Teoria adyacente mapas conceptuales

La Teoria Subyacente a los Mapas Conceptuales y a Como Construirlos1,2 Reporte Tecnico IHMC CmapTools 2006-01 Joseph D. Novak Profesor Emerito, Cornell University Senior Research Scientist Florida Institute for Human and Machine Cognition (IHMC) y Alberto J. Canas Subdirector Florida Institute for Human and Machine Cognition (IHMC) www. ihmc. us Introduccion Los mapas conceptuales son herramientas graficas para organizar y representar conocimiento.

Ellos incluyen conceptos, generalmente encerrados en circulos o cajitas de algun tipo, y relaciones entre los conceptos indicadas por una linea conectiva que enlaza dos conceptos. Las palabras sobre la linea, denominadas l palabras de enlace o frases de enlace, especifican la relacion entre los dos conceptos. Definimos concepto como una regularidad percibida en eventos u objetos, o registros de eventos u objetos, designados por una etiqueta.

La etiqueta para la mayoria de los conceptos es una palabra, sin embargo algunas veces utilizamos simbolos tales como + o %, y algunas veces se usa mas de una palabra. Las proposiciones son afirmaciones sobre un objeto o evento en el universo, ya sea que ocurra naturalmente o sea construido. Las proposiciones contienen dos o mas conceptos conectados mediante palabras o frases de enlace para formar una afirmacion con significado. Algunas veces estas

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son llamadas unidades semanticas o unidades de 1 Revisado 27 de Septiembre, 2007. Citar como: “Novak, J. D. A. J. Canas, La Teoria Subyacente a los Mapas Conceptuales y a Como Construirlos, Reporte Tecnico IHMC CmapTools 2006-01, Florida Institute for Human and Machine Cognition, 2006, disponible en: http://cmap. ihmc. us/ Publications/ResearchPapers/TheoryUnderlyingConceptMaps. pdf” 2 Traduccion de Carmen M. Collado y Norma Miller, Proyecto Conectate al Conocimiento, Panama. -1- Figura 1. Un mapa conceptual que muestra las caracteristicas clave de los mapas conceptuales. Los mapas conceptuales tienden a ser leidos progresando de arriba hacia abajo. significado.

La Figura 1 muestra un ejemplo de un mapa conceptual que describe la estructura de los mapas conceptuales e ilustra las caracteristicas anteriormente descritas. Otra caracteristica de los mapas conceptuales es que los conceptos estan representados en forma jerarquica con los conceptos mas inclusivos, mas generales en la parte superior del mapa y los conceptos mas especificos, menos generales debajo organizados jerarquicamente. La estructura jerarquica para un dominio de conocimiento en particular tambien depende del contexto en el cual ese conocimiento esta siendo aplicado o considerado.

Por lo tanto, es mejor construir mapas conceptuales con referencia a una pregunta en particular que buscamos responder, la cual hemos llamado la pregunta de enfoque. El mapa conceptual puede estar relacionado a alguna situacion o evento que estemos tratando de entender por medio de la organizacion de conocimiento en la forma de un mapa conceptual, proporcionando asi el contexto para el mapa conceptual. Otra caracteristica importante de los mapas conceptuales es la inclusion de los enlaces cruzados. Estas son relaciones o enlaces entre conceptos de diferentes segmentos o ominios del mapa conceptual. Los enlaces cruzados nos ayudan ver como un concepto en un dominio de conocimiento representado en el mapa esta relacionado a un concepto en otro dominio mostrado en el mapa. En la creacion de nuevo conocimiento, los enlaces cruzados a menudo representan saltos creativos por parte del productor de conocimiento. -2- Existen dos caracteristicas de los mapas conceptuales que son importantes en la facilitacion del pensamiento creativo; la estructura jerarquica que esta representada en un buen mapa conceptual y la habilidad de buscar y caracterizar nuevos enlaces cruzados.

Un elemento final que puede ser agregado a los mapas conceptuales son los ejemplos especificos de eventos u objetos, los cuales ayudan a aclarar el significado de un concepto dado. Normalmente estos no estan incluidos en ovalos o rectangulos, ya que son eventos u objetos especificos y no representan conceptos. Los mapas conceptuales fueron desarrollados en 1972 en el transcurso del programa de investigacion de Novak en la Universidad de Cornell donde el se dedico a seguir y entender los cambios en el conocimiento de las ciencias en ninos (Novak & Musonda, 1991).

Durante el transcurso de este estudio los investigadores entrevistaron muchos ninos, y encontraron dificil identificar cambios especificos en la comprension de los conceptos de ciencias en los ninos al examinar las transcripciones de las entrevistas. Este programa se baso en la psicologia del aprendizaje de David Ausubel (1963; 1968; Ausubel et al. , 1978). La idea fundamental en la psicologia cognitiva de Ausubel es que el aprendizaje ocurre por asimilacion de nuevos conceptos y proposiciones en una estructura conceptual y proposicional ya existente que tiene el aprendiz.

A esta estructura de conocimiento que tiene el aprendiz tambien se le conoce como la estructura cognitiva del individuo. Debido a la necesidad de encontrar una mejor manera de representar la comprension conceptual de los ninos surgio la idea de representar el conocimiento de los ninos en forma de un mapa conceptual. Asi nacio una nueva herramienta no solo para uso en investigacion, sino tambien para muchos otros usos. Fundamentos Psicologicos de los Mapas Conceptuales Algunas veces surge la pregunta sobre el origen de nuestros primeros conceptos.

Estos son adquiridos por los ninos desde que nacen hasta la edad de tres anos, cuando reconocen regularidades en el mundo que los rodea y comienzan a identificar etiquetas de lenguaje o simbolos para estas regularidades (Macnamara, 1982). Este aprendizaje temprano de conceptos es principalmente un proceso de aprendizaje por descubrimiento, donde el individuo distingue patrones o regularidades en eventos u objetos y reconoce estas como las mismas regularidades etiquetadas por personas mayores con palabras o simbolos.

Esta es una habilidad fenomenal que es parte de la herencia evolutiva de todos los seres humanos normales. Despues de los 3 anos, el aprendizaje de nuevos conceptos y proposiciones es mediado fuertemente por el lenguaje, y se lleva a cabo sobre todo por un proceso de aprendizaje por recepcion donde los nuevos significados son obtenidos al hacer preguntas y obtener respuestas que clarifiquen las relaciones entre conceptos y proposiciones previos y nuevos conceptos y proposiciones. Esta adquisicion es mediada de manera muy importante cuando estan disponibles experiencias concretas o apoyos; por 3- ende la importancia de actividades practicas en el aprendizaje de la ciencia con ninos pequenos, pero esto tambien es cierto con aprendices de cualquier edad y en cualquier tema. Ademas de la distincion entre el proceso de aprendizaje por descubrimiento, donde los atributos de los conceptos son identificados autonomamente por el aprendiz, y el proceso de aprendizaje por recepcion, donde los atributos de los conceptos son descritos usando lenguaje y transmitidos al aprendiz, Ausubel hizo la muy importante distincion entre aprendizaje memoristico y aprendizaje significativo.

El aprendizaje significativo requiere de tres condiciones: 1. El material que se va a aprender debe ser conceptualmente claro y presentado con un lenguaje y ejemplos que puedan relacionarse al conocimiento previo del aprendiz. Los mapas conceptuales pueden ser utiles para lograr esta condicion, tanto en la identificacion de conceptos generales que posee el aprendiz antes de la instruccion de conceptos mas especificos, como asistiendo en las secuenciacion de las tareas de aprendizaje a traves de conocimiento progresivamente mas explicito que puede ser anclado en las estructuras conceptuales en desarrollo. . El aprendiz debe poseer conocimiento previo relevante. Esta condicion puede lograrse despues de la edad de 3 anos practicamente para cualquier dominio tematico, pero es necesario tener cuidado y ser explicito en la construccion de estructuras conceptuales si uno espera presentar conocimiento especifico detallado en cualquier campo en lecciones posteriores. Vemos, por lo tanto, que las condiciones (1) y (2) estan interrelacionadas y ambas son importantes. 3. El aprendiz debe escoger aprender significativamente.

