El desarrollo de las tecnologías de visualización cerebral ha permitido en los últimos años que podamos analizar el órgano responsable del aprendizaje cuando calculamos, leemos, nos emocionamos, atendemos, memorizamos, jugamos, cooperamos…
Todas ellas tareas desarrolladas por los estudiantes con frecuencia en la escuela
Estas investigaciones que provienen de la neurociencia nos están suministrando información relevante sobre el funcionamiento cerebral, especialmente cuando es complementada por la que proviene de otras disciplinas científicas. Y de ello se puede beneficiar mucho la educación.
A continuación analizamos algunas evidencias empíricas derivadas de este enfoque integrador y transdisciplinar que llamamos neuroeducación y que pueden ayudarnos a optimizar los procesos de enseñanza y aprendizaje.
¿Necesita el cerebro emocionarse para aprender?
La ciencia constituye una fuente inagotable de suministro de pruebas que está en continua evolución. A diferencia de lo que se creía años atrás, en la actualidad sabemos que nuestro cerebro está cambiando continuamente, tanto a nivel funcional como estructural.
Esta gran plasticidad nos permite aprender durante toda la vida y ello constituye un elemento motivacional indispensable y una auténtica puerta abierta a la esperanza porque sugiere que debemos esperar la mejora de todos los estudiantes sin excepción.
Cuando enseñamos a nuestros alumnos que el cerebro es plástico, que somos capaces de generar nuevas neuronas o que la inteligencia es maleable, fomentamos una mentalidad de crecimiento en el aula que está muy alejada de los pensamientos deterministas asociados a la genética.
Este tipo de creencias tienen una gran incidencia en el rendimiento académico del alumnado y podemos promoverlas generando entornos de aprendizaje en los que los estudiantes se sienten seguros y en donde se asume con naturalidad el error, elogiándolos por el esfuerzo y no por la capacidad, o generando expectativas positivas sobre su rendimiento. Y es que los estudios científicos están demostrando que el ingrediente fundamental de un proceso eficiente de enseñanza y aprendizaje es la emoción.
Sabemos que cuando se suscita una mayor curiosidad aumenta la activación de regiones vinculadas al llamado sistema de recompensa cerebral en el que interviene el neurotransmisor dopamina. La activación de este mecanismo de acción asociado a las experiencias positivas mejora la actividad del hipocampo y facilita el aprendizaje. O si se quiere, cuando aprendemos con alegría o a través de lo que nos motiva, el cerebro tratará de repetir la acción y ello permitirá consolidar mejor dicho aprendizaje.
En la práctica, como siempre ha sabido el buen profesorado, para despertar la chispa emocional del aprendizaje y luego mantener la llama del proceso, es muy útil suscitar el interés del alumnado vinculando la enseñanza al mundo real, suministrar retos adecuados, generar estrategias en el aula que conviertan al estudiante en un protagonista activo del aprendizaje, asumir un proceso constructivista del mismo que tenga en cuenta sus conocimientos previos, utilizar la evaluación formativa y fomentar la cooperación.
Y es que, tal como dice Francisco Mora, cuando se enciende la emoción se facilita la atención, un mecanismo imprescindible para la creación de conocimiento.
¿Y si me distraigo con facilidad?
La atención se ha relacionado con una variedad de aspectos que tienen que ver con el estado de activación, la selección de información y el control cognitivo. De hecho, en los últimos años los neurocientíficos han identificado tres redes atencionales (redes de alerta, de orientación y de control) vinculadas a los procesos anteriores en las que intervienen regiones cerebrales y neurotransmisores determinados.
Especialmente relevante en educación es la red de control (también llamada atención ejecutiva) porque está asociada a la autorregulación y es la que, en definitiva, permitirá al estudiante estar centrado en las tareas inhibiendo estímulos irrelevantes.
Esta importante red atencional está fuertemente vinculada a las funciones ejecutivas del cerebro, aquellas funciones cognitivas complejas que nos diferencian a los humanos de otras especies y que nos permiten planificar y tomar decisiones adecuadas.
