ESTILOS DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE EN LA INGENIERÍA

[Engr. Education, 78(7), 674-681 (1988)]Prólogo del autor – Junio de 2002

Por Richard M. FelderTraducción: Pablo Castillo González y Miguel Ángel Arredondo Morales

Revisión técnica: Lic. Gabriela Rodríguez Chaurand

Cuando Linda Silverman y yo escribimos este artículo en 1987, nuestro objetivo era ofrecer una idea general sobre la enseñanza y el aprendizaje basados en la experiencia de la Dra. Silverman en el campo de la Psicología Educacional así como la en mía en cuanto a la enseñanza de la Ingeniería. Pensamos que esto ayudaría a nuestros colegas profesores. Cuando este trabajo se publicó a principios de 1988, la respuesta fue asombrosa. Casi de inmediato, las solicitudes para reimprimir más ejemplares nos llovieron de todas partes del mundo. Nuestro trabajo comenzó a ser mencionado en las publicaciones sobre la enseñanza en Ingeniería y poco después en las de la educación de la ciencia general. Incluso fue el primer artículo publicado en el primer ejemplar de The ERIC’s National Teaching and Learning Forum y fue el trabajo citado más a menudo en los artículos publicados en el Journal of Engineering Education durante más de diez años. Un instrumento de autoevaluación que existe en mi sitio de Internet llamado “Índice de Estilos de Aprendizaje” (Index of Learning Styles) y que calcula las preferencias en cuatro escalas del modelo de estilo de aprendizaje fue desarrollado en el documento. Este instrumento actualmente es visitado en la red más de 100,000 veces al año y ha sido traducido en seis idiomas de los que yo tengo conocimiento, y quizás en otros más de los que no he sido informado; todo esto a pesar de que nuestro trabajo no ha sido validado formalmente. Este trabajo de 1988 ha sido mencionado más veces que ninguno otro que jamás yo haya escrito, contando otros más recientes sobre los estilos de aprendizaje.

En años recientes he tenido razones para hacer dos cambios significativos en el modelo: deshacerme de la dimensión inductiva/deductiva, y cambiar la categoría visual/auditiva por la visual/verbal. (Enseguida explicaré brevemente el por qué de ambas modificaciones.) Cuando construí mi página de Internet, deliberadamente no incluí en ella mi trabajo de 1988, de manera que los lectores consultaran, preferentemente, los artículos más recientes sobre el tema, los cuales reflejan de mejor manera mi actual forma de pensar. Sin embargo, y en vista de que este trabajo ha adquirido vida propia por sí mismo, decidí incluirlo en mi sitio Web junto con este prólogo para explicar los cambios realizados. El trabajo se reproduce después del prólogo y sin ningún cambio en cuanto a la versión original excepto por aquellos que hice en el diseño de su formato. Quien haya intentado convertir un artículo con gráficas y cuadros a un documento de Word de Microsoft me daría la razón por tal cambio.

La traducción del artículo "Learning and Teaching Styles in Engineering Education." [Engr. Education, 78(7), 674-681 (1988).] se realiza sólo con la finalidad de que tenga una mayor divulgación entre los académicos de los departamentos de Ciencias Básicas e Ingeniería. La Coordinación de Matemáticas y Química del Departamento de Ciencias Básicas de la UIA León agradece la colaboración del Prof. Pablo Castillo González, en la traducción, y de la Lic. Gabriela Rodríguez Chaurand, en la revisión técnica. Se han realizado algunas adecuaciones de terminología que consideramos corresponden más a la empleada en nuestro país. La presentación final es sólo mi responsabilidad.

Miguel Ángel Arredondo Morales.

Supresión de la dimensión inductiva/deductivaHe llegado a la conclusión que mientras “inducción” y “deducción” son en verdad dos diferentes preferencias para aprender y para enseñar, el “mejor” método de enseñanza (al menos a nivel de pregrado) es la inducción, llámesele aprendizaje basado en problemas, aprendizaje de descubrimiento, aprendizaje de averiguaciones o cualquier variante de estos tipos. Por otro lado, el método tradicional de enseñanza a nivel licenciatura es la “deducción”, comenzando con los “fundamentos” y procediendo con la aplicación de los mismos.

El problema con la presentación inductiva es que no es ni concisa ni preceptiva – se debe tomar un problema difícil o una colección de observaciones o datos e intentar darles un sentido lógico. Muchos, o quizás la mayoría de los estudiantes, dirían que prefieren la presentación deductiva– “Sólo dígame exactamente lo que necesito saber para el examen, nada más”. (Mi especulación de que la mayoría de los alumnos prefieren la inducción fue refutada por muestreos subsecuentes). No me gustaría que los maestros concluyeran que los alumnos prefieren el método inductivo y utilizaran ese resultado para justificar el continuar con este paradigma tradicional (aunque menos efectivo) en sus clases. Es por eso que he omitido esta dimensión en el modelo.

