Aportaciones científicas para una educación de calidad

Una subcomisión del Congreso de los Diputados ha comenzado a trabajar en un pacto educativo para mejorar la calidad de la enseñanza en nuestro país y dotarla de un marco jurídico estable y duradero. En este escenario quizá no venga mal una reflexión sobre el conocimiento científico actual relacionado con las capacidades del cerebro y la mente humana para aprender y adquirir conocimientos. Ello puede ayudarnos a potenciar lo bueno que ya tenemos, que no es poco, y a evitar caminos equivocados o infructuosos que impidieran mejorar la calidad de la enseñanza.

Aprender significa básicamente adquirir nuevas representaciones neuronales de conocimiento y establecer relaciones funcionales entre ellas y las ya existentes en el cerebro. Es así porque cuando aprendemos se forman nuevas conexiones (sinapsis), o se fortalecen las ya existentes, entre las neuronas que albergan el conocimiento. La representación neuronal de, por ejemplo, el cambio climático, puede quedar ligada por aprendizaje a la del deshielo polar o a la contaminación atmosférica y la que representa a un cuerpo flotando en un líquido a la del principio de Arquímedes.

En 1894 Santiago Ramón y Cajal intuyó el mecanismo fisiológico que hace posible las conexiones o ligamientos entre las neuronas y ahora la moderna Psicobiología nos desvela los detalles. Las neuronas se conectan entre ellas emitiendo minúsculos brotes, llamados espinas dendríticas, capaces de alcanzar a otras neuronas y establecer con ellas nuevas conexiones (sinapsis funcionales). Para que eso ocurra, el trabajo de aprendizaje ha de ser capaz de inducir en las neuronas un complicado proceso, que puede durar de minutos hasta días, y que incluye la activación simultánea o secuencial de decenas de genes y otras moléculas químicas. Además, muchas de las memorias o representaciones neuronales sufren un proceso de migración funcional desde los lugares del cerebro, como el hipocampo, donde originalmente se forman, hasta otras partes del mismo, como la corteza cerebral. Esa migración puede durar incluso meses, y resulta crítica para establecer memorias consistentes y duraderas. Es por ello muy importante una sinergia entre los sistemas educativos y los propios enseñantes que permita establecer las condiciones que activan y facilitan dichos mecanismos.

Para adquirir hábitos motores, como conducir un vehículo o tocar el violín, o mentales, como el cálculo matemático o aprender una lengua extranjera, de lo que se trata es de formar y fortalecer las conexiones cerebrales que incitan siempre al movimiento o la respuesta correcta. En ello intervienen los núcleos subcorticales del cerebro, cuyas conexiones neuronales son resistentes a su formación, pero muy duraderas una vez establecidas. La forma de conseguirlo es la repetición, pues es lo que activa suficientemente el proceso bioquímico que forma, refuerza y estabiliza las conexiones neuronales pertinentes. Si al aprender no practicamos lo suficiente, las conexiones interneuronales no se estabilizan y podemos acabar por abandonar al no sentirnos ni diestros ni seguros en lo aprendido.

Además, en la temprana infancia el cerebro es muy plástico y tiene más capacidad para establecer conexiones rígidas y potentes entre las neuronas que en otras épocas de la vida. Ello es especialmente relevante a la hora de adquirir una nueva lengua, particularmente su fonética, pues nacemos con una parte de la corteza frontal del cerebro especialmente capacitada para albergar las representaciones precisas de las lenguas que adquirimos en la temprana infancia, estableciéndose en áreas diferentes y menos habilitadas para hacerlo cuando las adquirimos más tardíamente (Nature, 30 julio, 1997). De ello se deriva que solo la inmersión lingüística temprana y la práctica continuada pueden garantizar un conocimiento preciso y fluido de una nueva lengua.

Para adquirir hábitos motores, como conducir un vehículo o tocar el violín, o mentales, como el cálculo matemático o aprender una lengua extranjera, de lo que se trata es de formar y fortalecer las conexiones cerebrales que incitan siempre al movimiento o la respuesta correcta

Pero la situación es diferente cuando se trata de adquirir conocimiento semántico, como una materia literaria o científica, caracterizada por su complejidad y variedad interpretativa y expresiva. En ese caso más que unas pocas y rígidas conexiones, el cerebro necesita establecer múltiples y flexibles conexiones entre una mayor variedad de representaciones neuronales, muchas de las cuales se encuentran en la corteza cerebral. La estructura crítica para establecer ese tipo de conexiones es el hipocampo, situado en el lóbulo temporal y una de las primeras regiones del cerebro que se deterioran en enfermedades neurodegenerativas, como el alzhéimer.

