Neurociencia y Educación De la investigación a la práctica docente Dr. Hernán J. Aldana Marcos [email protected] Facultad de Cs. Exactas y Naturales Facultad de Cs. de la Salud ¿Por qué? Falta de motivación Uso de celulares Distracción Apatía Ausencias Ya no sabemos qué hacer para llamar la atención de nuestros alumnos Casi sin darnos cuenta, hemos estado prestando más atención a lo que tenemos que hacer nosotros para enseñar (preparar clases, explicar, examinar) que lo que tienen que hacer los alumnos para aprender Males de la modernidad Inmediatez de plazos Densidad de contenidos OBJETIVOS DE LA JORNADA ¿Qué es la neuroeducación? ¿Cómo aprende el cuerpo? ¿Conocer algunas claves para enseñar y aprender en el aula teniendo en cuenta el potencial del cerebro? ¿Cuál sería la justificación neurocientífica de estas claves? Menos es mejor que mucho y rápido NEUROEDUCACIÓN Uniendo las neurociencia y la educación en la búsqueda del desarrollo humano NEUROCIENCIA Estructura y función del cerebro PEDAGOGÍA Aprendizaje PSICOLOGÍA Conductas y procesos mentales NEUROEDUCACIÓN 1 3 5 Misión Comprender los mecanismos del aprendizaje y la memoria 2 4 Conocer los efectos de la genética, el medio ambiente, la emoción, y la edad en el aprendizaje Transformar las estrategias educativas para permitirnos diseñar programas que optimicen el aprendizaje para las personas de todas las edades y necesidades Capacitar a los educadores - Neuromitos Conocer, detectar y reparar en forma temprana los trastornos del aprendizaje ¿Cómo se estudia la función cerebral? • La resonancia magnética nuclear (RMN)- 1980 ¿Cómo se estudia la función cerebral? • La resonancia magnética nuclear (RMN)- 1980 Tractografía Tractografía Cómo aprende cuerpo ¿Cuál son las funciones del cerebro? El sistema nervioso esta preparado para funcionar en tres modos Aferente sensitivo Procesamiento Análisis Retención Descarte 3 Este proceso nos permite detectar si el estímulo aferente es nuevo, conocido, peligroso, raro, inútil, llamativo, indiferente, etc. A partir de aquí decidimos si nos interesa (atención) o no, si lo vamos a intentar retener en la memoria para un futuro (aprender) o si lo vamos a dejar y olvidar para siempre. Eferente Motor Respuesta APE - sobrevivir La mente humana es un mecanismo de supervivencia y la razón es solamente una de sus diversas técnicas ¿Cómo el cerebro intenta sobrevivir? El cerebro es, básicamente, una máquina predictiva encaminada a reducir la incertidumbre del entorno Tendemos a recordar perfectamente todo lo relacionado con la supervivencia en ese entorno Sin embargo, hay mucho más para aprender que no nos queda tan fácilmente APRENDIZAJE Acción y efecto de aprender •Conocimientos •Habilidades •Actitudes •valores CONDICIONES CAMBIANTES Implica construir •El aprendizaje es el proceso por el cual los y reconstruir organismos modifican su conducta para adaptarse a las condiciones cambiantes del medio que los rodea Si uno aprende, significa que la información se guardó en su memoria y que puede ser evocada en el momento oportuno Pero… ¿Cuántos tipos de memorias hay? Procedural Prospectiva y retrospectiva Imprimación Condicionamiento Hábitos Ganglios basales Cortezas motoras Tálamo Otras cortezas Cerebelo Tronco Cerebelo Amígdala Hipocampo Corteza tronco Memorias de trabajo Memorias de corto, intermedio o largo plazo Memoria emocional ¿Por qué será que no podemos almacenar todo lo que queremos? El saber Lo que no El ambiente ocupa se usa… cambia lugar Viaje al centro del tejido nervioso SINAPSIS APRENDIZAJE Teoría de Hebb (1950) Según Hebb, aprendemos si formamos nuevas conexiones sinápticas entre neuronas “El Aprendizaje es una nueva relación que se crea entre neuronas y recordar es mantener esa relación socialmente activa Información entrante Aprendizaje conecta nuevas neuronas