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21/10/2024La neurociencia ha revolucionado nuestra comprensión del cerebro, brindando valiosa información sobre cómo las personas aprenden, procesan información y retienen conocimientos. Esta disciplina se basa en la premisa de que el aprendizaje es un proceso que involucra cambios en la estructura y función del cerebro lo que se conoce como neuroplasticidad (Gkintoni et al., 2023). La neuroplasticidad permite que el cerebro forme nuevas conexiones neuronales en respuesta a la experiencia y el aprendizaje, lo que subraya la importancia de crear entornos de aprendizaje que fomenten esta capacidad (Hidayat, 2023). Por ejemplo, Antonopoulou et al. destacan cómo la neurociencia educativa puede contribuir a mejorar la atención y la capacidad de aprendizaje de las y los estudiantes, lo que es esencial para alcanzar los resultados de aprendizaje esperados (Antonopoulou et al., 2023).
Un aspecto crucial de la neurociencia educativa es la comprensión de los procesos cognitivos que subyacen al aprendizaje. La metacognición, que implica la conciencia y regulación de los propios procesos cognitivos, ha sido objeto de estudio en la neurociencia y se ha relacionado con el rendimiento académico (Fleur et al., 2021). La investigación sugiere que fomentar la metacognición en los estudiantes puede mejorar su capacidad para aprender de manera autónoma y reflexiva, lo que es fundamental en un mundo educativo en constante cambio. Además, la integración de estrategias de aprendizaje activas, como el aprendizaje basado en proyectos y la gamificación, ha demostrado ser efectiva para involucrar a los estudiantes y facilitar la retención de información (Antonopoulou et al., 2022).
La memoria y el aprendizaje
Uno de los principales descubrimientos de la neurociencia es el papel fundamental de la memoria en el proceso de aprendizaje (Dehaene, 2020). Se ha identificado que la memoria se consolida mejor cuando la información es presentada en fragmentos manejables y está relacionada con conocimientos previos.
- Aplicación en el diseño instruccional.
Crear contenidos en formatos de microlearning o dividir grandes cantidades de información en módulos más pequeños puede mejorar significativamente la retención. Además, vincular los nuevos conceptos con lo que los estudiantes ya conocen, estimula las conexiones neuronales, facilitando el aprendizaje.
El impacto de la emoción en el aprendizaje
La neurociencia ha demostrado que el cerebro responde con mayor intensidad cuando el aprendizaje está vinculado a la emoción (Dehaene, 2020). Las emociones activan áreas del cerebro, como la amígdala, que están estrechamente relacionadas con el proceso de memorización.
- Aplicación en el diseño instruccional
Utilizar historias, anécdotas o escenarios que despierten emociones puede hacer que el contenido sea más memorable. Incorporar elementos que generen empatía, sorpresa o curiosidad activa estas respuestas emocionales, mejorando la experiencia de aprendizaje.
Atención y sobrecarga cognitiva
La sobrecarga cognitiva es un concepto fundamental en la teoría del aprendizaje que se refiere a la cantidad de información que el cerebro puede procesar de manera efectiva en un momento dado.(Wang et al., 2022). El exceso de información, los diseños complejos o las distracciones pueden sobrecargar los recursos cognitivos, disminuyendo la efectividad del aprendizaje. La gestión adecuada de estas cargas es esencial para evitar la sobrecarga cognitiva, que puede obstaculizar el aprendizaje y la retención de información (Wang et al., 2022).
- Aplicación en el diseño instruccional.
Aquí es clave aplicar la teoría de la carga cognitiva, que sugiere simplificar la presentación de la información, utilizando elementos visuales y multimedia de forma equilibrada. El uso adecuado del espacio en blanco, la jerarquización del contenido y una interfaz limpia permiten que los estudiantes mantengan su foco en lo importante, evitando la fatiga mental.
Aprendizaje multisensorial
La neurociencia también ha mostrado que el aprendizaje es más efectivo cuando se estimulan múltiples sentidos al mismo tiempo. El cerebro procesa mejor la información cuando los estudiantes ven, escuchan y manipulan el contenido, lo que activa múltiples áreas del cerebro. El aprendizaje multisensorial ha emergido como un enfoque pedagógico eficaz en el diseño instruccional, aprovechando la interacción de múltiples sentidos para mejorar la retención y comprensión del conocimiento. Este enfoque se basa en la premisa de que la activación de diferentes canales sensoriales durante el proceso de aprendizaje puede facilitar la asimilación de información y motivar a los estudiantes.
- Aplicación en el diseño instruccional.
Diseñar actividades que involucren diferentes tipos de contenido multimedia como videos, imágenes, audio y actividades interactivas puede mejorar el procesamiento de la información. Esto también incluye el aprendizaje basado en la práctica activa, donde los estudiantes experimentan el contenido en lugar de solo recibirlo de manera pasiva.
Repetición espaciada y refuerzo
La investigación ha demostrado que el cerebro consolida mejor la información cuando se presenta de manera repetida y espaciada en el tiempo. El concepto de “olvido activo” indica que permitir pequeños lapsos entre las sesiones de estudio puede ayudar a reforzar las conexiones neuronales. Este enfoque no solo mejora la retención de información, sino que también ayuda a los estudiantes a organizar y estructurar el conocimiento de manera más efectiva. La investigación sugiere que la implementación de la repetición espaciada en el diseño instruccional puede resultar en un aprendizaje más duradero y significativo (Baquero-Sanz, 2022).
