Volver a Daniel T. Willingham, uno de nuestros autores preferidos, es siempre un placer enorme por la claridad en su exposición y la rigurosidad con la que siempre argumenta. Ya hemos conocido sus aproximaciones a la importancia de la riqueza de contenidos factuales en el curriculum, por ser una de las bases más importantes para el dominio de procesos como la comprensión lectora o el pensamiento crítico. Pero, como si no hubiera suficiente, ese conocimiento (aunque superficial, pero extenso y general) ayuda a nuestros alumnos mucho más allá. Bienvenidos a nuestra 11ª píldora del Curso Acelerado de Ciencia Cognitiva disponible en su idioma original en https://pragmaticreform.wordpress.com/ .
"El conocimiento es bueno". Así rezaba el lema del mítico Faber College en la película de 1978, Animal House ("Desmadre a la americana") . Los que trabajamos en educación estaríamos de acuerdo, aunque no supiéramos expresarnos con tanta elocuencia. Pero, ¿por qué, exactamente, es bueno el conocimiento? Cuando he discutido esta pregunta con los maestros, muchos han usado la metáfora "Es grano para el molino". Es decir, el objetivo de la educación se ve no tanto como la acumulación de conocimiento, sino como el perfeccionamiento de habilidades cognitivas como el pensamiento crítico. El conocimiento entra en juego principalmente porque si queremos que nuestros alumnos aprendan a pensar críticamente, deben tener algo en lo que pensar.
Es cierto que el conocimiento les da a los estudiantes algo en lo que pensar, pero una lectura de la literatura de investigación de la ciencia cognitiva muestra que el conocimiento hace mucho más que ayudar a los estudiantes a perfeccionar sus habilidades de pensamiento: en realidad hace que el aprendizaje sea más fácil. El conocimiento no es solo acumulativo, crece exponencialmente. A quienes tienen una rica base de conocimiento fáctico les resulta más fácil aprender más: los ricos se vuelven más ricos. Además, el conocimiento fáctico mejora los procesos cognitivos como la resolución de problemas y el razonamiento. Cuanto más rica sea la base de conocimientos, con mayor fluidez y eficacia operarán estos procesos cognitivos, precisamente a los que se dirigen los profesores. Entonces, cuanto más conocimiento acumulan los estudiantes, más inteligentes se vuelven. Comenzaremos explorando cómo el conocimiento trae más conocimiento y luego veremos cómo el conocimiento mejora la calidad y la velocidad del pensamiento.
I. Cómo el conocimiento trae más conocimiento
Cuanto más sepas, más fácil te resultará aprender cosas nuevas. Aprender cosas nuevas es en realidad un proceso continuo, pero para estudiarlo y comprenderlo mejor, los científicos cognitivos lo han abordado como un proceso de tres etapas. Y han descubierto que el conocimiento ayuda en cada etapa: a medida que adquiere nueva información (ya sea al escuchar o leer), al pensar en esta información y al almacenar el material en la memoria. Consideraremos cada una de estas etapas a su vez.
Cómo le ayuda el conocimiento a asimilar nueva información
La primera etapa en la que el conocimiento factual le da una ventaja cognitiva es cuando está asimilando nueva información, ya sea escuchando o leyendo. Comprender el lenguaje oral o escrito implica mucho más que conocer el vocabulario y la sintaxis. La comprensión exige conocimientos previos porque el lenguaje está lleno de quiebres semánticos en los que se asume el conocimiento y, por tanto, la comprensión depende de hacer inferencias correctas. En una conversación informal, el oyente puede recopilar los antecedentes que faltan y comprobar sus inferencias haciendo preguntas (p. ej., ¿quiso decir Bob Smith o Bob Jones? ¿Qué quiere decir cuando lo describe como empresario?), pero esto no es así en el caso de ver una película o leer un libro. (Y a veces no es el caso en clase cuando un estudiante está demasiado avergonzado para hacer una pregunta).
