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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

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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.

figura-1

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.

figura-2

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).

figura-3

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.

boom-inmobiliario

¿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.

toblerone

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.

ocio-nocturno

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.

figura-4

¿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).

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.

figura-6

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).

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.

 

Funciones ejecutivas en el aula: una nueva educación es posible

Hemos de preocuparnos por el bienestar emocional, social y físico de los niños si queremos que sean capaces de resolver problemas, ejercitar el autocontrol o utilizar de forma adecuada cualquier función ejecutiva.  

Adele Diamond

Cuenta Mariano Sigman (2015) -reconocido neurocientífico argentino- que, mientras estaba haciendo su doctorado, visitó un día el laboratorio de Álvaro Pascual-Leone cuando se comenzaba a utilizar la estimulación magnética transcraneal, una técnica que permite, por ejemplo, activar o inhibir regiones cerebrales de una forma no invasiva. Al joven Sigman le tentó participar en un experimento en el que se desactivaba temporalmente la corteza prefrontral. En esa situación, debía pensar palabras que empezaran con una letra que aparecía en una pantalla y, segundos más tarde, tenía que pronunciarlas. Sin embargo, con la corteza prefrontal inhibida, esa espera era imposible. En el momento de pensar las palabras empezaba a nombrarlas de forma compulsiva. Aunque sabía que tenía que esperar antes de decirlas, no podía hacerlo. Y es que sin la participación de la corteza prefrontal no es posible realizar tareas como la comentada. Una región cerebral que nos distingue como humanos y que es la sede de las llamadas funciones ejecutivas, funciones cognitivas complejas que nos definen como seres sociales y que nos permiten planificar y tomar decisiones adecuadas. Una especie de sistema rector que coordina las acciones y facilita la realización eficiente de las tareas, sobre todo cuando son novedosas o requieren mayor complejidad. Estas funciones ejecutivas -fundamentales en el desarrollo académico y personal del alumno- se pueden mejorar, por lo que su conocimiento constituye una auténtica necesidad educativa.

Consideraciones generales

La capacidad de controlar nuestras acciones depende de la integridad del sistema de función ejecutivo, una red extensa distribuida fundamentalmente en la corteza prefrontal. Esta región que nos hace realmente humanos está situada en la parte anterior del lóbulo frontal, es el área mejor conectada del cerebro (ver figura 1) y se desarrolla de forma mucho más lenta que otras regiones cerebrales. Aunque es la región más moderna del cerebro, también es la más vulnerable. El estrés, la tristeza, la soledad o una mala condición física pueden perjudicar el buen funcionamiento de la corteza prefrontal. De hecho, en una situación de estrés se pueden manifestar síntomas parecidos a los asociados al TDAH debido a la dificultad para pensar con claridad o ejercitar el adecuado autocontrol (Diamond y Ling, 2016).

Figura 1

La gran mayoría de los estudios publicados (Bagetta y Alexander, 2016) mencionan tres componentes básicos de las funciones ejecutivas que están directamente relacionados entre ellos y que permiten desarrollar otras funciones complejas como el razonamiento, la resolución de problemas o la planificación: el control inhibitorio, la memoria de trabajo y la flexibilidad cognitiva. Este conjunto de habilidades directamente vinculadas al proceso madurativo de la corteza prefrontal son muy importantes para la vida cotidiana y resultan imprescindibles para el éxito académico (Best et al., 2011) y el bienestar personal del alumno. Se pueden entrenar y mejorar a cualquier edad a través de procedimientos diferentes -tal como veremos en los apartados posteriores- con la práctica adecuada, por lo que enseñar al niño a desarrollar estas funciones ejecutivas debería ser una prioridad educativa (Diamond, 2013).

Control inhibitorio

Es la capacidad que nos permite inhibir o controlar de forma deliberada conductas, respuestas o pensamientos automáticos cuando la situación lo requiere. Así pues, a los niños a los que les cuesta inhibir los impulsos responden sin reflexionar, buscan recompensas inmediatas o tienen dificultades para proponerse objetivos a largo plazo, por ejemplo. En la práctica, será más fácil para el alumno comprometerse en una tarea o finalizarla si entiende las opciones que tiene antes de decidirse a actuar, reconoce cómo le afecta esa acción o puede visualizar la opción correcta para esa tarea (Moraine, 2014).

Un buen control inhibitorio del niño aparece cuando es capaz de mantener la atención en la tarea que está realizando sin distraerse (atención ejecutiva), tal como ocurre cuando participa en una canción grupal, interviene en una obra de teatro, realiza una construcción de bloques o intenta andar sin que se le caiga el huevo que sostiene con una cuchara en la boca. Ejemplos claros de la importancia del juego, de las artes y del movimiento a través de actividades tradicionales que facilitan el desarrollo de las funciones ejecutivas del niño. Y en cuanto al componente conductual de la inhibición (autocontrol), qué importante es que el niño disponga del tiempo necesario para reflexionar. Como en el caso de la tarea ‘día-noche’ en la que ha de responder ‘día’ cuando se le muestra una luna y ‘noche’ cuando aparece un sol. Unos segundos para cantar ‘piensa en la respuesta, no me la digas’ son suficientes para mejorar su desempeño en esa tarea típica de entrenamiento del autocontrol (ver video).

Memoria de trabajo

Es una memoria a corto plazo que nos permite mantener y manipular información que es necesaria para realizar tareas cognitivas complejas como razonar o aprender. Cuando el niño manifiesta déficits en su memoria de trabajo tiene dificultad para pensar en varias cosas a la vez u olvida el significado de lo que va escribiendo, por ejemplo. Por ello, resulta útil para estos niños subrayar, apuntar todo lo necesario, desarrollar ciertos automatismos al leer o escribir o clarificar los objetivos de aprendizaje (Marina y Pellicer, 2015).

La narración de historias constituye una estupenda forma de ejercitar la memoria de trabajo del niño porque focaliza la atención durante periodos de tiempo prolongados y necesita recordar todo lo que va sucediendo -como la identidad de los distintos personajes o detalles concretos de la historia- e integrar la nueva información en lo ya sucedido. Y como una muestra más de la naturaleza social del ser humano, se ha comprobado que cuando se le narra una historia al niño mejora más su vocabulario y el recuerdo de detalles de la misma que cuando la lee simplemente, siendo muy importante la interacción entre el adulto que cuenta la historia y el niño (Gallets, 2005). Asimismo, cuando el niño cuenta una historia al compañero que previamente ha escuchado, intenta memorizar la letra de una canción en la que interviene o participa en un juego que consiste en realizar movimientos concretos asociados a imágenes aparecidas, también ejercita su memoria de trabajo.

Flexibilidad cognitiva

Es la capacidad para cambiar de forma flexible entre distintas tareas, operaciones mentales u objetivos. Conlleva el manejo de estrategias fluidas que nos permiten adaptarnos a situaciones inesperadas pensando sin rigidez y liberándonos de automatismos poco eficientes. Como, por ejemplo, cuando el niño participa en una actividad en la que en unas situaciones ha de hablar y, en otras, ha de escuchar. O cuando tiene que elegir entre diferentes estrategias para resolver un problema y existe la necesidad de ser creativo. Es por ello que el desarrollo de la flexibilidad cognitiva se puede facilitar si utilizamos analogías y metáforas, planteamos problemas abiertos, permitimos diferentes opciones para la toma de decisiones o asumimos con naturalidad el error en el proceso de aprendizaje. Tareas como llevar una cometa, jugar a fútbol o caminar por un entorno natural conllevan un uso adecuado de la flexibilidad mental, porque se han de ir ajustando las decisiones a las circunstancias que se van dando.