- Aplicación en el diseño instruccional.
Incorporar técnicas de repetición espaciada dentro del contenido de un curso, recordando puntos clave en diferentes momentos y de distintas formas, puede ayudar a los estudiantes a retener la información a largo plazo. Esto se puede hacer mediante quizzes, recordatorios o resúmenes.
El diseño instruccional se beneficia enormemente de los avances en neurociencia, la comprensión de la sobrecarga cognitiva, el aprendizaje multisensorial, la repetición espaciada y el refuerzo. La neurociencia educativa proporciona un marco que ayuda a los educadores a entender cómo los procesos cerebrales influyen en el aprendizaje, destacando la importancia de la neuroplasticidad y la metacognición en la mejora de la atención y la retención de información (Antonopoulou et al., 2023; Gkintoni et al., 2023). La sobrecarga cognitiva, un concepto clave en este contexto, se refiere a la cantidad de información que el cerebro puede procesar a la vez. Estrategias como la repetición espaciada son efectivas para contrarrestar la curva del olvido, facilitando la consolidación de la memoria a largo plazo al espaciar las revisiones de contenido (Baquero-Sanz, 2022). El aprendizaje multisensorial, que involucra múltiples sentidos, ha demostrado ser particularmente efectivo en la mejora de la motivación y la comprensión de conceptos complejos (Ferreira & Vasconcelos, 2020; Suryaratri et al., 2019). Este enfoque se complementa con el refuerzo, que utiliza recompensas y retroalimentación para aumentar la probabilidad de que los estudiantes repitan comportamientos deseados (Morales-González, 2022). La combinación de repetición espaciada y refuerzo puede crear un ciclo de aprendizaje que no solo refuerza el conocimiento, sino que también asegura su retención a lo largo del tiempo. La integración de estas estrategias en el diseño instruccional permite a los educadores personalizar el aprendizaje, adaptándose a las necesidades individuales de los estudiantes y optimizando su experiencia educativa (Paredes et al., 2019).
Referencias
Antonopoulou, H., Halkiopoulos, C., & Gkintoni, E. (2023). Educational Neuroscience and Its Contribution to Math Learning. Technium Education and Humanities, 4, 86-95. https://doi.org/10.47577/teh.v4i.8237
Antonopoulou, H., Halkiopoulos, C., Gkintoni, E., & Katsimpelis, A. (2022). Application of Gamification Tools for Identification of Neurocognitive and Social Function in Distance Learning Education. International Journal of Learning Teaching and Educational Research, 21(5), 367-400. https://doi.org/10.26803/ijlter.21.5.19
Baquero-Sanz, G. (2022). Pódcast como herramienta de alfabetización en salud: Una experiencia. Boletín Semillero De Investigación en Familia, 3(2). https://doi.org/10.22579/27448592.823
Dehaene, S. (2020). ¿Cómo aprendemos? Los cuatro pilares con los que la educación puede potenciar los talentos de nuestro cerebro. (1 ed.). Siglo XXI editores.
Ferreira, F. M., & Vasconcelos, C. (2020). The Impact of Multisensory Instruction on Geosciences Learning and Students’ Motivation. Geosciences, 10(11), 467. https://doi.org/10.3390/geosciences10110467
Fleur, D. S., Bredeweg, B., & Bos, W. v. d. (2021). Metacognition: Ideas and Insights From Neuro- And Educational Sciences. NPJ Science of Learning, 6(1). https://doi.org/10.1038/s41539-021-00089-5
Gkintoni, E., Halkiopoulos, C., & Antonopoulou, H. (2023). Educational Neuroscience in Academic Environment. A Conceptual Review. Technium Social Sciences Journal, 39, 411-420. https://doi.org/10.47577/tssj.v39i1.8208
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Morales-González, B. (2022). Instructional Design According to the ADDIE Model in Initial Teacher Training. Apertura, 14(1), 80-95. https://doi.org/10.32870/ap.v14n1.2160
Paredes, K. d. L. S., Serrano, M. J. S., Ortega, C. E. T., & Rosas, L. M. V. (2019). Objeto Virtuales de Aprendizaje en cefalometría como estrategia para el aprendizaje de la ortodoncia. Pro Sciences Revista De Producción Ciencias E Investigación, 3(29), 41-49. https://doi.org/10.29018/issn.2588-1000vol3iss29.2019pp41-49
Suryaratri, R. D., Prayitno, E. H., & Wuryani, W. (2019). The Implementation of Multi-Sensory Learning at Elementary Schools in Jakarta. Jpud – Jurnal Pendidikan Usia Dini, 13(1), 100-113. https://doi.org/10.21009/10.21009/jpud.131.08
Wang, C.-C., Cheng, P., & Wang, T. H. (2022). Measurement of Extraneous and Germane Cognitive Load in the Mathematics Addition Task: An Event-Related Potential Study. Brain Sciences, 12(8), 1036. https://doi.org/10.3390/brainsci12081036
Neurociencia y diseño instruccional: aplicando los últimos descubrimientos sobre el cerebro al aprendizaje
