¿Qué es el Aprendizaje Activo?
El aprendizaje significativo en el salón de clase depende de una rica interacción entre el educador, quien diseña la instrucción y desarrolla el contenido, y el estudiante, quien debe procesar señales sensoriales, codificar, almacenar y recuperar tal información y conectarla a conceptos ya conocidos. Los instructores necesitan estar informados sobre las mejores prácticas en educación, y equipados para guiar a los estudiantes hacia los mejores métodos para hacer su aprendizaje duradero. Las estrategias del aprendizaje activo hacen participar a los estudiantes en su propio proceso de aprendizaje. En su influyente reporte “Aprendizaje Activo: Creando Emoción en el Salón de Clase”, los autores Bonwell y Eison definen aprendizaje activo como “actividades instruccionales que involucran a los estudiantes en hacer cosas y pensar sobre lo que hacen.”(6) Características clave de las estrategias de aprendizaje activo incluyen el uso de un pensamiento más complejo y de la metacognición por el estudiante.(6) Podría, por lo tanto, argumentarse que una definición amplia de aprendizaje activo abarca prácticas que ya hemos cubierto en artículos previos, como el espaciado, el entrelazado y las estrategias basadas en la recuperación.
Aunque existen características que solapan entre los métodos de aprendizaje activo y las evaluaciones formativas (usadas para evaluar la comprensión de los estudiantes), el aprendizaje activo involucra a los participantes haciéndolos participar dinámicamente con el contenido que están aprendiendo (de forma opuesta a escuchar pasivamente una clase o leer un libro) con el objetivo de construir nuevo conocimiento o habilidades.(7) De forma simple, el aprendizaje activo puede definirse como “los esfuerzos de los estudiantes para activamente construir su conocimiento.”(2) La teoría constructivista del aprendizaje, desarrollada por Piaget y otros, afirma que los estudiantes deben conectar nuevo aprendizaje a su modelo mental actual, conocido como esquema (ver la imagen inferior).(8,9)
Ilustración de cómo se forman los esquemas y cómo las técnicas de aprendizaje activo pueden afectar al proceso de aprendizaje desde una perspectiva neurocientífica (Lecturio)
Los esquemas se asocian con la memoria a largo plazo y se cree que están involucrados en la organización de información, recuerdos y experiencias.(3,4,10) Si nueva información contradice el modelo mental de un estudiante, se requieren modificaciones del esquema antes de que se pueda lograr la comprensión.(3,11) Los esquemas son, por lo tanto, extremadamente importantes en el aprendizaje porque permiten que nueva información se conecte a material aprendido previamente.(3,12) El aprendizaje activo está involucrado en los procesos neuronales duales de consolidación (formar y fortalecer nuevos enlaces neuronales) y reconsolidación (remodelar o deshacerse de enlaces neuronales no usados).(3,13) El aprendizaje es, por ende, un proceso interminable de modificación de esquemas, involucrando consolidación y reconsolidación.(13)
Active learning techniques can serve as scaffolds to help modify and enhance student schemas, resulting in learned content Las técnicas de aprendizaje activo pueden servir como andamios para ayudar a modificar y mejorar los esquemas de los estudiantes, resultando en mayor facilidad para que el contenido aprendido sea recuperado y para que el aprendizaje sea más duradero.(3,14) Los investigadores han identificado la importancia del andamiaje para los aprendices en el contexto de la zona de desarrollo proximal de Vygotsky: Las estrategias de andamiaje diseñadas por los educadores pueden ayudar a guiar a los estudiantes desde un área donde el soporte y guía en cuanto al contenido son necesarios para la meta de la competencia de este contenido.(15)
Si el dominio de temas y un esquema más desarrollado son los distintivos del dominio, ¿cuáles son algunas estrategias específicas a emplear para conducir a los aprendices hacia estos objetivos?(14) Existen muchos métodos diferentes que, según los expertos en educación, caen en la categoría de aprendizaje activo. En este artículo, nos centraremos en tres métodos que creemos son especialmente importantes en la educación médica: elaboración, generación y reflexión.