En la práctica, estas funciones básicas pueden intervenir relacionadas. Así, por ejemplo, mediante el juego simbólico -una estupenda forma de fomentar el pensamiento creativo o la conciencia emocional-, los niños deben mantener su rol y recordar el de los compañeros (memoria de trabajo), actuar según el personaje elegido (control inhibitorio) o ajustarse a los cambios de roles (flexibilidad cognitiva). Y qué importante es no subestimar la capacidad de los niños y fomentar su autonomía, lo cual es posible si los adultos somos capaces también de controlar nuestros impulsos y no intervenir de forma prematura. En el siguiente video se muestra cómo un niño de 3 años es capaz de no distraerse ante los estímulos externos en el aula y de resolver una tarea con bloques focalizando la atención y perseverando ante la misma. Juega, disfruta y aprende.

A continuación analizamos brevemente algunos programas o intervenciones que se han puesto en práctica en el aula y que parecen incidir positivamente sobre el desarrollo de las funciones ejecutivas, especialmente en aquellos alumnos con peor funcionamiento de las mismas o que pertenecen a entornos socioeconómicos desfavorecidos:

Programas informáticos

Existen programas de ordenador que integran el componente lúdico, como Cogmed, que han resultado beneficiosos para mejorar la memoria de trabajo, aunque no está claro que esta mejora pueda transferirse a las tareas académicas (Roberts et al., 2016). Con el videojuego NeuroRacer (ver figura 2) que está diseñado para realizar dos tareas a la vez, una de discriminación perceptiva y otra de coordinación visomotora, se mejoró en adolescentes y en personas mayores la atención sostenida y la memoria de trabajo, dos capacidades no entrenadas (Anguera et al., 2013). Hay indicios de que determinados juegos de ordenador sí que pueden mejorar las capacidades cognitivas también en los niños, como en el caso del entrenamiento de la atención ejecutiva (Rueda et al., 2012).

Figura 2

Programas de actividad física

Aunque los programas de actividad física continuados han producido efectos positivos sobre el aprendizaje en niños y adolescentes, los mejores resultados para las funciones ejecutivas se obtienen cuando se combina con una mayor actividad mental, como en el caso de las artes marciales. En un estudio en el que participaron niños con edades comprendidas entre los 5 y los 11 años se analizaron los efectos producidos por un programa de taekwondo respecto a los de un programa de educación física tradicional. Después de tres meses, los resultados indicaron que los alumnos del grupo de artes marciales habían mejorado más que los del otro grupo en todas las medidas realizadas de las funciones ejecutivas, tanto cognitivas como afectivas, y en la autorregulación emocional (Lakes y Hoyt, 2004), algo especialmente útil en alumnos con TDAH.

Programas de educación emocional

Este tipo de programas promueven el aprendizaje de toda una serie de competencias sociales y emocionales, como el autocontrol u otras asociadas a las funciones ejecutivas. Así, por ejemplo, en el programa PATHS se les enseña a los niños que cuando están enfadados han de abrazarse como una tortuga y hacer un par de respiraciones profundas. Este parón les ayuda a calmarse. Y muy beneficiosos han resultado también programas que incorporan técnicas de relajación y meditación en el aula, como MindUP. Este programa de entrenamiento en mindfulness que se combina con actividades que promueven el optimismo, la gratitud o la bondad incide sobre las funciones ejecutivas de los niños mejorando su control inhibitorio (ver figura 3) y su gestión del estrés (Schonert-Reichl et al., 2015).

Figura 3

Enseñanza bilingüe

Nuestro cerebro tiene una enorme capacidad para aprender varias lenguas en la infancia temprana y ello confiere diversas ventajas. Las personas bilingües muestran una mejor atención ejecutiva y obtienen mejores resultados en tareas que requieren control inhibitorio, memoria de trabajo visuoespacial o flexibilidad cognitiva. En el caso de niños de 5 años ya se han identificado los patrones de actividad electrofisiológica que diferencian a los cerebros bilingües respecto a los monolingües y que les permiten un mejor desempeño ejecutivo (Barac, Moreno y Bialystoc, 2016). Incluso, cuando bebés de 7 meses aprenden a identificar una señal auditiva o visual que anticipa la aparición de un objeto en una pantalla, aquellos que son educados en un entorno bilingüe son capaces de reorientar la atención cuando el objeto aparece de forma sorpresiva en otra posición, a diferencia de los monolingües que siguen esperando que el objeto aparezca en la misma situación (Kovacs y Mehler, 2009; ver figura 4).

Figura 4

En la práctica

Como hemos comentado, existen diferentes formas de entrenar directamente las funciones ejecutivas. Sin embargo, Adele Diamond (2014), una de las pioneras en el campo de la neurociencia cognitiva del desarrollo, sugiere que las tareas que provocan la mayor mejora de las funciones ejecutivas son aquellas que las trabajan de forma indirecta, incidiendo en aquello que las perjudica -como el estrés, la tristeza, la soledad o una mala salud- provocando mayor felicidad, vitalidad física y un sentido de pertenencia al grupo. ¿Y cuáles son estas estrategias? Pues todas aquellas que están en concordancia con lo que proponemos desde la neuroeducación. Si para un buen funcionamiento ejecutivo lo más importante es fomentar el bienestar emocional, social o físico, el aprendizaje del niño 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 la educación física, el juego, la educación artística y la educación socioemocional. Todo ello en consonancia con el proceso natural de maduración del cerebro humano porque en cualquier cultura los niños aprenden a descubrir el mundo que les envuelve bailando, cantando, dibujando, jugando, compartiendo, resolviendo retos… todas ellas tareas que colman las necesidades sociales que tenemos los seres humanos. Seguramente, el entrenamiento puramente cognitivo no es la mejor forma de mejorar la cognición. El éxito académico y personal requiere atender las necesidades sociales, emocionales y físicas de los niños. Una nueva educación es posible. Nuestro cerebro plástico y social agradecerá el nuevo cambio de paradigma.

Jesús C. Guillén

 

Referencias:

  1. Anguera et al. (2013): “Video game training enhances cognitive control in older adults”. Nature 501(7465), 97-101.
  2. Baggetta P., Alexander P. A. (2016): “Conceptualization and Operationalization of Executive Function”. Mind, Brain, and Education 10 (1), 10-33.
  3. Barac R., Moreno S., Bialystok E. (2016): “Behavioral and electrophysiological differences in executive control between monolingual and bilingual children”. Child Development 87 (4), 1277-1290.
  4. Best J. R. et al. (2011): “Relations between executive function and academic achievement from ages 5 to 17 in a large, representative national simple”. Learning and Individual Differences 21, 327-336.
  5. 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.
  6. Diamond A. (2013): “Executive functions”. The Annual Review of Psychology 64, 135-168.
  7. Diamond A. (2014): “Executive functions: Insights into ways to help more children thrive”. Zero to Three 35(2), 9-17.
  8. Gallets M. P. (2005): “Storytelling and story reading: a comparison of effects on children’s memory and story comprehension”. Electronic Theses and Dissertations. Paper 1023.
  9. Kovács A. M., Mehler J. (2009): “Cognitive gains in 7-month-old bilingual infants”. PNAS 106, 6556–6560.
  10. Lakes K. D., Hoyt W. T. (2004): “Promoting self-regulation through school-based martial arts training”. Applied Developmental Psychology 25, 283–302.
  11. Marina, José Antonio y Pellicer, Carmen (2015). La inteligencia que aprende. Madrid: Santillana.
  12. Moraine, Paula (2014). Las funciones ejecutivas del estudiante. Madrid: Narcea.
  13. Purper-Ouakil D. et al. (2011): “Neurobiology of attention deficit/hyperactivity disorder”. Pediatric Research 69 (5), 69-76.
  14. Roberts G. et al. (2016): “Academic outcomes 2 Years after working memory training for children with low working memory: a randomized clinical trial”. JAMA Pediatrics 170(5): e154568.
  15. Rueda M. R. et al. (2012): “Enhanced efficiency of the executive attention network after training in preschool children: Immediate changes and effects after two months”. Developmental Cognitive Neuroscience 2(1), 192-204.
  16. Schonert-Reichl K. A. et al. (2015): “Enhancing cognitive and social – emotional development through a simple-to-administer mindfulness-based school program for elementary school children: a randomized controlled trial”.Developmental Psychology 51, 52-66.
  17. Sigman, Mariano (2015). La vida secreta de la mente: nuestro cerebro cuando decidimos, sentimos y pensamos. Buenos Aires: Debate.

