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Aprendizaje significativo ¿qué? y ¿cómo?

Vivimos tiempos convulsos dentro del entorno educativo. A nadie se le escapa que la sociedad está inmersa en unos procesos de cambio vertiginosos y todo parece indicar que estos cambios no sólo van a continuar sino que la velocidad con la que se van a producir va a ser cada vez mayor.

Existe un consenso bastante generalizado de que el modelo educativo actual no está evolucionando al mismo ritmo que la sociedad y que se ha quedado fundamentalmente anclado en unos paradigmas que no se corresponden con la época en la que vivimos, donde el acceso a la información es prácticamente universal y cada vez es más patente el nivel de incertidumbre en el que se debe manejar el ciudadano dentro de lo que se ha dado en llamar la “sociedad líquida” (Z. Bauman, 2008).

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Para tratar de dar respuesta a esta necesidad de cambio de paradigma educativo, están surgiendo diferentes corrientes de cambio que pretenden modificar el modelo educativo para adaptarlo a las necesidades de los alumnos del siglo XXI. Estas corrientes están llegando al entorno docente en forma de diferentes metodologías, Aprendizaje Cooperativo, Aprendizaje por descubrimiento, Gamificación, Aprendizaje invertido, Aprendizaje basado en proyectos, y un largo etcétera, que se presentan ante los docentes como diferentes métodos o formas de dar sus clases para conseguir un mejor aprendizaje de sus alumnos.

Pero antes de entrar en el “cómo” deben producirse los procesos de enseñanza/aprendizaje deberíamos pararnos y hacer una reflexión pausada sobre el propio hecho del aprendizaje. ¿Qué es el aprendizaje? ¿Qué deberían aprender los alumnos de la sociedad actual para poder dar la mejor respuesta a sus necesidades? Sólo cuando tengamos respuesta a estas cuestiones nos podremos plantear cuál será la mejor manera de alcanzar esos objetivos.

Desde el punto de vista de la neurodidáctica, llamamos aprendizaje a cualquier variación en las conexiones sinápticas que modifican y amplían las redes neuronales existentes, produciendo cambios más o menos permanentes en el pensamiento y en el comportamiento que permitan dar respuesta a las demandas de un entorno siempre cambiante.

Existen cambios en las conexiones neuronales del sujeto que están programados genéticamente y que están relacionados con el desarrollo del individuo, a estos cambios los podemos llamar crecimiento o maduración. Cuando nos referimos al aprendizaje estamos hablando de la modificación de redes neurales ya existentes o la creación de nuevas redes que no están preprogramadas genéticamente sino que se producen como resultado de las experiencias que vive el aprendiz en su interacción con el entorno y como respuesta a las demandas de éste.

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El aprendizaje así entendido atiende a todas las facetas del individuo, físicas, psícológicas, mentales, cognitivas, emocionales, sociales e incluso culturales, porque nunca debemos olvidar que el aprendizaje es una acción intrínseca del individuo pero que se produce como consecuencia de la interacción con el entorno, por lo que no se puede desligar el aprendizaje del contexto en el que sucede. Desde hace ya bastante tiempo hay un consenso generalizado en las teorías constructivistas del aprendizaje, entendiendo este como un proceso en el que es el aprendiz el que debe construir su propio aprendizaje mediante el procesamiento de la información.

Dentro de las diferentes teorías existentes sobre el aprendizaje vamos a reflexionar en este artículo sobre algunos aspectos que consideramos de especial relevancia al respecto de la teoría del aprendizaje significativo desarrollada por David Ausubel (1918-2008).

Según Ausubel en el aprendizaje significativo “nuevas ideas expresadas simbólicamente son relacionadas de forma sustancial y no arbitraria con aspectos esenciales de la estructura de conocimientos de los que el alumno ya dispone”. Esta definición se sustenta plenamente con lo que nos dice la neurociencia sobre cómo se producen los procesos de aprendizaje, donde la nueva información es percibida por el individuo y necesita ser integrada y organizada dentro de las estructuras cognoscitivas previas ya existentes, modificándolas o ampliándolas. Esto es, los aprendizajes significativos implican mucho más que la propia recepción de información, esa información debe ser convertida en conocimiento a través de la búsqueda de significado y la relación con otros conceptos ya existentes en el campo cognoscitivo del individuo.  

Por contra, los aprendizajes no significativos serían aquellos que se refieren a la mera adquisición de información a través de signos (lingüísticos, numéricos, etc.) que corresponden a un significado concreto donde la relación entre la actividad de aprendizaje y la estructura cognoscitiva es arbitraria y literal. Son ejemplos típicos la memorización de datos como los nombres de accidentes geográficos, nombres de capitales del mundo, fechas de acontecimientos históricos, familiares… Esta arbitrariedad hace que estos aprendizajes sean muy vulnerables a la interferencia con otros aprendizajes similares y que, “como la dotación cognoscitiva humana, a diferencia de una computadora, no puede manejar muy eficientemente la información relacionada con ella de manera arbitraria y de forma literal, sólo las tareas de aprendizaje relativamente cortas pueden ser internalizadas de este modo, y únicamente pueden retenerse por períodos breves a menos que sean sobreaprendidas en gran parte” (Ausubel, 2008).

