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marzo 2016

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La escuela tradicional -vs- la escuela neurodidáctica

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Estamos en un punto en el que los resultados de la neurociencia pueden ejercer una influencia significativa en la sociedad y en nuestra comprensión de nosotros mismos, y cambiarlas.                                                                                               

Marco Iacoboni

El desarrollo de las tecnologías de visualización cerebral está facilitando un mayor conocimiento sobre el funcionamiento del órgano biológico del aprendizaje. A pesar de la enorme complejidad asociada a las casi cien mil millones de neuronas y sus correspondientes conexiones que constituyen el cerebro humano, disponemos cada vez más de evidencias empíricas que nos permiten introducir programas educativos innovadores que facilitarán que nuestros alumnos puedan participar del futuro incierto que les espera siendo personas activas, íntegras y, en definitiva, felices. Y este necesario proceso de transformación de la educación que posibilite que los alumnos puedan realmente aprender y adquirir una serie de competencias básicas para la vida no será posible si no integramos los conocimientos sobre el funcionamiento cerebral que la neurociencia, junto a la psicología cognitiva, nos está suministrando y que nos permitirán confirmar o modificar muchas de las prácticas educativas ya conocidas o introducir algunas novedosas.

En el siguiente artículo analizamos algunas de los factores esenciales que tienen que caracterizar a una escuela que tenga en cuenta cómo aprende el cerebro (escuela neurodidáctica o neuroeducativa) y los comparamos con aquellas prácticas que han predominado en los centros educativos hasta hoy (escuela tradicional). Evidentemente, en la práctica cotidiana, ni todo es blanco ni todo es negro, pero en el variado colorido que constituye el complejo espectro educativo, contraponer ambos enfoques nos servirá para entender qué es lo que caracteriza a esta nueva disciplina integradora llamada neuroeducación que tiene como objetivo mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje. Porque esa será la mejor forma de ayudar a tantos niños y adolescentes que se han visto y se ven perjudicados por los modelos tradicionales sustentados en el “nosotros siempre lo hemos hecho así”.


Captura de pantalla 2016-05-31 a las 9.32.50Comunicación

La clase magistral en la que el profesor (que sabe) transmite conocimientos continuamente a sus alumnos (que no saben) sigue predominando en los centros educativos, especialmente en las etapas superiores: secundaria y la universidad. Sin embargo, sabemos que cuando se utiliza de forma permanente el tradicional método expositivo en el aula no se facilita el aprendizaje eficiente de los alumnos. Cuando el grupo de investigación dirigido por Rosalind Picard colocó un sensor que medía la actividad electrodérmica a un alumno universitario del MIT, se comprobó que su actividad cerebral durante las clases en las que el profesor no paraba de hablar era similar a la que manifestaba cuando estaba tumbado tranquilamente en el sofá de su casa viendo un programa de televisión (ver figura 1). En contraposición, la actividad cerebral del alumno aumentaba mucho cuando era un protagonista activo de su aprendizaje, como al realizar un trabajo en casa o una práctica en el laboratorio (Poh, Swenson y Picard, 2010).

La adopción de la clase magistral como estrategia pedagógica predominante, además de comprometer el aprendizaje eficiente del receptor de información debido a su rol pasivo, asume que todos los alumnos aprenden de la misma forma, cuando sabemos que el cerebro de cada uno de nosotros es único y que el ritmo de aprendizaje y de maduración cerebral es singular (Tokuhama-Espinosa, 2014).

La alternativa neurodidáctica convierte al alumno en protagonista de su aprendizaje planteándole retos y proyectos que vayan fomentando su autonomía y creatividad, y al profesor en un gestor y guía del mismo. Y para ello, nada mejor que utilizar las enormes oportunidades como herramientas educativas que nos ofrecen las tecnologías digitales, como en el modelo de aprendizaje inverso o flipped learning con el que se libera tiempo dedicado en el aula para facilitar la cooperación y reflexión de los alumnos y la supervisión del proceso por parte del profesor.

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Captura de pantalla 2016-05-31 a las 9.33.01Contenidos

Si el alumno se convierte en un receptor pasivo de la información suministrada por el profesor, a través de asignaturas independientes y muchas veces descontextualizadas, tal como ocurre en la metodología tradicional, ve muy limitada su iniciativa y actividad y con ello se ve comprometido su aprendizaje. Cuando los contenidos curriculares se trabajan a través de proyectos que incluyen un enfoque transdisciplinar, tal como se propone en la escuela neurodidáctica, se vincula el aprendizaje a contextos reales que tienen un significado para el alumno y que despertarán la motivación y la atención necesarias para adquirir las competencias básicas que requieren los tiempos actuales. Y esa perspectiva transdisciplinar que activa sobremanera nuestro cerebro plástico, holístico y multisensorial (Rogowsky, Calhoun y Tallal, 2015) también se puede aplicar en actividades concretas. Por ejemplo, trabajando de forma cooperativa, los alumnos escriben la letra de una melodía conocida especificando los pasos que creen que deben seguir para demostrar un teorema matemático. Y en este proceso es imprescindible fomentar la reflexión sobre lo que se aprende y cómo se aprende a través de la autoevaluación enseñándoles una serie de pautas que les permitan interiorizar estrategias de reflexión y patrones mentales y así utilizar la metacognición durante todo el proceso de pensamiento. ¿Y esto para qué sirve? es una pregunta pertinente que debemos poder responder siempre tanto los profesores como los alumnos.


