UNIVERSIDAD DE CONCEPCINFACULTAD DE PSICOLOGADOCTORADO EN PSICOLOGA

Modelos explicativos del proceso de enseanza/aprendizaje: teora y evidencia emprica para los modelos de instruccin guiada y del aprendizaje centrado en el estudiante.

ALUMNOClaudio Bustos NavarreteDOCENTEDra. M Victoria Prez Villalobos

Concepcin, 2 de Abril de 2014

Modelos explicativos del proceso de enseanza/aprendizaje: teora y evidencia emprica para los modelos de instruccin guiada y del aprendizaje centrado en el estudiante.

Se presentan los argumentos de Kirschner, Sweller y Clark (2006) en contra de la instruccin con gua mnima y a favor la instruccin guiada, junto a la respuesta de Hmelo-Silver, Golan y Chinn(2007), que destaca los problemas conceptuales y de evidencia emprica de la resea de Kirschner et al, presentando evidencia a favor del aprendizaje basado en la investigacin y basado en los problemas. Se concluye con reflexiones personales al respecto de esta discusin.

Kirschner, Sweller y Clark (2006) definen aprendizaje como el cambio producido en la memoria a largo plazo y sealan que durante la ltima mitad del siglo XX, se ha discutido si los estudiantes aprenden mejor bajo un enfoque de gua mnima o en un ambiente con gua instruccional directa. Kirschner et al (2006) renen bajo el concepto de instruccin de gua mnima a los modelos educativos caracterizados por presentar ambientes con nula o poca gua, en los cuales los aprendices, en vez de presentrseles la informacin principal, la descubren o construyen por su cuenta. Los autores incluyen dentro de este enfoque al aprendizaje por descubrimiento, el aprendizaje basado en problemas, el aprendizaje basado en la investigacin, el aprendizaje experiencial y el aprendizaje constructivista. El enfoque de gua mnima tendra dos supuestos fundamentales. El primero es que se lograra un aprendizaje ms efectivo en situaciones donde el alumno debe encontrar sus propias soluciones al enfrentarse a problemas autnticos o en ambientes complejos llenos de informacin. El segundo es que el aprendizaje se puede adquirir mejor a travs de la experiencia en los procedimientos de la disciplina. Se asume que la entrega de gua que ofrezca estrategias de aprendizaje interferira con los procesos naturales con los cuales los alumnos generan aprendizaje contextualizado (Kischner et al, 2006).Kirschner et al (2006) definen la gua instruccional directa como el proceso que entrega tanto los conceptos y procedimientos del rea, as como apoyo en estrategias de aprendizaje. Los autores sealan que el conocimiento que se tiene sobre la arquitectura cognitiva humana indicara que el enfoque de gua mnima sera mucho menos eficiente y eficaz que el enfoque de gua instruccional diseado para apoyar los procesos cognitivos del aprendizaje. La discusin se centra primero en como el proceso de enseanza depende de las estructuras de memoria, especficamente la memoria a largo plazo y la memoria de trabajo y como el aprendizaje de gua mnima no respeta estos principios. En segundo lugar, ofrece una revisin de distintas investigaciones y reseas de investigaciones que mostraran la baja efectividad y eficiencia de los mtodos de gua mnima.

ARGUMENTOS TERICOS DE LA BAJA EFECTIVIDAD Y EFICIENCIA DEL APRENDIZAJE CON BAJA GUA.

