Carl Wieman, Premio Nobel de Física de 2001, ha sido el protagonista del ciclo de conferencias Hablemos de Física, de este 18 de octubre. En su charla Enseñando a los estudiantes a pensar como físicos, Wieman aseguró que "todo profesor debería implementar aquello que pueda ser útil para los estudiantes". El método científico que él mismo utiliza en la Escuela de Educación de la Universidad de Stanford ha aumentado la asistencia de los estudiantes a clase hasta un 95%, sobre un 50-60% inicial, y tiene un 90% de opiniones favorables, por parte de los alumnos, y solamente un 4% de respuestas negativas.

¿En qué consiste ese método? Carl Wieman explica que el aprendizaje científico consiste en conseguir que los estudiantes aprendan "cuáles son las decisiones que se toman cuando se resuelven problemas de Física, o cualquier otra ciencia experimental". Esas decisiones se pueden resumir en cinco: qué conceptos o modelos son relevantes; qué información es relevante, irrelevante o necesaria; qué aproximaciones son las más apropiadas; qué métodos hay que perseguir para conseguir soluciones potenciales, y cuál es la mejor representación de la información y los resultados. Si la conclusión o la solución tienen sentido, esos son los criterios que se usarán para los tests, y no aquellos otros con los que no se obtienen resultados. El estudiante, por tanto, "debe practicar tomando decisiones, algo que es mucho más efectivo, incluso aunque salga mal, que si recibe la información de lo que hay que usar constantemente".

Wieman informa de que su experiencia de treinta años, le ha enseñado que los estudiantes, por muy buenos que sean, no saben hacer Física durante sus estudios, pero lo aprenden rápido en uno o dos años en el laboratorio, así que "no es un problema de capacidades, sino del método de enseñanza".

En lugar de recopilar opiniones se preguntó Weiman si había investigaciones científicas que expliquen esa dualidad y descubrió que había dos líneas de investigación, una psicológica y otra con experimentos en clase, que se hacen con los profesores de los Departamentos de Física, Química... Lo que descubrieron esos estudios es que "la situación de la enseñanza de la Física se parece a la de la Medicina en el siglo XIX, con métodos antiguos utilizados durante cientos de años".

Uno de los experimentos realizados partía del aprendizaje a partir de una tradicional clase magistral impartida a dos grupos prácticamente iguales, en torno a los 250 estudiantes. La diferencia estaba en el profesor, uno con mucha experiencia mientras que el otro era un profesor que acaba de realizar su doctorado, "pero preparado en el programa de enseñanza científica de la Universidad de Stanford". Tras la charla se realizó un test por sorpresa, y el resultado fue mucho mejor con el novato que con el profesor experimentado. También se realizan algunos trabajos en cursos avanzados, "cuyos buenos resultados demuestran que se pueden aplicar en cualquier tamaño, nivel y materia. La preparación incluye, por supuesto, a estudiantes y profesores".

Se pregunta Wieman si realmente son tan malas realmente las clases tradicionales, de las que han sido incluso premios Nobel como él mismo. Su respuesta es que "ese es el razonamiento que se hacían los médicos durante 2000 años para hacer sangrados como una práctica habitual que se suponía beneficiosa. La ciencia, en realidad, implica comparar métodos y ver cuál es más exitoso".

Asegura Wieman que ya hay unos 1.000 artículos publicados comparando los métodos en todo tipo de disciplinas científicas y todos muestran un aumento en el aprendizaje y la comprensión de la materia con un método diferente al tradicional.

Un duro trabajo

Llegar a pensar como un experto y tener su competencia no es algo sencillo, sino que implica una serie de "factores esenciales como el conocimiento de la materia; tener un marco mental de organización de lo que se va a enseñar que permita aplicarlo para resolver problemas, y tener la habilidad para monitorizar el propio pensamiento y el aprendizaje". Estos tres factores, de acuerdo con el premio Nobel, requieren muchas horas de practica intensa para ponerlas en marcha. "Para los estudiantes la mala noticia es que si quieren ser profesores son muchos cientos de horas para controlar estas técnicas", añade Wieman.

Asegura el conferenciante que la experiencia reposa en cerebros con buenas conexiones y que las neuronas se reconectan con estas técnicas de aprendizaje. "El conocimiento no es suficiente, lo que hay que hacer es pensar de una manera diferente a como lo hacíamos antes", la idea, por tanto, "no es llenar el cerebro, sino mejorar esas conexiones. El currículum determina el conocimiento, mientras que las técnicas de aprendizaje enseñan cuándo y cómo utilizar ese conocimiento".

Informa Wieman de que "existen límites del cerebro, y uno de ellos es que sólo se pueden memorizar entre 5 y 7 asuntos nuevos, y cualquier tema adicional reduce el procesamiento y el aprendizaje, así que la jerga, una imagen bonita, una digresión interesante o una broma realmente dañan el aprendizaje".

Por otro lado, "la memoria a largo plazo tiene el problema principal de ser capaz de recuperar la información tras una interferencia en el aprendizaje, porque básicamente aunque todo se almacena, la nueva información crea nuevas conexiones que interfieren con lo que se aprendió hace tiempo. La interferencia se suprime con un recuerdo repetido de los conocimientos".

Por lo tanto, para implementar el método hay que diseñar buenas tareas con buenos métodos que permitan el feedback; que integren el aprendizaje social , que es muy beneficioso, formando grupos, en clase, por ejemplo, de tres o cuatro personas, porque "a veces escuchar a los compañeros es mejor que escuchar a expertos, porque ellos intentan llegar a sus resultados y eso hace que el proceso de aprendizaje sea más eficiente, y además hablar de algo dispara un proceso mental que va más allá que simplemente escucharlo, además para el profesor es muy útil escuchar a los estudiantes para saber qué están haciendo bien o mal".

Concluye el Nobel que la práctica educativa estándar se basa en empezar con formalismos, definiciones, principios, ecuaciones... y luego usar todo eso para resolver problemas. "El problema con esto es que no hay ningún tipo de motivación y además el azar separa las piezas de información que hay que memorizar, así que la solución pasa por presentar primero un problema interesante que hay que resolver y luego enseñar las ecuaciones y materiales para resolverlo".