidades aproximadas, tareas que trabajan la memoria de trabajo visuoespacial –en las que se han de recordar secuencias de posiciones en una pantalla– o actividades de ordenación de símbolos numéricos (ver figura 5; dcha).

Figura 5

Y si el sistema numérico aproximado influye en el rendimiento académico del alumnado en las matemáticas, también parece hacerlo el conocimiento numérico simbólico, como es el caso de las tareas aritméticas que incluyen los conceptos de cardinal –«¿Cuántos lápices hay sobre la mesa?» – o de ordinal –«Señala el tercer lápiz»–. Introducir actividades informales en la infancia temprana que incluyan los símbolos numéricos, como sucede en multitud de juegos de mesa, constituye una estrategia educativa muy útil que también se puede favorecer en el entorno familiar (Merkley y Ansari, 2016; ver figura 6). En pocas palabras, parece existir una relación bidireccional entre los símbolos y las cantidades. Y esto parece corroborarlo un estudio muy reciente en el que han participado 1540 niños indios en la etapa preescolar (edad promedio 5 años). El entrenamiento de conceptos matemáticos no simbólicos (comparaciones y estimaciones) mejoró habilidades numéricas y espaciales de los niños pero los autores sugieren que, si se quiere incidir más sobre el aprendizaje formal inicial de las matemáticas, estos juegos deben conectar directamente las comparaciones o estimaciones de cantidades con las palabras y símbolos asociados a los números y que serán especialmente beneficiosos cuando se utilicen durante la enseñanza formal de las matemáticas (Dillon et al., 2017).

Figura 6

De la teoría a la práctica
No sabemos cuántos niños de los muchos que manifiestan dificultades en el aprendizaje de la aritmética padecen alteraciones cerebrales identificables. Seguramente, en muchos casos no existe ninguna alteración y el problema reside en que no han recibido la enseñanza adecuada. De hecho, algunos niños, como aquellos que han crecido en entornos socioeconómicos desfavorecidos, muestran déficits en el cálculo aun teniendo un sentido numérico normal, es decir, no pueden acceder a él a través de los símbolos numéricos debido a la peor educación que han recibido (Dehaene, 2016). La pregunta que nos planteamos es: ¿qué puede hacer la escuela al respecto? Analicemos algunas cuestiones que creemos que pueden ser relevantes porque facilitan el desarrollo del sentido numérico del niño.

Fomentando la intuición numérica
Hemos visto que operaciones como sumas y restas simples, estimaciones numéricas, comparaciones o el conteo emergen de forma espontánea en los niños, razón por la cual tendría que aprovecharse esta capacidad numérica intuitiva que forma parte de nuestra estructura cerebral, en lugar de introducir las matemáticas como una disciplina abstracta. Lo importante no es enseñar recetas aritméticas –en su mayor parte, repetitivas y descontextualizadas–, sino ir asociando el cálculo a su significado explícito. En definitiva, aprovechar el bagaje informal de que disponen los niños. Por ejemplo, podemos utilizar tarjetas con círculos o agujeros dispuestos de forma ordenada o aleatoria (ver figura 7) y preguntarles a los niños, sin necesidad de contar, por ejemplo, cuántos puntos hay en una tarjeta, que elijan tarjetas que tienen el mismo número de puntos o que comparen el número de dos de ellas. Incluso se pueden disponer los puntos formando figuras para que los niños vayan visualizando la relación entre los números y las formas geométricas.

Figura 7

De lo concreto a lo abstracto (y no al revés)
Cualquier actividad se puede utilizar para que los niños vayan desarrollando el razonamiento matemático y la comprensión numérica si les vamos haciendo preguntas sobre lo que están haciendo. Así, por ejemplo, con una colección de lápices se les puede preguntar cuántos hay, cuántos hay de cada color, cuál es el más largo y cuál es el más corto o si de un color hay más lápices que de otro.
Es muy importante que los niños vayan asociando los números con objetos concretos de la vida real. Así, por ejemplo, una bicicleta tiene dos ruedas, un triciclo tres y un coche cuatro o una persona tiene dos piernas y el perro cuatro patas. Y así podemos animar al niño para que encuentre o describa otras cosas con un número determinado de partes, como los tres colores de un semáforo.
Otra forma útil de acercar el conocimiento matemático al mundo real es la de realizar actividades en las que el niño ordena y clasifica elementos. Por ejemplo, podemos mostrarle diferentes tipos de manzanas y pedirle que elija las rojas o que coloque en un recipiente las rojas y en otro las verdes o, si todas son del mismo color, que coloque en un recipiente las más grandes y en otro las más pequeñas.

¡A jugar!
Hay muchas actividades que pueden utilizarse para mejorar el conteo. Por ejemplo, para reforzar el principio cardinal mediante el cual el niño entiende que el último número contado es el que indica el número de elementos del conjunto, se pueden utilizar fichas con caras de diferentes colores. Y se le puede preguntar al niño cuantas hay de un color determinado.
El juego es un mecanismo natural imprescindible para el aprendizaje y es especialmente importante en matemáticas, tal como comentábamos anteriormente. Podemos jugar a que el niño adivine un número y lo vamos guiando con un “más” o “menos”, o utilizar juegos de Lego o similares para pedirle que añada piezas del conjunto pequeño al más grande hasta que tengan el mismo número o al revés, o ábacos o juegos de mesa para entrenar el sistema de representación numérico y su relación espacial, o utilizar programas informáticos como Number Worlds o Number Race.
Relacionado con esto, se ha comprobado también la importancia del factor familiar. Leer cuentos con contenido matemático explícito que invita a reflexionar a los niños –como en el caso de la aplicación Bedtime Math– mejora su rendimiento académico en la etapa de primaria (Berkowitz et al., 2015). Y es que recursos como los lúdicos o artísticos son verdaderamente efectivos cuando inciden de forma explícita en los contenidos matemáticos, tal como ocurre cuando se adoptan programas curriculares basados en juegos interactivos que utilizan una gran variedad de materiales pedagógicos (Clements y Sarama, 2011; ver figura 8).

