Este capítulo se centra en la creación de las condiciones necesarias para que los alumnos realicen el esfuerzo necesario y sostenido para persistir en la comprensión de trabajos complejos y difíciles. Para ello, los docentes aseguran niveles adecuados de desafío, incorporan contextos significativos y conexiones con el mundo real, facilitan experiencias de primera mano, trabajan con múltiples enfoques y representaciones, y fomentan la metacognición de los alumnos. Los docentes deben considerar cuidadosamente su rol en el andamiaje y en la expansión del pensamiento de los estudiantes, así como en el fomento de la apropiación del aprendizaje.
Claves para una enseñanza de alta calidad
Resumen
El compromiso cognitivo se centra en que los alumnos realicen el esfuerzo necesario y sostenido para persistir en la comprensión de una idea compleja o en la resolución de problemas difíciles y poco estructurados.
El compromiso cognitivo de los alumnos se asocia positivamente con su rendimiento. También puede aumentar la motivación, la autoestima y el interés por el aprendizaje.
Los docentes pueden fomentar el compromiso cognitivo, recurriendo a las siguientes prácticas:
asegurar niveles adecuados de desafío
proporcionar una contextualización significativa y conexiones con el mundo real
facilitar experiencias de primera mano
trabajar con múltiples enfoques y representaciones
metacognición
En estas distintas prácticas, la complejidad de la enseñanza se concentra en la creación de oportunidades de aprendizaje en las que la totalidad de estudiantes sienta motivación y curiosidad y que, además, tengan en cuenta las diferencias en los conocimientos previos o sus intereses. Los docentes deben decidir cómo guiar el compromiso cognitivo mediante el andamiaje o la ampliación del pensamiento de los alumnos, y cuándo quieren utilizar a los alumnos como impulsores de este compromiso.
Fomentar el compromiso cognitivo de los alumnos exige también que los docentes estén muy involucrados cognitivamente. Por ejemplo, no solo deben comprobar si los alumnos están considerando múltiples enfoques de los problemas, sino también si están evaluando adecuadamente estos diferentes enfoques.
El entorno escolar en su conjunto determina la forma en que los docentes se desenvuelven en esta complejidad e implementan eficazmente las prácticas. Por ejemplo, el tamaño y la composición de las aulas, la flexibilidad de los planes de estudio o los recursos y herramientas disponibles pueden ayudar a los docentes a resguardar la participación cognitiva, mientras que las oportunidades para comprender de forma significativa a sus alumnos como individuos pueden influir en la forma en que los docentes atienden sus distintas necesidades.
El compromiso cognitivo se refiere al estado mental en el que los alumnos realizan el esfuerzo necesario, y de manera sostenida, para persistir en la comprensión de una idea compleja o en la resolución de problemas desafiantes y poco estructurados. Su valor particular radica en que ayuda a los estudiantes a desarrollar una comprensión profunda del contenido y la capacidad de aplicarla y adaptarla con flexibilidad y a nuevas situaciones o desafíos (Blumenfeld, Kempler and Krajcik, 2005[1]; Pellegrino and Hilton, 2012[2]).
El compromiso cognitivo depende de la situación en las aulas, lo que significa que no es simplemente automático, sino que se genera en una situación y en un contexto particulares. Los docentes pueden esforzarse por crear estas situaciones en las que los alumnos se comprometan cognitivamente, recurriendo a algunas prácticas básicas. Estas se articulan, creando desafíos, despertando el interés y la curiosidad, y conectando con las habilidades y conocimientos previos de los alumnos.
El impacto en los resultados de los estudiantes
Involucrar a los estudiantes en un pensamiento de orden superior es una característica importante de la calidad de la enseñanza (Creemers and Kyriakides, 2006[3]; Creemers and Kyriakides, 2013[4]; Dunlosky et al., 2013[5]; Hattie, 2012[6]). La investigación en matemáticas (Baumert et al., 2010[7]; Lipowsky et al., 2009[8]; Li et al., 2021[9]) y ciencias (Keller, Neumann and Fischer, 2017[10]; Fauth et al., 2019[11]) ha demostrado sistemáticamente que la activación cognitiva se asocia positivamente con el rendimiento de los alumnos.
Asimismo, la investigación sugiere que hay beneficios importantes también para los resultados no cognitivos, como la motivación y la autoestima de los estudiantes (Fredricks, Blumenfeld and Paris, 2004[12]). Además, cuando los estudiantes están comprometidos cognitivamente, tienden a estar más interesados (Fauth et al., 2014[13]).
Es difícil identificar el nivel de compromiso cognitivo de los alumnos. Los comportamientos observables, como mostrar atención o mover los lápices para parecer atentos a la tarea, no indican necesariamente un compromiso cognitivo. Al mismo tiempo, basarse en la participación declarada por los estudiantes, como las encuestas y entrevistas que se han utilizado a menudo, tiene sus limitaciones, ya que los recuerdos de la participación pueden diluirse con el tiempo.
Los estudiantes pueden parecer cognitivamente comprometidos con una tarea académica y, al mismo tiempo, estar desmotivados y desafectados por ella (Schmidt, Rosenberg and Beymer, 2018[14]). Sin embargo, el compromiso emocional puede conducir a mayores niveles de compromiso cognitivo al influir en la inversión de energía y esfuerzo de los estudiantes (Pekrun and Linnenbrink-Garcia, 2012[15]).
Fomentar el compromiso cognitivo de los alumnos en el aula es un proceso dinámico y continuo. En última instancia, lo que resulta atractivo puede ser diferente para cada alumno, así como cambiar a medida que los alumnos aprenden y progresan. Esto significa que debe prestarse una atención constante y cuidadosa a cómo se facilita el compromiso cognitivo en el aula. Para fomentar este compromiso, los docentes pueden utilizar prácticas como las siguientes:
asegurar niveles adecuados de desafío
proporcionar una contextualización significativa y conexiones con el mundo real
facilitar experiencias de primera mano
trabajar con múltiples enfoques y representaciones
metacognición.
Todas estas prácticas son importantes y se encuentran interconectadas, y los docentes pueden recurrir a ellas simultáneamente. Asegurar niveles adecuados de desafío es una práctica que suele estar presente a lo largo de todo el proceso de enseñanza y aprendizaje, y los docentes prestan especial atención a la carga cognitiva que suponen las actividades de aprendizaje y a su adecuación al conocimiento previo de los alumnos. Los docentes pueden recurrir a prácticas como proporcionar contextos significativos y conexiones con el mundo real, trabajar con múltiples enfoques y representaciones, y facilitar experiencias de primera mano, dependiendo del objetivo de aprendizaje. También crean de forma selectiva oportunidades para que los alumnos piensen de forma metacognitiva, lo que les permite autoevaluar el progreso de su aprendizaje y autodirigirlo hacia delante, a veces más allá de una actividad, tarea o lección concreta.
A continuación, se describen una por una estas prácticas. Cada sección presenta una definición de la práctica y otros términos asociados sobre cómo podría denominarse también; los hallazgos clave de la investigación sobre su impacto en los resultados de los estudiantes; los principales desafíos de implementación identificados por los investigadores y las escuelas en el diseño de la estructura de la actividad, la tarea o el contenido, el rol de los estudiantes y el de los docentes. Luego, se examina la complejidad que supone para los docentes comprender si los estudiantes participan cognitivamente en el aula. La sección final se basa en las ideas de los centros educativos para ofrecer una indicación sobre las complejidades de la implementación y proporciona preguntas de reflexión para líderes técnico-pedagógicos y líderes de los centros educativos.
Asegurar niveles adecuados de desafío
El nivel adecuado de desafío se refiere a las oportunidades que tienen los alumnos de realizar regularmente un trabajo exigente, reflexivo y complejo. Esto se ajusta a los objetivos de aprendizaje y está guiado por el contenido disciplinar. También se ajusta a las necesidades de los estudiantes, incluido el punto en el que se encuentran en su aprendizaje, con el fin de garantizar que todos, y no solo algunos, se vean movilizados por un trabajo exigente y desafiante que impulse su pensamiento.
Términos asociados: Contenido exigente; Pensar críticamente; Desafío intelectual; Desarrollo de conceptos; Activación cognitiva; Enseñanza ambiciosa para todos; Altas expectativas
Principales resultados de la investigación
La investigación sobre las características de una enseñanza efectiva ha identificado sistemáticamente una correlación entre la participación de los estudiantes en oportunidades de aprendizaje enriquecedoras que activan el pensamiento profundo y los resultados de aprendizaje (Coe et al., 2020[16]; Klieme, 2006[17]; Neumann, Kauertz and Fischer, 2012[18]). Del mismo modo, Chi y Wylie (2014[19]), cuyo trabajo se ha centrado en la síntesis de grandes grupos de investigaciones, incluidos estudios de laboratorio y de aula sobre la relación entre los resultados de aprendizaje y las diferentes prácticas docentes y características del aula, han argumentado que mientras mayor es el compromiso cognitivo de los estudiantes, más profunda es su comprensión del contenido.
