TEORIAS Y MODELOS DE APRENDIZAJE EN CIENCIAS

TEORÍAS Y MODELOS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE
MODELO CONSTRUCTIVISTA DE R. DRIVER

FASE PROPÓSITO ACTUACIÓN
ORIENTACIÓN
Despertar la atención y el interés sobre el tema. Crear un ambiente de trabajo favorable a partir de la participación y el diálogo.
Lanzar interrogantes. Adelantar las expectativas y contenidos de la unidad. Planteamiento de cuestiones, problemas, experiencias o cualquier tipo de material introductorio.

ELICITACIÓN DE IDEAS
Hacer que se expliciten las ideas previas sobre el tema.
Obtener la información a través del diálogo, grupos de discusión o pretest, seguido de puesta en común. Identificar semejanzas y diferencias sin adelantar respuestas.

REESTRUCTURACIÓN DE IDEAS

Clarificación e intercambio
Exposición a situaciones conflictivas
Construcción de nuevas ideas
Evaluación
Incorporar los conceptos y perspectivas de la Ciencia.

Reconocer las ideas de los demás y examinar críticamente las propias
Comprobar la validez de las ideas previas
Modificar, ampliar, completar o sustituir las ideas existentes
Comprobar la validez de las nuevas ideas
Despliegue de estrategias de enseñanza – aprendizaje

Explicaciones, hojas de trabajo, discusión, lecturas, diseño de experiencias, proyectos, experimentación, trabajos prácticos, manipulación de instrumentos, resolución de problemas, etc.

APLICACIÓN DE IDEAS
Reforzar las nuevas ideas en situaciones nuevas o ya conocidas.
Extensión de los conocimientos a situaciones nuevas

REVISIÓN
Tomar conciencia del propio aprendizaje y reflexionar sobre los cambios en las ideas previas
Comparación directa con las ideas explicitadas al iniciar el tema, utilizando la comparación de apuntes personales o un postest seguido de puesta en común


*Adaptado de R. Driver (1988). "Un enfoque constructivista para la enseñanza de las Ciencias". Enseñanza de las Ciencias.

TEORÍA DE LA ELABORACIÓN
Esta teoría (desarrollada principalmente por Reigeluth y Merrill, 1979-1983; Reigeluth y Rogers, 1980; Reigeluth, 1987), constituye una opción en cuanto a la forma de estructurar y organizar los contenidos de una unidad, con el propósito de conseguir una óptima adquisición, retención y transferencia de la información transmitida. Supone un refinamiento de la de la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel, en cuanto que le proporciona una vía coherente de aplicación, a la vez que flexibiliza algunos de los presupuestos más discutibles de la misma. Es por esto que la hemos tomado como referencia para estructurar la secuencia de contenidos de algunas unidades, adaptando las líneas generales de la teoría a la naturaleza del contenido a desarrollar.

Una secuencia basada en los principios de esta teoría debe tener en cuenta que los contenidos han de ordenarse de forma que los elementos más simples y generales deben ocupar el primer lugar incorporándose, de manera progresiva, los elementos más complejos y detallados. En resumen, esta teoría postula que los resultados de aprendizaje mejorarán en la medida en que la secuencia de enseñanza se aproxime a un modelo que: (1) Se presente inicialmente el contenido de una forma general, a modo de panorámica global de la unidad de estudio, y (2) Se introduzca el nivel de complejidad elegido en cada uno de los componentes de esta presentación general en sucesivas elaboraciones (niveles de elaboración).

La secuencia elaborativa requiere, al final de cada nivel de elaboración, un resumen y una síntesis: el resumen supone una revisión de los contenidos desarrollados en ese nivel, y la síntesis integra las relaciones que estos contenidos mantienen entre sí y con la secuencia general.

Los principios básicos de la teoría de la elaboración responden a la siguientes formulaciones hipotéticas:

Principio de síntesis inicial: al principio de la secuencia instructiva debe presentarse un epítome u organizador previo que sirva de estructura conceptual de anclaje de las nuevas informaciones.
Principio de elaboración gradual: los contenidos del epítome deben ser gradualmente elaborados desde lo general a los detalles.
Principio familiarizador: debe partir de un conocimiento o experiencia previa del alumno con objeto de que éste relacione lo que ha de aprender con las ideas generales que posee al respecto.
Principio de prioridad: los aspectos más importantes del epítome han de desarrollarse en primer lugar. La importancia debe establecerse teniendo en cuenta los intereses de los alumnos y la naturaleza del concreta del contenido.
Principio de tamaño óptimo: cada elaboración debe ser lo suficientemente corta como para que se puedan sintetizar los constructos desarrollados y lo suficientemente amplia coma para proporcionar el nivel de profundidad deseado.
Principio de síntesis periódica: después de cada elaboración debe proporcionarse un sintetizador, donde se promueva la relación entre los constructos que se acaban de desarrollar y para mostrar el contexto de la elaboración dentro del epítome.
Estas prescripciones para un modelo de instrucción tratan de favorecer los procesos que tienen lugar en el curso del aprendizaje significativo: la activación o creación de un marco conceptual para encajar los nuevos conocimientos (epítome u organizador previo), la diferenciación progresiva de conceptos a través de las sucesivas elaboraciones, y la recapitulación integradora que debe generarse mediante las síntesis periódicas.