Alimentos para una buena salud cerebral: implicaciones educativas

Los beneficios de una buena alimentación se traducen en un gran rendimiento del cerebro, el cual tendría muchas dificultades para realizar sus funciones si desde un principio no recibe los nutrientes necesarios que aporta una dieta equilibrada.

Tomás Ortiz

Sabemos que nuestro cerebro, en promedio, constituye únicamente el 2% del peso corporal. Sin embargo, sus necesidades energéticas son muy altas: como mínimo representan el 20% del consumo energético corporal (Magistretti y Allaman, 2015). Pero no todas las calorías tienen la misma incidencia positiva sobre nuestras capacidades cognitivas y estados anímicos. Si en anteriores artículos explicábamos la importancia del ejercicio físico y del sueño sobre el aprendizaje, en el presente artículo queremos analizar los beneficios de los hábitos nutricionales adecuados para una buena salud cerebral y su incidencia sobre el rendimiento académico del alumnado. Porque, efectivamente, nuestro cerebro es el resultado de lo que comemos. Aunque también es muy importante cuando lo comemos.

Somos lo que comemos

La buena alimentación y un estilo de vida sano inciden de forma positiva sobre el cerebro afectando a toda una serie de procesos moleculares y celulares asociados al metabolismo energético y a la plasticidad sináptica y que son fundamentales para la transmisión y procesamiento de la información en el cerebro (Gómez-Pinilla y Tyagi, 2013; ver figura 1). Y ello tiene una incidencia directa, por ejemplo, en el aprendizaje o en el retraso de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer.

Figura 1

A ello puede contribuir una dieta variada en la que estén presentes algunos nutrientes concretos, como en el caso de la dieta mediterránea caracterizada por un alto consumo de verduras, frutas, cereales, pescados o grasas insaturadas como el aceite de oliva. Por ejemplo, los ácidos grasos omega 3, en especial el DHA que está presente en el pescado azul (ver figura 2), son muy importantes para el buen funcionamiento neuronal porque forman parte de sus membranas. Estos omega 3 pueden regular la molécula BDNF -que generamos también con el ejercicio físico y que está asociada a la plasticidad sináptica, la neurogénesis o la vascularización cerebral- a través incluso de cambios epigenéticos que modifican la expresión génica (Dauncey, 2015) y son esenciales para una buena transmisión de información entre neuronas. De hecho, se han encontrado niveles más bajos del importante ácido DHA en niños con peor rendimiento académico (Montgomery et al., 2013). O los polifenoles, que podemos encontrar en las frutos rojos, el vino tinto o el chocolate negro, mejoran aspectos de las funciones sinápticas debido a su efecto antioxidante (Meeusen, 2014).

La nutrición es muy importante en los primeros años de vida, especialmente los alimentos ricos en proteínas (por ejemplo, pescado, carnes magras o productos lácteos con poca grasa) porque intervienen en el desarrollo neuronal. Por ejemplo, una dieta de mayor calidad durante los tres primeros años tiene un efecto positivo en la capacidad verbal y no verbal de los niños a los 10 años de edad. Por el contrario, una mala nutrición durante el primer año de vida está asociada a un mayor deterioro cognitivo en la adultez (Waber et al., 2014). De hecho, esta nutrición inadecuada podría explicar el menor desarrollo de la corteza cerebral que se ha encontrado en niños que han crecido en entornos de pobreza (Noble et al., 2015).

Figura 2

El poder del desayuno

Cuando nos levantamos, tras varias horas de ayuno, los depósitos de glucógeno -forma de almacenarse los hidratos de carbono en el hígado y los músculos- han disminuido bastante. Sabemos que nuestro cerebro requiere un alto consumo de energía que nos la aportarán los alimentos con hidratos de carbono. Pero su buen funcionamiento no se limita a los recursos energéticos principales y esa es la razón por la que necesita, como a veremos a continuación, una cantidad adecuada de proteínas y grasas buenas, como los omega 3 que comentábamos en el apartado anterior. Y ello puede repercutir en el rendimiento académico del alumnado.

Cuando hace un tiempo analizamos los hábitos de sueño de 21 adolescentes (leer), comprobamos que un alto porcentaje de los mismos (81%) se encontraba cansado en muchas ocasiones (ver figura 3). Esto podía justificarse porque la gran mayoría de ellos no dormía las horas adecuadas (las necesidades de sueño en los adolescentes sabemos que son mayores). Pero indagando un poco más comprobamos que muchos de ellos no seguían hábitos nutricionales adecuados y, en concreto, no desayunaban, algo que está muy generalizado entre los adolescentes (Adolphus et al., 2015) y que puede contribuir tanto a la fatiga física como a la mental.

Figura 3

Cuando se ha analizado el rendimiento académico de niños y adolescentes que desayunan frente a los que no lo hacen, se ha comprobado, en especial para aquellos menores de 13 años, que los que desayunan se desenvuelven mejor en tareas escolares que requieren atención y memoria y en la resolución de problemas, obteniendo mejores resultados en pruebas matemáticas (Adolphus et al., 2013). Estos efectos positivos son menos claros en lo referente a la incidencia sobre cuestiones conductuales.

En la práctica, una de las medidas que se podrían aplicar son programas de desayunos escolares, los cuales se han probado con mucho éxito en varios países. Pero resulta fundamental compartir los conocimientos y experiencias relacionadas con los hábitos nutricionales con los propios alumnos. Aunque no existe consenso sobre cuál sería el tipo de desayuno más beneficioso, sí que conocemos ciertas pautas generales que pueden beneficiar esa comida y el resto que se realicen durante el día. Así, por ejemplo, sabemos que las necesidades energéticas del cerebro durante el día requieren la mayor cantidad de hidratos de carbono en la primera comida o que el buen funcionamiento del hipocampo y de las regiones que intervienen en las funciones ejecutivas necesita una cierta cantidad de proteínas matinal (Hasz y Lamport, 2012). Respecto a esto último, el cerebro utiliza el aminoácido tirosina, que se encuentra en alimentos ricos en proteínas como los lácteos, huevos, carnes o pescado, para sintetizar neurotransmisores como la noradrenalina o la dopamina que son fundamentales en los procesos de atención y aprendizaje (Jensen, 2008). Ello sugiere la importancia de no restringir los desayunos a alimentos con hidratos de carbono presentes en el pan o los cereales, por ejemplo.