Estos argumentos también están respaldados por estudios empíricos, como los trabajos recientes sobre la secuenciación y el andamiaje de tareas desafiantes en el aprendizaje de la programación, en los que se observaron beneficios para el aprendizaje de los estudiantes y el compromiso autodeclarado (Ma et al., 2023[20]). También destacan los trabajos sobre la inmersión de los estudiantes en un estado de "flujo”, en el que el uso de altos grados de destreza en tareas desafiantes da lugar a una concentración más profunda (Hamari et al., 2016[21]; Hsieh, Lin and Hou, 2016[22]).
Algunas consideraciones clave para la implementación
Estructuración: ¿Cómo plantear el nivel adecuado de desafío?
El nivel de desafío debe establecerse con cuidado: si es demasiado fácil para los alumnos, no hay desafío, pero si es demasiado difícil, no es factible y puede resultar desmotivador. Para conseguir el nivel de dificultad adecuado, los docentes deben asegurarse de que haya puntos de entrada apropiados a la tarea junto con una clara progresión en las demandas cognitivas (McNeill et al., 2006[23]). Esto también exige una cuidadosa consideración de los conocimientos previos de los alumnos para crear nuevas conexiones (Coe et al., 2020, p. 33[16]) y progresar hacia mayores abstracciones (Braithwaite and Goldstone, 2015[24]).
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Para ayudar a los estudiantes a empezar, a veces puede ser útil "dividir" los desafíos complejos en varios pasos más pequeños que supongan un desafío gradual, de modo que los estudiantes experimenten una sensación de éxito, en lugar de frustración, desde el principio.
Considerar la posibilidad de que los alumnos empiecen ciertos desafíos trabajando en grupo, para que puedan utilizar a los demás como recursos de aprendizaje si tienen dificultades y para que se sientan menos intimidados por la magnitud del desafío. Posteriormente, pueden intentar un desafío similar de forma independiente.
Asegurarse de que existe una manera rápida para aumentar el nivel de desafío al diseñar una tarea, por ejemplo, con múltiples respuestas correctas que puedan investigarse o un aspecto abierto en el que los alumnos puedan buscar nuevas aplicaciones, para que pueda adaptarse fácilmente.
Estudiantes: ¿se les anima a identificar críticamente la evidencia que puede explicar y justificar su modo de pensar?
Numerosos estudios referidos a asignaturas específicas han explorado cómo sería la participación de los estudiantes en un trabajo estimulante. Aunque hay cierto grado de especificidad por asignaturas, algunas características son razonablemente consistentes de manera transversal, como la realización de un trabajo analítico de forma crítica y creativa, que implique en particular el uso de evidencia y justificaciones. Por ejemplo, en matemáticas, las tareas especialmente exigentes incluyen la realización de análisis y trabajos de creación o evaluación que requieren reflexión (Mishra and Koehler, 2006[25]; Nunokawa, 2010[26]; Lipowsky et al., 2009[8]). Del mismo modo, en la literatura, un tema común ha sido el análisis minucioso de textos para identificar y evaluar patrones, conexiones y contradicciones con evidencia (Beers and Probst, 2012[27]; Beers and Probst, 2016[28]), mientras que, en las ciencias sociales y la historia, la identificación y evaluación de la evidencia también se ha argumentado como algo central (Grant, Lee and Swan, 2017[29]; Monte-Sano, De La Paz and Felton, 2014[30]).
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Incorporar una rutina en la que los alumnos proporcionen justificaciones apoyadas por evidencia, ya sea con preguntas de seguimiento ("¿por qué?") o con "recuadros de justificación" en las actividades escritas. Pedir a los alumnos que resuelvan una ecuación es distinto de pedirles, además, que expliquen por qué el método utilizado es el más eficiente para resolverla.
Proporcionar un modelo o una estructura clara de cómo evaluar la evidencia y cómo construir un argumento que la use, para que los estudiantes sepan a qué atenerse. De hecho, esto podría coordinarse con otros colegas para proporcionar un modelo o estructura para el manejo de evidencia que los estudiantes puedan utilizar de forma coherente en todas las asignaturas.
Desafiar a los estudiantes a que hagan comentarios constructivos a sus compañeros sobre el uso de la evidencia durante las tareas, lo que capacita a los estudiantes para analizar sistemáticamente un proyecto utilizando una rúbrica, y también hace hincapié en la necesidad de colaboración y retroalimentación para refinar el pensamiento propio.
Docentes: ¿cuál es la cantidad adecuada de orientación docente que garantiza un cierto grado de esfuerzo y persistencia por parte del alumno?
Una característica clave de las tareas desafiantes, como la resolución de problemas, es que exigen a los alumnos una reflexión sostenida (Mayer, 1990[31]). Esto significa que tienen que exigirse y esforzarse durante un período prolongado. Sin embargo, lo que se considera desafiante es subjetivo para cada uno y evoluciona constantemente en el aula. Esto, irónicamente, representa un desafío adicional para el docente. En efecto, los docentes están obligados a calibrar de manera flexible y adaptable la cantidad de orientación y apoyo que ofrecen.
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Supervisar el trabajo y el pensamiento de los alumnos de forma continua, de modo que se cuente con suficiente información a la hora de juzgar si se necesita más o menos orientación.
Proporcionar retroalimentación sobre los procesos y los intentos de los estudiantes, aunque sean erróneos, al abordar desafíos complejos, para así animarlos a perseverar en sus esfuerzos y a conservar una sensación de logro, incluso cuando no se resuelve el problema.
Dar tiempo a los alumnos para que se planteen sus preguntas unos a otros antes de intervenir como docente, por ejemplo, recogiendo preguntas o desafíos de alumnos individuales o grupos, y preguntando a la clase "¿quién puede ayudar a sus compañeros a superar este obstáculo?"
Utilizar indicaciones que den orientación y no solo soluciones. Por ejemplo, animar a los alumnos a buscar patrones o "similitudes y diferencias" –cuando tengan dificultades o necesiten progresar– o a resumir lo que saben sobre un tema –cuando buscan un punto de partida–.
Contexto significativo y conexiones con el mundo real
El aprendizaje de los alumnos está vinculado a su contexto y aplicaciones más amplias, incluidos los contextos que los alumnos consideran significativos, importantes y valiosos. Los docentes pueden crear conexiones claras y detalladas entre lo que se está aprendiendo en el aula y elementos externos a la lección. Para ello pueden utilizar un ejemplo concreto de la vida real, un problema relevante o las experiencias personales de los alumnos. En cualquier caso, estas decisiones se toman teniendo en cuenta la cultura y los antecedentes de los alumnos.
Términos asociados: Aprendizaje auténtico; Aplicación; Propósito; Aprendizaje basado en problemas o proyectos; Aprendizaje basado en la indagación
Principales resultados de la investigación
Una reciente revisión sistemática de los enfoques utilizados para la enseñanza de las ciencias en primaria reveló que los enfoques contextualizados e interdisciplinares pueden tener un efecto positivo en el rendimiento y las actitudes de los alumnos (Bennett et al., 2023[32]). Aunque la revisión consideró una pequeña muestra de estudios (seis), todos eran ensayos cuasi experimentales o de control aleatorio. La mayoría fueron calificados como de calidad moderada y abarcaban varios países. En concreto, la revisión incluyó cuatro estudios relacionados específicamente con los enfoques basados en el contexto, definidos como aquellos en los que los conceptos científicos y las habilidades de proceso se aplican en contextos de la vida real relevantes para alumnos de diversos orígenes. Dicho esto, puede haber variaciones en cómo se interpreta "contexto", ya que se trata de un término amplio, lo que significa que los docentes y los directores de los centros necesitan un abordaje crítico y adaptable con la evidencia. Conclusiones similares surgen en el nivel secundario también; una revisión sobre la enseñanza de la ciencias en secundaria destaca la importancia de partir de las preconcepciones e ideas previas de los estudiantes (Nunes et al., 2017[33]), es decir, las ideas sobre el mundo que los estudiantes ya tienen y traen al aula. Por el contrario, la investigación sobre el uso de ejemplos "no reales", como por ejemplo, el uso de lugares ficticios en geografía o acontecimientos históricos ficticios, en los contenidos de las asignaturas puede limitar la utilidad de los conocimientos que aprenden los alumnos, así como su curiosidad e indagación (Puttick, 2017[34]).
Por otra parte, el uso de problemas complejos y significativos del mundo real o de preguntas de investigación auténticas también ha sido una característica destacada de las intervenciones en enfoques de aprendizaje basados en proyectos. Este conjunto de investigaciones proporciona evidencia indirecta de que, cuando los estudiantes construyen su comprensión trabajando con ideas y aplicándolas en contextos del mundo real, esto puede repercutir en su aprendizaje (National Research Council, 2007[35]). Por ejemplo, hay evidencia procedente de ensayos controlados aleatorizados a gran escala realizados en EE.UU. que sugiere que el aprendizaje contextualizado basado en proyectos en ciencias puede tener un impacto positivo; un estudio con alumnos de primaria sugirió que puede contribuir a mejorar el aprendizaje de los estudiantes (Krajcik et al., 2023[36]) y otro, a nivel de secundaria, encontró efectos positivos en la motivación de los estudiantes para aprender (Schneider et al., 2022[37]). Como se ha señalado, esto significa que la evidencia empírica es principalmente indirecta en esta área de investigación, y es raro que los estudios aíslen los efectos específicos del aprendizaje contextualizado. Más bien, el uso de un contexto significativo y de conexiones con el mundo real suele ser una característica de varios enfoques combinados (Sweller et al., 2023[38]). En la misma línea, la consistencia de estos resultados también ha variado, por lo que sigue siendo necesaria una investigación más rigurosa (Menzies et al., 2016[39]).