En concreto, al control inhibitorio y a la flexibilidad cognitiva. Pues bien, los investigadores están demostrando que la atención ejecutiva puede mejorarse con programas específicos de entrenamiento cognitivo, generalmente informatizados, diseñados para fomentar la focalización atencional y la discriminación perceptual.
Pero también se están comprobando los beneficios del ejercicio físico, que analizaremos posteriormente, y del mindfulness, especialmente cuando este tipo de prácticas se integran en programas de educación socioemocional.
Al igual que ocurre con el ejercicio físico, el mindfulness constituye una estupenda forma de entrenamiento –en este caso mental– que mejora la atención ejecutiva y que ayuda a combatir el tan temido estrés crónico, uno de los grandes enemigos del desarrollo de la sede de las funciones ejecutivas del cerebro: la corteza prefrontal.
Junto a lo anterior, sabemos que la atención constituye un recurso muy limitado y, como consecuencia de ello, no podemos mantenerla de forma focalizada durante periodos de tiempo prolongados. Ello sugiere la necesidad de realizar parones durante la jornada escolar para mejorar la eficiencia cognitiva. Sin olvidar lo importante que resulta el inicio de la clase para suministrar la información más relevante porque capta más la atención del alumnado y permite recordar mejor la información (efecto de primacía).
¿Memoria sí o memoria no?
La memoria y el aprendizaje constituyen dos procesos intrínsecamente relacionados ya que vamos consolidando la información adquirida para recuperarla cuando es necesario.
Sabemos que recordamos mejor situaciones asociadas a un alto impacto emocional porque tienen un gran valor adaptativo. Pero en situaciones más normales, o menos emotivas, hacemos uso de distintos tipos de memoria activando regiones cerebrales concretas.
Por un lado, disponemos de una memoria implícita asociada a los hábitos cognitivos y motores, inconsciente y que no podemos verbalizar, en la que intervienen regiones subcorticales del cerebro. A través de la práctica y de larepetición es como aprendemos a escribir, las operaciones aritméticas básicas o a tocar un instrumento musical.
Por otra parte, disponemos de una memoria explícita que origina recuerdos conscientes sobre nuestro conocimiento del mundo y experiencias personales en la que intervienen otras regiones cerebrales: los recuerdos conscientes a corto plazo se almacenan en la corteza prefrontal y el hipocampo permite convertirlos en recuerdos duraderos que se irán almacenando en las distintas regiones corticales.
Este tipo de memorias son más flexibles y necesitan un enfoque más asociativo en el que la reflexión, la comparación y el análisis adquieren un gran protagonismo. Una forma particular de memoria explícita es la memoria de trabajo, también considerada como una de las funciones ejecutivas básicas.
Es una memoria a corto plazo que nos permite mantener y manipular información al pensar o reflexionar y que es muy importante en la resolución de problemas novedosos. Juegos como el ajedrez y disciplinas como las matemáticas o la filosofía pueden promover este tipo de memoria.
Los estudiantes suelen utilizar técnicas como el estudio repetitivo, el subrayado de textos o la memorización de palabras y conceptos de forma descontextualizada. Sin embargo, en el laboratorio se han probado otras estrategias de estudio y aprendizaje que permiten obtener mayores beneficios. Por ejemplo:
- Intentar recordar lo más significativo que se ha estudiado a través de pequeñas pruebas o cuestiones.
- Espaciar en el tiempo las sesiones de análisis y estudio, lo cual está en consonancia con la adopción de un currículo en espiral.
- Intercalar y diversificar los procedimientos de resolución en las listas de problemas o tareas en lugar de agruparlas mediante procedimientos similares.
- Reflexionar a través del autocuestionamiento o de preguntas que guían el aprendizaje. Siempre fomentando la necesaria metacognición.
¿Cuerpo sano, mente sana?
Hace tiempo que sabemos que la actividad física repercute positivamente en la salud física y emocional de las personas. Pero en los últimos años se está demostrando que:
El ejercicio regular es capaz de modificar el entorno químico y neuronal que favorece el aprendizaje
Al realizar ejercicio físico, especialmente aeróbico, se segrega la molécula BDNF que está asociada a losprocesos de plasticidad sináptica, neurogénesis o vascularización cerebral.