Ya lo dice el sabio refranero: “Desayuna como un rey, come como un príncipe y cena como un mendigo”. Aunque…

Más comidas

Está claro que el desayuno puede afectar al rendimiento académico de los niños y los adolescentes. Pero otra cuestión diferente que no suele considerarse es la importancia de mantener los niveles de azúcar en sangre estables para evitar esos bajones energéticos que todos conocemos. Y para ello, no es lo más adecuado restringirse únicamente a las tres comidas tradicionales. Para combatir la fatiga es muy útil realizar varias pequeñas comidas al día para mantener estables los niveles de azúcar (glucosa) y evitar así los picos de insulina que producen aletargamiento, como tras una comida copiosa en la que predominan los hidratos de carbono con un alto índice glucémico que pueden ser útiles solo cuando existe una necesidad energética grande inmediata, como la que se da después de una sesión intensa de ejercicio físico o en el desayuno tras muchas horas de ayuno. Si los niños tienen bajos niveles de glucosa durante las tareas académicas, puede verse perjudicado el aprendizaje y el rendimiento cognitivo (Ortiz, 2009) y la correspondiente pérdida de concentración puede originarse por el excesivo tiempo transcurrido entre las comidas correspondientes. Los niveles adecuados de glucemia se pueden facilitar en el transcurso de la jornada escolar si los alumnos comen un tentempié en forma de bocadillo, fruta o yogur, a parte del desayuno, por supuesto. Una comida rica en proteínas y vitaminas garantizará un buen rendimiento intelectual por la tarde y la merienda debería aportar más hidratos de carbono que la cena porque las necesidades energéticas tras la última comida del día son mucho menores. En la cena habría que evitar los alimentos y bebidas estimulantes que perjudicarán el sueño reparador que es tan importante para el aprendizaje.

Figura 4

¿Y el agua?

Sabemos que una buena hidratación es necesaria para la salud y el bienestar personal. Pero, ¿está justificada la gran fascinación que muestran por la ingesta de agua ciertos programas educativos?

Lo que se sabe es que la deshidratación, incluso en pequeñas proporciones, puede perjudicar capacidades cognitivas asociadas a la memoria a corto plazo o la percepción visual, y el estado de ánimo, especialmente en niños y en personas de edad avanzada (Masento et al., 2014). Y no podemos ignorar las condiciones ambientales en las que el alumno se encuentra porque el ejercicio físico o las altas temperaturas pueden aumentar las necesidades hídricas. En estos contextos especiales, el sistema de vigilancia desarrollado por nuestro cerebro que nos hace sentir sed, y que hace que olvidarnos de beber agua no sea un problema, es menos fiable. Sin embargo, una cuestión diferente es que necesitemos beber ocho vasos de agua al día porque si no el tamaño de nuestro cerebro disminuirá o que los niños en situaciones normales sean proclives a la deshidratación voluntaria. Como bien plantea el neurocientífico Paul Howard-Jones (2011, p. 70): “animar a los niños a que beban agua y permitir que lo hagan cuando tengan sed es un enfoque más prudente que vigilar constantemente la cantidad de agua que consumen”. No obstante, en un estudio muy reciente en el que han intervenido importantes investigadores de la Universidad de Illinois se ha encontrado una asociación entre el consumo de agua en niños de 8 y 9 años de edad y el desempeño en una tarea de inhibición, es decir, un mayor consumo de agua permitiría a los niños un mejor rendimiento en tareas que requieren un buen uso de las funciones ejecutivas del cerebro (Khan et al., 2015). Como siempre pasa en ciencia, esperamos nuevas investigaciones.

Conclusiones finales

Los profesores deberíamos ser conscientes de lo importante que es para nuestro cerebro la adquisición de buenos hábitos nutricionales. Es por ello que hay que enseñar a los alumnos y también a las familias la incidencia de la buena alimentación sobre el rendimiento académico y, a más largo plazo, sobre la salud general. Porque cuando nos mantenemos activos realizando deporte y lo acompañamos de una dieta equilibrada -como la mediterránea, rica en pescado, verduras, frutas, cereales o frutos secos- evitando demasiados azúcares procesados o grasas malas que nuestro organismo no asimila de forma adecuada, mejoran nuestras capacidades físicas e intelectuales. Debido a la continua interacción entre el cuerpo y el cerebro que resulta imprescindible para el aprendizaje y que nos caracteriza a los seres humanos, si le damos al cuerpo lo que necesita, habrá una mayor probabilidad de que el cerebro aprenda de forma más eficiente.

En el fondo, todo se reduce a: lo que es bueno para el corazón, es bueno para el cerebro.

Jesús C. Guillén

 

Referencias:

  1. Adolphus, K., Lawton, C.L., Dye, L. (2013): “The effects of breakfast on behavior and academic performance in children and adolescents”. Frontiers in Human Neuroscience 7 (425).
  2. Adolphus, K., Lawton, C.L., Dye, L. (2015): “The relationship between habitual breakfast consumption frequency and academic performance in British adolescents”. Frontiers in Public Health 3(68).
  3. Dauncey M. J. (2015): “Nutrition, genes, and neuroscience: implications for development, health, and disease”. En Diet and exercise in cognitive function and neurological diseases, New Jersey, John Wiley & Sons.
  4. Gomez-Pinilla F. (2008): “Brain foods: the effects of nutrients on brain function”. Nature Reviews Neuroscience 9, 568-578.
  5. Gómez-Pinilla F., Tyagi E. (2013): “Diet and cognition: interplay between cell metabolism and neuronal plasticity”. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care 16(6), 726-733.
  6. Hasz, L.A. y Lamport, M.A. (2012): “Breakfast and adolescent academic performance: an analytical review of recent research”. European Journal of Business and Social Sciences 1, 61–79.
  7. Howard Jones P. (2011). Investigación neuroeducativa. Neurociencia, educación y cerebro: de los contextos a la práctica. Madrid, La Muralla.
  8. Jensen, Eric (2008). Brain- based learning: the new paradigm of teaching. London: Corwin.
  9. Khan N. A. (2015): “The relationship between total water intake and cognitive control among prepubertal children”. Annals of Nutrition & Metabolism 66(3), 38-41.
  10. Magistretti P. J., Allaman I. (2015): “A cellular perspective on brain energy metabolism and functional imaging”. Neuron 86(4), 883-901.
  11. Masento N. A. (2014): “Effects of hydration status on cognitive performance and mood”. British Journal of Nutrition 111(10), 1841-1852.
  12. Meeusen R. (2014): “Exercise, nutrition and the brain”. Sports Medicine 44(1), 47-56.
  13. Montgomery P. et al. (2013): “Low blood long chain omega-3 fatty acids in UK children are associated with poor cognitive performance and behavior: a cross-sectional analysis from the DOLAB study”. PLoS One 8(6).
  14. Noble K. G. et al. (2015): “Family income, parental education and brain structure in children and adolescents”. Nature Neuroscience 18(5), 773-778.
  15. Ortiz, Tomás (2009). Neurociencia y educación. Madrid: Alianza Editorial.
  16. Waber, D.P et al. (2014): “Impaired IQ and academic skills in adults who experienced moderate to severe infantile malnutrition: A 40‐year study”. Nutritional Neuroscience 17, 58–64.