Captura de pantalla 2016-05-31 a las 9.33.25Arquitectura del aula

Generar un clima emocional positivo en el aula es muy importante para facilitar el aprendizaje porque, en esas condiciones, se activa una región cerebral clave en ese proceso: el hipocampo (Erk et al., 2003). Pero junto a ello, en consonancia con la naturaleza social del ser humano, también es muy importante el entorno físico que permita la necesaria interacción entre los alumnos. Normalmente, al entrar en muchas aulas, nos encontramos la tradicional disposición en filas y columnas de las sillas y mesas de los alumnos orientadas hacia la mesa del profesor y la correspondiente pizarra. Pero esa disposición deja de ser útil cuando adoptamos una metodología centrada en el alumno. Y es que somos seres sociales que manifestamos ya con pocos meses de edad comportamientos altruistas (Warneken y Tomasello, 2007; ver video). Desde el nacimiento, nuestro cerebro se desarrolla en continua interacción con otros cerebros, por lo que parece natural continuar fomentando en la escuela este tipo de conducta cooperativa y más cuando se ha descubierto recientemente el sustrato neural responsable de la imitación y de la empatía: las neuronas espejo (Rizzolatti y Craighero, 2004). Como se ha demostrado que cooperar, en lugar de competir, mejora el aprendizaje en el aula (Roseth, Johnson y Johnson, 2008) y constituye una necesidad en los tiempos digitales actuales, hemos de enseñar una serie de competencias socioemocionales básicas que faciliten esa forma de trabajar, a diferencia de lo que se ha hecho tradicionalmente a través de un enfoque absolutamente académico, pero también hemos de cambiar la organización en el aula permitiendo la necesaria interacción entre los alumnos. En la escuela neurodidáctica se crea una comunidad de aprendizaje porque se abren las puertas del aula al exterior, los alumnos de distintas edades comparten conocimiento, los profesores colaboran, las familias participan y se crean vínculos con el mundo real.


Captura de pantalla 2016-05-31 a las 9.33.40Tareas

Tradicionalmente se ha puesto un énfasis específico en el resultado del aprendizaje. Pensemos, por ejemplo, en los exámenes normalizados. Pero hay serias dudas de que un buen resultado en un simple examen pueda reflejar el aprendizaje real del alumno. Desde la perspectiva neurodidáctica, lo importante es el proceso, no el resultado, por lo que se hace un especial hincapié en la enseñanza de las llamadas funciones ejecutivas del cerebro, aquellas que nos permiten planificar y tomar decisiones adecuadas como el autocontrol, la memoria de trabajo (memoria a corto plazo que utilizamos al leer o reflexionar) o la flexibilidad cognitiva. El aprendizaje se facilita a través de los retos, de la curiosidad, de lo inesperado. Y eso es así porque cuando se superan las expectativas iniciales se activa el llamado sistema de recompensa cerebral que libera dopamina y que conecta regiones del sistema límbico o emocional con otras de la corteza frontal responsables de lo cognitivo (Howard-Jones, 2014). Y esa es la razón por la que el uso de juegos o la utilización de tecnologías digitales con objetivos de aprendizaje definidos son tan útiles. Porque la incertidumbre asociada al juego y el feedback generado durante el mismo activan el sistema de recompensa cerebral del alumno motivándolo y facilitando así su aprendizaje. Es por ello que, a diferencia del enfoque tradicional en el que impera una jerarquía de asignaturas independientes con lo matemático y lo lingüístico en la cúspide, desde la neuroeducación se promueve la integración del componente lúdico, como en el caso del ajedrez, se da un mayor protagonismo a las disciplinas artísticas o se considera el ejercicio físico como parte esencial del currículo. Y esto se debe, básicamente, a que mejoran el cerebro, especialmente las funciones ejecutivas del mismo como las asociadas a la atención o el autocontrol, y les permiten adquirir a los alumnos una serie de competencias socioemocionales imprescindibles para su desarrollo personal, no solo el académico (Guillén, 2015).


Captura de pantalla 2016-05-31 a las 9.33.51Memoria y aprendizaje

Está claro que no hay aprendizaje sin memoria pero hay que hacer un uso adecuado de la misma conociendo que es selectiva y que la emoción es una clave para recordar lo que se aprende (Morgado, 2014). La presión por obtener resultados satisfactorios en los exámenes muchas veces va en detrimento de un aprendizaje eficaz. El efecto se amplifica si los contenidos académicos carecen de sentido y significado para el alumno y las técnicas de estudio se restringen a un mero proceso repetitivo.

