Los esquemas determinan lo que aprendemos

Entrada adaptada del blog de Sarah Cottingham (@overpractised) del 26 de febrero: https://overpractised.wordpress.com/2022/02/26/schemas-determine-what-we-learn/ gracias a la referencia de Inazio Retegi Saizar (@inazioretegi)

La autora comienza poniéndonos en situación: está enseñando a una clase de 3ºESO un poema que han leído. Les dice que el poeta está escribiendo sobre el amor. Pero en lugar de escribir «amor», el poeta utiliza una palabra diferente… un eufemismo para el amor. El poeta ha repetido la misma línea con el eufemismo en cada verso.

«¿Por qué han hecho esto? Escribe tu respuesta”.

Algunos alumnos parecen “entenderlo”. Escriben sobre la negación del poeta, o el miedo… el uso de la repetición alcanza un crescendo que refleja la desesperación del poeta por decir lo que siente. Pero otros alumnos escriben de forma genérica: el poeta utiliza la repetición para enfatizar algo. Y algunos alumnos lo han malinterpretado totalmente: dicen que el poeta no está realmente enamorado porque de otra forma simplemente lo diría.

¿Por qué ocurre esto?

Una razón importante: hay una gran diferencia en la calidad de los conocimientos previos de los alumnos ( no tiene por qué ser la única razón, pero probablemente sea una de las más frecuentes). Y los conocimientos previos relevantes son cruciales para el aprendizaje.

En esta entrada vamos a hablar del conocimiento previo en términos de redes de conocimiento relacionado y almacenado en esquemas (Fernández & Morris., 2018; Ghosh & Gilboa, 2014; Sekeres et al., 2018). Hay muchas definiciones de esquema (por ejemplo, Bartlett, 1932; Fernández & Morris., 2018; Ghosh & Gilboa., 2014; van Kesteren et al., 2012). La autora ha elegido algunos elementos comunes y ha creado una definición simplificada que pueda ayudarnos.

1. Los esquemas albergan nuestro conocimiento previo sobre un tema. Pero hacen mucho más que eso. La calidad de nuestros esquemas (cuántos conocimientos y cómo de bien conectados) desempeña un papel enorme en lo que atendemos y aprendemos en una situación determinada.

2. Los esquemas determinan en qué nos centramos. Dos profesores, uno con experiencia en la gestión de un aula y otro relativamente novato, se sientan a ver vídeos de una clase. En algunos de ellos, los alumnos parecen estar desconectados, pero no son problemáticos. En otros, los comportamientos disruptivos desbaratan la clase. A pesar de ver los mismos vídeos, la tecnología de seguimiento ocular muestra que los dos profesores se centran en asuntos diferentes:

El profesor novel se centra en detalles sin importancia, como los cordones fluorescentes de un alumno. Cuando hay una interrupción, el profesor novato se centra principalmente en el alumno que la provoca.

En cambio, el experto se centra en las áreas que le proporcionan información sobre el desarrollo de la situación. Los profesores expertos no se fijan en la interrupción, sino que se fijan en el efecto sobre los alumnos circundantes (Wolff et al., 2016).

¿Cómo pueden dos personas ver las mismas escenas de forma tan diferente? Nuestros esquemas determinan lo que atendemos. Los expertos tienen esquemas ricos y bien organizados que les permiten centrarse en los aspectos significativos de las situaciones porque saben que son significativos. Hay algunas investigaciones interesantes sobre la percepción sofisticada de los expertos, que la definen como una adaptación basada en el ajuste fino de las neuronas visuales. Los expertos en la percepción visual de un entorno han sensibilizado, mediante un proceso descendente, las neuronas que normalmente sólo se dedican al procesamiento automático, de modo que atienden automáticamente a los estímulos relevantes de ese entorno (Ahissar y Hochstein, 2004). Lo que a los principiantes les supondría un mayor recurso atencional para percibir y comprender (suponiendo que tuvieran los conocimientos necesarios para ello), es procesado automáticamente por los expertos. En resumen: ser experto te permite ahorrar recursos atencionales (como ya vimos en esta entrada).

Pero, ¿por qué los esquemas nos hacen centrarnos sólo en una parte de la información del entorno? Porque nuestro cerebro quiere actualizar lo que ya sabemos. Los esquemas representan el mejor intento de nuestro cerebro de recopilar conocimientos importantes procedentes de muchas experiencias. Conocimientos importantes que pueden ayudarnos a hacer predicciones precisas en situaciones nuevas. Mantener los esquemas actualizados es, por tanto, una prioridad. Nos permite seguir haciendo predicciones precisas. Para ello, el cerebro se centra en el aprendizaje de nueva información que sea relevante para nuestros esquemas existentes (Kurashige et al., 2019): no exactamente la misma, pero al menos relevante para lo que conocemos. 