Tomando como punto de partida el modelo de memoria de largo plazo/corto plazo de Atkinson y Shiffrin(1968, citado en Kirschner et al, 2006) , Kirschner et al (2006) sealan que actualmente la memoria a largo plazo ya no se considera como un mero recipiente de informacin, sino como la estructura central y dominante de la cognicin humana. Usando como referente las investigaciones sobre la memoria de los expertos en ajedrez (De Groot, 1945/1965, citado en Kirschner et al, 2006) y sus sucesoras, los autores argumentan que los expertos basan su habilidad en el uso de su extensa memoria para elegir el mejor procedimiento para resolver el problema en curso, ya que nos permite identificar las caractersticas principales de la situacin y nos indica que hacer y en qu momento.Se conceptualiza la memoria de trabajo como la estructura cognitiva en la que ocurren los procesos de consciencia. Se caracterizara por su escasa capacidad, ya que slo puede almacenar informacin por cerca de 30 segundos (Peterson, 1959, citado en Kirschner et al, 2006) y est limitado a un nmero muy pequeo de elementos, definido por Miller (1956, citado en Kirschner et al, 2006) en siete, pero puede ser tan pequeo como cuatro elementos, ms menos uno (Cowan, 2001, citado en Kirschner et al, 2006). Estas limitaciones slo aplican para el manejo de informacin nueva, no as para el proceso de informacin de la memoria a largo plazo, ya que esta puede ser utilizada en periodos de tiempo no definidos y en cantidades mucho mayores.Kirschner et al (2006) justifican su aserto de la baja eficacia y eficiencia del enfoque de gua mnima en la sobrecarga que producira en la memoria de trabajo. Utilizando como ejemplo el aprendizaje basado en la investigacin, y haciendo anlogo su proceso al de los otros clasificados como de baja gua, sealan que la memoria de trabajo se ve utilizada al mximo en bsqueda de la solucin, y no puede ser utilizada para aprender, siendo posible que la bsqueda de informacin se mantenga por extensos periodos de tiempo sin generar cambios en la memoria a largo plazo, es decir, sin generar aprendizajes efectivos (ej. Sweller, Mawer, & Howe, 1982, citado en Kirschner et al, 2006). La ltima versin del aprendizaje de gua mnima, el constructivismo, tendra como base que el aprendizaje es construido por el propio sujeto y, por tanto, tendra los siguientes supuestos (a) la necesidad de los aprendices de construir sus aprendizajes basados en objetivos e informacin mnima y (b) el aprendizaje es idiosincrtico, as que los formatos y estrategias instruccionales comunes son poco efectivos (Steffe & Gale, 1995, citado en Kirschner et al, 2006).Kirschner et al (2006) sealan que la descripcin del proceso de aprendizaje constructivista sera adecuada, pero que las consecuencias instruccionales de sus seguidores seran inadecuadas. En primer lugar, el hecho que las personas realicen construcciones independiente de lo completo de la informacin no genera la obligacin de entregar informacin incompleta, sino todo lo contrario, ya que la informacin completa debera generar una representacin ms fiel que sera ms fcil de adquirir. En segundo lugar, el nfasis exclusivo en los procesos y procedimientos de la disciplina por sobre el cuerpo de conocimientos de sta, sera un error, ya que indicara una confusin entre la epistemologa disciplinar- el cmo se logran los conocimientos nuevos de la disciplina -, de la didctica disciplinar cmo se logran los aprendizajes nuevos del sujeto dentro del rea. La investigacin cientfica, que requiere de todas las habilidades cognitivas del investigador y de un amplio conocimiento, no es idntica a los mtodos de enseanza de la ciencia, tcnicas auto-instruccionales o enseanza de metas abiertas.

ANTECEDENTES EMPIRICOS DE LA BAJA EFECTIVIDAD Y EFICIENCIA DEL APRENDIZAJE CON BAJA GUA.