Desde la perspectiva neurodidáctica, se asume que el aprendizaje a nivel neuronal se da a través de la repetición, es decir, que en el cerebro podemos aplicar aquello de “úsalo o piérdelo’. Pero eso no significa que se deban repetir una y otra vez los mismos contenidos y procedimientos. Los estudios demuestran que el esfuerzo por intentar reconstruir el aprendizaje identificando lo más importante a través de preguntas (ver figura 2), espaciar la revisión de materiales diversificando las estrategias o intercalar procedimientos de resolución en las tareas son técnicas muy eficientes (Dunlosky et al., 2013). También se tiene en cuenta que existen diferentes tipos de memorias que activan regiones concretas del cerebro que se pueden optimizar con los procedimientos adecuados (Squire y Wixted, 2011). Así, por ejemplo, aunque puede ser útil adquirir determinados automatismos para liberar espacio en la memoria de trabajo, como en el caso de los cálculos aritméticos o las reglas de ortografía, cuando lo que queremos es adquirir información flexible, característica esencial del análisis crítico, del razonamiento y del aprendizaje profundo, la clave no es la repetición sino el contraste o la comparación. Y para ello es necesario acostumbrar a los alumnos a resolver problemas abiertos fomentando su creatividad y no restringirlos a los planteamientos con soluciones y procedimientos únicos que son los que han prevalecido en la escuela tradicional pero que están muy alejados de las necesidades cotidianas.

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Captura de pantalla 2016-05-31 a las 9.33.59Evaluación

Tradicionalmente, se ha limitado la evaluación a un proceso de calificación mediante números o letras que ha condicionado los procesos de enseñanza de las materias y se ha centrado en el resultado académico, lo cual es claramente insuficiente. Para la escuela neurodidáctica lo importante no es el entrenamiento de preparación de los exámenes sino el aprendizaje en sí. Como el cerebro aprende a través de la asociación de patrones (Van Kesteren et al., 2011), el proceso constructivista del aprendizaje es esencial, es decir, hay que tener en cuenta los conocimientos previos del alumno y planificar los contenidos curriculares en forma de espiral. Como lo verdaderamente importante es el proceso de aprendizaje, el alumno ha de recibir el feedback adecuado que le permita valorar el mismo y eso difícilmente se puede conseguir solo con un examen. El proceso de evaluación del aprendizaje del alumno ha de tener en cuenta su propio proceso de maduración por lo que hay que considerar una gran variedad de aspectos como su esfuerzo personal, su participación, el trabajo mostrado en su diario personal o portfolio,… sin olvidar la importancia de que los propios alumnos intervengan en la elección de los criterios de evaluación y puedan opinar sobre el trabajo personal o sobre el de los compañeros. Los objetivos de aprendizaje individuales son los indicadores del progreso personal.

Y con estas consideraciones acabamos un breve resumen de algunos de los aspectos más relevantes que deberían caracterizar el aula y la escuela que tuvieran en cuenta cómo funciona el cerebro. Desde esta perspectiva neurodidáctica, el profesor desempeña un rol diferente pero muy significativo y es esencial a la hora de evaluar qué es lo que funciona en el aula y por qué, adoptando siempre una perspectiva flexible que permita garantizar lo verdaderamente importante que es el aprendizaje del alumno. En sintonía con esta flexibilidad que mencionamos, Ken Robinson y Lou Aronica (2015) resumen muy bien la esencia de una educación eficaz: “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”. Nuestro cerebro tremendamente plástico garantiza esta mejora evolutiva en el ámbito educativo.

Jesús C. Guillén

Referencias:

  1. 1. 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.

  1. Erk, S. et al. (2003): “Emotional context modulates subsequent memory effect”. Neuroimage 18, 439-447.
  2. Guillén J. C. (2015): “¿Qué materias son las importantes?” en Neuromitos en educación: el aprendizaje desde la neurociencia. Plataforma Editorial.
  3. Howard-Jones, Paul (2014). Neuroscience and Education: a review of educational interventions and approaches informed by Neuroscience. Education Endowment Foundation.
  4. Morgado, Ignacio (2014). Aprender, recordar y olvidar. Claves cerebrales de la enseñanza eficaz. Ariel.
  5. Poh M. Z., Swenson, N. C., Picard R. W. (2010): “A wearable sensor for unobtrusive, long-term assessment of electrodermal activity”. IEEE Transactions on Biomedical Engineering 57 (5), 1243-1252.
  6. Rizzolatti, G., Craighero L. (2004): “The mirror neuron system”. Annual Review of Neuroscience 27, 169-192.
  7. Robinson, Ken y Aronica, Lou (2015). Escuelas creativas: la revolución que está transformando la educación. Grijalbo.
  8. Rogowsky B. A., Calhoun B. M., Tallal P. (2015): “Matching learning style to instructional method: effects on comprehension”. Journal of Educational Psychology 107(1), 64–78.
  9. Roseth C., Johnson D. y Johnson R. (2008): “Promoting early adolescents’ achievement and peer relationships: the effects of cooperative, competitive, and individualistic goal structures”. Psychological Bulletin 134 (2), 223-246.
  10. Squire L. R. y Wixted J. T. (2011): “The cognitive neuroscience of human memory since H.M”. Annual Review of Neuroscience 34, 259-288.
  11. Tokuhama-Espinosa, Tracey (2014). Making classrooms better. 50 practical applications of mind, brain and education science. Norton.
  12. Van Kesteren M. T. et al. (2012): “How schema and novelty augment memory formation”. Trends in Neurosciences 35 (4), 211-219.
  13. Warneken F., Tomasello M. (2007):”Helping and cooperation at 14 months of age”. Infancy 11, 271-294.
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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