Puede que al leer esto pienses, ¿por qué parece que me concentro/recuerdo cosas que me sorprenden? Para experimentar la sorpresa, en primer lugar hay que saber algo sobre la cosa para hacer una predicción que no se cumple (van Kesteren et al., 2012). Por lo tanto, el cerebro se actualiza basándose en lo que ya sabe. Sin embargo, se cree que los acontecimientos muy novedosos, aunque se almacenan, se guardan de forma diferente (en el hipocampo como memoria episódica en lugar de entrar en el neocórtex en forma de esquemas) (Alonso et al., 2020).

En resumen:

Ventaja: el cerebro intenta construir sobre lo que conoce.

Desventaja: el aprendizaje está limitado por la calidad de nuestros esquemas. De ahí que el profesor novel no sea capaz de centrarse en los aspectos más importantes del aula por sí mismo.

Nuestro cerebro es selectivo con lo que aprendemos

Los esquemas relevantes vienen a la mente en cuestión de milisegundos para ayudarnos a dar sentido a lo que estamos experimentando (Gilboa y Moscovitch, 2017; Rourke et al., 2016).

Pero algunas investigaciones sugieren que los esquemas actúan incluso antes. Nuestros cerebros pueden ensamblar patrones de actividad cerebral que están listos para codificar y aprender información antes de que hayamos visto la nueva información (Kurashige et al., 2018; Sadeh et al., 2018).

La forma de estos patrones puede estar influenciada por lo que ya sabemos de un tema (nuestro conocimiento previo). Piensa en estos patrones como andamios neuronales (Sadeh et al., 2018) colocados por nuestro cerebro para facilitar la construcción de nuevos conocimientos… pero solo si se relacionan con lo que ya conocemos.

Entonces, ¿qué sucede cuando nos encontramos con la nueva información? Nuestros cerebros restablecen estos patrones de actividad cerebral influidos por el conocimiento previo (nuestros andamios neuronales). Los restablece con fuerza cuando se solapan con el patrón neural de la nueva información entrante. Esto hace que esta nueva información sea más fácil de codificar y aprender (Kurashige et al., 2018). Al facilitar el aprendizaje de algo que se solapa con un patrón de actividad cerebral ya existente, el cerebro está actualizando selectivamente nuestros conocimientos.

En conclusión a toda esta parte:

• Incluso antes de que nuestros cerebros encuentren nueva información, establecen andamios neuronales, es decir, patrones de actividad cerebral moldeados por nuestros conocimientos previos.

• Estos patrones se reafirman durante la codificación de la nueva información.

• Cuando estos patrones son similares a los de la información entrante, esta información puede ser codificada y aprendida más fácilmente.

• Nuestro cerebro utiliza lo que sabemos para seleccionar lo que vamos a aprender.

Implicaciones para nuestra práctica docente

1) Planifica un camino de pensamiento

Lo que los alumnos piensan antes de introducir la nueva información afecta a su aprendizaje. Esto significa que el objetivo no es sólo conseguir que los alumnos piensen mucho durante las tareas de una lección concreta. Se trata de crear un camino de pensamiento a lo largo de toda la lección y de todas las lecciones.

Para Sarah Cottingham, esto pone de manifiesto por qué las mejores clases suelen provenir de planes de estudio en los que el contenido y la secuencia se han concebido cuidadosamente.

En estas clases, este camino de pensamiento se crea mediante tareas que centran el pensamiento de los alumnos en los conocimientos que deben aprender.

He aquí un ejemplo:

Preparo una actividad en la que los alumnos tienen que tirar un dado y responder a la pregunta que corresponde al número del dado. Los alumnos se pasan mucho tiempo pensando en el lanzamiento del dado (quién lo tira, cómo gira y da vueltas, qué pasa si lo lanzo tres veces seguidas…) en lugar de pensar en las preguntas.

Si consideramos la planificación de las clases como un problema de contenido (¿qué quiero que aprendan los alumnos/qué incluyo en esta clase?) y un problema de ejecución (¿cómo diseño/ejecuto la clase para que los alumnos la aprendan?) podemos intuir los errores. En el caso del dado, la implementación (el diseño de la tarea) interfiere con el aprendizaje del contenido.

Pregúntate siempre: en esta tarea, ¿cómo puedo conseguir que los alumnos tengan que pensar en el significado de este concepto? (Willingham, 2003).

2) Activar y relacionar con los conocimientos previos

Los patrones de actividad cerebral, incluso antes de trabajar algo nuevo, influyen en el aprendizaje. Actúan como andamios neuronales. Preparan el escenario para el nuevo aprendizaje activando los conocimientos previos útiles antes de introducir el nuevo material.

Volvamos al ejemplo con el que comenzamos esta entrada: el poema sobre el amor. La autora quería que los alumnos se dieran cuenta de que el poeta negaba o tenía miedo de decir que estaba enamorado. Debería activar esas ideas primero hablando del amor como una emoción poderosa y arriesgada que puede ser difícil de admitir. 