Ajedrez en el aula: una forma lúdica de aprender a pensar

16 septiembre, 2015 8 comentarios

El juego constituye un mecanismo natural imprescindible para el aprendizaje. De forma espontánea, a través del juego libre, los niños aprenden a tomar decisiones, a resolver problemas, o a relacionarse con los demás. Y desde la perspectiva educativa también puede resultar muy útil el juego estructurado o dirigido, a medio camino entre el juego libre y la enseñanza directa, para ir fomentando un aprendizaje más reflexivo. Un ejemplo de ello lo representa el ajedrez, un juego con unas reglas definidas que se han de aceptar e interiorizar en el que confluyen aspectos relacionados con el deporte, la ciencia o el arte y que estudios recientes sugieren que su práctica regular puede beneficiar el desarrollo personal y académico del alumno: el análisis detallado de las posibles posiciones que pueden originarse en el tablero requiere concentración, autocontrol, pensamiento crítico o mantenimiento de la información visual en la memoria de trabajo, todas ellas acciones relacionadas con las llamadas funciones ejecutivas del cerebro que nos permiten tomar las decisiones adecuadas y que tienen una incidencia directa en el rendimiento académico del alumno. Y es que en el ajedrez, al igual que en la vida, hay que planificar y actuar con un tiempo limitado.

¿Qué ocurre en el cerebro del ajedrecista?

En Escuela con Cerebro hemos comentado en muchas ocasiones la importancia de la práctica regular (es tarea del profesor variar y espaciar los contenidos para no desmotivar) en el proceso de aprendizaje porque es así como se produce este a nivel neuronal: en el cerebro humano, tremendamente plástico, se aplica aquello de “úsalo o piérdelo”. La práctica continuada permite adquirir una serie de automatismos que hacen que exista una mayor eficiencia cerebral en los expertos que en los iniciados, ya sea en matemáticas, en música o, por ejemplo, en ajedrez.

Los estudios con neuroimágenes han revelado patrones de activación cerebral al jugar al ajedrez: el lóbulo occipital se activa debido al procesamiento visual mientras que el lóbulo parietal refleja el control atencional y la orientación espacial. Sin embargo, los ajedrecistas profesionales (Grandes Maestros y Maestros Internacionales) activan más el lóbulo frontal, lo cual indica procesos de razonamiento de mayor complejidad y la utilización de la memoria de forma más selectiva al acceder a la información consolidada, mientras que los aficionados activan más el lóbulo temporal y el hipocampo, lo cual sugiere una necesidad de codificar y almacenar la información novedosa que aparece en el tablero (Bart y Atherton, 2004).

Asimismo, se ha comprobado que los ajedrecistas profesionales desactivan mucho más que los iniciados la red neuronal por defecto (activación cerebral cuando nuestra mente divaga o estamos con el “piloto automático”; ver figura 1) e incrementan las conexiones funcionales entre los ganglios basales, el tálamo, el hipocampo y otras regiones pertenecientes al lóbulo parietal y al temporal (Duan et al., 2012 y Duan et al., 2014), sugiriendo todo ello que la práctica regular del ajedrez mejora el rendimiento cerebral permitiendo tomar mejores decisiones haciendo un uso adecuado de la memoria.

Figura 1

¿Por qué introducir el ajedrez en el aula?

Los beneficios que pueden obtener los alumnos cuando participan en programas de ajedrez bien estructurados en horario extraescolar pueden ser tanto cognitivos como socioemocionales.

En un estudio reciente realizado en colegios de Tenerife (poco tiempo después el Parlamento de Canarias aprobó por unanimidad incluir el ajedrez en la enseñanza primaria y secundaria) en el que participaron 170 alumnos con edades entre los 6 y los 16 años, se comprobó que aquellos que formaron parte de un programa de ajedrez semanal obtuvieron mejoras cognitivas y conductuales respecto a los alumnos que eligieron el fútbol y el baloncesto como actividades extraescolares (Aciego et al., 2012). Las mejoras cognitivas se vieron reflejadas en pruebas de atención, autocontrol, organización perceptiva, rapidez, planificación y previsión, mientras que las mejoras conductuales se percibieron en las relaciones con los demás, en la capacidad para afrontar los problemas o en la satisfacción mostrada ante los estudios, hecho confirmado tanto por los profesores como por los propios alumnos. Los autores de esta investigación comentaron que el ajedrez constituye una herramienta pedagógica muy potente porque mejora las capacidades cognitivas del niño o del adolescente y, además, incide muy positivamente en su desarrollo personal y social.

Aunque la anterior investigación refleja la evolución positiva del alumno durante el curso escolar, podría objetarse, debido a su diseño cuasi experimental en el que no existe una asignación aleatoria de los participantes a los grupos de control y experimental, que la mejora de las capacidades cognitivas del alumno no se debe al programa de ajedrez si no que los alumnos que lo eligieron voluntariamente ya poseían esas mejores capacidades. Sin embargo, ya existen estudios con diseños experimentales aleatorizados que confirman los resultados anteriores, incluso cuando estos programas se han integrado directamente en el currículo escolar, incidiendo positivamente en disciplinas concretas como en el caso de las matemáticas.

Kazemi y sus colaboradores (2012) realizaron un estudio en escuelas iraníes en el que participaron alumnos de primaria y secundaria. El grupo experimental estaba formado por 86 alumnos elegidos aleatoriamente que participaron en un programa de ajedrez que duró 6 meses mientras que el grupo de control lo formaban 94 alumnos también elegidos al azar. Los resultados reflejaron una clara mejora de los participantes del programa durante el curso, a diferencia de los integrantes del grupo de control, tanto en pruebas matemáticas (ver figura 2) como en otras específicas que evaluaban las capacidades metacognitivas de los alumnos.

Figura 2

Estos resultados han sido confirmados por otro estudio posterior realizado en las ciudades italianas de Asti y Bérgamo en el que participaron 568 niños, con edades entre los 8 y los 10 años, en el que 412 de ellos recibieron clases de ajedrez como una asignatura más durante todo el curso académico (Trinchero, 2013). A diferencia del grupo de control, los alumnos que recibieron el entrenamiento de ajedrez obtuvieron una mejora modesta pero estadísticamente significativa en pruebas matemáticas de resolución de problemas que era proporcional al nivel ajedrecístico alcanzado durante el curso. Estos resultados fueron justificados por el propio autor atendiendo a que el ajedrez permite a los alumnos mejorar su capacidad de concentración, la cual es necesaria para leer e interpretar de forma adecuada los enunciados de los problemas, y adquirir una mayor capacidad metacognitiva que posibilita análisis y evaluaciones más rigurosos durante el proceso de resolución. Y estas mismas mejoras en el contexto de las competencias matemáticas pueden darse también en alumnos con necesidades educativas especiales (Barret y Fish, 2011).

En una extensa revisión realizada por Nicotera y Stuit (2014) sobre los estudios publicados hasta la fecha, los cuales han sido clasificados atendiendo a la calidad del diseño experimental (el nivel 1 corresponde al diseño controlado aleatorizado que es el de más calidad), han encontrado efectos estadísticos positivos de los programas de ajedrez integrados en el currículo escolar que han evaluado pruebas cognitivas (figura 3) o los efectos sobre el rendimiento académico y las matemáticas (figura 4). En la práctica, cuando la medida estadística del tamaño del efecto supera el valor de 0,40 se considera efectiva la intervención..Figura 3

Figura 4

Aunque los resultados de los estudios recientes son positivos, estamos a la espera de nuevas investigaciones que se están realizando en España y en Inglaterra. En concreto, el estudio de Inglaterra corresponde a una evaluación del programa Chess in Schools que asignará de forma aleatoria 100 escuelas de primaria de diversas ciudades inglesas a los correspondientes grupos experimental y de control (50 y 50) y en el que intervendrán 3000 alumnos aproximadamente.