Referencias:

  1. Anguera et al. (2013): “Video game training enhances cognitive control in older adults”. Nature, Sep 5; 501, 97-101.
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  8. Hardiman M. et al. (2014): “The effects of arts integration on long-term retention of academic content”. Mind, Brain and Education 8(3), 144-148.
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Arquitectura del aula neurodidáctica

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Uno de los grandes descubrimientos de la neurociencia en los últimos años ha sido demostrar la incidencia directa de las emociones en el aprendizaje. Generar un clima emocional positivo en el aula en el que los alumnos se sientan seguros y reconocidos resulta imprescindible. Pero también lo es el entorno físico en el que se da el aprendizaje porque afecta a nuestro cerebro. La arquitectura y diseño de los centros escolares refleja su filosofía y condiciona su funcionamiento por lo que no puede considerarse un factor secundario en el proceso de innovación educativa, el cual no debe restringirse a los contenidos curriculares.

En el siguiente artículo analizamos algunos de los parámetros principales identificados por los estudios relacionados con el diseño del aula que tienen una incidencia directa en el aprendizaje del alumno y que no podemos obviar en una verdadera escuela pensada desde la neuroeducación.

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Desde la perspectiva neurodidáctica un concepto pedagógico fundamental es el de la flexibilidad. Aplicado a los espacios de aprendizaje, todo centro debería disponer de entornos específicos como estudios, talleres o laboratorios que facilitaran tanto el trabajo individual, como el cooperativo e incluso una enseñanza más formal, siempre desde una perspectiva interdisciplinar que eliminara la tradicional jerarquía de asignaturas. Y junto a ello, aulas variadas en las que los alumnos puedan desarrollar diferentes tipos de actividades multisensoriales que les permitan moverse, manipular, compartir, jugar, explorar, contrastar o descubrir, porque así es como aprende el cerebro humano (Brown, 2009). Cuando el alumno participa en este proceso de acercamiento al mundo real (ver figura 1) mejora su sentido de pertenencia y siente que la escuela es su casa.

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Captura de pantalla 2016-05-31 a las 11.41.33Distribución del mobiliario

La gran mayoría de las aulas están estructuradas con la tradicional distribución de sillas y mesas en filas y columnas orientadas hacia la mesa del profesor que ocupa una posición protagonista. Pero en el aula neurodidáctica lo verdaderamente importante no es lo que enseña el profesor sino lo que aprenden los alumnos que han de ser unos protagonistas activos de su aprendizaje. El docente sigue siendo importante pero se convierte en un gestor y facilitador del aprendizaje. Y este se optimiza cuando se trabaja de forma cooperativa, en plena consonancia con la naturaleza social del ser humano. Por ejemplo, cuando los alumnos están sentados en semicírculo preguntan y participan más (Lewinski, 2015). O para trabajar de forma cooperativa, debe existir una agrupación de mesas que facilite la necesaria interacción entre los participantes del grupo. En consonancia con esto, resulta imprescindible disponer del necesario mobiliario móvil. Pero es que, además, sabemos que cambios regulares en el entorno del aula, por ejemplo, variando la distribución de mesas, girando una pantalla o añadiendo objetos relacionados con el tema que se está estudiando, suministran información visual que capta la atención del alumnado. Asimismo, la utilización de sillas ergonómicas puede resultar un buen antídoto ante los problemas de espalda que acumulan muchos alumnos tras pasar una enorme cantidad de horas diarias sentados durante muchos años, e incluso puede tener una incidencia positiva sobre la concentración durante las tareas (Mau, 2010; ver figura 2).

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Captura de pantalla 2016-05-31 a las 11.42.54Iluminación

No podemos obviar que somos seres tremendamente visuales. Despertar la chispa del aprendizaje puede ser, a veces, tan simple como iluminar de forma adecuada el aula con luz natural y suministrar vistas externas mejorando la concentración y el bienestar tanto físico como emocional. Y ello se puede conseguir con grandes ventanas que, además, aunque pueda parecer difícil de creer, sirven para redirigir la atención del alumno hacia las tareas académicas mejor que si están ausentes realizando otros menesteres como garabatos en su libreta (Tanner, 2008). Además, los bajos niveles de iluminación en el aula pueden perjudicar el proceso de regulación de los ritmos circadianos (ciclos de sueño y vigilia) de los alumnos (Hardiman, 2012).