Elaboración
La elaboración es una estrategia de aprendizaje activo que involucra la mejora de la información del alumno para que sea recordada. Estas amplificaciones, o elaboraciones, pueden formarse por el alumno mediante la creación de una inferencia, imagen, comparación, ilustración o un resumen general que requiera esfuerzo. Este proceso empeñoso e intencional está en línea con el concepto de la “dificultad deseable”, introducido en uno de nuestros artículos previos, acorde al cual un nivel preciso de dificultad es requerido para y conduce al aprendizaje.(16,17) De esta forma, la elaboración es parte del proceso de codificación del aprendizaje.(18) Por ejemplo, se le podría pedir a los estudiantes que amplíen sobre un tema respondiendo preguntas de “cómo” y “por qué”. Este proceso de interpretar y embellecer la información mejora el desarrollo de esquemas mediante la conexión de nuevos contenidos a contenido establecido en la memoria a largo plazo.(19)
Por ejemplo, la severidad de la enfermedad COVID-19 se asocia con hipoxia. Al preguntar “cómo” y “por qué” esta asociación fue hecha, el alumno podría entonces comprender que los mecanismos que contribuyen a la severidad de la enfermedad incluyen: mayor ventilación del espacio muerto secundaria a inflamación endotelial y microtrombos, una mayor barrera de difusión secundaria a alveolitis y edema pulmonar, y a una formación de una derivación derecho-izquierda secundaria a atelectasis, lo que se relaciona con mayor edema y fibrosis a largo plazo. Aunque el recordar la hipoxia como síntoma de COVID-19 es relativamente simple, los esquemas de los estudiantes se desarrollan a un nivel mucho más granular a través de la elaboración.
Ilustración de cómo un proceso de pensamiento elaborativo apoya la construcción de esquemas y la retención de conocimientos en la educación de profesiones de la salud (Lecturio)
Generación
Este método de aprendizaje activo implica que el alumno genere una solución a un problema o defina un concepto por sí mismo, en lugar de que se le proporcione esa información de forma pasiva, lo que se ha demostrado que mejora el recuerdo de la información.(20,21) El aprendizaje experimental se considera un tipo de efecto generativo, ya que los propios alumnos participan en el aprendizaje práctico, y se ha comprobado que ambos enfoques mejoran el rendimiento.(22) Incluso tareas tan sencillas como que un alumno intente explicar un nuevo material antes de aprenderlo formalmente o que intente resolver un reto antes de completarlo en una clase dirigida por el profesor son ejemplos del método de generación, que mejora los resultados del aprendizaje.(3,4)
Una aplicación común de esta estrategia es la descripción de la sintomatología de las enfermedades. Por ejemplo, pedir a los alumnos que generen las manifestaciones de las lesiones neurovasculares de la columna vertebral basándose en los conocimientos previos existentes sobre anatomía y/o fisiología del sistema neurovascular sería más efectivo que una simple explicación o lista.
Reflexión
La reflexión consiste en hacer una pausa intencionada para que el cerebro tenga tiempo de contemplar las observaciones y las experiencias, considerar las posibles interpretaciones y sintetizar el significado y el contexto. Implica la metacognición, es decir, pensar sobre el pensamiento.(11) Este ejercicio mental se convierte entonces en parte del proceso de aprendizaje, que puede «informar sobre futuras formas de pensar y acciones».(23) Dado que la reflexión supone un esfuerzo para el aprendiz, también se clasifica como un enfoque de aprendizaje activo.
Esta estrategia de aprendizaje activo, en particular, se basa en los modelos de reflexión, un grupo de teorías del aprendizaje. Schön divide la reflexión en «reflexión sobre el aprendizaje» y «reflexión en el aprendizaje». La primera se lleva a cabo después de que se produzca el aprendizaje y la segunda durante el proceso de aprendizaje.(24) La reflexión sobre el aprendizaje ayuda a los estudiantes a encontrar mejores formas de estudiar y comprender los conocimientos que acaban de adquirir, mientras que la reflexión en el aprendizaje es utilizada habitualmente por los educadores para mejorar el aprendizaje mediante la facilitación de la reflexión de los estudiantes sobre sus experiencias.(25)
Si bien una estrategia de aprendizaje activo hace hincapié en el papel del alumno en la experiencia de aprendizaje, comienza con un instructor que piensa y planifica el diseño de andamios educativos atractivos que incluyen tareas de elaboración, generación y reflexión. ¿Merece la pena el esfuerzo del instructor? Sí, las pruebas que se exponen a continuación respaldan la aplicación de los métodos de aprendizaje activo y hacen que merezca la pena que los educadores innovadores los tengan en cuenta.