En la práctica

Aunque se han de completar las primeras evidencias empíricas que disponemos, el niño o el adolescente, jugando de forma regular a ajedrez, parece mejorar toda una serie de competencias cognitivas y socioemocionales que son imprescindibles para su buen desempeño académico pero también para la vida (ver video 2). El ajedrez es un recurso educativo que va a permitir estimular procesos como la atención, la memoria, la concentración, la creatividad o el razonamiento por lo que el verdadero objetivo de integrarlo en el currículo no es el de formar ajedrecistas si no el de aprovechar la mejora de estas habilidades comentadas en cualquier disciplina académica o situación de la vida, algo que debe compartirse desde el inicio con las familias.

El juego del ajedrez está al alcance de cualquier alumno pero hay que respetar su proceso de maduración personal e ir adaptando de forma progresiva las tareas que van facilitando su aprendizaje. En ese proceso, es muy importante el papel del profesor como orientador y suministrador de retos, la utilización de materiales que favorezcan la reflexión o estructurar el aula como un espacio lúdico en el que el alumno es un protagonista activo del aprendizaje. Y ello no solo se puede facilitar dedicando un tiempo semanal, tal como se hace con cualquiera de las asignaturas tradicionales, sino que también se puede fomentar disponiendo de espacios lúdicos dentro del recinto escolar dotados con el debido material que permitan desarrollar a los alumnos todo su potencial creativo jugando. Porque jugando se aprende a pensar y mucho más.

Jesús C. Guillén

Referencias:

  1. Aciego R. et al. (2012): “The benefits of chess for the intellectual and social-emotional enrichment in schoolchildren”. The Spanish Journal of Psychology 15(2), 551–559.
  2. Barrett D. & Fish W. (2011): “Our move: using chess to improve math achievement for students who receive special education services”. International Journal of Special Education 26,181–193.
  3. Bart W. & Atherton M. (2004): “The neuroscientific basis of chess playing: applications to the development of talent and education” in Paper Presented at the “Learning to Know the Brain Conference” (Amsterdam).
  4. Duan, X. et al. (2012): “Large-scale brain networks in board game experts: insights from a domain-related task and task-free resting state”. PLoS ONE 7.
  5. Duan, X. et al. (2014): “Functional organization of intrinsic connectivity networks in Chinese chess experts”. Brain Research 1558, 33–43.
  6. Kazemi F. et al. (2012): “Investigation of the impact of chess play on developing meta-cognitive ability and math problem-solving power of students at different levels of education” in 4th International Conference of Cognitive Science (ICCS 2011). Procedia-Social and Behavioral Sciences 32, 372–379.
  7. Nicotera A. & Stuit D. (2014). Literature Review of Chess Studies. Chess Club and Scholastic Center of Saint Louis.
  8. Trinchero R. (2013): “Can chess training improve Pisa scores in mathematics? An experiment in Italian primary school”. Paris, Kasparov Chess Foundation Europe.

VIII Jornada Internacional Aprendizaje, Educación y Neurociencias

Nos complace informaros, tal como hemos hecho en los últimos años, de la celebración de la VIII Jornada Internacional Aprendizaje, Educación y Neurociencias los próximos días 22 y 23 de octubre en la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, en Santiago. El director de este importante evento, uno de los pioneros en la divulgación de las aplicaciones educativas de la neurociencia, es nuestro amigo Sergio Mora Gutiérrez, profesor de Farmacología y Jefe de Laboratorio en la misma Facultad, que desde hace mucho tiempo se ha dedicado a la investigación y difusión de esta nueva disciplina que llamamos neuroeducación que, según sus propias palabras, “no solo puede ayudarnos a responder la pregunta de cómo aprendemos sino que también puede mostrarnos lo que podemos hacer para enseñar mejor”.

Jornadas Chile

Con el objetivo de difundir cómo se pueden aplicar los conocimientos que disponemos sobre el funcionamiento del cerebro humano para mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje en cualquier etapa educativa, intervienen importantes especialistas en neurociencia y educación de Chile y de otros países latinoamericanos. Entre ellos están Facundo Manes (ver video), neurocientífico argentino muy conocido por su programa televisivo de divulgación Los enigmas del cerebro y que recientemente ha publicado el libro Usar el cerebro: conocer nuestra mente para vivir mejor o la reconocida líder educativa ecuatoriana Tracey Tokuhama-Espinosa (una de nuestras debilidades, para qué negarlo), autora de libros imprescindibles para conocer las implicaciones pedagógicas de la neuroeducación como Mind, brain, and education science: a comprehensive guide to the new brain-based teaching.

Como podréis comprobar en los enlaces finales compartidos, existe una gran variedad de temas que serán analizados y que el propio Sergio Mora se ha encargado de que resulten novedosos respecto a las exposiciones de años anteriores. Así, por ejemplo, en las jornadas de este año se presentarán, entre otras muchas, investigaciones relacionadas con la memoria, el control de la atención, el desarrollo de la creatividad, la mejora de las funciones ejecutivas, los programas de educación socioemocional o el uso de las tecnologías como herramientas educativas, todas ellas imprescindibles para la mejora del aprendizaje, tal como hemos identificado en Escuela con Cerebro.

Estamos muy contentos de poder difundir estas jornadas que con tanto entusiasmo y dedicación prepara, año tras año, el grupo coordinado por Sergio Mora porque representan la esencia del nuevo paradigma educativo y en el que confluyen de forma interdisciplinar los contenidos teóricos aportados por los neurocientíficos en el laboratorio con los prácticos en el aula por parte de los educadores. Os animamos a participar en este importante evento que suministra más evidencias empíricas sobre las aplicaciones educativas de las neurociencias. El puente está cada vez más cerca y una nueva educación es posible. Sigamos sumando y contribuyendo entre todos.

Jesús C. Guillén

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Enlaces de contacto:

http://www.educacionyneurociencias.cl/

Programa Preliminar

Tres técnicas de estudio efectivas para mejorar el aprendizaje del alumno: del laboratorio al aula

No puede haber aprendizaje sin memoria ni memoria sin aprendizaje

Ignacio Morgado

Cada vez disponemos de más información científica contrastada sobre cómo aprendemos y el aula no puede mantenerse al margen de estos descubrimientos. Sabemos, por ejemplo, la incidencia directa que tienen sobre el aprendizaje del alumno cuestiones emocionales relacionadas con las expectativas positivas tanto propias como las del profesor sobre su capacidad, dejar claros los objetivos de aprendizaje y criterios de éxito, seguir un proceso constructivista que tiene en cuenta sus conocimientos previos o la práctica continua como método eficaz para consolidar los nuevos conocimientos en la memoria a largo plazo. Y es que el aprendizaje, a nivel neuronal, consiste en un proceso de modificación de las sinapsis, fortaleciéndose o debilitándose según haya un refuerzo constante de patrones o no, algo del estilo ‘úsalo o piérdelo’.

A continuación, mostramos tres técnicas que hacen que esta práctica sea efectiva y que no tienen por qué estar reñidas ni con la reflexión ni con la creatividad. Al fin y al cabo, tener un conocimiento sólido de base es un requisito fundamental para adquirir uno más profundo o para ser creativo. Y como ejemplo de ello tenemos los estudios realizados con ajedrecistas. Aquellos más expertos (los grandes maestros) son capaces de encontrar soluciones creativas a problemas planteados en el tablero basándose en otras posiciones análogas conocidas, mostrando una menor actividad cerebral y con ello una mayor eficiencia neuronal que los menos expertos. El aprendizaje real requiere un uso adecuado de la atención, la memoria y la práctica.