Esta diferencia existente entre la eficacia de los aprendizajes cuando el alumno es un protagonista activo del proceso o cuando el papel del mismo es pasivo (en la clase magistral, por ejemplo) quedó patente en un meta-análisis en el que se analizaron 225 estudios en los que se observó que cuando se utilizan metodologías de enseñanza activas en ciencias se mejoran los resultados en los exámenes un 6% y que además, los alumnos en las clases magistrales tradicionales suspenden 1,5 veces más que los que utilizan un aprendizaje activo (Freeman S. et al. 2014)

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Para que el aprendizaje sea significativo tiene que existir una significatividad lógica (las relaciones entre los diferentes elementos deben estar estructuradas de forma coherente para que sea fácilmente relacionable de forma intencionada) y psicológica (la estructura de los conocimientos previos debe permitir la incorporación de los nuevos para generar una nueva red de conocimientos ampliada) de los contenidos. La neurodidáctica por su parte apoya estas afirmaciones cuando señala la importancia de que los aprendizajes estén contextualizados. Aproximar a los estudiantes a los nuevos conceptos a asimilar dentro de una narrativa o en un contexto determinado permite dotar a la información de sentido, significado y transferencia, aspectos fundamentales para alcanzar un aprendizaje significativo. Los alumnos aprenden mejor aquello que tiene sentido para ellos, que está presentado en un orden lógico y que puede ser transferido y utilizado en diferentes situaciones o lo que es lo mismo, que tiene significado para sus vidas (Tokuhama-Espinosa, 2012).

El proceso de aprendizaje es una actividad intrínseca que requiere de una implicación proactiva por parte del aprendiz. Es decir, el alumno no sólo tiene que “poder” aprender (disponer de los conocimientos y las habilidades para comprender y asimilar la información) sino que además tiene que “querer” aprender.(G. Cabanach et al., 1996) sostienen que en cualquier proceso de aprendizaje no se pueden desligar los procesos emocionales de los racionales. Toda actividad cerebral de orden superior contempla una parte afectiva y otra cognitiva que siempre van a ir de la mano, y en el aprendizaje ha quedado sobradamente demostrado. Tal y como ha popularizado Francisco Mora “Sólo se puede aprender aquello que se ama” (F. Mora, 2014). Ausubel por su parte señala que “el aprendizaje significativo presupone tanto que el alumno manifiesta una actitud hacia el aprendizaje significativo, es decir, una disposición para relacionar, no arbitraria, sino sustancialmente, el material nuevo con su estructura cognoscitiva, como que el material que aprende es potencialmente significativo para él. Así, independientemente de cuánto significado potencial sea inherente a las nuevas ideas percibidas, si la intención del alumno consiste en memorizar arbitraria y literalmente (como una serie de palabras relacionadas caprichosamente), tanto el proceso de aprendizaje como los resultados del mismo serán mecánicos y carentes de significado”.

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Ausubel distingue entre diferentes tipos de aprendizajes significativos: aprendizaje de representaciones (atribución de significados a determinados símbolos), aprendizaje de conceptos (objetos, eventos, situaciones o ideas genéricas, unitarias o categoriales) y aprendizaje de proposiciones (significado de las ideas expresadas en combinación y relación de varias palabras). Remarcando que “aprender lo que significa el concepto mismo, cuáles son sus atributos de criterio (los que sirven para distinguirlo o identificarlo), implica un tipo muy diferente de aprendizaje significativo que, como el de proposiciones, es de naturaleza e intención sustantiva en lugar de nominalista o representativa.”

Coincidimos con Ausubel en que una educación que busque el desarrollo integral de los individuos para que sean capaces de autogobernarse y tomar las mejores decisiones para sí mismos y para su entorno requiere de fundamentar las actividades de la escuela para la adquisición de aprendizajes significativos, porque “es el mecanismo humano por excelencia para adquirir y almacenar la vasta cantidad de ideas e información representadas por cualquier campo del conocimiento. La enorme eficacia del aprendizaje significativo como medio de procesamiento de información y mecanismo de almacenamiento de la misma, puede atribuirse en gran parte a sus dos características distintas: la intencionalidad y la sustancialidad de la relacionabilidad de la tarea de aprendizaje con la estructura cognoscitiva. Es la misma intencionalidad de este proceso lo que lo capacita para emplear su conocimiento previo como auténtica piedra de toque para internalizar y hacer inteligibles grandes cantidades de nuevos significados de palabras, conceptos y proposiciones, con relativamente pocos esfuerzos y repeticiones”.