Para proporcionar algunos ejemplos concretos y simplificar la discusión, centrémonos en la lectura, pero tenga en cuenta que los mismos puntos se aplican a la escucha. Supongamos que lee este breve texto: "La cara de John se desanimó cuando miró hacia abajo a su protuberante barriga. La invitación especificaba 'corbata negra' y no había usado su esmoquin desde su propia boda, 20 años antes". Probablemente inferirás que a John le preocupa que su esmoquin no le quede bien, aunque el texto no dice nada directamente sobre este problema potencial. El escritor podría agregar los detalles ("John había ganado peso desde la última vez que usó su esmoquin y le preocupaba que no le quedara bien"), pero no son necesarios y las palabras agregadas harían que el texto fuera aburrido. Tu mente es muy capaz de llenar los vacíos porque sabes que las personas a menudo pesan más 20 años después de su boda y que subir de peso por lo general significa que la ropa vieja no le quedará bien. Este conocimiento previo sobre el mundo está fácilmente disponible y, por lo tanto, el escritor no necesita especificarlo.
Por lo tanto, una forma obvia en la que el conocimiento ayuda a la adquisición de más conocimiento radica en el mayor poder que otorga para hacer inferencias correctas. Si el escritor asume que usted tiene algún conocimiento previo que le falta, se sentirá confundido. Por ejemplo, si lees "Él era un verdadero Benedict Arnold al respecto" y no sabes quién era Benedict Arnold, estás perdido. Esta implicación del conocimiento previo es directa y fácil de comprender. No sorprende, entonces, que la capacidad de leer un texto y darle sentido esté altamente correlacionada con el conocimiento previo (Kosmoski, Gay y Vockell, 1990). Si sabes más, eres un mejor lector.
La mayor parte del tiempo no eres consciente de hacer inferencias cuando lees. Por ejemplo, cuando lea el texto anterior, es poco probable que haya pensado: "Hmmm... déjame ver ahora... ¿por qué me cuentan sobre la última vez que usó su esmoquin? ¿Por qué pensar en eso hace que su cara se venga abajo?" Esas inferencias conscientes son innecesarias porque los procesos cognitivos que interpretan lo que lees acceden automáticamente no solo a las palabras literales que lees, sino también a las ideas asociadas con esas palabras. Por lo tanto, cuando lee "esmoquin", los procesos cognitivos que le dan sentido al texto pueden acceder no solo a "un traje formal", sino a todos los conceptos relacionados en su memoria: los esmóquines son caros, se usan con poca frecuencia, no son cómodos, se pueden alquilar, se usan a menudo en bodas, etc. Como ilustra el texto, los procesos cognitivos que extraen significado también tienen acceso a conceptos representados por la intersección de ideas; "esmoquin" pone a disposición "ropa" y "20 años después de la boda" pone a disposición "ganar peso". La intersección de "ropa" y "aumento de peso" produce la idea de que "la ropa no le queda bien" y entendemos por qué John no está contento. Todas estas asociaciones e inferencias ocurren fuera de la conciencia. Solo el resultado de este proceso cognitivo, que a John le preocupa que su esmoquin ya no le quede bien, entra en la conciencia.
A veces, este proceso subconsciente de hacer inferencias falla y las ideas del texto no se pueden conectar. Cuando esto sucede, se detiene el procesamiento y se hace un mayor esfuerzo por encontrar alguna conexión entre las palabras y las ideas del texto. Este mayor esfuerzo requiere un procesamiento consciente. Por ejemplo, suponga que más adelante en el mismo texto lee: "Juan bajó los escalones con cuidado. Jeanine lo miró de arriba abajo mientras esperaba. Finalmente dijo: 'Bueno, me alegro de tener algo de pescado en mi bolso'". El comentario de Jeanine bien podría detener el flujo normal de la lectura. ¿Por qué tendría pescado? Buscaría alguna relación entre llevar pescado a un evento formal y los otros elementos de la situación (ropa formal, escaleras, bolsos, lo que le han dicho de Jeanine y John). En esta búsqueda, puede recuperar la noción popular de que usar un esmoquin puede hacer que uno se parezca un poco a un pingüino, lo que lleva inmediatamente a la asociación de que los pingüinos comen pescado. Jeanine compara a John con un pingüino y, por lo tanto, se burla de él. Todo adquiere sentido y la lectura puede continuar. Aquí, entonces, hay un segundo y más sutil beneficio del conocimiento general: las personas con un conocimiento más general tienen asociaciones más ricas entre los conceptos en la memoria; y cuando las asociaciones son fuertes, se vuelven disponibles para el proceso de lectura automáticamente. Eso significa que la persona con un rico conocimiento general rara vez tiene que interrumpir la lectura para buscar conexiones conscientemente.