En un estudio en el que participaron más de 21000 alumnos se comprobó los beneficios de la luz natural en el rendimiento académico. Aquellos alumnos que estudiaron con mayor iluminación obtuvieron una mejora del 20% en las pruebas matemáticas y otra del 26% en las de lectura respecto a aquellos que estudiaron en condiciones de iluminación más pobres (Heschong, 1999; ver figura 3). Los mismos investigadores comprobaron también los efectos negativos sobre el aprendizaje del deslumbramiento en aulas que no disponían de persianas o filtros adecuados.

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termometro_318-62057Temperatura y ventilación

El cerebro es muy sensible a la temperatura y ello puede tener una repercusión tanto cognitiva como afectiva. Por ejemplo, se ha comprobado que las temperaturas altas pueden afectar al nivel de neurotransmisores como la serotonina y la noradrenalina (Jensen, 2005) asociados al estado de ánimo y la atención, respectivamente. Los estudios de Earthman (2004) sugieren que para favorecer el aprendizaje en el aula la temperatura debería estar entre los 20ºC y los 22ºC, aproximadamente, mientras que la humedad relativa del aire en torno al 50% (ver figura 4). Asimismo, se ha comprobado una mejora en pruebas de procesamiento numérico y lingüístico en niños de entre 10 y 12 años cuando se reduce ligeramente la temperatura y aumenta la ventilación (Wargocki, 2007). Y aunque un exceso de ventilación puede perjudicar la salud, especialmente de los más pequeños, sabemos que la mejora de la calidad del aire interior puede reducir ostensiblemente los efectos del asma que afecta a tantos millones de niños en el mundo (Mau, 2010). Y es que los alumnos suelen pasar la gran mayoría de su tiempo en espacios interiores.

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SpeakerIconSonido

Debido a que los niños, especialmente los más pequeños, no han desarrollado de forma suficiente las funciones ejecutivas que intervienen en la comunicación, tanto oral como escrita, el ruido perjudica su lectura o escritura y les impide concentrarse en las tareas (Lewinski, 2015). Y es que los adultos tenemos una capacidad de reconocimiento sonora, que nos permite inferir palabras o silabas que no oímos con facilidad, mayor que la de los niños porque estos disponen de menor vocabulario.

La existencia de problemas acústicos asociados a la mala ubicación del aula compromete la atención del alumnado, un ingrediente esencial en el aprendizaje. Se ha comprobado que los niños en clases ruidosas se desenvuelven peor en las tareas académicas y los adolescentes recuerdan menos la información cuando están expuestos a niveles sonoros que simulan situaciones cotidianas (Hygge, 2003). Todo esto sugiere, como comentábamos con anterioridad, la necesidad de disponer de entornos de aprendizaje específicos: unos que posibiliten el necesario trabajo cooperativo en donde se requiere una participación activa del alumnado (ver figura 5) y otros en los que se pueda realizar un trabajo de introspección, como en las tareas de reflexión personal, relajación o mindfulness relacionadas con la educación socioemocional y que son tan importantes para mejorar funciones ejecutivas del cerebro asociadas, por ejemplo, al autocontrol o a la atención ejecutiva.

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colorsColor y decoración

Sabemos que el color tiene una incidencia inmediata en la comunicación no verbal y puede afectar a nuestra percepción del mundo. Los estudios sobre los efectos del color en los entornos de aprendizaje muestran sus efectos sobre las emociones y fisiología de las personas que permanecen en los mismos. Así, por ejemplo, colores fuertes como el rojo pueden excitar la actividad cerebral afectando en mayor medida a personas introvertidas o con un estado de ánimo negativo (Küller et al., 2009).

En una investigación reciente, Barret y sus colaboradores (2015) han comprobado que combinar paredes blancas o con colores claros junto a la utilización de colores brillantes en accesorios como muebles o pantallas puede estimular el aprendizaje. No obstante, aunque la elección del color dependerá de la edad de los alumnos y de las necesidades de las tareas, siempre hay colores alegres que podemos cambiar en diversos elementos del aula (pósters, pantallas,…) para mejorar su estética y que fomentarán un trabajo más creativo (ver figura 6).

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En la práctica

Está claro que la escuela del S. XXI ha de poder cubrir las necesidades educativas y sociales actuales. Un centro escolar ha de constituir una comunidad de aprendizaje que resulte acogedora, sostenible y que sea sensible a las necesidades individuales. El entorno físico en el que se da el aprendizaje es muy importante porque tiene una incidencia directa sobre el bienestar y el rendimiento del alumno y del resto de integrantes de la comunidad educativa. Las aulas deberían convertirse en espacios flexibles que pudieran garantizar diferentes tipos de tareas y un aprendizaje activo en el que el trabajo cooperativo, la incorporación de las tecnologías digitales o la vinculación al mundo real (ver figura 7) fueran componentes esenciales y en donde, en definitiva, se integraran con naturalidad la educación física, la artística o la científica.