El cambio de la dimensión visual/auditiva a la dimensión visual/verbalLa información “visual” claramente incluye ilustraciones, diagramas, tablas, líneas, animaciones, etcétera. La información “auditiva” incluye palabras habladas y otros sonidos. El único medio de transmisión de información que no es muy claro es la prosa escrita, ya que se percibe visualmente y, por ende, no puede categorizarse como auditiva. Tampoco se le puede llamar “visual”, pues no se considera tampoco una ilustración para la transmisión de la información. Los científicos cognitivos han establecido que nuestro cerebro convierte generalmente las palabras escritas en palabras habladas y las procesa de la misma forma en que se procesan las palabras habladas. Las palabras escritas no son entonces un medio real de información visual. Para alguien que aprende visualmente, una ilustración vale mil palabras, ya sean escritas o habladas. Al hacer el estilo de aprendizaje como par visual / verbal se soluciona este problema, ya que permite incluir las palabras habladas y escritas dentro de la misma categoría (verbal). Para obtener más detalles acerca de los estudios cognitivos que llevaron a esta conclusión, por favor consulte la obra:

Learning and Teaching Styles in Foreign and Second Language Education,” de R.M. Felder y E.R. Henriques Foreign Language Annals, 28 (1), 21–31 (1995).<http://www.ncsu.edu/felder-public/Papers/FLAnnals.pdf>.

El Índice de Estilos de Aprendizaje IEA (Index of Learning Styles)

El Índice de Estilos de Aprendizaje (IEA) es un instrumento de autoevaluación que calcula las preferencias sobre las dimensiones Sentidos/Intuiciones, Visual/Verbal, Activa/Reflexiva y Secuencial/Global. Para obtener acceso a las versiones de Internet y en papel del IEA, visite: http://www.ncsu.edu/felder-public/ILSpage.html

Y ahora, el trabajo:

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“Los profesores que enfrentan notas bajas en los exámenes, clases hostiles o apáticas, poca asistencia y abandono, saben que hay algo que anda mal”. Los autores explican las razones de este problema y cómo enseñar de una manera eficiente.

Estilos de Enseñanza y Aprendizaje en la Enseñanza de la Ingeniería

Richard M. Felder, Universidad Estatal de Carolina del NorteLinda K. Silverman, Instituto para el Estudio del Desarrollo Avanzado

[Engr. Education, 78(7), 674–681 (1988)]

Los alumnos aprenden de varias maneras, ya sea observando o escuchando, reflexionando y actuando, razonando lógica e intuitivamente, memorizando y visualizando, dibujando analogías y construyendo modelos matemáticos. Los modelos de enseñanza también varían. Algunos profesores dictan clase, otros demuestran puntos o discuten; algunos se enfocan en principios y otros en aplicaciones; algunos enfatizan la memoria y otros el entendimiento. Lo que un alumno aprende en clase se debe en parte a esa habilidad que tiene desde su nacimiento y a su preparación previa, así como a la compatibilidad que existe entre su estilo de aprender y la manera de enseñar de sus maestros.

Existen algunas diferencias entre los estilos comunes de aprendizaje de los estudiantes de Ingeniería y los estilos tradicionales de enseñanza de los profesores de Ingeniería. Como resultado de estas diferencias, los alumnos se aburren, pierden el interés en clase, obtienen notas bajas en los exámenes, pierden la motivación de sus cursos, en su programa de estudios y en ellos mismos, y en algunos casos se cambian de carrera o dejan la escuela. Los maestros, conscientes de las bajas notas, de los grupos hostiles o apáticos, de la poca asistencia a sus clases y de la deserción de algunos estudiantes, saben que hay algo que anda mal. Incluso pueden agravar la situación al ser demasiado exigentes con los alumnos o al comenzar a tener dudas sobre su profesión. Lo peor del caso: la sociedad pierde excelentes ingenieros potenciales.

Al discutir esta situación, exploraremos los siguientes puntos:

1) ¿Qué aspectos del estilo de aprendizaje son particularmente significativos en la enseñanza de la Ingeniería?

2) ¿Qué estilos de aprendizaje son preferidos por la mayoría de los estudiantes y cuáles son favorecidos por los estilos de enseñanza por la mayor parte de los maestros?

3) ¿Qué se puede hacer para llegar a los alumnos cuyos estilos de aprendizaje no corresponden a los métodos más comunes de la enseñanza de la Ingeniería?

Dimensiones del Estilo de Enseñanza

Se puede pensar que aprender en un escenario educativo bien estructurado requiere un proceso de dos pasos: la recepción y el procesamiento de la información. Durante la recepción, la información externa (que se observa a través de los sentidos) y la interna (que surge de manera introspectiva) se vuelven disponibles para los alumnos y ellos seleccionarán el material que será procesado e ignorarán el resto. El procesamiento podrá requerir una simple memorización o un razonamiento inductivo o deductivo, una reflexión o una acción y una

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introspección o la interacción con otros. El resultado es que el material "se aprende” de una u otra forma o no se aprende.

Un modelo de estilo de aprendizaje clasifica a los estudiantes de acuerdo al lugar en donde pueden ubicarse en un número de escalas pertinentes a la manera en que reciben y procesan la información. En los siguientes párrafos se propone un modelo que intenta ser aplicable particularmente a la enseñanza de la Ingeniería. También se propone un modelo paralelo del estilo de enseñanza que clasifica los métodos de instrucción de acuerdo a que tan bien enfocan los componentes del estilo de aprendizaje que proponen. Las dimensiones del estilo de aprendizaje y de enseñanza que definen los modelos se muestran en el recuadro que se verá a continuación.

La mayoría de los componentes del estilo de aprendizaje y de enseñanza van paralelos entre ellos.

Un alumno que prefiere la percepción intuitiva por encima de la sensorial, por ejemplo, respondería bien a un maestro que enfatiza los conceptos (de contenido abstracto) en lugar de los hechos (de contenido concreto); un alumno que prefiere la percepción visual se adaptaría mejor al modo de enseñanza de un maestro que utiliza tablas, ilustraciones y material audiovisual.