Efectivamente, los avances en el conocimiento del funcionamiento del cerebro en los procesos de aprendizaje señalan la importancia de los conocimientos previos para la asimilación y mejor consolidación de los aprendizajes en las memorias a largo plazo. “Conectar nueva información a los conocimientos previos facilita el aprendizaje. Aprendemos mejor y más rápido cuando relacionamos nueva información a lo que ya sabíamos” (Tokuhama-Espinosa, 2012).

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La consolidación de las memorias es el proceso por el que los aprendizajes migran de la memoria de trabajo a las memorias a largo plazo, en este proceso están directamente implicadas áreas del sistema límbico como el hipocampo y la amígdala, pero “también puede pasar que la consolidación de sistema sea simultánea a los cambios neuronales, es decir, que la nueva información vaya siendo integrada y asimilada según se va obteniendo, dentro de los esquemas ya existentes en las redes neuronales de la corteza cerebral. Esto sugiere que el conocimiento previo juega un papel crucial a la hora de codificar y consolidar la nueva información. Si ese conocimiento previo está bien consolidado y la nueva información es congruente con él, el hipocampo pierde protagonismo y la nueva información es asimilada e integrada directamente en la corteza cerebral” (Morgado, 2014).

Como hemos indicado antes, Ausubel distingue entre aprendizaje significativo y aprendizaje mecánico o por repetición, y señala “los materiales aprendidos significativamente y por repetición se adquieren y retienen de modo cualitativamente distinto lo que tiene importantes consecuencias para la clase de procesos de aprendizaje y de retención correspondientes a cada categoría”. Esta distinción señalada entre los dos tipos de aprendizaje y las estrategias diferentes que deben emplearse para la adquisición de cada uno de ellos está en consonancia con los conocimientos que la neurociencia actual nos aporta al respecto de los diferentes tipos de memorias a largo plazo de los que dispone el ser humano. Por un lado tenemos las memorias implícitas, procedimentales, donde la estrategia para consolidación es la repetición en el tiempo de dichas experiencias para la fijación de las sinapsis. Y por otro las memorias explícitas, declarativas, que podríamos asimilar a las memorias donde se conservan los aprendizajes significativos “obtenidas gracias a analizar, razonar y comparar información utilizando todos los sentidos, haciendo posibles los recuerdos deliberados, conscientes sobre nuestro entorno. Es una memoria flexible y cambiante y tendemos a modificarla en base a nuestras motivaciones, es creativa, promiscua y permite generalizaciones de lo aprendido a otros ámbitos o situaciones diferentes” (Morgado, 2014).

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Volviendo al principio, educar implica el desarrollo de las personas en todos sus ámbitos para que puedan dotarse de las competencias que les permitan, no sólo adaptarse al entorno y a la sociedad que les toque vivir, sino que sean capaces de poder transformar su entorno para construir la sociedad en la que quieran vivir.

Educamos para formar personas, o más exactamente, para dotarles de los mejores recursos para que puedan formarse a sí mismas, para que se conozcan mejor, manejen sus fortalezas, conozcan sus limitaciones y sean capaces de aprovechar el enorme potencial que todos tienen en su beneficio y el de su entorno (valores universales como la solidaridad, convivencia, responsabilidad social y espíritu crítico deben estar presentes en toda acción educativa). El objetivo pues de la educación no puede ser “moldear” futuros ciudadanos para ajustarles a unos requerimientos y supuestas necesidades futuras. Tal vez la única certeza sobre el futuro es que no hay ninguna certeza. Educar entonces debe preparar a los alumnos a navegar en un mar desconocido y siempre revuelto, debe ayudarles a conocerse mejor a sí mismos para saber aprovechar de la mejor manera sus capacidades. En este sociedad de la información hiperconectada y globalizada, es imprescindible manejar los nuevos códigos lingüísticos, saber buscar y analizar de forma crítica la información, ser flexibles y con la mente siempre abierta para poder manejar las incertidumbre del entorno, ser capaces de cooperar y formar equipo, saber tejer redes de colaboración, etc.

Lo relevante entonces no puede ser la mera adquisición de contenidos, que siempre serán necesarios, sino las habilidades, destrezas, actitudes y competencias que permitan al individuo gestionar la información para poder resolver problemas y dirigir mejor su vida para alcanzar las metas que se plantee en su beneficio y en el de su entorno.

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Esto solo será posible si enfocamos todos nuestros esfuerzos educativos en la adquisición de aprendizajes significativos. Aprendizaje significativo entendido como el aprendizaje para toda la vida, un aprendizaje para construir personas, un aprendizaje que parte de la construcción del conocimiento individual hacia la construcción colectiva de nuevas realidades.

Referencias:

AUSUBEL-NOVAK-HANESIAN (1983) Psicología Educativa: Un punto de vista cognoscitivo. Ed.TRILLAS México

BAUMAN, Z (2008) Los retos de la educación en la modernidad líquida. Barcelona. Gedisa.

FREEMAN S. et al. (2014) Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics”. Procedings of the National Academy of Sciences 111 (23), 8410-8415.