Figura 8

No existen dogmas
Muchas veces, por ejemplo, se considera inadecuado que el niño cuente con los dedos. Sin embargo, sabemos que contar con los dedos es un precursor importante para aprender la base 10, que el entrenamiento con los dedos mejora las habilidades matemáticas y que aquellos que mejor saben manejarlos obtendrán después mejores resultados en cálculos numéricos (Gracia-Bafalluy y Noël, 2008).
Del mismo modo, se suele considerar un error que el niño resuelva una operación aritmética básica del tipo 5 + 6 = 11 de forma indirecta y no de memoria –pensando, por ejemplo, que 5 + 5 es 10 y que 6 es una unidad más que 5–. Todo ello coarta la creatividad del alumnado y va convirtiendo las matemáticas iniciales en un cálculo exclusivamente mecánico. Esa es la razón por la que un niño de seis años puede responder de forma inmediata, sin realizar ningún cálculo, que 7 es el resultado de la operación 7 + 4 – 4, mientras que uno de nueve años, con mucha mayor experiencia, tiende a realizar el cálculo completo (7 + 4 = 11 y 11 – 4 = 7) porque le parece que es lo adecuado. Y despreciar las habilidades tempranas de los niños puede perjudicar su opinión posterior alrededor de las matemáticas –cosa que no suele ocurrir al principio de la Educación Primaria– y hacer que se desencadenen reacciones emocionales negativas asociadas a la ansiedad y el estrés, las cuales ocasionan muchos estereotipos y percepciones erróneas en los alumnos sobre su propia capacidad, que a menudo se mantendrán a lo largo de la vida. Por cierto, se ha comprobado que los adolescentes que muestran ansiedad ante las matemáticas obtienen mejores resultados en los exámenes si escriben sobre sus sentimientos y preocupaciones durante diez minutos antes de realizar las pruebas (Ramírez y Beilock, 2011; ver figura 9).

Figura 9.png

Matemáticas reales
En la práctica, la mejor forma para prevenir y combatir las opiniones negativas de los alumnos sobre las matemáticas es vincular su aprendizaje a situaciones concretas de la vida real, y no a conceptos abstractos. Por ejemplo, consideremos la resta 7 – 3 = 4. Los adultos podemos asimilar esa situación a una gran variedad de casos prácticos: si en un recorrido de 7 km hemos caminado 3 km, nos faltarán otros 4 km; si una temperatura inicial de 7 ºC desciende 3 ºC, la temperatura final será de 4 ºC, etc. El día que se introducen los números negativos y el profesor escribe 3 – 7 = –4, el niño puede tener dificultades para entender el significado del cálculo. En este caso, la temperatura le puede aportar una imagen intuitiva más eficaz que la distancia –concebir –4 ºC facilita el aprendizaje del concepto, al lado de –4 km– La mayoría de los niños están encantados de aprender matemáticas cuando se vincula su conocimiento a situaciones cotidianas y se resaltan sus aspectos divertidos. Y todo ello, antes del aprendizaje de los conceptos abstractos, que se irán adquiriendo de forma paulatina. Sin olvidar la relevancia del profesorado en este proceso. En un interesante estudio, se comprobó que el aprendizaje durante el curso escolar de niños de cuatro años mejoró ostensiblemente cuando el docente hablaba continuamente sobre cuestiones numéricas (Klibanoff et al., 2006).

Mentalidad de crecimiento en el aula
Sabemos que las creencias propias del alumno sobre su capacidad, muchas veces condicionadas por experiencias personales negativas, influyen de forma determinante en su aprendizaje. El proceso se amplifica en el caso concreto de las matemáticas debido a la creencia generalizada de que se requiere un talento específico para su dominio. Pero como ocurre en cualquier otra disciplina, no existen determinismos genéticos. De hecho, se han aplicado ya ciertas técnicas de estimulación eléctrica transcraneal no invasivas que mejoran el desempeño aritmético de niños con dificultades de aprendizaje (Looi et al., 2017). Cuánto daño han hecho –y siguen haciendo– las famosas etiquetas o estereotipos que chocan con lo que sabemos hoy día sobre nuestro cerebro plástico en continua transformación y que dañan gravemente las creencias del alumno sobre su propia capacidad. Sin olvidar que hay evidencias empíricas muy recientes que demuestran que no existen diferencias de género en la adquisición de las competencias matemáticas (Hutchison et al., 2018).
Los números poseen un significado para nosotros, como lo tienen las palabras, y en los dos casos aprovechamos nuestras capacidades innatas para ir desarrollando esta comprensión. Nacer con este sentido numérico innato no nos convierte per se en excelentes matemáticos, pero sí que facilita el proceso de comprensión de las matemáticas. Y, por supuesto, a pesar de lo que en su día dijera Piaget, no hay ninguna necesidad de esperar hasta los siete años para que el niño reciba sus primeras enseñanzas sobre aritmética.
Jesús C. Guillén


¹ Una revisión más exhaustiva sobre los planteamientos erróneos de Piaget vinculados al aprendizaje de la aritmética la puedes encontrar en la referencia Guillén, 2015.

² El concepto de número natural se va desarrollando lentamente y es anterior al conteo. Niños de 3 años son capaces de diferenciar, por ejemplo, cinco objetos de seis, utilizando la correspondencia uno a uno. Pero no captan la lógica básica del número natural (+1,-1, es decir, añado un objeto o quito uno). Con 4 años, aproximadamente, van captando la esencia de los números naturales a la vez que van entendiendo el significado de las palabras asociadas a los números y el procedimiento utilizado para el conteo (Izard et al., 2014)

Referencias:
1. Amalric M., Dehaene S. (2016). Origins of the brain networks for advanced mathematics in expert mathematicians. PNAS 113(18), 4909-4917.
2. Ansari D. (2016). The neural roots of mathematical expertise. PNAS 113(18), 4887-4889.
3. Berkowitz T. et al. (2015). Math at home adds up to achievement in school. Science 350 (6257), 196-198.
4. Clements D., Sarama J. (2011). Early childhood mathematics intervention. Science 333, 968-970.
5. Dehaene S. (2016). El cerebro matemático: Como nacen, viven y a veces mueren los números en nuestra mente. Buenos Aires: Siglo Veintiuno.
6. Dillon M. R. et al. (2017). Cognitive science in the field: A preschool intervention durably enhances intuitive but not formal mathematics. Science 357 (6346), 47-55.
7. Gilmore C., McCarthy S. E., Spelke E. S. (2007). Symbolic arithmetic knowledge without instruction. Nature 447, 589-591.
8. Gracia-Bafalluy M., Noël M. P. (2008). Does finger training increase young children’s numerical performance? Cortex 44 (4), 368-375.
9. Guillén J. C. (2015). Y ¿si Piaget se equivocara con las matemáticas? En Neuromitos en educación: el aprendizaje desde la neurociencia, 73-93. Barcelona: Plataforma Actual.
10. Guillén J. C. (2017). Neuroeducación en el aula: de la teoría a la práctica. UK: CreateSpace.
11. Hyde D. et al. (2014). Brief non-symbolic, approximate number practice enhances subsequent exact symbolic arithmetic in children. Cognition 131, 92-107.
12. Hutchison J., Lyons I., Ansari D. (2018). More similar than different: Gender differences in basic numeracy are the exception, not the rule. Child Development.
13. Izard V., Streri A., Spelke E. (2014). Toward exact number: Young children use one-to-one correspondence to measure set identity but not numerical equality. Cognitive Psychology 72, 27-53.
14. Klibanoff R. S. et al. (2006). Preschool children’s mathematical knowledge: The effect of teacher ‘math talk’. Developmental Psychology 42, 59-69.
15. Looi C. Y. et al. (2017). Transcranial random noise stimulation and cognitive training to improve learning and cognition of the atypically developing brain: A pilot study. Scientific Reports 7(1), 4633.
16. McCrink K., Wynn K. (2004). Large-number addition and subtraction by 9-month-old infants. Psychological Science 15, 776-781.
17. Merkley R., Ansari D. (2016). Why numerical symbols count in the development of mathematical skills: evidence from brain and behavior. Current Opinion in Behavioral Sciences 10, 14-20.
18. Park J., Brannon E. M. (2014). Improving arithmetic performance with number sense training: An investigation of underlying mechanism. Cognition 133(1), 188-200.
19. Park J. et al. (2016). Non-symbolic approximate arithmetic training improves math performance in preschoolers. Journal of Experimental Child Psychology 152, 278-293.
20. Ramírez G., y Beilock S. L. (2011). Writing about testing worries boosts exam performance in the classroom. Science 331, 211-213.
21. Szkudlarek E., Brannon E. M. (2017). Does the approximate number system serve as a foundation for symbolic mathematics? Language Learning and Development 13(2), 171-190.
22. Wang J. J. et al. (2016). Changing the precision of preschoolers’ approximate number system representations changes their symbolic math performance. Journal of Experimental Child Psychology 147, 82-99.