El esquema básico que debe adoptar un modelo basado en la teoría de la elaboración puede ser el siguiente. En las unidades que desarrollamos en este proyecto no se rebasan los niveles de elaboración primarios.







MODELO DE APRENDIZAJE DE ROBERT GAGNÉ
Robert Gagné (1970), describió ocho tipos de aprendizaje y de condiciones necesarias para el aprendizaje. Desde el aprendizaje de señales, hasta la conducta de solución de problemas; por lo cual se le consideró una autoridad en psicología educativa. Sus ideas sirvieron de base para la profundización en esas diferentes formas de aprender, que actualmente se agrupan en tres tipos básicos de aprendizaje: declarativo, procedimental y condicional. (Paris y Cunningham, 1996, Woolfolk, 1999).

De la teoría de Gagné, nos interesa especialmente su modelo de secuencia del aprendizaje. En él se prescribe que el aprendizaje mejora cuando se pasa del manejo de las unidades conceptuales más pequeñas a las más generales e inclusivas (secuencia opuesta a la del aprendizaje significativo de Ausubel).


Conceptos más generales e inclusivos

Conceptos intermediarios

Conceptos más específicos y menos inclusivos

Como consecuencia, el material de aprendizaje deberá ir secuenciado en "jerarquías", donde se presenten los conceptos y reglas de "nivel inferior", conectándolos a los conceptos y reglas intermediarios y superiores. En este caso se parte de conceptos inclusores, de carácter particular, para construir con ellos los de mayor nivel de generalidad. En cualquier caso, esta teoría comparte con la de Ausubel los procesos básicos de producción del conocimiento: diferenciación progresiva y reconciliación integradora, quedando en segundo plano el sentido de la secuencia, dado que en ambos casos la estructura permite "ascender y descender" en el mapa conceptual.

En este sentido, la elección de este tipo de secuencia (ascendente) responderá más a la naturaleza de los contenidos de enseñanza que a la de obtener ganancias netas en los resultados de aprendizaje. En el diseño secuencial de las unidades de este proyecto se ha optado por ella cuando los elementos más particulares se pueden encajar, de una forma natural, en unidades conceptuales más amplias; como es el caso de de los temas relacionados con la ecología, donde el estudio de los seres vivos (plantas y animales del entorno próximo: conceptos específicos), nos llevará a interrogarnos sobre las relaciones con el medio (adaptaciones y cadenas tróficas: conceptos intermediarios), y a encuadrarlos dentro de espacios característicos (unidades ambientales o ecosistemas: conceptos generales o inclusivos).


"APRENDIZAJE SUSTENTABLE". MACCS
Galagovsky, 20041

Este modelo se enmarca en el contexto del aprendizaje constructivista y sostiene, por tanto, que el aprendizaje lo construye el alumno en su mente. Se centra especialmente en cómo se produce la conexión entre los conocimientos relacionados con un determinado contenido y la nueva información que ha de integrarse en dicha estructura. Se admite que el aprendiz posee una red de conocimientos pre-existentes, denominados conceptos nexo, potencialmente relacionables con la información a recibir. La existencia de estos conceptos previos ha sido ampliamente estudiado desde la perspectiva constructivista, encontrando que son ideas no pertinentes con el enfoque de la ciencia dado que, en la mayoría de los casos, son erróneas o inconsistentes, o bien se desprenden de teorías intuitivas con las que el sujeto explica el mundo que le rodea, cuando no teorías ad hoc para satisfacer la demanda del profesor2 y que, además, se muestran extraordinariamente resistentes al cambio.

En el modelo de aprendizaje sustentable, estos conceptos nexo, son explicitados por los alumnos en toda su variedad, de manera que de ellos se vaya destilando, a través de la argumentación y el diálogo, los conceptos pertinentes para la adquisición de conocimientos científicamente aceptados. Son los que el modelo denomina conceptos sostén y que han sido obtenidos por consenso de los alumnos entre sí y con su profesor. La consistencia de estos conceptos sostén será la garantía para una construcción correcta del conocimiento propio de la ciencia. A partir de esta fase inicial, el profesor podrá desplegar cualquier estrategia didáctica que sea coherente con el planteamiento constructivista.