Evidencia a Favor de las Estrategias de Aprendizaje Activo
Existen pruebas sólidas y de larga data de que la enseñanza solo mediante conferencias no es un método de instrucción efectivo, a menos que incluya un componente de aprendizaje activo.(3,4,26) Los análisis muestran que los estudiantes universitarios de cursos de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM, por sus siglas en inglés) que participaban en cursos predominantemente basados en conferencias tenían 1,5 veces más probabilidades de reprobar sus exámenes que los estudiantes que estaban en cursos que incorporaban el aprendizaje activo.(5) Existe evidencia de que el aprendizaje activo puede disminuir la brecha de rendimiento para los estudiantes de entornos desfavorecidos. Haak et al. examinaron a estudiantes universitarios en un curso de biología y descubrieron que el uso de estrategias de aprendizaje activo en el salón de clase a diario y semanalmente mejoraba el rendimiento de todos los estudiantes y aumentaba significativamente el rendimiento entre los alumnos desfavorecidos.(27)
Aunque los científicos no han dilucidado completamente los mecanismos que subyacen al éxito de las prácticas de aprendizaje activo, existen pruebas convincentes de que el aprendizaje activo disminuye la carga cognitiva y mejora la retención en la memoria a largo plazo.(3,4,10,12,28)
Evidencia a favor de la efectividad de la elaboración
La efectividad de la elaboración como estrategia de aprendizaje activo se atribuye a que los alumnos generan múltiples pistas para la recuperación y añaden nuevas capas de significado a los conceptos ya conocidos.(4,29) En un estudio reciente, la memoria a largo plazo mejoró cuando los participantes elaboraron oraciones embelleciéndolas.(30) En otro estudio, los participantes que estudiaron ejemplos ilustrativos de conceptos mejoraron su aprendizaje en comparación con los que estudiaron definiciones.(31) Un estudio destacó el éxito de exigir la elaboración a los alumnos de medicina que la utilizaron para volver a estudiar un concepto cuando los métodos de recuperación iniciales fallaron.(32) La elaboración es, por tanto, un método prometedor que el educador innovador puede emplear, entre otras estrategias de aprendizaje activo.
Evidencia a favor de la efectividad de la generación
Brown et al. caracterizan el efecto de generación como «hacer que la mente sea más receptiva al nuevo aprendizaje»(4) Cuando un estudiante intenta generar su propia pregunta y luego responderla, resolver un problema sin ayuda o añadir una oración con sus propias palabras, se produce una mejor retención que si solo se lee el material o se proveen las soluciones.(4,33,34) El efecto de generación mejora la retención cuando el alumno produce activamente el material durante el proceso de codificación, y se ha demostrado que el uso de la generación es especialmente efectivo para los alumnos de edad universitaria.(33,35)
Evidencia a favor de la efectividad de la reflexión
La reflexión es un ejercicio que implica la metacognición. Los alumnos tienen que pensar en su aprendizaje antes, durante y después de la lección, de modo que las futuras interacciones con los conceptos considerados tengan más probabilidades de estar informadas por las experiencias anteriores.(36) En un estudio centrado en personal de empresas, los investigadores descubrieron que los empleados que dedicaban 15 minutos a reflexionar sobre las lecciones aprendidas durante su jornada tenían un 23% más de rendimiento en su trabajo que los empleados que no reflexionaban.(37) La experta en educación Daisy Christodoulou promueve la idea de que «recordamos lo que pensamos» y anima a los educadores a anticipar en la planificación de sus lecciones lo que los alumnos pensarían.(28)
In a summary on the power of reflection in medical training, one researcher stated that it is “the path from superficial to deep learning.”(38) A recent analysis looking at the effect of reflection found it to be a “powerful motivating tool that En un resumen sobre el poder de la reflexión en la formación médica, un investigador afirmó que es «el camino que lleva del aprendizaje superficial al profundo»(38) Un análisis reciente que analizaba el efecto de la reflexión descubrió que es una «poderosa herramienta de motivación que mejora el crecimiento personal de los médicos» y descubrió que la práctica de la autorreflexión reforzaba el vínculo entre los conocimientos médicos fundamentales y la experiencia previa con los pacientes para mejorar «la pericia y el dominio del diagnóstico» (véase la figura siguiente). (39) Los investigadores en educación médica han señalado que el uso de la reflexión por parte de los proveedores de servicios médicos es una forma efectiva de mejorar el aprendizaje de temas complejos, las actitudes y la comodidad con las situaciones médicas difíciles, y debería ser una práctica profesional de por vida.(36,38) Se necesita más investigación para explorar el impacto de la reflexión en los resultados de los pacientes.
