Repensar la currícula del futuro. Minimizar la información para maximizar los aprendizajes.
Resumen ejecutivo
- ¿Qué significa aprender para la neurociencia educacional?
- El conocimiento proveniente de investigaciones de las ciencias del aprendizaje puede informar sobre distintas maneras de organizar las instancias de enseñanza para fomentar aprendizajes más duraderos.
- En particular, se analizan las bases y los efectos sobre el aprendizaje que pueden tener algunas estrategias: el aula invertida, el efecto evaluación, el espaciado entre aprendizajes, la práctica por evocación, la utilización de cuadros sinópticos y memes y la importancia de articular en palabras lo aprendido.
- Dichas prácticas requieren tiempo, que suele ser un bien escaso en educación. Uno de los desafíos para construir la currícula del futuro radica en cómo balancear el tiempo escolar y los contenidos curriculares; y hacerlo atendiendo a las variaciones que existen entre contextos educativos y sistemas de educación diversos.
- Se requiere una profunda reflexión conjunta entre educadores y formadores de políticas públicas para consensuar cuáles son los objetivos de enseñanza realmente imprescindibles para cada una de las diferentes asignaturas y niveles, de modo tal de poder abarcarlos y abordarlos correcta y eficazmente.
Un objetivo fundamental de los sistemas educativos es que generen aprendizajes duraderos y útiles. Que aquello que fue enseñado logre ser aprendido y aprehendido. Que ese conocimiento pueda utilizarse en otras situaciones, incluso si están muy alejadas en el tiempo.
Aprendizajes y esquemas
Desde un punto de vista neurocientífico un conocimiento fue aprendido cuando, posteriormente, es posible evocarlo y/o utilizarlo. Para que esto suceda, ese conocimiento tiene que haber sido “guardado” en algún lugar. Ese lugar es el cerebro. Las experiencias que nos suceden modifican nuestro cerebro a nivel bioquímico y fisiológico[i]. Si bien aún no está del todo clara la forma en que están guardados los aprendizajes, en la comunidad hay consenso en que residen en redes neurales[ii]. La activación de una red neural va a codificar un aprendizaje determinado, mientras que la activación de otra red codificará otro aprendizaje. Al hecho de formar, y evocar, esa información guardada en redes es a lo que nos referimos con el término memoria. Las memorias implican huellas físicas que las experiencias dejan en nuestro cerebro.
Las redes neurales no son construídas “desde cero” frente a cada situación de aprendizaje. En cambio, lo que suele suceder es que una nueva pieza de conocimiento se incorpora a una red preexistente, a un esquema mental que ya existía y que, ahora, con el nuevo agregado, toma una nueva forma[iii]. Los esquemas se desarrollan a lo largo de toda la vida y representan conocimiento organizado en función de las experiencias vividas. El hecho de que exista información nueva no implica necesariamente que vaya a ser incorporada. Es necesario activar simultánea y específicamente esquemas preexistentes para lograr una efectiva integración del conocimiento.
Los esquemas son redes dinámicas de asociación de conocimiento que van a facilitar la consolidación de nueva información, siempre y cuando esté, de algún modo, relacionada con el contenido de dicho esquema. Estudiantes que ya tienen armados esquemas mentales sobre determinados temas logran incorporar conocimiento nuevo mucho más rápido que quienes aún no los armaron[iv]. Existe un cambio físico en el cerebro producido por el agregado de nueva información[v]. Estos cambios reflejan un contenido que puede ser conceptualmente correcto, o no[vi].
Realizar ejercicios de metacognición sobre el contenido guardado en la propia memoria (concepto conocido como metamemoria[vii]) es fudamental para monitorear qué es lo que está correctamente guardado y qué partes de la información es necesario revisar. El rol de monitoreo del docente también es fundamental para ir determinando si la información adquirida fue correctamente comprendida o si hay que “desarmar” esos esquemas para reconstruirlos apropiadamente.
Modificaciones neurales y evaluaciones escolares
La deconstrucción y reconstrucción de esquemas mentales se sustenta en la modificación de redes neurales. La plasticidad es la capacidad del cerebro de modificarse físicamente por las experiencias, conscientes e inconscientes, que vivió la personai. Debido a que las conductas, emociones y sensaciones de una persona son la consecuencia del funcionamiento de su cerebro, un cambio físico en el cerebro de una persona puede resultar en un cambio en sus conductas, emociones y sensaciones. En este principio se basan, por ejemplo, las evaluaciones escolares. Si algo fue aprendido, eso implica que se guardó en una red neural y que puede evocarse cuando sea requerido. Desde el sistema educativo generalmente se toma a la rigurosidad de la información que se evoca como una medida de cuán bien guardada quedó esa información.