Diez elementos clave en la acción educativa

8 noviembre, 2017 6 comentarios

Tenemos un sistema educativo muy primitivo. En parte, porque aún falta por saber cómo funciona nuestro cerebro durante el aprendizaje y, en parte, porque lo que se sabe no se aplica.

Torsten Wiesel

Antecedentes
Hace cinco años que identificamos en Escuela con Cerebro, a través del artículo ‘Neuroeducación: estrategias basadas en el funcionamiento del cerebro’, algunas de las evidencias empíricas que provienen de las ciencias cognitivas que tienen implicaciones pedagógicas relevantes. Tres años más tarde actualizamos esa información en el artículo publicado en Niuco ‘Las claves de la neuroeducación’ (ver figura 1), que se ha analizado de forma más profunda en el libro reciente Neuroeducación en el aula: De la teoría a la práctica, un acercamiento de la ciencia del cerebro al aula en el que se hace confluir la teoría con las aplicaciones prácticas. Siempre interpretando de forma adecuada la información que proviene de ese suministro continuo de pruebas que constituye la ciencia, algo en lo que también incidimos en el libro Neuromitos en educación: el aprendizaje desde la neurociencia.

8 factores en diagramaFigura 1

Este mismo año, junto a Anna Forés, hemos creado un modelo en el que identificamos 10 factores que tienen el respaldo empírico de las investigaciones y que creemos que pueden ser importantes en la acción educativa, como en la planificación y desarrollo de la unidad didáctica, por ejemplo. Este modelo se analiza en profundidad en el capítulo ‘¿Qué nos dice la neuroeducación acerca de las pedagogías emergentes?’ del libro Pedagogías emergentes: 14 preguntas para el debate, recientemente publicado. A continuación compartimos cuáles son estos factores en un breve resumen (ver figura 2). Los tres primeros son anteriores a la ejecución de la propuesta pedagógica; los elementos interiores del hexágono hacen referencia a la realización de la propuesta, siendo el 7 (evaluación formativa y feedback) un factor transversal que está presente en todo el proceso. Y los últimos elementos, el 9 y el 10, tendrían mayor incidencia después de la acción educativa propiamente dicha.

Modelo2Figura 2

1. Cooperación del profesorado
En los centros educativos se habla mucho de la importancia del trabajo cooperativo, pero este no se limita al alumnado y requiere un aprendizaje socioemocional previo que, en el aula, siempre parte de nuestra formación. Un trabajo eficaz entre el profesorado en la planificación curricular, en el análisis y mejora de las prácticas educativas o en la evaluación del aprendizaje constituye una de las estrategias que inciden más en el rendimiento académico del alumnado. Si los profesores somos capaces de cooperar de forma adecuada podremos generar entornos de aprendizaje propicios en los que las expectativas sean positivas y una cultura de centro capaz de abrirse a toda la comunidad educativa y a la sociedad. Todo en consonancia con nuestro cerebro plástico y social.
Para saber más:
Donohoo J. (2017). Collective efficacy: how educators’ beliefs impact student learning. Thousand Oaks: Corwin.

2. Evaluación inicial
Nuestro cerebro está constantemente comparando la información almacenada con la novedosa. Como vamos aprendiendo en un proceso continuado en el que se van integrando las ideas nuevas en las ya conocidas a través de la asociación de patrones, resulta imprescindible identificar los conocimientos previos del alumnado.
Esto se puede hacer, por ejemplo, a través de formularios, mapas conceptuales, debates, preguntas abiertas, rutinas de pensamiento, plataformas digitales como AnswerGarden, etc. Constituye el punto de partida antes de abordar un tema o una unidad didáctica, para poder adaptar la planificación prevista a la evolución de cada estudiante.
Hay algunas preguntas que nos podríamos plantear:
• ¿Qué tiempo durará la evaluación inicial?
• ¿Cómo haré la evaluación inicial?
• ¿En qué momento anterior a la unidad didáctica debo hacer la evaluación inicial?
• ¿Tendré tiempo tras conocer los resultados de la evaluación inicial para preparar y/o modificar mi planificación didáctica?
Para saber más:
Sousa D. A. (2015). Brain-friendly assessments: what they are and how to use them. West Palm Beach: Learning Sciences International.

3. Objetivos de aprendizaje y criterios de éxito
Los objetivos de aprendizaje constituyen un punto de partida fundamental en la planificación de la unidad didáctica, pero para que puedan alcanzarse es imprescindible que el profesor sea capaz de comunicar y compartir con el alumnado, de forma clara y precisa y en toda la experiencia de enseñanza y aprendizaje, qué conocimientos, actitudes, valores o competencias son útiles en el proceso. Junto a ello, los criterios de éxito, si son claros y concretos, permitirán a los estudiantes conocer cómo y cuándo alcanzan los objetivos de aprendizaje. Y también podemos involucrarlos en su creación, por supuesto. Las investigaciones revelan que el reto, compromiso, confianza, expectativas altas y comprensión constituyen componentes esenciales del aprendizaje vinculados a los objetivos de aprendizaje y a los criterios de éxito.
Para saber más:
Hattie, J. (2012). Visible learning for teachers. Maximizing impact on learning. London: Routledge.