Mayer (2004, citado en Kirschner et al, 2006), en su resea de investigaciones que comparan formas guiadas de instruccin con aquellas no guiadas, definidas como instruccin basada en problemas, desde los aos 50 hasta finales de los aos 80, sugiere que ante las evidencias de que las formas guiadas de instruccin son ms efectivas, surgira una nueva forma no guiada con un nuevo nombre: aprendizaje por descubrimiento, seguido del aprendizaje experiencial, aprendizaje basado en problemas y en la investigacin, hasta llegar a las actuales tcnicas instruccionales constructivistas. Entre los hallazgos empricos que apoyaran la instruccin guiada, se encontraran el que los estudiantes que aprenden ciencia bajo mtodos de descubrimiento puro y mnima retroalimentacin a menudo se frustran y se pierden, y su confusin lleva a errores conceptuales (ej. Brown & Campione, 1994, citado en Kirschner et al, 2006), y que los comienzos en falso que son comunes a este tipo de aprendizaje lo hacen ms ineficiente( ej. Carlson, Lundy, & Schneider, 1992, , citado en Kirschner et al, 2006). Moreno (2004, citado en Kirschner et al, 2006) concluye en su resea que los estudiantes aprenden ms profundamente con aprendizaje guiado que por descubrimiento y Klahr & Nigam (2004, citado en Kirschner et al, 2006) muestran en una investigacin experimental que no es mayor la capacidad de transferencia a nuevos contextos del mtodo por descubrimiento.Tuovinen & Sweller (1999, citado en Kirschner et al, 2006) encontraron que la prctica exploratoria, un tipo de aprendizaje con baja gua, produca una alta carga cognitiva y peores aprendizajes que los ejemplos guiados en los estudiantes novicios, pero no ocurra lo mismo en estudiantes expertos. Mayer(2001, citado en Kirschner et al, 2006) describe una serie de experimentos en instruccin multimedia que muestran mayor recuerdo, transferencia a largo plazo y habilidades de resolucin de problemas en la instruccin guiada que en la no guiada.El efecto de ejemplo trabajado, observado por primera vez por Sweller & Cooper (1985, citado en Kirschner et al, 2006), consiste en que los estudiantes de lgebra presentan un mejor desempeo estudiando ejemplos trabajados que resolviendo problemas. Esto se debera a que el observar un ejemplo ya realizado se dirige la atencin a los pasos especficos para resolver determinados problemas, sin sobrecargar la memoria de trabajo, lo que sera bsico para adquirir esquemas de resolucin de problemas a posteriori. En cambio, el resolver problemas directamente se saturara la memoria de trabajo al intentar buscar la solucin del problema, sin alterar necesariamente la memoria a largo. El efecto del ejemplo trabajado slo se mantiene si este es lo suficientemente simple para no sobrecargar la memoria de trabajo y cuando el aprendiz es novicio, ya que en el caso de los expertos el observar los pasos sobrecarga la memoria de trabajo ms que buscar una solucin ya conocida, en el denominado efecto de reversin del experto (Kalyuga, Ayres, Chandler, & Sweller, 2003, citado en Kirschner et al, 2006).Posteriormente, se presentan resultados de la efectividad para distintos enfoque de gua mnima. En general, el aprendizaje con baja gua mostrara peores resultados que el guiado para estudiantes de pre-grado en temas de ingeniera, tecnologa, ciencia y matemticas (Klahr and Nigam, 2004, citado en Kirschner et al, 2006), en estudiantes de high school en ciencia y matemticas (Gollub, Berthanthal, Labov & Curtis , 2003, citado en Kirschner et al, 2006), y en estudiantes de escuela elemental y secundaria en matemticas (Kilpatrick, Swafford & Findell, 2001, citado en Kirschner et al, 2006). La misma ventaja de los mtodos guiados se observara en la enseanza de Medicina, donde el mtodo basado en problemas tendra impactos negativos, como puntajes menores en exmenes estandarizados, ausencia de diferencias en la eleccin de residentes y ms horas de estudio diario, as como ms pruebas innecesarias realizadas a los pacientes(Albanese and Mitchell, 1993, citado en Kirschner et al, 2006), adems de ser ms costoso que el mtodo tradicional (Colliver , 2000, citado en Kirschner et al, 2006). Con respecto a la calidad de aprendizaje, el aprendizaje basado en problemas provoca dificultades para separar los conceptos bsicos de las situaciones concretas, llevando a explicaciones menos coherentes y con ms errores ( Patel, Groen, and Norman, 1993, citado en Kirschner et al, 2006), as como a dificultades para generar un pensamiento experto basado en los datos, manteniendo un pensamiento basado en hiptesis, debido a las dificultades para filtrar la informacin irrelevante (Elstein, 1994, citado en Kirschner et al, 2006) El aprendizaje experiencial en el trabajo (Kolb, 1971, citado en Kirschner et al, 2006) , se sustentara en un proceso de tres etapas: accin, aprendizaje de resultados concretos y aprendizaje de patrn general. Incluira, adems, la presencia de estilos de aprendizaje que influenciaran la manera en que los estudiantes aprenderan. El meta-anlisis de Iliff (1994, citado Kirschner et al, 2006) mostrara que ni el mtodo ni el instrumento para medir estilos seran efectivos.La hiptesis que las caractersticas individuales tendra un efecto moderador en el tipo de aprendizaje estara apoyado en la investigacin de interaccin aptitud-tratamiento, entregando apoyo al efecto de reversin del experto, el cual seala que los mtodos aptos para los novicios, con alta gua, no son apropiados para los expertos, que aprovechan mejor mtodos de baja gua (Kyllonen and Lajoie, 2003, citado en Kirschner et al, 2006). En la resea de Clark (1989, citado en Kirschner et al, 2006) se muestra que en diversos experimentos los alumnos novicios bajo situaciones de poca gua muestran peores puntajes en los post-test que en los pre-test, siendo an ms preocupante que los novicios, ante la eleccin, prefieren mtodos con menos gua que con alta gua (Clark, 1982, citado en Kirschner et al, 2006).

