Los siete pilares de una buena salud cerebral (y también educativa)

Cada uno de nosotros tiene un cerebro distinto, y el reto es optimizar y potenciar de forma personalizada los mecanismos salutogénicos de nuestro cerebro.
Álvaro Pascual-Leone

Todos deseamos una vida feliz, evidentemente, pero para tenerla es importante estar sanos. Y para que eso se produzca es imprescindible mantener una buena salud cerebral, tal como explica el gran neurocientífico Álvaro Pascual-Leone en el libro El cerebro que cura, publicado recientemente. Basándose en investigaciones científicas realizadas en los últimos años, los autores identifican siete pilares para una buena salud cerebral, lo cual no significa tener un cerebro joven a cualquier edad sino “un cerebro con las conexiones adecuadas, con una capacidad de inhibición de señales irrelevantes bien compensada y con la cantidad justa de plasticidad”. A nivel cerebral, el equilibrio es esencial, es decir, tan perjudicial puede ser el exceso como el defecto.

Y como desde la perspectiva neuroeducativa asumimos un aprendizaje desde, en y para la vida, el reto que nos planteamos en el siguiente artículo en Escuela con Cerebro es trasladar esos pilares básicos que nos permiten optimizar el funcionamiento cerebral, a medida que vivimos y envejecemos, al terreno educativo.

1. Salud integral

Hace tiempo que sabemos que la salud corporal afecta al cerebro. Por ejemplo, un buen funcionamiento cerebral requiere que el corazón funcione de forma adecuada. Pero también los pulmones, el estómago, los intestinos, el hígado, el páncreas, …por lo que es necesario atender a nuestro estado médico general. Este enfoque integral, es el que parece funcionar mejor para optimizar el aprendizaje y las llamadas funciones ejecutivas del cerebro. Es decir, los programas que tienen en cuenta las necesidades globales del niño, cognitivas, emocionales, sociales y físicas, yendo más allá de lo académico, son los que parece que facilitan un mejor desarrollo y funcionamiento ejecutivo del cerebro (Diamond, 2010). Y ello requiere dar mayor importancia en el aprendizaje al juego, el arte, el movimiento o la educación emocional (ver video). Por ejemplo, cuando se integran actividades artísticas en contenidos académicos de ciencias se facilita la memoria a largo plazo (Hardiman et al., 2019). Estos proyectos transdisciplinares le encantan a nuestro cerebro holístico y multisensorial. Y no solo eso, sino que sabemos que jugar, hacer teatro, practicar deporte o meditar nos puede ayudar a aprender a gestionar el estrés, una parte importante de la salud cerebral.

En la educación

La participación en la orquesta, la obra de teatro, un deporte de equipo o un buen programa de educación emocional puede suministrar oportunidades cotidianas para trabajar muy bien las funciones ejecutivas del cerebro.

2. Nutrición

A pesar de que el cerebro representa, en promedio, el 2% del peso corporal, sus necesidades energéticas pueden llegar al 25% de la energía que gasta nuestro cuerpo. Pero no todas las calorías tienen la misma incidencia sobre nuestras capacidades cognitivas y estados anímicos. Y aunque nuestro cerebro es el resultado de lo que comemos, también es muy importante cuándo lo comemos.

Más allá de alimentos concretos, un cerebro sano requiere una dieta saludable que incluya frutas, verduras frescas, pescado, o grasas saludables provenientes del aceite de oliva o de las nueces, por ejemplo. Ello caracteriza a la dieta mediterránea, que se cree que está asociada a un mejor funcionamiento cognitivo y a un menor riesgo de padecer demencia (Valls-Pedret et al., 2015; ver figura 1). Y, en concreto, parece que el desayuno puede ser importante para un buen rendimiento cognitivo, especialmente en la adolescencia. Los estudiantes que desayunan de forma regular y se alejan de la comida basura rinden mejor en la escuela y disponen de la energía necesaria en las primeras horas de la jornada escolar mejorando así la atención y la memoria (Burrows et al., 2017).

En la educación

Es muy recomendable compartir y trabajar con los estudiantes estas cuestiones a través de buenos proyectos educativos. Y también parece necesario acercar esta información a las familias.

Figura 1. Las personas que siguieron una dieta mediterránea suplementada con aceite de oliva
o nueces obtuvieron mejoras en tareas cognitivas (Valls-Pedret et al., 2015)

3. Sueño

El sueño constituye un acto imprescindible para la buena salud cerebral, dado que actúa como una especie de regenerador neuronal, algo parecido a lo que ocurre cuando vamos al gimnasio y dañamos fibras musculares, que luego se recuperan y se fortalecen con el debido aporte nutricional. Al dormir se acelera la síntesis proteica, con el consiguiente fortalecimiento de las conexiones neuronales y, en determinadas regiones cerebrales, se repite la actividad realizada durante la vigilia que nos permite consolidar las memorias y con ello el aprendizaje.

Cada rango de edad tiene unas necesidades específicas de sueño. En una publicación reciente, la American Academy of Sleep Medicine recomienda lo siguiente (Paruthi et al., 2016):

Figura 2. Horas de sueño recomendadas en los diferentes rangos de edad (Paruthi et al., 2016)

Acortar la duración recomendada podría afectar a la salud física, cognitiva o emocional, perjudicando el rendimiento académico o laboral. Todo ello es especialmente relevante en la infancia o en la adolescencia. En este último caso, se ha visto que la melatonina (la hormona que modula los patrones de sueño) se libera de forma más tardía con lo que se retrasa el ritmo circadiano del adolescente que, como consecuencia de ello, tiene una tendencia a acostarse más tarde. El inicio de la jornada escolar a las 8 h no parece lo más adecuado para ellos. De hecho, existen varios estudios que lo corroboran. Por ejemplo, Kelley et al. (2017) analizaron el impacto de cambiar el inicio de la jornada escolar de las 8,50 h a las 10 h durante dos cursos completos y comprobaron una mejora de los resultados académicos de los adolescentes, en promedio, junto a una disminución de las faltas de asistencia. En el tercer curso volvieron al inicio de las 8,50 h y empeoraron los resultados (ver figura 3).

En la educación

Si no es posible cambiar el inicio de la jornada escolar, es adecuado retrasar las tareas de mayor demanda cognitiva, especialmente en la adolescencia, hasta avanzada la mañana.

Figura 3. Los resultados académicos de los adolescentes mejoraron los dos primeros cursos
cuando el inicio de la jornada escolar fue a las 10 h en lugar de las 8,50 h (Kelley et al., 2017)

4. Ejercicio físico

El ejercicio físico también constituye una poderosa herramienta que ayuda a proteger nuestro cerebro y mantenerlo sano.

Ya conocíamos los efectos beneficiosos de la actividad física para la salud física y emocional, cómo incidía de forma positiva sobre el sistema cardiovascular, el sistema inmunológico, el estado de ánimo o sobre el estrés, por ejemplo. Pero en los últimos años la neurociencia ha revelado que el ejercicio regular puede modificar el entorno químico y neuronal que favorece el aprendizaje. Y cuando hablamos de ejercicio físico nos referimos a un tipo de actividad física que requiere un esfuerzo y constituye un reto.