Este fenómeno se ha verificado experimentalmente haciendo que los sujetos lean textos sobre temas con los que están o no muy familiarizados. Por ejemplo, Johanna Kaakinen y sus colegas (2003) hicieron que los sujetos leyeran un texto sobre cuatro enfermedades comunes (p. ej., la gripe) para las que probablemente ya estaban familiarizados con los síntomas, y un texto sobre cuatro enfermedades poco comunes (p. ej., el tifus) para las cuales probablemente no lo eran. Para cada texto, había información adicional sobre las enfermedades que los sujetos probablemente no conocían.
Los investigadores utilizaron una tecnología sofisticada para medir discretamente dónde fijaban los ojos los sujetos mientras leían cada texto. De este modo, los investigadores tenían una medida precisa de la velocidad de lectura y podían saber cuándo los sujetos volvían a una parte anterior del texto para volver a leer algo. Los investigadores encontraron que cuando leen textos desconocidos, los sujetos releen más a menudo partes de oraciones y vuelven a mirar oraciones anteriores. Su velocidad de lectura también fue más lenta en general en comparación con cuando leen textos familiares. Estas medidas indican que el procesamiento es más lento cuando lee algo que no le resulta familiar.
Por lo tanto, el conocimiento previo lo convierte a uno en un mejor lector de dos maneras.
Primero, significa que hay una mayor probabilidad de que tenga el conocimiento para hacer con éxito las inferencias necesarias para comprender un texto (p. ej., sabrá que las personas suelen tener más peso 20 años después de su boda y, por lo tanto, a John le preocupa que su esmoquin no le quede bien). En segundo lugar, un rico conocimiento previo significa que rara vez necesitarás volver a leer un texto en un esfuerzo por buscar conscientemente conexiones en el texto (p. ej., rápidamente te darás cuenta de que con su comentario sobre el pez, Jeanine está comparando a John con un pingüino).
Cómo te ayuda el conocimiento a pensar en nueva información
Comprender un texto para asimilar nueva información es solo la primera etapa del aprendizaje de esa nueva información; la segunda es pensar en ello. Esto sucede en lo que los científicos cognitivos llaman memoria de trabajo, el escenario del pensamiento. La memoria de trabajo a menudo se denomina metafóricamente como un espacio para enfatizar su naturaleza limitada; uno puede mantener solo una cantidad limitada de información en la memoria de trabajo. Por ejemplo, lea esta lista una vez, luego mire hacia otro lado y vea cuántas de las letras puede recordar.
CN
NFB
ICB
SCI
ANC
AA
Había 16 letras en la lista, y la mayoría de las personas pueden recordar alrededor de siete; no hay suficiente espacio en la memoria de trabajo para mantener más que eso. Ahora intente la misma tarea nuevamente con esta lista.
CNN
FBI
CBS
CIA
NCAA
Mucho más fácil, ¿verdad? Si compara las dos listas, verá que en realidad contienen las mismas letras. La segunda lista se ha reorganizado de una manera que lo alienta a tratar C, N y N como una sola unidad, en lugar de tres letras separadas. Poner elementos juntos de esta manera se llama fragmentación . Expande enormemente cuánto cabe en su memoria de trabajo y, por lo tanto, cuánto puede pensar. La memoria de trabajo de una persona típica puede contener alrededor de siete letras o casi la misma cantidad de fragmentos de varias letras o piezas de información. Tenga en cuenta, sin embargo, que la fragmentación depende del conocimiento previo. Si no estuviera familiarizado con la abreviatura de la Oficina Federal de Investigaciones, no podría tratar al FBI como un solo fragmento.
