Impacto en el logro, la autoeficacia y la metacognición de los estudiantes de biología de pregrado
La siguiente es una reimpresión del artículo de la revista » El mapeo conceptual como estrategia de aprendizaje: Impacto en el logro, la autoeficacia y la metacognición de los estudiantes de biología de pregrado», escrito por la Dra. Catherine Martin-Dunlop y publicado originalmente en Research Outreach. Ha sido licenciado bajo una licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional (CC BY 4.0). El texto y los enlaces se han reproducido tal como están en el artículo original. Para obtener más información sobre el autor y aún más investigación, visite el sitio original a través del enlace de arriba.
El mapeo conceptual es una técnica de aprendizaje activo que implica representar conexiones entre ideas de forma diagramática. La directora del Centro de Excelencia en Enseñanza y Aprendizaje de la Universidad Estatal Morgan, la Dra. Catherine Martin-Dunlop, ha estado llevando a cabo una investigación sobre la estrategia de aprendizaje para confirmar si podría ser la clave para mejorar el rendimiento académico, la autoeficacia y las habilidades metacognitivas de, en particular, los estudiantes universitarios subrepresentados que estudian biología.
Cualquier persona que haya estudiado en un colegio o universidad de educación superior recordará bien el formato de conferencia tradicional de la enseñanza. Su profesor le recitó un tema o le transmitió una teoría detrás de un atril, ocasionalmente acompañado de diapositivas o una presentación de PowerPoint. Tomaste notas frenéticamente, tratando de capturar todos los puntos clave, e inevitablemente te perdiste gran parte de la lección. Muchas veces se iba a volver a su garabatos en una fecha posterior a encontrar que no podía entender lo que había escrito, o de cómo un hecho relacionado con el tema. Igualmente, es posible que haya sido un estudiante que simplemente escuchó con la esperanza de que parte de la información se integrara (¡y se quedara!).
Si bien estos métodos de aprendizaje más pasivos se adaptan a algunos estudiantes, es cada vez más probable que los instructores y profesores empleen técnicas de aprendizaje más activas para ayudar a involucrar y motivar a los estudiantes y, en última instancia, mejorar el rendimiento académico.
Una de estas técnicas es el ‘mapeo conceptual’, una estrategia desarrollada por Joseph D. Novak y su equipo en la Universidad de Cornell en la década de 1970 como un medio para representar el conocimiento científico emergente de los estudiantes. Un mapa conceptual es una forma diagramática de representar relaciones entre ideas, palabras o imágenes. Las ideas, palabras o imágenes clave están conectadas por flechas con palabras de enlace que explican la conexión entre dos puntos, y están dispuestas de manera jerárquica y de varios niveles. El objetivo del mapeo conceptual es desarrollar el pensamiento lógico y las habilidades de estudio efectivas al revelar las conexiones entre las cosas y desafiar a los estudiantes a pensar más allá de los hechos y pensamientos individuales para ver el panorama general. Esta herramienta de aprendizaje activo tiene el potencial de aumentar la retención de conocimientos de las lecciones, ya que los estudiantes ya no son receptores pasivos de información; los estudiantes deben participar con su mente y cuerpo mientras aprenden. Además, al hacer que la comprensión (o la falta de) de un estudiante sea claramente visible en forma de diagrama, los instructores u otros compañeros de clase pueden » ver » el proceso de pensamiento y aprendizaje; los errores se identifican y corrigen fácilmente. Agregar elementos de aprendizaje colaborativo al enfoque puede mejorar aún más el método; los estudiantes trabajan juntos para debatir y construir los mapas. La revisión de los mapas conceptuales puede ayudar a los estudiantes a retener la información por más tiempo, así como a mejorar la metacognición y la autoeficacia a medida que pasan al entorno de aprendizaje más académico de una institución de educación superior.
» Un mapa conceptual es una forma diagramática de representar las relaciones entre las ideas: revela qué y cómo piensan los estudiantes…»
A pesar de que se ha demostrado que las conferencias son un método de enseñanza ineficaz, si se usan el 100 por ciento del tiempo, siguen siendo el enfoque de enseñanza más común en la educación científica en todo el mundo. Pocos profesores universitarios reciben formación formal sobre los métodos de aprendizaje que sus estudiantes probablemente encuentren más eficaces, y la tradición de la conferencia ha persistido. Este dogmatismo bien puede estar teniendo un impacto directo en el rendimiento académico y el número de estudiantes (particularmente grupos de estudiantes subrepresentados) que continúan con las asignaturas de ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM) en los Estados Unidos. Una investigación realizada en el Colegio/Universidad Históricamente Negro (HBCU) más grande del estado de Maryland, Morgan State University, ha encontrado que el 27% de los estudiantes suspendieron el primer año de biología en el año académico 2015-2016 (esta cifra excluye a los que abandonaron los estudios antes de la evaluación), a pesar de ser la asignatura principal más popular en la Escuela de Informática, Matemáticas y Ciencias Naturales de la institución. Se encontró que muchos estudiantes intercambiaron su especialización por una asignatura no STEM después del primer año de estudio y la inscripción en uno o dos cursos introductorios de biología. Se ha demostrado previamente que los primeros dos años de universidad son los más cruciales para la retención y contratación de especializaciones de STEM; está claro que se debe hacer un mayor esfuerzo en este período de tiempo para involucrar a los estudiantes para que no solo mejoren su aprendizaje y sus calificaciones, sino para que se sientan seguros de sus habilidades y permanezcan interesados en los temas de STEM que se ofrecen. Algunos investigadores han sugerido que el mapeo conceptual como técnica de enseñanza y aprendizaje puede ser la clave para volver a involucrar a los estudiantes en la educación de biología de pregrado, especialmente porque la biología es una materia rica en vocabulario que tradicionalmente se enseña a través de métodos de memorización y aprendizaje de memoria.