Desde la perspectiva educativa, no solo se ha comprobado la importancia de dedicar más tiempo a la educación física, sino también comenzar la jornada escolar con unos minutos de actividad física o juegos activos, realizar parones activos que parece que mejoran la concentración de los estudiantes en las tareas posteriores, o facilitar una mayor libertad de movimiento para realizar las actividades. Todo ello puede incidir positivamente en el desempeño académico del alumnado. De hecho, en estudios recientes se ha comprobado que existe una correlación positiva entre la capacidad cardiorrespiratoria de los estudiantes y el volumen de sustancia blanca que permite una mejor conexión entre regiones específicas del cerebro que intervienen directamente en el aprendizaje y en el rendimiento académico del alumnado (Esteban-Cornejo et al., 2019).

Como dice el neurocientífico John Ratey (ver video), en la práctica, salir a correr unos minutos puede producir los mismos efectos que una pequeña dosis de los fármacos Concerta o Prozac, pero provocando un mayor equilibrio entre neurotransmisores y, por supuesto, de forma más natural y saludable.

En la educación

Comenzar la jornada escolar de forma activa puede ayudar a optimizar los recursos atencionales durante las tareas posteriores. El aprendizaje requiere movimiento. Bueno para el corazón, bueno para el cerebro.

5. Entrenamiento cognitivo

El entrenamiento cognitivo constituye una especie de gimnasia para el cerebro que busca optimizar su salud. A nivel cerebral se aplica aquello de “úsalo o piérdelo” porque la práctica permite fortalecer las conexiones neuronales que nos permiten consolidar las memorias y aprender. Las actividades intelectuales que constituyen verdaderos retos promueven la neuroplasticidad y la neurogénesis en regiones críticas del cerebro, y amplían la llamada reserva cognitiva que permite reducir el desarrollo de ciertas enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.

Los ingredientes clave de un buen menú cognitivo son la novedad, el reto y la variedad. Y es que al cerebro le encantan las sorpresas, los desafíos continuos adecuados a las necesidades personales y una variedad de actividades que permitan una estimulación completa, dada la diversidad funcional de nuestro cerebro. Todo ello se puede trabajar de forma fantástica integrando el componente lúdico, también a través de juegos de ordenador o videojuegos adecuados. Hasta el equipo de Richard Davidson, el gran impulsor de la neurociencia contemplativa, ha analizado los beneficios de un videojuego (Crystals of Kaydor) para entrenar la empatía de los adolescentes, que consiste en una misión espacial hacia el planeta Kaydor con el objetivo de identificar las emociones básicas de sus habitantes a través de las expresiones faciales y el lenguaje corporal, lo cual requiere cooperar y adoptar conductas prosociales (Kral et al., 2018; ver figura 4).

En la educación

Integrar lo lúdico en el aprendizaje constituye una estrategia motivadora potente. Los medios digitales son un recurso al servicio de los objetivos de aprendizaje que pueden ayudar a alcanzarlos. Al cerebro le encantan las buenas preguntas y las buenas historias.

Figura 4. Seis horas jugando a Crystals of Kaydor produjo en los adolescentes mejoras
en circuitos neuronales básicos para la regulación emocional (Kral et al., 2018)

6. Socialización

Nuestro cerebro es social. Desde el nacimiento, los seres humanos estamos programados para aprender a través de la imitación. Pero no solo eso, las personas con sólidos vínculos sociales que se sienten apoyadas afrontan mejor el declive cognitivo asociado al envejecimiento y muestran mejor estado de ánimo.

En un sugerente estudio, los investigadores asignaron de forma aleatoria a los jóvenes participantes a uno de los tres grupos siguientes en los que se realizaban diferentes tareas durante 10 minutos: en el primero se debatía un problema, en el segundo se realizaban de forma colectiva crucigramas o similares y en el tercero se veía un fragmento de una famosa serie de televisión. Después de esto, todos los participantes realizaron unas pruebas de memoria de trabajo y velocidad de procesamiento. Los resultados mostraron que los participantes de los grupos que requerían interacción y cooperación obtuvieron mejores resultados en las tareas que los otros (Ybarra et al., 2008). Estar en un grupo de forma pasiva (viendo la televisión, por ejemplo) es insuficiente, hay que participar de forma activa en las relaciones sociales.

Existe toda una red de regiones cerebrales interconectadas (el llamado cerebro social; ver figura 5) que facilitan la interacción social y que promueven un aprendizaje más eficiente, todo en consonancia con la naturaleza social del ser humano. En la práctica, se ha comprobado que cuando se pide a alguien que aprenda algo para que luego se lo enseñe a los demás en lugar de plasmar esos conocimientos en un examen tradicional, retiene más información (Lieberman, 2013).

En la educación

La cooperación requiere una enseñanza específica y continuada que está vinculada al aprendizaje socioemocional. Y entre las diferentes formas de cooperar, la tutoría entre iguales constituye una necesidad educativa.

Figura 5. Red de regiones que componen el cerebro social (Kandel, 2019)

7. Plan vital

Definir y perseguir nuestros propósitos en la vida es el último pilar de una buena salud cerebral. En el famoso estudio longitudinal Nun Study of Aging and Alzheimer’s Disease, se demostró que las monjas que ya siendo jóvenes eran más alegres y mostraban una actitud más entusiasta y positiva en su misión, vivián un promedio de diez años más que las que manifestaban actitudes menos positivas, e incrementaban su reserva cognitiva. Además, algunas de estas monjas desarrollaban la enfermedad de Alzheimer a nivel cerebral, pero no manifestaban síntomas de la misma (Snowdon, 2001). Junto a esto, la investigación indica que es muy importante que el propósito personal trascienda, es decir, que los planes vitales orientados a ayudar a otras personas tienen un impacto más beneficioso sobre la salud que los dirigidos a uno mismo.

El plan vital de las personas puede cambiar durante la vida, de la misma forma que lo hace nuestro cerebro plástico. Ahora bien, es imprescindible tenerlo y recorrerlo. Al igual que en el aprendizaje, el proceso, y no el resultado, debería ser lo más importante. 

En la educación

Una verdadera escuela con cerebro no olvida el corazón, fomenta una mentalidad de crecimiento y optimiza las fortalezas de todos sus estudiantes. Y se vincula a la vida cotidiana a través de buenos proyectos sociales como los ApS (Aprendizaje-Servicio).

Jesús C. Guillén

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Referencias:

1. Burrows T. L. et al. (2017). Associations between dietary intake and academic achievement in college students: a systematic review. Healthcare 5, 60.

2. Diamond, A. (2010). The evidence base for improving school outcomes by addressing the whole child and by addressing skills and attitudes, not just content. Early Educ. Dev. 21, 780-793.

3. Esteban-Cornejo I. et al. (2019). Physical fitness, white matter volume and academic performance in children: Findings from the Active Brains and FIT Kids 2 Projects. Frontiers in Psychology 10 (208).

4. Hardiman, M. et al. (2019). The effects of arts-integrated instruction on memory for science content. Trends in Neuroscience and Education, 14.

5. Kandel E. (2019). La nueva biología de la mente: Qué nos dicen los trastornos cerebrales sobre nosotros mismos. Planeta.

6. Kelley P. et al. (2017). Is 8:30 a.m. still too early to start school? A 10:00 a.m. school start time improves health and performance of students aged 13–16. Frontiers in Human Neuroscience 11 (588).

7. Kral T. et al. (2018). Neural correlates of video game empathy training in adolescents: a randomized trial.  npj Science of Learning 3.

8. Lieberman, M. D. (2013). Social: why our brains are wired to connect. Oxford University Press.

9. Paruthi S. et al. (2016). Recommended amount of sleep for pediatric populations: a consensus statement of the American Academy of Sleep Medicine. J Clin Sleep Med 12(6), 785-786.

