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¿POR QUÉ EL CEREBRO NECESITA EMOCIONARSE PARA APRENDER?

El dolor es una experiencia, un refuerzo negativo, que el cerebro trata de no repetir y olvidar pronto. Por el contrario, aprender con alegría, con placer, es un refuerzo positivo, algo cuya experiencia se trata de repetir y además mantiene en la memoria mucho más tiempo lo aprendido.

Francisco Mora

Tradicionalmente, la educación formal se ha centrado en el desarrollo cognitivo de los estudiantes menospreciando los aspectos emocionales. Sin embargo, las investigaciones recientes en el campo de la neurociencia están demostrando que las emociones son imprescindibles en los procesos de razonamiento y toma de decisiones, constituyen la base de la curiosidad y la atención y, en definitiva, son determinantes en los procesos de aprendizaje. Estas cuestiones que son básicas para una buena educación son las queremos analizar en el siguiente artículo en Niuco.

Emociones y toma de decisiones

Uno de los pacientes más conocidos en la historia de la medicina es Phineas Gage, un trabajador de la construcción de una vía férrea en Vermont, Estados Unidos. Tras una explosión, una barra de hierro penetró por su mejilla izquierda, perforó la base del cráneo y atravesó la parte frontal del mismo (ver figura 1). Gage no llegó a perder el conocimiento y, en dos meses, se recuperó completamente, al menos en apariencia. No tenía dificultades para hablar o para moverse pero la persona responsable de antaño se fue convirtiendo en un ser inestable, incapaz de tomar decisiones adecuadas. El neurólogo Antonio Damasio estudió el caso de Phineas Gage y el de personas que sufrieron lesiones cerebrales similares comprobando que cuando resulta dañada la región ventromedial de la corteza prefrontal los pacientes tienen dificultades para planificar, tomar decisiones y muestran sentimientos planos (Damasio et al., 1994). Cuando se daña la principal vía de comunicación entre la corteza prefrontal, sede de las funciones ejecutivas, y estructuras subcorticales del cerebro, como la amígdala, la razón pierde la capacidad para regular la conducta emocional.

Motivación en el aprendizaje

Muchas veces los maestros decimos que nuestros alumnos no están motivados. Pero, realmente, lo que ocurre es que no suelen estar motivados para aprender lo que nosotros queremos que aprenden y sí lo están para aprender otras muchas cosas. De hecho, los seres humanos somos curiosos por naturaleza y, desde el nacimiento, los bebés muestran mayor interés por los sucesos inesperados y se aburren con mayor facilidad con objetos que manifiestan características predecibles (Stahl y Feigenson, 2015).

Disponemos de un sistema de recompensa cerebral que nos permite aprender a través de lo novedoso, lo diferente,… lo que, en definitiva, nos motiva. A mayor grado de curiosidad suscitado, se activan regiones de ese sistema de recompensa -en las que se sintetiza dopamina- que conectan con el hipocampo y que nos permiten consolidar las memorias y aprender (Gruber et al., 2016; ver figura 2). Para un aprendizaje óptimo lo verdaderamente importante es el valor de lo inesperado, no el valor absoluto del premio: aprendemos cuando tenemos una determinada expectativa y el resultado del comportamiento mejora lo esperado. Francisco Mora (2013) lo resume muy bien: “La curiosidad enciende la emoción. Y con la emoción se abren las ventanas de la atención, foco necesario para la creación de conocimiento”.

La letra con sangre no entra

El miedo impide la esencia del aprendizaje: integrar los conocimientos en lo ya conocido y transferir el aprendizaje a otras situaciones. La ausencia de miedo hace que los pensamientos sean más amplios, abiertos y libres. Las personas más felices suelen resolver mejor los problemas creativos mostrando una mayor capacidad para asociar ideas lejanas y una atención visual más abierta. Las emociones positivas abren el foco de nuestra atención que posibilita una mayor exploración del entorno, respuestas menos habituales y reflexiones novedosas (Subramaniam et al., 2009).