Práctica del recuerdo: ¡ponte a prueba!

Los exámenes se han considerado tradicionalmente como herramientas que permiten medir el nivel de aprendizaje del alumno durante un curso, es decir, han servido esencialmente para calificar. Sin embargo, en los últimos años existen numerosas investigaciones que demuestran que ponernos a prueba con la realización de un test o examen intentando recordar lo más significativo del  material estudiado constituye una experiencia de aprendizaje muy potente. Los estudios demuestran que el proceso de recordar en sí mismo realza el aprendizaje profundo de forma mucho más significativa que leer de forma repetitiva los apuntes o los textos de un libro, ayudándonos a entender las ideas básicas de lo que estamos estudiando (en la literatura científica se habla de la formación de chunks), generando nuevos patrones neurales y conectándolos con otros ya almacenados en diferentes regiones de la corteza cerebral. Cada vez que intentamos recordar modificamos nuestra memoria y este proceso de reconstrucción  del conocimiento se ha demostrado que es muy importante en el proceso de aprendizaje.

Karpicke y Blunt (2011) realizaron experimentos interesantes que revelaron la importancia del efecto del test como técnica de estudio más eficiente que otras más utilizadas por los alumnos, como el estudio repetitivo o la realización de mapas conceptuales. En uno de ellos, 80 estudiantes universitarios debían estudiar un texto científico de casi 300 palabras. Los alumnos se repartieron en cuatro grupos de 20 que correspondían a las cuatro condiciones experimentales de aprendizaje que habían diseñado los investigadores:

1ª) Los estudiantes estudian el texto durante 5 minutos.

2ª) Los estudiantes estudian el texto durante 5 minutos y luego vuelven a repetir el estudio en otras tres sesiones de 5 minutos con un minuto de descanso entre las mismas.

3ª) Los estudiantes estudian el texto durante 5 minutos y luego realizan un mapa conceptual sobre el mismo durante 25 minutos. A estos alumnos se les enseñó estrategias para mejorar su realización.

4ª) Los estudiantes estudian el texto durante 5 minutos y luego intentan recordar lo más significativo del mismo con un ordenador en un test durante 10 minutos. Este proceso lo repiten una vez más, tanto el estudio del texto como el test posterior. Las condiciones experimentales 3 y 4 invierten el mismo tiempo.

Al cabo de una semana, los estudiantes de cada una de las condiciones experimentales se sometieron a un examen en el que debían responder preguntas relacionadas con hechos concretos del texto estudiado y otras en las que debían realizar ciertas deducciones sobre el mismo.

Los resultados fueron esclarecedores: la práctica del recuerdo a través de la realización de los tests fue la estrategia que mejoró más el aprendizaje (ver figura 1).

Figura 1

Lo cierto es que, mayoritariamente, los estudiantes suelen utilizar prácticas de estudio repetitivas. De hecho fue la que eligieron los participantes de este estudio cuando se les preguntó qué estrategia creían que mejoraba más el aprendizaje (ver figura 2), considerando la práctica del recuerdo como la menos influyente.

Figura 2

Cuando los mismos autores realizaron un segundo experimento en el que participaron 120 estudiantes, el 84% de los mismos, utilizando la práctica del recuerdo, obtuvo mejores resultados en los tests finales que cuando estudiaron realizando un mapa conceptual.

Implicaciones

Querer aprender un determinado material de estudio y dedicarle mucho tiempo no garantiza el aprendizaje porque si ya se ha captado la idea básica, repetirla continuamente no mejorará la memoria a largo plazo. Ponerte a prueba intentando recordar las ideas básicas de lo estudiado es una forma de no engañarte aunque está claro que para el alumno resulta más fácil mirar el libro o los apuntes que hacer el esfuerzo de intentar recordar la información más relevante. Sin embargo, se ha comprobado que tener un texto subrayado, por ejemplo, puede hacer creer que es algo beneficioso pero no es así porque se crean lo que los investigadores llaman ilusiones de competencia (Karpicke et al., 2009) debido a que la información no está almacenada en el cerebro. Otra cuestión diferente es resumir conceptos clave o apuntar en el margen del texto porque el mero hecho de escribir a mano permitirá construir estructuras neurales más fuertes que no al subrayar (Oakley, 2014).

La práctica del recuerdo es una técnica muy eficaz y fácil de incorporar tanto en los hábitos de  estudio individuales como en el aula. En el primer caso utilizando las famosas flashcards o tarjetas de aprendizaje, por ejemplo, y en el segundo a través de pequeños exámenes frecuentes de no más de 5 o 10 minutos de duración (Roediger III y Pic, 2012). Sin olvidar la importancia de los recursos tecnológicos en el aula.

Práctica espaciada: ¡date un respiro!

Es cierto que la práctica continua nos permite aumentar la duración del recuerdo protegiéndonos contra el olvido, una consecuencia natural de las limitaciones de nuestra memoria. Asimismo, también posibilita que podamos automatizar muchos procesos aumentando la probabilidad de que los conocimientos adquiridos puedan transferirse a nuevas situaciones. Así, por ejemplo, se ha comprobado que cuando los niños no tienen automatizadas las operaciones aritméticas muestran mayores dificultades cuando tienen que resolver problemas aritméticos porque no pueden dedicar específicamente los recursos de su memoria de trabajo a la resolución del problema (Willingham, 2011). Sin embargo, independientemente de la materia de estudio, las investigaciones demuestran que cuando se distribuye la práctica en el tiempo, además de ser un buen antídoto contra el aburrimiento, los alumnos aprenden mejor y tienen más tiempo para reflexionar sobre lo que están aprendiendo.

Los estudios están demostrando que los resultados en las pruebas de aprendizaje se mejoran cuando se separan las sesiones de estudio en lugar de invertir el mismo tiempo en una única sesión, es decir, dos sesiones de estudio de 30 minutos serán más provechosas que una única sesión de 60 minutos. La pregunta que nos planteamos es: ¿cuál es el intervalo de tiempo ideal entre sesiones para mejorar el aprendizaje?

Algunos estudios iniciales sugerían que dejar intervalos de tiempo mayores mejoraría el almacenamiento de la información en la memoria a largo plazo. Así, por ejemplo, en un experimento los participantes debían aprender las traducciones al inglés de varias palabras en castellano durante seis sesiones de aprendizaje separadas por 0 días (todas las sesiones se impartían el mismo día), 1 día o 30 días. Todos los participantes debían realizar una prueba final un mes más tarde. Los resultados revelaron que el aprendizaje se mejoraba con una separación de 30 días entre sesiones e incluso 8 años después esa era la condición que permitía recordar más palabras a los participantes del estudio original (Bahrick & Phelps, 1987). No obstante, estudios posteriores han revelado que no siempre un incremento del intervalo de tiempo entre sesiones produce los mejores resultados en el aprendizaje.

Cepeda y sus colaboradores (2008) analizaron esta cuestión en una investigación en la que participaron 1350 adultos que, al ser asignados de forma aleatoria,  realizaban una primera sesión de estudio que luego repetían, según las condiciones experimentales, entre 0 y 105 días después. Todos los participantes realizaron un examen final sobre lo estudiado cuando habían pasado 7, 35, 70 o 350 días. Los resultados revelaron que el intervalo de tiempo óptimo que producía los mejores resultados en los exámenes aumentaba conforme el mismo se retrasaba (ver figura 3): en las cuatro condiciones analizadas de realización de los exámenes  a los 7, 35, 70 y 350 días, los intervalos de tiempo entre las dos sesiones de estudio que permitían recordar más la información a los participantes fueron de 1, 11, 21 y 21 días, respectivamente. Y como se observa en la figura 3, en todos los casos los peores resultados se obtienen cuando se repite la sesión el mismo día, lo cual corresponde al intervalo de tiempo 0 días.