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Porque cuando se produce este proceso colaborativo que está en plena consonancia con los códigos de funcionamiento del cerebro humano se estimula la curiosidad, la creatividad y el aprendizaje de los alumnos haciéndolos personas más positivas y felices. Y es que la arquitectura del aula incide en la arquitectura de nuestro cerebro.

Jesús C. Guillén “Escuela con Cerebro”

Referencias:

  1. Barret P. et al. (2015): “The impact of classroom design on pupils’ learning: final results of a holistic, multi-level analysis”. Building and Environment 89, 118-133.
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  3. Earthman G. I. (2004): “Prioritization of 31 criteria for school building adequacy”. American Civil Liberties Union Foundation of Maryland.
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  5. Heschong, L. (1999). Daylighting in schools: An investigation into the relationship between daylighting and human performance. Pacific Gas and Electric Company.
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  10. Mau, Bruce (2010). The third teacher: 79 ways you can use design to transform teaching & Learning. Harry N. Abrams, Inc.
  11. Tanner C. K. (2008): “Explaining relationships among student outcomes and the school’s physical environment”. Journal of Advanced Academics 19(3), 444-471.
  12. Wargocki P. & Wyon D. P. (2007): “The effects of moderately raised classroom temperatures and classroom ventilation rate on the performance of schoolwork by children”. HVAC&R Research 13 (2), 193-220.
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Aprendizaje basado en proyectos

¿Qué nos dice la neurodidáctica del Aprendizaje Basado en Proyectos?
Aquí algunas respuestas.

Creemos firmemente en la neuroeducación. Y la razón es bien sencilla: no hay mejor forma de mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje que conociendo cómo funciona realmente nuestro cerebro. Cada vez existen más evidencias empíricas que nos permiten acercar la ciencia al aula y con ello mejorar nuestras prácticas educativas sabiendo qué es lo que funciona y por qué funciona. Y una de las estrategias en consonancia con la neuroeducación que constituye una estupenda forma de atender la diversidad en el aula es el aprendizaje basado en proyectos (ABP), una metodología que analizaremos de forma sucinta en el siguiente artículo y que entendemos que su aplicación resulta prioritaria en los tiempos actuales.

Nuevas necesidades educativas 

Nuestros cerebros, al igual que las caras, son diferentes. Aunque en los humanos existe una estructura cerebral básica y patrones generales de organización, activación y desarrollo cerebral comunes, nuestro cerebro plástico moldeado continuamente por la experiencia es único. Y ello hace que, dentro de las tendencias generales, tengamos ritmos de maduración y aprendizaje diferentes. Tradicionalmente, en educación, estas particularidades no se han tenido en cuenta porque se ha enseñado y evaluado de forma homogeneizada a todos los alumnos. Pero ya disponemos de algunas evidencias empíricas que nos demuestran que estos enfoques clásicos no constituyen formas adecuadas para despertar la motivación y optimizar el aprendizaje de muchos niños y adolescentes y resulta ineficiente para combatir la enorme tasa de abandono escolar existente en nuestro país.

Ya sabemos que la actividad cerebral del alumno durante la clase magistral es mínima y muy parecida a la que requieren otras tareas pasivas como ver la televisión. Sin embargo, cuando el alumno es protagonista activo de su aprendizaje, mejora mucho su activación cerebral. Y esto se da, por ejemplo, cuando se encuentra realizando una práctica en el laboratorio o desarrollando un trabajo o proyecto personal (Poh et al., 2010; ver figura 1).

ABP1

En un metaanálisis reciente de 225 estudios se comprobó que los alumnos que intervienen en  metodologías inductivas que los hacen participar directamente en el aprendizaje mejoran los resultados académicos (Freeman et al., 2014). Y cuando se ha comparado la enseñanza a través de clases magistrales de un profesor experto con  otra utilizada por un profesor inexperto, basada en estrategias características de un aprendizaje activo como el trabajo cooperativo y el flipped classroom, se ha comprobado que los alumnos mejoran sus resultados académicos y su interés por la materia cuando se da un aprendizaje activo (Deslauriers et al., 2011). Esto no significa que el profesor no deba hablar en clase, sino que utilizar de forma exclusiva el tradicional método expositivo va a comprometer seriamente el aprendizaje de una gran parte del alumnado.

No hay duda de que cuando se intenta que el alumno deje de ser un simple receptor pasivo de la información mejora su motivación y con ello su aprendizaje. Pero para facilitar ese proceso, hemos de conocer cuáles son los conocimientos previos de alumno –nuestro cerebro aprende a través de la asociación de patrones- y también cuáles son sus intereses (aprendo porque quiero). Porque la realidad es que una gran mayoría de los alumnos se aburren en clase. En un estudio en el que intervinieron 275000 alumnos de secundaria en Estados Unidos durante los años 2006 y 2009 (Yazzie-Mintz, 2010), se constató que la causa del aburrimiento se debía a que no encontraban el estudio interesante (81%), no era relevante para ellos (42%) o se debía a que no existía interacción con el profesor (35%). Pero cuando se les preguntó sobre qué métodos de enseñanza les permitían comprometerse más con el aprendizaje (ver figura 2), se decantaron por los debates y discusiones (61%), los proyectos de grupo (60%), los proyectos con recursos tecnológicos (55%) y las presentaciones de los propios alumnos (46%). Todas estas estrategias se pueden integrar fácilmente en el ABP, uno de los métodos de enseñanza imprescindibles para mejorar la educación.

