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METACOGNICIÓN Y ENSEÑANZA EN LA INGENIERÍA
Esteban Sefair Vera, Verónica Pasten Valenzuela
Ingeniería Civil Industrial
Facultad de Ciencias Económicas y Administrativas
Universidad de Valparaíso
Las Heras # 6 – Valparaíso
[email protected], [email protected]
RESUMEN
En el presente trabajo tiene por objetivo plantear la necesidad de incorporar estrategias
metacognitivas como herramientas didáctica para la enseñanza de la ingeniería. Se presenta una
delimitación conceptual de metacognición y una aplicación práctica desarrollada en una
asignatura de la carrera de Ingeniería Civil Industrial.
INTRODUCCIÓN
Los aportes en las últimas décadas en el ámbito de la psicología cognitiva y la educación han
modificado de manera significativa la representación tradicional que se tenía del estudiante y de
sus posibilidades de aprendizaje. Las investigaciones en las áreas de la psicológica cognitiva y
educativa están entregando información de alta relevancia para la formación de los ingenieros.
Por ejemplo, está demostrado que la adquisición de conocimiento en los estudiantes, en todos los
niveles, se produce en un proceso de interacción entre el conocimiento nuevo y el que ya poseen,
lo que nos lleva a generar una discusión sobre la aplicación de las teorías cognitivas en
educación en ingeniería y como estas pueden ser de gran utilidad a los problemas reales que
enfrenta la actividad educativa.
En este sentido, creemos que la actividad educativa vinculada a la enseñanza en ingeniería debe
actualizar sus formas de intervención a través del conocimiento e integración de acuerdo a las
nuevas tendencias, poniendo especial énfasis en las relaciones entre la adquisición del
conocimiento y las acciones de los estudiantes durante los procesos de aprendizaje. Respecto a la
adquisición del conocimiento, la psicología cognitiva ha tratado de explicar el rol fundamental de
las construcciones mentales y las interpretaciones de los individuos durante los eventos de
aprendizaje (Feldman, 2002). De esta manera, los estudiantes como aprendices parecen trabajar
en función de la información que poseen y tratan de alcanzar soluciones y explicaciones posibles
dentro de los límites de sus propios conocimientos, lo que implica, de parte de los docentes, la
necesidad de investigar y revisar los modelos de enseñanza – aprendizaje aplicados de manera de
potenciar al reflexión en los estudiantes y la capacidad de generar nuevos conocimientos.
Esto cobra aún más relevancia observando el análisis constructivista, basado en la psicología
cognitiva, según el cual las competencias a desarrollar en los futuros ingenieros se elaboran desde
las relaciones existentes entre los grupos y su entorno, además de entre las situaciones de trabajo
y la capacitación requerida. En este contexto, competencia “es la capacidad productiva de un
individuo que se define y mide en términos de desempeño en un determinado contexto laboral y
no solamente de conocimientos, habilidades o destrezas en abstracto, es decir la competencia es
la integración entre saber, saber hacer y saber ser” (Ibarra, 2000). En este enfoque ser
competente no solo significa tener capacidad para resolver problemas de manera adecuada en
términos de eficiencia y eficacia, enfoque aparentemente tradicional en ingeniería, sino que
además se debe innovar y transferir lo que sabe uniendo el saber y el saber hacer, además de
poseer un comportamiento adecuado a lo que las organizaciones y la sociedad esperan.
Si bien no lo hace de manera explícita, la CNAP recoge este espíritu de análisis cognitivo para la
construcción de los perfiles de los ingenieros con base científica haciendo alusión a las
competencias en las tres dimensiones (saber, saber hacer y saber ser) refiriéndose a ellas como
los conocimientos y la comprensión necesaria de contenidos específicos en ciencias básicas,
ciencias de la ingeniería, ingeniería aplicada y ciencias sociales y humanidades, lo que requiere
de parte del estudiante disponer de recursos cognitivos como la motivación, atención, memoria,
comprensión, entre otras. Estos recursos cognitivos y su activación dependen del tipo de material,
de la estrategia pedagógica y de la conciencia que el estudiante tenga de sus propias habilidades
cognitivas, es decir, dependen de la metacognición.
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METACOGNICIÓN Y ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
La Metacognición
Este constructo, definido genéricamente por Flavell (1979) como "cognición de la cognición", ha
sido ampliamente discutible e interpretable como el concepto mismo de cognición que, en
términos no especializados, significa "conocimiento (acción y efecto de conocer)" (RAE, 2001).