Algunas consideraciones clave para la implementación
Estructuración: ¿cuál es el nivel apropiado de diversidad?
La diversidad de ejemplos y experiencias puede ayudar a los estudiantes a comprender cómo se aplican las ideas, los conocimientos o las destrezas en diferentes situaciones. También puede apoyar la equidad y la inclusión al garantizar que todos los estudiantes tengan oportunidades de participar en un aprendizaje que les resulte significativo, lo cual ha sido recientemente objeto de una amplia investigación, en diferentes contextos internacionales, en relación con comunidades históricamente desfavorecidas o de escasos recursos (Sánchez Tapia, 2020[40]). Los estudios empíricos han sugerido que contextualizar el aprendizaje de una manera culturalmente relevante puede contribuir a mejorar el aprendizaje de los alumnos a los que se apunta (Krajcik, Miller and Chen, 2020[41]; Sánchez Tapia, Krajcik and Reiser, 2017[42]).
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Garantizar la representatividad a la hora de elegir contenidos y temas, por ejemplo, libros, fuentes primarias o personajes de la vida real, para que los alumnos puedan verse reflejados en lo que aprenden.
Ampliar el razonamiento de los alumnos mediante la presentación de culturas y contextos diferentes al propio, si es posible atendiendo la diversidad existente en el aula.
Animar a los alumnos a pensar qué historias o perspectivas están ausentes, y cómo esa pregunta podría aportar un valor adicional a su comprensión.
Estudiantes: ¿pueden los estudiantes determinar cómo se conecta su aprendizaje con el mundo real?
Una forma de resguardar que el aprendizaje sea auténtico y atractivo para los estudiantes es darles un rol en la configuración de los tipos de conexiones que se hacen y la dirección que toma su aprendizaje. Este uso de la autonomía del estudiante puede ayudar a garantizar que el aprendizaje se ajuste a sus intereses y fomente su compromiso cognitivo (Deci and Ryan, 2016[43]; Fu, Liu and Zhang, 2023[44]; Parker et al., 2021[45]). Los docentes equilibran la supervisión con la autonomía de los estudiantes para resguardar la alineación con los objetivos de aprendizaje y los conocimientos previos, y ayudar a gestionar los riesgos potenciales (OECD, 2024[46]).
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Utilizar la voz de los alumnos para diseñar preguntas que ellos quieran investigar y responder. Pueden plantear preguntas individuales sobre asuntos que les preocupan en el mundo o buscar compañeros con preguntas similares para desarrollar una investigación con un foco similar.
Otorgar a los estudiantes la responsabilidad de trabajar con propósitos y destinatarios reales, por ejemplo, en temas locales, donde puedan tener un impacto en el mundo real al compartir los resultados de su trabajo con las distintas partes interesadas.
Animar a los alumnos a seguir sus intereses y curiosidad fuera del aula, por ejemplo, desafiándolos a buscar recursos o perspectivas adicionales que puedan compartir con sus compañeros.
Docentes: ¿Cómo entender las ideas preconcebidas de los alumnos para facilitar las conexiones?
Para que los docentes puedan conectar el aprendizaje de los alumnos con sus vidas y el mundo real, es importante que comprendan sus puntos de partida. Conectar el contenido con las ideas iniciales de los alumnos sobre el mundo, utilizando ejemplos relevantes y accesibles, puede generar un compromiso cognitivo más enriquecedor. En términos más generales, es importante que los nuevos aprendizajes se conecten con los conocimientos previos para reforzarlos y profundizarlos (Rogers and Thomas, 2022[47]).
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Preguntar a los alumnos, al comenzar con un nuevo tema, sobre sus conocimientos previos, perspectivas y sobre cómo se relacionan personalmente con el tema en cuestión, para poder así establecer conexiones con su aprendizaje.
Elegir el equilibrio adecuado entre actividades abiertas y cerradas. Las actividades abiertas, como ensayos o reuniones individuales, requieren más tiempo, pero permiten a los estudiantes expresarse en detalle y con sus propias palabras, mientras que las actividades cerradas, como las encuestas previas, son más directas y eficientes, pero carecen de cierto nivel de detalle.
Considerar la posibilidad de crear oportunidades periódicas para comprender mejor quiénes son sus estudiantes – como círculos de conversación al inicio de algunos días para compartir historias personales y establecer conexiones–, ya que tanto los intereses de los estudiantes como sus conexiones con el mundo real pueden evolucionar con el tiempo.
Facilitar experiencias de primera mano
Las experiencias de primera mano se refieren al aprendizaje individual mediante la experiencia, la observación, la sensación y el modelamiento de los fenómenos que ocurren en el mundo. Sin embargo, no se trata solo de que los alumnos observen lo que ocurre: las experiencias de primera mano deben propiciar que ellos den sentido a los fenómenos. Deben tener la oportunidad de explorar preguntas como “¿por qué se produce un fenómeno?” o “¿cuándo volverá a producirse?”.
Términos asociados: Aprendizaje basado en problemas o proyectos; Aprendizaje basado en la indagación; Aprendizaje auténtico; Aprendizaje experiencial; Aprendizaje participativo; Aprendizaje basado en el juego; Aprendizaje práctico; Aplicación
Principales resultados de la investigación
El uso de las experiencias de primera mano ha sido abordado por distintas áreas de investigación. Una de ellas es la ya mencionada sobre el uso de actividades basadas en la indagación, especialmente en la enseñanza de las ciencias. Algunas investigaciones han sugerido que los enfoques didácticos centrados en las investigaciones y las experiencias de primera mano (por ejemplo, la realización de investigaciones y el uso de datos para construir modelos y explicaciones), integrados con el aprendizaje de contenidos, son más efectivos y estimulan un mayor interés de los estudiantes por las ciencias que las actividades basadas en procedimientos predefinidos, como las de memorización y demostración) (National Research Council, 2007[35]). Un metaanálisis de estudios experimentales y cuasiexperimentales sugiere que las actividades de indagación que combinan elementos procedimentales, epistémicos y sociales pueden tener un impacto positivo significativo en el aprendizaje de los alumnos (Furtak et al., 2012[48]). Sin embargo, cabe señalar que se han planteado algunas dudas en relación con estudios que muestran resultados mixtos, lo cual indica que todavía se necesita más trabajos a nivel internacional que utilicen diseños metodológicos rigurosos (Menzies et al., 2016[39]).
Un segundo campo de investigación es el relacionado con el concepto de "juego". En este campo se han realizado numerosas investigaciones con alumnos más jóvenes, tanto de primaria como de primera infancia. Sin embargo, la base de evidencia es difusa, aunque cuenta con una sólida base conceptual, procedente de la investigación en teoría del desarrollo, sobre el uso del juego guiado (Zosh et al., 2017[49]). Solo hace poco ha surgido una base de evidencia más coherente y sistemática (Baron et al., 2017[50]; Whitebread et al., 2019[51]), aunque aún requiere un examen más detenido. Un metaanálisis reciente sobre alumnos de educación inicial y primaria (de 1 a 8 años) en el que se examinó el uso del "juego guiado" (constituido por un objetivo de aprendizaje claro, un grado de agencia del alumno y un apoyo flexible del docente) descubrió que este tenía un mayor efecto positivo en comparación con la instrucción directa sobre la función ejecutiva y las matemáticas (Skene et al., 2022[52]). Como ya se ha mencionado, la investigación se concentra en gran medida en los alumnos de primaria o de edades menores.
Un debate especialmente importante se refiere a cuándo el uso de experiencias de primera mano pueda resultar más apropiado. Existe un consenso razonable sobre la importancia de garantizar que los estudiantes tengan suficientes conocimientos previos para participar en experiencias de primera mano más guiadas por ellos mismos, como los enfoques de indagación (de Jong et al., 2023[53]; Sweller et al., 2023[38]). Por lo tanto, un estudiante solo puede dedicarse a un trabajo más orientado a la indagación si domina suficientemente los conocimientos o las habilidades que sustentan una experiencia de primera mano. Incluso entonces, la orientación del docente sigue siendo importante, como se expone más adelante. En particular, es necesario seguir examinando las variaciones que pueden existir entre los distintos grupos de edad, ya que la cuestión de los conocimientos previos es especialmente relevante para los alumnos más jóvenes, lo que a su vez plantea la cuestión de su capacidad para participar eficazmente en determinadas experiencias de primera mano.
Algunas consideraciones clave para la implementación
Estructuración: ¿Se ajustan las experiencias al aprendizaje de los alumnos y al objetivo general de aprendizaje?
Es importante que las experiencias de primera mano tengan un propósito claro centrado en los objetivos de aprendizaje. De lo contrario, estas pueden convertirse en una distracción y añadir una carga cognitiva innecesaria (Kolb, 2014[54]; Willingham, 2009[55]). Esto, nuevamente, conecta con la necesidad de garantizar que los alumnos cuenten con conocimientos previos y habilidades adecuadas para participar en cualquier proceso en el que deban explorar un tema e intentar darle sentido o resolver una pregunta concreta (de Jong et al., 2023[53]; Sweller et al., 2023[38]). Las experiencias deben ajustarse a los conocimientos y habilidades previas de los estudiantes para que sean accesibles y para que puedan aplicarlas con éxito.