Pero esto no siempre es así. Un caso extremo es el de tener algo “en la punta de la lengua”: es información que sabemos a ciencia cierta que está guardada, pero que no podemos evocar. En el otro extremo está el poder evocar correctamente una información que no permanecerá guardada por mucho tiempo más. En la práctica, este último caso lleva a que el estudiante apruebe el examen hoy, pero no pueda usar esa información en el futuro. La facilidad que una persona siente al evocar un determinado aprendizaje no necesariamente refleja la solidez con la cual dicho aprendizaje fue guardado[viii]. ¿Cómo, entonces, lograr acceder a contenidos guardados en diferentes momentos y contextos? Más aún, ¿cómo lograr guardar contenidos de modo de poder hacer un buen uso de ellos cuando sea necesario? Comprender cómo se construyen aprendizajes sólidos permite explorar estrategias para organizar la enseñanza y fomentarlos.
Organización general de la enseñanza de acuerdo a principios de ciencias del aprendizaje
Los cambios fisiológicos requeridos para construir y modificar las redes neurales que sustentan un determinado conocimiento son paulatinos y progresivos. Su formación requiere, también, tiempos de “decantación”. En este sentido, uno de los principios mejor documentados de la neurociencia educacional es el del espaciamiento de las instancias de aprendizaje, también llamado aprendizaje distribuido[ix]. Este plantea que, en lugar de estudiar todo un tema junto, seguido, de modo “masivo”, lo que conviene es distribuir “dosis” de aprendizaje en el tiempo. Llevado a una práctica escolar típica, a modo de ejemplo, lo que se propone es, en lugar de dar como tarea 15 problemas sobre un mismo tema de matemática, dar 5 problemas un día, otros 5 luego de dos o tres semanas y los otros 5, un tiempo después. No obstante, la práctica espaciada tarda más en conseguir mejores niveles de rendimiento, pero genera mayor retención a largo plazo. En contraposición, aprender “todo junto” maximiza el rendimiento en un examen inmediato, con el costo de que gran parte de la información se olvida rápidamente después de dicho examen.
Los pensamientos también surgen de la activación de redes neurales. Para expresar un concepto[x] en una instancia de evaluación, el mensaje mental se traduce a representaciones del lenguaje y, finalmente, a una serie de órdenes al sistema motor que permiten que articule correctamente y pronuncie, o escriba, una frase o idea. Por lo tanto, lo que un estudiante quiera decir no es necesariamente lo mismo que la manera en que lo expresa lingüísticamente. Dado que en un examen se evalúa sobre esto último, ejercitar la explicitación de ideas también probablemente fomente un mejor rendimiento académico. En parte por la propia práctica, pero también porque se activan los mecanismos de metamemoria mencionados al final de la primera sección, que servirán de “termómetro” para que el estudiante pueda analizar, previo al examen, cuánto y cómo puede hacerse entender en realidad. Un excelente ejercicio en este sentido es el de fomentar las discusiones y los trabajos grupales, tareas que imprescindiblemente requieren la puesta en palabras de los pensamientos e ideas.
La explicitación de ideas también se pone en juego bajo el concepto, relativamente nuevo, de aula invertida. A diferencia de la estructura clásica, en la cual durante la clase se explican conceptos que luego se pondrán en práctica “haciendo la tarea”, este otro abordaje consiste en un modelo pedagógico, presencial o virtual, que incluye una instancia asincrónica y otra, sincrónica. La primera la realizan los alumnos de modo individual fuera del aula e incluye la lectura y familiarización con la parte más teórica del material a ser abordado. Así, se deja lugar a utilizar el tiempo de clase para poner en práctica, ejercitar y desarrollar los temas más complejos y poder aprehender esos conocimientos con acompañamiento en tiempo real del docente.
El aula invertida permite que los estudiantes organicen sus momentos de aprendizaje más teóricos y se reserva la interacción con el docente para debatir, analizar problemas, discutir errores. La evidencia indica que este abordaje logra producir buenos resultados con respecto al aprendizaje[xi]. Esto es esperable: si cada estudiante interioriza a su propio ritmo el contenido previsto para cada clase, sus esquemas mentales irán (re)acomodándose con el tiempo personal que la cognición de cada estudiante requiera. Este abordaje también es interesante porque el monitoreo in situ del docente puede facilitar discusiones, analisis y replanteos mediante repreguntas y, así, permitir un feedback más inmediato frente al error, lo que mejora la asociación entre la respuesta correcta y el esquema mental del que formará parte el concepto[xii]. Cometer errores es imprescindible para el aprendizaje efectivo. Solo cuando se toma consciencia del “tambaleo” de los esquemas mentales propios es posible focalizar conscientemente recursos atencionales para actuar en consecuencia.