Cuando el hipocampo funciona se forman memorias relacionales y flexibles, susceptibles de evocarse en situaciones o contextos variados y diferentes al que originalmente generó el aprendizaje. Pero el mejor modo de conseguirlo ahora no consiste en repetir, como en la formación de hábitos, sino en la comparación y el contraste entre múltiples informaciones. Las actitudes pasivas, como la simple lectura o la toma de apuntes sin guía ni objetivos precisos, no son la mejor manera de formar memorias relacionales y flexibles, pues más bien tienden a formar memorias rígidas, poco útiles cuando se trata de evocar el recuerdo en un contexto o modo diferente al conocido. Sí lo son procedimientos como el analizar las diferencias o similitudes entre textos o informaciones variadas, el buscar la información que permita dar respuesta a cuestiones concretas, el tratar de explicar, resumir o sintetizar lo esencial de un texto, el hacer inferencias o deducciones sobre la información disponible o el buscar soluciones alternativas a las ya conocidas para un determinado problema. Todas ellas son formas de aprendizaje activo que incitan a la comparación y el contraste, activando por ello el hipocampo y la formación del tipo de conexiones cerebrales que albergan las memorias semánticas. Son formas útiles en todos los niveles de enseñanza, y suelen ser las que utilizan los buenos profesores para preparar sus clases o dar conferencias. La mejor forma de aprender es tratar de enseñar, por lo que la mejor forma de enseñar consiste precisamente en inducir al alumno a hacerlo del mismo modo.

Solo la inmersión lingüística temprana y la práctica continuada pueden garantizar un conocimiento preciso y fluido de una nueva lengua

Nunca debemos engañarnos creyendo que ya sabemos algo simplemente porque esa es la impresión mental que tenemos. Hay que demostrarlo prácticamente y ese es también el mejor modo de aprender, es decir, reconstruyendo el conocimiento adquirido, lo que induce a su comprensión y permite además descubrir las lagunas inadvertidas sobre el mismo. Eso es también lo que permite orientar y dirigir la búsqueda de la nueva información necesaria para completar y perfeccionar lo que ya sabemos. De ahí las enormes ventajas de procedimientos como los exámenes o pruebas orales, pues incitan al tipo de estudio anteriormente indicado, el que garantiza la comprensión de lo aprendido y la flexibilidad en su expresión. Los enseñantes experienciados saben muy bien cómo se aclara la lengua (o la pluma) cuando se aclara la mente, es decir, el cerebro. Un estudio con 80 alumnos de instituto en EE UU mostró que la técnica de aprendizaje que produjo mejores resultados consistió precisamente en explicar lo que se ha aprendido, más que el encerrarse a releer o incluso hacer esquemas (EL PAÍS, 30 enero y Science, 11 febrero, 2011).

Además, el aprendizaje distribuido es más eficaz que el intensivo, pues evita interferencias y da tiempo a que cursen los lentos procesos que subyacen a la formación de memorias consistentes. Ahora sabemos también que una de las funciones del sueño consiste en favorecer y consolidar lo que aprendemos durante el día, por lo que intercalar los períodos de sueño nocturno entre sesiones de aprendizaje es también una buena manera de robustecer las memorias. De ahí también que sea más útil estudiar poco con frecuencia que mucho pocas veces.

Hay modos diferentes de enseñar, pero los más eficaces son los que asumiendo a priori las características del conocimiento que se quiere transmitir (p.e. rigidez vs flexibilidad en la expresión del mismo) incitan la estructura cognitiva necesaria para guiar el aprendizaje favoreciendo los procesos cerebrales requeridos en cada caso. El aprendizaje activo es siempre la clave, tanto si se trata de repetir para adquirir hábitos como si se trata de reconstruir la información para establecer las relaciones funcionales que dan flexibilidad a las memorias y el conocimiento. Nada de ello se opone a la llamada libertad de cátedra, pues son muchos y variados los procedimientos pedagógicos que permiten alcanzar esos objetivos. Pero sí se oponen a ello las rigideces en la planificación académica y los procedimientos que impidiendo esa libertad acaban convirtiendo la enseñanza en rutinas burocratizadas. En definitiva, no son muchas las reglas verdaderamente críticas para una enseñanza de calidad, incluida la que permite a cada enseñante adaptarlas a sus propias condiciones y experiencia.

Ignacio Morgado Bernal es catedrático de Psicobiología y Director del Instituto de Neurociencia de la Universidad Autónoma de Barcelona. Autor de 'Aprender, recordar y olvidar: claves cerebrales de la memoria y la educación' (Ariel, 2014)