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Comenzar con una articulación clara del "por qué" de la experiencia, que vincule lo que los estudiantes están aprendiendo con la relevancia de llevar a cabo la experiencia, para darle autenticidad y significado y también para conectarla con cualquier habilidad o conocimiento clave que los estudiantes hayan trabajado previamente.
Activar primero los conocimientos previos sobre conceptos o ideas clave, por ejemplo, mediante actividades de recapitulación, para que los alumnos recuperen el aprendizaje previo y estén preparados para utilizarlo antes de iniciar una nueva indagación o exploración.
Volver regularmente a los objetivos durante la experiencia, incorporando la reflexión de los alumnos de forma periódica y sostenida para que vuelvan a vincularse con el "porqué" subyacente.
Concluir las experiencias con la explicación de los estudiantes sobre lo que han aprendido en relación con el objetivo de aprendizaje, por ejemplo, creando individual o colectivamente un mapa mental.
Estudiantes: ¿Están los estudiantes ejercitando su autonomía a través de experiencias más abiertas y dirigidas por ellos mismos
Las oportunidades para que los estudiantes jueguen o participen en la exploración y experimentación de ideas pueden apoyar su capacidad de pensar de forma creativa e iterativa (Zosh et al., 2017[49]). Hay muchas formas de aprendizaje basado en el juego que se centran en la edad de los estudiantes, y puede haber diversos grados de participación del docente. Por lo general, están unidas por un enfoque en el que los estudiantes tienen la autonomía para ser creativos e iterativos en su pensamiento, en torno a un contexto significativo subyacente.
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Garantizar que los estudiantes tengan la oportunidad de experimentar con diferentes ideas, como el modelamiento de determinados fenómenos o el uso de ciertos métodos de investigación, ya que pueden ser oportunidades para reflexionar, pensar de forma iterativa y refinar sus enfoques de investigación.
Dar a los estudiantes la posibilidad de elegir cómo comunicar los resultados de una experiencia de forma nueva y original, por ejemplo, al presentar los resultados de una investigación (con presentaciones, carteles, vídeos).
Recurrir a formas pertinentes de gamificación, por ejemplo, insertando actividades como nubes de palabras, cuestionarios de opción múltiple o rellenar espacios en blanco, que pueden ser especialmente pertinentes para practicar conocimientos específicos, o una gamificación más abierta, como los juegos de rol, que exigen más creatividad.
Docentes: ¿Cómo ofrecer una orientación adecuada que asegure que la experiencia sea significativa?
En los últimos años, se ha hecho cada vez más evidente la importancia del rol docente como guía y facilitador de las actividades relacionadas con la indagación. La evidencia sugiere que la orientación del docente a través de un proceso de indagación tiene un efecto positivo adicional, un resultado que ha sido razonablemente consistente en varios metaanálisis sobre el uso enfoques basados en indagación, problemas y proyectos (Lazonder and Harmsen, 2016[56]; Belland et al., 2017[57]). Esto sugiere que las experiencias de primera mano que involucran altos niveles de autonomía de los estudiantes siguen exigiendo una cuidadosa facilitación y apoyo por parte del docente.
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Proporcionar a los alumnos definiciones claras y ejemplos modelados de los términos clave y las habilidades que se utilizarán durante la experiencia (por ejemplo, evaluar, justificar, debatir, demostrar), para que puedan consultarlos fácilmente cuando lo necesiten.
Desarrollar un lenguaje consistente dentro de las escuelas que usan una aproximación de indagación. Los términos deben ser los mismos en todas las asignaturas y en todos los grupos de edad para que los alumnos sepan lo que se quiere decir con términos clave como "hipótesis".
Facilitar el intercambio entre compañeros: a veces, la orientación directa no procede explícitamente del docente, sino más bien de las conexiones que este facilita entre sus estudiantes, para que así puedan compartir algunos de sus enfoques y resultados preliminares. Esta retroalimentación entre compañeros puede difundir ideas, pero también perfeccionarlas.
Trabajar con múltiples enfoques y representaciones
Los estudiantes tienen la oportunidad de analizar la información o los conceptos en diferentes representaciones para profundizar la comprensión y apoyar la retención de ideas clave. Esto puede variar de una asignatura a otra, por ejemplo, considerando que los alumnos pueden plantear distintos enfoques para resolver problemas o alcanzar determinados objetivos de aprendizaje, o considerar distintas perspectivas a la hora de interpretar la información o los conceptos.
En cada caso, para que la experiencia sea significativa, los estudiantes deben centrarse en comprender las conexiones entre estas diferentes representaciones o enfoques de los problemas y desafíos; así, los estudiantes no se limitan a ver múltiples perspectivas, sino que reflexionan críticamente sobre ellas y sus similitudes y diferencias.
Términos asociados: Múltiples representaciones; Múltiples enfoques o estrategias; Múltiples perspectivas
Principales resultados de la investigación
Existe un amplio corpus de trabajos teóricos sobre el uso de representaciones y enfoques múltiples y el funcionamiento del cerebro (Mayer, 2002[58]; Paivio, 1990[59]). Estos trabajos se basan en una serie de estudios empíricos principalmente a pequeña escala, aunque la investigación meta-analítica sugiere que esta práctica puede tener un impacto en el aprendizaje de los alumnos. Un meta-análisis de 11 estudios concluyó que combinar textos e imágenes favorece una comprensión más profunda y aplicable del conocimiento, en comparación con el uso exclusivo de texto o de imágenes (Mayer, 2002[58]).
Existe una notable base de evidencia sobre la enseñanza de las matemáticas. Rau et al. (2015[60]) llevaron a cabo experimentos con unos 250 alumnos sobre el aprendizaje de fracciones y descubrieron que el uso de representaciones gráficas múltiples puede contribuir a un mejor aprendizaje que las representaciones gráficas únicas, siempre que se ayude a los alumnos a relacionar las representaciones gráficas con los conceptos clave. Del mismo modo, en matemáticas se puede animar a los estudiantes a considerar "múltiples vías de solución" y a considerar la validez de los diferentes enfoques (Baumert et al., 2010[7]), y la profundidad con la que se consideran puede influir en lo que aprenden los estudiantes (Baumert et al., 2013[61]).
Los posibles impactos del uso de múltiples representaciones y enfoques se extienden aparentemente a todas las asignaturas. Existe una larga historia de consideración de la "multiperspectividad" en asignaturas como la historia (Stradling, 2003[62]; Wansink et al., 2018[63]), así como evidencia empírica en estudiantes universitarios cuando trabajan con casos que reflejan perspectivas contrastantes (Schwartz and Bransford, 1998[64]). Del mismo modo, el uso de la construcción de múltiples representaciones del contenido en la enseñanza de las ciencias, en particular las representaciones visuales, también está ampliamente respaldado (Ainsworth, 2014[65]).
Algunas consideraciones clave para la implementación
Estructuración: ¿Cómo navegar entre la amplitud y la profundidad?
El uso cuidadoso y selectivo de múltiples representaciones por parte de los docentes, como las representaciones verbales y no verbales simultáneas (Mayer, 2002[58]; Paivio, 1990[59]), puede ser beneficioso para los alumnos al profundizar en su comprensión de los contenidos y favorecer su retención. Sin embargo, los docentes deben evitar una carga cognitiva innecesaria que pueda confundir a los estudiantes, estableciendo las conexiones entre las distintas representaciones o enfoques (Kirschner, 2002[66]; Willingham, 2009[55]).
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Presentar al inicio las diferentes representaciones de una idea, una por una al principio, para que los alumnos puedan desarrollar primero una buena comprensión de estas de forma aislada.
Mostrar dos representaciones diferentes de una idea, o diferentes perspectivas o enfoques de un problema, una al lado de la otra, de modo que los alumnos puedan verlas e identificar similitudes o diferencias específicas.
Estudiantes: ¿Se benefician los alumnos al desarrollar sus propias representaciones o probar distintos enfoques?
Cuando los alumnos desarrollan sus propias representaciones múltiples del contenido, se les brinda la oportunidad de practicar cómo expresar lo que saben y lo que son capaces de hacer (Schwarz, Passmore and Reiser, 2017[67]). En particular, esto les permite establecer conexiones, lo que puede ser útil cuando los estudiantes tienen que recuperar y aplicar sus conocimientos a nuevas situaciones.
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Desafiar a los alumnos a transformar el contenido en nuevas formas, como pasar de un texto a una forma visual, reescribir un material para un público diferente o desde una perspectiva distinta.
Animar a los alumnos a pensar de forma interdisciplinar, por ejemplo, aportando representaciones similares que hayan utilizado en otra asignatura o impulsándolos a establecer una conexión con otro tema.
Mantener una cultura de aula que valore la diferencia, en la que se anime a los alumnos a ver las múltiples formas de enfocar las ideas o los problemas y a sentirse seguros para probar alternativas.
Docentes: ¿Cómo guiar a los alumnos para que puedan observar las conexiones entre las distintas representaciones o enfoques?