Cuadro I – Modelos de Aprendizaje y Estilos de Enseñanza

El estilo de aprendizaje de un alumno puede definirse en gran parte de acuerdo a la forma de responder a las siguientes preguntas:

1) ¿Qué tipo de información percibe preferentemente el alumno: Sensorial (externa) – por medio de la vista, sonidos, sensaciones físicas – o intuitivas (interna) – posibilidades, perspicacia, presentimientos?

2) ¿A través de qué canal sensorial se percibe de una manera más efectiva la información externa: Visual – ilustraciones, diagramas, gráficas, demostraciones– o Auditiva – palabras, sonidos? (Otras vías sensoriales tales como el tacto, el gusto y el olfato son relativamente poco importantes en la mayor parte de los establecimientos educativos y no serán consideradas aquí).

3) ¿Con qué tipo de organización de información se siente más cómodo el alumno: Inductiva (se dan los hechos y observaciones; los principios subyacentes se inducen) o deductiva (se dan los principios; las consecuencias y aplicaciones se deducen)?

4) ¿Cómo prefiere el alumno procesar la información: Activamente (a través de la actividad física o de la discusión) o por reflexión (por medio de la introspección)?

5) ¿Cómo avanza el alumno hacia el entendimiento: Secuencialmente (por medio de pasos continuos) o globalmente (a grandes saltos, holísticamente)?

El estilo de enseñar puede definirse también de acuerdo a las respuestas a las siguientes 5 preguntas:

1) ¿Qué tipo de información prefiere enfatizar el maestro: Concreta (con hechos) o Abstracta (con conceptos o teorías)?

La única excepción es la dimensión del estilo de aprendizaje activa/reflexiva y la dimensión del estilo de enseñanza activa/pasiva, las cuales no corresponden exactamente. La diferencia se explicará más adelante.

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2) ¿En qué tipo de presentación se pone énfasis: Visual (ilustraciones, diagramas, videos, demostraciones) o verbal (clase expositiva, lecturas, discusiones)?

3) ¿Cómo se organiza la presentación: Inductivamente (el fenómeno lleva a los principios) o deductivamente (los principios llevan al fenómeno)?

4) ¿Qué forma de participación por parte del alumno se busca a través de la presentación: Activa (el alumno habla, se mueve, reflexiona) o pasiva (el alumno observa y escucha)?

5) ¿Qué tipo de perspectiva muestra la información presentada: Secuencial – progresiva paso a paso (los árboles), o global – contexto y relevancia (el bosque)?

Dimensiones en los estilos de aprendizaje y enseñanza

Estilo de aprendizaje preferido Estilo de enseñanza correspondiente

Las dimensiones del estilo de aprendizaje propuestas no son ni originales ni comprensivas. Por ejemplo, la primera dimensión “sensorial/ intuición” es una de cuatro dimensiones de un modelo bien conocido basado en la teoría de Jung que habla de tipos psicológicos,1, 2 y la cuarta dimensión – el procesamiento activo/reflexivo –, es un componente del modelo de estilo de aprendizaje desarrollado por Kolb.3 Otras dimensiones de estos dos modelos y más dimensiones de otros modelos4, 5 juegan también un papel importante para determinar de qué manera un alumno recibe y procesa la información. La hipótesis, sin embargo, corresponde a que los maestros de ingeniería que adaptan su estilo de enseñanza para incluir ambos polos de cada una de las dimensiones propuestas, están muy cerca de tener el ambiente ideal para lograr una óptima comprensión de la mayoría de (si no es que todos) los alumnos en una clase.

Existen treinta y dos (25) estilos de aprendizaje en el esquema conceptual propuesto (uno, por ejemplo, es el estilo sensorial/auditivo/deductivo/activo/secuencial). La mayoría de los maestros se intimidarían de pensar en acomodar los treinta y dos estilos diferentes en una clase. Afortunadamente, la tarea no es tan formidable como podría parecer en un principio. Existen cinco categorías dentro de los métodos habituales de la educación en ingeniería: Intuitivo, auditivo, deductivo, reflexivo y secuencial.

Las técnicas efectivas de enseñanza coinciden substancialmente con las categorías restantes. Añadir un número relativamente bajo de técnicas de enseñanza al repertorio de un maestro debería, por ende, ser suficiente para acomodar los estilos de aprendizaje de cada alumno en clase. Definiremos estas técnicas en las páginas restantes de este trabajo.

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Aprendiendo por medio de los sentidos y de la intuición

En su teoría de los tipos psicológicos, Carl Jung6 introdujo lo sensorial y lo intuitivo como las dos formas en que la gente tiende a percibir el mundo. Sensorial se refiere a la observación y la recolección de datos a través de los sentidos. Intuir es percibir indirectamente por medio del inconsciente (especulación, imaginación y presentimientos). Todo el mundo utiliza ambas formas de percepción pero siempre hay una que se favorece más que la otra.

