1.3. El aprendizaje por indagación no es: Un llamamiento por la instrucción directa explícita.

En 2006, Paul Kirschner publicó, junto con John Sweller y Richard E. Clark, una investigación ahora fundamental que amenazaba con volar las puertas de una ortodoxia a menudo aceptada en la enseñanza: que los estudiantes aprenden mejor cuando descubren cosas por sí mismos. Propusieron que no solo este no era el caso, sino que el mejor aprendizaje con frecuencia se producía cuando la instrucción directa guiada por un experto era la estrategia principal.

 

Décadas de investigación demuestran que para los principiantes (el estado de la mayoría de los estudiantes), la instrucción explícita directa es más efectiva y eficiente, y en el largo plazo agradable, que una guía mínima. Entonces, al enseñar nuevos contenidos y habilidades a los principiantes, los maestros son más efectivos cuando brindan apoyo y orientación explícitos. La instrucción directa y explícita explica completamente los conceptos y habilidades que los estudiantes deben aprender. Puede proporcionarse a través de todo tipo de medios y pedagogías (por ejemplo, conferencias, ejemplos, videos, presentaciones basadas en computadora, demostraciones, discusiones en clase, actividades prácticas, etc.) siempre que el maestro se asegure de que la información relevante se proporciona de manera explícita. y practicado. La guía de instrucción mínima, por otro lado, espera que los estudiantes descubran por sí mismos la mayoría, si no todos, de los conceptos y habilidades que se supone que deben aprender. Se le han dado varios nombres a este enfoque, como aprendizaje por descubrimiento, aprendizaje basado en problemas, aprendizaje por indagación, aprendizaje experiencial y aprendizaje constructivista.

Rich Mayer examinó los estudios realizados desde 1950 hasta finales de la década de 1980 que comparaban el aprendizaje por descubrimiento (definido como instrucción no guiada basada en problemas) con formas guiadas de instrucción. En su famoso artículo de tres huelgas, 2 sugirió que en cada década desde mediados de la década de 1950, después de que los estudios empíricos proporcionaron evidencia sólida de que la forma popular de enfoque no guiado no funcionó, un enfoque similar pronto apareció bajo un nombre diferente. con el ciclo repitiéndose entonces. Este patrón produjo el aprendizaje por descubrimiento, luego el aprendizaje experiencial, luego el aprendizaje basado en problemas y la indagación, luego las pedagogías constructivistas, ad infinitum. Concluyó que el "debate sobre el descubrimiento se ha repetido muchas veces en la educación, pero cada vez, la evidencia ha favorecido un enfoque orientado al aprendizaje" (p. 18).

La evidencia de estudios experimentales bien diseñados y adecuadamente controlados, así como estudios en el aula desde los años 80 hasta hoy, también respalda la orientación instructiva directa. La investigación ha demostrado que cuando los estudiantes intentan aprender con métodos de descubrimiento o con retroalimentación mínima, a menudo se sienten perdidos y frustrados, y su confusión puede llevar a ideas erróneas: que debido a los comienzos falsos (donde los estudiantes persiguen hipótesis equivocadas) son comunes, el descubrimiento no dirigido es También ineficiente. En un estudio muy importante, 3 investigadores no solo evaluaron si los aprendices de ciencias aprendieron más a través de una ruta de descubrimiento versus instrucción directa, sino que también, una vez que se produjo el aprendizaje, si la calidad del aprendizaje fue diferente. Los hallazgos fueron inequívocos. La instrucción directa que incluía una orientación considerable, incluyendo ejemplos, resultó en mucho más aprendizaje que descubrimiento. Los relativamente pocos estudiantes que aprendieron a través del descubrimiento no mostraron signos de una calidad superior de aprendizaje o una transferencia superior. Además, incluso si se diseña un problema o proyecto que todos los estudiantes logran completar, la instrucción guiada mínimamente es mucho menos eficiente que la guía explícita. Lo que se puede enseñar directamente en una demostración y discusión de 25 minutos seguidos de 15 minutos de práctica independiente con buenos comentarios de los maestros puede tomar varios períodos de clase para aprender a través de proyectos guiados mínimamente y / o resolución de problemas. Y finalmente, la instrucción guiada mínimamente puede aumentar la brecha de logros. Una revisión de aproximadamente 70 estudios4 encontró que no solo los estudiantes con mayor habilidad tienden a aprender más con una instrucción menos guiada, mientras que los estudiantes con menos habilidades tienden a aprender más con una instrucción más guiada, sino que los estudiantes con menos habilidades que usaron una instrucción menos guiada recibieron puntajes significativamente más bajos en Pruebas posteriores a las medidas previas a la prueba. Para estos estudiantes relativamente débiles, el hecho de no proporcionar un fuerte apoyo y orientación instructivos produjo una pérdida mensurable de aprendizaje.