Como han demostrado los estudios con neuroimágenes, un estado de ánimo positivo es esencial para que se dé un buen aprendizaje. En un interesante experimento (Erk et al., 2003), los participantes vieron imágenes que correspondían a contextos emocionales diferentes (positivos, negativos y neutros) y luego se les mostró palabras que debían memorizar. Cuando se analizó el cerebro de los participantes durante las tareas se observó que se activaban regiones cerebrales diferentes: el lóbulo frontal en los contextos emocionales neutros, la amígdala en los negativos y regiones del hipocampo ante las situaciones emocionales positivas (ver figura 3). En esta última situación recordaban más palabras, lo que sugiere que los climas emocionales positivos son imprescindibles para el aprendizaje. Una muestra más de la estrecha relación que existe entre emoción y cognición.

¿Qué funciona en educación?

John Hattie está realizando una de las investigaciones más completas sobre educación de toda la historia. Sus estudios alcanzan ya los 1200 metaanálisis con una muestra total de millones de estudiantes de todas las etapas educativas. Hattie ha identificado 195 factores que inciden sobre el aprendizaje del alumnado y los ha tabulado con una medida estadística conocida como tamaño del efecto. La gran mayoría de los factores analizados tienen una incidencia positiva, lo cual indica que prácticamente todo lo que hacemos en el aula hace que los estudiantes aprendan algo, pero lo que realmente nos debe interesar son las incidencias altas. Entre los efectos mayores encontramos cuestiones emocionales relacionadas con el feedback, la relación entre el profesor y el alumno o la relación entre los propios compañeros. Y entre las tres incidencias con mayores tamaños del efecto están las expectativas del profesor sobre la capacidad de los alumnos, las expectativas de los propios estudiantes y la cooperación entre los docentes (Hattie, 2015). Todo ello requiere una buena educación socioemocional que, en el aula, siempre parte de la formación del profesorado. Y que, por supuesto, no puede obviar la importancia de la familia en el proceso.

Sin emoción no hay razón

Los estudios longitudinales en los que han participado estudiantes de todas las etapas educativas demuestran, desde otra perspectiva, que no podemos separar lo cognitivo de lo emocional. Cuando se integran programas de aprendizaje socioemocional bien sistematizados, se observa que los estudiantes van adquiriendo unas competencias emocionales básicas en los tiempos actuales. Por ejemplo, para que exista una buena cooperación se requiere que los alumnos asuman competencias relacionadas con la responsabilidad, la solidaridad, el respeto,… y otras muchas. Porque cooperar es más que colaborar. Requiere ese componente empático imprescindible para cultivar unas buenas relaciones humanas. Y la mejora de estas competencias emocionales va asociada a una mejora de su rendimiento académico (Durlak et al., 2011). Junto a esto, se ha comprobado que las funciones ejecutivas del cerebro que nos permiten planificar y tomar decisiones adecuadas se pueden entrenar y mejorar a cualquier edad, y ello resulta fundamental para el bienestar personal del niño o el adolescente, pero también para su éxito académico (Best et al., 2011).

En la práctica

La pregunta que nos planteamos es: ¿qué podemos hacer en la práctica para despertar la chispa emocional entre el alumnado y poder mejorar así los procesos de enseñanza y aprendizaje? Entre las muchas estrategias posibles, algunas parecen ser claras:

  • Mostrar entusiasmo por lo que hacemos.
  • Generar climas emocionales positivos en el aula.
  • Fomentar un aprendizaje activo en el que los estudiantes son los protagonistas del mismo.
  • Vincular el aprendizaje a situaciones cotidianas.
  • Tener en cuenta los intereses y conocimientos previos del alumnado.
  • Suministrar retos adecuados y feedback
  • Favorecer el trabajo cooperativo a todos los niveles.
  • Suscitar la curiosidad en los inicios de las clases con conflictos cognitivos y estrategias novedosas.
  • Priorizar la educación social y emocional.
  • Promover una mentalidad de crecimiento en el aula alejada de etiquetas limitantes.
  • Manifestar expectativas positivas sobre la capacidad del alumnado.
  • Mirar con afecto a los estudiantes.

Como decía Mahatma Gandhi: “Sé tú el cambio que deseas ver en el mundo”. Nuestra responsabilidad como maestros es enorme. Afortunadamente, nuestro cerebro plástico nos permite seguir aprendiendo y mejorando. Siempre con emoción.

