Instrumentos Educativos Profesionales de base tecnológica para el Neurodesarrollo Competencial personalizado

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1 Instrumentos Educativos Profesionales de base tecnológica para el Neurodesarrollo Competencial personalizado Enrique Celma Alonso. Intel Corporation. Ernesto Ferrández Bru. ITE Nuevos Medios, S. L. (itenlearning) Resumen y objetivos del trabajo La educación en Europa en el siglo XXI tiene dos contextos fundamentales: las Competencias Básicas, establecidas de forma compartida para toda la Unión; y las Ciencias y Tecnologías del Conocimiento (CTC): Neurociencias, Psicología Cognitiva, Epistemología, Lingüística e Inteligencia Artificial, que delimitan su marco conceptual. La fusión de ambos contextos da como resultado que el objetivo de la educación es conseguir que los estudiantes alcancen el mejor Neurodesarrollo Competencial posible. En función de ello, la pregunta que se plantea en este trabajo es si los profesionales de la educación disponen o no de los Instrumentos Educativos Profesionales de base tecnológica que respondan a ese contexto, para así poder cumplir con el objetivo de la educación. La respuesta es que sí, y se aporta información sobre algunos de ellos. Desarrollo y discusión de resultados La UNESCO, en su más reciente Global Education Monitoring Report, ha llamado la atención sobre el hecho de que los trabajadores con habilidades medias tienden a desaparecer del mercado laboral: cada vez son menos necesarios. La fuerza de producción se está polarizando en dos extremos opuestos: de un lado, una especie de bajo continuo de operarios con bajo nivel de cualificación, que siempre resultan necesarios en la economía, y cuya cantidad se mantiene más o menos constante en el tiempo (incluso se observa una muy ligera tendencia al alza); del otro lado, una cada vez mayor presencia de trabajadores con alta cualificación, que cada vez resultan más necesarios, y con una tendencia de crecimiento muy marcada. Los trabajadores con cualificaciones medias, como hemos indicado, muestran cada vez menos presencia y la tendencia de crecimiento es marcadamente negativa. La Unión Europea tiene clara estas tendencias y, en función de ellas, ha instituido una educación basada en competencias. El concepto que maneja es que vivimos en la sociedad de las competencias, y que nuestros estudiantes (y nuestros profesionales) necesitan competencias para la vida. Así, como es sabido, se han definido para toda Europa hasta ocho Competencias Clave: Comunicación en lengua materna. Comunicación en lengua extranjera. Matemáticas, científica y tecnológica. Digital Aprender a aprender. Social y cívica. Iniciativa y sentido de empresa. Conciencia y expresión culturales.

2 Todo esto se da, además, bajo la filosofía de una escuela inclusiva, donde todos los estudiantes puedan participar. Frente a este contexto, resulta interesante analizar qué soluciones tecnológicas se están aportando a la educación por parte de los principales actores involucrados: editoriales de libros de texto, empresas tecnológicas y administración educativa pública o privada. De este análisis vemos que las principales soluciones existentes, en líneas generales, consisten en cambios de formato: Donde antes había libros de texto en papel, ahora hay libros de texto consultables en pantallas de ordenadores y tabletas. Donde antes había pizarras con tizas, ahora hay pizarras digitales interactivas y proyectores. Donde antes había explicaciones magistrales de los docentes de manera presencial en el aula, ahora a los estudiantes se les ofrecen las mismas explicaciones, pero a través de vídeos online en múltiples plataformas educativas o no. Y esas son las principales aportaciones que, de manera general, se han realizado en la educación del siglo XXI. Ninguna de ellas tiene en cuenta el contexto educativo en el que nos movemos, tal y como ha sido descrito previamente, y simplemente vierten el vino viejo en odres nuevos, como dirían nuestros clásicos. El primer propósito de este trabajo es subrayar la importancia y necesidad de que en educación es rigurosamente necesario contar con las aportaciones realizadas por las Ciencias y Tecnologías del Conocimiento (CTC): Neurociencias, Psicología Cognitiva, Epistemología, Lingüística e Inteligencia Artificial. Estas ciencias son las que marcan la pauta de nuestro conocimiento, con sus diferentes acercamientos: cognitivismo, emergencia y enacción, que han ido sucediéndose en el tiempo y por parte de diversos autores. La conjunción de todas estas ciencias desde una perspectiva educativa nos lleva al concepto de una educación basada en el neurodesarrollo. Además, teniendo en cuenta nuestro contexto, el neurodesarrollo debe orientarse hacia las competencias: neurodesarrollo competencial. Cuál es el objetivo principal de una educación basada en el neurodesarrollo competencial?: alcanzar la mejor expresión epigenética posible de la persona. La epigenética estudia y se refiere al conjunto de elementos funcionales que regulan la expresión génica de una célula sin alterar la secuencia de ADN. Los cambios epigenéticos no son estáticos y pueden modificarse a lo largo de la vida de la célula y pueden estar influenciados por factores ambientales. El individuo tiene cuatro grandes áreas de neurodesarrollo, que va configurándose en este proceso abierto: Área perceptiva. Con sus divisiones de área visual, auditiva, táctil, olfativa y gustativa.