La capacidad de dividir y su confianza en el conocimiento previo se ha probado en una serie de estudios. Estos estudios muestran que esta habilidad hace que las personas sean más capaces de recordar brevemente una lista de elementos, tal como podría recordar más letras en el segundo ejemplo. Este beneficio se ha observado en muchos dominios, incluidos el ajedrez (Chase y Simon, 1973), el bridge (Engle y Bukstel, 1978), la programación informática (McKeithen, Reitman, Rueter y Hirtle, 1981), los pasos de baile (Allard y Starkes, 1991), diseño de circuitos (Egan y Schwartz, 1979), mapas (Gilhooly, Wood, Kinnear y Green, 1988) y música (Sloboda, 1976).
Por supuesto, rara vez queremos recordar brevemente una lista. El aspecto importante de fragmentar es que deja más espacio libre en la memoria de trabajo, lo que permite que ese espacio se dedique a otras tareas, como reconocer patrones en el material. Por ejemplo, en un estudio (Recht y Leslie, 1988), los investigadores evaluaron a estudiantes de secundaria que eran buenos o malos lectores (según lo medido por una prueba de lectura estándar) y que también sabían o no sobre el juego de béisbol ( según lo medido por una prueba creada para el estudio por tres jugadores de béisbol semiprofesionales). Los niños leyeron un pasaje escrito a un nivel de lectura de quinto grado que describía la mitad de la entrada de un juego de béisbol. El pasaje estaba dividido en cinco partes, y después de cada parte se le pidió al estudiante que usara una réplica de un campo de béisbol y jugadores para recrear y describir lo que leyeron. Los investigadores encontraron que el conocimiento del béisbol tuvo un gran impacto en el rendimiento: los lectores deficientes con un alto conocimiento del béisbol mostraron una mejor comprensión que los buenos lectores con un conocimiento bajo del béisbol.
¿Qué está pasando aquí? Primero, los estudiantes con muchos conocimientos de béisbol pudieron leer una serie de acciones y fragmentarlas. (Por ejemplo, si parte del texto describiera al campo corto tirándole la pelota al segunda base y al segunda base tirándole la pelota al primera base resultando en dos corredores eliminados, los estudiantes con conocimientos de béisbol dividirían esas acciones reconociéndolas como una jugada doble, pero los estudiantes sin conocimientos de béisbol tendrían que tratar de recordar toda la serie de acciones). En segundo lugar, debido a que podían fragmentar, los estudiantes con conocimientos de béisbol tenían espacio libre en su memoria de trabajo que podían dedicar la réplica para recrear la obra además de proporcionar una explicación verbal coherente. Sin poder dividir, los estudiantes con poco conocimiento de béisbol simplemente no podían.
Este estudio ilustra la importancia de la ventaja de la memoria de trabajo que confiere el conocimiento previo (ver también Morrow, Leirer y Altieri, 1992; Spilich, Vesonder, Chiesi y Voss, 1979). La mayoría de las veces, cuando escuchamos o leemos, no es suficiente entender cada oración por sí sola, necesitamos entender una serie de oraciones o párrafos y tenerlos en mente simultáneamente para poder integrarlos o compararlos. Hacerlo es más fácil si el material se puede fragmentar porque ocupará menos del espacio limitado en la memoria de trabajo. Pero, la fragmentación se basa en el conocimiento previo.
Cómo le ayuda el conocimiento a recordar nueva información
El conocimiento también ayuda cuando llega a la etapa final de aprender nueva información: recordarla. En pocas palabras, es más fácil fijar material nuevo en tu memoria cuando ya tienes algún conocimiento del tema (Arbuckle et al, 1990; Beier y Ackerman, 2005; Schneider, Korkel y Weinert, 1989; Walker, 1988). Muchos estudios en esta área tienen sujetos con alto o bajo conocimiento sobre un tema en particular que leen material nuevo y luego toman una prueba sobre él algún tiempo después; inevitablemente aquellos con conocimientos previos recuerdan más.