La unica condicion sobre la cual el maestro o mentor tiene solo control indirecto es la motivacion de los estudiantes de elegir aprender por medio de intentar incorporar nuevos significados dentro de su conocimiento previo, en lugar de simplemente memorizar definiciones de conceptos o declaraciones proposicionales o procedimientos computacionales. El control indirecto sobre esta opcion esta sobre todo en las estrategias instruccionales y en las estrategias de evaluacion utilizadas.

Las estrategias instruccionales que enfatizan el relacionar nuevo conocimiento con el conocimiento ya existente en el aprendiz fomentan el aprendizaje significativo. Estrategias de evaluacion que motivan a los aprendices a relacionar ideas que ellos tienen con nuevas ideas tambien favorecen el aprendizaje significativo. Las pruebas objetivas tipicas pocas veces requieren mas que un aprendizaje memoristico (Holden, 1992).

De hecho, las peores formas de pruebas objetivas, o pruebas de respuesta corta, demandan recordar enunciados al pie de la letra y esto podria ser impedido por el aprendizaje significativo en el que el nuevo conocimiento es asimilado en armazones ya existentes, haciendo dificil recordar definiciones o descripciones especificas al pie de la letra. Este tipo de problema fue reconocido anos atras en el libro La Tirania de la Evaluacion de Hoffman (1962). -4-

Como se menciona anteriormente, es importante reconocer que debido a que las personas varian en la cantidad y calidad del conocimiento relevante que ellas poseen, y en la fuerza de su motivacion para buscar maneras de incorporar nuevo conocimiento en el conocimiento relevante que ya poseen, la distincion memoristico-significativo no es una simple dicotomia sino mas bien un continuo. La creatividad puede verse como un nivel muy alto del aprendizaje significativo, y discutiremos esto mas adelante. Estas ideas se muestran en la Figura 2.

Comunmente se confunde aprendizaje memoristico y aprendizaje significativo con metodos de ensenanza que pueden variar a lo largo de un continuo desde presentacion directa de informacion (la cual puede ser conceptualmente oscura o conceptualmente explicita) hasta metodos de descubrimiento autonomos donde el aprendiz percibe las regularidades y construye sus propios conceptos. Tanto el metodo de la presentacion directa como el de descubrimiento pueden llevar a un aprendizaje altamente memoristico o altamente significativo por parte del aprendiz, dependiendo de la disposicion del aprendiz y de la organizacion de los materiales.

Estas distinciones se muestran en la Figura 3. Existe la nocion equivocada de que estudios por “indagacion” aseguraran un aprendizaje significativo. La realidad es que a menos que los estudiantes posean por lo menos un entendimiento conceptual rudimentario del fenomeno que estan investigando, la actividad Figura 2. El aprendizaje puede variar desde altamente memoristico hasta altamente significativo. La creatividad resulta de niveles muy altos de aprendizaje significativo. -5- puede llevar a muy poco o nada de ganancia en su conocimiento relevante y puede ser poco mas que trabajo para mantenerlos ocupados.

Uno de los usos mas poderosos de los mapas conceptuales no es solo como herramienta de aprendizaje, sino tambien como una herramienta de evaluacion, motivando de esta forma a los estudiantes a usar modos significativos de patrones de aprendizaje (Mintzes et al. , 2000; Novak, 1990; Novak & Gowin, 1984). Los mapas conceptuales son tambien efectivos en identificar tanto las ideas validas como las no validas que mantienen los estudiantes, y esto sera discutido mas profundamente en otra seccion.

Ellos pueden ser tan efectivos para identificar el conocimiento relevante que el aprendiz posee antes o despues de la instruccion como lo son las entrevistas clinicas que consumen mucho mas tiempo (Edwards & Fraser, 1983). Otro avance importante en nuestro entendimiento del aprendizaje es que la memoria humana no es un unico “envase” para ser llenado, sino mas bien un complejo conjunto de sistemas de memoria interrelacionados. La Figura 4 ilustra los sistemas de memoria de la Figura 3. El continuo aprendizaje memoristico-aprendizaje significativo es distinto del continuo aprendizaje por recepcion-aprendizaje por descubrimiento.

Figura adaptada de traducida de Novak (1998, pp. 58). -6- Figura 4. Sistemas claves de memoria del cerebro y sus interacciones. mente humana, y sus interacciones con las entradas de informacion de nuestros sistemas afectivo y psicomotor. Aunque todos los sistemas de memoria son interdependientes (y tienen informacion yendo en ambas direcciones), los sistemas de memoria mas criticos para incorporar conocimiento en la memoria de largo plazo son la memoria de corto plazo y “memoria de trabajo. Toda la informacion entrante se organiza y procesa en la memoria de trabajo por medio de la interaccion con el conocimiento en la memoria de largo plazo. La caracteristica limitante aqui es que la memoria de trabajo puede procesar solo un numero relativamente pequeno de unidades psicologicas (cinco a nueve) en un momento dado. Esto significa que las relaciones entre dos o tres conceptos son mas o menos el limite de la capacidad de procesamiento de la memoria de trabajo. Por ejemplo, si a una persona se le presenta una lista de 10-12 letras o numeros para memorizar en unos pocos segundos, la mayoria recordaran solo 5 a 9 de estos.

Sin embargo, si las letras se pueden agrupar para formar una palabra conocida, o una unidad que parece una palabra, o los numeros pueden relacionarse a un numero telefonico o algo conocido, entonces 10 o mas letras o numeros pueden ser recordados. En una prueba relacionada, si le damos a los aprendices a -7- memorizar en pocos segundos 10-12 palabras que son familiares, pero que no tienen relacion, la mayoria recordaran solo 5-9 palabras. Si las palabras no son familiares, como es el caso con terminos tecnicos introducidos por primera vez, al aprendiz le ira bien si puede recordar correctamente dos o tres de estas.

Por el contrario, si las palabras son familiares pueden ser relacionadas al conocimiento que el aprendiz tiene en su estructura cognitiva, por ejemplo, los meses del ano, y en ese caso 12 o mas podrian facilmente ser recordadas. Debe notarse que la retencion de informacion aprendida de forma memoristica todavia ocurre en la memoria de largo plazo, como ocurre tambien con la informacion aprendida significativamente; la diferencia es que en el aprendizaje memoristico, hay poca o ninguna integracion de nuevo conocimiento con el conocimiento existente lo que da como resultado dos consecuencias negativas.

Primero, el conocimiento aprendido de memoria tiende a olvidarse rapidamente, a menos que sea bastante repetido o ensayado. Segundo, la estructura de conocimiento o estructura cognitiva del aprendiz no es mejorada o modificada para aclarar ideas erroneas. Por tanto, los errores de concepto persistiran, y el potencial del conocimiento aprendido para uso en aprendizajes futuros y/o solucion de problemas es poco o nulo (Novak, 2002).

Por lo tanto, para estructurar grandes cuerpos de conocimiento se requiere una secuencia ordenada de iteraciones entre la memoria de trabajo y la memoria de largo plazo a medida que el nuevo conocimiento es recibido (Anderson, 1992). Creemos que una de las razones por la que los mapas conceptuales son tan poderosos para facilitar el aprendizaje significativo es que estos funcionan como una especie de plantilla o andamio para ayudar a organizar conocimiento y estructurarlo, aun cuando la estructura debe ser construida pieza por pieza con unidades pequenas de estructuras conceptuales y proposicionales que nteractuan entre si. Muchos aprendices y maestros se sorprenden de ver como esta simple herramienta facilita el aprendizaje significativo y la creacion de poderosas estructuras de conocimiento que no solo permiten la utilizacion del conocimiento en nuevos contextos, sino tambien la retencion del conocimiento por largos periodos de tiempo (Novak, 1990; Novak & Wandersee, 1991).