3 Área motora. Coordinación oculomanual, lateralidad, motricidad gruesa y motricidad fina. Área cognitiva. Atención, memoria, praxias, lenguaje, sentido numérico, razonamiento, función ejecutiva y procesos de pensamiento y creatividad. Área social-emocional. Control de impulsos, control emocional, pensamiento flexible, identificación de las emociones, empatía, motivación y resiliencia. De esta manera, en educación de lo que se trata es de conjuntar las competencias clave antes descritas con estas áreas de neurodesarrollo, y asegurarnos de su consecución por parte de los estudiantes. Cómo podemos conseguirlo? Esa es la pregunta clave, que responderemos más adelante. En todo caso, lo que queda claro es que para conseguir ese mejor neurodesarrollo competencial posible en cada uno de los estudiantes hay que trabajar siempre teniendo en cuenta una serie de factores: Educación basada en evidencia científica. Es necesario un enfoque empírico para erradicar la pseudociencia de la educación. La educación debe ser diseñada necesariamente a partir de los conocimientos científicos sobre cómo se construye el cerebro (etapas del neurodesarrollo, periodos críticos, periodos sensibles, etc.) y teniendo en cuenta la relación entre el cerebro y el aprendizaje. El desarrollo competencial integral del estudiante: físico, cognitivo, conductual, social y emocional. Especificidad metodológica, según la función cognitiva y el tipo de aprendizaje. Necesidad de una supervisión personalizada de cada estudiante con el fin de velar por su desarrollo cognitivo específico de cada uno, permitiendo su neurodesarrollo personalizado. Supervisión y evaluación objetiva de los procesos. Pero vayamos ya a las soluciones a la pregunta que hemos planteado en este trabajo: cómo conseguir el objetivo de la educación? Y con la ayuda de la tecnología. Para ello, haremos una breve indicación sobre la relación entre la enseñanza y el aprendizaje con la tecnología. En efecto, hay tres grandes acercamientos a esta relación: Aprender SOBRE tecnología. Vivimos en un mundo tecnológico, y los estudiantes han de llegar a entenderlo y conocerlo. Es por ello que las escuelas deben incluir temas sobre programación, robótica y lo que recientemente viene denominándose STEM por las siglas inglesas de Science, Technology, Engineering y Maths (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas). Aprender CON tecnología. No es una necesidad pedagógica, pero en un mundo tecnológico es razonable utilizar libros de texto digitalizados, herramientas como Google Classroom, herramientas de Microsoft, etc. Desafortunadamente, tal y como los informes indican, esto no ayuda en la mejora de los resultados educativos, sino que tan solo aumenta la productividad escolar. Aprender GRACIAS A la tecnología. Hay ciertos aspectos del aprendizaje en los que la tecnología tal vez no ayude completamente, pero en otros sí puede