Un estudio de David Hambrick (2003) es notable porque analizó el aprendizaje en el mundo real y lo hizo durante un período de tiempo más largo de lo que es típico en tales estudios. Primero, Hambrick evaluó a los estudiantes universitarios en cuanto a su conocimiento del baloncesto. Esta prueba se llevó a cabo en medio de la temporada de baloncesto universitario. Dos meses y medio más tarde (al final de la temporada), los sujetos completaron cuestionarios sobre su exposición al baloncesto (p. ej., asistencia a los partidos, ver televisión y leer revistas o periódicos) y también realizaron pruebas que midieron su conocimiento de las habilidades específicas de los eventos de baloncesto de los dos meses y medio anteriores. Los resultados mostraron (como era de esperar) que los sujetos que informaron interés en el juego también informaron que habían tenido una mayor exposición a la información de baloncesto. El hallazgo más interesante fue que, para un nivel dado de exposición, un mayor conocimiento previo del baloncesto se asoció con más conocimiento nuevo del baloncesto. Es decir, las personas que ya sabían mucho de baloncesto tendían a recordar más noticias relacionadas con el baloncesto que las personas con la misma exposición a estas noticias pero con menos conocimientos previos. Como dije en la introducción, los ricos se hacen más ricos.
¿Qué hay detrás de este efecto? Una rica red de asociaciones fortalece la memoria: es más probable que se recuerde el material nuevo si está relacionado con lo que ya está en la memoria. Recordar información sobre un tema completamente nuevo es difícil porque no existe una red existente en su memoria a la que se pueda vincular la nueva información. Pero recordar nueva información sobre un tema familiar es relativamente fácil porque es fácil desarrollar asociaciones entre su red existente y el nuevo material.
* * *
Algunos investigadores han sugerido que el conocimiento previo es tan importante para la memoria que en realidad puede compensar o reemplazar lo que normalmente consideramos aptitud. Algunos estudios han administrado la misma tarea de memoria a niños de alta y baja aptitud, algunos de los cuales tienen conocimiento previo del tema y otros no; los estudios encontraron que solo el conocimiento previo es importante (Britton, Stimson, Stennett y Gülgöz, 1998; Recht y Leslie, 1988; Schneider, Korkle y Weinert, 1989; Walker, 1988). Pero algunos investigadores no están de acuerdo. Informan que, aunque el conocimiento previo siempre ayuda a la memoria, no puede eliminar las diferencias de aptitudes entre las personas. Dado que la memoria de todos mejora con el conocimiento previo, suponiendo una exposición igual a los nuevos conocimientos (como en un salón de clases sin apoyo adicional para los estudiantes más lentos), el alumno con menor aptitud general seguirá estando por detrás del alumno con mayor aptitud (Hall y Edmondson, 1992; Hambrick y Engle, 2002; Hambrick y Oswald, 2005; Schneider, Bjorklund y Maier-Brückner, 1996). Al final, el tema no está resuelto, pero como una cuestión práctica de escolarización, no importa mucho. Lo que importa es el hallazgo central e indiscutible: todos los estudiantes aprenderán más si tienen un mayor conocimiento previo.
II. Cómo el conocimiento mejora el pensamiento
El conocimiento mejora el pensamiento de dos maneras. Primero, te ayuda a resolver problemas al liberar espacio en tu memoria de trabajo. En segundo lugar, lo ayuda a eludir el pensamiento al actuar como un suministro listo de cosas en las que ya ha pensado (por ejemplo, si ha memorizado que 5 + 5 = 10, no tiene que dibujar dos grupos de cinco líneas y contar a ellos). Para simplificar la discusión, me concentraré principalmente en la investigación que explora los beneficios del conocimiento para la resolución de problemas, que es esencialmente el tipo de pensamiento que los estudiantes deben hacer en las clases de matemáticas y ciencias. Pero tenga en cuenta que, de la misma manera, el conocimiento también mejora el razonamiento y el pensamiento crítico que los estudiantes deben hacer en las clases de historia, literatura y otras humanidades.
Cómo el conocimiento te ayuda a resolver problemas
En la última sección, discutí una forma en que el conocimiento previo ayuda a leer: te permite fragmentar cierta información, lo que deja más espacio en la memoria de trabajo para clasificar las implicaciones de un texto. Obtiene el mismo beneficio si está tratando de resolver un problema. Si no tiene suficiente conocimiento previo, simplemente comprender el problema puede consumir la mayor parte de su memoria de trabajo, sin dejar espacio para que considere soluciones. Puedo darle una idea de este impacto con un problema de muestra llamado la Torre de Hanoi . La imagen muestra tres clavijas con tres anillos de tamaño creciente. El objetivo es mover todos los anillos a la clavija más a la derecha. Solo hay dos reglas: solo puedes mover un anillo a la vez y no puedes poner un anillo más grande encima de un anillo más pequeño. A ver si puedes solucionar el problema.