Figura 3

Otros estudios que han analizado los efectos de estos intervalos de tiempo para tres o más sesiones de estudio sugieren que dejar intervalos de tiempo progresivamente mayores (por ejemplo, se estudia una primera vez, luego otra vez a la media hora, una tercera después de 24 h y una cuarta tras una semana) consolida mejor los conocimientos a corto plazo, mientras que separar las sesiones de estudio mediante intervalos de tiempo regulares (por ejemplo, se estudia la información cuatro veces con una separación entre sesiones de 24 h) produce los mejores resultados a largo plazo (Carpenter et al., 2012).

Implicaciones

La práctica espaciada permite consolidar lo estudiado en la memoria a largo plazo y para justificar su eficacia es muy útil hacer la analogía del cerebro con un músculo que solo puede aceptar una cantidad limitada de ejercicio durante una sesión de entrenamiento. En lugar de dedicar una única sesión de estudio en la que se pueden crear las ilusiones de competencia que comentábamos anteriormente, es mejor que el alumno divida sus esfuerzos en pequeñas sesiones cortas que, por otra parte, también constituyen una estupenda forma de combatir la procrastinación. Esto no significa que las sesiones de estudio más largas sean necesariamente perjudiciales sino que lo son cuando nos excedemos en el estudio del material habiendo ya identificado las ideas claves del mismo. En la práctica, estos estudios sugieren la necesidad de adoptar un currículo en espiral como mejor forma para garantizar el aprendizaje. Lamentablemente, encontramos en muchas disciplinas una gran cantidad de unidades didácticas planificadas de forma independiente.

Práctica intercalada: ¡en la variación está la evolución!

Estamos acostumbrados a ver libros de texto o listas de ejercicios, especialmente en disciplinas científicas, donde los contenidos o problemas están agrupados por bloques o procedimientos de resolución semejantes. Sin embargo, los estudios están demostrando que la mejor forma de aprender consiste en ir alternando problemas o situaciones que requieran diferentes técnicas o estrategias de resolución. Es como si con la práctica intercalada se evitara que disminuyera la actividad neural en regiones que intervienen en la memoria tal como ocurre cuando estímulos similares se presentan de forma repetitiva.

En un experimento en el que intervinieron 140 estudiantes con edades comprendidas entre los 12 y los 13 años (Rohrer et al., 2014) se les dividió en dos grupos. A uno de ellos se les suministró durante nueve semanas bloques de problemas agrupados mediante procedimientos de resolución análogos (aaabbbccc) mientras que los del otro grupo resolvían el mismo número de problemas pero con procedimientos de resolución diferentes, es decir, estaban intercalados (abcbcacab). Dos semanas después ambos grupos de alumnos fueron examinados y los resultados promedio reflejaron que aquellos que estudiaron la materia mediante la práctica intercalada obtuvieron un 72% de aciertos frente al 38% de aciertos obtenidos por los del otro grupo.

Estos resultados confirmaron experimentos anteriores como el realizado por Taylor y Rohrer (2010) en el que se demostraba que cuando los alumnos resolvían problemas siguiendo esquemas de aprendizaje similares o mediante la práctica intercalada y se les pedía resolver, solo un día después,  una cuestión novedosa relacionada con los problemas que habían resuelto, los resultados de la práctica intercalada eran mucho mejores. Cosa que no ocurría cuando se les pedía resolver el mismo día un problema de los que estaban resolviendo, porque en ese caso el agrupamiento de problemas mediante procedimientos de resolución similares sí que puede producir mejores resultados (ver figura 4) inicialmente confirmando que, a menudo, los procedimientos que producen un rápido aprendizaje pueden conllevar un rápido olvido  mientras que un aprendizaje inicial más difícil puede conllevar un mejor almacenamiento de información en la memoria a largo plazo. A través de la práctica intercalada, se ha comprobado también que los alumnos tienen mayor facilidad para identificar el tipo de problemas que están resolviendo con lo que cometen menos errores al resolverlos (Roediger III y Pic, 2012).

Figura 4

Implicaciones

Cuando en una sesión de estudio el alumno dedica mucho tiempo a resolver solo un tipo de problema, acaba imitando lo realizado en los anteriores. En el momento que ya ha aprendido la nueva técnica, volver a repetir una y otra vez un procedimiento de resolución durante una única sesión de estudio no beneficiará la memoria a largo plazo. En este caso concreto, la adquisición de automatismos por repetición no será beneficiosa como sí que lo sería en otro tipo de aprendizajes como, por ejemplo, al escribir o tocar un instrumento musical. Sin olvidar que no solo es necesario conocer cómo resolver un determinado problema sino también saber identificarlo y aplicarlo.

En general, cuando ya se ha asimilado la idea básica sobre lo que se está estudiando, intercalar la práctica con enfoques o problemas distintos alejará al alumno de la mera repetición facilitando un pensamiento más flexible, independiente y creativo.

Y estas son las tres estrategias de estudio y aprendizaje que queríamos compartir con vosotros que están ampliamente avaladas por los estudios científicos y que lamentablemente están en contradicción con muchas de las creencias, metodologías y hábitos utilizados por los alumnos y por los profesores en el aula.  Evidentemente, en el proceso complejo del aprendizaje intervienen múltiples factores, como comentábamos en el inicio, pero eso no significa la necesidad imperiosa  de conocer  qué es lo que funciona y por qué funciona para mejorar los procesos educativos. Las tres técnicas de aprendizaje descritas no solo pueden mejorar el rendimiento académico del alumno sino que también pueden ayudarle a resolver muchas tareas que se le presenten en su vida cotidiana que en definitiva es el aprendizaje más importante.

No ignoremos los estudios científicos sobre el aprendizaje y convirtamos el aula en el próximo laboratorio. La Educación nos lo agradecerá.

Jesús C. Guillén

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Referencias bibliográficas:

  1. Bahrick H. P. & Phelps E. (1987): “Retention of spanish vocabulary over eight years”. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory and Cognition 13, 344–349.
  2. Carpenter S. et al. (2012): “Using spacing to enhance diverse forms of learning: review of recent research and implications for instruction”. Educ Psychol Rev 24, 369-378.
  3. Cepeda N. J. et al. (2008): “Spacing effects in learning: a temporal ridgeline of optimal retention”. Psychological Science 11, 1095–1102.
  4. Karpicke J. D. et al. (2009): “Metacognitive strategies in student learning: do students practise retrieval when they study on their own?” Memory 17(4), 471-479.
  5. Karpicke J. D. & Blunt J. R. (2011):”Retrieval practice produces more learning than elaborative studying with concept mapping”. Science 331, 772-775.
  6. Oakley, Barbara (2014). A mind for numbers: how to excel at math and science (even if you flunked algebra). Tarcher.
  7. 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.
  8. Rohrer D. et al. (2014): “The benefit of interleaved mathematics practice is not limited to superficially similar kinds of problems. Psychon Bull Rev 21(5). 1323-30.
  9. Taylor, K., & Rohrer, D. (2010). The effect of interleaving practice. Applied Cognitive Psychology, 24, 837–848.
  10. Willingham, D. (2011). ¿Por qué a los niños no les gusta ir a la escuela? Las respuestas de un neurocientífico al funcionamiento de la mente y sus consecuencias en el aula. Graó