Ayudar a los alumnos a considerar múltiples enfoques y generar soluciones alternativas puede favorecer el pensamiento flexible (Li et al., 2024[68]). Aunque a veces los alumnos identifican las conexiones por sí mismos, las relaciones complejas suelen requerir modelamiento y explicación (Ainsworth, Wood and Bibby, 1996[69]; Van Meter et al., 2020[70]). Por ejemplo, un metaanálisis de 27 estudios descubrió que las señales que destacan las conexiones entre el texto y las imágenes pueden favorecer la comprensión, lo que sugiere que es un principio de diseño relevante para el uso de representaciones múltiples, especialmente para los alumnos con menos conocimientos previos (Richter, Scheiter and Eitel, 2016[71]). La validación de estas conexiones por parte del docente es crucial para evitar confusiones o malentendidos.
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Utilizar indicaciones y señales selectivas que ayuden a llamar la atención de los alumnos sobre las características clave de una representación para reducir la carga cognitiva.
Demostrar la relación entre diferentes representaciones, mostrando cómo varían cuando cambian ligeramente las características clave, por ejemplo, cómo influye el cambio de una ecuación en una representación gráfica y algebraica en matemáticas o en ciencias, o cómo diferentes extractos de fuentes pueden dar lugar a nuevas perspectivas.
Reunir a los alumnos para debatir las distintas representaciones o perspectivas de un tema compartido, por ejemplo, las diferentes interpretaciones que pueden hacerse de un artefacto.
Metacognición
La metacognición se refiere a las oportunidades que tienen los alumnos de reflexionar sobre su propio pensamiento y aprendizaje. Para ello, aplican distintas estrategias metacognitivas en función del contexto de aprendizaje. Los alumnos deben tener la oportunidad de conocer estas estrategias y practicar su aplicación. En general, las estrategias metacognitivas comprenden el conocimiento metacognitivo y las habilidades metacognitivas; las primeras hacen hincapié en una comprensión más profunda de los propios hábitos de aprendizaje y las segundas se centran en la utilización de dicha comprensión para mejorar el aprendizaje mismo.
Términos asociados: Autorregulación; Autocontrol; Estrategias metacognitivas; Conocimiento metacognitivo; Habilidades metacognitivas; Aprender a aprender
Principales resultados de la investigación
Existen numerosas investigaciones sobre el uso de estrategias metacognitivas en el aula. En un metaanálisis de 246 estudios se observaron efectos positivos tanto en alumnos de primaria como de secundaria, y en diversas asignaturas, siendo especialmente exitosos los enfoques en matemáticas y ciencias (Education Endowment Foundation, 2021[72]). Se trata de un hallazgo razonablemente coherente en trabajos metaanalíticos sobre una serie de asignaturas y grupos de edad durante la última década (Credé and Phillips, 2011[73]; Ohtani and Hisasaka, 2018[74]). En concreto, el uso activo por parte de los estudiantes de estrategias metacognitivas, como los métodos de pensamiento en voz alta, parece especialmente relevante. Por ejemplo, un metaanálisis reciente sobre estudios de matemáticas descubrió que la implementación de este tipo de pensamiento metacognitivo durante la resolución de problemas se asociaba con un mayor rendimiento (Muncer et al., 2021[75]).
En términos más generales, la evidencia sobre el uso de estrategias metacognitivas suele estar limitada por el pequeño tamaño de las muestras, que debilita su poder estadístico y la generalizabilidad de sus resultados. Además, es necesario analizar una gama más diversa de enfoques metacognitivos para garantizar la eficacia de las distintas estrategias, fomentando técnicas de aprendizaje más integrales y adaptativas. Uno de los desafíos actuales de la medición de la metacognición se refiere a la captura de la metacognición en el momento y la metacognición retrospectiva (a menudo denominada metacognición "en línea" o "fuera de línea"). Algunos estudios han detectado una desconexión entre estos tipos de mediciones (Fleur, Bredeweg and van den Bos, 2021[76]).
Algunas consideraciones clave para la implementación
Estructuración: ¿Saben todos los alumnos reflexionar sobre su propio pensamiento y aprendizaje?
La evidencia científica indica que las estrategias metacognitivas pueden enseñarse explícitamente y que hacerlo es beneficioso para los estudiantes (Perry, Lundie and Golder, 2018[77]; Schraw, 2001[78]). Por ejemplo, se han encontrado correlaciones positivas entre la enseñanza explícita de estrategias metacognitivas y el dominio de la lengua y el rendimiento en escritura (Colognesi et al., 2020[79]), el aprendizaje de biología (Ministry of Education, Nuray Tuncay Kara Science and Art Center, 2021[80]) y la autoeficacia en matemáticas (Amal and Mahmudi, 2020[81]). En particular, los que provienen de contextos desfavorecidos pueden ser menos propensos a utilizar estrategias metacognitivas si no se les enseñan explícitamente (Education Endowment Foundation, 2021[72]).
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Proporcionar ejemplos concretos del tipo de pensamiento metacognitivo que es relevante y al cual los estudiantes deberían aspirar cuando reflexionan críticamente sobre su aprendizaje.
Modelar el pensamiento en voz alta para mostrar cómo se pueden superar realmente los desafíos y las dificultades, para que los alumnos no vean solo "ejemplos de éxito". Por ejemplo, al toparse con un obstáculo en los procesos de resolución de problemas o de indagación y las estrategias que podrían utilizar para seguir adelante.
Estudiantes: ¿Está la metacognición efectivamente integrada en los hábitos de los estudiantes?
Es importante que los estudiantes apliquen y practiquen activamente la metacognición como parte de su aprendizaje (Allen and Hancock, 2008[82]). La reflexión metacognitiva durante o al finalizar una tarea puede mejorar el rendimiento académico (Peters and Kitsantas, 2010[83]; Michalsky, Mevarech and Haibi, 2009[84]). Los docentes necesitan que los estudiantes desarrollen su propia capacidad para discernir acerca de cómo deben responder a la amplia gama de situaciones de aprendizaje que encuentran dentro de cada materia.
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Desarrollar rutinas claras para pensar metacognitivamente, como al final de las lecciones o de los temas (por ejemplo, "Antes pensaba... y ahora pienso..."; o "Ahora puedo usar... pero necesito hacer más de...") o durante el proceso de indagación en curso (por ejemplo, revisando, reformulando, criticando).
Variar la forma en que los estudiantes comunican y registran su pensamiento metacognitivo, como el diálogo entre pares o con toda la clase, o diferentes formatos escritos y multimedia que documenten sus itinerarios de aprendizaje, para mantener el interés y el involucramiento en el proceso.
Ser conscientes de que la atención de los alumnos se desvía hacia los aspectos negativos, como las limitaciones o las cosas que aún no se han logrado, ya que algunos estudiantes pueden obsesionarse con la perfección, y es necesario contar con un apoyo para garantizar que la reflexión no sea abrumadora y contraproducente.
Animar a los estudiantes a recordar experiencias de aprendizaje similares cuando estén realizando elecciones y tomando decisiones, por ejemplo, pidiéndoles que piensen "¿Qué representó para ti un desafío cuando adoptaste este enfoque la última vez?" o "¿Cuál fue una de las principales conclusiones sobre este tema el semestre pasado?".
Docentes: ¿Qué conexiones pueden establecerse para integrar estrategias en el contenido de la materia?
Es importante contextualizar el uso de estrategias metacognitivas al contenido y la materia en la que se centran los alumnos (Muijs and Bokhove, 2020[85]). Esto puede ayudar a que las estrategias sean más tangibles y explícitas. Los alumnos que utilizan estrategias metacognitivas con eficacia en una materia concreta pueden no hacerlo con la misma eficacia para tareas de otra materia (Education Endowment Foundation, 2021[72]).
Lecciones aprendidas desde las escuelas:
Elaborar conjuntamente con los estudiantes una "caja de herramientas" o un "cuaderno de bitácora" de las estrategias, métodos y procesos clave de la asignatura para la resolución de problemas, y revisarlo para añadir las situaciones y los temas en los que los estudiantes hayan utilizado las distintas "herramientas" de la asignatura, de modo que puedan consultarlo cuando se enfrenten a una nueva situación.
Animar a los alumnos a sumergirse explícitamente en el proceso de pensamiento de los expertos, como "pensar como un historiador o un matemático", o utilizando ejemplos de expertos del mundo real.
Dado que el compromiso cognitivo de los alumnos puede ser maleable e impredecible, exige una supervisión permanente (Symonds, Schreiber and Torsney, 2021[86]). Los docentes buscan constantemente señales de los alumnos para calibrar si su implementación de las prácticas docentes es efectiva o no. Los docentes utilizan su juicio profesional en el aula para percibir y procesar estas señales.
Las percepciones de los centros educativos sobre las señales in situ en el aula para el compromiso cognitivo (Cuadro 2.1) proporcionan una indicación de la carga cognitiva a la que se someten los docentes al notarlas, procesarlas y responder a ellas cuando enseñan. Estas señales pueden considerarse la manifestación a corto plazo, en el aula, de los conocimientos, habilidades, valores y actitudes a largo plazo que los docentes tratan de fomentar.