El mismo Flavell (1979) lo utiliza para referirse al hecho de que un proceso mental, un
conocimiento, se refleja sobre sí mismo, como la imagen en un espejo. Por ejemplo, el
conocimiento de que algo se sabe o no se sabe, el conocimiento de las mejores estrategias para
memorizar, de las estrategias para mantener la atención sobre algo en particular o para aprender
algo de lo leído o escuchado.
Flavell (1979) distingue, por una parte, entre conocimiento del sujeto, de la tarea y de las
estrategias y, por otra, lo que denomina experiencia metacognitiva. En 1985, desarrolló en mayor
profundidad esta diferenciación al acoger la distinción propuesta por el filósofo Ryle (1949),
entre conocimiento declarativo (saber qué) y conocimiento procedural (saber cómo). Una
distinción similar fue denominada por Baker (1991) "conocimiento" y "control o regulación". A
partir de allí, muchos investigadores comenzaron a aplicar el concepto de metacognición a otros
procesos cognitivos como la atención, la comunicación, la comprensión y la producción
lingüística. Surgieron así términos como “metatención”, “metacomunicación”,
“metacomprensión” y “metaproducción”. Por lo tanto, la metacognición implica tener una cierta
capacidad para hacer consciente el conocimiento que se posee, así como percatarse del que no se
posee, lo cual hace que sea un componente clave del pensamiento formal (González – Pienda,
1998). Este conocimiento supone, por una parte, tener información suficiente para saber como
utilizar estrategias de aprendizaje y por otra parte, saber planificar rigurosamente el aprendizaje
con el objetivo de poder aplicar adecuadamente las estrategias que uno posee (Costa, 1984).
De acuerdo al modelo desarrollado por Flavell, el control que una persona puede ejercer sobre su
propia actividad cognitiva depende de las acciones e interacciones entre los siguientes
componentes: el conocimiento metacognitivo, las experiencias metacognitivas y las estrategias
cognitivas. El conocimiento metacognitivo tiene relación, por una parte, con la capacidad de las
personas para poder desarrollar un conocimiento sobre tres aspectos de la actividad cognitiva: la
persona, la tarea y las estrategias. Y por otra, se refiere al conocimiento sobre cómo la naturaleza
y demandas de la tarea influyen sobre su ejecución y sobre su relativa dificultad (Flavell citado
en Mateos, 2001). Las experiencias metacognitivas, son experiencias que acompañan a la
actividad cognitiva, relacionadas con el proceso hacia las metas que pueden llegar a ser
interpretadas conscientemente. Por último, se deben diferenciar dos tipos de estrategias:
cognitivas y metacognitivas. Las estrategias son cognitivas cuando se emplean para hacer
progresar las actividades hacia la meta y son metacognitivas cuando su función es supervisar ese
progreso (Mateos, 2001).
El conocimiento metacognitivo desempeña un papel importante en toda clase de actividad
cognitiva y constituye, pues, la base de datos relativos a las variables persona, tarea y estrategias
que es necesario activar en los estudiantes para alcanzar las metas cognitivas. Resulta entonces
importante que los estudiantes de ingeniería conozcan, desde los primeros años de universidad,
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sus propios modelos cognitivos y que los responsables de su formación adecuen estrategias de
enseñanza – aprendizaje acorde a las capacidades cognitivas de sus propios alumnos y diseñen
propuestas educativas que estimulen la metacognición.
Se puede establecer esto ya que las actividades metacognitivas son los mecanismos
autorregulatorios que emplea el estudiante durante el intento activo de resolver problemas.
Dichos mecanismos implican ser consciente de las limitaciones de la capacidad del propio
sistema, conocer el repertorio de estrategias que posee y su uso apropiado, identificar y definir los
problemas, planificar y secuenciar las acciones necesarias para resolverlos y supervisar,
comprobar, revisar y evaluar la marcha de los planes y su efectividad. (Mateos, 2001), lo que sin
dudas redundará en estudiantes de ingeniería más activos que reactivos y con mejores
perspectivas de éxito en su formación como profesionales.