En los años cuarenta, Isabel Briggs desarrolló el Indicador de Tipos de Myers-Briggs (Myers-Briggs Type Indicator) al que llamaremos ITMB. Este indicador es un instrumento que mide, entre otras cosas, el grado en que un individuo prefiere la percepción por medio de los sentidos o la percepción por medio de la intuición. En las décadas siguientes, el ITMB se ha puesto a prueba con cientos de miles de personas y los resultados de los perfiles de cada individuo han sido relacionados con sus preferencias en cuanto a carreras, aptitudes, estilos gerenciales, estilos de aprendizaje y varias tendencias en su comportamiento. Se han estudiado las características de los tipos intuitivo y sensorial7 así como las diferentes formas en que las personas sensitivas e intuitivas se aproximan al aprendizaje.1, 2

Los alumnos sensoriales prefieren los hechos, los datos y la experimentación; los intuitivos, por otro lado, se enfocan a los principios y a la teoría. A los sensoriales les agrada resolver los problemas por métodos estándares y les disgustan las “sorpresas”; a los intuitivos les gusta la innovación y les disgusta la repetición. Los sensoriales son pacientes con los detalles pero no gustan de las complicaciones; los intuitivos se aburren con los detalles y aceptan las complicaciones. Los sensoriales son buenos para memorizar los hechos; los intuitivos dan la bienvenida a los nuevos conceptos. Los sensoriales son cuidadosos pero pueden ser lentos; los intuitivos son rápidos pero descuidados. Estas características indican las tendencias de los dos tipos pero no son modelos de comportamiento invariable. Todo individuo, incluso aquel que se destaca por intuir bien o por su habilidad sensorial, puede manifestar señales de cualquier tipo en alguna ocasión.

Una distinción importante es que los alumnos intuitivos conviven más con los símbolos. Por el contrario, los sensoriales tienen más dificultad para convivir con ellos. Dado que las palabras son símbolos, traducirlos en lo que ellas representan es algo natural para los intuitivos mientras que es una dificultan para los alumnos sensoriales. La lentitud de los alumnos sensoriales para comprender el significado de las palabras los coloca en una situación de desventaja durante los exámenes contra reloj: ya que deberán leer las preguntas varias veces antes de comenzar a responderlas, generalmente se les termina el tiempo. Los intuitivos pueden también tener bajo rendimiento en las pruebas contra reloj, pero las razones son diferentes: la impaciencia que tienen con los detalles puede inducirlos a contestar las preguntas sin haberlas leído a conciencia y, por consiguiente, a tener errores por descuido.

La mayoría de las materias de ingeniería, distintas a los laboratorios, enfatizan los conceptos en lugar de los hechos y emplean primordialmente las clases expositivas y las lecturas (palabras y símbolos) para transmitir información, y de esta forma favorecen a los alumnos intuitivos. Algunos estudios muestran que la mayoría de los profesores son intuitivos; por otro lado, la mayoría de los alumnos de ingeniería son sensoriales,8-10 lo que supone una serie de serios inconvenientes durante el proceso de enseñanza/aprendizaje en casi todas las materias de ingeniería. A esta problemática se refiere Godleski,11, 12 quien encontró que en los cursos de Ingeniería Química e Ingeniería Eléctrica los alumnos intuitivos casi invariablemente obtuvieron notas más altas que los alumnos sensoriales. La única excepción fue un curso avanzado en diseño de procesos químicos y estimación de costos, al cual el autor se refiere como “curso sólidamente sensorial” (esto es: uno que incluye hechos y cálculos repetitivos por medio de procedimientos bien definidos, lo que se opone a muchas nuevas ideas y conceptos abstractos).

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A pesar de que un individuo sensorial no pueda rendir escolarmente tanto como uno intuitivo, ambos tipos son capaces de convertirse en buenos ingenieros y son indispensables en la práctica ingenieril. Muchas tareas que tienen los ingenieros requieren la atención a su entorno y a los detalles así como una meticulosidad experimental y un sentido práctico, que es lo que distingue al individuo sensorial. Muchas otras tareas requieren creatividad, habilidad teórica y talento en cuanto a la inspiración de conjeturas, que es lo que distingue al intuitivo.

Para llegar a ser efectiva, la enseñanza de la ingeniería debe llegar a ambos tipos de estudiantes en lugar de dirigirse principalmente a los intuitivos. El material que se presenta debe tomarse como una mezcla de información concreta (hechos, datos, fenómenos que se observan) y conceptos abstractos (principios, teoría, modelos matemáticos). Los dos estilos de enseñanza que corresponden a los estilos de aprendizaje sensorial e intuitivo son por lo tanto llamados concreto y abstracto.

Los métodos específicos de enseñanza que cubren efectivamente las necesidades de los alumnos sensoriales e intuitivos se mencionan en el Cuadro 2.

Aprendiendo por los medios visual y auditivo

La forma en que la gente recibe información puede clasificarse en tres categorías y en algunas ocasiones se les conoce como modalidades. Estas son: Visual (ilustraciones, diagramas, símbolos); Auditiva (sonidos, palabras); Kinestésica (gusto, tacto y olfato). Un extenso grupo de investigaciones ha establecido que la mayoría de la gente aprende de una manera más efectiva con alguna de estas tres modalidades y tiende a ignorar información presentada en cualquiera de las otras dos.13-17 Existen, entonces, personas que aprenden visualmente, auditivamente y de manera kinestésica.

Quienes lo hacen visualmente recuerdan mejor lo que observan: ilustraciones, diagramas, tablas, videos y presentaciones. Si algo se les dice de una manera sencilla tal vez lo olvidarán. Las personas que aprenden auditivamente recuerdan mucho lo que escuchan y aprenden todavía más de lo que escuchan y después dicen; aprenden mucho de las discusiones. Prefieren la explicación verbal a la demostración visual y aprenden de una forma efectiva al explicarles a los demás.