GONZÁLEZ CABANACH, R.; VALLE ARIAS, A.; NÚÑEZ PÉREZ, J. y GONZALEZ-PIENDA, J. (1996) Una aproximación teórica al concepto de metas académicas y su relación con la motivación escolar. Psicothema, Vol. 8. N° 1, pp 45-61

MORA, F. (2014) Neuroeducación: Solo se puede aprender aquello que se ama. Alianza Ensayo

MORGADO BERNAL, I. (2014) Aprender, recordar y olvidar : claves cerebrales de la memoria y la educación. Ed. ARIEL

TOKUHAMA-­ESPINOSA, T. (2010) Mind, Brain, and Education Science: A Comprehensive Guide to the New Brain-Based Teaching. W. W. Norton & Company

Las claves de la neuroeducación

LAS CLAVES DE LA NEUROEDUCACIÓN

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En los últimos años se ha producido un enorme desarrollo en las tecnologías de visualización cerebral que ha posibilitado el análisis del cerebro humano realizando tareas cognitivas similares a las que se dan en el aula. Asumiendo un enfoque interdisciplinar en el que confluyen estos conocimientos suministrados por la neurociencia, junto a lo conocido en psicología cognitiva o pedagogía, surge esta nueva disciplina llamada neuroeducación que tiene como objetivo mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje.

En el siguiente artículo realizamos un breve recorrido sobre algunas cuestiones estudiadas por la neurociencia que tienen implicaciones pedagógicas importantes. Porque conocer cómo funciona nuestro cerebro constituye el nuevo paradigma educativo que va a revolucionar la escuela del S. XXI.

Captura de pantalla 2016-05-31 a las 9.40.17PLASTICIDAD CEREBRAL

¡Se acabaron las etiquetas!

A diferencia de lo que creíamos hace unos años, en la actualidad sabemos que nuestro cerebro es tremendamente moldeable y que, como consecuencia de esta plasticidad, puede reorganizarse de forma estructural y funcional adaptándose continuamente al aprendizaje. Esta propiedad inherente al cerebro posibilita que el aprendizaje se dé durante toda la vida y constituye una puerta abierta a la esperanza porque sugiere que siempre podemos esperar la mejora de nuestros alumnos, algo especialmente importante en aquellos con dificultades de aprendizaje. Con la ayuda de programas informáticos específicos, se ha comprobado que las regiones cerebrales previamente hipofuncionales de niños con dislexia (ver figura 1), discalculia o TDAH pueden mejorar su actividad ostensiblemente (Howard-Jones, 2014). Y no solo eso, sino que, como demostró el grupo de investigación de Carol Dweck hace unos años (Blackwell et al., 2007) enseñar a los alumnos que el cerebro es muy plástico, que somos capaces de generar nuevas neuronas, que la inteligencia no es fija y que, en definitiva, los alumnos pueden responsabilizarse de su aprendizaje, constituye un elemento motivacional muy potente, algo que podemos utilizar los docentes, especialmente en el inicio de los cursos académicos. Junto a esto, se ha comprobado que para fomentar esta mentalidad de crecimiento tan importante en el aula es necesario generar entornos de aprendizaje en los que el alumno se sienta seguro y protagonista activo del mismo, elogiarlo por el esfuerzo y no por la capacidad o que el profesor tenga expectativas positivas sobre la capacidad de sus alumnos. Etiquetar a los alumnos, como se ha hecho tantas veces, no está en consonancia con los conocimientos que disponemos sobre el cerebro humano y su enorme plasticidad, e incide de forma negativa sobre el factor más importante que se ha identificado en el aprendizaje: el autoconcepto del alumno (Hattie, 2012).

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Captura de pantalla 2016-05-31 a las 9.40.25EMOCIONES

¡La letra con sangre no entra!

Las neuroimágenes revelan que se activan regiones cerebrales concretas ante contextos emocionales diferentes. Por ejemplo, se activa la amígdala ante estímulos negativos pero cuando el contexto es positivo lo hace el hipocampo, una región del cerebro que interviene en los procesos de memoria y aprendizaje (Erk et al., 2003). Esto sugiere la necesidad de generar en el aula climas emocionales positivos en donde los alumnos, tal como comentábamos anteriormente, se sienten seguros, están activos, cooperan, se asume con naturalidad el error porque forma parte del proceso de aprendizaje y en donde las expectativas, tanto del profesor como del alumno, son siempre positivas. Y es que sabemos que la actividad cerebral del alumno es mínima cuando se convierte en un receptor pasivo de la información, pero aumenta considerablemente cuando participa directamente en el proceso de aprendizaje, como cuando hace las prácticas en el laboratorio o cuando realiza sus propios proyectos de investigación, tal como demostró el grupo de investigación de Rosalind Picard (Poh et al., 2010).

