Mapas visuales para mejorar el aprendizaje y las habilidades de pensamiento crítico I

OPTOMETRÍA

Lic. Opt. Rubén Velázquez Guerrero

UNAM

l pensamiento crítico se remonta a más de 2.000 años, al nacimiento de la civilización occidental. La sentencia de Sócrates “La vida no examinada no merece la pena ser vivida”, integra el valor último del pensamiento crítico en la vida humana. Los Diálogos de Platón personifican no sólo un método, sino también una forma de vivir que sigue siendo relevante en nuestra época. Las habilidades de pensamiento crítico implican el procesamiento de la información a través del análisis, la síntesis, la interpretación, la explicación, la evaluación, la generalización, la abstracción, la aplicación, la comparación y el contraste. Las habilidades de pensamiento crítico son, como el sentido común, poco comunes. Los estudios indican que el 70% de los graduados de la escuela secundaria son deficientes y sólo el 28% de los graduados de la universidad de cuatro años poseen habilidades excelentes. Sin embargo, se considera el activo más importante que buscan los profesionales de los recursos humanos.

En todo el mundo, muchos educadores universitarios utilizan el formato de conferencia asistida con diapositivas de PowerPoint como principal método de entrega. Más de una generación de estudiantes ha sufrido la “muerte por PowerPoint”, un término que describe el uso de diapositivas repletas de texto, a menudo con adornos irrelevantes, que conducen al aburrimiento de los estudiantes y a un aprendizaje poco significativo. Aunque estas presentaciones pueden mejorarse, hay una limitación inherente a estos métodos tradicionales. Las conferencias y las diapositivas de texto son representaciones inevitablemente lineales que ocultan las ricas interrelaciones entre los conceptos. Como explica Davies, “Paradójicamente, esto suele dar lugar a un aprendizaje menos significativo, no más. Para cumplir con las exigencias de la evaluación, los estudiantes empiezan a confiar en las técnicas de memorización y no en actividades significativas que garanticen el compromiso y el aprendizaje, en última instancia, a través de un ciclo de aprendizaje transformador, la experiencia”.

David Ausubel, psicólogo educativo, consideraba que la principal responsabilidad del educador era la presentación de los materiales de aprendizaje de forma significativa, no como una lista de hechos. Indicó que los educadores deben encontrar procedimientos que permitan a los alumnos vincular los nuevos conocimientos a su estructura cognitiva previa. Propuso el mapa visual como herramienta por excelencia para promover el aprendizaje significativo. Su opinión sobre el aprendizaje significativo ha sido respaldada por la investigación sobre la organización del conocimiento por parte de los expertos en comparación con los novatos: “Los estudios en áreas como la física, las matemáticas y la historia también demuestran que los expertos buscan primero desarrollar una comprensión de los problemas, y esto a menudo implica pensar en términos de conceptos centrales o grandes ideas, como la segunda ley de Newton en física. El conocimiento de los novatos es mucho menos probable que se organice en torno a grandes ideas; es más probable que aborden los problemas buscando fórmulas correctas y respuestas para que se ajusten a sus intuiciones cotidianas”.

Marzano realizó un meta-análisis de la investigación sobre la instrucción y las estrategias que afectan significativamente al rendimiento de los alumnos. Las representaciones no lingüísticas, las preguntas, las pistas y los organizadores gráficos avanzados fueron

algunos de los elementos que se correlacionaron con el aprendizaje eficaz. Prince informó que las actividades que promueven el compromiso de los estudiantes, como la reflexión sobre su propio aprendizaje (metacognición) y la instrucción explícita en la resolución de problemas, mejoran los resultados del aprendizaje de los estudiantes.

En este artículo se revisan las herramientas visuales que pueden aumentar potencialmente la comprensión de los estudiantes, el aprendizaje significativo y las habilidades de pensamiento crítico. Aunque la mayoría de las herramientas han recibido la corroboración experimental de su eficacia en las escuelas, el pregrado, el postgrado y la educación médica, todavía hay un uso muy limitado en la educación optométrica. Se espera que este documento estimule un mayor estudio, experimentación e implementación en nuestras escuelas de optometría.