La mayoría de la gente en edad universitaria y mayores, aprenden visualmente,13, 18 mientras que la mayoría de la enseñanza a nivel universitario es verbal; la información presentada es predominantemente auditiva (por medio de clases expositivas) o puede ser también una representación visual de la información auditiva (palabras y símbolos matemáticos escritos en textos y notas, en transparencias o en el pizarrón). Existe también una segunda desigualdad en el modelo aprendizaje/enseñanza, la cual tiene que ver entre la modalidad de aportación preferida por el alumno y la modalidad de presentación de la mayoría de los profesores. A pesar de tales desigualdades, las presentaciones que utilizan tanto la modalidad visual como la auditiva ayudan a los alumnos a reforzar su aprendizaje.4, 14, 19, 20 Esto se ha comprobado por medio de un estudio que llevó a cabo la empresa Socony-Vacuum Oil Company y concluye que

Los conceptos de experiencia concreta y abstracta son dos polos de una dimensión de estilo de aprendizaje del modelo de Kolb de aprendizaje experiencial, el cual tiene una relación muy cercana a lo sensorial e intuitivo. El aprendizaje visual y auditivo tiene mucho que ver con la parte integrante del proceso de aprendizaje en el que la información se percibe. El aprendizaje kinestético comprende la percepción de la información (tocar, degustar, oler) y el procesamiento de la información (mover, relacionarse, hacer algo activo mientras se aprende). Como se dijo anteriormente, los aspectos del aprendizaje kinestético relacionados con la percepción son marginalmente relevantes a la enseñanza de la ingeniería; en consecuencia, solo las modalidades visual y auditiva se mencionan en esta sección. Los componentes del procesamiento de la modalidad kinestética se incluyen en la categoría activa/reflexiva del estilo de aprendizaje.

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los alumnos retienen el 10% de lo que leen, el 26% de lo que escuchan, el 30% de lo que observan, el 50% de lo que ven y escuchan, el 70% de lo que dicen, y el 90% de lo que dicen mientras realizan alguna actividad.

Cómo enseñar más eficientemente a los alumnos que utilizan los métodos visual o auditivo: Pocos de los maestros de Ingeniería tendrían que modificar lo que generalmente hacen con el fin de presentar la información auditivamente: la clase expositiva ayuda en la realización de esta tarea. Lo que generalmente debe añadirse para satisfacer a todos los alumnos es el material visual (ilustraciones, diagramas, bosquejos). Los organigramas y diagramas de flujo (de procesos químicos, redes o procesos lógicos) deben utilizarse para ilustrar procesos complejos o algoritmos; las funciones matemáticas deben ilustrarse por medio de gráficas; videos o demostraciones en vivo de los procesos de trabajo se deben presentar siempre que sea posible.

Aprendiendo por los métodos inductivo y deductivo

La inducción es un razonamiento progresivo que parte de lo particular (observaciones, medidas, datos) a lo general (reglas, leyes, teorías). La deducción parte en dirección contraria. En la inducción uno infiere principios; en la deducción se deducen consecuencias.

La inducción es el estilo natural de aprendizaje de los humanos. Lo bebés no nacen sabiendo los principios generales de la vida sino que lo logran por medio de la observación del mundo que los rodea, y haciendo inferencias al respecto: “Si dejo caer mi biberón y comienzo a llorar, alguien llegará tarde o temprano.” La mayor parte de los conceptos que aprendemos por nuestra cuenta (contrario a lo que se aprende en clase) se origina en una situación real o en un problema que se debe solucionar y no en un principio general. La deducción puede ser parte del proceso para llegar a la solución pero nunca es el proceso en su totalidad.

Por otra parte, la deducción es el estilo de enseñanza natural de los humanos, al menos para materias de orden técnico a nivel universitario. Establecer los principios determinantes para llegar a las aplicaciones es una forma eficiente y elegante de organizar y presentar el material que ya haya sido comprendido. Por consiguiente, la mayor parte de las materias en Ingeniería se plantean en una forma deductiva, comenzando con “fundamentos” para los alumnos de segundo año y terminando con diseños y operaciones durante el último año. Una progresión similar se usa normalmente para presentar material dentro de cursos individuales: los principios primero, y después las aplicaciones (si es necesario).

Nuestras encuestas (un tanto informales) nos sugieren que la mayor parte de los alumnos de Ingeniería se dicen partidarios del método inductivo. También pedimos a un grupo de maestros de Ingeniería que indicaran su estilo de aprendizaje y de enseñanza: La mitad de los cuarenta y seis profesores se inclinaron por el método inductivo y la mitad por el método deductivo, pero todos estuvieron de acuerdo en que su método de enseñanza era casi netamente deductivo. En gran medida se podrían generalizar estos resultados en la organización de la información en los lineamientos inductivo/deductivo (tal como se ha dicho hasta ahora de las otras dimensiones); una desigualdad existe entonces entre los estilos de aprendizaje de la mayoría de los alumnos de Ingeniería y el estilo de enseñanza al que están invariablemente expuestos.

Existe un problema con la presentación deductiva y es que ésta da una impresión seriamente engañosa. Cuando los alumnos ven una exposición perfectamente ordenada y concisa de un proceso relativamente complejo, tienden a pensar que el autor/instructor presentó el material de la misma pulcra manera, lo que ellos nunca hubieran podido hacer. Entonces podrán pensar que tal curso, y tal vez la carrera o profesión, sobrepasan sus capacidades. Están en lo correcto al pensar que no hubieran podido presentar ese resultado de tal forma, pero lo que no saben es que tampoco lo hubiera hecho el profesor o el autor la primera vez que lo hubieran intentado.