Con algo de diligencia, es posible que pueda resolver el problema. La solución es mover los anillos de la siguiente manera: A3, B2, A2, C3, A1, B3, A3.
Ahora considere este problema:
En las posadas de ciertos pueblos del Himalaya se practica una refinada ceremonia del té. La ceremonia involucra un anfitrión y exactamente dos invitados, ni más ni menos. Cuando sus invitados han llegado y se han sentado a su mesa, el anfitrión les realiza tres servicios. Estos servicios se enumeran en el orden de la nobleza que les atribuyen los Himalayas: avivar el fuego, avivar las llamas y servir el té. Durante la ceremonia, cualquiera de los presentes puede preguntar a otro: "Honrado señor, ¿puedo realizar esta onerosa tarea por usted?" Sin embargo, una persona puede pedir a otra sólo la menos noble de las tareas que la otra está realizando. Además, si una persona está realizando alguna tarea, entonces no puede solicitar una tarea que sea más noble que la tarea menos noble que ya está realizando. La costumbre requiere que para cuando termine la ceremonia del té, todas las tareas habrán sido transferidas del anfitrión al más antiguo de los invitados. ¿Cómo se puede lograr esto?
Probablemente tendrías que leer el problema varias veces solo para sentir que lo entiendes, pero este problema es en realidad idéntico a la Torre de Hanoi . Cada invitado es como una clavija, y cada tarea es como un anillo. El objetivo y las reglas de transferencia son los mismos. La diferencia es que esta versión es mucho más exigente con la memoria de trabajo. La primera versión no requiere que mantenga el problema en la memoria de trabajo porque está representado de manera muy efectiva en la figura. La segunda versión requiere que el solucionador recuerde el orden de nobleza de las tareas, mientras que en la primera versión puede fragmentar fácilmente el orden del tamaño del anillo, de menor a mayor.
Estos dos problemas le dan una idea de las ventajas del conocimiento previo para la resolución de problemas. El solucionador de problemas con conocimiento previo en un dominio particular ve problemas en su dominio como la Torre de Hanoi ; Todo es simple y fácil de entender. Sin embargo, cuando está fuera de su dominio, el mismo solucionador de problemas no puede confiar en el conocimiento previo y los problemas se parecen más a la confusa ceremonia del té.
Es todo lo que puede hacer para simplemente entender las reglas y el objetivo.
Estos ejemplos ponen la metáfora de "el grano para el molino" bajo una nueva luz: no es suficiente que usted tenga algunos hechos para que operen los procesos cognitivos analíticos. Debe haber muchos hechos y debes conocerlos bien... El estudiante debe tener suficiente conocimiento previo para reconocer patrones familiares, es decir, fragmentar, para ser un buen pensador analítico. Considere, por ejemplo, la difícil situación del estudiante de álgebra que no domina la propiedad distributiva. Cada vez que se enfrenta a un problema con a(b + c), debe detenerse y escribir números fáciles para averiguar si debe escribir a(b) + c o a + b(c) o a(b) + a( C). El mejor resultado posible es que eventualmente terminará el problema, pero habrá tomado mucho más tiempo que los estudiantes que conocen bien la propiedad distributiva (y, por lo tanto, la habrán fragmentado como un solo paso para resolver el problema). El resultado más probable es que su memoria de trabajo se vea abrumada y no termine el problema o se equivoque.
Cómo el conocimiento te ayuda a eludir el pensamiento
No son solo los hechos los que residen en la memoria; las soluciones a los problemas, las ideas complejas que ha desmenuzado y las conclusiones que ha sacado también forman parte de su reserva de conocimientos. Volvamos a los estudiantes de álgebra por un momento. El estudiante que no tiene la propiedad distributiva firmemente en la memoria debe pensar en ella cada vez que encuentra a(b + c), pero el estudiante que la tiene evita este proceso. De hecho, su sistema cognitivo sería pobre si esto no fuera posible; es mucho más rápido y menos exigente recordar una respuesta que resolver el problema de nuevo. El desafío, por supuesto, es que no siempre ve el mismo problema y es posible que no reconozca que un nuevo problema es análogo a uno que ha visto antes. Por ejemplo, es posible que hayas resuelto con éxito el problema de la Torre de Hanoi y momentos después no se dio cuenta de que el problema de la ceremonia del té es análogo.