10. Pascual-Leone A. et al. (2019). El cerebro que cura. Plataforma Editorial.

11. Snowdon D. (2001). Aging With Grace: What the Nun Study teaches us about leading longer, healthier, and more meaningful lives. Bantam Books.

12. Valls-Pedret C. et al. (2015). Mediterranean diet and age-related cognitive decline: a randomized clinical trial. JAMA Intern. Med. 175, 1094-1103.

13. Ybarra O. et al. (2008). Mental exercising through simple socializing: social interaction promotes general cognitive functioning. Pers Soc Psychol Bull 34, 248-259.

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Aprendizaje basado en proyectos desde la neuroeducación

La educación eficaz siempre es un equilibrio entre rigor y libertad, tradición e innovación, el individuo y el grupo, la teoría y la práctica, el mundo interior y el que nos rodea.

Ken Robinson

Neuroeducación y neurodiversidad

Como sabéis, en Escuela con Cerebro nos gusta acercar la ciencia de forma divulgativa para que podamos conocer y reflexionar sobre cuestiones que pueden tener una incidencia educativa relevante. Y lo hacemos desde el enfoque multidisciplinar de lo que llamamos neuroeducación. Porque entendemos que ya existe la suficiente información que puede orientar una verdadera enseñanza basada en el cerebro. Conocemos, por ejemplo, muchas implicaciones educativas relacionadas con la emoción, la atención o la memoria, todos ellos factores críticos en el aprendizaje. O disponemos de suficientes evidencias empíricas que sugieren que el juego, el deporte, las artes o la educación socioemocional son imprescindibles para un buen desarrollo de las funciones ejecutivas del cerebro, las cuales inciden de forma directa en el rendimiento académico del alumno y su bienestar personal (Diamond y Ling, 2016). Todas ellas cuestiones capitales desde la perspectiva neuroeducativa.

Conocer cómo funciona nuestro cerebro, además de facilitar la necesaria mentalidad de crecimiento (ver figura 1), es fundamental para mejorar la educación. Un cerebro plástico que nos permite aprender durante toda la vida y que, a pesar de los patrones madurativos similares o de las regiones cerebrales que compartimos, es único, particular y diferente a los demás. Cuando se analizan los escáneres cerebrales, se comprueba que la gran mayoría de ellos (en torno al 90%) presentan anormalidades (Mazziotta et al., 2009). Es decir, lo del ‘cerebro normal’ es un mito y lo que prevalece a nivel cerebral es la anormalidad. Al igual que ocurre con los rostros, no existen dos cerebros idénticos. Básicamente -más allá de la genética-, porque no serán idénticas las experiencias pasadas vividas por esas personas. Y todo ello sugiere que, aunque podamos aprender cuestiones de forma parecida, puede variar el ritmo de aprendizaje o las necesidades que conectan el aprendizaje con nuestros conocimientos previos. Por lo tanto, resulta primordial atender la diversidad en el aula.

Alumnos, profesores y falsas dicotomías

Desde el nacimiento estamos motivados para aprender. Disponemos de un sistema de recompensa cerebral asociado a las experiencias positivas y en continuo funcionamiento que nos motiva y nos permite aprender durante toda la vida. Porque cuando se suscita la curiosidad, se activan áreas de ese sistema en las que se sintetiza y libera el neurotransmisor dopamina y así se mejora la actividad del hipocampo, una región imprescindible para el aprendizaje. Por ejemplo, se demostró que la actividad electrodémica -una medida de la activación fisiológica- de un alumno del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) era mínima en el transcurso de la clase y muy parecida a la que mostraba cuando estaba viendo un programa de TV. Sin embargo, cuando era un protagonista activo de su aprendizaje, como al realizar una práctica en el laboratorio o un proyecto de trabajo, su actividad electrodérmica se incrementaba mucho (Poh et al., 2010). Esto nos recuerda las palabras del conocido divulgador científico, Pere Estupinyà, en el prólogo de nuestro libro Neuromitos en educación: el aprendizaje desde la neurociencia:

El Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) es una de las mejores universidades del mundo. Sin embargo, sus alumnos están dejando de asistir a sus clases. ¿Por qué? Porque han encontrado formas más eficientes de optimizar su tiempo de estudio […] Algunos de los alumnos del MIT prefieren aprovechar los maravillosos laboratorios y los grupos de investigación de la universidad para realizar proyectos en grupo. Pueden construir robots o pensar en cómo crear una empresa; el hecho es que apasionándose por un tema específico y trabajando en equipo hacia un objetivo concreto aprenderán más que escuchando de manera pasiva a un profesor.

Y Estupinyá sabe de lo que habla porque realizó, recientemente, una estancia en el prestigioso MIT. Aunque tampoco conviene polarizar el mensaje. De hecho, las investigaciones de John Hattie basadas en el estudio de ya casi 1200 metaanálisis, revelan que la enseñanza directa tiene una incidencia alta sobre el rendimiento académico y aprendizaje del alumnado (tamaño del efecto 0,60; un valor medio sería 0,40). Según el propio Hattie (2015), esto se debe a que existen maneras diversas de modificar y complementar el formato tradicional de la clase magistral (uso de clickers, calidad de los tutoriales, feedback formativo, etc.) en donde la preparación previa del alumnado (pone como ejemplo el mismo flipped classroom) y el análisis posterior son elementos cruciales.

Un ejemplo exitoso de este tipo de planteamientos lo encontramos también en el MIT, con las famosas clases magistrales del profesor Walter Lewin:

De hecho, en un modelo tipo peer instruction (creado por Eric Mazur en Harvard y que podemos considerar, en cierta forma, un enfoque predecesor del flipped classroom), el profesor también explica, por supuesto. Aunque cede gran parte del protagonismo al alumnado fomentando la interacción en clase.

¿Y qué piensan los alumnos al respecto? En un estudio en el que intervinieron 275000 estudiantes de secundaria en Estados Unidos durante los años 2006 y 2009 se constató que la causa del aburrimiento se debía a que no encontraban el estudio interesante (81%), no era relevante paras ellos (42%) o se debía a que no existía la adecuada interacción con el profesor (35%). Pero cuando se les preguntó sobre qué métodos de enseñanza les permitían comprometerse más con el aprendizaje, se decantaron por los debates y discusiones (61%), los proyectos de grupo (60%) y los proyectos con recursos tecnológicos (55%). Las presentaciones de los propios alumnos y las actividades artísticas también fueron muy respaldadas, cosa que no ocurrió con las clases magistrales (ver figura 2; Yazzie-Mintz, 2010). Todas estas estrategias se pueden integrar fácilmente en un aprendizaje basado en proyectos (ABP), una metodología de enseñanza que  utilizada de forma adecuada puede ser importante en el proceso de mejora educativa.

Proyecto como plato principal

El ABP es una metodología de aprendizaje activo en la que se induce el aprendizaje del alumno pidiéndole que supere retos o que responda a preguntas concretas. Así hace cosas con los conocimientos, antes de que se los expliquemos, de forma activa, constructiva y creativa y se fomenta su autonomía y reflexión crítica ante el problema planteado. Suministrando retos adecuados, trabajando de forma cooperativa y actuando el profesor como orientador en el proceso de aprendizaje, se espera que el alumno pueda ir superando las dificultades que le vayan surgiendo durante la investigación y que vaya aprendiendo los contenidos curriculares y las competencias clave identificadas. Aunque se hable de aprendizaje basado en proyectos, problemas, retos,… consideramos que son variantes de un mismo tema que comparten más similitudes que no diferencias. Por lo tanto, tal como hacen otros autores, podemos utilizar un enfoque globalizador en el que se considera que pueden existir distintos tipos de proyectos bajo el mismo enfoque (Larmer et al., 2015):

• Resolución de un problema real: Mejora del gasto energético escolar.
• Diseño de un producto: Construcción de casas para pájaros en la escuela.
• Análisis de una cuestión abstracta: ¿Son los robots amigos o enemigos?
• Elaboración de una investigación: ¿Cómo puede afectar el cambio climático a las especies animales de nuestra región?
• Posicionamiento ante un problema: ¿Tenemos derecho a capturar animales?