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 que están relacionadas con competencias académicas como las lingüísticas o aritméticas, obtienen mejores resultados que aquellos que han estado el tiempo previo a las pruebas en una situación pasiva.
También efectuar parones durante la clase, de unos pocos minutos, para realizar una actividad física de cierta intensidad puede mejorar la concentración del alumnado en las tareas posteriores.
Todo esto sugiere reconsiderar el tiempo dedicado a la actividad física en la escuela y el momento en el cual se desarrolla.
Mejor al inicio de la jornada escolar que no al final, como tradicionalmente suele hacerse.
Junto al ejercicio físico también se han comprobado los beneficios del sueño. Cuando dormimos se produce un proceso de regeneración neuronal que facilita la consolidación de las memorias e incluso la aparición de ideas creativas. Diversos estudios han demostrado que cuando no dormimos las horas necesarias disminuye nuestro desempeño en tareas de aprendizaje.
Algo que es muy relevante en la adolescencia, en donde existe un retraso en el ritmo circadiano debido a la liberación tardía de la hormona melatonina. Por ello, el inicio de la jornada escolar no es el más adecuado para realizar tareas con mayor demanda cognitiva en el caso del adolescente.
Y no podemos olvidar también la importancia de los buenos hábitos nutricionales para un buen funcionamiento cognitivo. A pesar de que el cerebro solo constituye un ínfimo porcentaje del peso corporal (el 2 %, aproximadamente), su complejidad y su trabajo incesante le hacen consumir, como mínimo, el 20 % de las necesidades energéticas corporales. Y si hay una comida que requiere el aporte necesario de nutrientes para el buen funcionamiento cerebral es el desayuno.
En definitiva, el cuerpo es más importante de lo que creíamos años atrás. Nuestros sentimientos y pensamientos repercuten en la forma de actuar, pero también nuestra forma de actuar modifica los sentimientos y los pensamientos. En el nivel neural, parece que los sistemas que intervienen en la planificación y la ejecución de las acciones también lo hacen para interpretarlas y dotarlas de significado.
¿Por qué jugar?
El juego constituye un mecanismo natural arraigado genéticamente que despierta la curiosidad, es placentero y resulta imprescindible para el aprendizaje. Nos gusta jugar porque al hacerlo se libera dopamina. Esta hace que la incertidumbre asociada al juego nos motive y que exista ese feedback tan importante que nos suministra información inmediata sobre cómo nos desenvolvemos, para ayudarnos a perseverar y seguir jugando.
En el aula podemos integrar el componente lúdico de distintas formas. Así, por ejemplo, se ha comprobado que los juegos de bloques pueden mejorar la orientación espacial, el ajedrez constituye un buen entrenamiento ejecutivo, mientras que los videojuegos de acción mejoran la agudeza visual y la atención ejecutiva.
Incluso podemos convertir la clase en una verdadera experiencia de juego a través de la gamificación de una unidad didáctica o un curso completo. Pero ello requiere identificar los objetivos de aprendizaje y crear una historia motivadora en la que vayamos integrando las dinámicas y las mecánicas asociadas al juego. Y en ese proceso, la tecnología es un recurso al servicio de los objetivos de aprendizaje.
Aunque asumimos que, en muchas ocasiones, será más fácil alcanzarlos si conectamos con la tecnología digital adecuada. De hecho, en neurociencia se han utilizado con éxito diversos programas informáticos o videojuegos para mejorar dificultades de aprendizaje, como en el caso de la dislexia (GraphoGame) y la discalculia (Number Race), o en el entrenamiento de funciones ejecutivas específicas como la memoria de trabajo (NeuroRacer).
Un principio básico de la neurociencia es que cada cerebro es único y singular por lo que intentar atender la diversidad del alumnado en el aula constituye una auténtica necesidad educativa. Las tecnologías digitales pueden ayudar mucho en ese proceso de personalización del aprendizaje.
Un ejemplo de ello lo representan enfoques como el flipped learning o similares que sacan la transmisión de información fuera de la clase y así liberan mucho tiempo de esta para que los estudiantes puedan ser protagonistas activos del aprendizaje. De esta forma el profesorado puede ser más sensible a las necesidades particulares y disponer de más tiempo para ello.
¿Creativ@ yo?