La diferencia fundamental está en la forma en que se trata la información facilitada por los alumnos, acerca de sus conocimientos o experiencias previas y en el uso inmediato de la misma como punto de arranque del proceso instructivo. Mientras que las corrientes constructivistas, basadas en el aprendizaje significativo, intentarán cambiar las ideas previas de los alumnos (erróneas o alternativas) introduciendo la información científicamente correcta, en este modelo se intentará desarrollar los conceptos pertinentes, científicamente correctos, como punto de partida para sustentar la nueva información.

Constructivismo tradicional Constructivismo sustentable
Exploración de los conceptos previos para evaluar la diferencia entre el pensamiento de los alumnos y el punto de vista científico.
Exploración de los conceptos previos para orientar el desarrollo adecuado de aquellos que sean pertinentes para integrar la nueva información.

Se hace uso de este conocimiento para idear estrategias que permitan "combatir el error".
Se hace uso de este conocimiento para "erradicar el error" en el momento mismo en que aparece.

Se emplean estrategias para provocar el conflicto cognitivo proporcionando la información adecuada. Se da importancia a los procesos mentales que tienen lugar durante el proceso instructivo.
Se emplean estrategias para definir los conceptos sostén mediante la argumentación y el consenso. Se atiende especialmente a los procesos preparatorios de la mente para iniciar un nuevo aprendizaje.

Sus objetivos, no obstante, son más amplios que la simple sustitución de ideas. Se persigue desarrollar, cambiar, integrar las ideas existentes, discriminar con respecto a ellas o introducir otras nuevas3.
Se persigue el desarrollo e integración de ideas existentes así como la introducción de otras nuevas, superando los procesos de discriminación y cambio conceptual mediante la acción previa de definir los conceptos sostén pertinentes.


1. Galagovsky, L. R., 2004. Del aprendizaje significativo al aprendizaje sustentable. Parte 1: el modelo teórico. Enseñanza de las Ciencias, (22,2, pp. 229-238). Galagovsky, L. R., 2004. Del aprendizaje significativo al aprendizaje sustentable. Parte 2: derivaciones comunicacionales y didácticas. Enseñanza de las Ciencias (22,3, pp. 349-364).

2. Claxton, G., 1994. Educar Mentes curiosas. El reto de la Ciencia en la escuela (pp. 141). Madrid. Visor

3. Driver, R., Squires, P. R., Wood-Robinson, V. 1999. Dando sentido a la ciencia en secundaria. Investigaciones sobre las ideas de los niños. Madrid. Visor.



Implicaciones didácticas

El MACCS ofrece algunas consideraciones a tener en cuenta por todos aquellos que actúen desde una perspectiva constructivista. Tradicionalmente la exploración inicial para averiguar las ideas, teorías o experiencias previas relacionadas con el nuevo contenido, tenía como objetivo conocer la naturaleza de las mismas, a la vez que el alumno tomaba conciencia de ellas. En esta primera fase, los "errores" no eran corregidos, sino que se ideaban estrategias para introducir información y actividades que llevaran a los alumnos a querer cambiar las antiguas ideas por las nuevas, convencidos de su mayor poder explicativo. El MACCS sostiene que los aprendices no están capacitados para asumir el conflicto cognitivo entre sus propias ideas y las ideas del profesor, ya que ello supone poder procesar simultáneamente dos informaciones contradictorias entre sí. En su lugar propone la identificación consciente, por parte de los alumnos, sobre los conceptos nexo que dan significación a sus representaciones mentales incompletas o erróneas para poder resignificarlas y construir socialmente los conceptos sostén adecuados a la nueva información. Algunas implicaciones que se derivan de este planteamiento son:

Es preciso asegurar una comunicación de calidad: alumnos entre sí y con el profesor deben compartir significados en cualquiera de los lenguajes utilizados: gráfico, verbal, etc.
Generar situaciones que faciliten la toma de conciencia de los conceptos nexo disponibles en un ámbito determinado y elaborar, a partir de ellos, los conceptos sostén apropiados para procesar la nueva información.
Potenciar la argumentación entre los alumnos sobre los conceptos nexo y la forma de procesar la información, no como erróneos con respecto a la perspectiva científica sino como un acercamiento a la misma.
Idear estrategias para la construcción consciente de aprendizajes sustentables partiendo de los conceptos sostén definidos
Apoyar la idea de que el progreso en el conocimiento científico es una tarea que requiere sucesivas aproximaciones en lugar de una ruptura radical con las propias ideas o teorías.
Favorecer el análisis metacognitivo con respecto a las representaciones mentales de partida.