Sabemos que la motivación es esencial para el aprendizaje, pero la verdaderamente importante es la intrínseca, porque cuando se suscita la curiosidad se activa el llamado sistema de recompensa cerebral (asociado al neurotransmisor dopamina; ver figura 2) que conecta el sistema límbico o emocional con la corteza prefrontal (Schultz, 2015), sede de las llamadas funciones ejecutivas del cerebro. Estas funciones de orden superior como el autocontrol, la flexibilidad cognitiva o la memoria de trabajo, nos permiten planificar y tomar decisiones adecuadas, por lo que tienen una enorme incidencia educativa.

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En la práctica, hemos comprobado que para despertar la chispa emocional del aprendizaje (motivación inicial) y para mantener la llama del proceso (motivación de logro) resulta imprescindible suscitar la curiosidad y despertar el interés del alumno vinculando el aprendizaje a la realidad, suministrar retos adecuados, generar dinámicas en el aula que conviertan al alumno en un protagonista activo del aprendizaje, asumir un proceso constructivista del mismo que tiene en cuenta sus conocimientos previos, asumir la evaluación formativa y el uso de proyectos que hagan útil el aprendizaje y fomentar la cooperación.

Junto a las evidencias empíricas que provienen de la neurociencia sobre la importancia de las emociones en la toma de decisiones y el aprendizaje, existen estudios longitudinales que avalan la implementación de los programas de educación socioemocional en las escuelas. En un estudio en el que participaron más de 270000 alumnos de todas las etapas educativas, se comprobó que este tipo de programas inciden positivamente en el comportamiento y el bienestar de los alumnos pero, además, mejoraron en promedio su rendimiento académico en un 11% (Durlak et al., 2011). Y también se han obtenido resultados muy satisfactorios cuando se integran en los programas de educación emocional las prácticas contemplativas, como en el caso del mindfulness, porque se mejoran los resultados en relación a cuando se utilizan estas estrategias por separado (Lantieri y Zakrzewski, 2015; ver video 1). Algunas subcompetencias emocionales como el optimismo, la resiliencia o el autocontrol, cuya importancia hemos comprobado en el aula, pueden mejorarse especialmente cuando se implementan estos programas desde las primeras etapas educativas, con un enfoque transversal y haciendo partícipes a todos los componentes de la comunidad educativa. Aprender por y para la vida es un proceso continuo que resulta indispensable desde la perspectiva neuroeducativa.

Captura de pantalla 2016-05-31 a las 9.41.00ATENCIÓN

¡Mamá, no es que tenga déficit de atención, es que no me interesa!

La atención constituye un constructo más complejo de lo que se creía años atrás y ante todo es un recurso limitado. Difícilmente un niño o adolescente puede mantener la atención de forma focalizada por periodos de tiempo que superen los diez o los quince minutos, a lo sumo (Tokuhama, 2011). Los neurocientíficos han identificado diversas redes atencionales (ver figura 3) que involucran circuitos neurales y neurotransmisores concretos que se pueden activar de forma específica. Así, por ejemplo, se habla de la red atencional de alerta, de la orientativa y de la ejecutiva (Petersen y Posner, 2012). Esta última es muy importante desde la perspectiva educativa porque está asociada a la autorregulación e interviene tanto en los procesos cognitivos como en los emocionales. Estudios recientes han demostrado que esta atención ejecutiva puede mejorarse, especialmente en niños con edades entre los cuatro y los siete años, utilizándose programas informáticos específicos en los que los niños han de ir resolviendo tareas que requieren autocontrol. Solo cinco días de práctica son suficientes para mejorar la actividad de los circuitos neuronales que intervienen en la atención ejecutiva y que afectan al desarrollo intelectual del niño (Rueda et al., 2005). De estos descubrimientos se pueden beneficiar todos los alumnos pero especialmente aquellos con TDAH, lo cual constituye una alternativa plausible a la utilización de fármacos que tienen estructuras químicas similares a las anfetaminas y cuyos efectos secundarios a largo plazo se desconocen. Junto a esto, también se ha comprobado la utilidad para mejorar los procesos atencionales de las técnicas de relajación y meditación como el mindfulness o la actividad física, especialmente cuando se requiere ese plus de concentración como en el caso de las artes marciales (Posner et al., 2015). Sin olvidar que un simple paseo por un entorno natural puede recargar los depósitos de neurotransmisores que intervienen tanto en la atención como en el aprendizaje, como en el caso de la acetilcolina, la noradrenalina o la dopamina, que se han vaciado como consecuencia de tener que mantener la atención por periodos de tiempo prolongados (Berman et al., 2008).

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El hecho que la atención sea un recurso limitado sugiere la necesidad de fraccionar la clase en bloques de diez o quince minutos con los correspondientes parones. Y como recordamos más lo que aprendemos en el inicio y en el final de las tareas (efecto de primacía y recencia), el comienzo de la clase debería ser aprovechado para analizar las cuestiones más importantes o para plantear ese reto que despierte la necesaria curiosidad del alumnado, mientras que, en los últimos minutos, el alumno debería realizar alguna tarea que le permitiera sintetizar la información más relevante analizada.