Todavia se conoce relativamente poco sobre los procesos de la memoria y como el conocimiento finalmente es incorporado en nuestro cerebro, pero parece evidente desde diversas fuentes de investigacion que nuestro cerebro funciona para organizar conocimiento en estructuras jerarquicas y que los enfoques de aprendizaje que facilitan este proceso aumentan significativamente la capacidad de aprendizaje de todos los aprendices (Bransford et al. , 1999).

Aunque es cierto que algunos estudiantes tienen dificultad construyendo mapas conceptuales y usandolos, por lo menos al inicio de su experiencia, esto parece ser primordialmente consecuencia de anos de una practica de aprendizaje memoristico en ambientes escolares, mas que como resultado de diferencias de estructura cerebral en si. Las llamadas diferencias de “estilos de aprendizaje” son, en gran parte, derivadas de las diferencias en los patrones de aprendizaje que los estudiantes han utilizado, y que varian -8- esde un alto compromiso con un modo de aprendizaje memoristico continuo hasta un compromiso casi exclusivo con un modo de aprendizaje significativo. No es facil ayudar a Figura 5. Una representacion de la estructura de conocimiento requerida para entender por que tenemos estaciones. estudiantes en la primera condicion a que pasen a patrones de aprendizaje del segundo tipo.

Si bien los mapas conceptuales pueden ayudar, los estudiantes tambien necesitan que se les ensene algo acerca de los mecanismos del cerebro y la organizacion de conocimiento, y esta instruccion debe acompanar el uso de mapas conceptuales. La informacion en los parrafos anteriores debe volverse parte del programa instruccional para el uso diestro de los mapas conceptuales. La informacion que se brinda en este documento podria ser parte de esta instruccion. Otras ideas para mejorar la instruccion para lograr un entendimiento del tema pueden encontrarse en otras fuentes (Mintzes et al. 1998). Para ilustrar lo dificil que puede ser para los individuos modificar sus ideas, especialmente si aprenden primordialmente de forma memoristica, citamos el ejemplo de entrevistas hechas por el Proyecto Universo Privado (PUP, sus siglas en Ingles) de la Universidad de Harvard (Schneps, 1989). El personal del PUP entrevisto a 23 graduados, alumnos y -9- profesores, preguntandole a cada uno “? Por que tenemos estaciones? ” Solo se necesitan once conceptos, adecuadamente organizados, para entender por que tenemos estaciones, y un arreglo de estos conceptos se muestra en la Figura 5.

Los entrevistadores del PUP encontraron que 21 de los 23 entrevistados no podian explicar por que tenemos estaciones, un tema que es ensenado repetidamente en la escuela. Este grupo incluia un graduado recientemente que acababa de tomar un curso sobre la Fisica de Movimientos Planetarios, el cual tambien creia erroneamente que las estaciones eran causadas por la tierra moviendose mas cerca del sol durante el verano y mas lejos durante el invierno. De hecho, en Massachussets La Tierra esta ligeramente mas cerca del sol en el invierno que en el verano.

La principal razon por la que tenemos estaciones en las latitudes alejadas del ecuador se debe a la inclinacion de la tierra sobre su eje hacia el sol en el verano, lo cual resulta en dias mas largos y radiacion mas directa, por lo tanto mayor calentamiento. Lo que esta interfiriendo con estas 21 personas de Harvard es una confusion con la experiencia comun de que cuando estamos mas cerca de un fuego o lampara, el calor es mas intenso que cuando estamos mas lejos.

Por lo tanto, estas personas han fallado en reconocer que no es este mismo fenomeno el responsable de producir las estaciones en la Tierra. Ellos estan transfiriendo conocimiento de un contexto a otro, pero de forma incorrecta. Es comun observar esto en muchos, muchos ejemplos de “errores de concepto” en todos los campos de estudio. La unica solucion al problema de superacion de los errores de concepto es ayudar a los aprendices a aprender significativamente, y el uso de mapas conceptuales puede ser muy util para esto. Para mas informacion sobre errores de concepto en ciencias y matematicas ver Novak (2002), y: www. mlrg. org). Bases Epistemologicas de los Mapas Conceptuales Como se indico anteriormente, definimos concepto como una regularidad (o patron) percibida en eventos u objetos, o registros de eventos u objetos, designados por una etiqueta. Hoy dia esta comenzando a reconocerse que los procesos de aprendizaje significativo descritos anteriormente son los mismos procesos que utilizan cientificos y matematicos, o expertos en cualquier disciplina, para construir nuevo conocimiento.

De hecho, Novak ha argumentado que la creacion de nuevo conocimiento no es mas que un nivel relativamente alto de aprendizaje significativo logrado por individuos que tienen una estructura de conocimiento bien organizada en un area en particular del conocimiento, y tambien un compromiso emocional fuerte de persistir en encontrar nuevos significados (Novak, 1977, 1993, 1998). La Epistemologia es la rama de la filosofia que tiene que ver con la naturaleza del conocimiento y la creacion de nuevo conocimiento.

Existe una relacion muy importante entre la psicologia del aprendizaje, como la entendemos hoy, y el creciente consenso entre los filosofos y epistemologos de que la creacion de nuevo conocimiento es un proceso constructivo que involucra tanto nuestro conocimiento como nuestras emociones o el deseo de crear nuevos significados y nuevas formas de representar – 10 – estos significados. Aprendices que se esfuerzan en crear buenos mapas conceptuales estan ellos mismos comprometidos en un proceso creativo, y esto puede ser un reto, especialmente para aprendices que han pasado la mayor parte de su vida aprendiendo de forma memoristica.

El aprendizaje memoristico contribuye muy poco, en el mejor de los casos, a nuestras estructuras cognitivas, y por lo tanto no puede ser la base de pensamiento creativo o de soluciones originales a problemas. Como se definio anteriormente, los conceptos y las proposiciones son los bloques para construir conocimiento en cualquier dominio. Podemos usar la analogia de que los conceptos son como los atomos de la materia y las proposiciones son como las moleculas de la materia. Existen solamente alrededor de 100 diferentes clases de atomos, y estos forman un numero infinito de diferentes clases de moleculas.

Hay aproximadamente 460,000 palabras (la mayoria de las cuales son etiquetas de conceptos) en el idioma Ingles, y estas pueden ser combinadas para formar una infinidad de proposiciones. Aunque la mayoria de las combinaciones de palabras pueden no tener sentido, aun es posible crear un numero infinito de proposiciones validas. ?Nunca debemos agotar las oportunidades de crear nuevo conocimiento! Conforme las personas crean y observan objetos o eventos, nuevos o ya existentes, las personas creativas continuaran creando nuevo conocimiento.

Crear nuevos metodos de observar o registrar eventos usualmente abre nuevas oportunidades para creacion de nuevo conocimiento. Por ejemplo, la creacion del metodo de hacer mapas conceptuales para registrar la comprension de una persona sobre un cierto tema ha llevado a nuevas oportunidades para estudiar el proceso de aprendizaje y de creacion de nuevo conocimiento. Aunque resulta valioso estudiar mas extensivamente el proceso del aprendizaje humano y de creacion humana de conocimiento, esto va mas alla del alcance de este documento. Se invita al lector a leer algunas de las referencias citadas.

Algunas consideraciones importantes para la construccion de mejores mapas conceptuales y la facilitacion del aprendizaje seran discutidas mas adelante. Construyendo Buenos Mapas Conceptuales Al aprender a construir mapas conceptuales, es importante comenzar con un area de conocimiento que le sea muy familiar a la persona que esta construyendo el mapa. Dado que las estructuras de los mapas conceptuales dependen del contexto en el cual seran utilizados, lo mejor es identificar un segmento de un texto, un experimento de laboratorio o actividad de campo, o un problema o pregunta en particular que uno esta tratando de entender.

