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| Si se quieren conseguir resultados de aprendizaje ideales, vale la pena plantearse problemas relevantes antes de aprender lo básico. ETH Zürich / Alessandro Della Bella |
Investigadores de la ETH de Zúrich han demostrado los efectos positivos del fracaso productivo en los resultados del aprendizaje. El índice de éxito de uno de los cursos más importantes de la ETH aumentó en un 20%.
Durante mucho tiempo, el paradigma dominante en la enseñanza ha sido que aprendemos mejor las cosas nuevas cuando alguien nos las explica. Primero la instrucción, luego la práctica: ésta es la fórmula educativa que se sigue aplicando hoy en día en innumerables aulas y salas de conferencias.
Investigadores de la Cátedra de Ciencias del Aprendizaje de la ETH de Zúrich han demostrado ahora que ocurre exactamente lo contrario. "Si se quiere conseguir resultados de aprendizaje ideales, es mejor plantear primero un problema que sea específicamente relevante para un tema antes de explorar los principios subyacentes", explica el profesor de la ETH Manu Kapur, autor del estudio junto con el científico postdoctoral Tanmay Sinha. La clave de este enfoque es la experiencia del fracaso productivo, una teoría conceptualizada y desarrollada por Kapur.
15 años de investigación educativa
El estudio de Sinha y Kapur es un meta-análisis de la investigación educativa de los últimos 15 años. Los autores examinaron 53 estudios con 166 análisis comparativos, todos ellos sobre la cuestión de qué estrategia de aprendizaje es más eficaz: la instrucción antes que la práctica o viceversa. El tema principal se centraba en el grado de comprensión de los conceptos de las disciplinas de matemáticas, física, química, biología y medicina por parte de los estudiantes en edad escolar y universitaria, o en su capacidad para aplicarlos con éxito. El estudio no incluyó las habilidades generales, como la capacidad de crear sentido al leer y escribir, ni los problemas de las disciplinas de humanidades y ciencias sociales.
Casi la mitad (el 45 por ciento) de los estudiantes examinados cursaban entre el 6º y el 10º curso (en la escuela secundaria) en el momento del estudio, lo que significa que tenían entre 12 y 18 años. Más de un tercio (37 por ciento) eran estudiantes universitarios, y uno de cada seis (15 por ciento) estaba todavía en la escuela primaria. Casi la mitad (43%) de los estudiantes procedían de Norteamérica, y más de una cuarta parte de Europa (26%) y Asia (28%).
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| Figura 1. Diagrama de Venn que ilustra la jerarquía de los diseños de aprendizaje PF, PS-I y PFL. Aquí representamos una categoría de diseños de preparación para el aprendizaje futuro (PFL) en la que las experiencias de creación de sentido preceden a la instrucción. Sin embargo, en términos más amplios, el PFL puede concebirse como cualquier experiencia que prepare a los estudiantes para aprender en el futuro; ese aprendizaje podría ocurrir no sólo a través de la instrucción explícita, sino también a través de la exploración, la práctica, etc. FP = fracaso productivo; PS-I = resolución de problemas seguida de instrucción. Crédito: DOI: 10.3102/00346543211019105 |
Tres veces más eficiente que un buen instructor
Los resultados han dado un vuelco a las últimas décadas de investigación educativa: todos los alumnos lograron un éxito de aprendizaje mucho mayor cuando tuvieron que resolver ejercicios y problemas antes de que se les explicaran los conceptos necesarios. Sin embargo, esto era más cierto en el caso de los estudiantes de secundaria y de grado que en el de los de primaria. Según los autores, esto puede explicarse por una combinación de factores: los alumnos de primaria suelen tener muy pocos conocimientos en un área para resolver los problemas con eficacia. Además, su razonamiento analítico y su capacidad para resolver problemas pueden ser menos maduros.
Lo que resulta especialmente sorprendente es la forma en que esto afecta a los resultados del aprendizaje: "Practicar antes de aprender la teoría es casi dos veces más eficaz que recibir un año de instrucción de un profesor excelente", explica Kapur. Además, si los alumnos fracasan "productivamente" durante la fase de práctica, sus resultados de aprendizaje son hasta tres veces mejores que los que puede conseguir un muy buen profesor en un año.
Por qué el fracaso productivo es rentable
Pero, ¿qué ocurre exactamente cuando los alumnos fracasan productivamente? Sinha y Kapur afirman que hay cuatro mecanismos en juego, que se corresponden con cuatro "As": en primer lugar, un problema debe activar tantos conocimientos relevantes como sea posible. "El fracaso productivo", dice Kapur, "requiere una cierta cantidad de conocimientos previos. Si una persona quiere resolver un problema estadístico como encontrar la desviación estándar de forma productiva, por ejemplo, debería al menos estar familiarizada con los conceptos más fundamentales, como la media." En segundo lugar, los alumnos deben reconocer el déficit entre lo que saben y lo que no saben ya; esto les hace tomar conciencia. En tercer lugar, esto les hace más receptivos a los nuevos conceptos y despierta su interés por resolver el problema, es decir, cambia su afecto, o estado psicológico.
La cuarta y última etapa consiste en que el instructor o el material didáctico ofrezcan una explicación que aplique el nuevo concepto para resolver el problema y demuestre por qué las soluciones de los alumnos no dieron en el blanco. Esto puede describirse como montaje de conocimientos. "Los resultados del aprendizaje dependen de que se enseñe de forma que todos estos cuatro mecanismos desempeñen un papel fundamental", explica Kapur. Esto es especialmente cierto cuando los estudiantes se enfrentan a problemas que pueden captar intuitivamente, pero para los que aún carecen de los conocimientos necesarios para resolver el problema, a menos que se les enseñen los nuevos conceptos.
Un 20% más de éxito en la ETH de Zúrich
Pero el equipo del profesor Kapur de la ETH fue más allá de un meta-análisis y puso a prueba su teoría directamente en uno de los mayores cursos de un año de duración que se imparten en la ETH, Álgebra Lineal, en el que se matriculan unos 650 estudiantes del Departamento de Ingeniería Mecánica y de Procesos. La estructura del curso sigue el enfoque tradicional: los conceptos se introducen en las clases y luego se aplican y exploran en los ejercicios.
Dirigido por la estudiante de doctorado Vera Baumgartner y en colaboración con el profesor de matemáticas de la ETH Norbert Hungerbühler, el equipo de Kapur creó un conjunto de tareas que los estudiantes podían intentar resolver voluntariamente antes de cinco conferencias clave cada semestre. El objetivo de los ejercicios era el fracaso productivo. Aproximadamente, el sesenta por ciento de los estudiantes aprovechó la oportunidad y completó el trabajo extra. Los resultados fueron impresionantes: históricamente, algo más de la mitad de los estudiantes (el 55%) aprobaron de media el curso. La tasa de éxito entre los estudiantes que se adelantaron productivamente a las clases fue un 20 por ciento mayor, y sus notas fueron considerablemente mejores. Para los autores, esto demuestra claramente que quienes se dedican al fracaso productivo suelen aprender más.
Fuentes, créditos y referencias:
Tanmay Sinha et al, When Problem Solving Followed by Instruction Works: Evidence for Productive Failure, Review of Educational Research (2021). DOI: 10.3102/00346543211019105