Recuerdo: potencia la conexión entre las 3 Engramas Trazas mnémicas ESPINAS DENDRITICAS Los contactos funcionales entre las neuronas y entre las neuronas u otras células efectoras se llaman: sinapsis 2 dendritas filmadas en vivo durante 8 días ¿Por qué será que no podemos almacenar todo lo que queremos? El saber ocupa lugar Eleanor A. Maguire y col. 2006 •Corteza parietal posterior ¿Cómo convencemos al cerebro que la información es importante? Hay 10 Claves 0 Todas las claves se asocian a la atención La atención nos ayuda a memorizar los acontecimientos intensificando la experiencia que tenemos de ellos Todas las claves se asocian a la atención La atención nos ayuda a memorizar los acontecimientos intensificando la experiencia que tenemos de ellos Todas las claves se asocian a la atención La atención nos ayuda a memorizar los acontecimientos intensificando la experiencia que tenemos de ellos Atención Es inquieta y compleja: • A cambios bruscos del exterior Sistema activador reticular ascendente • Íntimamente asociada a la memoria de trabajo • Se asocia A una meta interna del lóbulo frontal. Control inhibitorio. Selección SARA SARA Caminar mientras enseñamos Campanas o golpes en el pizarrón Diferentes tonos de voz Chistes Moverse en las clases Pedirles a los alumnos que se pongan de pie Llevarlos un rato afuera Componer rituales de movimiento Mirarlos a los ojos Jamás apagar la luz, ni mucha calefacción, ni mucha comodidad •Íntimamente asociada a la Memoria de trabajo: • Bucle fonológico: repaso articulatorio, almacenamiento transitorio del material verbal, mantiene el habla interna que esta implicada en la memoria a corto plazo • Agenda visuoespacial: mantiene y manipula imágenes • Buffer episódico: Se combinan la información fonológica y visual con la información de la memoria de largo plazo creando una representación multimodal y temporal de la situación actual • Ejecutivo central: se activa ante una situación novedosa por lo que se precisa poner en acción procesos ejecutivos de anticipación, selección de objetivos, planificación y monitorización Lóbulo frontal Motivación Intencionalidad - Toma de decisiones Planificación hacia el futuro Autocontrol Flexibilidad del pensamiento Intuición de nuestro mundo mental y el de los otros Empatía Libre elección Juicio Identidad Comunicación y conductas socialesMoral y ética Proyectos futuros Dynamic mapping of human cortical development during childhood through early adulthood PNAS 2004 Lóbulo frontal Lóbulo Frontal Motivación Intencionalidad - Toma de decisiones Planificación hacia el futuro Autocontrol Flexibilidad del pensamiento Intuición de nuestro mundo mental y el de los otros Empatía Libre elección Juicio Identidad Comunicación y conductas socialesMoral y ética Proyectos futuros Dynamic mapping of human cortical development during childhood through early adulthood PNAS 2004 Comienzo del aprendizaje Haciéndola muy ra llamativa y novedosa enseñanza innovadora métodos y temas poco frecuentes para la estudiantes sobrevivir La novedad fuera de lugar “Engañando da al Cerebro” “etiquetado conductual” 1676 Participantes (edades 7 a 9 años) PLos One Junio 2013 La memoria verbal o visual puede ser mejorada mediante la experiencia de una clase novedosa de unos 20 minutos de duración, brindada una hora antes o una hora después del aprendizaje” 1676 Participantes (edades 7 a 9 años) PLos One Junio 2013 La memoria verbal o visual puede ser mejorada mediante la experiencia de una clase novedosa de unos 20 minutos de duración, brindada una hora antes o una hora después del aprendizaje” Clase novedosa de ciencia o de música Clase novedosa • Es una actividad corta (20 min.) • Nunca antes experimentada por la estudiante • Inesperada • En un lugar diferente y poco frecuentado • El profesor experto es desconocido para los