Esto crea un contexto que ayudara a determinar la estructura jerarquica del mapa conceptual. Tambien es util seleccionar un area delimitada del conocimiento para los primeros mapas conceptuales. – 11 – Figura 6. Un mapa “lineal” creado por una estudiante de cuarto grado despues de una excursion a una fabrica de papel. La clase identifico conceptos en el estacionamiento a la izquierda, pero esta estudiante no tuvo exito en utilizar muchos de estos y su mapa tiene poco sentido.

Esta estudiante era buena lectora oral, pero tenia muy pobre comprension lectora y aprendia de forma memoristica. (ver Novak & Gowin, 1984, pagina 108). Una buena manera de definir el contexto para un mapa conceptual es formular una Pregunta de Enfoque, que es una pregunta que claramente especifica el problema o cuestion que el mapa conceptual tendra que resolver. Todo mapa conceptual responde a una pregunta de enfoque, y una buena pregunta de enfoque puede llevar a un mapa conceptual mucho mas rico. Cuando se aprende a construir mapas conceptuales, los aprendices tienden a esviarse de la pregunta de enfoque y a construir un mapa conceptual que puede estar relacionado al campo, pero que no responde la pregunta. Habiendo seleccionado un dominio y formulado una pregunta o problema definido en este dominio, el siguiente paso es identificar los conceptos clave que se relacionan con este campo. Generalmente de 15 a 25 conceptos seran suficientes. Estos conceptos pueden conformar una lista, y a partir de esta lista establecer una lista ordenada desde el concepto mas general, mas inclusivo, para este problema o situacion en particular, hasta el concepto mas especifico, menos general.

Aunque esta lista puede ser solo una aproximacion, ayuda a comenzar el proceso de construccion del mapa. Nos referimos a esta lista de conceptos como el estacionamiento, ya que incorporaremos estos conceptos al mapa conceptual a – 12 – medida que vayamos determinando donde encajan. Algunos conceptos pueden permanecer en el estacionamiento a como se completa el mapa si el que esta construyendo el mapa no ve una buena conexion entre estos y otros conceptos del mapa El siguiente paso es construir un mapa conceptual preliminar.

Esto puede hacerse escribiendo todos los conceptos en hojitas Post-It, o preferiblemente usando el programa de software CmapTools del IHMC que se describe mas adelante (Canas et al. , 2004b, http:// cmap. ihmc. us). Los Post-It le permiten a un grupo trabajar en una pizarra o papel de Manila y mover los conceptos facilmente. Esto es necesario cuando uno comienza a esforzarse con el proceso de armar una buena organizacion jerarquica. Los programas de software son aun mejores ya que permiten mover los conceptos junto con las frases de enlace y mover grupos de conceptos y enlaces para reestructurar el mapa.

Cuando se utiliza CmapTools junto con un proyector, dos o mas individuos pueden colaborar facilmente en la construccion de un mapa y ver los cambios segun avanzan en su trabajo. CmapTools tambien permite la colaboracion entre individuos en el mismo salon o en cualquier lugar del mundo, y los mapas pueden ser construidos sincronicamente o asincronicamente, dependiendo de los horarios de los que estan haciendo el mapa. Es importante reconocer que un mapa conceptual nunca esta terminado. Despues de que se construye un mapa preliminar, siempre es necesario re-trabajar este mapa.

Otros conceptos pueden ser agregados. Los buenos mapas generalmente resultan a partir de tres o mas revisiones. Esta es una de las razones por la que utilizar un programa de software es util. Despues de que un mapa preliminar ha sido construido, se deben buscar los enlaces cruzados. Estas son relaciones entre conceptos de diferentes segmentos o dominios de conocimiento en el mapa, que ayudan a ilustrar como estos dominios estan relacionados unos con otros. Los enlaces cruzados son clave para mostrar que el aprendiz entiende las relaciones entre los sub-dominios en el mapa.

Es importante ayudar a los estudiantes a darse cuenta de que todos los conceptos estan de alguna forma relacionados entre si. Por este motivo, es necesario ser selectivo al identificar enlaces cruzados, y ser lo mas precisos posible en la identificacion de palabras de enlace que conecten conceptos. Ademas, uno debe evitar “oraciones dentro de las cajas”, esto es, oraciones completas utilizadas como conceptos, ya que esto por lo general indica que una sub-seccion entera del mapa puede ser construida a partir de la declaracion en la caja. Mapas lineales” ejemplifican ya sea un entendimiento pobre del material o una reestructuracion inadecuada del mapa. La Figura 6 muestra un ejemplo de un mapa lineal. Los estudiantes a menudo comentan que es dificil agregar palabras de enlace a las “lineas” de sus mapas conceptuales. Esto se debe a que ellos entienden que poseen un entendimiento pobre de la relacion entre los conceptos, o de los significados de los conceptos, y son las palabras de enlace las que especifican esta relacion.

Una vez que los estudiantes se empiezan a enfocar en buenas palabras de enlace, y en la identificacion de – 13 – buenos enlaces cruzados, ellos podran ver que todos los conceptos pueden estar relacionados con todos los demas conceptos. Esto tambien produce un poco de frustracion, y deben elegir identificar los enlaces cruzados mas prominentes y utiles. Este proceso involucra lo que Bloom (1956) identifico como niveles altos de desempeno cognitivo, a saber, evaluacion y sintesis de conocimiento.

Hacer mapas conceptuales es una buena forma de motivar niveles muy altos de desempeno cognitivo, cuando el proceso se hace bien. Esta es una razon por la que los mapas conceptuales pueden ser tambien una poderosa herramienta de evaluacion (Edmondson, 2000). Finalmente, el mapa debe ser revisado, los conceptos reacomodados de forma que aporten a una mayor claridad y mejor estructura global, y debe prepararse un mapa “final”. Cuando se utiliza un software, uno puede regresar, cambiar el tamano y estilo de la fuente, y agregar colores para “vestir mejor” el mapa conceptual.

Asi, vemos que los mapas conceptuales no solamente son una herramienta poderosa para capturar, representar, y archivar el conocimiento de individuos, sino tambien una poderosa herramienta para crear nuevo conocimiento. El kit de herramientas del programa CmapTools El programa CmapTools (Canas et al. , 2004b) (disponible para descarga en: http:// cmap. ihmc. us) desarrollado en el Instituto de Cognicion Humana y de Maquinas combina las fortalezas de hacer mapas conceptuales con el poder de la tecnologia, particularmente el Internet y la Web (WWW).

El software no solo facilita a los usuarios de todas las edades el construir y modificar mapas conceptuales de una manera similar a la que un procesador de palabras facilita escribir un texto, sino que le permite a los usuarios colaborar a distancia en la construccion de sus mapas, publicar sus mapas conceptuales de manera que cualquier persona los pueda acceder a ellos en Internet, agregarle recursos a sus mapas para explicar mas sus contenidos, y hacer busquedas en la WWW de informacion relacionada al mapa.

El programa permite al usuario agregarle recursos (fotos, imagenes, graficos, videos, esquemas, tablas, textos, paginas Web u otros mapas conceptuales), ubicados en cualquier parte de Internet, a conceptos o frases de enlace de un mapa conceptual por medio de una sencilla operacion de arrastrar y soltar. Los enlaces a estos recursos se despliegan como iconos bajo los conceptos, como se muestra en la Figura 7. Hacer clic en uno de estos iconos desplegara una lista de vinculos de entre los cuales el usuario puede seleccionar para abrir el recurso agregado.