Pero siempre considerando el ABP como el protagonista del aprendizaje, lo cual no ocurre cuando se realizan proyectos al terminar las unidades didácticas para asentar lo trabajado mediante procedimientos más tradicionales. Cuando el proyecto se considera el plato principal -y no el postre- se caracteriza por lo siguiente (Larmer y Mergendoller, 2011):

• Pretende enseñar contenido significativo.
• Requiere pensamiento crítico, cooperación y comunicación.
• Es imprescindible la investigación y la necesidad de crear algo nuevo.
• Se organiza en torno a una pregunta guía abierta.
• Conlleva el aprendizaje de contenidos y competencias esenciales.
• Permite la participación del alumnado.
• Incluye procesos de evaluación, feedback y reflexión.
• Conlleva una presentación del producto final ante una audiencia.

El ABP permite a los alumnos aprender contenidos curriculares y trabajar competencias imprescindibles en los tiempos actuales, lo cual se facilita cuando se vincula el aprendizaje a situaciones reales.

En la figura 3 se muestran una serie de fases en la secuencia de enseñanza y aprendizaje en el ABP que consideramos imprescindibles (Hernando, 2015).

Ejemplos de proyectos

Dibujando el boom inmobiliario

Se elabora un cómic que sintetiza y analiza críticamente los motivos que desencadenaron la burbuja inmobiliaria y las consecuencias socioeconómicas que conllevó en los años siguientes. Educación artística, ciencias sociales, matemáticas o lengua confluyen en un proyecto en el que lo importante es profundizar en los factores que originaron la crisis económica y en el que el cómic es una herramienta de comunicación, pero no el protagonista del aprendizaje.

¿Por qué esta tableta de chocolate tiene forma de prisma triangular?

Pregunta que guía el aprendizaje en una unidad didáctica de optimización de funciones en el contexto de las matemáticas. Los alumnos analizan otras superficies y volúmenes, realizan un estudio de ingresos-costes de otro tipo de tabletas de chocolate,… En este tipo de procesos de indagación es muy importante guiar al alumnado en la búsqueda de información y el análisis experimental para facilitar el aprendizaje eficiente.

Ocio nocturno saludable

Adolescentes organizan alternativas de ocio nocturno dirigidas a jóvenes del barrio sensibilizándolos sobre el consumo de alcohol o de drogas. Es un proyecto aprendizaje-servicio (APS) en el que se aprenden contenidos curriculares vinculados a las ciencias de la salud y a la educación para la ciudadanía, a la vez que se trabajan habilidades ligadas a la organización, la comunicación o la cooperación. Hay que concienciar al alumnado que el proyecto no se restringe al servicio prestado.

Y el ABP puede ser una estupenda forma de acercar la escuela a alumnos con necesidades educativas específicas y/o desfavorecidos socialmente. En el siguiente video, alumnos de nuestro colaborador José Luis Redondo publicitan la empresa ‘Suck and Sleep’ que fabrica productos infantiles, entre ellos un chupete que mediante ultrasonidos acaba con el cólico del lactante. Una muestra clara de desarrollo del pensamiento creativo:

Ejemplos de escuelas

Hay muchas escuelas que han incorporado e integrado el aprendizaje basado en proyectos en sus planteamientos educativos con bastante éxito (ver links de algunas escuelas representativas). Analizando los distintos modelos vemos que comparten muchas características. Asumen con naturalidad que el ABP es una buena metodología, una idea que comparten tanto profesores como alumnos. El éxito de la implementación requiere una buena planificación de los proyectos, lo cual se facilita teniendo muchos recursos que permitan replicar o adaptar otros proyectos ya realizados. Y junto a ello, estas escuelas forman al profesorado en el uso de estas metodologías y fomentan su cooperación que se extiende a toda la comunidad educativa. Sin olvidar que los cambios metodológicos en la enseñanza tienen que ir acompañados del rediseño conveniente de la evaluación, en la cual conviven una gran variedad de estrategias formativas (rúbricas, portfolios, etc.) que tienen una incidencia mayor en el aprendizaje real.

Un ejemplo interesante de transformación educativa lo constituyen las Envision Schools (ver Lenz et al., 2015 y video anterior), unas escuelas públicas en la etapa preuniversitaria con muchos alumnos que pertenecen a entornos socioeconómicos desfavorecidos que no se han adaptado a los sistemas escolares más tradicionales. Estas escuelas realizan un gran trabajo de planificación y adaptación de los estándares curriculares, siendo flexibles en su aplicación. En el proceso de aprendizaje priorizan la adquisición de competencias básicas en los tiempos actuales como son la creatividad, la cooperación, la comunicación o el análisis crítico. Han generado una cultura de centro asumiendo una verdadera mentalidad de crecimiento entre todos sus integrantes. En lo referente a la evaluación, utilizan unos niveles de desempeño (de 1 a 4, de menor a mayor experiencia) cuya fase inicial han de superar los alumnos y dan mucha importancia a lo que llaman la defensa del portfolio, una fase final del proyecto que sirve para reforzar el trabajo de las competencias básicas identificadas y en el que puede participar toda la comunidad educativa. Las Envision Schools dan mayor importancia a la calidad que a la cantidad de los proyectos desarrollados. En su caso concreto pueden realizar, en promedio, 3 o 4 proyectos anuales según las necesidades particulares. Pero en todos ellos, se asume un enfoque multidisciplinar en el que intervienen varios profesores (una media de 3). Y como se puede ver en su horario (ver figura 4), el arte y la tecnología adquieren gran protagonismo en el aprendizaje. Sin olvidar las reuniones semanales de toda la comunidad y esa especie de tutorías (Advisory Period) que constituyen grandes oportunidades de aprendizaje socioemocional.

¿Y qué dicen las investigaciones sobre el ABP?

Si bien es cierto que no existe mucha investigación cuantitativa específica sobre el ABP, sí que encontramos algunos estudios que son reveladores. Desde una perspectiva más globalizadora, en un metaanálisis reciente de 225 estudios en el contexto de asignaturas universitarias de ciencias, el uso de metodologías activas mejoró los resultados académicos del alumnado y su asistencia a clase frente al uso de la clase magistral en esas materias (Freeman et al., 2014). Algo que también se comprobó en un estudio publicado en la prestigiosa revista Science. Un profesor inexperto que utilizaba un enfoque Flipped classroom con el que los alumnos preparaban la lección en casa, y en el aula analizaban y resolvían problemas trabajando de forma cooperativa, incrementó un 20% la asistencia de los alumnos y sus resultados en las pruebas de evaluación mejoraron un 23% respecto a los del grupo de control, formado por alumnos que asistían a la tradicional clase magistral impartida por un profesor experto (Deslauriers et al., 2011; ver figura 5).