ABP2

Aprendizaje inductivo y ABP

Las metodologías inductivas utilizan alternativas a la educación tradicional al inducir el aprendizaje del alumno pidiéndole que supere retos o que responda a preguntas concretas. De esta forma el alumno hace cosas con los conocimientos antes de que se los expliquemos de forma activa, constructiva o creativa  y se fomenta su autonomía y reflexión crítica ante el problema planteado (Prieto et al., 2014). Suministrando retos adecuados, trabajando de forma cooperativa y actuando el profesor como orientador en el proceso de aprendizaje, el alumno podrá superar las dificultades que vayan surgiendo.

Todas las metodologías inductivas permiten vincular el aprendizaje a situaciones reales y son estrategias en consonancia con una enseñanza basada en la formación de competencias para la vida, algo por lo que siempre hemos abogado desde la perspectiva neuroeducativa. Y si en algo difieren el flipped classroom, la indagación, el aprendizaje basado en problemas, el estudio de casos o el aprendizaje basado en proyectos es en el nivel de dificultad del reto planteado y en las estrategias de facilitación que utiliza el profesor por lo que, en el fondo, se pueden considerar variaciones sobre un mismo tema. En el caso concreto del ABP –aunque hay diversas formas de desarrollar los proyectos, el más difundido es la construcción o elaboración de un producto (ver figura 3)-, debemos hablar de un modelo de enseñanza con valor académico que conecta con los intereses y necesidades reales de los alumnos, que trabaja sobre situaciones vinculadas a la vida cotidiana desde un enfoque interdisciplinar y que construye experiencias de aprendizaje útiles y contextualizadas que permiten la adquisición de una serie de competencias básicas relacionadas con la comunicación, la empatía, la cooperación, el pensamiento crítico o la resolución de problemas (Larmer et al., 2015). Pero para que ello se produzca es necesario que el profesor renuncie a ser la única fuente de conocimiento y que se adopten planteamientos flexibles y dinámicos alejados de las estructuras rígidas asociadas a la programación y la evaluación limitada a la calificación en las que todo está previsto y predeterminado (Vergara, 2015).

ABP3

Fases en el ABP

Hemos encontrado una serie de fases en la secuencia de enseñanza y aprendizaje en el ABP que la gran mayoría de autores incorporan en sus investigaciones y que consideramos imprescindibles:

    1. Intención. En esta fase inicial, se debate sobre la elección del montaje o el objeto que se quiere realizar a través de una presentación motivadora de la situación y se recoge información sobre los conocimientos previos de los alumnos. Se piensa cómo integrar los contenidos curriculares, la forma de cooperación entre los alumnos (esto no significa que todas las tareas deban ser colectivas) y se determinan los objetivos de aprendizaje y los criterios de éxito para alcanzarlos.

    1. Planificación. En esta fase se define el proyecto que se quiere realizar planificando los recursos necesarios y elaborando las hipótesis pertinentes. Hay que organizar y facilitar el proceso de investigación facilitando información indispensable, fomentando el trabajo cooperativo, utilizando recursos tecnológicos o vinculando el aprendizaje a la comunidad.

    1. Ejecución. En esta fase se lleva a cabo el plan establecido para la realización del proyecto poniendo en práctica diferentes estrategias de aprendizaje en función de las necesidades concretas. Posteriormente, difundir el proyecto a través de recreaciones teatrales, organización de eventos, visitas o utilizando los medios digitales es una interesante opción.

  1. Evaluación. En esta fase final se analiza el proceso desarrollado junto a la participación del alumnado y se valora el producto resultante. Para integrar la evaluación en el propio aprendizaje existen herramientas como el portfolio o la rúbrica que permiten reflexionar sobre todo lo realizado y validar la utilidad del proyecto.

En la práctica

A continuación, y siguiendo la secuencia de desarrollo que hemos propuesto en el apartado anterior, analizamos brevemente dos proyectos de trabajo que corresponden a diferentes etapas educativas (Zabala y Arnau, 2014):

Exposición colectiva para conocer cuáles eran los principales oficios del S. XX

El proyecto se enmarca en la etapa de educación primaria e involucra las áreas de ciencias sociales, lengua y educación artística. El objetivo radica en realizar una exposición sobre los oficios principales que existían en España a mediados del S. XX a través de fotografías, documentos y materiales diversos que los alumnos han de encontrar y seleccionar.