Ahora veamos cómo aprendemos. Hay dos componentes esenciales que influyen en la forma en que aprendemos: la memoria a largo plazo (LTM) y la memoria de trabajo (WM, a menudo llamada memoria a corto plazo). LTM es un gran almacén mental de cosas, mientras que WM es un "espacio" mental limitado en el que pensamos. Sin embargo, para disipar una idea errónea común, LTM no es un depósito pasivo de fragmentos de información aislados y discretos que nos permiten repetir lo que hemos aprendido, teniendo solo una influencia periférica en procesos cognitivos complejos como el pensamiento crítico y la resolución de problemas. Es, más bien, la estructura central y dominante de la cognición humana. Todo lo que vemos, oímos y pensamos depende y está influenciado por nuestro LTM. Los expertos en resolver problemas, por ejemplo, obtienen su habilidad al aprovechar la amplia experiencia almacenada en su LTM en forma de conceptos y procedimientos, conocidos como esquemas mentales. Recuperan memorias de procedimientos y soluciones pasadas, y luego seleccionan y aplican rápidamente las mejores para resolver problemas. Somos hábiles en un área si nuestro LTM contiene grandes cantidades de información relacionada con el área. Esa información nos permite reconocer rápidamente las características de una situación y nos indica, a menudo de forma inmediata e inconsciente, qué hacer y cuándo hacerlo. ¿Y cuáles son las consecuencias instructivas de LTM? En primer lugar, LTM nos proporciona la máxima justificación para la instrucción: el objetivo de toda instrucción es agregar conocimientos y habilidades a LTM. Si no se ha agregado nada a LTM, no se ha aprendido nada.

WM, en contraste, es la estructura cognitiva en la que se produce el procesamiento consciente. Solo somos conscientes de la información que se está procesando actualmente en WM y somos más o menos ajenos a la gran cantidad de información almacenada en LTM. Al procesar información novedosa, WM tiene una duración y capacidad muy limitadas. Sabemos, al menos desde la década de 1950, que casi toda la información almacenada en WM se pierde en 30 segundos si no se ensaya y que la capacidad de WM se limita a solo un número muy pequeño de elementos, estimado en aproximadamente 7, pero puede ser tan bajo como 4 ± 1.

Para obtener instrucciones, las interacciones entre WM y LTM pueden ser incluso más importantes que las limitaciones de procesamiento. Las limitaciones de WM solo se aplican a la información nueva que debe aprenderse (es decir, la información que aún no se ha almacenado en LTM). Cuando se trata de información previamente aprendida almacenada en LTM, estas limitaciones desaparecen. Dado que la información puede devolverse de LTM a WM según sea necesario, el límite de 30 segundos de WM se vuelve irrelevante. De manera similar, no hay límites conocidos para la cantidad de dicha información que se puede llevar a WM desde LTM.

Estos dos hechos, que WM es muy limitado cuando se trata de información novedosa, pero no están limitados cuando se trata de información almacenada en LTM, explican por qué la instrucción guiada mínimamente no es efectiva para los principiantes, pero puede ser efectiva para los expertos. Cuando se les presenta un problema para resolver, el único recurso para los principiantes es su WM muy restringido, mientras que los expertos tienen su WM y todos los conocimientos y habilidades relevantes almacenados en LTM.