ARGUMENTOS A FAVOR DEL APRENDIZAJE BASADO EN PROBLEMAS Y EL APRENDIZAJE BASADO EN LA INVESTIGACIN

Hmelo-Silver, Golan & Chinn (2007) sealan que las dos principales fallas del argumento de Kischner et al (2006) son el unir distintos enfoques bajo la etiqueta de instruccin de gua baja, siendo que a su parecer, al menos el aprendizaje basado en la investigacin (ABI) y en aprendizaje basado en el problema(ABP) no seran de baja gua, ya que proveen de mucho apoyo y andamiaje a los estudiantes, y el entregar un inadecuado sustento emprico a sus dichos, ya que habra evidencia sobre aprendizajes ms profundos y ganancias relevantes en las pruebas estandarizadas en alumnos que siguen instruccin ABI y ABP.Hmelo-Silver et al. (2007) concuerdan con Kischner et al (2006) en que el supuesto que los estudiantes deben afrontar los problemas de una manera experiencial y con poca gua es errneo, pero no incluyen dentro de estos modelos al ABI y al ABP. Los autores definen ABP como el aprendizaje en que los estudiantes aprenden contenidos, estrategias y habilidades de auto-aprendizaje a travs de la resolucin de problemas colaborativas, reflexionando en sus experiencias e investigando por su cuenta. En ABI, los estudiantes aprenden contenidos y habilidades propios de la disciplina (generalmente cientficas), realizando investigaciones. Ambos mtodos se basan en problemas relevantes, en el aprendizaje colaborativo, en dar sentido a la experiencia y en comunicar sus resultados, siendo el profesor un actor fundamental en facilitar el proceso y entregar conocimiento del rea bajo demanda. Si bien ambos mtodos se distinguen por sus orgenes, en la prctica los ambientes en que se desarrollan son muy similares, por lo que los autores los consideran como sinnimos.Se argumenta que el ABI y el ABP no son de gua mnima, porque proveen de abundante apoyo. En primer lugar, se ofrece instruccin directa en el momento en que los los estudiantes lo requieren, en la forma de una mini-leccin, promoviendo la construccin del conocimiento de una forma que lo haga relevante a posteriori (Edelson, 2001, citado en Hmelo-Silver et al., 2007). En segundo lugar, se provee de andamiaje, entendido como el apoyo para realizar actividades que de otro modo estaran fuera de las posibilidades del alumno, haciendo estas tareas complejas accesibles y manejables por ste. Esto permitira que el alumno reflexionase sobre la tarea, hiciera sentido de lo que est realizando y adquiera habilidades para resolver problemas, ensendoseles cmo se debe hacer la tarea y por qu (Hmelo-Silver, 2006, citado en Hmelo-Silver et al., 2007). El andamiaje permitira: (a) reducir la carga cognitiva de los alumnos, (b) proporcionara gua por parte de expertos y (c) ayudara al estudiante a adquirir las formas de actuar y pensar de la disciplina. Considerando la cantidad de apoyo que proveen estos mtodos, los autores sealan que no ven diferencia entre los mtodos de instruccin guiada y los ABI y ABP, por lo que no son aplicables los resultados negativos de los mtodos con baja gua.La gua del experto, entendida como la entrega de conocimientos directas, se puede entregar tanto como modelado por parte del instructor, como en clases en formato multimedia, cuando los estudiantes lo requieren. En trminos de la reduccin de la carga cognitiva, el ABI y el ABP se caracterizaran por el uso de plantillas para guiar el proceso de forma rutinaria, entregando formas predecibles para pasar de una actividad a otra, establecer normas sociales y utilizar recursos. Debido a que la rutina se automatiza, libera recursos cognitivos. Adems de las plantillas, se estructura la situacin de tal manera de focalizar al alumno en los asuntos importantes, mediante la organizacin de las tareas y de los recursos disponibles.Las formas de actuar y pensar disciplinar se estructuran como acciones de modelado, entrenamiento y preguntas directas, dirigidas a aclarar el pensamiento del alumno. Tambin las actividades pueden considerar momentos para declarar explcitamente el proceso de pensamiento, as como la presentacin de modelos de razonamiento disciplinar.Hmelo-Silver et al.