estudiantes • Se alienta a los estudiantes a participar activamente Cumpliendo ra la función A-P-E ¡No hay aprendizaje sin actividad! Caminar mientras se estudia Teatralizar JUGAR Burlarse del aprendizaje Tomar nota Generar conocimiento Enseñar Usar el cuerpo para expresar ideas Realizar ejercicios aeróbicos antes de la clase Las conclusiones obtenidas a partir del análisis de 225 estudios donde se práctico el aprendizaje activo son dos: • las calificaciones de los cursos basados en aprendizaje activo son un 6 % superiores a los cursos basados en clases magistrales • el número de aprobados con aprendizaje activo es un 50 % superior a los aprobados mediante clases magistrales Las conclusiones obtenidas a partir del análisis de 225 estudios donde se práctico el aprendizaje activo son dos: • las calificaciones de los cursos basados en aprendizaje activo son un 6 % superiores a los cursos basados en clases magistrales • el número de aprobados con aprendizaje activo es un 50 % superior a los aprobados mediante clases magistrales Aprendizaje activo El cambio principal ha consistido en girar el orden natural de exposición a ejercicios primero y teoría después. •el alumno se enfrenta, en primer lugar, a un problema desconocido •obtiene resultados que no entiende •se pregunta cuál debe ser su significado y origen •se dan unas primeras explicaciones al respecto •se realizan más ejercicios que avanzan en los detalles conceptuales •se consolidan los conceptos con nuevas explicaciones y análisis • Es incomparable la facilidad de hoy en día para obtener información • De hecho, la clase magistral se podría justificar en un contexto de carencia de otros medios para adquirir información http://www.investigacionyciencia.es/blogs/fisica-y-quimica/39/posts/el-fin-de-las-clases-magistrales-12252 Más inteligentes Generación Si bien se tienen más dificultades a la hora de almacenar datos enciclopédicos, la inteligencia fluida, la resolución de problemas y el IQ en general han mejorado desde los 90. Los videojuegos entrenan capacidades cognitivas como la resolución de problemas, la flexibilidad ante situaciones nuevas, etc. Ya no es importante lo que se almacena (todo está en google), liberando recursos cognitivos para la resolución de problemas. Si tenemos en cuenta el resto de características junto a esta, nos encontramos ante una generación superdotada a la hora de resolver los problemas de este mundo. • Ahora, en cambio, es mucho más eficiente partir de la disponibilidad real de muchas y variadas fuentes de información, y trabajar lo que éstas no pueden proporcionar Mentalidad resumidora y sintetizadora Mentalidad creativa Mentalidad respetuosa Mentalidad ética •Ahí estará la verdadera función del profesor moderno ta Clave para tener éxito Si alguien quiere aprender... que escriba Tomar notas de las clases teóricas Las notas pasan a ser una especie memoria a largo plazo fuera de nuestro cuerpo Tomar nota activa mayores áreas cerebrales que escuchar pasivamente Escribir: •Síntesis •Bucle visual •Confirmación de comprensión •Profesor – alumno van juntos El profesor puede, al finalizar la clase, llevar algunas notas para ver como trabaja y sintetiza el alumno y enseñarle a hacerlo mejor ta Clave para tener éxito Efecto de generación Según el tiempo Memoria de corto plazo Días-años Memoria intermedia Seg. Memoria de largo plazo Min.-horas Efecto de generación “El aprendizaje es mejor si se puede generar la información objetivo a partir de la memoria, y no porque se lo ofrece otra persona” “No enseñar las cosas masticadas” El mejor profesor es el que enseña con la boca cerrada Efecto de generación “El aprendizaje es mejor si se puede generar la información objetivo a partir de la memoria, y no porque se lo ofrece otra persona” “No enseñar las cosas masticadas” ta Clave para tener éxito Trabajar en grupo UNA DE LAS MEJORE ACTIVIDADES Trabajar en grupo Efecto positivo de las experiencias de aprendizaje social Aumenta la motivación Disminuye el miedo y la ansiedad Libera dopamina Se ayuda a los débiles The Developing Social Brain: Implications for Education. 