Conocimientos: Los docentes deben ser expertos en reconocer cuándo los alumnos demuestran una comprensión profunda, evidenciada por ideas bien razonadas, la capacidad de establecer conexiones con el mundo real y la transferencia eficaz de conocimientos a diferentes contextos. Algunos de estos aspectos pueden ser fáciles de interpretar, como cuando los alumnos dan una respuesta, pero otros pueden requerir más carga cognitiva por parte de los docentes, como discernir lo bien que los alumnos conectan conceptos entre distintas disciplinas o aplican los conocimientos de formas novedosas.
Habilidades: Los docentes deben reconocer cuándo los alumnos muestran pensamiento crítico, flexibilidad cognitiva y capacidad para resolver problemas. Esto requiere una comprensión sofisticada de los procesos que subyacen al aprendizaje y la capacidad de observar no solo los resultados, sino también las estrategias que emplean. Estas parecen especialmente ligadas a acciones específicas del docente para hacerlas aflorar como el diseño de una tarea o las preguntas concretas que se formulan.
Valores y actitudes: Reconocer la motivación de los alumnos, su sentido del propósito, su apertura a nuevas ideas y su respeto por las diversas perspectivas exige que los docentes presten mucha atención al estado afectivo de los alumnos en el aula. También puede requerir un mayor nivel de atención diferenciada para no dejarse llevar únicamente por las señales manifiestas de, por ejemplo, los alumnos de alto rendimiento o los más extrovertidos.
Es importante destacar que el gran tamaño de las clases, la diversidad de necesidades de los alumnos y las distracciones externas pueden dificultar la capacidad del docente para interpretar con precisión las señales de los alumnos.
Nota: Las señales se basan en las contribuciones del Círculo de Aprendizaje de Schools+ y se han asignado a las "competencias transformadoras" de la Brújula de Aprendizaje de la OCDE en verde.
El compromiso cognitivo se conforma por las acciones de los docentes en el aula y también por acciones más amplias a nivel de la escuela y del sistema educativo. Una exploración más profunda de la complejidad que hay detrás de involucrar cognitivamente a los estudiantes puede arrojar luz sobre cómo los líderes escolares y del sistema educativo crean entornos de apoyo para la participación cognitiva de calidad en las aulas.
Por ejemplo, la asignación de los docentes a los alumnos, incluidos factores como el tamaño de la clase y la composición del aula, o el apoyo adicional de los auxiliares docentes, pueden marcar una diferencia significativa. Como cada alumno es único, lo que es difícil para uno puede no serlo para otro. Cuanto mayor y más diversa sea la clase, más difícil será comprender las necesidades individuales y organizar la manera de plantear desafíos a los alumnos. En aulas con mayor diversidad es probable que aumente la complejidad de la diferenciación, el andamiaje y la supervisión para mantener los desafíos cognitivos adecuados.
Las posibilidades de planificación de los docentes, la flexibilidad de los planes de estudios y la disponibilidad de recursos didácticos pueden ser útiles para responder mejor a las necesidades específicas de la clase y de los alumnos. Esto puede ser especialmente útil para sortear las numerosas tensiones que surgen al equilibrar la carga cognitiva del aprendizaje: encontrar la profundidad y la amplitud apropiada, garantizar la pertinencia y mantener la adecuación. Por ejemplo, para fomentar contextos significativos y conexiones con el mundo real, los docentes no tienen por qué reinventar la rueda en cada lección; un banco fiable de recursos educativos puede facilitar un contexto más significativo e implementaciones en el mundo real, y las herramientas pueden ayudar a adaptar un único concepto a diversos formatos (visual, textual, etc.).
Para introducir prácticas relativamente nuevas, como la metacognición, que ayuden a los alumnos a "pensar" sobre su propio aprendizaje, puede ser beneficioso un enfoque que abarque a toda la escuela. El uso por parte de la escuela de un lenguaje y un planteo coherente en torno a la metacognición puede ser importante; explicar e integrar estrategias de forma que trascienden las aulas individuales para construir un enfoque más holístico de la metacognición en todas las clases puede ser muy beneficioso.
También puede ser necesario un enfoque a nivel de toda la escuela para prácticas como las experiencias de primera mano, que se apartan de la estructura tradicional del aula. Si estas experiencias han de tener un carácter interdisciplinar, pueden requerir flexibilidad en el plan de estudios y oportunidades de colaboración entre colegas. Muchas experiencias de primera mano también invitan a reimaginar los espacios de aprendizaje o incluso las conexiones con otros entornos de aprendizaje, como las comunidades locales y las redes digitales más amplias. Además, el aprendizaje de los alumnos puede ser más difícil de supervisar y más susceptible a las distracciones, y las políticas de comportamiento y las rutinas de aprendizaje a nivel escolar pueden proporcionar a los docentes herramientas para gestionar estructuras de aula más desafiantes.
En la Escuela Canyon Falls en Canadá, que forma parte de las Redes de Investigación y Educación Indígena (NOIIE), los directores y los docentes han desarrollado conjuntamente un enfoque escolar para fomentar la metacognición en las clases. Los líderes curriculares se encargan de dirigir sesiones mensuales de aprendizaje profesional centradas en cómo poner en práctica diferentes actividades metacognitivas y, lo que es más importante, en cómo evaluar críticamente su eficacia. Los docentes dedican aproximadamente tres horas a la semana a planificar las clases con sus colegas, lo que ha contribuido a mantener la coherencia en la realización de las clases y a fomentar una comprensión común de los objetivos de la metacognición.
En la Escuela Primaria de Beijing Haidian Minzu de China, los docentes participan mensualmente en un aprendizaje profesional guiado por expertos en matemáticas para aprender a estructurar las actividades de clase y formular preguntas que permitan a los alumnos examinar múltiples enfoques y representaciones. Los nuevos docentes de matemáticas reciben formación por parte de colegas experimentados sobre métodos prácticos para empezar a utilizar esta práctica, y después una tutoría continua para perfeccionarla. Los directores de los centros también supervisan la calidad, observando anualmente las clases de los nuevos docentes.
En la Escuela Básica de Trnovo de Eslovenia, los docentes asisten a sesiones de aprendizaje profesional para mejorar su facilitación de experiencias significativas de primera mano. Organizadas por el Instituto Nacional de Educación, estas sesiones se centran sobre todo en cómo evaluar el progreso de aprendizaje de los alumnos cuando realizan proyectos de investigación en colaboración. Además, cada dos meses se organizan talleres en las escuelas para que los docentes evalúen sus métodos y logros, revisen el impacto de los proyectos en los estudiantes y busquen conjuntamente soluciones a los distintos desafíos de la enseñanza.
A la hora de afrontar el desafío de lograr un compromiso cognitivo de alta calidad en las aulas, los responsables de los centros educativos y de los sistemas escolares pueden plantearse detenidamente algunas de las siguientes preguntas:
¿Cómo pueden los responsables escolares dotar a los docentes de las perspectivas, las competencias y los recursos necesarios para plantear sistemáticamente desafíos a los alumnos en los niveles adecuados? ¿Qué estrategias para la conformación de grupos de estudiantes, considerando tipo, tamaño y duración, se pueden implementar para apoyar la instrucción diferenciada cuando sea apropiado?
¿Cuál es la identidad de la escuela dentro de su comunidad local y cómo se relaciona con el mundo en general? ¿Qué estructuras y asociaciones puede establecer la dirección de la escuela para garantizar que la identidad y la diversidad local se integren de forma significativa en los planes de estudio de las distintas asignaturas? ¿Cómo se traduce esto en el espacio físico de la escuela (por ejemplo, exposiciones, arte)?
¿Cómo pueden los espacios escolares convertirse en entornos de aprendizaje más versátiles? En términos más generales, ¿cómo puede la asignación de recursos escolares –tiempo, personal y dinero– facilitar experiencias de primera mano de calidad para todos los alumnos, por ejemplo, mediante excursiones y experiencias de laboratorio en momentos adecuados del aprendizaje?
¿De qué manera puede cultivarse una cultura de colaboración profesional entre los docentes, tanto dentro como fuera de la escuela, para mejorar el acceso a recursos y herramientas de aprendizaje de alta calidad? ¿Cómo puede esta colaboración ayudar a los docentes a adoptar múltiples enfoques y representaciones en sus prácticas docentes?
¿Cómo pueden estructurarse los centros escolares para dedicar tiempo y espacio tanto a los alumnos como a los docentes para realizar prácticas metacognitivas, como reuniones de reflexión, observaciones entre compañeros y sesiones de autoevaluación? ¿Cómo se ajusta esto al compromiso general de la escuela con la mejora continua y la reflexión?
References
[65] Ainsworth, S. (2014), “The Multiple Representation Principle in Multimedia Learning”, in The Cambridge Handbook of Multimedia Learning, Cambridge University Press, https://doi.org/10.1017/cbo9781139547369.024.
[82] Allen, K. and T. Hancock (2008), “Reading Comprehension Improvement with Individualized Cognitive Profiles and Metacognition”, Literacy Research and Instruction, Vol. 47/2, pp. 124-139, https://doi.org/10.1080/19388070801938320.
[81] Amal, M. and A. Mahmudi (2020), “Enhancing students’ self-efficacy through metacognitive strategies in learning mathematics”, Journal of Physics: Conference Series, Vol. 1613/1, p. 012061, https://doi.org/10.1088/1742-6596/1613/1/012061.