Cuando se analiza el aprendizaje basado en problemas en etapas superiores (secundaria y universidad), su incidencia es muy baja (Hattie, 2015; ver figura 6). Según Hattie, esta metodología no será adecuada si los alumnos no tienen los suficientes conocimientos de base. En consonancia con esto, Prince (2004) ha identificado la dificultad de implementar esta metodología si el profesor no tiene la suficiente experiencia, y sugiere la necesidad de buscar problemas ya diseñados. Según este autor, la incidencia de estas prácticas sobre el rendimiento académico general es muy baja aunque sí que inciden en el desarrollo de hábitos académicos y el desarrollo de competencias.

Por otra parte, existe algún metaanálisis que analiza la incidencia del APS (aprendizaje-servicio) sobre diversos factores. Según Celio et al. (2011), los efectos más positivos se dan sobre el rendimiento académico (tamaño del efecto 0,43) y, en menor medida, sobre otras cuestiones evaluadas, como la actitud ante la escuela, el compromiso cívico o la competencia social. Seguramente, el hecho de que estos proyectos vinculen directamente los contenidos curriculares a situaciones cotidianas ayude a los estudiantes a encontrar la relación entre lo que hacen y lo que aprenden y ello puede repercutir en la mejora del rendimiento académico, a diferencia de lo que ocurre con otro tipo de proyectos.

En el contexto propio de secundaria, se realizó un estudio longitudinal en varias escuelas de Detroit y se comprobó que los alumnos que habían participado en proyectos que incorporaban recursos tecnológicos para trabajar los contenidos curriculares de ciencias obtuvieron mejores resultados en las pruebas MEAP (pruebas estandarizadas del estado de Michigan) que no aquellos que siguieron recibiendo la enseñanza mediante los métodos utilizados tradicionalmente en esas escuelas (Geier et al., 2008; ver figura 7).

Conclusiones

Como podemos deducir de todo lo anterior -asumiendo que no existe mucho estudio cuantitativo específico-, el ABP es una estrategia interesante para atender la diversidad en el aula. De hecho, un principio básico de la neurociencia es que cada cerebro es único y singular. Pero no en todos los tipos de proyectos se obtienen los mismos resultados. Aquellos más vinculados a situaciones reales, como los proyectos APS, parece que son los que tienen mayor incidencia sobre el rendimiento académico del alumnado. En algunos casos, como en el aprendizaje basado en problemas, la incidencia es muy baja. Y si el profesor no tiene la experiencia necesaria, puede ser hasta negativa, lo cual sugiere la necesidad de una buena planificación de este tipo de proyectos y la imprescindible formación y cooperación del profesorado. También se ha visto la importancia de clarificar los objetivos de aprendizaje y los criterios de éxito para alcanzarlos, conocer los conocimientos previos del alumnado y suministrar retos adecuados.

Desde la perspectiva neuroeducativa, el ABP es una forma válida de trabajar competencias esenciales en los tiempos actuales. Pero las evidencias empíricas que provienen de las ciencias cognitivas sobre cómo aprende nuestro cerebro sugieren un enfoque integrador en el que tienen cabida otras estrategias y metodologías que no excluyen, en determinadas situaciones, enfoques más tradicionales. Es decir, necesitamos ser flexibles y no olvidar el ingrediente emocional que lo guía todo. Porque disponemos de un sistema de recompensa cerebral que es el que en definitiva nos permite aprender. En la naturaleza, tanto a nivel microscópico como macroscópico, triunfa el equilibrio. Y, seguramente, ese también sea el mejor enfoque educativo. Aunque, como en la vida, no existen soluciones únicas a los problemas planteados. John Dewey lo reflejaba muy bien: “La educación no es preparación para la vida; la educación es la vida misma”.

Jesús C. Guillén

 

Referencias:

1. Celio C. I., Durlak J., y Dymnicki A. (2011): “A Meta-Analysis of the Impact of Service-Learning on Students”. Journal of Experiential Education 34 (2), 164-181.
2. Diamond A. y 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. Deslauriers L., Schelew E., Wieman C. (2011): “Improved learning in a large-enrollment physics class”. Science 332, 862-864.
4. 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.
5. Geier R. et al. (2008): “Standardized test outcomes for students engaged in inquiry-based science curricula in the context of urban reform”. Journal of Research in Science Teaching 45(8), 922-939.
6. Hattie J. (2015): “The applicability of visible learning to higher education”. Scholarship of Teaching and Learning in Psychology 1(1), 79–91.
7. Hernando A. (2015). Viaje a la escuela del siglo XXI. Fundación Telefónica.
8. Larmer J., Mergendoller J. (2011): “The main course, not dessert”. Buck Institute for Education.
9. Larmer J., Mergendoller J., Boss S. (2015). Setting the standard for project based learning: a proven approach to rigorous classroom instruction. Alexandria: ASCD.
10. Lenz B., Wells J. y Kingston S. (2015). Transforming schools: using project-based learning, performance assessment, and common core standards. San Francisco: John Wiley & Sons Inc.
11. Mazziotta J. C. et al. (2009): “The Myth of the normal, average human brain—The ICBM experience: (1) subject screening and eligibility”. Neuroimage 44(3), 914-922.
12. Poh M. Z., Swenson, N. C., Picard, R. W. (2010): “A wearable sensor for unobtrusive, long-term assessment of electrodermal activity”. IEEE Transactions on Biomedical Engineering 57 (5), 1243-1252.
13. Prince M. (2004): “Does active learning work? A review of the research”. Journal of Engineering Education 93(3), 223-231.
14. Yazzie-Mintz, E. (2010). Charting the path from engagement to achievement: A report on the 2009 High School Survey of Student Engagement. Bloomington, IN: Center for Evaluation and Education Policy.

 

Preguntas que encienden la chispa del aprendizaje: desde Sócrates hasta hoy

En vez de responder a cuestiones que los alumnos no han planteado, los buenos

profesores les incitan a hacer preguntas para motivarlos a analizarlas

Ken Robinson

Los seres humanos somos curiosos por naturaleza y ello ha garantizado la supervivencia de la especie. Nuestro cerebro asociativo está continuamente haciendo predicciones y cuando ocurren sucesos inesperados se libera dopamina, un neurotransmisor vinculado a la motivación que garantiza el aprendizaje. Conocer el mundo que nos rodea consiste en mantener viva la curiosidad que, por ejemplo, muestran los niños en los primeros años a través de sus incesantes preguntas (“¿por qué…?”). Lamentablemente, con el paso de los años, las ansias por conocer, descubrir o cuestionar que manifestaban muchos de esos niños en el aula tiempo atrás se va difuminando y dejan de preguntar. ¿Está ello relacionado con el hecho de que en los primeros años enseñamos a los niños mientras que en la adolescencia se les enseña asignaturas? ¿Quién ha de preguntar más, el profesor o el alumno? ¿Qué tipo de preguntas facilitan la reflexión y el aprendizaje? ¿Qué es más importante, la pregunta o la respuesta? Muchas preguntas con muchas respuestas que, tal como ocurre en la práctica cotidiana en el aula, nos permiten descubrir y disfrutar el aprendizaje manteniendo nuestro cerebro activo.