4. Atención
La neurociencia ha confirmado que la atención no constituye un proceso cerebral único ya que existen diferentes redes atencionales que hacen intervenir circuitos neuronales, regiones cerebrales y neurotransmisores concretos, y que siguen procesos de desarrollo distintos. Especialmente relevante en educación es la red de control o atención ejecutiva que permite al estudiante focalizar la atención de forma voluntaria inhibiendo estímulos irrelevantes. A parte de ciertos programas informatizados, se han comprobado los beneficios del ejercicio físico y del mindfulness sobre esta atención ejecutiva.
Si la atención es un recurso limitado y a los niños y a los adolescentes les cuesta focalizarla durante periodos de tiempo prolongados resultará muy útil fraccionar el tiempo dedicado a la clase en bloques con los respectivos parones que pueden ser activos, por supuesto. El juego y el ejercicio físico constituyen estrategias potentes para optimizar los procesos atencionales que son imprescindibles para el aprendizaje.
Para saber más:
Posner M. I., Rothbart M. K., Tang Y. Y. (2015): “Enhancing attention through training”. Current Opinion in Behavioral Sciences 4, 1-5.

5. Pensamiento crítico y creativo
El aprendizaje requiere dotar de sentido y significado lo que se está trabajando. Las necesidades educativas en los tiempos actuales van más allá de los contenidos curriculares concretos. Requieren la adquisición de competencias básicas, como la creatividad, el pensamiento crítico o la resolución de problemas, que fomentan un pensamiento de orden superior y vinculan el aprendizaje a la vida cotidiana. Y una buena estrategia para facilitar un aprendizaje real y profundo reside en la utilización de metodologías híbridas inductivo-deductivas que combinan transmisión y cuestionamiento. Enfoques como el Peer Instruction o el Flipped Learning que sacan la transmisión de información fuera de la clase y liberan mucho tiempo de la misma para que los alumnos puedan ser protagonistas activos del aprendizaje, son buenos ejemplos de ello. En esta situación, las tecnologías digitales pueden ser herramientas potentes facilitadoras del aprendizaje.
En lo referente a la creatividad, sabemos que es una capacidad que no es innata y que puede fomentarse en cualquier materia, etapa educativa o estudiante. Y una estupenda forma de potenciar un aprendizaje más abierto, reflexivo y creativo consiste en integrar las actividades artísticas en los contenidos curriculares identificados.
Para saber más:
Freeman S. et al. (2014): “Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics”. Proceedings of the National Academy of Sciences 111 (23), 8410-8415.

6. Trabajo cooperativo
El aprendizaje constituye un proceso social. En la vida compartimos, aprendemos y vivimos junto a otras personas, pero esas situaciones de aprendizaje no prevalecen en muchas escuelas. Se aprende en grupo, pero no como grupo. Al crearse el adecuado vínculo emocional entre los compañeros se genera un sentido de pertenencia a la clase y a la escuela que facilita el buen desarrollo académico y personal del alumnado. Como confirman estudios muy recientes, cuando nos sentimos socialmente apoyados mejoran nuestras funciones ejecutivas del cerebro.
Cuando los estudiantes han adquirido mayor experiencia en este tipo de trabajo, ya pueden realizar mejor proyectos cooperativos. Como en el caso del aprendizaje-servicio, una propuesta educativa que consiste en aprender haciendo un servicio a la comunidad. Este tipo de proyectos son los que parece que inciden más en el aprendizaje del alumnado.
Asimismo, se han comprobado los beneficios de la tutoría entre iguales, una situación en la que los estudiantes se convierten en profesores de otros compañeros. La simple expectativa de la acción cooperativa es suficiente para liberar la dopamina que fortalecerá el deseo de seguir cooperando.
Para saber más:
Lieberman, M. D. (2013). Social: why our brains are wired to connect. Oxford: Oxford University Press.

7. Evaluación formativa y feedback
Tradicionalmente, los profesores nos hemos centrado en transmitir de forma correcta los conocimientos y no tanto en entender las causas por las que los alumnos no los comprenden. Pero si lo verdaderamente importante es el aprendizaje, especialmente de competencias, deberíamos disponer de una gran variedad de actividades que nos permitieran ver cómo se va gestando el aprendizaje del alumno, identificando sus fortalezas y analizando los errores que les permitan seguir mejorando. Y ese tendría que ser el gran objetivo de la evaluación: impulsar el aprendizaje a través de un proceso continuo.
Los estudios sugieren que una buena evaluación formativa se caracteriza por:
1. Clarificar y compartir los objetivos de aprendizaje y los criterios de éxito.
2. Obtener información clara sobre el aprendizaje del alumno a través de distintas formas de evaluación (sean formales o informales como, por ejemplo, a través de debates en el aula, cuestionarios o tareas concretas de aprendizaje).
3. Suministrar feedback formativo a los alumnos para apoyar su aprendizaje.
4. Promover la enseñanza entre compañeros y la coevaluación.
5. Fomentar la autonomía del alumno en el aprendizaje a través de la autoevaluación y la autorregulación.
Para saber más:
Heitink M. C. et al. (2016): “A systematic review of prerequisites for implementing assessment for learning in classroom practice”. Educational Research Review 17, 50-62.

8. Memoria
Dejando aparte los sucesos emocionales que se graban en nuestro cerebro de forma más directa, en situaciones normales (o si se quiere, menos emotivas) disponemos de distintos tipos de memoria que activan diferentes regiones cerebrales. En el aula es especialmente importante la memoria explícita, la cual requiere un enfoque más asociativo en el que la reflexión, la comparación y el análisis adquieren un gran protagonismo.
Las investigaciones demuestran que cuando se distribuye la práctica en el tiempo, los estudiantes aprenden mejor y tienen más tiempo para reflexionar sobre lo que están aprendiendo. Y, además, constituye una estupenda forma de optimizar la motivación de logro y combatir el aburrimiento que pudiera ocasionar la repetición de una tarea cuando no existe la necesaria variedad en la misma. Junto a ello, se ha comprobado que cada vez que intentamos recordar modificamos nuestra memoria y este proceso de reconstrucción del conocimiento tiene una gran incidencia en el aprendizaje, tanto el asociado a hechos concretos como a inferencias. Esta técnica se puede incorporar fácilmente en el aula durante el desarrollo de la unidad didáctica a través de pequeños cuestionarios utilizando, por ejemplo, recursos digitales conocidos.
Para saber más:
Dunlosky J., et al. (2013): “Improving students’ learning with effective learning techniques: promising directions from cognitive and educational psychology”. Psychological Science in the Public Interest 14(1), 4-58.

9. Metacognición
La metacognición nos permite valorar nuestros propios pensamientos. Hace que seamos conscientes de las estrategias que seguimos al resolver problemas, y que evaluemos la eficacia de las mismas para poder cambiarlas si no dieran el resultado deseado. Diversos estudios muestran la importancia de que el estudiante se plantee preguntas durante las tareas de aprendizaje que le permitan explicarse y reflexionar sobre lo que está haciendo, intentando relacionar los nuevos conocimientos con los previos.
Se ha comprobado la utilidad de realizar descansos durante el estudio para reflexionar sobre el propio aprendizaje. También resulta interesante reforzar la conciencia del propio conocimiento creando palabras clave. Cuando se les pide a los estudiantes que generen unas pocas palabras que resuman un tema concreto mejoran su metacognición y distribuyen mejor su tiempo de estudio. Asimismo, la meditación parece mejorar también la metacognición.
Para saber más:
Diamond A., Ling D. S. (2016): “Conclusions about interventions, programs, and approaches for improving executive functions that appear justified and those that, despite much hype, do not”. Developmental Cognitive Neuroscience 18, 34-48.