Captura de pantalla 2016-05-31 a las 9.40.33MEMORIA

¡Estudio y aprendo!

La memoria y el aprendizaje constituyen dos procesos indisolubles. Ahora bien, conocer la existencia de diferentes tipos de memoria, tal como revelan las investigaciones en neurociencia, permitirá aplicar los recursos más adecuados en cada caso. Por ejemplo, existe una memoria implícita asociada a los hábitos que su consolidación requiere la práctica continua, como en el caso del aprendizaje de la escritura o de algunas operaciones aritméticas básicas. Pero hay otra memoria explícita que sí podemos verbalizar y que está asociada a datos, hechos o sucesos autobiográficos, que tiene que ir acompañada de un enfoque más relacional o asociativo porque para que se dé un aprendizaje eficiente es necesaria la reflexión. Por eso es tan importante enseñar la metacognición, a través de hábitos de pensamiento que los alumnos pueden ir adquiriendo con la utilización de rutinas de pensamiento, como la KWL, o desarrollando sus proyectos personales a través de los portfolios.

Para facilitar su estudio, los investigadores clasifican esta memoria explícita en memoria a corto plazo y en memoria a largo plazo atendiendo al tiempo que requiere el procesamiento de la información. La memoria a corto plazo nos permite manipular pequeñas cantidades de información en breves periodos de tiempo y cuando requiere más reflexión se habla de la memoria de trabajo, la cual es muy importante en la resolución de problemas. Relacionado con esto, es imprescindible automatizar determinados procesos (operaciones aritméticas, reglas ortográficas, etc.) para que la memoria de trabajo no se sature y pueda dedicar sus recursos a las cuestiones importantes. En cuanto a la memoria a largo plazo es la que nos permite ir consolidando lo aprendido.

Es cierto que el mejor antídoto contra el olvido (ver figura 4) es la práctica continua y que el aprendizaje a nivel neuronal se da a través de la repetición con el correspondiente fortalecimiento de las conexiones neuronales (en el cerebro se aplica aquello de “úsalo o piérdelo”), pero eso no significa que debamos repetir de forma continuada una y otra vez los mismos contenidos porque resulta desmotivador. La utilización variada y creativa de los recursos está en plena consonancia con nuestro cerebro multisensorial y holístico al que le agradan los retos novedosos para mantenerse en forma.

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En el laboratorio se ha comprobado la utilidad para cualquier etapa educativa de algunas estrategias, como intentar recordar lo más significativo que se ha estudiado a través de pequeñas pruebas o cuestiones (nada que ver con el examen tradicional que se utiliza como herramienta calificadora y que suele tener poca incidencia en el aprendizaje), espaciar en el tiempo las sesiones de análisis y estudio, lo cual está en consonancia con la adopción de un currículo en espiral, intercalar los procedimientos de resolución en las listas de problemas o tareas en lugar de agruparlas mediante procedimientos similares, o reflexionar a través del autocuestionamiento o de preguntas que guían el aprendizaje. Y todo ello en detrimento de otras técnicas tradicionalmente utilizadas por los alumnos como el estudio repetitivo, subrayar los textos sin más o memorizar palabras o conceptos de forma descontextualizada (Dunlosky et al., 2013).

Captura de pantalla 2016-05-31 a las 9.41.06EJERCICIO FÍSICO

¡Bueno para el corazón y bueno para el cerebro!

La actividad física no solo es buena para preservar una gran variedad de funciones corporales o para combatir el tan temido estrés que perjudica el aprendizaje sino que tiene una incidencia positiva sobre el cerebro. Al realizar ejercicio físico, especialmente aeróbico, se segrega la molécula BDNF que está asociada a los procesos de plasticidad sináptica, neurogénesis o vascularidad cerebral (Gómez-Pinilla y Hillman, 2013). Cuando niños o adolescentes desarrollan una actividad física de intensidad moderada entre 20 y 30 minutos y luego realizan unas pruebas de autocontrol que requieren concentración o relacionadas con competencias académicas como las lingüísticas o aritméticas, obtienen mejores resultados que no aquellos que han estado el tiempo previo a las pruebas en una situación pasiva (Erickson et al., 2015). Y se ha comprobado también que los niños y adolescentes con mayor capacidad cardiovascular poseen volúmenes del hipocampo mayores que el resto (ver figura 5). Todo esto sugiere la necesidad de reconsiderar el tiempo dedicado a la actividad física en la escuela y el mismo patio como partes esenciales del currículo. Y si con el ejercicio físico se optimiza la atención y la concentración del alumno, no es una buena idea colocar la clase de Educación Física en la última hora de la jornada escolar, tal como se hace habitualmente, sino que debería ubicarse en el inicio de la misma.