Utilizando CmapTools, es posible usar mapas conceptuales para acceder a cualquier material en formato digital, incluyendo materiales preparados por la misma persona que esta haciendo el mapa. De esta forma, los mapas conceptuales pueden servir como herramientas de indexacion y navegacion en dominios complejos del conocimiento, como se ilustrara mas adelante con materiales de NASA sobre Marte (Briggs – 14 – et al. , 2004). Al facilitarse los enlaces entre mapas conceptuales, los aprendices pueden construir Modelos de Conocimiento (Canas et al. 2005; Canas et al. , 2003b), los cuales son colecciones de mapas conceptuales sobre un tema en particular con recursos ligados, demostrando asi que su comprension sobre un dominio no esta limitado a solo un mapa conceptual. Facilitando Aprendizaje Colaborativo y a Distancia Existe un creciente cuerpo de investigacion que muestra que cuando los estudiantes trabajan en grupos pequenos y cooperan al esforzarse en aprender una materia, esto da resultados positivos tanto en lo cognitivo como en lo afectivo (Johnson et al. , 1981).

Vygotsky (1978) introdujo la idea de que el lenguaje y el dialogo social puede apoyar el aprendizaje, particularmente cuando los miembros del grupo social estan aproximadamente en la misma Zona de Desarrollo Proximal (ZDP). El describe la ZDP como aquel nivel de comprension acerca de un cierto tema donde el aprendiz puede progresar por su cuenta, con minima ayuda de un tutor. Cuando los estudiantes trabajan en forma cooperativa en grupos y usan mapas conceptuales para guiar su aprendizaje, ocurre un aprendizaje significativamente mayor (Preszler, 2004).

En nuestro trabajo tanto con maestros como con Figura 7. Un mapa conceptual sobre aves construido por un estudiante de secundaria. Los iconos bajo los conceptos brindan enlaces a recursos (por ejemplo, imagenes, fotos, paginas Web, videos, otros mapas conceptuales), algunos de los cuales se muestran en la Figura. – 15 – estudiantes, encontramos que pequenos grupos trabajando cooperativamente para construir mapas conceptuales han demostrado ser utiles en muchos contextos.

A principios de los anos 90, estudiantes de Latinoamerica, usando la Red de IBM (antes de Internet) tuvieron mucho exito creando mapas conceptuales con estudiantes en sus aulas y con estudiantes en otros paises (Canas et al. , 2001). En nuestras propias clases y talleres, y en clases dictadas por nuestros estudiantes, pequenos grupos de estudiantes trabajando colectivamente para construir mapas conceptuales puede producir mapas notablemente buenos. CmapTools brinda un apoyo extenso para el trabajo colaborativo durante la construccion de mapas conceptuales.

Los mapas conceptuales construidos usando CmapTools pueden ser guardados en servidores (CmapServers, ver: Canas et al. , 2003a) donde cualquier persona en Internet puede acceder a ellos. Muchos de los Servidores Cmap son “publicos”, permitiendole a cualquiera (sin necesidad de autorizacion) publicar sus colecciones de mapas conceptuales y recursos (Canas et al. , 2004a). A traves de los Servidores Cmap, usuarios de todas las edades y disciplinas han publicado miles de mapas sobre todos los temas y dominios.

Aun cuando los mapas conceptuales en estos servidores publicos son solo una muestra de mapas conceptuales presentados por personas que utilizan CmapTools, y aunque algunos de ellos no reunen nuestros criterios de buenos mapas conceptuales, sirven sin embargo para ilustrar diversas aplicaciones. Cuando un mapa conceptual se guarda en un Servidor Cmap, se almacena tambien una version de “pagina Web” del mapa, de manera que basta un navegador de la Web para navegar a traves de todos los mapas conceptuales publicados.

Por medio del almacenamiento de mapas conceptuales en Servidores Cmap, CmapTools promueve la colaboracion entre usuarios constructores de mapas conceptuales. Cuando los mapas se almacenan en un servidor Internet, los usuarios con los permisos apropiados (Canas et al. , 2003c) pueden editar y compartir mapas conceptuales al mismo tiempo (sincronicamente) o a su conveniencia (asincronicamente). Los “Hilos de discusion” y las “Anotaciones” en forma de notas electronicas “Post-It” pueden usarse para hacer comentarios anecdoticos a mapas conceptuales o durante la construccion del mapa.

El alto grado de explicitud de los mapas conceptuales los hace un vehiculo ideal para el intercambio de ideas o para la construccion colaborativa de nuevo conocimiento. Tambien hemos encontrado que los obstaculos que se derivan de inseguridades personales y miedo a hacer el ridiculo se evitan en su mayor parte, ya que los comentarios criticos van dirigidos al mapa conceptual, no a la(s) persona(s) que esta(n) construyendo el mapa. El hecho de que los aprendices comenten sobre los mapas de otros, ya sea que esten en la misma clase o en diferentes escuelas, es una forma efectiva de revision por pares y de colaboracion.

El extenso apoyo que CmapTools brinda para la construccion colaborativa de mapas conceptuales por grupos, esten en el mismo sitio o en localidades distantes, ha motivado el aumento en el uso de colaboracion durante la construccion de mapas. Hacer mapas en pequenos grupos nos ha funcionado bien en diversos escenarios educativos, y en tareas tan variadas como la comprension de ideas sobre la teoria de asimilacion hasta la aclaracion de – 16 – conflictos en el trabajo para resolucion de problemas en organizaciones lucrativas y no lucrativas (por ejemplo, Beirute & Mayorga, 2004).

Los mapas conceptuales estan ahora comenzando a utilizarse en corporaciones para ayudar a los equipos a aclarar y articular el conocimiento necesario para resolver problemas que van desde el diseno de nuevos productos hasta mercadeo hasta la resolucion de problemas administrativos. Los mapas conceptuales estan ahora comenzando a ser usados en corporaciones para ayudar a los equipos a aclarar y articular el conocimiento necesario para resolver problemas que van desde el diseno de nuevos productos y el mercadeo hasta la resolucion de problemas administrativos.

Un Nuevo Modelo para la Educacion Un Ambiente de Aprendizaje Centrado en Mapas Conceptuales CmapTools provee una gama de caracteristicas que hacen posible a los maestros usar mapas conceptuales en una multiplicidad de las tareas que los estudiantes realizan (Canas & Novak, 2005). Ademas de un ambiente de red que promueve la colaboracion y la posibilidad de construir modelos de conocimiento, el software permite a los usuarios, entre otras cosas, (a) buscar informacion basada en un mapa conceptual (Carvalho et al. 2001), por lo que un estudiante puede usar el mapa conceptual para buscar informacion para aprender mas sobre un tema, llevando a mejorar el mapa con recursos agregados, y a proceder de forma iterativa a otra busqueda; (b) grabar el proceso de construccion del mapa conceptual para su posterior reproduccion, brindando apoyo al maestro en lo que ese considera un aspecto clave de la elaboracion de mapas conceptuales: el proceso de construccion del mapa; (c) desplegar por partes un mapa conceptual y los recursos asociados en pantalla completa para presentaciones orales; (d) comparar graficamente dos mapas conceptuales, permitiendole al maestro comparar el mapa del estudiante con el suyo para una evaluacion inicial. De esta manera, el mapa conceptual puede convertirse en un artefacto alrededor del cual pueden centrarse las distintas actividades del proceso de aprendizaje, como se muestra en la Figura 8. – 17 – Figura 8. Toda la gama de actividades de aprendizaje que pueden integrarse utilizando CmapTools, incorporando varias actividades enlazadas a traves del programa y creando un portafolio digital como producto del aprendizaje. Basandose en las funcionalidades que ofrece CmapTools, el estudiante puede sar el mapa conceptual preparado como prueba diagnostica como un paso inicial hacia aprender las partes del conocimiento que el o ella necesita para entender mejor, como base para realizar la investigacion que le lleve a este entendimiento, como una forma de organizar las diferentes fuentes de las cuales el estudiante construira este entendimiento, como el artefacto por medio del cual colaborar con sus companeros, y como el medio para presentar sus hallazgos al final de la unidad de estudio. Mas aun, los mapas conceptuales construidos por el estudiante pueden constituir la base para un portafolio de evaluacion (ver Vitale & Romance, 2000) de su desempeno. Pregunta de Enfoque, Estacionamientos y Mapas Esqueleto de Expertos Un ambiente de aprendizaje basado en mapas conceptuales implica que los mapas conceptuales son usados a lo largo del desarrollo de una unidad de aprendizaje o modulo.