Las investigaciones en neurociencia están suministrando información relevante sobre cómo se desarrolla el proceso creativo y ello puede ayudar a desterrar muchos mitos arraigados. Por ejemplo, sabemos que el pensamiento creativo implica la cooperación entre redes cerebrales asociadas a los pensamientos espontáneos, al control cognitivo o a la recuperación de información a través de la memoria explícita. Y lo más importante es que la creatividad no es innata y que todos podemos aprender a ser más creativos.
En el aula podemos utilizar muchas estrategias que nos ayuden a fomentar la creatividad. Así pues, los problemas o tareas abiertas acostumbran al alumnado a resolverlas utilizando procedimientos menos analíticos y a dar mayor importancia a la fluidez y a la originalidad de las ideas.
Asimismo, la utilización de metodologías inductivas que proponen retos y preguntas, como en el caso del aprendizaje por indagación o el basado en problemas o proyectos, fomenta un aprendizaje activo y autónomo que favorece el pensamiento crítico y creativo. De esta forma es más fácil integrar distintas disciplinas, priorizar el aprendizaje de competencias y vincularlo a situaciones reales.
Y qué importante también es la educación artística para fomentar el pensamiento creativo. Las artes enseñan al alumnado que los problemas reales suelen tener más de una solución posible, que es necesario analizar las tareas desde diferentes perspectivas, que la imaginación es una poderosa guía en los procesos de resolución o que no siempre existen reglas definidas cuando tienen que tomar decisiones.
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. Enseñar 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 pedimos a los estudiantes que sean creativos, los primeros que deberíamos hacer el intento por serlo somos los propios docentes.
¿Competir o cooperar?
Nuestro cerebro es social. Estamos programados desde el nacimiento para interactuar con otros seres humanos y ello nos permite ir descubriendo el mundo que nos envuelve. Tras el nacimiento, a los pocos minutos, los bebés son capaces de imitar determinados gestos de sus padres.
Y con pocos meses de edad ya son capaces de evaluar a los demás en función de su conducta social y de mostrar una ayuda altruista sin que nadie les insista o alabe su comportamiento.
Por ejemplo, recogiendo y devolviendo un objeto caído. Es cierto que la socialización moldea estas conductas en los niños y que cuando llegan a los tres años, aproximadamente, se vuelven más selectivos en el proceso de prestar ayuda, pero lo que está claro es que la educación ha de contribuir a consolidar y desarrollar de forma adecuada estas habilidades sociales que nos vienen programadas de fábrica.
Cuando en el laboratorio se ha analizado el cerebro de personas cooperando, se ha comprobado que se activan regiones concretas del sistema de recompensa cerebral. Esta activación al cooperar refuerza dicho comportamiento, genera más altruismo y motiva a los participantes a resistir la tentación de buscar ventajas a corto plazo.
Y junto a esto, 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.
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 al alumnado 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. Es decir, la educación socioemocional constituye una necesidad educativa imprescindible en los tiempos actuales.
Conforme los estudiantes van adquiriendo experiencia en el trabajo cooperativo ya podrán participar en proyectos cada vez más complejos. Y los estudios sugieren que los que tienen mayor incidencia en el aprendizaje son los proyectos de aprendizaje y servicio (ApS), una propuesta educativa que consiste en aprender haciendo un servicio a la comunidad.
Así los estudiantes aprenden contenidos curriculares, a la vez que competencias sociales y emocionales imprescindibles para la vida, y se convierten en ciudadanos activos con el objetivo de mejorar la sociedad actual y futura. Se vinculan la acción, el conocimiento y los valores en un proceso en el que puede -y debe- intervenir toda la comunidad educativa, junto a la propia sociedad.
Como dice Giacomo Rizzolatti –el descubridor de las neuronas espejo– «el cerebro que actúa es un cerebro que comprende». Y como nuestro cerebro es social, cooperando todo es más fácil.
Todas las evidencias empíricas sobre estas y otras muchas cuestiones que vinculan la teoría y la práctica de la neuroeducación las puedes encontrar en el libro publicado recientemente en la plataforma Amazon: Neuroeducación en el aula. De la teoría a la práctica.
Fuente: Jesús Guillén para INED21