Afortunadamente, el conocimiento también ayuda con esto: un cuerpo considerable de investigación muestra que las personas mejoran en el dibujo de analogías a medida que adquieren experiencia en un dominio. Mientras que los novatos se enfocan en las características superficiales de un problema, aquellos con más conocimiento se enfocan en la estructura subyacente de un problema. Por ejemplo, en un experimento clásico, Michelene Chi y sus colegas (Chi, Feltovich y Glaser, 1981) pidieron a principiantes y expertos en física que clasificaran los problemas de física en categorías. Los principiantes clasificaron por las características de la superficie de un problema, ya sea que el problema describiera resortes, un plano inclinado, etc. Los expertos, sin embargo, clasificaron los problemas según la ley física necesaria para resolverlos (p. ej., la conservación de la energía). Los expertos no solo saben más que los novatos, en realidad ven los problemas de manera diferente. Para muchos problemas, el experto no necesita razonar, sino que puede confiar en la memoria de soluciones anteriores.
De hecho, en algunos dominios, el conocimiento es mucho más importante que el razonamiento o las habilidades para resolver problemas. Por ejemplo, la mayoría de las diferencias entre los mejores jugadores de ajedrez parecen estar en cuántas posiciones de juego conocen, más que en cuán efectivos son en la búsqueda de un buen movimiento. Parece que hay dos procesos para seleccionar un movimiento en el ajedrez. Primero, hay un proceso de reconocimiento mediante el cual un jugador ve qué parte del tablero está en disputa, qué piezas están en una posición fuerte o débil, etc. El segundo proceso es uno de razonamiento. El jugador considera posibles movimientos y su probable resultado. El proceso de reconocimiento es muy rápido e identifica en qué piezas debe centrarse el proceso de razonamiento más lento. Pero el proceso de razonamiento es muy lento ya que el jugador considera conscientemente cada movimiento posible. Curiosamente, un estudio reciente indica que el proceso de reconocimiento explica la mayoría de las diferencias entre los mejores jugadores. Burns (2004) comparó el desempeño de los mejores jugadores en torneos normales y relámpago. En el ajedrez relámpago, cada jugador tiene solo cinco minutos para completar un juego completo, mientras que en un torneo normal, los jugadores tendrían al menos dos horas. Aunque el juego se aceleró tanto que los lentos procesos de razonamiento apenas tuvieron tiempo de contribuir al rendimiento, las calificaciones relativas de los jugadores casi no cambiaron. Eso indica que lo que hace que algunos jugadores sean mejores que otros son las diferencias en sus rápidos procesos de reconocimiento, no las diferencias en sus lentos procesos de razonamiento. Este hallazgo es bastante sorprendente. El ajedrez, el juego prototípico de pensamiento y reflexión, resulta ser en gran medida un juego de memoria entre aquellos que son muy habilidosos.
El estudio de Burns (2004) sobre la destreza en el ajedrez encaja bien con los estudios de educación científica. Un metanálisis reciente (Taconis, Feguson-Hessler y Broekkamp, 2001) evaluó los resultados de 40 experimentos que estudiaron formas de mejorar las habilidades de resolución de problemas científicos de los estudiantes. Los resultados mostraron que las intervenciones exitosas fueron aquellas que fueron diseñadas para mejorar la base de conocimientos de los estudiantes. Especialmente efectivos fueron aquellos en los que se pedía a los estudiantes que integraran y relacionaran diferentes conceptos, por ejemplo, dibujando un mapa conceptual o comparando diferentes problemas. Las intervenciones diseñadas para mejorar las estrategias de resolución de problemas científicos de los estudiantes tuvieron poco o ningún impacto, a pesar de que el objetivo de todos los estudios era mejorar la resolución de problemas científicos.
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