Jesús C. Guillén

Referencias:

  1. Best J. R. et al. (2011): “Relations between executive function and academic achievement from ages 5 to 17 in a large, representative national simple”. Learning and Individual Differences 21, 327-336.
  2. Damasio H. et al. (1994): “The return of Phineas Gage: clues about the brain from the skull of a famous patient”. Science 264, 1102-1105.
  3. Damasio, Antonio (2010). El error de Descartes: la emoción, la razón y el cerebro humano. Barcelona: Crítica.
  4. Durlak, J.A. et al. (2011): “The impact of enhancing students’ social and emotional learning: a meta-analysis of school-based universal interventions”. Child Development, 82, 405-32.
  5. Erk, S. et al. (2003): “Emotional context modulates subsequent memory effect”. Neuroimage, 18, 439-447.
  6. Gruber M. J. et al. (2016): “Post-learning hippocampal dynamics promote preferential retention of rewarding events”. Neuron 89(5), 1110–1120.
  7. Hattie J. (2015): “The applicability of visible learning to higher education”. Scholarship of Teaching and Learning in Psychology 1(1), 79–91.
  8. Mora, Francisco (2013). Neuroeducación: sólo se puede aprender aquello que se ama. Madrid: Alianza Editorial.
  9. Mora, Francisco (2016). Cuando el cerebro juega con las ideas. Madrid: Alianza Editorial.
  10. Stahl A. E., Feigenson L. (2015): “Cognitive development. Observing the unexpected enhances infants’ learning and exploration”. Science 348(6230), 91-94.
  11. Subramaniam K. et al. (2009): “A brain mechanism for facilitation of insight by positive affect”. Journal of Cognitive Neuroscience 21(3), 415-432.

 

Estrategias para mejorar la ATENCIÓN

La capacidad de recuperar voluntariamente la atención dispersa, una y otra vez, es la raíz del juicio, del carácter y de la voluntad. Si hubiera una educación que mejorara esta capacidad, sería la educación por excelencia. Sin embargo, resulta más fácil definir este ideal que dar instrucciones prácticas para alcanzarlo.

William James

La atención constituye un proceso difícil de definir porque intervienen en el mismo una gran variedad de factores que utilizamos continuamente en nuestra vida cotidiana. La atención nos permite seleccionar los estímulos a los que queremos dar prioridad, controlar nuestras acciones y, además, requiere un nivel adecuado de activación. Pero, ante todo, la atención es un recurso muy limitado (ver video).

Asociado a lo anterior, la neurociencia cognitiva está demostrando que este mecanismo imprescindible para el aprendizaje no constituye un proceso cerebral único sino que existen diferentes redes atencionales (de alerta, de orientación y ejecutiva; ver figura 1) que siguen ritmos de desarrollo distintos y en las que intervienen circuitos, regiones y neurotransmisores concretos. Desde la perspectiva educativa es muy importante la atención ejecutiva, asociada a la autorregulación, porque permite al estudiante focalizar la atención de forma voluntaria inhibiendo estímulos irrelevantes, como cuando está concentrado intentando resolver un problema o siguiendo la explicación del profesor.

A continuación analizamos algunas estrategias útiles para optimizar la atención en el aula, que están en consonancia con las investigaciones que provienen de las ciencias cognitivas.

  1. Ejercicio físico

La actividad física es tan buena para el corazón como para el cerebro. El ejercicio regular modifica el entorno químico y neuronal que favorece el aprendizaje (Erickson et al., 2015). Cuando se han probado programas de actividad física en preadolescentes durante un curso entero, se ha identificado un incremento en la actividad cerebral frontal que va acompañada de un mejor desempeño en tareas en las que interviene la atención ejecutiva (Hillman et al., 2014; ver figura 2). Asimismo, cuando los niños dedican 15 o 20 minutos a correr o caminar, antes del inicio de las clases, mejora su comportamiento, su concentración durante las tareas y su disposición para el aprendizaje en el inicio de la jornada escolar (Stylianou et al., 2016). Todo ello sugiere la necesidad de utilizar estrategias de aprendizaje activas en las que el movimiento es importante.