Uno de los mejores ejemplos de un enfoque instructivo que toma en cuenta cómo interactúan nuestras memorias de trabajo y a largo plazo es el "efecto del ejemplo trabajado". Resolver un problema requiere buscar una solución, que debe ocurrir usando nuestro WM limitado. Si el alumno no tiene conceptos o procedimientos relevantes en LTM, lo único que pueden hacer es buscar a ciegas los posibles pasos de solución que acorten la brecha entre el problema y su solución. Este proceso supone una gran carga para la capacidad de WM porque el solucionador de problemas tiene que mantener y procesar continuamente el estado actual del problema en WM (por ejemplo, ¿dónde estoy ahora en el proceso de resolución de problemas? ¿Hasta dónde he llegado para encontrar una solución?) junto con el estado del objetivo (por ejemplo, ¿A dónde tengo que ir? ¿Cuál es la solución?), las relaciones entre el estado del objetivo y el estado del problema (por ejemplo, ¿Es este un buen paso para resolver el problema? hecho me ayudó a estar más cerca de donde necesito ir?), los pasos de solución que podrían reducir aún más las diferencias entre los dos estados (p. ej., ¿cuál debería ser el siguiente paso? ¿ese paso me acercará a la solución? ¿hay otro ¿La estrategia de solución que puedo usar podría ser mejor?), y cualquier otra meta en el camino. Por lo tanto, la búsqueda de una solución sobrecarga a WM limitado y desvía los recursos de la memoria de trabajo del almacenamiento de información en LTM. Como consecuencia, los principiantes pueden participar en actividades de resolución de problemas durante períodos prolongados y no aprender casi nada.

En contraste, el estudio de ejemplos prácticos reduce la carga en WM (porque la solución solo debe ser comprendida, no descubierta) y dirige la atención (es decir, dirige los recursos de WM) hacia el almacenamiento de las relaciones esenciales entre los movimientos de resolución de problemas en LTM. Los estudiantes aprenden a reconocer qué movimientos son necesarios para problemas particulares, que es la base para desarrollar el conocimiento y la habilidad como solucionador de problemas. A medida que el alumno avanza, se pueden desvanecer varios pasos para que el alumno tenga que pensar y completar esos pasos por sí mismo (ejemplos parcialmente resueltos).

Es importante tener en cuenta que esta discusión de ejemplos prácticos se aplica a los principiantes, no a los expertos. De hecho, el efecto del ejemplo trabajado primero desaparece y luego se invierte a medida que aumenta la experiencia de los alumnos. Es decir, para los expertos con mucho conocimiento en el LTM, resolver un problema puede ser más efectivo que estudiar un ejemplo práctico.

 

¿Por qué entonces, con toda esta prueba, la gente sigue pensando que el aprendizaje basado en la investigación funciona? Volviendo a la revisión de la literatura de Mayer, los educadores parecen confundir el constructivismo como una teoría de cómo uno aprende y ve el mundo, y el constructivismo como una receta sobre cómo enseñar. En la ciencia cognitiva, el "constructivismo" es una teoría del aprendizaje ampliamente aceptada; afirma que los estudiantes deben construir representaciones mentales del mundo al participar en el procesamiento cognitivo activo (es decir, la construcción de esquemas). Muchos educadores (desafortunadamente incluyendo profesores en colegios de educación) se han adherido a esta noción de que los estudiantes tienen que "construir" sus propios conocimientos y asumir que la mejor manera de promover tal construcción es hacer que los estudiantes descubran nuevos conocimientos o resuelvan nuevos problemas sin mucho Orientación del profesor. Desafortunadamente, este supuesto es generalizado e incorrecto. Mayer lo llama la "falacia de la enseñanza constructivista". En pocas palabras, la actividad cognitiva puede ocurrir con o sin actividad conductual, y la actividad conductual no garantiza de ninguna manera la actividad cognitiva. De hecho, el tipo de procesamiento cognitivo activo que los estudiantes necesitan para "construir" el conocimiento puede suceder a través de la lectura de un libro, escuchar una conferencia, ver a un maestro realizar un experimento mientras describe simultáneamente lo que está haciendo, etc. El aprendizaje requiere la construcción del conocimiento. La construcción no se facilita mediante la retención de información de los estudiantes.

Después de un medio siglo de defensa asociada con la instrucción con una guía mínima, parece que no hay un cuerpo de investigaciones sólidas que apoyen el uso de la técnica con nadie más que con los estudiantes más expertos. La evidencia de estudios controlados, experimentales (AKA, "estándar de oro") respalda de manera casi uniforme una guía de instrucción directa en lugar de una guía mínima para principiantes y estudiantes intermedios. Estos hallazgos y sus teorías asociadas sugieren que los maestros deben proporcionarles a sus alumnos una instrucción clara y explícita en lugar de simplemente ayudarlos a intentar descubrir sus propios conocimientos.

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Por Paul Kirschner

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