Imaginando el proceso de pensamiento: Mapas mentales

Los mapas mentales son la representación gráfica del contenido de un texto. Se ha propuesto como una técnica para realizar una lluvia de ideas y resumir la información, así como un método de estudio. El creador y principal defensor de los mapas mentales es Tony Buzan. Sostuvo que la toma de notas típica es lineal, mientras que el pensamiento implica una red interconectada. Además, la toma de apuntes hace hincapié en el componente verbal (un proceso del hemisferio izquierdo del cerebro) e ignora las imágenes (un proceso del hemisferio derecho).

McClain propuso el uso de mapas mentales en la enseñanza de la optometría. En particular, recomendó que los estudiantes recibieran un mapa esquelético (con términos en blanco) al principio de la clase. Los estudiantes tendrían que rellenar los espacios en blanco mientras escuchaban la clase. Indicó que los mapas mentales permitirían a los profesores no desviarse de la tarea, permitirían a los estudiantes añadir sus ideas personales al tema y aumentarían la comprensión.

Paykoc et al. describieron el uso exitoso de los mapas mentales por parte de los miembros de la facultad en el proceso de lluvia de ideas sobre cambios curriculares. El mapa se proyectaba al grupo y el progreso de la discusión se reflejaba en el mapa mental.

Figura 1. Mapa mental elaborado por alumna Zaira López Hernández. Carrera de Optometría FESI-UNAM.

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La construcción de los mapas mentales sigue unas pautas específicas. El mapa en sí tiene un aspecto orgánico, similar a un árbol con un tronco, ramas alrededor del tronco y ramas más pequeñas que salen de las ramas principales (Figura 1). El mapa se inicia con una imagen en el centro de la página (modo apaisado) que representa la idea central. Se dibujan las ramas, empezando por la parte superior derecha de la página y siguiendo el sentido de las agujas del reloj. Las ramas contienen palabras clave que son subtítulos del tema principal. A partir de estas ramas más grandes crecen ramas más pequeñas que detallan la información. Cada línea de la rama debe contener sólo una palabra clave. Lo ideal es que las líneas más cercanas al centro sean más gruesas que las alejadas del centro. Se fomenta el uso de imágenes etiquetadas en las ramas. También se recomienda el uso del color, especialmente para agrupar y codificar.

Aunque los mapas mentales pueden elaborarse con papel y bolígrafos o lápices de colores, varias empresas han desarrollado programas informáticos de mapas mentales que facilitan el dibujo y permiten guardar los mapas. La versión orgánica original de los mapas mentales es ©IMindMap. Mind Map es una marca registrada de Buzan Organization Limited 1990 (www.thinkbuzan.com). Una versión alternativa y menos orgánica de los mapas mentales, que permite utilizar múltiples palabras y frases, ha sido desarrollada por ©MindJet (www.mindjet.com). Entre las versiones gratuitas de los programas de mapas mentales se encuentran ©SciPlore (http://www.sciplore. org/software/sciplore_mindmapping/) y ©FreeMind (http://freemind.sourceforge.net/wiki/ index.php/Download). Estos programas permiten adjuntar documentos, imágenes y enlaces de Internet a las ramas de los mapas.

Los mapas mentales también se pueden utilizar para el proceso de pensamiento del clínico, incluyendo la generación de hipótesis durante la historia del caso, la evaluación de las hipótesis durante el examen, y el diagnóstico final y el manejo del caso. El aspecto del mapa es menos orgánico, pero representa frases (en lugar de una sola palabra) en las ramas, lo que permite una interpretación más clara y fácil del mapa. El profesorado y los estudiantes pueden elaborar estos mapas mentales a partir de escenarios de casos para compartir su proceso de toma de decisiones clínicas.

Pruebas de la eficacia de los mapas mentales para mejorar el aprendizaje

Farrand et al. realizaron un estudio sobre la eficacia de los mapas mentales para mejorar el rendimiento de los estudiantes de medicina en una prueba de recuerdo de hechos. Como variable adicional, pidieron a los estudiantes que autocalificaran su motivación. En el estudio, un grupo de control utilizó su técnica de estudio preferida (palabras clave, relectura del texto o subrayado de palabras clave). Al grupo experimental se le indicó que utilizara los mapas mentales. Ambos grupos fueron evaluados inmediatamente con un test de 15 preguntas sobre hechos. También se les examinó una semana después de la exposición inicial. En general, los estudiantes a los que se les permitió utilizar sus propias técnicas de estudio estaban más motivados que aquellos a los que se les dijo que utilizaran los mapas mentales. Sin embargo, los que utilizaron los mapas mentales obtuvieron mejores resultados en la prueba de recuerdo inmediato (un 13% más) que los que no lo hicieron, y en la prueba de recuerdo a largo plazo (un 24% más) cuando los resultados se ajustaron en función de la motivación.