  1. Mindfulness

Los estudios con neuroimágenes han revelado que la meditación mejora la activación y la conectividad de áreas cerebrales asociadas a la autorregulación en cualquier etapa de la vida (Tang et al., 2014). En concreto, se ha comprobado que resulta especialmente útil integrar prácticas contemplativas, como el mindfulness, en los programas de educación socioemocional. Un programa de 12 sesiones semanales de menos de una hora de duración fue suficiente para mejorar diversas competencias emocionales básicas y la atención ejecutiva de los preadolescentes que participaron en el mismo (Schonert-Reichl et al., 2015; ver figura 3). Prestar una atención concreta, sostenida y deliberada sin juzgar las experiencias del aquí y del ahora, tal como ocurre en el mindfulness, constituye una forma de actividad mental que promueve los mismos beneficios que la actividad física.

  1. Juego

El análisis del cerebro de personas jugando revela una activación de regiones asociadas al sistema de recompensa cerebral (motivación intrínseca), pero también una desactivación de la red neuronal por defecto que se explicaría por la necesidad de enfocar la atención hacia los estímulos externos -y no los internos- facilitándose así el aprendizaje (Howard-Jones et al., 2016). Aunque pueda resultar sorprendente, son los videojuegos de acción -y no otros- los que inciden positivamente en el funcionamiento ejecutivo cerebral mejorando la agudeza visual, la flexibilidad cognitiva o las redes atencionales orientativa y ejecutiva (Green y Bavelier, 2015). Asimismo, programas de entrenamiento cognitivo informatizados han resultado muy útiles para mejorar las diferentes redes atencionales (Posner et al., 2016).

En conjunto, estas investigaciones sugieren la necesidad de integrar con naturalidad el componente lúdico en los contenidos curriculares e incorporar los recursos digitales (ver video) cuando lo requieran los objetivos de aprendizaje.

 

  1. Naturaleza

Qué importante resulta vincular el aprendizaje al mundo real, especialmente en la infancia. En esta etapa, el cerebro del niño se beneficia del contacto directo con la naturaleza a través de lo sensorial directo. Pero esos beneficios se pueden extender a cualquier etapa educativa.

Cuando centramos la atención en una tarea durante periodos de tiempo prolongados disminuye la liberación de determinados neurotransmisores en la corteza prefrontal, provocando la correspondiente fatiga mental. Sin embargo, un simple paseo por un entorno natural es suficiente para recargar de energía estos circuitos cerebrales involucrados que permiten recuperar la atención y la memoria y mejorar con ello los procesos cognitivos (Berman et al., 2009).

  1. Parones

Como la atención es un recurso limitado, no podemos focalizarla en las tareas durante periodos de tiempo prolongados. Ello sugiere fraccionar el tiempo dedicado a la clase en periodos de diez o quince minutos, a lo sumo, para poder optimizarla y acompañarlos de los correspondientes parones. Estos servirán para volver a liberar de forma adecuada los neurotransmisores que intervienen en los procesos atencionales y para enlazar con el siguiente bloque de estudio. Y estos parones pueden ser activos. Ocho ciclos de movimientos rápidos (saltos, sentadillas o similares) durante 20 segundos, seguidos de descansos de 10 segundos, son suficientes para optimizar la atención necesaria que requiere la tarea posterior y mejorar el desempeño en la misma (Ma et al., 2015).

 

  1. Sorpresa

Cuando se incrementa lo novedoso, lo diferente,… lo que, en definitiva, suscita una mayor curiosidad, aumenta la activación de regiones vinculadas al sistema de recompensa cerebral en las que se sintetiza y libera dopamina y así se mejora la actividad del hipocampo y se facilita el aprendizaje (Ripollés et al., 2016). Y es que el ‘factor sorpresa’ -a través de un conflicto cognitivo, un problema real, un juego, un debate, etc.- activa y mantiene la atención de alerta. Especialmente importante es la fase inicial de la clase porque existe una mayor probabilidad de que recordemos algo presentado inicialmente (efecto de primacía) ya que capta más nuestra atención (Oberauer, 2003).