La autorreflexión produce una mayor pericia diagnóstica en los médicos que practican la reflexión en comparación con los que no lo hacen(39)
Por Qué el Aprendizaje Activo Funciona
Evidencia de la ciencia cognitiva
Las técnicas de aprendizaje activo de elaboración, generación y reflexión ayudan a integrar la nueva información en el conocimiento existente haciendo que los alumnos amplíen su pensamiento y establezcan más conexiones cognitivas.(3,4,11) Hay pruebas de que los métodos de aprendizaje activo promueven el aprendizaje entre todos los alumnos y, por lo tanto, el uso de métodos de aprendizaje activo puede considerarse una práctica de enseñanza inclusiva.(27) Los investigadores que examinaron la brecha de rendimiento entre géneros en una clase de física introductoria descubrieron que el uso de técnicas de aprendizaje activo beneficiaba a todos los estudiantes y que la brecha de género para las alumnas se eliminaba.(40)
While ongoing cognitive research will continue to shed light on the reasons for the success achieved through active lA medida que las investigaciones cognitivas en curso sigan esclareciendo las razones del éxito obtenido mediante el aprendizaje activo, ya existen pruebas que apoyan la premisa de que la articulación de explicaciones escritas u orales por uno mismo, un compañero o un profesor mejora el «aprendizaje significativo y la retención».(1)
Evidencia de la neurociencia
Una posible explicación de por qué el aprendizaje activo tiene beneficios educativos se basa en el concepto de reestructuración de esquemas, como se explica en la introducción de este artículo. Los investigadores creen que los esquemas están asociados a redes neuronales establecidas a través de múltiples exposiciones a contenidos similares que se ven afectados por la cronología y la jerarquía. Estos esquemas son adaptables y pueden inducir una conectividad neuronal cruzada.(3,41) Se cree que un esquema bien desarrollado ayuda al neocórtex a consolidar la memoria, lo que sirve para mejorar la recuperación del almacenamiento de la memoria a largo plazo.(3,12,42)
En un estudio en el que se analizaron las bases neuronales de la estrategia de aprendizaje activo de la generación, los participantes utilizaron pistas de fragmentos de palabras que se autogeneraron en pares de sinónimos durante el proceso de codificación, y esto aumentó el reconocimiento de la memoria por encima de la lectura común. Los investigadores analizaron las imágenes captadas por resonancia magnética funcional durante el esfuerzo generativo y, a partir de ellas, observaron una amplia participación de la red neuronal en el neocórtex asociada al proceso de aprendizaje activo y plantearon la hipótesis de que se trataba del efecto fisiológico de generación (véase la imagen inferior). La condición generativa produjo una tasa de éxito que fue un 22% mayor que la de los elementos de solo lectura. Además, cuando los investigadores analizaron solo los pares de palabras para los que los participantes se calificaron a sí mismos como de alta confianza para una identificación exitosa, el rendimiento fue aún mejor: un 32% de reconocimiento de los pares de palabras. Los científicos concluyeron que lo que estaban visualizando con la resonancia magnética era el «sustrato neuronal subyacente al efecto de generación».(43) El uso de la resonancia magnética para analizar los efectos de otros métodos de aprendizaje activo podría hacer avanzar la comprensión neurocientífica de estos procesos.