10. Impacto del aprendizaje
Una unidad didáctica no debería terminar cuando se cumple el plazo temporal previsto sino cuando el profesor analiza cuál ha sido el impacto sobre el aprendizaje del alumno en relación a los objetivos y los criterios de éxito inicialmente identificados. Porque lo verdaderamente necesario es garantizar el aprendizaje de todos y, en el caso de no producirse, ser flexible y cambiar las estrategias de enseñanza cuando sea necesario.
La esencia del aprendizaje radica en poder aplicar lo que hemos aprendido en un determinado contexto a otros nuevos contextos. Esa transferencia tan importante que hace que los estudiantes tomen las riendas de su propio aprendizaje puede favorecerse a través de la metacognición, la diversificación de las tareas de aprendizaje, el uso de analogías y diferencias, metáforas,…, en definitiva, a través de la práctica. Pero una práctica que tiene sentido y significado para la vida del estudiante y en la que el feedback frecuente es un elemento imprescindible para fomentar su autorregulación. Por eso es interesante permitir a los estudiantes explorar sus propios intereses a través de nuevos problemas o proyectos que conecten con su aprendizaje previo.
Para saber más:
Hattie J. (2015): “The applicability of visible learning to higher education”. Scholarship of Teaching and Learning in Psychology 1(1), 79–91.

En la práctica, uno de los grandes retos educativos es el de permitir que los profesores trabajen de forma cooperativa analizando el aprendizaje y convirtiéndolo en un proceso de investigación real. Porque es muy importante conocer qué prácticas educativas son útiles pero también conocer las razones por las que son útiles y así poder adaptarlas al contexto concreto del aula. En eso consiste la neuroeducación, en educar con cerebro para mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje. Sin olvidar el corazón.
Jesús C. Guillén

El tercer profesor: espacios que guían el aprendizaje

29 septiembre, 2017 2 comentarios

En las escuelas21 el espacio educa, se dirige a facilitar el aprendizaje. El diseño inteligente del espacio representa a un nuevo docente en el siglo XXI. Los espacios nos configuran y nos definen. Son, al lado de alumnos y educadores, el tercer profesor.

Alfredo Hernando

Somos conscientes de las nuevas necesidades educativas en los tiempos actuales. Buscar alternativas curriculares, metodológicas o vinculadas a la evaluación resulta imprescindible para atender de forma adecuada la diversidad del alumnado. Como lo es plantearse cuál ha de ser el rol del profesorado y del alumnado en una educación en pleno siglo XXI. Relacionado con esto último, la neurociencia ha demostrado la incidencia directa de las emociones en el aprendizaje. Pero si importante resulta el clima emocional en el aula, también lo es el entorno físico en el que se da el aprendizaje porque afecta a nuestro cerebro. La arquitectura, el diseño y las condiciones físicas de los espacios en los centros escolares son más importantes de lo que creíamos en el proceso de innovación educativa (ver figura 1). Y pueden vinculares a otros factores críticos en la transformación educativa, como los metodológicos. Como dice Rosan Bosch: “El objetivo no es crear espacios bonitos, sino que contribuyan al cambio”.

Figura 1

En nuestro cerebro existen neuronas específicas que identifican la situación en un entorno particular y, junto a estas, otras que nos permiten crear una imagen mental de los alrededores y que constituyen una especie de GPS cerebral. Los patrones de organización de algunas de estas neuronas pueden verse influenciados por la forma del espacio externo. Y si el contexto en el que nos desenvolvemos tiene una incidencia en la esfera neuronal, también parece tenerlo en el nivel cognitivo, emocional o conductual. A continuación analizamos algunos factores que pueden afectar a estos procesos.

Mobiliario
Según las investigaciones realizadas por Nair (2016), el diseño adecuado de un edificio escolar es aquel que le dota de un aspecto variable en función de las necesidades educativas de los estudiantes. Ello requiere la existencia de distintos espacios de aprendizaje como estudios, talleres o laboratorios que faciliten tanto el trabajo individual como el cooperativo, e incluso una enseñanza más formal en algunos momentos, pero siempre desde una perspectiva interdisciplinar. Difícilmente la tradicional distribución de sillas y mesas en filas y columnas orientadas hacia el profesor van a promover el trabajo cooperativo (qué bueno también que existan espacios en los que pueda cooperar el profesorado; ver figura 2) y, en definitiva, un aprendizaje en el que el alumnado sea un protagonista activo del mismo. Para ello resulta imprescindible disponer del necesario mobiliario móvil. Esta movilidad no se limita al entorno propio de aprendizaje (qué bueno cambiarlos con frecuencia). Por ejemplo, y en consonancia con lo que sabemos sobre los beneficios cognitivos asociados al movimiento, se ha comprobado que el uso de escritorios de pie conlleva mejoras en pruebas que miden el funcionamiento ejecutivo del alumnado, como en el caso de la memoria de trabajo (Mehta et al., 2016). Y, por supuesto, constituyen una estupenda forma de combatir los comportamientos sedentarios durante la jornada escolar.

Figura 2

Iluminación
Las aulas que posibilitan vistas externas y están iluminadas de forma adecuada con luz natural pueden incidir positivamente en el bienestar físico y emocional del alumnado, e incluso favorecer su concentración en las tareas. En un estudio en el que participaron más de 21 000 estudiantes, aquellos que estudiaron con mayor iluminación obtuvieron, respecto a los alumnos que estudiaron en condiciones lumínicas más pobres, unos resultados un 20 % por encima de ellos en matemáticas, y un 26 % por encima en pruebas lectoras (Heschong Mahone Group, 1999; ver figura 3).

Figura 3

Los mismos investigadores corroboraron también los efectos negativos sobre el aprendizaje, derivados del deslumbramiento en las aulas que no disponían de persianas o filtros adecuados. Para cumplir las condiciones de buena iluminación sin deslumbramiento, son muy útiles las ventanas grandes que no reciban directamente la luz solar, lo cual ocurre, en el hemisferio norte, cuando están orientadas hacia cualquier dirección que no sea el sur. Y si los alumnos realizan las tareas académicas en aulas con ventanas abiertas que dan a espacios verdes, mejora su atención ejecutiva mientras las hacen (Li y Sullivan, 2016; ver figura 4).