Del laboratorio al aula

En un anterior artículo (ver) analizamos la incidencia positiva sobre el aprendizaje del alumno de tres técnicas de estudio: la práctica del recuerdo (efecto del test), la práctica espaciada y la práctica intercalada. Existen evidencias empíricas sólidas que muestran que estas estrategias benefician más el aprendizaje que no otras, tradicionalmente más utilizadas, como la relectura, el subrayado de apuntes o la utilización de estrategias mnemotécnicas (Dunlosky et al., 2013). Junto a aquellas, los investigadores también han identificado la importancia de que el alumno se plantee preguntas durante las tareas de aprendizaje que le permitan explicarse y reflexionar sobre lo que está haciendo, que en definitiva son formas de implicar al alumno en el aprendizaje y de fomentar la metacognición. En concreto, se habla de dos técnicas específicas que están relacionadas y que pueden aplicarse tanto individualmente como en pequeños grupos: la interrogación elaborativa y la auto-explicación.

Interrogación elaborativa

Consiste en hacerse preguntas sobre los hechos a los que hace referencia el texto que se está leyendo (“¿por qué Marte tarda más en dar una vuelta alrededor del Sol que la Tierra?”), integrando la nueva información con los conocimientos previos (“porque está más alejado del Sol”, “porque su velocidad de traslación es menor”, etc.). Intentar responder a la pregunta planteada puede generar nuevas preguntas que ayudarán a profundizar y reflexionar sobre el tema, garantizándose una mayor retención y comprensión del mismo. Por ejemplo, en un estudio se evaluó la eficacia de esta técnica en el contexto de un curso de biología (Smith et al., 2010). Los alumnos debían leer un texto sobre digestión humana que no conocían. Los integrantes del grupo experimental respondían una pregunta (¿por qué la saliva debe mezclarse con la comida para iniciarse la digestión?) sobre alguna afirmación expuesta cada 150 palabras, aproximadamente. En el grupo de control, los alumnos debían leer el texto dos veces a su propio ritmo. Al final, todos los participantes del experimento respondieron 105 preguntas de verdadero o falso sobre lo leído y, por supuesto, ninguna de ellas coincidía con las planteadas al grupo experimental. Los resultados revelaron que los alumnos que utilizaron la interrogación elaborativa obtuvieron mejores resultados en los tests (76% vs 69% de aciertos), y no solo recordaban mejor los hechos preguntados sino que la lectura de esta forma también les permitía una mayor comprensión de partes del texto que no abarcaban las preguntas propuestas. Sin olvidar que, en promedio, el tiempo dedicado a la tarea en los dos grupos no difería en exceso (32 vs 28 minutos). Experimentos similares sugieren también la importancia de los conocimientos previos para el aprendizaje mediante esta técnica (ver figura 1).

Auto-explicación

Consiste en explicarse a uno mismo, sea en silencio o en voz alta, cómo se relaciona lo leído en un texto con lo que ya se conoce, siendo consciente de cómo se está desarrollando el pensamiento. Por ejemplo, el alumno puede plantearse cuando está estudiando preguntas del tipo ¿qué información sobre lo que acabo de leer ya conocía?, ¿cuál es la información novedosa, ¿qué necesito saber para resolver el problema?…y, a partir de ellas, generar sus propias explicaciones. La auto-explicación está directamente relacionada con la interrogación elaborativa porque ambas estrategias conllevan un aprendizaje activo en el que los alumnos reflexionan sobre lo que están aprendiendo con preguntas que se plantean, o expresando de otro modo la información, con sus propias palabras, para una mayor comprensión de la misma (Roediger III y Pyc, 2012).

En el contexto educativo también se han analizado de forma rigurosa los beneficios de la auto-explicación sobre el aprendizaje de los alumnos. Por ejemplo, en un estudio se analizó la incidencia de esta técnica con adolescentes en la materia de matemáticas (Wong et al., 2002). En un grupo se pedía a los estudiantes que analizaran en voz alta un teorema geométrico que no conocían, junto a una demostración del mismo y ejemplos de su aplicación en problemas, a partir de preguntas que se les formulaba del tipo ¿qué partes de esta página leída son novedosas?, ¿a qué se refiere este enunciado? o ¿hay algo que todavía no comprenda?, a diferencia del resto que no recibió ningún tipo de instrucción y reflexionaron sobre el teorema como siempre lo habían hecho. Al cabo de una semana todos los alumnos participaron en un repaso general sobre el teorema que habían estudiado con anterioridad y el día siguiente realizaron una prueba en la que debían responder preguntas similares a las que habían practicado o hacer ciertas inferencias sobre lo estudiado. Los análisis revelaron que cuando las preguntas se alejaban de lo estudiado y los alumnos debían transferir los conocimientos a situaciones y problemas diferentes, aquellos que utilizaron la auto-explicación obtenían mejores resultados. Esta técnica podía suministrar el aprendizaje profundo necesario para que se diera la abstracción y la ansiada transferencia.

Sócrates bajo el escáner

El método socrático constituye el método de enseñanza más antiguo conocido que todavía se utiliza. Y ha sobrevivido al paso del tiempo, básicamente, porque está centrado en el alumno, se basa en el arte de formular preguntas y tiene un planteamiento constructivista (Tokuhama, 2014). En el aula, el diálogo socrático tiene como objetivo, a través de las preguntas y debates generados, suministrar un espacio para la reflexión que permite identificar al alumno su grado de comprensión sobre una determinada cuestión, y en ese proceso el profesor actúa como facilitador del aprendizaje. Aunque una cuestión inicial en forma de dilema moral (Un tranvía circula sin control por una vía en la que se encuentran cinco personas que morirán si el tranvía continúa su trayecto. Puedes salvar la vida de estas personas pulsando un botón que desvía el tranvía por una vía diferente, de forma que sólo matarás a una persona.¿Pulsarías el botón?) o pregunta controvertida (¿se deben legalizar las drogas?) puede comenzar el proceso, el verdadero profesor socrático sabrá plantear nuevas preguntas, generalmente abiertas y vinculadas a situaciones reales, y hará participar a todos los alumnos de forma democrática para convertir el diálogo en una verdadera experiencia de aprendizaje.

Utilizando las recientes técnicas de escaneo que permiten explorar la actividad cerebral de varias personas interactuando (ver figura 2), un estudio reciente registró la actividad de la corteza prefrontal de 17 parejas alumno-profesor durante un diálogo socrático clásico sobre geometría (Holper et al., 2013). En concreto, se reprodujo entre adultos y adolecentes el diálogo en el que Sócrates hizo 50 preguntas al esclavo de Menón que solo requerían sumas y multiplicaciones y que permitió al alumno encontrar por si solo la forma de duplicar el área de un cuadrado. Este experimento es novedoso porque representa la primera medida de la actividad cerebral referida a la relación entre el profesor y el alumno, una interacción que es muy importante para el aprendizaje del estudiante. Los resultados revelaron una gran coincidencia del diálogo socrático con la prueba experimental en pleno S. XXI, incluso en preguntas en las que el esclavo responde de forma incorrecta (por ejemplo, si quiero duplicar el área, duplico el lado). Casi el 50% no supo generalizar la solución cuando se les preguntó, tras el diálogo, cómo duplicar el área de un cuadrado diferente (pregunta 51) y los que sí que lo hicieron mostraron un patrón de actividad cerebral en la corteza prefrontal mucho menor que los otros y muy parecido al de sus profesores (ver figura 3). La menor activación cerebral indicaría una mayor eficiencia neural, algo que ya se ha comprobado en ajedrecistas profesionales o en personas con gran capacidad para resolver problemas, mientras que la correlación con la actividad cerebral del profesor indicaría, como comentaban los propios autores de la investigación, una sincronización neural capaz de predecir el éxito en la tarea académica propuesta.