2011 UNA DE LAS MEJORE ACTIVIDADES Trabajar en grupo Efecto positivo de las experiencias de aprendizaje social Aumenta la motivación Disminuye el miedo y la ansiedad Libera dopamina Se ayuda a los débiles The Developing Social Brain: Implications for Education. 2011 ma Clave para tener éxito Enseñar a enseñar Enseñemos al alumno a jugar al rol de profesor y alumno El rendimiento aumenta cuando se siente la necesidad de comunicar, en forma oral o escrita a un tercero, lo que sabemos y aprendimos (involucramos emociones) va Clave para tener éxito Valorar los efectos del estrés Estrés ¿es bueno o malo? Definición: cualquier condición que perturba seriamente la homeostasis fisiológica/ psicológica de un organismo “cerebro ante un estímulo externo o interno poco conocido o no conocido” Características na Clave para tener éxito Imaginarnos la mente de nuestros alumnos Teoría de la mente Es una de las clases de capacidades cognitivas de los seres humanos Es crucial para nuestra comunicación e interacción social También es una condición sine qua non cuando la enseñanza tiene su propósito Mirarlos a los ojos La mirada a los ojos nos permite dar el primer paso a el mundo mental de alguien Teoría de la mente Queremos que las otras personas nos escuchen con atención Deseamos avisarles que tenemos algo nuevo y provechoso que enseñarles Para una correcta enseñanza el profesor debe Calcular aproximadamente el conocimiento previo del alumno Hacer suposiciones sobre lo que el estudiante ya sabe o lo que necesita que le expliquen para incrementar su nivel de comprensión Evaluar su grado de interés en la tarea Evaluar su receptividad en la enseñanza Teoría de la mente Todo esto depende del ajuste de nuestra capacidad para interpretar la mente de los demás. Los docentes y alumnos tienen papeles recíprocos. Estudiar esta relación es un desafío metodológico que se esta comenzando a abordar en la actualidad Clave para tener éxito Dormir bien Importancia del sueño La privación del sueño •Aumenta el riesgo de obesidad •Produce depresión •Aumentan los accidentes por conductores somnolientos •Disminuye el rendimiento académico Algunas soluciones • Inicio de la clases (después de las 8.30 am) • Una opción más polémica es la introducción de las siestas en el horario de la escuela. Posttraining naps • Se ha demostrado que las horas posteriores al aprendizaje son importantes los contenidos en el aula a sufrir interferencias de vigilia por las actividades de la tarde Dormir bien •Buena vigilia El que duerme bien presta atención en clase •Cuando dormimos integramos y pasamos la información a la memoria de largo plazoConsolidación nocturna •Limpieza del tejido nervioso Otros aportes de la Neuroeduación El conocimiento de cómo aprende el cerebro podría tener, y tendrá, un gran impacto en la educación •La educación ha sido objeto recientemente de varios cambios relacionados con los avances en la tecnología informática, la psicología, la neurociencia, deportes y ciencias de la nutrición Debemos transformar las estrategias educativas Los científicos han aprendido mucho sobre el aprendizaje Siguen existiendo pocos vínculos entre las investigaciones cerebrales y las políticas y prácticas educativas No hay aun una aplicación significativa en la teoría o la práctica de la educación Los profesores, tendrán que generar un cambio muy complejo “No quiero profesores que enseñen sino alumnos que aprendan” *Palabras de Gabriel Ferraté Rector de la Universidad Abierta de Cataluña Gracias! Dr. Hernán J. Aldana Marcos [email protected]