En suma, en líneas generales lo que se propone es usar estrategias de enseñanza que tengan en cuenta que los nuevos contenidos de conocimiento se incorporarán a esquemas mentales previos. Más efectivo que realizar lecturas pasivas de textos y apuntes, es resumirlos, generar nuevos ejemplos del material, relacionarlo consciente y explícitamente con aprendizajes previos. Esto último vale también para el dictado de las clases. Aprovechar los esquemas mentales que los alumnos ya tienen construidos para ayudarlos a incluir allí, de un modo conceptualmente correcto, una “nueva pieza”. Usar reglas mnemotécnicas, acrónimos, mapas conceptuales, cuadros sinópticos, imágenes, dibujos o memes, por ejemplo, permite relacionar el nuevo conocimiento con información que el estudiante ya tenía organizada en su cabeza. Y esas nuevas asociaciones facilitarán la posterior búsqueda de la información. Sea para utilizarla en la vida o en un examen.
Evaluaciones escolares formativas
Utilizar un aprendizaje adquirido requiere evocar la memoria que formó. Eso implica activar ciertos circuitos neurales, incluyendo los que propiamente la codifican, y llevar a consciencia el contenido de esos esquemas. O sea, hacer el ejercicio de tratar de recordar lo que se propone. Esta práctica se pone en juego, claramente, en un examen a libro cerrado. Lo que gran cantidad de evidencia sugiere es que su ejercitación previa, utilizándola como técnica de estudio, favorece ampliamente la fuerza con que se guardan los aprendizajes y la posibilidad de utilizar ese contenido en el futuro[xiii]. A esta técnica se la conoce en la literatura como práctica por evocación[xiv] y se sustenta en que, durante la evocación, se produce aprendizaje[xv]. Esto permite también entender la sensación que muchos estudiantes tienen durante algún examen, o que muchos docentes han tenido durante la preparación de una clase, de que hay un momento en el cual se comprende algo que no estaba claro previamente. Como decimos en español, un momento en el cual “la cabeza nos hace clic”.
Se use la técnica que se use, evaluar frecuentemente mejora el aprendizaje[xvi], práctica conocida en la literatura como efecto evaluación. Esto en gran parte se debe a que un examen impone una situación de estudio al alumno en, por lo menos, un momento inmediatamente previo al examen. En línea con esto, en las investigaciones se observa que cuantos más exámenes tienen los estudiantes, mayor es la constancia y regularidad en cuándo estudian[xvii]. Así, evaluar seguido favorece la imprescindible construcción progresiva de esquemas mentales. Incluso cuando en la evaluación no les haya ido bien, y también si no reciben feedback. Porque, además, las pruebas periódicas permiten a los alumnos detectar qué es lo que no saben y pueden, entonces, mejorar la eficiencia y la eficacia de su posterior conducta de estudio. Además, como al momento de estudiar nuevamente los alumnos por lo general revisan todo el contenido (y no solo estrictamente aquello que fue evaluado), también aprenden mejor los ítems que no habían sido examinadosviii,[xviii].
Cuánta información enseñar
Más allá de poder sugerir a los alumnos que utilicen este tipo de estrategias a la hora de estudiar, desde el propio salón de clases pueden fomentarse algunas de las prácticas previamente mencionadas. El tema es que requieren tiempo, que suele ser un bien escaso en educación. Parte de los desafíos que es menester resolver como educadores y formadores de políticas públicas es, justamente, cómo balancear el tiempo escolar y los contenidos curriculares a ser impartidos; y hacerlo atendiendo a las variaciones que existen entre contextos educativos y sistemas de educación diversos. Esto requiere una profunda reflexión conjunta para consensuar cuáles son los objetivos de enseñanza realmente imprescindibles para cada una de las diferentes asignaturas y niveles, de modo tal de poder abarcarlos y abordarlos correcta y eficazmente.