1. Intención

El profesor propone a los alumnos que investiguen sobre la época escogida desde un enfoque interdisciplinar y les insta a que pregunten a sus abuelos si trabajaron en algo relacionado con las nuevas tecnologías. Se debate en el aula sobre los oficios actuales y los pasados y, tras la correspondiente investigación, realizarán una exposición sobre los oficios del siglo pasado que los propios alumnos crearan por pequeños grupos.

2. Planificación

Por pequeños grupos, los alumnos proponen las características de la exposición. Antes de buscar información intentarán responder a las preguntas planteadas sobre los posibles oficios y sus características y luego elegirán las estrategias de búsqueda entre Internet, museos o libros. También entrevistarán a sus abuelos o conocidos y les pedirán fotografías.

3. Ejecución

Con toda la información recogida, el alumnado extraerá las conclusiones sobre la época y las comparará con la actual. Asimismo, elaborará los textos que acompañarán a las fotografías y a los objetos recogidos.

4. Evaluación

Una vez seleccionado los materiales, los alumnos los sitúan en murales que expondrán en la escuela invitando a las familias y a las personas que participaron. Con la colaboración del profesor, el alumnado extraerá conclusiones sobre la evolución de las profesiones y los condicionantes socioeconómicos o tecnológicos. Cada alumno colocará en su portfolio personal la línea del tiempo con los datos más relevantes del S. XX junto al material utilizado para la exposición (fotografías, textos y entrevistas). Los alumnos analizarán el proceso desarrollado durante el proyecto y reflexionarán sobre lo que han aprendido. Posteriormente, el profesor recomendará al alumnado que utilice estos aprendizajes para relacionarlos con la evolución tecnológica, los movimientos sociales, la literatura contemporánea, etc.

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Reforestación de un bosque quemado

El proyecto se enmarca en la etapa de educación secundaria e involucra las áreas de ciencias naturales, matemáticas, ciencias sociales, lengua y educación artística. El objetivo es valorar y reconocer la importancia del bosque desde la perspectiva económica, social o ecológica y plantear el proyecto de reforestación de un bosque.

1. Intención

El profesor propone al alumnado la participación en la reforestación de un bosque cercano. Se recogen noticias sobre algún incendio cercano y se plantea cómo se podría reforestar un bosque quemado. Trabajando por equipos, los alumnos elaborarán un inventario sobre las cuestiones que tienen que resolver antes de establecer los medios que utilizarán.

2. Planificación

Se realiza un debate y una puesta en común para conocer las causas y consecuencias de los incendios forestales. A partir de ahí se concluirá que el proyecto de reforestación requiere el análisis de cuestiones diversas: qué especies de árboles se adaptan mejor al terreno, el momento en el que se plantan, etc. Luego se formarán equipos para ampliar los conocimientos sobre los incendios forestales y se buscará información sobre el proyecto de plantación y se entrevistará a un técnico forestal.

3. Ejecución

Se entrevista al técnico forestal y se realizan actividades relacionadas con el proceso de plantación en cada una de las áreas curriculares que intervienen en el proceso. Por ejemplo, en ciencias naturales se analiza la nutrición de las plantas y nuestra relación con los seres vivos o en matemáticas se calcula el reparto del espacio o se evalúan porcentajes de distribución de la plantación. Se comprueban las hipótesis iniciales y ya se puede iniciar la reforestación del bosque.

4. Evaluación

Se publica un reportaje sobre el proyecto realizado en la revista escolar. El trabajo realizado permite afianzar en el alumnado su compromiso con el medio ambiente y la sociedad. El grupo analizará el proceso seguido en la elaboración del proyecto y valorará la importancia del medio ambiente para nuestro bienestar mientras que cada alumno, de forma individual, valorará la evolución de su conocimiento sobre la función de los bosques. Posteriormente, en cada una de las diferentes áreas, los profesores propondrán tareas específicas relacionadas con el proyecto que serán recuperadas periódicamente.

Reflexiones finales

El ABP puede aplicarse en cualquier etapa educativa (ver figura 4) y provoca, en definitiva, la cooperación entre los alumnos guiados por el objetivo de aprendizaje común en torno a la realización del proyecto que les permitirá mejorar su autonomía y su capacidad creativa. Seguramente la aplicación de esta metodología requiere más tiempo de preparación que los enfoques tradicionales por lo que resulta necesario identificar los objetivos de aprendizaje esenciales del currículo para que la elección de las tareas sea más eficiente. Y aunque el ABP sea menos útil para cubrir temarios extensos –el currículo está lleno de contenidos irrelevantes-, sí que es imprescindible en el desarrollo de competencias básicas en la sociedad actual promoviendo un aprendizaje más profundo y un mejor funcionamiento y desarrollo cognitivo. En pocas palabras: mejores proyectos y mejores cerebros.

Jesús C. Guillén

Referencias:

1. Deslauriers L., Schelew E., Wieman C. (2011): “Improved learning in a large-enrollment physics class”. Science 332, 862-864.

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9. Zabala, Antoni y Arnau, Laia (2014). Métodos para la enseñanza de las competencias. Barcelona: Graó.

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