  1. Variedad

Como al alumno, sea niño o adolescente, le cuesta mantener la atención durante periodos de tiempo prolongados, no es adecuado utilizar de forma continuada el tradicional método expositivo en el aula. En la práctica, existen muchas estrategias que pueden estimular al cerebro y captar su atención como, por ejemplo, tareas asociadas a metáforas, predicciones, simulaciones, debates, lecturas, videos, cambios regulares del entorno, etc. En consonancia con ello, son necesarias las metodologías que fomenten un aprendizaje activo (como en los proyectos cooperativos, por ejemplo) porque son las que tienen una mayor incidencia en el aprendizaje (Freeman et al., 2014). Y, junto a ello, nada mejor para el aprendizaje eficiente del cerebro que se utilice un enfoque multisensorial que permita integrar el mayor número posible de conexiones neuronales entre diferentes regiones cerebrales.

  1. Historias

Al cerebro le encantan las buenas historias. Una buena narrativa no se limitará a captar nuestra atención sino que, además, será capaz de mantenerla. Este es un recurso educativo que puede utilizarse en cualquier etapa y que resulta muy útil en el inicio de las clases. Y también puede servir para organizar una unidad didáctica o un curso completo, como en el caso de la gamificación. Porque gamificar consiste básicamente en eso, en compartir buenas historias. Crear una buena historia evocará la necesaria atención de alerta de los alumnos que les permitirá adentrarse en las experiencias que les acompañarán posteriormente de forma gratificante. Así, por ejemplo, se puede aprender geografía a través de una historia de zombis. El profesor explica una historia apocalíptica de zombis en la que, para escapar de ellos, hay que conocer el territorio. Nos aproximamos a la historia a través de un recurso multisensorial, como es el cómic, y todas las tareas de aprendizaje estarán integradas en la historia de zombis y en el cómic.

Y es que, tal como mantenía también William James hace más de un siglo: “Aquello a lo que atendemos se convierte en nuestra realidad, y aquello a lo que no atendemos acaba desapareciendo poco a poco de nuestra realidad”.

Jesús C. Guillén

 

Referencias:

  1. Berman M. G. et al. (2009): “The cognitive benefits of interacting with nature”. Psychological Science 19, 1207–1212.
  2. Erickson K. I. et al. (2015): “Physical activity, brain, and cognition”. Current Opinion in Behavioral Sciences 4, 27–32.
  3. 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.
  4. Green C. S. y Bavelier D. (2015): “Action video game training for cognitive enhancement”. Current Opinion in Behavioral Sciences 4, 103-108.
  5. Hillman et al. (2014): “Effects of the FITKids randomized controlled trial on executive control and brain function”. Pediatrics 134 (4), 1063-1071.
  6. Howard-Jones P. A. et al. (2016): “Gamification of learning deactivates the default mode network”. Frontiers in Psychology 6 (1891).
  7. Ma J. K. et al. (2015): “Four minutes of in-class high-intensity interval activity improves selective attention in 9- to 11-year olds”. Applied Physiology Nutrition and Metabolism 40, 238-244.
  8. Oberauer K. (2003): “Understanding serial position curves in short-term recognition and recall”. Journal of Memory and Language 49(4), 469-483.
  9. Posner, Michael I. y Rothbart, Mary K. (2007). Educating the human brain. American Psychological Association.
  10. Posner M. I. et al. (2016): “Developing brain networks of attention”. Current Opinion in Pediatrics 28(6), 720-724.
  11. Ripollés P. et al. (2016): “Intrinsic monitoring of learning success facilitates memory encoding via the activation of the SN/VTA-Hippocampal loop”. Elife Sep 20; 5.
  12. Schonert-Reichl K. A. et al. (2015): “Enhancing cognitive and social-emotional development through a simple-to-administer mindfulness-based school program for elementary school children: a randomized controlled trial”. Developmental Psychology 51(1), 52-66.
  13. Stylianou M. et al. (2016): “Before-school running/walking club: effects on student on-task behavior”. Preventive Medicine Reports 3, 196-202.
  14. Tang Y-Y et al. (2014): “Meditation improves self-regulation over the life span”. Annals of the New York Academy of Sciences 1307, 104-111.

 

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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