Figura 1.  Pirámide de conocimientos.

Hace unos años, en un artículo publicado en la Revista Iberoamericana de Educación, comentábamos las grandes dificultades que muchos estudiantes de ciencias naturales e ingeniería confrontan en el estudio de la Física. Nos preocupaba el hecho de que, al intercambiar con otros colegas profesores de diferentes especialidades, aparecían criterios generalizados acerca del continuo aumento de la cantidad de estudiantes que no logran aprender suficiente Física en los últimos años.

Atribuíamos esta situación a que muchos les falta base para comprender y asimilar determinados temas de estudio. Unas veces la culpa recae sobre la carencia generalizada de conocimientos elementales de Matemáticas; otras, a la ausencia de conceptos básicos de Física o de Química, y en otras más se menciona la total ausencia del estudio individual. Los textos oficiales del curso casi nunca se tocan, y muchos estudiantes consideran que es obligación del profesor explicarlo todo, hasta en sus mínimos detalles. (Incluyendo lo que debiera ser conocido de cursos anteriores). 

Por otra parte, el autoestudio también necesita de los conocimientos previos, de otra forma el libro se convierte en algo inalcanzable para el estudiante.

La pirámide de conocimientos de la figura 1 representa la realidad de que tanto la Física como las Matemáticas inciden notablemente en las restantes Ciencias Naturales e Ingenierías.  Por ejemplo, para comprender lo esencial de un enlace químico, del movimiento de precesión de la tierra en su órbita, de comportamiento de las barreras de potencial en las membranas celulares o de la distribución de esfuerzos en cualquier edificación, resulta indispensable poseer conocimientos bastante extensos de Física y de Matemáticas. Por eso estas dos ciencias básicas, por regla general, son objeto de especial atención en cualquier sistema educacional. 

Cuando se habla de matemáticas no nos referimos a las superiores, sino a aspectos básicos como el despeje de fórmulas sencillas o las expresiones elementales de la geometría. Las fórmulas de la superficie, el perímetro o el volumen de las figuras geométricas regulares son algo problemático para muchos, así como la trigonometría. El álgebra vectorial es muchas veces un gran misterio –y no solo en los primeros años de las especialidades. 

No hay dudas que el problema de la falta de base existe y no ha mejorado (más bien ha empeorado), en los últimos cinco años. Las causas pueden ser muy variadas, y este breve comentario no pretende ni con mucho exponerlas; tampoco pretende sentar pautas o dar preferencia a alguno de los muchos modelos pedagógicos que existen. Sólo pretende llamar la atención sobre una de las posibles causas que, en opinión del autor, viene incidiendo desde hace mucho tiempo en el problema.

Por otra parte, pudieran existir otras con un peso aún mayor. Por ejemplo, la falta de discusión y transparencia en algunos modelos educativos, junto a la ausencia de intercambios entre la masa profesoral de los diversos niveles de enseñanza, que no facilita la comprensión del por qué de esta carencia de conocimientos básicos. Por lo general los problemas no se discuten por quienes los enfrentan a diario en la base; ni siquiera se mencionan hasta que se desbordan en extensión. Y a veces ni se analizan abiertamente y se aceptan las responsabilidades por la situación creada. 

Ausubel y los tipos de aprendizaje
David Paul Ausubel, (1918-2008) psicólogo nacido en Nueva York, creador de la teoría del aprendizaje significativo y uno de los fundadores de las modernas teorías constructivistas del aprendizaje, estableció una clara distinción entre dos diferentes tipos: uno es el denominado aprendizaje significativo; el otro, el aprendizaje mecánico. Estos conceptos contrapuestos son hoy día aceptados por todas las tendencias del constructivismo. 

Según la enciclopedia Encarta, “…para muchos autores, el constructivismo constituye ya un consenso casi generalizado entre psicólogos, filósofos y educadores. Responde a una concepción según la cual el aprendizaje tiene lugar cuando las personas ‘construyen’ sus ideas sobre su medio físico, social o cultural”. De alguna manera, este criterio recuerda el conocido concepto materialista de que ‘el ser social determina la conciencia social’ (aunque no todos los constructivistas son materialistas).

En su libro Psicología educativa: un punto de vista cognoscitivo, Ausubel escribe: “Un aprendizaje es significativo cuando los contenidos son relacionados de modo no arbitrario y sustancial (y no al pie de la letra) con lo que el estudiante ya sabe. Por relación sustancial y no arbitraria se debe entender que las ideas se relacionan con algún aspecto existente específicamente relevante de la estructura cognoscitiva del alumno, como una imagen, un símbolo ya significativo, un concepto o una proposición.”