(2007) sealan que la decisin de Kischner et al (2006) de considerar como resultados vlidos slo los cambios conceptuales y procedimentales en los alumnos refleja una visin limitada del aprendizaje, ya que este tambin incluye la adquisicin de habilidades para el pensamiento flexible, y al adquisicin de habilidades para aprender toda la vida y adaptarse a su entorno. De todas maneras, el ABP y el ABI presentaran resultados superiores tambin en medidas tradicionales.Con respecto a las investigaciones reseadas por Kischner et al (2006), se habra omitido un meta-anlisis realizado por Vernon & Blake (1993, citado en Hmelo-Silver et al., 2007), que mostrara mejores resultados en conocimientos clnicos en estudiantes con ABP. En un meta-anlisis ms reciente, de Dochy, Segers, Van den Bossche & Gijbels (2003, citado en Hmelo-Silver et al., 2007), no se encontrara diferencias en pruebas de conocimiento declarativo, pero si en conocimiento de aplicacin. Adems, se cuestionan los resultados de los estudios que muestran dificultades para generar un pensamiento experto, particularmente enfocndose en la relevancia del razonamiento basado en hiptesis por sobre el basado en los datos.Con respecto a investigaciones fuera del mbito mdico, el ABP mostrara resultados positivos en estudiantes de pedagoga (Derry et al., 2006, citado en Hmelo-Silver et al., 2007), en estudiantes de MBA en trminos de capacidad de integracin de contenidos (Capon and Kuhn, 2004, citado en Hmelo-Silver et al., 2007) y en estudiantes de secundaria en la cantidad de conocimientos adquiridos (Mergendoller, Maxwell & Bellisimo, 2006, citado en Hmelo-Silver et al., 2007). Adems de las medidas tradicionales, el ABP desarrollara habilidades de razonamiento, de problemas y de auto-regulacin.Sobre el ABI existira menos evidencia basada en experimentos controlados, pero la que hay mostrara efectos importantes, particularmente la reduccin de la brecha en desempeo de los jvenes en desventaja (Geier et al., en prensa, citado en Hmelo-Silver et al., 2007) y en aumentar la motivacin, el compromiso y la orientacin a metas en este tipo de poblacin (Lynch et al., 2005, citado en Hmelo-Silver et al., 2007).Finalmente, se cuestiona el aserto de Kischner et al (2006) de que la preferencia por los mtodos basados en la investigacin habran provocado el cambio de foco de la enseanza de contenidos a la enseanza de procedimientos. En primer lugar, el cambio se habra producido por la preocupacin de que los estudiantes entendieran tanto la naturaleza del proceso cientfico, as como de estrategias de investigacin. En segundo lugar, la enseanza basada en los problemas promueve el aprendizaje profundo tanto de conocimiento como de las prcticas relacionadas.Se sostiene que los conceptos y teoras deben ser aprendidas en el contexto de las prcticas de la disciplina. Debido a que los estudiantes necesitan conceptualizar el entendimiento cientfico como til, significativo e interconectado, el aprendizaje que los estudiantes deben tener de este aprendizaje debe ser similar al contexto de uso.REFLEXIN.