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Desafortunadamente, los alumnos nunca tuvieron la oportunidad de ver el proceso real (los malos comienzos y los callejones sin salida) y los errores que se tuvieron que cometer para lograr eventualmente una presentación tan elegante en el libro o en el pizarrón. El maestro necesita un elemento de enseñanza inductiva para poder disminuir el sobrecogimiento y para incrementar su percepción realista al resolver problemas.

Muchas investigaciones apoyan la noción de que la enseñanza inductiva promueve un aprendizaje efectivo. Los beneficios que apoyan este enfoque incluyen: más logros académicos y una mejor capacidad de razonamiento abstracto;22 una mayor retención de la información;23, 24

mejor capacidad para aplicar principios;25 más confianza en la solución de problemas26 e incremento de la capacidad inventiva.27, 28

Para aprender de manera inductiva se necesita tener motivación. Los alumnos que optan por este método no creen en el “confía en mí, esto te servirá algún día”; tal como los sensoriales, ellos necesitan ver el fenómeno antes de poder comprender y apreciar la teoría subyacente.

Cómo enseñar a los alumnos deductivos e inductivos

Una manera efectiva de llegar a ambos grupos es adoptar el método científico para las presentaciones en el salón de clases: primero la inducción y después la deducción. Antes de la presentación del material teórico, el profesor expone un fenómeno observable que la teoría se encargará de explicar o un problema físico que la teoría resolverá. Después infiere las reglas o principios que explican el fenómeno observado y deduce otras implicaciones o consecuencias de los principios inferidos. Tal vez sería más importante asignar problemas como ejercicios de tarea que presenten fenómenos y que pidan las reglas subyacentes. Tales problemas darán fuerza al alumno inductivo y también ayudarán a los deductivos a desarrollar habilidades para aprender con el método que menos les gusta. Varios de este tipo de ejercicios se han sugerido para diferentes ramas de la ingeniería. 29

Aprendiendo por los métodos Activo y Reflexivo

Los complejos procesos mentales por los cuales la información percibida se convierte en conocimiento se puede agrupar en dos categorías: experimentación activa y observación reflexiva.3 La experimentación activa implica hacer algo en el mundo externo con la información (discutiéndola, explicándola, o poniéndola a prueba de alguna forma) y la observación reflexiva implica examinar la información y manipularla introspectivamente*. Un “alumno activo” es alguien que prefiere la experimentación activa en lugar de la observación reflexiva. El “alumno reflexivo” prefiere entonces la observación reflexiva. Existen indicios que apuntan a los ingenieros más como alumnos activos que como reflexivos.20

Los alumnos activos no aprenden mucho de las situaciones que les exigen ser pasivos (como la mayoría de las clases expositivas), y los alumnos reflexivos no aprenden mucho en las situaciones que no les ofrecen oportunidades para pensar sobre la información presentada (como sucede en las clases expositivas). Los alumnos activos trabajan bien en grupos; los reflexivos trabajan mejor individualmente, o cuando mucho con otra persona. Los alumnos activos aplican la experimentación; los reflexivos utilizan la teoría.

A primera vista, parecen haber varias similitudes entre alumnos activos y sensoriales, ya que los dos se enfocan al mundo exterior de los fenómenos. También existen similitudes entre los alumnos reflexivos y los intuitivos; estos dos favorecen el mundo interior de la abstracción. Sin embargo, las categorías son independientes. El sensorial selecciona preferentemente la información disponible en el mundo exterior pero puede procesarla ya sea de una manera

* Los términos activo y reflexivo están muy relacionados, respectivamente, con extrovertido e introvertido del modelo de Jung-Myers-Briggs. El aprendizaje activo tiene mucho en común con el aprendizaje kinestésico que se presenta en la literatura sobre programación neurolingüística.14, 15

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activa o reflexiva, en esta última al postular explicaciones o interpretaciones, al dibujar analogías o al formular modelos. De una forma similar, el intuitivo selecciona la información generada internamente pero puede reflejarla de una manera reflexiva o activa, en esta última al experimentar la idea o al ponerla a prueba con algún colega.

En la lista de las categorías del estilo de enseñanza (Cuadro 1), lo contrario a activo es pasivo, y no reflexivo, con ambos términos refiriéndose a la participación del alumno en clase. “Activo” significa que los alumnos hacen más que escuchar y observar en clase (discutir, preguntar, debatir, lluvia de ideas, reflexionar). La participación activa abarca entonces los procesos de aprendizaje de la experimentación activa y la observación reflexiva. Una clase en la que los alumnos siempre están pasivos es un lugar en donde el experimentador activo y el observador reflexivo no podrán aprender efectivamente. Desafortunadamente, la mayor parte de las clases de Ingeniería pertenecen a esta categoría. En Ingeniería se necesitan alumnos tanto activos como reflexivos. Los observadores reflexivos optan por la teoría. Los que optan por los modelos matemáticos son quienes definen los problemas y proponen posibles soluciones. Los experimentadores activos son quienes evalúan las ideas, quienes diseñan y ponen en marcha los experimentos y quienes encuentran las soluciones que funcionan; son los organizadores quienes toman las decisiones.

Cómo enseñar a los alumnos activos y reflexivos

Para empezar, el maestro debe incluir en sus clases dictadas pausas ocasionales para reflexiones (método reflexivo) y para discutir o hacer actividades orientadas a resolver problemas (método activo) y deben presentar material que cubra la solución práctica de problemas (método activo) y el entendimiento de los fundamentos (método reflexivo).