Investigación en mapeo conceptual
La Dra. Catherine Martin-Dunlop se unió a Morgan State University (MSU) en 2011 como Profesora Asociada de Educación Científica. En 2017 se convirtió en la Directora fundadora del Centro para la Excelencia en la Enseñanza y el Aprendizaje, que promueve las mejores prácticas en la enseñanza y el aprendizaje que abrazan la diversidad y conducen al éxito de los estudiantes. Recientemente, Martin-Dunlop dirigió un proyecto de tres años financiado por la Fundación Nacional de Ciencias en MSU, comparando a un grupo de estudiantes que se introdujeron en el mapeo conceptual en sus clases (219 estudiantes) y un grupo de control (175 estudiantes) que continuaron con métodos de aprendizaje más tradicionales. La edad promedio de los estudiantes era de 20 años; el 68% eran mujeres, el 28% hombres y el 4% transgénero. el 87% se identificó como afroamericano/Negro. Los estudiantes eligieron su propio instructor y tiempo de clase, y no fueron asignados a ninguno de los grupos. Entre 2016 y 2019, cuatro instructores de biología utilizaron mapas conceptuales en sus clases de forma regular, con el objetivo de mejorar el rendimiento académico, la autoeficacia y las habilidades metacognitivas de los estudiantes. También se esperaba que estas habilidades metacognitivas fueran transferibles a otras materias, aumentando el rendimiento académico general de los estudiantes y las tasas de retención.
Algunos investigadores han sugerido que el mapeo conceptual como técnica de enseñanza y aprendizaje puede ser una estrategia poderosa para involucrar a los estudiantes…
Se pidió a ambos grupos de estudiantes que completaran la «Encuesta de Autoeficacia y Aprendizaje» (SEALS) al principio y al final del curso, lo que permitió la comparación dentro de los grupos y entre ellos. SEALS pide a los participantes que califiquen sus propias creencias en siete aspectos: autoeficacia académica, elaboración, organización, autorregulación metacognitiva, capacidad de respuesta metacognitiva, aprendizaje entre pares y pensamiento crítico. También se entrevistó a los estudiantes sobre sus estrategias de estudio para la biología y se recolectaron y calificaron 100 mapas conceptuales utilizando una hoja de calificaciones para indicar la habilidad del estudiante en el mapeo conceptual y una posible correlación con el conocimiento biológico. Se compararon estadísticamente las relaciones entre las calificaciones finales de los estudiantes en ambos grupos y los siete elementos de los SELLOS.
Promedio de Ítem transformado Promedio
Mapeo de metacognición
Entonces, ¿por qué las mejoras significativas esperadas en el rendimiento académico, la autoeficacia y la metacognición no son evidentes en los resultados de este proyecto? Martin-Dunlop y su equipo sugieren que puede ser el resultado de la duración relativamente corta de cada curso (15 semanas), un período en el que no se puede esperar que se muestren mejoras en la metacognición; porque los SELLOS no pudieron captar los matices de los cambios positivos en la metacognición debido a su formato de » respuestas forzadas; porque los instructores necesitan más capacitación en el método de enseñanza; o porque se necesitaban más tareas y práctica del mapeo conceptual para reforzar la estrategia. Con el fin de evaluar más a fondo el potencial del mapeo conceptual para mejorar la experiencia de los estudiantes en el aula de biología y el impacto positivo que esto podría tener en los resultados académicos y la metacognición individual, la investigación futura sobre la técnica debe incluir un período de implementación más largo que un semestre y hacer mucho más esfuerzo para instruir a los maestros involucrados en la estrategia de una manera consistente. En términos más generales, una mayor investigación sobre el mapeo conceptual y la metacognición puede ser útil para aquellos que buscan alentar e involucrar a un mayor número de estudiantes subrepresentados en las materias STEM.
Respuesta personal
¿Está planeando otros proyectos de investigación sobre el mapeo conceptual como estrategia de enseñanza / aprendizaje y, en caso afirmativo, qué formato tomará y cómo mejorará con el proyecto anterior?
Sí, he iniciado un proyecto de seguimiento en el que me centro en la formación de instructores durante talleres presenciales y en línea sobre cómo pueden ayudar a los estudiantes a mejorar sus habilidades de aprendizaje metacognitivo (o, en otras palabras, enseñar a los estudiantes a aprender). Dos de las pocas habilidades metacognitivas reconocidas en la literatura de investigación por los neurocientíficos son la elaboración y la organización. Todavía creo que el mapeo conceptual ayuda con el desarrollo de estas habilidades, y me sorprende por qué el estudio no reveló una mejora (junto con el aprendizaje entre pares y la autorregulación metacognitiva). Así que en lugar de tener el mapeo conceptual como el centro del estudio, me gustaría tener la metacognición como el centro, y solo usar el mapeo conceptual como un ejemplo de cómo se puede mejorar la elaboración y la organización. Esto debería mejorar el proyecto anterior, ya que se llevará a cabo una capacitación de instructores más temprana que ayudará a garantizar la validez de la implementación. Ahora creo que es más importante para los estudiantes desarrollar sus habilidades metacognitivas que para ellos desarrollar su habilidad de mapeo conceptual. Las buenas habilidades metacognitivas conducirán al aprendizaje permanente.