Preguntas en el aula

Los retos, las cuestiones provocativas o las investigaciones que parten de preguntas motivadoras son excelentes formas de activar el cerebro de los alumnos. Los buenos profesores saben formular preguntas ingeniosas que orientan e implican a los alumnos en el proceso de aprendizaje y que fomentan la necesaria reflexión. Las investigaciones de John Hattie (2009) muestran la importancia de las preguntas para facilitar el feedback durante las tareas o mejorar la comprensión de los contenidos, aunque resaltan que las preguntas formuladas por los propios alumnos y su correspondiente análisis son más importantes incluso que las planteadas por el profesor, algo que está en consonancia con lo analizado en el inicio de este artículo. Uno de los objetivos principales de preguntar a los alumnos debería ser el de mejorar su hábito de cuestionarse las cosas y plantearse nuevas preguntas y retos.

En la práctica cotidiana en el aula, se ha comprobado que los profesores dejamos muy poco tiempo de respuesta a los alumnos cuando formulamos una pregunta. Permitir unos segundos más (al menos 5 segundos tras una pregunta y después de una respuesta) puede resultar beneficioso para fomentar una mayor seguridad y reflexión en el alumno (Stichter et al., 2009). Y no todas las preguntas ni la forma de plantearlas resultan adecuadas. No es lo mismo comenzar una pregunta con “¿Quién puede decirme…?” que con “¿Qué sabéis sobre…?” (Costa y Kallick, 2009). En el primer caso, se asume que solo algunos alumnos conocen la respuesta mientras que en el segundo se está sugiriendo que todos tienen algo que ofrecer. O cuando el profesor suele hacer preguntas con respuestas únicas conocidas, el alumno acaba intentando descubrir lo que el profesor está pensando, mientras que si se plantean cuestiones abiertas cuya respuesta es múltiple o desconocida es cuando se ha de iniciar un verdadero proceso de indagación, que es el que suscita la curiosidad del alumno facilitando su aprendizaje al activar el llamado sistema de recompensa cerebral (ver figura 4).

Preguntas esenciales

Dentro de la gran variedad de formas y objetivos de las preguntas que podemos formular los profesores a los alumnos en el aula, McTighe y Wiggins (2013) han identificado unas que son especialmente importantes para facilitar la comprensión de las ideas y procesos claves en el aprendizaje: las preguntas esenciales. Según los autores, estas preguntas se caracterizan por:

1. Son abiertas. No tienen una respuesta única, final y correcta.
2. Invitan a la reflexión, a menudo generando un debate o discusión.
3. Estimulan el pensamiento de orden superior como el análisis, la inferencia, la evaluación o la predicción.
4. Proponen ideas importantes en disciplinas concretas o que se pueden transferir a otras.
5. Sugieren nuevas preguntas que estimulan una mayor investigación.
6. Requieren apoyo y justificación, no solo una respuesta.
7. Se repiten en el tiempo; es decir, la pregunta debería poder ser planteada en nuevas ocasiones.

Estas preguntas esenciales que estimulan la reflexión, la investigación o nuevas preguntas y no solo respuestas adecuadas, sirven como vías de acceso a la comprensión, se centran en el aprendizaje a largo plazo y pueden utilizarse en cualquier materia. Pongamos algunos ejemplos:

Historia: ¿Cómo podemos saber lo que realmente ocurrió en el pasado?

Matemáticas: ¿Cuándo y por qué deberíamos realizar una aproximación?

Lectura: ¿Qué hacen los buenos lectores cuando no entienden un texto?

Ciencia. ¿Qué provoca que los objetos se muevan tal como lo hacen?

Arte: ¿Qué influye en la expresión creativa?

Este tipo de preguntas, junto a las utilizadas en la interrogación elaborativa y la auto-explicación que fomentan la metacognición, serán imprescindibles y acostumbrarán a los alumnos a cuestionarse lo que están haciendo, lo cual les permitirá afrontar mejor los nuevos retos del aprendizaje, y no solo el de la escuela.

Como siempre comentamos, en la práctica se requiere flexibilidad. Las preguntas han de utilizarse en el momento adecuado. Y aunque en determinadas situaciones puede resultar importante un aprendizaje factual, el buen profesor instaura el hábito de preguntar ¿por qué…? o ¿cómo…? tras cada dato o hecho analizado, sea la fecha de inicio de la Segunda Guerra Mundial o la fórmula utilizada para la segunda ley de Newton. Preparar a los alumnos para las necesidades modernas exige fomentar una serie de competencias básicas para el aprendizaje como la cooperación, la creatividad o el pensamiento crítico y la resolución de problemas que pueden facilitarse con las preguntas adecuadas. Y ello está en consonancia con la necesidad inherente al ser humano de conocer el mundo que le envuelve. Nuestro cerebro curioso agradece las buenas preguntas.

Jesús C. Guillén

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Referencias:

1. Babiloni F., & Astolfi L. (2014): “Social neuroscience and hyperscanning techniques: past, present and future”. Neuroscience & Biobehavioral Reviews 44, 76-93.
2. Costa, Arthur L. & Kallick, Bena (2009). Learning and leading with habits of mind: 16 essential characteristics for success. Alexandria: Association for Supervision and Curriculum Development. Mind, Brain, and Education 7(3), 177-181.
3. Dunlosky J., Rawson K. A., Marsh E. J., Nathan M. J., & Willingham D. T. (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.
4. Gruber M. J., Gelman B. D., & Ranganath C. (2014): “States of curiosity modulate hippocampus-dependent learning via the dopaminergic circuit”. Neuron 84(2), 486-96.
5. Hattie, John. (2009). Visible learning. A synthesis of over 800 meta-analyses relating to achievement. Routledge.
6. Holper L., Goldin A., Shalom D., Battro A., Wolf M., & Sigman M. (2013): “The teaching and the learning brain: a cortical hemodynamic marker of teacher–student interactions in the socratic dialog”. International Journal of Educational Research 59, 1–10.
7. McTighe, Jay & Wiggins, Grant (2013). Essential questions: opening doors to student understanding. Alexandria: Association for Supervision and Curriculum Development.
8. Roediger III H. & Pyc M. A. (2012): “Inexpensive techniques to improve education: applying cognitive psychology to enhance educational practice”. Journal of Applied Research in Memory and Cognition 1, 242-248.
9. Smith B. L., Holliday W. G., & Austin H. W. (2010): “Students’ comprehension of science textbooks using a question-based reading strategy”. Journal of Research in Science Teaching 47, 363–379.
10. Stichter J. P. et al. (2009): “Assessing teacher use of opportunities to respond and effective classroom management strategies. Comparisons among high- and low-risk elementary schools”. Journal of Positive Behavior Interventions 11(2), 68-81.
11. Tokuhama-Espinosa, Tracey (2014). Making classrooms better. 50 practical applications of mind, brain and education science. Norton.
12. Wong R. M. F., Lawson M. J., & Keeves J. (2002): “The effects of self-explanation training on students’ problem solving in high-school mathematics”. Learning and Instruction 12, 233–262.