4 hacerlo, por lo que deberían ser investigados y fomentados. Siguiendo el modelo de una educación basada en evidencias: todo debe estar basado en modelos científicos y en las ciencias del conocimiento (en especial las neurociencias). Además, deben ser tenidos en cuenta dos parámetros: o Eficacia y validación. La tecnología tiene que mostrar que mejora los procesos de enseñanza y aprendizaje. o Eficiencia. Esta mejora debe ser factible en términos económicos a largo plazo. Qué elementos pueden destacarse dentro de esta concepción de la educación basada en el neurodesarrollo competencial? A continuación, se destacan algunos de ellos: Funciones cognitivas generales. Procesos mentales que nos permiten llevar a cabo cualquier tarea. Percepción, atención (selectiva, alternante, sostenida), memoria (de trabajo, a corto plazo, a largo plazo), velocidad de procesamiento o tiempo de reacción. Procesos cognitivos específicos del área de aprendizaje. Procesos cognitivos específicos para cada área de conocimiento concreta. o Lectoescritura: conciencia fonológica, procesos fonológicos, procesos léxicos, semánticos o almacén del léxico-visual. o Matemáticas: numeración, sistemas numéricos, conceptos básicos, operaciones lógicas, almacén de hechos aritméticos, cálculo algorítmico o estructuras semánticas de modelos matemáticos. Teniendo todo esto en cuenta, cuáles son las características de los Instrumentos Educativos Profesionales de base tecnológica? Las siguientes: Evaluar y mejorar el proceso, no solo el resultado. Permitir la interacción real del estudiante con las unidades básicas del área de aprendizaje. El objeto de la medición no se limita a recoger la respuesta de los estudiantes, sino que además analiza: o Los procesos cognitivos específicos. o Las funciones cognitivas implicadas. o Los procesos emocionales. Sistema de análisis de aprendizaje con distintos tipos de informes según perfiles (docentes, familias, estudiantes, Administración, especialistas). Junto a ello, deben ser: o Validados. o Diseñados para ser aplicados en los momentos adecuados. o Con capacidad para interactuar en tiempo real con los estudiantes (adaptativos). o Con ingeniería de software. o Con evidencia científica (basados en modelos científicos).

5 Los Instrumentos Educativos Profesionales deben dar respuesta al modelo educativo integral, que se muestra a continuación: Aprendizaje con predominancia INTRApersonal (aprendizaje personalizado) Procesamiento Procedimental y Conceptual / Factual Laboratorio por Área de Conocimiento Desarrollo Procesos Cognitivos Especi ficos del Aŕea de aprendizaje. Redes procedimentales y conceptuales/factuales (Lenguas, Matema ticas, Ciencias...) Procesos cognitivos especi ficos para cada aŕea de conocimiento concreta. o Lectoescritura: conciencia fonoloǵica; procesos fonoloǵicos; procesos: le xicos, sintaćticos, semańticos; almaceń del le xicovisual. o Matema ticas: numeracioń, sistemas numeŕicos, conceptos baśicos, operaciones loǵicas, almaceń de hechos aritme ticos, caĺculo algori tmico, estructuras semańticas de modelos matema ticos. o Ciencias:... Desarrollo Cognitivo. Funciones Cognitivas Generales: o Percepción. Visual, auditiva. o Atención: atención selectiva, atención sostenida, atención alternante. o Memoria: memoria de trabajo, memoria a largo plazo, memoria verbal. o Velocidad de procesamiento. o Tiempo de reacción Desarrollo de la Inteligencia Emocional / Regulación emocional: o Compromiso. o Persistencia. o Resiliencia o fortaleza psicológica. o Superación. o Regulación del estrés. Aprendizaje con predominancia INTERpersonal Estrategias para solución de problemas y gestión de proyectos Plataforma Solución de Problemas / Gestión de Proyectos Aplicación de las redes Procedimentales y Conceptuales / Factuales de una o varias Áreas de Conocimiento en un determinado contexto (Lenguas, Matemáticas, Ciencias ). Desarrollo Cognitivo. Procesos de pensamiento. o Estrategias de resolución de problemas. o Gestión de proyectos. o Estrategias de comunicación. Desarrollo de la Inteligencia Emocional / Regulación emocional: o Trabajo colaborativo / cooperativo. o Empatía. o Teoría de la mente: entender la subjetividad del lenguaje, interpretación emocional