Shuttleworth llevó a cabo un estudio que no mostró ninguna ventaja de los mapas mentales en estudiantes universitarios, utilizando un diseño dentro de los sujetos. Inicialmente, los sujetos estudiaron un texto utilizando su técnica de estudio preferida. Completaron una prueba factual de opción múltiple y de rellenar los espacios en blanco. A continuación, se les entrenó en la técnica de estudio de mapas mentales y la utilizaron mientras estudiaban un segundo texto equivalente. Completaron una segunda prueba objetiva. Los resultados de las pruebas no fueron significativamente diferentes para la técnica de mapas mentales en comparación con su técnica de estudio preferida. En este estudio no se encontraron diferencias de motivación. Sin embargo, algunos participantes consideraron que el período de estudio de 20 minutos era demasiado corto para el procedimiento de elaboración de mapas mentales.

Abi-El-Mona y Adb-El-Khalick compararon el rendimiento de dos grupos de estudiantes de octavo grado en un examen de opción múltiple basado en estándares nacionales. El grupo experimental dedicó un mes a las técnicas de elaboración de mapas mentales, mientras que el grupo de control dedicó un mes a una técnica de resumen de notas. Las puntuaciones del grupo de mapas mentales fueron significativamente más altas que las del grupo de resumen de notas. Esto fue así, independientemente del rendimiento escolar previo de los estudiantes. Los experimentadores también compararon los mapas mentales elaborados al principio del entrenamiento con los del final del mismo. Los estudiantes con mayor comprensión conceptual mostraban enlaces más precisos, más colores y más enlaces a conceptos menores que los demás estudiantes. Este estudio presentaba dos diferencias significativas respecto a los dos anteriores. En primer lugar, los participantes tuvieron un periodo de entrenamiento de mapas mentales significativamente mayor (un mes). En segundo lugar, los experimentadores exigieron a los participantes del grupo de control que utilizaran una técnica concreta (resumen de notas) en lugar de su propia técnica de estudio preferida. Este estudio muestra que el mapeo mental tiene una ventaja sobre el resumen de notas cuando los participantes tienen una experiencia significativa (un mes) con las técnicas.

Una cuestión relacionada con los mapas mentales es el desarrollo de rúbricas con una buena validez de constructo y fiabilidad entre evaluadores para evaluar los mapas mentales. D’Antoni, Zipp y Olson desarrollaron la rúbrica de evaluación de mapas mentales (MMAR) utilizando puntuaciones ponderadas que incluyen enlaces de conceptos, enlaces cruzados, jerarquías, ejemplos, componentes no válidos, imágenes y colores. En su estudio, los estudiantes de primer año de medicina recibieron una presentación de 30 minutos sobre las técnicas de elaboración de mapas mentales. Inmediatamente después de la formación, se les permitió leer durante 30 minutos un pasaje de texto del Graduate Record Examination. También se les pidió que dibujaran mapas mentales del pasaje. Tres examinadores diferentes evaluaron los mapas utilizando el MMAR. Los resultados mostraron una alta y significativa fiabilidad entre examinadores para las imágenes (0.86), los colores (0.73) y la puntuación total (0.86). La fiabilidad entre evaluadores fue moderada y significativa para los enlaces cruzados (0.58) y los ejemplos (0.53). Este estudio indica que el MMAR es una rúbrica fiable para los mapas mentales. Además, la rúbrica puede aplicarse también a los mapas conceptuales.

Explorando la estructura del conocimiento: Mapas conceptuales

Los mapas conceptuales son obra de Joseph Novak, un destacado educador estadounidense. Originalmente, los desarrolló como una herramienta para documentar los cambios en la estructura cognitiva de los niños que tomaban lecciones de ciencias básicas. Novak fue un discípulo de David Ausubel, quien argumentó: “Si tuviera que reducir toda la psicología educativa a un sólo principio, diría lo siguiente: El factor más importante que influye en el aprendizaje es lo que el alumno ya sabe. Averígüelo y enséñele en consecuencia”.