Las evidencias previamente expuestas sugieren que una posibilidad, factible e implementable rápidamente con los recursos humanos y materiales disponibles, es recortar los contenidos para maximizar el aprendizaje, sólido y duradero, de aquellos temas que se consideren centrales para cada asignatura. Lograr este balance, en definitiva, es lo que permitirá a los estudiantes de hoy poder resolver los problemas novedosos que depara el futuro.
Referencias
[i] – May, A. (2011). Experience-dependent structural plasticity in the adult human brain. Trends in cognitive sciences, 15(10), 475-482.
– Caroni, P., Donato, F., & Muller, D. (2012). Structural plasticity upon learning: regulation and functions. Nature Reviews Neuroscience, 13(7), 478-490.
[ii] Josselyn, S. A., & Tonegawa, S. (2020). Memory engrams: Recalling the past and imagining the future. Science, 367(6473), eaaw4325.
[iii] Gilboa, A., & Marlatte, H. (2017). Neurobiology of schemas and schema-mediated memory. Trends in cognitive sciences, 21(8), 618-631.
[iv] – Unger, L., & Fisher, A. V. (2019). Rapid, experience-related changes in the organization of children’s semantic knowledge. Journal of experimental child psychology, 179, 1-22
– van Kesteren, M. T., Rijpkema, M., Ruiter, D. J., Morris, R. G., & Fernández, G. (2014). Building on prior knowledge: schema-dependent encoding processes relate to academic performance. Journal of Cognitive Neuroscience, 26(10), 2250-2261
[v] Choucry, A., Nomoto, M., & Inokuchi, K. (2024). Engram mechanisms of memory linking and identity. Nature Reviews Neuroscience, 1-18.
[vi] Roediger III, H. L., & Abel, M. (2022). The double-edged sword of memory retrieval. Nature Reviews Psychology, 1(12), 708-720.
[vii] Flavell, J. H., & Wellman, H. M. (1975). Metamemory..
[viii] Bjork, E. L., & Bjork, R. A. (2023). Introducing desirable difficulties into practice and instruction: Obstacles and opportunities. In In their own words: What scholars and teachers want you to know about why and how to apply the science of learning in your academic setting (pp. 19-30). Society for the Teaching of Psychology.
[ix] – Cepeda, N. J., Vul, E., Rohrer, D., Wixted, J. T., & Pashler, H. (2008). Spacing effects in learning: A temporal ridgeline of optimal retention. Psychological science, 19(11), 1095-1102.
– Carpenter, S. K., Pan, S. C., & Butler, A. C. (2022). The science of effective learning with spacing and retrieval practice. Nature Reviews Psychology, 1(9), 496-511.
[x] Fedorenko, E., Piantadosi, S. T., & Gibson, E. A. (2024). Language is primarily a tool for communication rather than thought. Nature, 630(8017), 575-586.
[xi] – Akçayır, G., & Akçayır, M. (2018). The flipped classroom: A review of its advantages and challenges. Computers & Education, 126, 334-345.
– Bredow, C. A., Roehling, P. V., Knorp, A. J., & Sweet, A. M. (2021). To flip or not to flip? A meta-analysis of the efficacy of flipped learning in higher education. Review of educational research, 91(6), 878-918.
[xii] Hays, M.J., Kornell, N., & Bjork, R.A. (2013). When and why a failed test potentiates the effectiveness of subsequent study. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 39, 290-296.
[xiii] Agarwal, P. K., Nunes, L. D., & Blunt, J. R. (2021). Retrieval practice consistently benefits student learning: A systematic review of applied research in schools and classrooms. Educational Psychology Review, 33(4), 1409-1453.
[xiv] Carpenter, S. K., Pan, S. C., & Butler, A. C. (2022). The science of effective learning with spacing and retrieval practice. Nature Reviews Psychology, 1(9), 496-511.
[xv] Karpicke, J. D., & Roediger III, H. L. (2008). The critical importance of retrieval for learning. Science, 319(5865), 966-968.
[xvi] Roediger III, H. L., & Karpicke, J. D. (2006). The power of testing memory: Basic research and implications for educational practice. Perspectives on psychological science, 1(3), 181-210.
[xvii] Mawhinney, V. T., Bostow, D. E., Laws, D. R., Blumenfeld, G. J., & Hopkins, B. L. (1971). A comparison of students studying‐behavior produced by daily, weekly, and three‐week testing schedules. Journal of Applied Behavior Analysis, 4(4), 257-264.
[xviii] Soderstrom, N. C., & Bjork, R. A. (2014). Testing facilitates the regulation of subsequent study time. Journal of Memory and Language, 73, 99-115.