Al concluir la lectura de los textos, queda en evidencia que la discusin entre las posturas instructivistas y las de baja gua presenta una fuerte carga ideolgica, en el sentido de reflejar creencias profundas sobre lo que se entiende es el proceso de aprendizaje y cules son sus fines, sustentando en posiciones ontolgicas y epistemlogicas no siempre explicitadas.Kischner et al (2006) ofrecen una explicacin terica sustentada en el modelo de procesamiento de la informacin, especficamente en las teora de la memoria y de la carga cognitiva. Esta opcin da cuenta de un paradigma individualista, as como en la preferencia por resultados 'objetivos', lo que hace entender su preferencia por entender el aprendizaje como adquisicin de conocimientos y habilidades disciplinares. Fuera de la discusin, queda el logro de objetivos motivacionales o afectivos, as como desde una perspectiva ms amplia la posibilidad de ensear para la adaptacin o la crtica de los contenidos curriculares. Una inconsistencia importante del argumento de Kischner et al (2006) de que los mtodos con baja gua no funcionan es la declaracin que en los estudiantes expertos se obtienen mejores resultados bajo situaciones menos estructuradas. Este hecho, que los mismo autores declaran como suficientemente corroborado, basta para limitar sus afirmaciones a la poblacin de alumnos noveles, siendo apropiada as, por lo menos potencialmente, la instruccin con baja gua para alumnos con mayor experiencia y motivacin.El esfuerzo de Hmelo-Silver et al.(2007) por responder a las crticas de Kischner et al (2006) tiene dos focos. Por un lado, mantenindose dentro de la argumentacin de Kischner y sus colegas, trata de desligar al APB y al API de la clasificacin de enfoques de baja gua, haciendo no pertinente la mayora de las investigaciones que muestran los efectos negativos de los enfoques con baja direccionalidad, centrndose entonces en la cantidad y tipo de gua que ofrecen eL APB y el API, as como en la evidencia emprica que sustenta la efectividad de estos mtodos. Por otro, lo que es ms interesante, trata de mostrar lo limitado de la forma de entender el proceso de enseanza/aprendizaje de Kischner et al, dando cuenta de los diversos tipos de objetivos pedaggicos que persiguen el APB y el API, aparte del aprendizaje de contenidos y habilidades, que seran concordantes con las reformas curriculares ms amplias surgidas a partir de los aos 50, que enfocan su atencin no slo en los resultados de la ciencia, sino en la enseanza del proceso de la ciencia.Considerando que en general la defensa de Hmelo-Silver et al.(2007) logra su objetivo, creo que es dbil en trminos de defender la necesidad de ensear los conocimientos y habilidades que resultan del desarrollo cientfico, usando los mtodos de la investigacin cientfica. Entendiendo que las habilidades para razonar, criticar, argumentar y buscar sentido en los hechos son relevantes para todas las personas, en particular en contextos de rpido cambio social, el que la forma ms eficaz y eficiente de hacerlo sea a travs de la prctica del mtodo de investigacin cientfica, que requiere como dice Kischner et al (2006) de una gran cantidad de conocimientos disciplinarios integrados por efecto de la prctica, es a lo menos discutible. No es lo mismo la investigacin cientfica real que un mtodo didctico que utilice aspectos de esta forma de conocer, y es importante investigar que aspectos se deben mantener, modificar o de plano eliminar, para lograr un mejor proceso pedaggico.

REFERENCIAS.

Hmelo-Silver, C., Golan, R., & Chinn, C. (2007). Scaffolding and Achievement in Problem-Based and Inquiry Learning: A Response to Kirschner, Sweller, and Clark (2006). Educational Psychologist, 42 (2), 99-107.Kischner, P., Sweller, J. & Clark, R. (2006). Why Minimal Guidance During Instruction Does Not Work: An Analysis of the Failure of Constructivist, Discovery, Problem-Based, Experiential, and Inquiry- Based Teaching. Educational Psychologist, 41 (2), 75-86.