Existe una técnica excepcionalmente efectiva para trabajar con los alumnos activos. Consiste en hacer que se organicen entre ellos mismos en sus asientos y en grupos de tres o cuatro, y que periódicamente tengan respuestas colectivas a preguntas hechas por el profesor. Los grupos tendrán de treinta segundos a cinco minutos para contestar todas las preguntas y después éstas se compartirán entre los grupos y se discutirán durante el tiempo que sea indicado por el profesor. Aparte de obligar la lluvia de ideas sobre el material del curso, este ejercicio puede ayudar a que el alumno entienda el material difícil de comprender. También ayuda a tener un ambiente agradable en el salón de clases, comparado con el que se tiene al dictar siempre una clase. Otro aspecto positivo es que hasta los alumnos más introvertidos podrán participar en dicho ejercicio, algo que no hacen en una discusión del grupo completo. Tal ejercicio puesto a prueba durante la clase (y que no dure más de cinco minutos) puede convertir todo el período académico en una experiencia muy gratificante.

Aprendiendo por el método Secuencial y Global

La educación formal incluye la presentación del material en un orden progresivamente lógico. El ritmo del aprendizaje es dictado por el tiempo y por el calendario escolar. Cuando una cantidad de material es cubierta, los alumnos ponen a prueba sus conocimientos por medio de exámenes y se pasa al siguiente nivel.

Algunos alumnos están de acuerdo con este sistema ya que aprenden secuencialmente dominando el material mientras se les va presentando. Otros, sin embargo, no pueden aprender de esta forma. Lo hacen a tropezones y pueden perderse por días o semanas sin ni siquiera poder resolver los problemas más sencillos o mostrar el entendimiento más rudimentario; pero de repente el foco se enciende y “lo comprenden”; el rompecabezas toma forma. Entonces comprenden lo suficientemente bien el material como para aplicarlo a los problemas que dejan a la mayoría de los estudiantes secuenciales perplejos. Éstos son los alumnos globales.32

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Los alumnos secuenciales siguen un proceso de razonamiento lineal al resolver los problemas; los globales tienen razonamientos intuitivos y a veces no pueden explicar cómo llegaron a encontrar las soluciones. Los alumnos secuenciales pueden trabajar con el material una vez que lo hayan comprendido parcialmente o superficialmente, mientras que los globales pueden tener una mayor dificultad en hacer lo mismo. Los alumnos secuenciales pueden ser fuertes en el razonamiento convergente y en el análisis; los globales pueden ser mejores con el razonamiento divergente y con la síntesis. Los alumnos secuenciales aprenden mejor cuando el material es presentado en una progresión fija de su complejidad y su dificultad. Los globales a veces tienen más éxito al saltar directamente al material más complejo y difícil.

La escuela es a menudo una experiencia difícil para lograr este salto directo al material más complejo. La escuela es a menudo una experiencia difícil para los alumnos globales. Al no aprender de una manera fija o predecible, tienden a no sintonizar con sus compañeros y se sienten incapaces de cumplir con las expectativas de sus maestros. Pueden sentirse ingenuos o poco inteligentes al tener problemas en dominar el material con el cual la mayoría de sus contemporáneos no parecen tener mayores problemas. Algunos incluso pierden la motivación y abandonan sus estudios. Sin embargo, este tipo de alumnos, los globales, son los últimos de quienes la sociedad y las instituciones educativas se quieren deshacer. Ellos son los que sintetizan, los investigadores multidisciplinarios, los pensadores del sistema, los que ven las conexiones que nadie más puede ver. Ellos en verdad pueden convertirse en ingenieros ejemplares (si sobreviven el proceso de su educación).

Cómo enseñar a los alumnos globales

Todo lo que se necesita para cubrir las necesidades de los alumnos secuenciales se realiza desde la primaria y hasta la universidad: las materias y cursos son secuenciales; los libros de texto son secuenciales, y la mayoría de los maestros enseñan secuencialmente. Para los alumnos globales, el maestro debe mostrar el objetivo principal de una lección antes de exponer los pasos a seguir, haciendo lo mejor que pueda para establecer el contexto y la relevancia de la materia y relacionarla con la experiencia de los estudiantes. Las aplicaciones y el “¿y qué pasaría si...?” deben ser liberalmente proporcionados. Debe darse la libertad al alumno de crear sus propios métodos en la solución de problemas en lugar de obligarlo a adoptar el método del profesor. También debe ser expuesto periódicamente a conceptos más avanzados antes de que se presenten en clase dichos conceptos.

Una manera efectiva que sirve a los alumnos globales en sus clases, así como a los secuenciales, es asignar ejercicios de creatividad (problemas que requieran generar soluciones alternativas y aportar material o conocimientos de otros cursos o disciplinas) y motivar a los alumnos que prometen resolver los ejercicios. Otra forma de apoyar a los alumnos globales es explicarles cómo es su proceso de aprendizaje. A pesar de que ellos conozcan las debilidades sobre su estilo de aprendizaje, generalmente muestran admiración al conocer las ventajas (tales como su creatividad y amplitud de visión, que pueden resultar muy valiosas para sus futuros lugares de trabajo y para la sociedad). Si se les puede explicar cómo funciona su proceso de aprendizaje, entonces se sentirán más seguros de tenerlo, se criticarán menos a sí mismos por tenerlo y verán la educación en general de una manera más positiva. Si se les da la oportunidad de mostrar sus capacidades únicas y se les motiva a esforzarse en la escuela, entonces las probabilidades de desarrollarse y de aplicar esas capacidades durante sus vidas serán mayores.