Figura 4

Temperatura, ventilación y sonido
Nuestro cerebro es muy sensible a la temperatura y ello puede repercutir tanto a nivel cognitivo como emocional. Por ejemplo, las investigaciones de Lewinski (2015) sugieren que un rango de temperatura que podría favorecer el aprendizaje estaría entre los 20 ºC y los 23 ºC, aproximadamente, y que la humedad relativa debería rondar el 50 %. Relacionado con esto, se ha constatado una mejora en los resultados de pruebas numéricas y lingüísticas realizadas por estudiantes preadolescentes cuando se reduce la temperatura de 25 ºC a 20 ºC y se incrementa la ventilación (Wargocki y Wyon, 2007). Y resultados muy parecidos a estos se han obtenido en un estudio más reciente (Haverinen y Shaughnessy, 2015; ver figura 5).

Figura 5

En lo referente a la ventilación, sabemos que la mejora de la calidad del aire interior puede reducir ostensiblemente los efectos del asma que afecta a tantos millones de niños en el mundo (Mau, 2010). Y más sabiendo que pasan muchas horas diarias en espacios interiores. En un estudio longitudinal en el que han participado 2618 niños de 39 escuelas de Barcelona, se ha constatado que la contaminación del aire procedente del tráfico puede perjudicar el correcto desarrollo cognitivo de los niños (Basagaña et al., 2016).
En cuanto a las cuestiones sonoras, es evidente que el ruido puede afectar el desempeño en las tareas del alumnado. Por ejemplo, se ha comprobado que en el caso de los más pequeños puede perjudicar los procesos de atención visual, escritura o lectura, debido a su falta de desarrollo ejecutivo. En cuanto a los adolescentes, recuerdan peor la información cuando están expuestos a niveles sonoros que simulan situaciones cotidianas (Ferguson et al., 2013). Ello sugiere la necesidad de disponer de entornos de aprendizaje específicos (ver figura 6), tal como comentábamos al inicio. Sin olvidar que el sonido puede modularse variando la altura de los techos, utilizando paneles acústicos, moquetas, etc.

Figura 6

Color y decoración
Los estudios sobre el color en los entornos de aprendizaje revelan su incidencia sobre las personas que permanecen en ellos. Por ejemplo, a nivel emocional. Colores fuertes, como el rojo, suelen afectar en mayor grado a personas introvertidas o a las que tienen un estado de ánimo negativo (Kúller et al., 2009).
En el contexto concreto del aula, parece que una combinación de paredes blancas o claras con accesorios (muebles, pantallas, pósteres, etc.) de colores brillantes puede estimular el aprendizaje (ver figura 7). En la práctica, siempre podemos utilizar tonos alegres en distintos elementos del aula para mejorar la estética y fomentar un trabajo más creativo, aunque la elección del color no solo dependerá de las necesidades de las tareas sino también de la edad del alumnado. En el caso de los más pequeños, los colores primarios pueden resultar excesivamente estimulantes (se pueden dejar para escaleras o pasillos). En lo referente a la decoración general del aula, parece que los efectos más beneficios se producen cuando existe un nivel de estimulación intermedio entre una decoración excesiva y una nula (Barret et al., 2017).

Figura 7

La escuela del siglo XXI
Está claro que la escuela del siglo XXI ha de poder cubrir las necesidades educativas y sociales actuales. En consonancia con lo que plantea Nair (2016), un centro educativo bien diseñado cumple cuatro criterios imprescindibles:
• Es acogedor. El diseño del edificio condiciona el comportamiento de los estudiantes.
• Es versátil. Más allá de la creación de espacios flexibles, el centro escolar ha de proporcionar ambientes capaces de atender la diversidad del alumnado.
• Facilita múltiples escenarios educativos. Es muy importante que en la escuela existan zonas que permitan una amplia variedad de tareas educativas, incluso zonas comunes de uso flexible.
• Traslada mensajes positivos. El diseño del espacio educativo ha de favorecer la creación de climas emocionales positivos, algo que resulta necesario en el aprendizaje.
Qué importante resulta que las aulas puedan convertirse en espacios multidisciplinares abiertos que garanticen diferentes tipos de tareas y faciliten un aprendizaje activo en el que la incorporación de los recursos digitales, la cooperación y la vinculación al mundo real (ver figura 8) sean componentes esenciales. Y que puedan integrarse con naturalidad la educación física, la emocional, la artística y la científica, disciplinas tradicionalmente consideradas como antagónicas pero cuya vinculación resulta necesaria en una educación integral de la persona. Cuando se produce este proceso cooperativo a todos los niveles, que está en consonancia con los códigos de funcionamiento de nuestro cerebro, se estimula la curiosidad, la creatividad y el aprendizaje de todo el alumnado, mejorando así su sentido de pertenencia y bienestar. Y es que la arquitectura de los espacios de aprendizaje deja huella en la arquitectura de nuestro cerebro.
Jesús C. Guillén

Figura 8

Referencias:
1. Barrett P. S. et al. (2017): “The holistic impact of classroom spaces on learning in specific subjects”. Environment and Behavior 49(4), 425-451.
2. Basagaña X. et al. (2016): “Neurodevelopmental deceleration by urban fine particles from different emission sources: a longitudinal observational study”. Environmental Health Perspectives 124(5).
3. Ferguson K. T. et al. (2013): “The physical environment and child development: An international review”. International Journal of Psychology 48(4), 437-468.
4. Haverinen-Shaughnessy U. y Shaughnessy R. J. (2015): “Effects of classroom ventilation rate and temperature on students’ test scores”. PLoS One 10 (8).
5. Heschong Mahone Group. (1999). Daylighting in schools. Fair Oaks, CA: Pacific Gas and Electric.
6. Küller R. et al. (2009): “Color, arousal, and performance. A comparison of three experiments”. Color Research & Application 34(2), 141-152.
7. Lewinski P. (2015): “Effects of classrooms’ architecture on academic performance in view of telic versus paratelic motivation: a review”. Frontiers in Psychology 6 (746).
8. Li D., Sullivan W. C. (2016): “Impact of views to school landscapes on recovery from stress and mental fatigue”. Landscape and Urban Planning 148, 149-158.
9. Mau, Bruce (2010). The third teacher: 79 ways you can use design to transform teaching & Learning. New York: Harry N. Abrams, Inc.
10. Mehta R. K., Shortz A. E., Benden M. E. (2016): “Standing up for learning: a pilot investigation on the neurocognitive benefits of stand-biased school desks”. International Journal of Environmental Research and Public Health 13(1): 59.
11. Nair, Prakash (2016). Diseño de espacios educativos: Rediseñar las escuelas para centrar el aprendizaje en el alumno. SM.
12. Wargocki P. & Wyon D. P. (2007): “The effects of moderately raised classroom temperatures and classroom ventilation rate on the performance of schoolwork by children”. HVAC&R Research 13 (2), 193-220.