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Junto al ejercicio físico, también se ha comprobado la importancia del sueño en el aprendizaje, en especial en la fase de ondas lentas y la fase REM. Durante el sueño se produce un proceso de regeneración neuronal que facilita la consolidación de las memorias e incluso la aparición de ideas creativas. Cuando se priva del adecuado sueño al aprendiz, el rendimiento en las tareas de aprendizaje empeora mucho, tal como han demostrado diversos estudios (Guillén, 2015). En el caso específico del adolescente, existe una necesidad de sueño mayor e incluso un retraso en el ritmo circadiano por la liberación tardía de la hormona melatonina que le impide acostarse temprano. En estudios realizados en escuelas americanas se ha comprobado que un retraso de solo una hora en el inicio de la jornada escolar puede incidir positivamente en el rendimiento académico de los alumnos (Edwards, 2012).

En nuestro caso particular, como prevalecen los horarios laborales de los adultos sobre el aprendizaje de los alumnos y no vamos a poder cambiar eso, resulta imprescindible que podamos adaptar las tareas a los horarios. Una actividad importante será mejor realizarla a las diez que no a las ocho y, durante el inicio de la tarde, mejor leer un texto durante unos pocos minutos y fomentar un debate posterior que no leer durante una hora completa.

Y no olvidemos también de compartir con los alumnos y las familias la necesidad de adoptar hábitos nutricionales adecuados para el buen funcionamiento cognitivo. Las necesidades energéticas del cerebro son muy grandes por lo que requiere el aporte necesario de nutrientes para su buen funcionamiento, en especial en la primera comida del día: el desayuno.

Captura de pantalla 2016-05-31 a las 9.40.46JUEGO

¡Juego y aprendo!

El juego, ese mecanismo natural arraigado genéticamente en el que confluyen placer, emociones y recompensa, es imprescindible para el aprendizaje. Y eso es así debido a la incertidumbre asociada al mismo que activa el sistema de recompensa cerebral y que nos motiva, y al feedback durante el juego que nos suministra información inmediata sobre cómo nos desenvolvemos en el mismo y que hace que perseveremos y sigamos jugando. En el aula, se puede jugar de formas diversas pero siempre en consonancia con los objetivos de aprendizaje identificados. Así, por ejemplo, se ha demostrado que los puzles o juegos de bloques son muy útiles para mejorar la orientación espacial que es tan importante en matemáticas (Verdine et al., 2014), el ajedrez incide en el desarrollo de diversas funciones ejecutivas porque cultiva el hábito de la reflexión, la concentración o la toma de decisiones (Bart, 2014), mientras que los videojuegos de acción mejoran la agudeza visual y la atención ejecutiva (Cardoso-Leite, Bavelier, 2014). Todo en su justa medida.

En neurociencia se han utilizado con éxito diversos programas informáticos o videojuegos, que luego se han comercializado, para mejorar dificultades de aprendizaje como en el caso de la dislexia (Graphogame), discalculia (Number Race) o funciones ejecutivas específicas como la memoria de trabajo (NeuroRacer; ver figura 6).

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Y es que las tecnologías digitales constituyen una necesidad en los tiempos actuales y son una herramienta educativa imprescindible para atender la diversidad en el aula, porque hemos de asumir que cada alumno tiene un cerebro único y un ritmo de maduración cerebral y de aprendizaje particular. Desde esta perspectiva, resulta especialmente neuroeducativo el aprendizaje invertido, como el que propone la metodología flipped classroom en la que el alumno ve videos cortos en casa relacionados con los contenidos que se están trabajando a su propio ritmo, mientras que el tiempo en el aula puede dedicarse a realizar tareas complementarias o proyectos cooperativos y en donde el profesor puede ser más sensible a las necesidades particulares y disponer de más tiempo para ello. El alumno se convierte en un protagonista activo de su propio aprendizaje y el rol del profesor cambia, sin dejar de ser importante, pasando de un mero transmisor de información a un guía en el proceso de aprendizaje del alumno.

circulo-focoCREATIVIDAD

¡Me llueven las ideas!

Las investigaciones en neurociencia están suministrando información relevante sobre cómo surge el llamado insight (¡eureka!), esa aparición repentina e inconsciente que nos permite encontrar la solución de un problema o tarea que no sabíamos resolver y que nos provocaba el tan temido bloqueo mental. En el momento inicial, es conveniente tener muchas ideas (lluvia de ideas en el aula), ir asociándolas y poco antes de que aparezca la idea feliz se da un estado de relajación cerebral (Sandküker y Bhattacharya, 2008). Esto sugiere que cuando no seamos capaces de resolver un problema, al que hemos dedicado mucho tiempo, la mejor estrategia puede ser no perseverar más, sino aparcarlo temporalmente y dedicarnos a otras tareas, o mejor realizar ejercicio físico o simplemente dormir porque existen unos mecanismos cerebrales inconscientes que seguirán trabajando en el problema en cuestión y que facilitarán su resolución.

Hay muchos mitos asociados a la creatividad y lo cierto es que, con el entrenamiento adecuado, tal como sugieren las investigaciones modernas, también podemos aprender a ser más creativos, una auténtica necesidad en los tiempos actuales de predominio tecnológico.