Esta autorregulación del comportamiento de los estudiantes implica que este posea también el
control activo de los recursos con los que cuenta. Los alumnos que autorregulan su aprendizaje
crean ambientes que optimizan su aprendizaje: buscan el lugar adecuado, la ayuda de otros,
nuevos recursos, etc. (Pintrich, 1995). Para que se pueda hablar de una verdadera autorregulación
en cada una de estas dimensiones, es necesario que exista la posibilidad de elección y control por
parte del sujeto. No se puede hacer inferencia acerca de la capacidad autorreguladora de los
sujetos si éstos no tienen diferentes posibilidades de acción o si no pueden controlar una
dimensión esencial de su aprendizaje, como es su aprendizaje, cómo es su propio método de
estudio. Es decir, es importante la autonomía del estudiante y que el propio estudiante ejerza
control, haga elecciones y autoinicie comportamientos y no sólo actúe en respuesta a los
requerimientos de otros. Sin duda un verdadero desafío.
Como señala González-Pienda y Núñez (1998) el énfasis en el aprendizaje se debe poner ahora
en los procesos que lo median y, sobre todo, en el papel del estudiante como activador de los
mismos. Partiendo de una concepción del estudiante como procesador activo de la información se
hace hincapié en su capacidad para dirigir y mejorar tanto los procesos cognitivos como los
motivacionales, que tienen verdadera incidencia en la calidad del aprendizaje y en el nivel de
rendimiento.
Al realizar la revisión bibliográfica, se aprecia que, principalmente a partir de los años ochenta,
aumenta el interés de los investigadores por comprender cómo las variables mencionadas se
entrelazan y repercuten en los resultados de aprendizaje. Este interés se ve potenciado por los
resultados de varios estudios en los que se comprueba, por un lado, que el entrenamiento en
estrategias cognitivas influye en variables motivacionales como la autoeficiencia, el miedo al
fracaso, la ansiedad o la motivación intrínseca y, por otro, que la motivación afecta a las
funciones cognitivas de adquisición, transferencia y utilización de conocimientos y capacidades
(González-Pienda y Núñez, 1998). Temáticas que han dado origen a una fuerte discusión, como
puede observarse en distintas carrera de ingeniería y en la educación en general, acerca de las
verdaderas formas (estrategias) en que se deberían enfrentar los procesos de formación
(aprendizaje) de los futuros ingenieros en las distintas áreas del conocimiento.
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LAS ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE
Las Estrategias de Aprendizaje son definidas como “procesos de toma de decisiones
(conscientes e intencionales) en los cuales, el estudiante elige y recupera de manera coordinada
los conocimientos que necesita para complementar una determina demanda u objetivo,
dependiendo de las características de la situación educativa en la que se produce la acción”
(Monereo, 1997). Considerando los aportes de Beltrán (1997) y González-Pienda y Núñez (1998)
las estrategias de aprendizaje se pueden clasificar de la siguiente forma:
ESTRATEGIA
Estrategias de apoyo
Motivación
Actitudes
Auto concepto
Estrategias de procesamiento
Selección
Organización
Repetición
Elaboración
DEFINICIÓN
Actúan sobre el humor o ánimo de quien aprende,
procurando desarrollar y mantener un clima cognitivo
adecuado conducente a la implantación y utilización
efectiva de las estrategias.
Conexión de las ideas capitales seleccionadas con el
fin de organizarlas en una estructura coherente.
Selección de ideas “capitales” de un texto. Entendida
como el cultivo y desarrollo de la memoria.
Creación de una idea para luego relacionarla con una
información que se está aprendiendo, con el fin de
acentuar el significado y mejorar el recuerdo de lo que se
aprende.
Estrategias de
Por ellas se decide sobre que hacer y que creer.
personalización
Necesaria para la creación de ideas nuevas.
Pensamiento reflexivo
Creatividad
Estrategias de metacognición
Es el conocimiento acerca del conocimiento y del
Atención global, selectiva y
saber, incluyendo el conocimiento de capacidades y
sostenida
limitaciones de los propios procesos del pensamiento.
Memoria
En el caso particular de la ingeniería, definida por CNAP como “una profesión orientada a la
aplicación competente de un cuerpo distintivo de conocimientos, basado en las matemáticas, las
ciencias naturales y la tecnología, integrado con la gestión empresarial, que se adquiere
mediante la educación y la formación profesional en una o más especialidades en el ámbito de la
ingeniería”, la utilización y combinación de las diferentes estrategias de aprendizaje guarda
estrecha relación con el área de conocimiento a que se refiera y del tipo de conocimiento que se
pretenda lograr en cada estudiante, lo que a su vez está vinculado al perfil profesional buscado y
al diseño curricular propio de cada institución.