Los mapas conceptuales permiten registrar explícitamente lo que el alumno sabe y cómo evoluciona este conocimiento a lo largo del tiempo. La figura 2 es un mapa conceptual de la óptica clásica.

Un concepto puede ser un objeto, una idea o un acontecimiento. Suele estar representado por un sustantivo como “silla”, “enfermedad” u “óptica”. Los conceptos se relacionan entre sí mediante enlaces, que suelen ser verbos. Dos o más conceptos relacionados mediante enlaces se convierten en proposiciones. Por ejemplo, en la figura 2, una proposición es “la óptica geométrica implica la luz como rayo”. La elaboración de mapas conceptuales es el desarrollo sistemático de la estructura del conocimiento relacionado con un concepto principal, vinculando el concepto principal con los conceptos subsidiarios mediante enlaces.

Figura 2.

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Hay dos características principales que diferencian los mapas conceptuales de los mapas mentales: 1. Jerárquicos: Los mapas conceptuales son jerárquicos y el concepto más importante aparece en primer lugar, normalmente en la parte superior del mapa. Los conceptos secundarios se colocan debajo del concepto principal. Los conceptos terciarios derivados de los conceptos secundarios se colocan debajo de los secundarios. Este proceso continúa según sea necesario.En la elaboración de mapas mentales, la idea principal se coloca en el centro del mapa y todas las demás ideas son derivaciones de la idea principal sin una jerarquía evidente. 2. Denominación explícita de los enlaces:

Los mapas conceptuales requieren que los enlaces entre conceptos se nombren explícitamente mediante verbos como “incluye”,

“forma parte de”, etc. Nombrar los vínculos permite una interpretación más fácil y precisa del mapa. Los mapas mentales no nombran los vínculos y la naturaleza de la relación es implícita. Mientras que los mapas mentales no imponen restricciones en el orden de las ideas, los mapas conceptuales requieren un pensamiento, un análisis y una aplicación más rigurosos. Novak y Gowin describen un proceso bien definido para construir mapas conceptuales de la siguiente manera: 1. Encuentre una pregunta o un concepto de interés. Identifique entre 10 y 20 conceptos que se relacionen con el concepto principal y colóquelos alrededor del mismo. 2. Ordene los conceptos de manera que los más amplios ocupen la parte superior del mapa. 3. Continúe y añada conceptos según sea necesario. 4. Conecte los conceptos mediante enlaces de línea. Nombre los enlaces para definir la relación entre los dos conceptos enlazados. 5. Modifique la estructura del mapa a medida que añada, elimine o modifique conceptos o enlaces y a medida que obtenga información. El Institute for Human and Machine Cognition, afiliado al sistema universitario de Florida, desarrolló un software específico para la elaboración de mapas conceptuales, ®IHMCCMap Tools, un programa gratuito basado en la web. Los estudiantes pueden elaborar sus mapas conceptuales, trabajar en colaboración y compartirlos. El programa permite a los creadores adjuntar documentos, imágenes y enlaces a sitios web a sus mapas (http://cmap. ihmc.us).

Un excelente y sofisticado grupo de mapas conceptuales fue desarrollado por el Centro de Investigación Ames de la NASA. Los mapas están relacionados con la exploración, la geología y el clima de Marte. Los elementos de los mapas proporcionan enlaces a documentos, fotografías, diagramas y películas relacionados con el tema en cuestión.

Estos mapas conceptuales transmiten el poder de los mapas conceptuales basados en la web para mostrar información científica.

Aunque los conocimientos básicos sobre la construcción de mapas conceptuales pueden explicarse en minutos, su dominio requiere una práctica significativa. Daley et al. describieron el desarrollo de la competencia en mapas conceptuales de estudiantes de enfermería, encontrando mapas significativamente mejores al final de un semestre de un curso clínico. Rendas, Fonseca y Rosado-Pinto utilizaron mapas conceptuales generados por ordenador como herramienta de aprendizaje basado en problemas, para estudiantes de medicina. La estrategia principal era la presentación de casos clínicos junto con mapas conceptuales incompletos, en los que los estudiantes tenían que aportar los conceptos que faltaban. Informaron que los mapas eran de mejor calidad al final de su formación basada en problemas.

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