A continuación, podría haber ayudado a los alumnos a establecer la conexión con el poema. Esto ayudaría a los alumnos a entender este significado concreto. Hay muchas asignaturas, entre ellas el inglés, en las que queremos que los alumnos lleguen a su propia interpretación de los textos. La autora defiende que esto sólo puede ocurrir con mucho conocimiento específico del dominio y enseñarles explícitamente interpretaciones comunes para empezar es vital para esto. Nada de lo que enseñamos es intrínsecamente significativo. El significado se crea en la interacción entre el material que enseñamos y los conocimientos que los alumnos ya tienen (Ausubel, 2012). Tenemos que asegurarnos explícitamente de que la conexión se produce.

3) No tengas reparo en ser explícito 

Nuestros cerebros se actualizan selectivamente en función de lo que ya sabemos. Esto significa que, si los alumnos no saben mucho sobre un tema, es muy poco probable que atiendan, codifiquen y aprendan la información importante sin una instrucción explícita. Piénsalo así…

Los alumnos no aprenden lo que tú les enseñas; aprenden su interpretación de lo que les enseñas. Para los alumnos que carecen de conocimientos sobre un tema, esto significa que pueden perderse por completo el significado que queremos que obtengan de un texto/ejemplo/demostración/explicación, a menos que les diga explícitamente en qué deben centrarse.

4) Que el andamiaje no sustituya a los esquemas

En inglés la autora nos cuenta que solía hacer que los alumnos practicaran el uso de un acrónimo para ayudarles a detectar técnicas lingüísticas en los textos. Pensé que era un andamiaje muy útil para ellos porque pronto podrían detectar las técnicas lingüísticas con bastante facilidad en los textos. Pero luego me di cuenta de que cada vez que se encontraban con un texto, lo único que podían hacer era detectar las técnicas lingüísticas. El andamio se convirtió en el esquema.

No dejes que el andamio se convierta en el esquema. Esto no significa que no debamos utilizar andamios. Significa que debemos vigilarlos y disminuir gradualmente su uso antes de que limiten lo que los alumnos atienden.

Ahora sabemos que los conocimientos previos son cruciales para el aprendizaje. Afecta a la rapidez con la que los alumnos aprenden nueva información y, como hemos visto en esta entrada, también afecta a lo que los alumnos atienden e interpretan de sus clases.

Referencias

Alonso, A., van der Meij, J., Tse, D., & Genzel, L. (2020). Naïve to expert: considering the role of previous knowledge in memory. Brain and neuroscience advances, 4, 2398212820948686.

Ausubel, D. P. (2012). The acquisition and retention of knowledge: A cognitive view. Springer Science & Business Media.

Fernández, G., & Morris, R. G. (2018). Memory, novelty and prior knowledge. Trends in Neurosciences, 41(10), 654-659.

Ghosh, V. E., & Gilboa, A. (2014). What is a memory schema? A historical perspective on current neuroscience literature. Neuropsychologia, 53, 104-114.

Gilboa, A., & Moscovitch, M. (2017). Ventromedial prefrontal cortex generates pre-stimulus theta coherence desynchronization: a schema instantiation hypothesis. Cortex, 87, 16-30.

Kurashige, H., Yamashita, Y., Hanakawa, T., & Honda, M. (2018). A knowledge-based arrangement of prototypical neural representation prior to experience contributes to selectivity in upcoming knowledge acquisition. Frontiers in human neuroscience, 12, 111.

Kurashige, H., Yamashita, Y., Hanakawa, T., & Honda, M. (2019). Effective Augmentation of Creativity-Involving Productivity Consequent to Spontaneous Selectivity in Knowledge Acquisition. Frontiers in Psychology, 10, 600.

Rourke, L., Cruikshank, L. C., Shapke, L., & Singhal, A. (2016). A neural marker of medical visual expertise: implications for training. Advances in Health Sciences Education, 21(5), 953-966.

Sadeh, T., Chen, J., Goshen-Gottstein, Y., & Moscovitch, M. (2018). Spontaneous Pre-encoding Activation of Neural Patterns Predicts Memory. bioRxiv, 229401.

Sekeres, M. J., Winocur, G., & Moscovitch, M. (2018). The hippocampus and related neocortical structures in memory transformation. Neuroscience letters, 680, 39-53.

van Kesteren, M. T., Rijpkema, M., Ruiter, D. J., & Fernández, G. (2010). Retrieval of associative information congruent with prior knowledge is related to increased medial prefrontal activity and connectivity. Journal of Neuroscience, 30(47), 15888-15894.

van Kesteren, M. T., Ruiter, D. J., Fernández, G., & Henson, R. N. (2012). How schema and novelty augment memory formation. Trends in neurosciences, 35(4), 211-219.

Willingham, D. (2003). Ask the Cognitive Scientist: Students Remember…What They Think About. [Article] Available from https://www.aft.org/periodical/american-educator/summer-2003/ask-cognitive-scientist-students-rememberwhat

Wolff, C. E., Jarodzka, H., van den Bogert, N., & Boshuizen, H. (2016). Teacher vision: Expert and novice teachers’ perception of problematic classroom management scenes. Instructional Science, 44(3), 243-265.

https://investigaciondocente.com/2022/03/04/los-esquemas-determinan-lo-que-aprendemos/?utm_source=pocket_mylist