A modo de ejemplo. En la Carrera de Ingeniería Civil Industrial de la Universidad de Valparaíso,
a partir del 2004, una vez que se definieron los núcleos de articulación y las competencias
específicas para cada uno de ellos (en términos del saber, saber hacer y saber ser), la asignatura
Administración de Operaciones I, ubicada en el séptimo semestre de la malla curricular, pretende
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iniciar a los estudiantes, como futuros ingenieros, en la toma de decisiones estratégicas
vinculadas al mundo de las operaciones en ingeniería. Dicho objetivo implica el conocimiento y
aplicación de una serie de contenidos relacionados, por ejemplo: matemáticas, estadística,
economía, ingeniería económica, investigación de operaciones, administración de empresas,
sistemas y tecnologías de información. Para lo cual se utilizan las siguientes estrategias de
aprendizaje:
Estrategias de apoyo
Motivación mediante visitas a empresas con informe de visitas
Actitudes de los profesores y ayudantes de la asignatura mediando para la resolución de
problemas
Reforzamiento del auto concepto mediante el uso de grupos de estudio basados en
metodologías de trabajo en equipo
Estrategias de procesamiento
Selección, búsqueda y procesamiento de tendencias globales en el mundo de las
operaciones
Repetición en base a ejercitación entregada en la ayudantías
Elaboración de un programa de simulación en base a software ARENA, con datos reales
recogidos por los mismos estudiantes
Estrategias de personalización
Se estimula el pensamiento reflexivo con base en dos trabajos de investigación relacionados
con proyecciones y propuestas de mejora implementables a filas de espera.
Uso de la creatividad en base a las propuestas del trabajo de investigación realizado y
resolución de casos de estudio
Estrategias de metacognición
Se utilizan diferentes métodos de enseñanza aprendizaje para cubrir los diferentes estilos
cognitivos
La bibliografía utilizada es amplia y va desde textos de estudio hasta artículos seleccionados
de revistas relacionadas con cada temática a desarrollar.
Control periódicos de trabajos con observaciones para su mejora
La aplicación de estas estrategias implico la planificación de la asignatura de una forma diferente
y el diseño de la evaluación correspondiente a las distintas estrategias aplicadas. Respecto a las
conductas de los estudiantes se pudo observar un alto nivel de motivación y compromiso con las
tareas planteadas. Lo que significo, por un lado, una dedicación de mayor atención de parte de los
académicos a las consultas que emergieron durante del desarrollo de las tareas para cada alumno.
Y por otro, una conducta investigativa relacionada con los contenidos de las distintas asignaturas
necesarios para enfrentar las tareas encomendadas.
CONCLUSIONES
La enseñanza de la ingeniería con base científica, en nuestro país, requiere de los futuros
profesionales el dominio de los conocimientos propios de su especialidad con altos niveles de
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competencia, lo que exige a nuestros estudiantes la disponibilidad de recursos cognitivos como la
motivación, atención, memoria y comprensión, por mencionar algunos. Estos recursos cognitivos
y su activación dependen del tipo de material, de la estrategia pedagógica y de la conciencia que
el estudiante tenga de sus propias habilidades cognitivas, es decir, de la metacognición.
El estudio de los factores que influyen en el aprendizaje y en el rendimiento de los alumnos es
uno de los temas a los que la formación docente a nivel superior está dedicando mayor atención
en el último tiempo, produciéndose ciertos cambios de enfoques respectos a los factores sobre los
que ha de incidir de manera prioritaria en el proceso educativo.
En este contexto, se puede señalar que la metacognición se convierte en una herramienta
didáctica que debemos potenciar con el objetivo de desarrollar las capacidades necesarias para
formar los ingenieros de acuerdo a los perfiles por competencias declarados. Al mismo tiempo,
tomar conciencia del proceso de interacción entre el actuar de los académicos y el proceso
cognitivo de los estudiantes tratando de comprender la dinámica de proceso de enseñanza aprendizaje en las disciplinas propias de la ingeniería.
BIBLIOGRAFÍA
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Flavell, J. (1979). Cognitive development. Engleood Cliffs,NJ. Prentice Hall.
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