 

Aprendizaje-servicio: experiencias neuroeducativas

La enseñanza que pretende provocar aprendizaje relevante se relaciona más con la creación compartida de cultura y contextos humanos, redes sociales y académicas, que con la mera transmisión verbal de datos e instrucciones en el contexto del aula.

Ángel Ignacio Pérez Gómez

Imitar, una ventaja evolutiva

Nadie pone en duda que nuestro cerebro es social. Aprendemos de los demás y, sobre todo, con los demás, siendo la interacción cara a cara mucho más efectiva que a través de dispositivos. La interacción es la base del aprendizaje, no sólo referido a la transmisión de conocimientos, sino también, y especialmente, de habilidades, destrezas y comportamientos. Aprendemos socialmente por imitación, en parte gracias a la existencia de las llamadas neuronas espejo. Su descubridor, Giacomo Rizzolatti asevera “La capacidad de aprender imitando está en la base de la cultura”. Estas diminutas células son las que nos permiten generar vínculos con los demás y, según muchos autores, son la base de la llamada empatía y, en definitiva, nos permiten entendernos (Iacoboni, 2009). Es por ello que vincular el aprendizaje a entornos reales, como se hace con los proyectos de servicio, parece la forma más natural y relevante de aprender (Vernooy, 2010).

Imagen

Experiencia Neuroeducativa I: Aprender enseñando

El aprendizaje entre iguales es una estrategia pedagógica que ha sido avalada por una gran cantidad de estudios (Thurston et al, 2007; Rodríguez et al, 2002). Se ha comprobado que cuando nos vemos obligados a aprender algo para explicarlo a otros se retiene más información que cuando simplemente hemos de reproducirlo a través de un examen tradicional. Además, vincular el aprendizaje a entornos reales motiva más, facilita la metacognición, atiende mejor la diversidad del grupo de estudiantes y favorece un aprendizaje más profundo (Guillén, 2017). Es por ello que un proyecto de servicio destinado a transmitir información, tanto a la población general como a la comunidad educativa, como es el caso que se expone a continuación, puede ser una experiencia de aprendizaje sumamente potente.

Difusión RCP

Uno de mis principales cometidos como profesora de Primeros Auxilios es el de enseñar cómo debe actuarse en tres situaciones en las que la supervivencia de una víctima depende, en muchos casos, de una correcta actuación en los primeros minutos tras producirse un accidente: la parada cardiorrespiratoria (PCR), la asfixia y la hemorragia grave. Entre los procedimientos a aplicar en estas situaciones doy especial relevancia a dos maniobras: la reanimación cardiopulmonar (RCP) y la maniobra de Heimlich. Que lo que enseñamos en los centros educativos puede tener un impacto social es innegable. Dinamarca ha conseguido aumentar la recuperación de paradas cardiacas extrahospitalarias en edad laboral de un 12,1 % a un 34,6 % en tan solo una década -de 2001 a 2011- y ello ha sido posible gracias a la implantación en sus escuelas de un ambicioso programa de divulgación de la RCP (Wissenberg et al., 2015; Isbye et al., 2017).

En esa ansiada búsqueda por reducir el número de casos de muerte súbita, el pasado curso 2015-2016, desde el Centro Integrado Politécnico de Tafalla (CIP Tafalla), pusimos en marcha un proyecto de difusión del soporte vital básico (SVB) que presentó tres fases y que llevó a cabo el alumnado de los ciclos de Educación Infantil y de Atención a Personas en Situación de Dependencia.

1ª Fase: difusión local. Coincidiendo con el Día Europeo de la Parada Cardiaca -el 16 de octubre del 2015-, dispusimos una zona en la plaza donde está ubicado el Ayuntamiento de la localidad en la que ofrecimos a los/as viandantes la posibilidad de aprender a realizar una reanimación cardiopulmonar. Además de contar con los permisos y la colaboración del Ayuntamiento de Tafalla, contamos con la participación voluntaria de algunos bomberos que nos ayudaron en la campaña de difusión.

2ª Fase: divulgar la RCP en los colegios. Distribuidos por equipos de 3-4 personas, el alumnado tuvo que mostrar y explicar de forma práctica a niños/as de 6º de Primaria de tres centros educativos de Tafalla el protocolo del SVB durante un taller de dos horas de duración.

3ª Fase: enseñar a otro alumnado del centro. Empleando el mismo sistema que en los colegios de primaria, ofrecimos a todo el alumnado de los segundos ciclos formativos de nuestro centro una charla teórico-práctica sobre cómo actuar en caso de PCR y atragantamiento.

Es necesario apuntar que este tipo de proyectos no podrían desarrollarse sin la colaboración de un gran número de entidades, empezando en este caso por el propio centro educativo, el CIP Tafalla, y pasando por los colegios que se prestaron a realizar la actividad, el CPEIP Marqués de la Real Defensa, las Escuelas Pías de Tafalla y la Ikastola Garcés de los Fallos, así como el Ayuntamiento de Tafalla, el Parque de Bomberos de la localidad, o el Centro de Atención al Profesorado (CAP) de Pamplona que nos dejó en préstamo más de 40 muñecos para realizar la actividad. Especial mención a la asociación El ABC que salva vidas, una entidad sin ánimo de lucro que facilita información sobre el SVB y que ha realizado una tarea encomiable en los últimos años para formar al profesorado de Navarra y dotar de simuladores a los CAP de la Comunidad Foral y así conseguir hacer llegar estos conocimientos al mayor número de personas posible. Con esta iniciativa se consiguió formar a más de 280 personas de nuestro entorno. Las valoraciones que obtuvimos en las distintas fases fueron muy positivas.

Experiencia Neuroeducativa II: Aprender desde la empatía

Ya lo apuntaba Daniel Goleman en su éxito de ventas mundial de 1995: existe una inteligencia más determinante que el cociente intelectual, la llamada -por Mayer y Salovey en 1990- inteligencia emocional. Lo que sabemos gracias a la neurociencia es que el grado de desarrollo de la inteligencia emocional no está determinado genéticamente y tampoco se desarrolla exclusivamente en nuestra infancia (Goleman, 1998). Y es por ello que la educación emocional se ha convertido en los últimos años en un imprescindible de la enseñanza. Se han desarrollado programas de educación emocional que están demostrando una mejora en los resultados de los estudiantes, tanto a nivel actitudinal como académico, por lo que puede afirmarse que procuran el desarrollo integral del alumnado. Entre las características de un buen programa de educación emocional cabe citar que debe emplear técnicas de enseñanza-aprendizaje activas y variadas que promuevan el aprendizaje cooperativo, a ser posible implicando a toda la comunidad educativa (Pérez-González y Pena, 2011).

Desde Vygotsky y su teoría del constructivismo social muchas son las voces de la comunidad educativa que reclaman un mayor espacio para la cooperación, tanto dentro como fuera del aula. Los programas intergeneracionales representan una forma excelente de cooperativismo educativo. No cabe duda de que tienen una fuerte impronta pedagógica en la medida en que son concebidos como vehículos para el intercambio de recursos y aprendizajes entre diferentes generaciones (Sánchez et al., 2010).