6 Existen Instrumentos Educativos Profesionales de base tecnológica que respondan a estos requerimientos? A continuación, explicamos un proyecto que sí lo hace: el Laboratorio Virtual de Lectoescritura y el Laboratorio Virtual de Matemáticas. Este proyecto se ejecutó con la entidad público empresarial Red.es, y para la Consejería de Educación de la Junta de Extremadura, mediante el suministro e implantación de una versión de los Instrumentos Educativos Profesionales Cognitiva Lectoescritura y Lenguaje y Cognitiva Matemáticas y de manera continua desde el curso Los parámetros por los que puede medirse su éxito son: o Uso que han tenido los Laboratorios por parte de docentes y discentes. o Mejora en los resultados académicos. o Satisfacción de los docentes, estudiantes y familias. En cuanto al uso, durante los dos últimos cursos, casi estudiantes han participado en ellos, lo que representa casi un 33% de la población objetivo de los mismos (entre 3º y 6º de Primaria). Este porcentaje contrasta con la referencia habitual del sector, ya que suele establecerse que los libros de texto digitales representan entre un 2% y un 5% del mercado total. En cuanto a la mejora en los resultados académicos de los estudiantes, se incluyen a continuación las tablas principales para Matemáticas y Lectoescritura.

7 Por último, en cuanto al nivel de satisfacción de los docentes, se realizó una encuesta entre los participantes, y los resultados fueron muy altos: o El 83% considera que la sencillez de aplicación ha sido fácil o muy fácil. o El 84% considera que los Laboratorios Virtuales son un buen recurso para alcanzar las competencias. o Solamente un docente, de los 125 que contestaron el cuestionario, considera que los Laboratorios no son un buen recurso para Necesidades Educativas Especiales. o El 86% recomendaría los Laboratorios a otros docentes. La capacitación también forma parte de los Instrumentos Educativos Profesionales. En el caso del proyecto con el Laboratorio Virtual de Lectoescritura y el Laboratorio Virtual de Matemáticas, se realizó a través de dos elementos: o Materiales: o Material digital para la autoformación de los docentes. Sendos cursos online. o Material de apoyo: Conocer y aplicar LVL y LVM y Laboratorios de Prácticas. o Capacitación mediante formación. o Tres tipologías: Presencial en los Centros de Profesores y Recursos.

8 Formación en Centros de Referencia (formación en acción). Formación on line. o Perfiles de destinatarios: Orientadores. Docentes de Infantil, Primaria y Secundaria. Especialistas en Pedagogía Terapéutica y Audición y Lenguaje. Docentes del programa Comunic@. Este es un ejemplo de Instrumento Educativo Profesional. En general, puede establecerse que los componentes de todos ellos son: o Tecnología educativa + Ciencias del Conocimiento. Se incluyen bancos de datos inteligentes del área, que permiten el diálogo entre el instrumento y el estudiante en función del área de enseñanza / aprendizaje de que se trate en cada caso; motores de interacción, que permiten la relación del estudiante con los contenidos, basados en los Modelos Neuropsicológicos de la ciencia; y Sistemas Expertos, con dos tipologías: Sistemas expertos por especialización (en procesos cognitivos específicos, funciones cognitivas generales, procesos de pensamiento o regulación emocional); y Sistemas expertos por funciones: gestión de curvas de memoria y aprendizaje, y evaluación, o análisis de aprendizaje. o Desarrollo y aplicación de contenidos (Proyectos editoriales). Estos tienen tres tipos de formatos, según el protocolo de aplicación de los formatos en la escuela, que son: cuadernos por unidades didácticas, cuadernos competenciales y pruebas diagnósticas más plan personalizado. Además, tienen tres tipos de contenido: curricular, evaluación diagnóstica y mejora competencial, y material específico para NEE y NEAE. o Modelos de Referencia, Evaluación y Mejora. Implantación y Difusión. En este caso hay varias fases: o Entrada o diseño. Que incluye el Plan de instalación en Centros, el Plan de Formación-acción a docentes, el Plan de implementación en Centros y el Servicio Atención Usuario (CAU). o Proceso o desarrollo. Detección de necesidades y determinación de modificaciones en el diseño inicial, acciones de mejora y avances y factores facilitadores. o Producto o resultado. Informe de implantación, Informe de resultados, Limitaciones y factores restrictivos, Acciones de mejora y Avances y factores facilitadores. En cuanto a los tipos de incorporación de los Instrumentos Educativos Profesionales en centros, hay dos modelos básicos: o Para escuelas basadas mayoritariamente en transmisión de la información, la incorporación puede ser complementaria, paralela o sustitutiva. o Para escuelas basadas mayoritariamente en aprendizaje basado en proyectos, paralela o integrada en sus proyectos.

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