El esfuerzo generativo produce una mayor precisión de reconocimiento que la simple lectura (izquierda) y provoca una mayor participación de la red neuronal en ciertas partes del cerebro cuando se evalúa mediante imágenes de RMNf (derecha)(43) Acierto = identificación precisa; HC = alta confianza
Aplicaciones Prácticas del Aprendizaje Activo en la Educación Médica
Aplicación en el salón de clase
Mientras que todas las estrategias de aprendizaje activo están diseñadas para involucrar a los estudiantes en su propio proceso de aprendizaje, los educadores médicos se enfrentan a desafíos en el desarrollo de material complejo en entornos de aprendizaje que no siempre son propicios para centrarse en pedagogías innovadoras. Sin embargo, los estudios han demostrado que los educadores médicos que invierten en la participación intencional de los estudiantes a través de tareas dinámicas y de esfuerzo pueden mejorar los resultados del aprendizaje, mejorar el recuerdo y aumentar la retención de conocimientos.(44) Mejor aún, el cambio de las prácticas de aprendizaje pasivo a los métodos de aprendizaje activo puede adaptarse a los módulos de enseñanza existentes sin pérdida de contenido médico.(44) Por ejemplo, los educadores pueden hacer una pausa durante las clases y plantear preguntas elaborativas, generativas o reflexivas para que los estudiantes se comprometan, encargar a los estudiantes un trabajo de un minuto sobre el tema o plantear una pregunta de reflexión en voz alta que pueda responderse oralmente o por escrito.(45) Estas actividades de aprendizaje activo demuestran cómo las estrategias de aprendizaje activo para el desarrollo de esquemas de los estudiantes son apropiadas para las salones de clase de educación médica.
El enfoque de la clase invertida, el aprendizaje basado en problemas y el aprendizaje en equipo son aplicaciones habituales del aprendizaje activo. Sin embargo, su aplicación no está tan extendida, debido a la falta de familiaridad de los instructores con ellos, así como al mayor tiempo de preparación que se requiere para ponerlos en práctica con éxito.(46) Esto representa una barrera que tanto las instituciones como los educadores deben superar para crear un entorno de aprendizaje más efectivo para sus estudiantes.
Implantación del e-learning
La utilización de encuestas es una forma eficaz de introducir el aprendizaje activo en un formato de instrucción directa más tradicional. Los estudiantes pueden ser encuestados durante una pausa en un video o una clase presencial, o los instructores pueden utilizar clickers o encuestas en línea para involucrar a los estudiantes de manera activa.
Los estudiantes pueden trabajar en línea de forma individual o participar en el aprendizaje cooperativo mediante el uso de parejas o grupos de aprendizaje activo, como en una tarea de equipo, para elaborar una reconstrucción de la secuencia (por ejemplo, los pasos de la prescripción del antibiótico de elección para la infección de la herida), generar un apéndice a un sumario de la enfermedad (por ejemplo, el resumen de los conocimientos de un clínico sobre una enfermedad), o incluso reflexionar sobre un estudio de caso de un proceso de admisión de pacientes para ingresos hospitalarios por COVID-19, a través de un foro de discusión u otra herramienta de colaboración en línea.
Los enfoques de aprendizaje electrónico basados en plataformas también pueden ser una vía a explorar en este sentido. Consideramos que la mejor manera de lograrlo es un enfoque integrador que aumente los modelos potenciales y existentes de aplicación del aprendizaje activo con la tecnología. Por ejemplo, un enfoque basado en una plataforma permitiría asignar fácilmente contenidos seleccionados a los estudiantes, asegurando que sean capaces de aprender un concepto de forma independiente. Podrían surgir avisos automatizados de generación o elaboración a lo largo del material de aprendizaje para apoyar el proceso de aprendizaje e integrar técnicas de aprendizaje activo sin esfuerzo adicional por parte del educador. Los recordatorios automatizados para reflexionar sobre el contenido aprendido podrían apoyar la implementación de procesos de reflexión en el recorrido académico del alumno. Por último, el uso de un enfoque basado en una plataforma, combinado con aplicaciones de videoconferencia en línea, puede ayudar a garantizar que se produzcan debates, procesos de reflexión y pensamiento elaborativo adecuados con la facilitación del educador.