Por el contrario, el aprendizaje mecánico se produce de tal forma que la nueva información es almacenada de forma arbitraria, sin interactuar con conocimientos pre-existentes.  Un ejemplo muy concreto es el aprendizaje memorístico de fórmulas en Física; la nueva información es incorporada a la estructura cognitiva de manera literal y arbitraria, puesto que consta de puras asociaciones casuales para el estudiante. Según Ausubel; "…el alumno carece de conocimientos previos relevantes y necesarios para hacer que la tarea de aprendizaje sea potencialmente significativa.”

De esta manera, la teoría de Ausubel concibe el aprendizaje como un proceso de construcción de nuevos conocimientos a partir de los adquiridos antes, y no como un simple copiado de contenidos. Por ejemplo, la proposición: “en todos los casos en que un cuerpo sea acelerado es necesario que actúe una fuerza externa sobre él para producir la aceleración”, tiene significado psicológico sólo para los individuos que ya poseen algún grado de conocimientos acerca de los conceptos de aceleración, masa y fuerza. 

Diversos autores coinciden en el aspecto, no menos importante, de que en el aprendizaje mecánico la retención de los conocimientos es mucho menor, al no estar el nuevo conocimiento relacionado en lo esencial a los anteriores. Y un último punto a considerar es que resultará imposible para el estudiante utilizar el nuevo conocimiento de forma original o innovadora, pues no lo ha interiorizado. Las diferencias esenciales entre el aprendizaje mecánico y el significativo se resumen en el siguiente esquema:

                    

 

 

La teoría de Ausubel no establece una diferencia del tipo ‘sí o no’ entre el aprendizaje significativo y el mecánico. Más bien considera una gradación continua, donde el aprendizaje significativo y el mecánico se encuentran en los extremos de la escala. El desplazamiento hacia uno u otro extremo está determinado por los conocimientos previos del estudiante (ver figura 2).  La importancia vital atribuida por Ausubel a los conocimientos previos queda resumida de la siguiente manera:

“Si tuviese que reducir toda la psicología educativa a un solo principio, enunciaría este: El factor más importante que influye en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe. Averígüese esto y enséñese consecuentemente”.

Lo anterior parece ser válido para cualquier tipo de aprendizaje, con independencia de la edad, nivel de enseñanza u otras consideraciones.

 

 

Figura 2.  Gradación del aprendizaje según Ausubel

Algo que Ausubel no dice, pero que se desprende de lo anterior, es que el aprendizaje mecánico es altamente acumulativo, similar a una especie de reacción en cadena. Un nuevo conocimiento adquirido de manera mecánica, y que a su vez sea necesario para la obtención de otros conocimientos, conducirá sin remedio a la adquisición también mecánica de esos otros conocimientos. 

En la Física, donde tanto la dependencia de conocimientos matemáticos previos como el grado de interrelación y concatenación entre sus diversos conceptos y leyes son altísimos, esta conclusión es de una importancia extraordinaria. 

Las etapas saltadas o no completadas, pero ya superadas en el transcurso del proceso docente educativo serán muy difíciles –por no decir imposibles– de recuperar. Aunque sólo sea por el hecho de que el estudiante está muy ocupado tratando de adquirir los conocimientos novedosos que corresponden al nivel de enseñanza donde se encuentra en ese momento.

Llamar las cosas por su nombre
Un pre-requisito para comenzar a resolver un problema es identificarlo y, desde luego, llamar las cosas por su verdadero nombre.

Si por algún motivo en determinado nivel educacional se omite la transmisión al estudiante de los conocimientos indispensables para vencer etapas posteriores (programas inadecuados, políticas educativas erróneas) o si por alguna otra razón (paternalismo, fraudes, promocionismo) el estudiante logra vencer niveles educativos sin estar de veras preparado para ello, el porcentaje de conocimientos adquiridos de forma mecánica se incrementará drásticamente. Como la adquisición de conocimientos mecánicos es acumulativa, a partir de determinados límites esta situación debe conducir a cualquier estudiante normal –siempre hay excepciones- a la incapacidad generalizada para adquirir nuevos conocimientos significativos y, finalmente, al fracaso académico.

La posibilidad alterna es la de graduar un profesional con capacidades muy limitadas, con pobre retención de muchos de sus conocimientos e incapaz de utilizar esos conocimientos de forma novedosa o innovadora, con importantes perjuicios tanto para la persona individual como para la sociedad.

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