Dentro de este ambiente, los mapas conceptuales probablemente seran usados como el mecanismo para determinar el nivel de entendimiento que los estudiantes tienen sobre el – 18 – tema que se va a estudiar antes de que el tema sea introducido. Luego, los mapas son desarrollados, extendidos y refinados a medida que los estudiantes desarrollan otras actividades sobre el tema y aumentan su entendimiento, concluyendo posiblemente con modelos de conocimiento complejos que enlazan recursos, resultados, experimentos, etc. , y que pueden ser usados si se desea como una presentacion final por los estudiantes. Asi como hay muchos usos posibles de los mapas conceptuales dentro de las actividades de aula, existe una variedad de “puntos de partida” para la construccion de los mapas conceptuales iniciales por los estudiantes.

Cada estudiante puede construir individualmente el mapa conceptual inicial, proporcionando el maestro retroalimentacion acerca del nivel de entendimiento de cada estudiante. Dentro de la opcion de construccion individual del mapa, se les puede permitir a los estudiantes colaborar a traves de una Sopa de Conocimiento (Canas et al. , 1995; Canas et al. , 2001), donde los estudiantes pueden compartir proposiciones con otros, pero no ver sus mapas (ver Figure 9). El mapa conceptual puede ser construido por estudiantes trabajando en parejas o en grupos pequenos, donde el maestro/a debe prestar atencion al nivel de participacion de cada estudiante. Figura 9.

Un mapa conceptual que es parte de una Sopa de Conocimiento colaborativa. La lista de proposiciones en la ventana superior derecha se derivan automaticamente del Cmap, y las que presentan una “tachuela” son las que han sido “publicadas. ” La ventana inferior derecha muestra proposiciones de otros participantes de la Sopa, algunas de las cuales tienen hilos de discusion en los que se cuestiona o comenta sobre la proposicion. – 19 – El mapa conceptual puede ser tambien un esfuerzo grupal, donde todos los estudiantes dan su opinion y participan en la construccion del mapa, utilizando un proyector. Los(as) maestros (as) deben de estar alerta para evaluar la participacion individual de cada estudiante.

De la misma forma, el punto de partida para la construccion del mapa puede variar dependiendo del entendimiento previo esperado de los estudiantes, la dificultad y novedad del tema, y la confianza del maestro(a) en dominar el tema. Pregunta de Enfoque El punto de partida para construir un mapa conceptual puede consistir de solo la pregunta de enfoque. Por ejemplo, “puede darsele a los estudiantes una pregunta como ? Como medimos el tiempo? ”, y esta debera contestarse a traves de la construccion del mapa conceptual. El tipo de pregunta de enfoque hace una diferencia en el tipo de mapas conceptuales que el estudiante construye. Una pregunta como “? Que son las plantas? ” llevara a un mapa conceptual declarativo, mas clasificatorio que la pregunta “?

Por que necesitamos las plantas? ” Hay experimentos que demuestran que no solo la pregunta de enfoque, sino que tambien el concepto raiz de un mapa conceptual tiene una fuerte influencia en la calidad del mapa conceptual que resulta (Derbentseva et al. , 2004, 2006). Es importante que se proporcione una pregunta y no solamente un tema (por ejemplo, “haga un mapa conceptual sobre las plantas”), ya que contestar la pregunta ayuda a los estudiantes a enfocarse en sus mapas. Siempre que se hace un mapa conceptual con CmapTools y luego se salva, se le pide al autor del mapa que escriba una pregunta de enfoque, e identifique conceptos clave para su mapa conceptual.

Estacionamiento Por estacionamiento de conceptos queremos decir una lista de conceptos esperando ser agregados a un mapa conceptual. El punto de partida para la construccion de un mapa conceptual [tambien] puede ser una lista de conceptos que el maestro(a) quiere asegurarse que todos los estudiantes incluyan en su mapa. Un ejemplo de esto se mostro arriba en la Figura 6. La Figura 10 presenta la pregunta de enfoque “? Cual es la estructura del Universo? ” y un estacionamiento para esta pregunta. Se espera que el estudiante, grupo de estudiantes, o la clase construya un mapa conceptual que conteste la pregunta y que incluya al menos los conceptos en la lista.

Personas con experiencia en mapas conceptuales estan de acuerdo con los investigadores en que el aspecto mas retador y dificil en la construccion de un mapa conceptual es construir las proposiciones; esto es, determinar que frases de enlace representaran mas claramente la relacion entre los conceptos. De manera que darle al estudiante los conceptos no le resta dificultad a la construccion del mapa, aunque podria de alguna manera limitar la creatividad del estudiante al seleccionar los conceptos que va a – 20 – Figura 10. El inicio de un mapa conceptual con una pregunta de enfoque y un estacionamiento con conceptos para incluir en el mapa. incluir. Si ayuda al maestro a formarse una idea de cuales fueron los conceptos que el estudiante tuvo problemas para integrar al mapa conceptual, revelando poco o ningun entendimiento de estos conceptos.

Mapas Esqueleto Construidos por Expertos Para temas dificiles – ya sea dificiles para los estudiantes segun lo indica la experiencia previa del maestro(a), o dificil para el maestro debido a su formacion – el usar un mapa conceptual esqueleto construido por un experto es una alternativa. Un mapa conceptual esqueleto es un mapa preparado previamente por un experto en el tema y que permite tanto a estudiantes como a docentes construir su conocimiento sobre una base solida. Los mapas conceptuales esqueleto construidos por expertos sirven como una guia, andamio o ayuda – 21 – Figura 11. Un mapa conceptual esqueleto hecho por un experto que versa sobre un concepto clave que necesita ser comprendido como una base para aprender ciencias, basado en el estacionamiento de la Figura 10.

Se dejaron algunos conceptos en el estacionamiento para que el estudiante los agregue al mapa conceptual. para aprender, de manera analoga a al uso de andamios en la construccion o restauracion de un edificio. La Figura 11 es un mapa conceptual esqueleto hecho por un experto que corresponde al mismo tema que el “estacionamiento” de la Figura 10. Observe que en este ejemplo, algunos de los conceptos fueron dejados (por el experto) en el “estacionamiento” para que el estudiante los agregue al mapa conceptual. – 22 – Figura 12. Un Cmap sobre transformacion de energia al que se le podria llegar enlazandolo al concepto “Energia” en el mapa conceptual en la Figura 11, y un Cmap sobre Fotosintesis que podria ser ligado a este.

El uso de mapas conceptuales esqueleto realizados por expertos es una linea de investigacion que estamos siguiendo actualmente, y para la cual no tenemos tanta experiencia como con los puntos de partida basados en preguntas de enfoque y estacionamientos. O’Donnell, Dansereau, & Hall (2002) han demostrado que los “mapas de conocimiento” pueden servir como andamios y facilitar el aprendizaje. Es importante notar que los mapas esqueleto de expertos deben ser construidos por un experto en el tema. La idea es que el experto es el que mejor puede seleccionar un numero pequeno de conceptos que son clave para entender el tema, y quien puede expresar con mas exactitud las relaciones entre estos conceptos.