[41] Atwater, M. (ed.) (2020), Using project-based learning to leverage culturally relevant pedagogy for sensemaking of science in urban elementary classrooms, Springer.
[50] Baron, A. et al. (2017), “The Tools of the Mind curriculum for improving self‐regulation in early childhood: a sytematic review”, Campbell Systematic Reviews, Vol. 13/1, pp. 1-77, https://doi.org/10.4073/csr.2017.10.
[7] Baumert, J. et al. (2010), “Teachers’ mathematical knowledge, cognitive activation in the classroom, and student progress”, American Educational Research Journal, Vol. 47/1, pp. 133-180, https://doi.org/10.3102/0002831209345157.
[61] Baumert, J. et al. (2013), “Professional competence of teachers, cognitively activating instruction, and the development of students’ mathematical literacy (COACTIV): A research program”, in Cognitive Activation in the Mathematics Classroom and Professional Competence of Teachers, Springer US, Boston, MA, https://doi.org/10.1007/978-1-4614-5149-5_1.
[28] Beers, K. and B. Probst (2016), Reading nonfiction: Notice & note stance, signposts and strategies, Heinemann.
[27] Beers, K. and B. Probst (2012), Notice & note: Strategies for close reading, Heinemann.
[57] Belland, B. et al. (2017), “Synthesizing Results From Empirical Research on Computer-Based Scaffolding in STEM Education”, Review of Educational Research, Vol. 87/2, pp. 309-344, https://doi.org/10.3102/0034654316670999.
[32] Bennett, J. et al. (2023), A systematic review of approaches to primary science teaching, Education Endowment Foundation, https://educationendowmentfoundation.org.uk/education-evidence/guidance-reports/primary-science-ks1-ks2Co-fundedbyWellcome (accessed on 8 January 2025).
[1] Blumenfeld, P., T. Kempler and J. Krajcik (2005), “Motivation and Cognitive Engagement in Learning Environments”, in The Cambridge Handbook of the Learning Sciences, Cambridge University Press, https://doi.org/10.1017/cbo9780511816833.029.
[24] Braithwaite, D. and R. Goldstone (2015), “Effects of Variation and Prior Knowledge on Abstract Concept Learning”, Cognition and Instruction, Vol. 33/3, pp. 226-256, https://doi.org/10.1080/07370008.2015.1067215.
[19] Chi, M. and R. Wylie (2014), “The ICAP Framework: Linking Cognitive Engagement to Active Learning Outcomes”, Educational Psychologist, Vol. 49/4, pp. 219-243, https://doi.org/10.1080/00461520.2014.965823.
[16] Coe, R. et al. (2020), Great Teaching Toolkit: Evidence Review.
[79] Colognesi, S. et al. (2020), “Teaching Writing--With or without Metacognition?: An Exploratory Study of 11-to 12-Year-Old Students Writing a Book Review”, International Electronic Journal of Elementary Education, Vol. 12/5, pp. 459-470.
[73] Credé, M. and L. Phillips (2011), “A meta-analytic review of the Motivated Strategies for Learning Questionnaire”, Learning and Individual Differences, Vol. 21/4, pp. 337-346, https://doi.org/10.1016/j.lindif.2011.03.002.
[4] Creemers, B. and L. Kyriakides (2013), Improving Quality in Education, Routledge, https://doi.org/10.4324/9780203817537.
[3] Creemers, B. and L. Kyriakides (2006), “Critical analysis of the current approaches to modelling educational effectiveness: The importance of establishing a dynamic model”, School Effectiveness and School Improvement, Vol. 17/3, pp. 347-366, https://doi.org/10.1080/09243450600697242.
[53] de Jong, T. et al. (2023), “Let’s talk evidence – The case for combining inquiry-based and direct instruction”, Educational Research Review, Vol. 39, p. 100536, https://doi.org/10.1016/j.edurev.2023.100536.
[43] Deci, E. and R. Ryan (2016), “Optimizing Students’ Motivation in the Era of Testing and Pressure: A Self-Determination Theory Perspective”, in Building Autonomous Learners, Springer Singapore, Singapore, https://doi.org/10.1007/978-981-287-630-0_2.
[5] Dunlosky, J. et al. (2013), “Improving Students’ Learning With Effective Learning Techniques”, Psychological Science in the Public Interest, Vol. 14/1, pp. 4-58, https://doi.org/10.1177/1529100612453266.
[72] Education Endowment Foundation (2021), Metacognition and self-regulation: Technical Appendix, https://educationendowmentfoundation.org.uk/education-evidence/teaching-learning-toolkit/metacognition-and-self-regulation/technical-appendix.
[11] Fauth, B. et al. (2019), “The effects of teacher competence on student outcomes in elementary science education: The mediating role of teaching quality”, Teaching and Teacher Education, Vol. 86, https://doi.org/10.1016/j.tate.2019.102882.
[13] Fauth, B. et al. (2014), “Student ratings of teaching quality in primary school: Dimensions and prediction of student outcomes”, Learning and Instruction, Vol. 29, pp. 1-9, https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2013.07.001.
[76] Fleur, D., B. Bredeweg and W. van den Bos (2021), Metacognition: ideas and insights from neuro- and educational sciences, Springer Nature, https://doi.org/10.1038/s41539-021-00089-5.
[12] Fredricks, J., P. Blumenfeld and A. Paris (2004), “School Engagement: Potential of the Concept, State of the Evidence”, Review of Educational Research, Vol. 74/1, pp. 59-109, https://doi.org/10.3102/00346543074001059.
[44] Fu, D., Y. Liu and D. Zhang (2023), “The relationship between teacher autonomy support and student mathematics achievement: a 3-year longitudinal study”, Educational Psychology, Vol. 43/2-3, pp. 187-206, https://doi.org/10.1080/01443410.2023.2190064.
[48] Furtak, E. et al. (2012), “Experimental and Quasi-Experimental Studies of Inquiry-Based Science Teaching”, Review of Educational Research, Vol. 82/3, pp. 300-329, https://doi.org/10.3102/0034654312457206.
[29] Grant, S., J. Lee and K. Swan (2017), Teaching social studies : a methods book for methods teachers, Information Age Publishing, Inc.
[21] Hamari, J. et al. (2016), “Challenging games help students learn: An empirical study on engagement, flow and immersion in game-based learning”, Computers in Human Behavior, Vol. 54, pp. 170-179, https://doi.org/10.1016/j.chb.2015.07.045.
[6] Hattie, J. (2012), Visible learning for teachers: Maximizing impact on learning., Routledge.
[22] Hsieh, Y., Y. Lin and H. Hou (2016), “Exploring the role of flow experience, learning performance and potential behavior clusters in elementary students’ game-based learning”, Interactive Learning Environments, Vol. 24/1, pp. 178-193, https://doi.org/10.1080/10494820.2013.834827.
[10] Keller, M., K. Neumann and H. Fischer (2017), “The impact of physics teachers’ pedagogical content knowledge and motivation on students’ achievement and interest”, Journal of Research in Science Teaching, Vol. 54/5, pp. 586-614, https://doi.org/10.1002/tea.21378.
[66] Kirschner, P. (2002), “Cognitive load theory: implications of cognitive load theory on the design of learning”, Learning and Instruction, Vol. 12/1, pp. 1-10, https://doi.org/10.1016/S0959-4752(01)00014-7.
[17] Klieme, E. (2006), Qualitätsdimension und Wirksamkeit von Mathematikunterricht: Theoretische Grundlagen und ausgewählte Ergebnisse des Projekts ’’Pythagoras’’, Waxmann.
[54] Kolb, D. (2014), Experiential Learning: Experience as the Source of Learning and Development, Pearson FT Press.
[36] Krajcik, J. et al. (2023), “Assessing the Effect of Project-Based Learning on Science Learning in Elementary Schools”, American Educational Research Journal, Vol. 60/1, pp. 70-102, https://doi.org/10.3102/00028312221129247.
[56] Lazonder, A. and R. Harmsen (2016), “Meta-Analysis of Inquiry-Based Learning”, Review of Educational Research, Vol. 86/3, pp. 681-718, https://doi.org/10.3102/0034654315627366.
[9] Li, H. et al. (2021), “Examining the relationships between cognitive activation, self‐efficacy, socioeconomic status, and achievement in mathematics: A multi‐level analysis”, British Journal of Educational Psychology, Vol. 91/1, pp. 101-126, https://doi.org/10.1111/bjep.12351.
[8] Lipowsky, F. et al. (2009), “Quality of geometry instruction and its short-term impact on students’ understanding of the Pythagorean Theorem”, Learning and Instruction, pp. 527-537.
[68] Li, T. et al. (2024), “The relationships between elementary students’ knowledge‐in‐use performance and their science achievement”, Journal of Research in Science Teaching, Vol. 61/2, pp. 358-418, https://doi.org/10.1002/tea.21900.
[20] Ma, N. et al. (2023), “Promoting programming education of novice programmers in elementary schools: A contrasting cases approach for learning programming”, Education and Information Technologies, Vol. 28/7, pp. 9211-9234, https://doi.org/10.1007/s10639-022-11565-9.