Conclusión Los estilos de aprendizaje de la mayoría de los alumnos de Ingeniería resultan incompatibles en algunas dimensiones con los estilos de enseñanza de la mayoría de los maestros de Ingeniería.

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Muchos, o quizás la mayor parte de los alumnos de Ingeniería se clasifican como visuales, sensoriales, inductivos y activos, y algunos de los más creativos se definen como globales. La enseñanza en Ingeniería es por lo general auditiva, abstracta (intuitiva), deductiva, pasiva y secuencial. Estas diferencias generan un desarrollo muy pobre en el alumno, frustración del maestro, así como la pérdida para la sociedad de muchos ingenieros potencialmente excelentes. A pesar del gran número de estilos con los que los alumnos aprenden, el incluir una cantidad relativamente pequeña de técnicas para el maestro serían suficientes para cubrir las necesidades de la mayoría de los alumnos en una clase. Las técnicas y sugerencias que se mencionan en la página siguiente ayudan a alcanzar este objetivo. Al analizar esta lista, algunos maestros pensarán que es algo imposible incluir todo esto y además cubrir todos los temas en el curso. Esta percepción no es del todo errónea: algunos de estos enfoques (especialmente aquellos que incluyen la organización inductiva de la información y las oportunidades para actividades extras durante la clase) pueden añadir más tiempo a lo que habitualmente se dedicaría para cubrir cierta cantidad de material. La idea, sin embargo, es no usar todas las técnicas en todas las clases; se tendrán que escoger aquellas que parezcan viables e intentarlas. Hay que mantener las que funcionan; eliminar las demás e intentar algunas más en el curso siguiente. De esta forma, un estilo de enseñanza que sea efectivo para el alumno y cómodo para el maestro, evolucionará naturalmente y relativamente sin sufrimientos, con un efecto potencialmente dramático en la calidad del aprendizaje que ocurrirá posteriormente.

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CUADRO 2

Técnicas de enseñanza que se dirigen a todos los estilos del aprendizaje

Motive el aprendizaje. Relacione, lo más que pueda, el material que está presentado con lo que ha visto antes y con lo que verá posteriormente en el mismo curso, con el material de otros cursos y especialmente con la experiencia personal de cada estudiante (inductivo/global).

Mantenga un balance de la información concreta (hechos, datos, experimentos reales o hipotéticos y sus resultados) (sensorial) y de los conceptos abstractos (principios, teorías, modelos matemáticos) (intuitivo)

Mantenga un balance del material que enfatiza los métodos prácticos para resolver problemas (sensorial/activo) con el material que se enfoca en el entendimiento de los fundamentos (intuitivo/reflexivo)

Muestre ilustraciones explícitas de los modelos intuitivos (deducción lógica, reconocimiento de los modelos, generalización) así como de los modelos sensoriales (observación de nuestro alrededor, experimentación empírica, atención a los detalles), y motive a los estudiantes a que practiquen ambos modelos (sensorial/intuitivo). No espere que cada grupo sea capaz de ejercitar lo que otro grupo procesó inmediatamente.

Siga el método científico al presentar el material teórico. Muestre ejemplos concretos de los fenómenos que la teoría describe o predice (sensorial/inductivo). Después desarrolle la teoría o formule el modelo (intuitivo/inductivo/sensorial); explique cómo la teoría o el modelo pueden deducir sus consecuencias (deductivo/secuencial) y presente sus aplicaciones (sensorial/deductivo/secuencial).

Use ilustraciones, esquemas, gráficas y bosquejos simples antes, durante y después de la presentación del material verbal (sensorial/visual).Muestre videos (sensorial/visual) y haga demostraciones (sensorial/visual) prácticas, si es posible (activo).

Utilice la enseñanza asistida por computadora (los alumnos sensoriales responden muy bien a ellas) (sensorial/activo).

No pase cada minuto de clase dictando y escribiendo en el pizarrón. Dé tiempo (aunque corto) para que los estudiantes piensen sobre lo que se les ha dicho (reflexivo).

Dé oportunidad a los estudiantes para que hagan algo activo además de escribir apuntes. Las actividades que involucran una lluvia de ideas en grupos pequeños, y que no tomen más de cinco minutos, resultan extremadamente efectivas para lograr este objetivo (activo).

Asigne algunos ejercicios de repetición para dar más práctica en los métodos básicos que se han enseñado (sensorial/activo/secuencial), pero sin exagerar (intuitivo/reflexivo/global). También asigne problemas abiertos y ejercicios que pidan al alumno un análisis y una síntesis (intuitivo/reflexivo/global)

Dé a los alumnos la opción de cooperar entre ellos en las tareas, en la medida en que sea posible (activo). Los alumnos activos generalmente aprenden mejor cuando interactúan con los demás; si se les niega la oportunidad de hacer esto, entonces se les priva de utilizar su herramienta más efectiva de aprendizaje.

Aplauda las soluciones creativas aunque sean incorrectas (intuitivo/global).

Hable a sus alumnos sobre los estilos de aprendizaje cuando les de asesoría y durante la clase. Ellos se reconfortan al saber que las dificultades académicas no se deben en general a sus capacidades individuales. Enseñar a los alumnos sensoriales, o a los activos, o incluso a los globales, a que aprendan de la manera más eficiente, puede ser un paso importante para darle un mejor matiz a sus experiencias en el aprendizaje. Por consiguiente serán más destacados (todos los tipos).

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