En general, es mucho mas dificil construir un mapa conceptual bueno y correcto sobre un tema con un numero pequeno de conceptos (por ejemplo. , cuatro o cinco) que con quince o veinte conceptos. No hay un tamano predeterminado que debe tener un mapa conceptual esqueleto. Pero el numero final esperado de conceptos en el mapa es una funcion del numero de conceptos en el “esqueleto”. Por ejemplo, un “mapa esqueleto” que consiste de cinco conceptos debe ser expandido por el estudiante a un mapa con 15 a 20 conceptos. Si el mapa “esqueleto” contiene 20 conceptos, lo cual lo hace mas un mapa completo, se esperaria que el mapa – 23 – final contenga de 50 a 60 conceptos.

En este caso, probablemente nos estamos refiriendo a usar un mapa relativamente completo como andamio (no un esqueleto), y se espera que los estudiantes profundicen en el tema creando varios submapas que esten ligados al mapa original. Prevemos un programa de usar “mapas esqueleto” como andamios en el aprendizaje con el desarrollo de una serie de mapas conceptuales en una disciplina, comenzando con las ideas mas generales, mas inclusivas y luego gradualmente dirigiendose hacia mapas conceptuales mas especificos que guiaran a los aprendices. Por ejemplo, la Figura 11 muestra un “mapa conceptual esqueleto” para ciencias que abarca los conceptos clave mas importantes para entender ciencias. Los studiantes pueden empezar con un mapa asi, agregar conceptos del estacionamiento, enlazar recursos digitales y tambien construir submapas mas especificos. Tambien se pueden brindar mapas conceptuales expertos mas especificos, como el que se muestra en la Figura 12. Aqui vemos tambien un submapa que puede ser creado por un grupo de estudiantes, y una muestra de dos recursos a los que se les puede llegar por medio de iconos del submapa. Una de las ventajas de usar CmapTools para apoyar el aprendizaje es la funcion de busqueda mencionada anteriormente, la cual permite acceso a recursos de la Web que han sido filtrados para ajustarse al contexto de significados definidos por el mapa conceptual (Carvalho et al. , 2001; Leake et al. , 2004).

De manera que si uno selecciona un concepto como “energia electrica” en la Figura 12 y elige una de las opciones de “busqueda” del menu, CmapTools extraera recursos de la Web que no solo tratan de electricidad, sino que tambien se relacionan a otros conceptos presentes en el mapa. El programa trata de descubrir de que se trata el mapa conceptual y prepara una interrogacion (o “query”) para motores de busqueda de la Web que generaran resultados que son relevantes a las ideas que estan siendo desarrolladas en el mapa conceptual. Por supuesto, el aprendiz todavia necesita seleccionar nuevos conceptos del material y construir nuevas proposiciones en el mapa conceptual que anadan significado y claridad al mapa.

Asi, el aprendiz o equipo de aprendices esta muy activamente compenetrado en el proceso de construccion de significados, un requerimiento esencial para que ocurra aprendizaje significativo. Los aprendices pueden tambien involucrarse en estudios de laboratorio o de campo que agregaran experiencias concretas importantes necesarias para desarrollar significados mas completos de conceptos, y algunas veces el entusiasmo que viene con el descubrimiento de nuevas ideas o relaciones. La extension de los materiales e ideas que pueden ser incorporados en estructuras de conocimiento utilizando “mapas conceptuales esqueleto,” CmapTools, y recursos de la Web sobrepasan por mucho lo que cualquier libro de texto o cualquier docente podria proporcionar.

De hecho, los maestros que supervisan este tipo de estudio probablemente aprendan tantas cosas nuevas como sus estudiantes. Mas aun, partiendo desde el “mapa esqueleto” hecho por un experto se reduce la posibilidad de que los errores de concepto o – 24 – Figura 13. Esquema que muestra el Nuevo Modelo para Educacion con un “mapa conceptual esqueleto” hecho por un experto que puede servir como “columna vertebral” para un portafolio emergente en ciencias. ideas equivocadas que mantienen aprendices o docentes sean reforzadas, y maximiza la posibilidad de que construyan estructuras de conocimiento que con el tiempo eliminen o disminuyan los errores de concepto (Novak, 2002).

Proyecto El Mundo de la Ciencia En 1966, Bobbs-Merrill publico la serie de libros de texto para primaria El Mundo de la Ciencia (The World of Science), escrito en gran parte por Novak con el objeto de introducir conceptos basicos de ciencias a maestros y estudiantes de escuelas primarias. A diferencia de la mayoria de los libros de texto de ciencias de escuelas primarias, esta serie presenta instruccion profunda en conceptos basicos en todos los niveles, incluyendo instruccion en conceptos que relacionados con la naturaleza de ciencias, naturaleza de la materia, energia y transformaciones de la energia. Los libros han sido escaneados y esta disponible un DVD de todos los seis libros.

Nuestro plan es usar los libros El Mundo de la Ciencia como un punto de partida para un proyecto de demostracion para Un Nuevo Modelo para la Educacion. Para empezar, se han preparado “mapas conceptuales esqueleto” por expertos para algunas secciones del libro de segundo grado y para todo el libro de cuarto grado de la serie titulado Expandiendo el Mundo de la Ciencia. Todos estos mapas conceptuales estan – 25 – publicamente disponibles en la Red de CmapTools3. Los “mapas conceptuales esqueleto” servirian como punto de partida para estudiantes y profesores para cada seccion ilustrada en el libro, y luego los estudiantes usarian estos mapas conceptuales junto con CmapTools para buscar en la Web recursos e ideas pertinentes.

La Figura 13 ilustra uno de estos “mapas conceptuales esqueleto” que podria ser usado como el punto de partida para construir un modelo de conocimiento, preferiblemente con estudiantes trabajando en equipos y compartiendo ideas. Los libros de ciencias brindan lecturas relevantes y actividades sugeridas. Seria importante que el maestro ayudara a los estudiantes a realizar estas actividades, y actividades similares relacionadas, algunas de las cuales podrian ser sugeridas en los recursos de la Web. Los aprendices tambien agregarian sus propios conceptos al “mapa conceptual esqueleto,” lo mismo que recursos identificados en lecturas y de Internet. La Figura 14 ilustra una etapa en este proceso4.

Obviamente, un programa de ciencias que solo requiriera a estudiantes copiar y construir un poco sobre los “mapas conceptuales esqueleto” del experto provistos para segundo grado, o cualquier otro grado, seria un programa sumamente deficiente. Los estudiantes 3 Vaya a http://cmapdp. ihmc. us, seleccione el servidor IHMC – Internal – 2, y luego la carpeta “The World of Science. ” 14. Esquema mostrando el Nuevo Modelo para Educacion con conceptos y recursos agregados a Figura “mapas conceptuales esqueleto” hechos por un experto, ademas de una pagina del libro El Mundo de la 4 Los libros El Mundo de la Ciencia fueron publicados en actividades relevantes. figuras son anticuadas. Ciencia brindando lecturas y 1966 y algunas de las – 26 – ecesitan experiencias concretas, manipular cosas reales y observar fenomenos reales para poner significado dentro de las etiquetas de los conceptos provistos en los mapas conceptuales y otros recursos. En Italia esta ya en progreso un programa piloto, donde Giuseppe Valittuti (2004) y sus colegas estan ahora trabajando en traducir los libros El Mundo de la Ciencia al italiano. Valittuti y sus colegas han obtenido financiamiento del Ministerio de Educacion de Italia para la capacitacion de docentes y esperan que varios de equipos de escuelas primarias comiencen a trabajar con los mapas conceptuales del El Mundo de la Ciencia y otros recursos durante el ano de 2005-2006. El lan es tener cuatro juegos de escuelas enfocadas en diferentes aspectos de la serie El Mundo de la Ciencia y producir fotos y videos de estudiantes haciendo proyectos que ilustren y utilicen los diferentes conceptos de ciencia. Habra mucha retroalimentacion de las aulas ayudando a equipos a refinar su trabajo, compartiendo “portafolios electronicos” utilizando CmapTools. Esta retroalimentacion deberia ayudarnos a refinar rapidamente los mapas conceptuales, las tecnicas y las propuestas para mejorar la practica del Nuevo Modelo para Educacion. La red CmapTools puede servir como centro de distribucion de algunos de estos esfuerzos a traves de sus servidores Publicos en Italia y otros paises. Anticipamos que una abundancia de datos tanto anecdoticos como empiricos fluira a partir de estos esfuerzos en unos pocos anos.

