“La percepción de la forma marca el inicio de la formación del concepto”. Esta idea del psicólogo y filósofo alemán Rudolf Arnheim, para quien todo pensamiento es de naturaleza perceptual, da origen al concepto de pensamiento visual que analizamos en una primera entrega aquí a través de un artículo de Palma J. Longo. Es a partir de éste que se ha desarrollado una nueva estrategia de representación del conocimiento y aprendizaje metacognitivo: las redes de pensamiento visual, cuyo uso en la enseñanza científica mejora notablemente las habilidades de los alumnos para la resolución de problemas.

Madrid, 4 de abril de 2019. La estrategia de organización del conocimiento que proponen las redes de pensamiento visual (VTN, por sus siglas en inglés) se encuadra en la línea de trabajo de las ciencias del conocimiento que defiende que la forma en la que se procesa la información es la responsable de su persistencia en la memoria. En este sentido, cuanto más profundamente procesemos la información, a través de imágenes, asociaciones de ideas o representaciones mentales, más fácilmente la recordaremos. 

Las VTN introducen un nuevo método basado en la creación de etiquetas visuales o unidades de conocimiento, generalmente nombres o ideas aisladas, que se refieren a un concepto y sirven a los alumnos como referencia para codificar o estructurar las experiencias y conocimientos que adquieren en el proceso de aprendizaje. Estas etiquetas están relacionadas entre sí, dando lugar a una estructura integral coherente que el estudiante controla de forma autónoma en todo momento sin la intervención del profesor. 

Para conocer hasta qué punto el uso de estrategias de VTN puede mejorar el proceso de aprendizaje en comparación con otras metodologías de organización del conocimiento empleadas, Palma J. Longo, profesora adjunta de Biología en la Universidad de Massachusetts Dartmouth (Estados Unidos); O. Roger Anderson, profesor y jefe del Departamento de Matemáticas, Ciencia y Tecnología en la Universidad de Columbia, en Nueva York (Estados Unidos),  y Paul Wicht, profesor de Ciencias en el Byram Hills High School en Armonk, Nueva York (Estados Unidos)  llevaron a cabo una investigación con un grupo de estudiantes de noveno grado de Ciencias de la Tierra. 

Las Ciencias de la Tierra como test

Los 56 alumnos participantes, de entre 13 y 15 años de edad y siendo 34 de sexo femenino y 22 del masculino, se distribuyeron al azar en tres clases: en dos se utilizó el método VTN (grupo experimental) y en la otra (grupo control) se empleó un método de estrategias de escritura para expresar su comprensión de un conjunto de conceptos. El objetivo era que representaran los conocimientos adquiridos a lo largo del curso académico al terminar las tres principales unidades temáticas (la tierra en el espacio, la atmósfera y la tierra sólida/historia de la tierra) en forma de diagrama sobre un papel, utilizando lápices de colores o un bolígrafo negro. 

Ambos grupos recibieron el mismo listado de conceptos a representar (con términos como “eclipse”, “latitud”, “energía solar” o “solsticio de verano”), y al experimental, además, se le dio la opción de reflejar o “codificar” estos conceptos de cuatro formas distintas: etiquetas conceptuales en blanco y negro, etiquetas conceptuales en color, etiquetas en blanco y negro con símbolos o dibujos, y etiquetas en color con símbolos o dibujos. El siguiente paso fue conectar las etiquetas entre sí mediante líneas y otros puntos de unión para representar las relaciones que se establecían entre ellas, creando una red o diagrama   

Para analizar los resultados se utilizó el AGI/INSTA (American Geological Institute/National Science Teachers Association Earth Science Examination), un test desarrollado por la Asociación Nacional de Profesores de Ciencias en Estados Unidos  considerado como la herramienta más precisa para evaluar los conocimientos sobre la tierra y el espacio en los estudiantes de entre noveno y 12º grado. 

Los datos obtenidos reflejaron una relación causal muy significativa entre la mejora en el aprendizaje de las Ciencias de la Tierra y la utilización de las redes de pensamiento visual, especialmente en cuanto a la habilidad de resolución de problemas de los alumnos, que fue superior en todos los que usaron las VTN  frente a los que siguieron el método de escritura. En concreto, del 26% frente al 12%.

Además, los resultados pusieron de manifiesto la importancia de utilizar el color en esta metodología, un dato importante dado que hasta ahora ningún estudio había incorporado esta característica como elemento a valorar en relación con el aprendizaje y el rendimiento de los estudiantes. Así, se comprobó que las mejoras respecto a la capacidad resolutiva de problemas eran más significativas en aquellos que  habían optado por el color en la elaboración de sus diagramas, y, dentro de estos, en los que tenían mayores aptitudes para el razonamiento abstracto y también en aquellos menos dotados para establecer relaciones espaciales. 

Diferencias de género y cuestiones abiertas

Para los autores, otro aspecto a destacar fue el efecto del uso del color en la mejora de la capacidad de resolución de problemas de las estudiantes femeninas, que, además, mostraron más predisposición a usar este modelo de etiquetas que sus compañeros masculinos. De acuerdo con Longo y su equipo, investigaciones futuras deberían estudiar más a fondo este resultado, ya que “un análisis comparativo de las diferencias observadas en el desarrollo de la construcción de las redes entre hombres y mujeres podría aportar nuevas evidencias sobre la naturaleza diferencial de la construcción del conocimiento según el género”. 

Los resultados confirmaron que las VTN son un activo útil para el alumno, que le permite representar, organizar y revisar el conocimiento científico que aprende de forma autónoma, facilitando que se haga cargo de su propio aprendizaje. Además, las VTN mejoran la capacidad de resolución de problemas, un efecto que es más determinante cuando, insisten los autores, se emplea el color. El estudio demuestra asimismo cómo las VTN incitan a los alumnos a elegir colores significativos y representaciones simbólicas para elaborar su imagen mental de los conceptos científicos que aprenden. 

En la misma línea, Longo apunta la importancia de ofrecer a los estudiantes distintas alternativas o formas de integrar su pensamiento, como puedan ser las mencionadas VTN, a la hora de configurar y estructurar el conocimiento científico. En el aula conviene contemplar la aplicación de experiencias sensoriales multimodales de aprendizaje. Quedan abiertas cuestiones como si estos resultados serían extrapolables en el caso de usar el ordenador en vez de hacer los diagramas a mano y sobre la integración de estos hallazgos a la luz de las teorías actuales del aprendizaje metacognitivo de la neurobiología y las ciencias neurocognitivas y como parte de estrategias instruccionales.

Como broche, Longo destaca la teoría ENACT-AC o de activación de la codificación del cíngulo anterior, constituyendo este una especie de collar formado alrededor del cuerpo calloso que parece jugar un rol determinante para ciertas funciones cognitivas racionales, entre las que se hallan la toma de decisiones y la anticipación de premio o la inhibición verbal. Para saber más sobre este asunto, tendrás que esperar a nuestra segunda entrega sobre pensamiento visual y resolución de problemas. ¡Estate atento! 

Referencia

Longo P, Anderson R, Wicht P. Visual Thinking Networwing Promotes Problem Solving Achievement for 9th Grade Earth Science Estudents. Electronic Journal of Science Education (September 2002) Vol. 7 No. 1:1-51