[58] Mayer, R. (2002), “Multimedia learning”, https://doi.org/10.1016/S0079-7421(02)80005-6.
[31] Mayer, R. (1990), “Problem solving”, in Eysenck, M. (ed.), The Blackwell Dictionary of Cognitive Psychology, Basil Blackwell, Oxford.
[23] McNeill, K. et al. (2006), “Supporting Students’ Construction of Scientific Explanations by Fading Scaffolds in Instructional Materials”, Journal of the Learning Sciences, Vol. 15/2, pp. 153-191, https://doi.org/10.1207/s15327809jls1502_1.
[39] Menzies, V. et al. (2016), Project Based Learning Evaluation report and executive summary, Education Endowment Foundation, http://www.educationendowmentfoundation.org.uk (accessed on 8 January 2025).
[84] Michalsky, T., Z. Mevarech and L. Haibi (2009), “Elementary School Children Reading Scientific Texts: Effects of Metacognitive Instruction”, The Journal of Educational Research, Vol. 102/5, pp. 363-376, https://doi.org/10.3200/JOER.102.5.363-376.
[80] Ministry of Education, Nuray Tuncay Kara Science and Art Center (2021), “The effect of metacognition strategy teaching on biology education”, African Educational Research Journal, Vol. 9/4, pp. 870-876, https://doi.org/10.30918/aerj.94.21.139.
[25] Mishra, P. and M. Koehler (2006), “Technological pedagogical content knowledge: A framework for teacher knowledge”, Teachers College Record, pp. 1017-1054.
[30] Monte-Sano, C., S. De La Paz and M. Felton (2014), “Reading, Thinking, and Writing about History: Teaching Argument Writing to Diverse Learners in the Common Core Classroom, Grades 6-12”, Common Core State Standards in Literacy Series, p. 240.
[85] Muijs, D. and C. Bokhove (2020), Metacognition and Self-Regulation: Evidence Review, https://educationendowmentfoundation.org.uk/evidence-summaries/evidence-reviews/metacognition-and-self-regulation-review/ (accessed on 8 January 2025).
[75] Muncer, G. et al. (2021), “A Meta-Analysis Investigating the Association Between Metacognition and Math Performance in Adolescence”, Educational Psychology Review, Vol. 34/1, pp. 301-334, https://doi.org/10.1007/s10648-021-09620-x.
[35] National Research Council (2007), Taking science to school: Learning and teaching science in grades K-8, National Academies Press.
[18] Neumann, K., A. Kauertz and H. Fischer (2012), Quality of instruction in science education, Springer.
[33] Nunes, T. et al. (2017), Review of SES and Science Learning in Formal Educational Settings, Education Endowment Foundation, https://d2tic4wvo1iusb.cloudfront.net/production/documents/guidance/Review_of_SES_and_Science_Learning_in_Formal_Educational_Settings.pdf?v=1736485426 (accessed on 18 September 2023).
[26] Nunokawa, K. (2010), Proof, mathematical problem-solving, and explanation in mathematics teaching, Springer.
[46] OECD (2024), What Does Child Empowerment Mean Today?: Implications for Education and Well-being, Educational Research and Innovation, OECD Publishing, Paris, https://doi.org/10.1787/8f80ce38-en.
[74] Ohtani, K. and T. Hisasaka (2018), “Beyond intelligence: a meta-analytic review of the relationship among metacognition, intelligence, and academic performance”, Metacognition and Learning, Vol. 13/2, pp. 179-212, https://doi.org/10.1007/s11409-018-9183-8.
[69] P., B., A. Paiva and J. Self (eds.) (1996), Co-ordinating multiple representations in computer based learning environments, Ediçoes Colibri.
[59] Paivio, A. (1990), Mental Representations: A Dual Coding Approach, Oxford University Press, Oxford.
[45] Parker, J. et al. (2021), “Perceived Teacher Autonomy Support and Self-Determination Skill Expression: Predictors of Student Engagement Among African American High School Students”, Journal of Black Psychology, Vol. 47/6, pp. 445-475, https://doi.org/10.1177/00957984211009190.
[15] Pekrun, R. and L. Linnenbrink-Garcia (2012), “Academic Emotions and Student Engagement”, in Handbook of Research on Student Engagement, Springer US, Boston, MA, https://doi.org/10.1007/978-1-4614-2018-7_12.
[2] Pellegrino, . and M. Hilton (2012), Education for Life and Work, National Academies Press, Washington, D.C., https://doi.org/10.17226/13398.
[77] Perry, J., D. Lundie and G. Golder (2018), “Metacognition in schools: what does the literature suggest about the effectiveness of teaching metacognition in schools?”, Educational Review, Vol. 71/4, pp. 483-500, https://doi.org/10.1080/00131911.2018.1441127.
[83] Peters, E. and A. Kitsantas (2010), “Self‐regulation of student epistemic thinking in science: the role of metacognitive prompts”, Educational Psychology, Vol. 30/1, pp. 27-52, https://doi.org/10.1080/01443410903353294.
[34] Puttick, S. (2017), “Should we only teach about real people and real places?”, Geography, Vol. 102/1, pp. 26-32, https://doi.org/10.1080/00167487.2017.12094006.
[60] Rau, M., V. Aleven and N. Rummel (2015), “Successful learning with multiple graphical representations and self-explanation prompts”, Journal of Educational Psychology, Vol. 107/1, pp. 30-46, https://doi.org/10.1037/a0037211.
[71] Richter, J., K. Scheiter and A. Eitel (2016), Signaling text-picture relations in multimedia learning: A comprehensive meta-analysis, Elsevier Ltd, https://doi.org/10.1016/j.edurev.2015.12.003.
[47] Rogers, C. and M. Thomas (2022), Educational Neuroscience, Routledge, London, https://doi.org/10.4324/9781003185642.
[40] Sánchez Tapia, I. (ed.) (2020), International Perspectives on the Contextualization of Science Education, Springer International Publishing, Cham, https://doi.org/10.1007/978-3-030-27982-0.
[42] Sánchez Tapia, I., J. Krajcik and B. Reiser (2017), ““We do not know what is the real story anymore<i>”</i>: Curricular contextualization principles that support indigenous students in understanding natural selection”, Journal of Research in Science Teaching, Vol. 55/3, pp. 348-376, https://doi.org/10.1002/tea.21422.
[14] Schmidt, J., J. Rosenberg and P. Beymer (2018), “A person-in-context approach to student engagement in science: Examining learning activities and choice”, Journal of Research in Science Teaching, Vol. 55/1, pp. 19-43, https://doi.org/10.1002/tea.21409.
[37] Schneider, B. et al. (2022), “Improving Science Achievement—Is It Possible? Evaluating the Efficacy of a High School Chemistry and Physics Project-Based Learning Intervention”, Educational Researcher, Vol. 51/2, pp. 109-121, https://doi.org/10.3102/0013189X211067742.
[78] Schraw, G. (2001), “Promoting General Metacognitive Awareness”, in Neuropsychology and Cognition, Metacognition in Learning and Instruction, Springer Netherlands, Dordrecht, https://doi.org/10.1007/978-94-017-2243-8_1.
[64] Schwartz, D. and J. Bransford (1998), “A Time For Telling”, Cognition and Instruction, Vol. 16/4, pp. 475-5223, https://doi.org/10.1207/s1532690xci1604_4.
[67] Schwarz, C., C. Passmore and B. Reiser (2017), Helping students make sense of the world using next generation science and engineering practices, NSTA Press.
[52] Skene, K. et al. (2022), Can guidance during play enhance children’s learning and development in educational contexts? A systematic review and meta-analysis, John Wiley and Sons Inc, https://doi.org/10.1111/cdev.13730.
[62] Stradling, R. (2003), Multiperspectivity in history teaching: A guide for teachers, Council of Europe.
[38] Sweller, J. et al. (2023), “Response to De Jong et al.’s (2023) paper “Let’s talk evidence – The case for combining inquiry-based and direct instruction””, Educational Research Review, p. 100584, https://doi.org/10.1016/j.edurev.2023.100584.
[86] Symonds, J., J. Schreiber and B. Torsney (2021), “Silver linings and storm clouds: Divergent profiles of student momentary engagement emerge in response to the same task.”, Journal of Educational Psychology, Vol. 113/6, pp. 1192-1207, https://doi.org/10.1037/edu0000605.
[70] Van Meter, P. et al. (eds.) (2020), Handbook of Learning from Multiple Representations and Perspectives, Routledge, New York.
[63] Wansink, B. et al. (2018), “Where Does Teaching Multiperspectivity in History Education Begin and End? An Analysis of the Uses of Temporality”, Theory & Research in Social Education, Vol. 46/4, pp. 495-527, https://doi.org/10.1080/00933104.2018.1480439.
[51] Whitebread, D. et al. (2019), The SAGE Handbook of Developmental Psychology and Early Childhood Education, SAGE Publications Ltd, 1 Oliver’s Yard, 55 City Road London EC1Y 1SP , https://doi.org/10.4135/9781526470393.
[55] Willingham, D. (2009), Why don’t students like school? A cognitive scientist answers questions about how the mind works and what it means for the classroom, Jossey-Bass/Wiley.
[49] Zosh, J. et al. (2017), Learning through play : a review of the evidence, LEGO Foundation.