Basados en solidos descubrimientos teoricos solidos y otros relacionados disponibles en la actualidad, existen muchos motivos para estar optimistas de que estos esfuerzos innovadores seran exitosos. El progreso de este proyecto puede ser seguido en: www. leparoledellascienza. it. Problemas de Implementacion El mayor reto que podemos esperar es cambiar las condiciones en las escuelas donde impera el modelo del maestro como diseminador de informacion hacia un nuevo modelo del maestro como guia y aprendiz. Sabemos que necesitamos comprometer a maestros y administradores en programas de capacitacion que puedan modelar los nuevos acercamientos educativos, y que necesitamos buscar su consejo en cuanto a como mejorar el Nuevo Modelo para la Educacion. Esta tambien el reto de cambiar as practicas de evaluacion que ahora dependen principalmente de pruebas de escogencia multiple que miden sobre todo aprendizaje memoristico, a pruebas basadas en el desempeno que requieren que los estudiantes demuestren que entienden conceptos basicos y pueden aplicar estos conceptos en la resolucion de problemas novedosos, y que pueden utilizar los recursos de Internet para ampliar y modificar sus conceptos y aprender conceptos nuevos. En el Nuevo Modelo queda suficiente espacio para la adquisicion de datos y procedimientos especificos, pero ahora estos deberan ser aprendidos dentro del contexto de marcos conceptuales poderosos. La investigacion (Bransford et al. , 1999) ha demostrado que la informacion sobre hechos, cuando se adquiere en un contexto de aprendizaje – 27 – significativo, no solo es retenida por mas tiempo, sino que esta informacion puede ser usada mucho mas exitosamente para resolver nuevos problemas.

Se necesita de un enorme trabajo de educacion docente antes de que el Nuevo Modelo pueda ser implementado en las escuelas. Los educadores necesitan familiarizarse con el uso del software CmapTools y las diferentes herramientas que el programa contiene. Tambien necesitan aprender sobre la teoria subyacente a los mapas conceptuales, incluyendo las ideas presentadas en este articulo. Los programas para educacion de maestros deben modelar el tipo de aprendizaje que estamos recomendando, y podriamos usar como “mapas conceptuales esqueleto” hechos por un experto algunos de los mapas conceptuales disponibles del libro de Novak’s (1998) y al que se puede acceder a traves del servidor de CmapTools “IHMC Internal”, bajo la carpeta “JoeNovak’s/JNsLCUBook”.

Los educadores deben trabajar colaborativamente para seguir construyendo sobre algunos de los mapas conceptuales mas simples relacionados con ideas sobre educacion y quizas agregar recursos a algunos de los mapas conceptuales mas complejos. Incluso con el estado actual de entendimiento tecnologico y pedagogico, es posible que escuelas, estados o paises, logren montar un Nuevo Modelo para la Educacion. Mapas Conceptuales para Evaluacion Hoy dia estamos comenzando a ver que muchos libros de texto de ciencias incluyen el hacer mapas conceptuales como una forma de resumir lo que entendieron los estudiantes despues de haber estudiado una unidad o capitulo. El cambio en las practicas escolares siempre es lento, pero es probable que el uso de mapas conceptuales en la ensenanza en las escuelas aumentara sustancialmente en las proximas dos decadas.

Existen otras practicas innovadoras para evaluar la comprension de los estudiantes sobre determinado tema (Mintzes et al. , 2000). Cuando los mapas conceptuales se usan para la ensenanza, tambien pueden usarse para la evaluacion. No hay nada escrito en piedra que diga que las pruebas de escogencia multiple deban ser usadas desde escuela primaria hasta la universidad, y tal vez con el tiempo incluso las pruebas nacionales utilizaran mapas conceptuales como una herramienta poderosa de evaluacion. Se trata del problema de la gallina y el huevo porque los mapas conceptuales no pueden ser requeridos en las pruebas nacionales si a la mayoria de los estudiantes no se les han ado oportunidades de aprender a usar esta herramienta de representacion del conocimiento. Por otro lado, si las pruebas estatales, regionales, y nacionales empezaran a incluir mapas conceptuales como un segmento del examen, habria un gran incentivo para que los maestros le ensenasen a los estudiantes como usar esta herramienta. Tenemos la esperanza de que en las proximas dos decadas esto llegara a ocurrir. Actualmente hay numerosos proyectos en los Estados Unidos y en otros lugares que realizan investigacion para ver si se pueden desarrollar mejores herramientas de evaluacion, incluyendo el uso de mapas conceptuales. Deberiamos empezar a ver avances significativos en esta area en los proximos anos. – 28 –

Algunas caracteristicas de las ultimas versiones de CmapTools tambien facilitan el uso de mapas conceptuales para la evaluacion. Por ejemplo, la herramienta para “Comparar mapas conceptuales” permite la comparacion de un mapa conceptual “experto” de un tema con mapas construidos por estudiantes, y todos los conceptos similares o diferentes se realzan en color. Mapas Conceptuales y Planeacion de Curriculo Los mapas conceptuales pueden ser enormemente utiles en el planeamiento curricular. Ellos presentan de una forma sumamente concisa los conceptos y principios claves a ser ensenados. La organizacion jerarquica de los mapas conceptuales sugiere una mejor secuenciacion de los contenidos.

Puesto que la caracteristica fundamental del aprendizaje significativo es la integracion de nuevo conocimiento con las estructuras conceptuales y proposicionales del aprendiz, partir de los conceptos mas generales, mas inclusivos hacia la informacion mas especifica generalmente sirve para motivar e intensificar el aprendizaje significativo. Asi, en el planeamiento curricular, necesitamos construir un “macro mapa” global que muestre las ideas principales que planeamos presentar en el curso completo, o en el curriculo completo, y tambien “micro-mapas” mas especificos para mostrar la estructura de conocimiento para un segmento muy especifico del programa de instruccion.

El profesorado, trabajando de forma independiente o en colaboracion, puede redisenar el programa de estudio de un curso o un curriculo completo. Por ejemplo, el mapa conceptual que se muestra en la Figura 15 fue elaborado por profesores que trabajaron de manera conjunta en el planeamiento del curriculo de medicina veterinaria de la Universidad de Cornell. Utilizar mapas conceptuales en la planeacion de un curriculo o de una clase sobre un tema especifico ayuda a hacer la ensenanza “conceptualmente transparente” para los estudiantes. Muchos estudiantes tienen dificultad identificando los conceptos importantes en un texto, de una ponencia o de cualquier otro tipo de presentacion.

Parte del problema surge de un patron de aprendizaje que requiere simplemente memorizacion de informacion, y no se requiere evaluacion de la informacion. Tales estudiantes no logran construir estructuras conceptuales y proposicionales fuertes, lo que les lleva a ver el aprendizaje como una miriada borrosa de hechos, fechas, nombres, ecuaciones, o reglas procedimentales a ser memorizados. Para estos estudiantes, los temas de estudio de la mayoria de las disciplinas, y especialmente de ciencias, matematica, e historia, es una cacofonia de informacion para memorizar, y usualmente lo encuentran aburrido. Muchos sienten que no pueden dominar el conocimiento del campo.

Si los mapas conceptuales se usaran para planear las clases y los estudiantes tuvieran que construir mapas conceptuales a medida que van aprendiendo, estudiantes que anteriormente no tuvieron ex