Recomendaciones
La perspectiva del educador
- Pedir a los alumnos que se explayen respondiendo a preguntas de «cómo» y «por qué» ayuda a relacionar los nuevos conceptos con los más antiguos, potenciando el desarrollo de esquemas.
- El uso de la reflexión establece una práctica profesional metacognitiva y mejora el pensamiento diagnóstico en los proveedores de servicios médicos.
- Proporcionar tareas de estrategia de aprendizaje activo antes, durante o después de las clases o de las tareas de lectura es una forma sencilla de incorporar la elaboración, la generación y la reflexión sin necesidad de realizar grandes cambios en el plan de estudios.
- La combinación de métodos de aprendizaje activo en el salón de clase y en línea es una práctica potente para implementar pedagogías impactantes.
La perspectiva de los estudiantes
- Al comprender la ciencia cognitiva que respalda la efectividad de los enfoques de aprendizaje activo en el aula, los estudiantes serán más propensos a utilizarlos en su beneficio.
- Los estudiantes pueden crear hojas de resumen o mapas conceptuales autogenerando definiciones de temas para la nueva materia e incorporándolos al material previamente aprendido.
- Hay que animar a los alumnos a que aprovechen cualquier oportunidad para elaborar o ampliar la información que se lee o se presenta en clase, ya que mejorará su aprendizaje.
- Al crear tiempo para la reflexión intencionada de los contenidos o las prácticas aprendidas, los estudiantes establecerán un hábito valioso para el aprendizaje médico de por vida.
- El uso de plataformas en línea por parte de los estudiantes puede ayudar a deshacerse de la reticencia a hacer un esfuerzo adicional para establecer técnicas de estudio basadas en la evidencia. La asignación de una plataforma en línea adecuada como herramienta de estudio también puede ayudar a reducir la implementación subóptima de las técnicas de aprendizaje activo.
Conclusión
Aunque se reconocen los retos que supone hacer participar a los estudiantes en su propia búsqueda de adquisición de conocimientos, se ha demostrado que las técnicas de aprendizaje activo mejoran el desarrollo de esquemas y la recuperación y retención de información. La elaboración, la generación y la reflexión pueden actuar como una base sólida para el objetivo del aprendizaje duradero. Los educadores de las profesiones de la salud deberían estar atentos al creciente conjunto de evidencia de su efectividad, y esforzarse por aplicar estos métodos de aprendizaje en sus planes de estudio.
Auto-Examen
(Por favor seleccione todas las opciones que correspondan)
1. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta en relación con el aprendizaje activo?
a. Fomenta el uso de las habilidades de pensamiento de orden superior por parte de los estudiantes.
b. Las clases magistrales no tienen la capacidad de facilitar el aprendizaje activo.
c. Se ve reforzado por la participación activa físicamente de los estudiantes.
d. Ayuda a los estudiantes a conectar la nueva información con conocimientos existentes.
2. ¿Cuáles de las siguientes opciones están correctamente emparejadas?
a. Generación: hacer preguntas sobre el «cómo» y el «por qué» para obtener una comprensión más profunda
b. Elaboración: profundizar en los conceptos para llenar las lagunas de conocimiento
c. Reflexión: tomarse el tiempo para contemplar las observaciones y experiencias
d. Esquemas: representaciones mentales a corto plazo de información, recuerdos o experiencias
3. Se ha demostrado que la reflexión:
a. Mejora la motivación y facilita el crecimiento personal
b. Mejora los conocimientos de diagnóstico
c. Mejora el rendimiento de los estudiantes
d. Mejora los resultados de los pacientes
4. ¿Cuáles de las siguientes son aplicaciones del aprendizaje activo?
a. Aprendizaje en equipo
b. Clase invertida (flipped classroom)
c. Preguntas socráticas
d. Recuperación espaciada
Respuestas: (1) a,d. (2) b,c. (3) a,b,c. (4) a,b,c,d.