En el aula, hemos comprobado que hay diferentes estrategias para fomentar la creatividad. Podemos proponer problemas o tareas más abiertas (ver figura 7) que vayan acostumbrando al alumno a resolverlas utilizando procedimientos menos analíticos y dando importancia tanto a la fluidez como a la originalidad de las ideas.

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Desde la perspectiva metodológica, resulta necesario fomentar el trabajo por proyectos en los que el alumno puede elegir el tema de investigación y se plantean los objetivos de aprendizaje atendiendo a sus necesidades individuales, o el aprendizaje por indagación en el que vamos guiando el proceso a través de preguntas que convierten al alumno en un investigador promoviendo su autonomía en el proceso.

Y qué importante también es la educación artística para fomentar la creatividad (ver video 2). Pero si son importantes las distintas variedades artísticas, como la música, el dibujo o el teatro, los estudios revelan que todavía lo es más la integración de las artes en los distintos contenidos curriculares (Hardiman et al., 2014). Enseñar la poesía de Lope de Vega a ritmo de rap, escribir unas estrofas en las que se especifican los apartados de un teorema matemático o escenificar en inglés un final alternativo de la obra Romeo y Julieta son casos reales. Y es que si exigimos a los alumnos que sean creativos, los primeros que deberíamos hacer el intento por serlo somos los propios docentes.

Captura de pantalla 2016-05-31 a las 9.41.21COOPERACIÓN

¡Nos necesitamos!

Los humanos somos seres sociales. Los bebés son capaces de imitar gestos de sus padres a los pocos minutos de nacer, lo cual ya podemos justificar por las llamadas neuronas espejo que constituyen el correlato neural del aprendizaje por imitación. Y los bebés también son capaces de manifestar comportamientos altruistas con pocos meses de edad (Warneken y Tomasello, 2007). En consonancia con la naturaleza social de nuestro cerebro, resulta una necesidad fomentar la cooperación en el aula. Las neuroimágenes muestran que cuando cooperamos se activa el sistema de recompensa cerebral liberándose dopamina en el llamado núcleo accumbens que nos hace sentir bien (Rilling et al., 2002; ver figura 8). Y los estudios longitudinales muestran que el trabajo cooperativo en el aula, en detrimento del competitivo o individualista, favorece más las buenas relaciones entre los compañeros e incide positivamente en el rendimiento académico (Roseth et al., 2008).

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Pero cooperar es algo más que colaborar o trabajar en equipo porque añade ese componente empático que facilita las buenas relaciones entre los miembros del grupo. Y para ello, hay que ir enseñando a los alumnos toda una serie de competencias sociales y emocionales relacionadas con la toma de decisiones, la responsabilidad, el respeto, la solidaridad o la resolución de conflictos. Sin olvidar la importancia de generar el entorno de aprendizaje que facilite este tipo de trabajo alejándose de la tradicional distribución en el aula de sillas y mesas en filas y columnas que no facilitan la necesaria interacción entre los compañeros.

A través de este proceso continuo de aprendizaje, en el que los alumnos van adquiriendo confianza y se fortalece su sentido de pertenencia al grupo, ya podrán comenzar a trabajar a través de estructuras simples, como el juego de las palabras, la parada de tres minutos, los lápices al centro y otras muchas que se pueden adaptar a diferentes contenidos y que se pueden realizar durante una clase en cualquiera de las fases de desarrollo de la unidad didáctica. Y cuando los alumnos tengan la suficiente experiencia en el trabajo cooperativo ya podremos proponer proyectos más duraderos que abarquen contenidos más amplios y con el necesario enfoque transdisciplinar. Y nada mejor para ello que adoptar el APS, una propuesta educativa que combina procesos de aprendizaje y de servicio a la comunidad en un solo proyecto con el que los participantes aprenden trabajando sobre las necesidades reales del entorno con el objetivo de mejorarlo. Con su utilización se asume la necesidad de desarrollar competencias académicas formando un pensamiento crítico y reflexivo y reforzando el compromiso y la responsabilidad social del alumno. Todo en consonancia con la naturaleza y funcionamiento del cerebro.

Y hasta aquí el análisis de algunas implicaciones educativas que se derivan de las investigaciones en neurociencia que, en muchas ocasiones, confirmarán esas buenas prácticas educativas que todo buen profesor conoce pero, en otras, sugerirán estrategias novedosas, sobre todo en lo referente al uso de las tecnologías digitales como recursos educativos o en una nueva interpretación de algunos factores imprescindibles para el aprendizaje como las emociones, la atención, la memoria o la creatividad. Afortunadamente, nuestro cerebro plástico nos permite seguir descubriendo y enriqueciendo el aprendizaje, lo cual constituye una necesidad urgente para mejorar la educación y transformar la sociedad haciéndola más justa y compasiva.

Jesús C. Guillén

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