 

Enseñar menos y aprender más: actividad cerebral del alumno durante la tradicional clase magistral

Conversión en Harvard

Cuenta Eric Mazur, prestigioso profesor en la Universidad de Harvard, que en sus primeros años de docencia utilizaba la clase magistral tradicional, tal como habían hecho sus antiguos profesores, para enseñar física con buenos resultados aparentes: sus alumnos estaban satisfechos y, además, obtenían muy buenos resultados académicos en las pruebas estandarizadas semestrales (Mazur, 2009). Pero esos resultados que saciarían los deseos primarios de cualquier profesor -los alumnos están contentos y encima sacan buenas notas- no eran suficientes para un científico acostumbrado a analizar con espíritu crítico todo lo que hacía. Cuando con el paso del tiempo investigó sobre el proceso de aprendizaje de sus alumnos variando el planteamiento de los problemas y acercándolos a situaciones más reales, comprobó que existía una predominancia abusiva del conocimiento superficial y que mostraban grandes dificultades para abstraer los contenidos teóricos a contextos cotidianos. Así, por ejemplo, los alumnos conocían con exactitud el enunciado de la tercera ley de Newton y podían resolver fácilmente problemas numéricos en los que la aplicaban, pero eran incapaces de analizar con precisión las fuerzas que intervienen en un choque entre un coche ligero y un camión pesado, interpretando muchos de ellos que el camión ejerce una fuerza mayor (su peso es irrelevante respecto a la fuerza ejercida). O podían resolver problemas teóricos de circuitos eléctricos deduciendo las intensidades de corriente que circulan por cada una de las resistencias dibujadas, pero cuando se les planteaba un circuito real similar con bombillas, un generador y un interruptor tenían grandes dificultades para interpretar qué corriente circulaba por cada parte del circuito e identificar la analogía con el circuito anterior (ver figura 1). Mazur se dio cuenta que la utilización del tradicional método expositivo era insuficiente porque le convertía en un mero transmisor de información que comprometía el aprendizaje real de sus alumnos.

¿Qué dice la neurociencia al respecto?

Años más tarde, en una investigación dirigida por Rosalind Picard, se probó un dispositivo novedoso para medir la actividad electrodérmica, un registro de la actividad del sistema nervioso simpático, durante la realización de tareas físicas, cognitivas o emocionales (Poh, Swenson y Picard, 2010). Uno de los experimentos consistía en que un estudiante del MIT de 19 años llevara las 24 horas del día, durante una semana completa, ese sensor integrado en una especie de muñequera muy fácil de colocar. De esta forma, los investigadores obtendrían información relevante sobre los patrones diarios de actividad fisiológica de este universitario. Y los resultados no defraudaron. Cuando se analizaron los datos estadísticos correspondientes a las tareas cotidianas se observaron picos de actividad en la realización de los deberes, en el trabajo de laboratorio, durante los exámenes o en periodos de estudio, seguramente debido a la mayor exigencia cognitiva y estrés generado por estas tareas. Sin embargo, la amplitud y la frecuencia de las ondas registradas decaían mucho cuando el alumno estaba escuchando las clases magistrales de su profesor. En este caso, el nivel de actividad fisiológica era muy similar al que se producía cuando se encontraba viendo la televisión e incluso al que se da en alguna de las fases características de relajación durante el sueño (ver figura 2), lo cual representaría una justificación neural de la ineficacia del tradicional método expositivo en el aula.

Estas evidencias empíricas no implican que no sea útil, en determinados momentos de la clase, que el profesor participe activamente explicando o analizando determinados conceptos o contenidos si no que sugieren que la adopción del tradicional método expositivo como método predominante de enseñanza hace que el alumno sea un mero receptor pasivo de la información perjudicando su motivación y aprendizaje.

Alternativas: hablar menos y escuchar más

Está claro que a los profesores nos encanta hablar. De hecho, según John Hattie (2012), en promedio, entre el 70 % y el 80 % del tiempo en el aula el profesor está hablando. Sin embargo, los estudios revelan que cuando cede el protagonismo al alumno y éste participa de forma activa en el aprendizaje su rendimiento aumenta (Dolan y Collins, 2015) por lo que, en la práctica, deberíamos invertir los roles y hablar menos pero escuchar más. Este proceso facilita el diálogo democrático necesario para compartir el aprendizaje e informa al profesor sobre los conocimientos previos, intereses o capacidades del alumno que permitirán optimizar lo verdaderamente esencial, que es el aprendizaje y no la enseñanza.

En el caso concreto de Eric Mazur, ideó un método de enseñanza interactivo (peer instruction) en el que se da una inversión del planteamiento tradicional (exposición en el aula y deberes en casa): los alumnos consultan materiales antes de la clase familiarizándose con los mismos y el tiempo en el aula se invierte para que los compañeros analicen y discutan sobre cuestiones que va planteando el profesor. Mazur comienza la clase con una breve explicación sobre el concepto que se va analizar, lo cual incide sobre la importancia de clarificar los objetivos de aprendizaje. Después plantea una pregunta con múltiples respuestas que los alumnos han de responder en uno o dos minutos con un clicker (herramienta de votación sin cable que permite interactuar a los alumnos con el material presentado; ver figura 3) que envía las respuestas a la pantalla de su ordenador. En el caso de que el porcentaje de aciertos sea menor del 70 %, se anima a los alumnos a que discutan durante unos minutos con otros compañeros que respondieron de forma diferente.

Durante ese proceso, el profesor, en compañía de algunos colaboradores, participa en los análisis de los grupos promoviendo reflexiones más productivas guiando así su pensamiento. A continuación, se les vuelve a pedir a los alumnos que respondan a la cuestión planteada y, en el caso que sea necesario, el profesor analiza la respuesta más adecuada. Dependiendo de las respuestas de los alumnos se puede plantear una pregunta relacionada con la anterior o se cambia de tema.

Más allá de un uso innovador de la tecnología (en lugar de los clickers se pueden usar tarjetas de aprendizaje, por ejemplo), el método ha demostrado ser eficaz, básicamente, por la interacción entre compañeros que permite mejorar sistemáticamente el porcentaje de respuestas correctas tras el análisis colectivo y que incluso mejora la reflexión y el aprendizaje de los alumnos, aunque ninguno de ellos conociera la respuesta a la pregunta planteada antes de la discusión (ver figura 4).

La peer instruction constituye un método más que, por supuesto, hemos de conocer porque es fácilmente aplicable a otras materias y permite mejorar el aprendizaje real de los alumnos. Pero no hemos de olvidar que la innovación educativa no se restringe a la pedagogía si no que ha de incidir también en el currículo, modificándolo, reduciéndolo y adaptándolo a las necesidades particulares de los alumnos de cada zona. “Enseñar menos, aprender más”, lema del novedoso movimiento educativo surgido hace unos pocos años en Singapur, significa en el fondo mejorar los sistemas de enseñanza adecuándolos a las necesidades de los tiempos actuales incidiendo en la necesidad de un aprendizaje que permita a los alumnos capacitarlos para la vida. Una simple cuestión de eficiencia educativa, algo de lo que sabe mucho nuestro cerebro.

Jesús C. Guillén

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Referencias:

1. Dolan, E. L. & Collins J. P. (2015): “We must teach more effectively: here are four ways to get started”. Molecular Biology of the Cell 26(12), 2151-2155.
2. Hattie, J. (2012). Visible learning for teachers. Maximizing impact on learning. Routledge.
3. Mazur, E. (1997). Peer instruction: a user’s manual. Pearson Education.
4. Mazur, E. (2009): “Farewell, Lecture?”. Science 323, 50-51.
5. Poh M. Z., Swenson, N. C., Picard, R. W. (2010): “A wearable sensor for unobtrusive, long-term assessment of electrodermal activity”. IEEE Transactions on Biomedical Engineering 57 (5), 1243-1252.
6. Smith M. K. et al. (2009): “Why peer discussion improves student performance on in-class concept questions”. Science 323, 122-124.