Jornada Intergeneracional Tod@s Junt@s

Este proyecto, llevado a cabo el recién terminado curso escolar 2016-2017, tuvo como protagonistas a tres generaciones diferentes. Por un lado a los jóvenes organizadores de esta iniciativa: alumnado de Formación Profesional de distintos ciclos formativos del CIP Tafalla; por otro, a niños y niñas de 2º y 3º de Educación Infantil del CPEIP Marqués de la Real Defensa; y por último, a personas mayores procedentes de dos residencias de la localidad. El objetivo que se pretendía alcanzar con este proyecto era el de planificar, organizar y llevar a cabo una jornada intergeneracional en la que niños, niñas, personas mayores y jóvenes compartieran el mismo espacio y trabajasen conjuntamente a través de actividades y recursos -previamente diseñados y elaborados por el alumnado del CIP Tafalla- fomentando un envejecimiento activo, eliminando la barrera discriminatoria contra las personas por razón de edad, diversidad funcional y confesión religiosa, con el fin de trabajar valores como la solidaridad, la cooperación, la compasión, la empatía y la humanización de los procesos de enseñanza-aprendizaje.

La compasión es una cualidad positiva muy importante para combatir el estrés y la depresión, tal como ha investigado el neurocientífico Richard Davidson (Kabat-Zinn y Davidson, 2013). Como educadores deberíamos plantearnos que una tarea fundamental a transmitir debería ser la de aprender a vivir atendiendo a los valores que nos convierten en humanos, aludiendo a toda la extensión semántica de esta palabra. Es decir, hemos de enseñar desde la comprensión, siendo sensibles a los infortunios ajenos, centrando nuestra atención no tanto en el producto, sino en la persona, en nuestros alumnos y alumnas.

Galardonado con un premio de Innovación en Formación Profesional por el Departamento de Educación del Gobierno de Navarra, este proyecto supuso ante todo una experiencia inolvidable para buena parte de las personas que vivieron este acontecimiento. Y es que el reto al que nos enfrentamos como docentes es precisamente ese: provocar experiencias educativas. Las condiciones que ha de reunir un proyecto que pretenda ser considerado una experiencia educativa son las siguientes (Vergara, 2015):

  • Debe incorporar a la persona en su totalidad (racional, relacional, emocional y física).
  • Se construye en la relación, pues el aprendizaje tiene una dimensión social fundamental.
  • Se construye en contexto. Conecta directamente con la realidad contextual de la comunidad que aprende.
  • Es subjetiva. Es una experiencia que vive el alumno y que incorpora a su forma de entender la realidad y su posición en ella. Pone el acento en la elaboración personal del aprendizaje y en cómo el alumno lo incorpora a sus estrategias mentales.
  • Dota de herramientas: tomas de posición, procesos, rutinas de pensamiento e informaciones útiles para la vida de los alumnos.
  • Enfrenta a la persona a una idea previa.
  • Se orienta al cambio personal o sociocomunitario.

Compartir, la base de nuestra esencia social

Ambos proyectos fueron de una gran envergadura, puesto que implicaron a un gran número de personas, centros y organizaciones, pero hemos de tener claro que para hacer proyectos de entidad es necesario colaborar, arriesgar y salir de nuestra zona de confort. Como decía Joan Brossa, “hay que mirar al infinito para avanzar un metro”.

En un mundo cada vez más variable, incierto, complejo y ambiguo -el llamado entorno VUCA (Prensky, 2014)-, parece necesario revisar nuestro sistema educativo, más propio del S.XIX, en pleno desarrollo industrial, que del momento actual en el que nos hallamos: la era digital. En las dos últimas décadas se ha producido un importante cambio tecnológico y todo parece apuntar que el número de descubrimientos que están por llegar son inconmensurables, por tanto ¿quién es capaz de vislumbrar a qué dedicarán sus esfuerzos profesionales los adultos del futuro, es decir, nuestros infantes del presente? Lo más que podemos proponernos es ofrecerles las herramientas que los hagan personas independientes con la capacidad de aprender y de desarrollar la versatilidad suficiente para afrontar un mundo tan cambiante desde una perspectiva sostenible, humana y solidaria. Compartiendo nuestros saberes podrán adquirir las habilidades necesarias para emprender nuevos caminos. La clave de nuestra supervivencia como especie ha dependido y dependerá de las relaciones que establecemos con nuestro entorno, de la colectividad, hoy, si cabe, conectividad. Lo que parece quedar claro es que nos necesitamos para seguir creciendo juntos.

Cristina Sanz Conde

 

Referencias:

  1. Goleman, D. (1998). La práctica de la inteligencia emocional. Barcelona: Editorial Kairós S.A.
  2. Guillén, J. C. (2017). Neuroeducación en el aula. De la educación a la práctica. Createspace.
  3. Iacoboni, M. (2009). Las neuronas espejo. Empatía, neuropolítica, autismo, imitación o de cómo entendemos a los otros. Madrid: Katz Editores.
  4. Isbye, D.L. el al (2017): “Disseminating Cardiopulmonary Resuscitation Training by Distributing 35000 Personal Manikins Among School Children”. Circulation, 116, 1380-1385.
  5. Kabat-Zinn, J. y Davidson, R. J. (2013). El poder curativo de la meditación: Diálogos científicos con el Dalái Lama. Barcelona: Editorial Kairós S.A.
  6. Pérez-González, J. y Pena, M. (2011): “Construyendo la ciencia de la educación emocional”. Padres y Maestros, 342, 32-35.
  7. Prensky, M. (2014): “VUCA. Variability, Uncertainty, Complexity, Ambiguity.” Educational Technology, 54 (2), 64-70
  8. Rodríguez, L. M. et al. (2002): “Aprendizaje entre iguales y construcción de conceptos”. Journal for the Study of Education and Development, 25, 277-297.
  9. Sánchez, M. et al. (2010). Programas Intergeneracionales. Guía introductoria. Ministerio de Sanidad y Política Social.
  10. Thurston, A. et al. (2007): Aprendizaje entre iguales en Ciencias Naturales de Educación Primaria: Perspectivas teóricas y sus implicaciones para la práctica en el aula”. Electronic Journal of Research in Educational Psychology, 5(13)
  11. Vergara, J. J. (2015). Aprendo porque quiero. El Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP), paso a paso. Ediciones SM.
  12. Vernooy, R. (2010). El aprendizaje colaborativo en acción. Ejemplo del manejo de los recursos naturales en Asia. Bogotá: Mayol Ediciones S.A.
  13. Wissenberg, M. et al. (2015): “Survival After Out-of-Hospital Cardiac Arrest in Relation to Age and Early Identification of Patients With Minimal Chance of Long-Term Survival”. Circulation, 131, 1536-1545.