TEORÍA DE LOS
ESQUEMAS
RICHARD ANDERSON
RICHARD ANDERSON
RICHARD ANDERSON (1982, 1983) propuso una teoría del
aprendizaje basada en tres estadios sucesivos por los que pasa toda destreza o
concepto adquirido:
a) Interpretación declarativa
b) Compilación
c) Ajuste
La primera implica que todo aprendizaje debe iniciarse con
una fase declarativa o interpretativa, en la cual, los datos que recibe el
sistema se codifica en la memoria dentro de una red de nodos. Entonces, cuando
el sistema recibe las instrucciones para la solución de un problema o, en el
caso de la formación de conceptos, información sobre la categorización de un
objeto, se elabora una copia en la memoria declarativa de esa búsqueda y recibe
el nombre de automatización.
La automatización aumenta la eficacia del sistema. Esa
automatización se logra en el segundo estadio del aprendizaje, mediante la
compilación o transformación del conocimiento declarativo en procedural. La
compilación comprende dos subprocesos: La proceduralización y la composición.
Durante la proceduralización, la información contenida en los nodos activados
en la memoria de trabajo se traduce a producciones, provocando cambios
cualitativos en el conocimiento, que se aplica de modo automático.
Complementando este proceso, durante el mecanismo de composición, la secuencia
de producciones se funde en una sola creación. Pero es condición, para la
composición, que exista una "contigüidad lógica" entre las
producciones, regida por criterios de semejanza entre sus metas.
Una vez formadas las producciones, éstas serán sometidas,
como consecuencia de la práctica, a procesos de ajuste, que constituyen el
tercer estadio. El ajuste se logra mediante tres mecanismos automáticos:
generalización, discriminación y fortalecimiento.
La generalización de una producción radica en incrementar su
categoría de aplicación, mediante la sustitución de valores constantes en las
condiciones de la producción por variables.
"Siempre que se encuentra nueva información, se supone
que se guarda en la memoria alguna huella del proceso de comprensión. Esta
huella de memoria es la base del recuerdo. Generalmente, se supone que ésas son
copias parciales del esquema original actualizado" (RUMELHART, 1984)
La discriminación es un segundo mecanismo de ajuste de las
producciones, por el cual se restringe el ámbito de aplicación de las mismas.
El sistema busca las variables de la producción y elige, en forma aleatoria,
una de ellas como base para la discriminación, disponiendo de casos de
aplicación correcta e incorrecta de la producción. Ni la generalización ni la
discriminación eliminan las producciones originales. Sólo generan nuevas
producciones que compiten con aquellas.
El fortalecimiento de las producciones se realiza mediante
procesos de ajuste, emparejando, la información contenida en la memoria de
trabajo, incrementando sus posibilidades de ser usadas (Anderson, 1982).
La teoría del aprendizaje propuesta por Anderson, también
conocida como Teoría de los esquemas, está orientada primordialmente a la
adquisición de destrezas motoras simples, así como a otro tipo de habilidades
más complejas como la toma de decisiones, la solución de problemas matemáticos
o la generación del lenguaje. Por ejemplo, desde el enfoque semántico, la
teoría de los esquemas explica cómo es que una estructura de datos representa
conceptos genéricos almacenados en la memoria. (Rumelhart ,1984), en
consecuencia, la unidad básica de procesamiento serían los esquemas,
consistentes en "paquetes de información" sobre conceptos genéricos.
Los esquemas representan conocimientos, constituyen conceptos.
Los esquemas son paquetes de conocimiento en los que, además
del propio conocimiento hay información sobre cómo debe usarse ese
conocimiento. El carácter jerárquico de la organización de los esquemas
conlleva necesariamente a la existencia de conceptos genéricos de diverso nivel
de abstracción.
El proceso anterior provoca el crecimiento o mecanismo
básico por el que el sistema adquiere las bases de datos con las que rellena
las variables de los esquemas. El crecimiento no modifica la estructura interna
de los esquemas ni genera por sí mismo esquemas nuevos. Para que se formen
conceptos nuevos es necesario que suceda la acción de los otros dos mecanismos:
el ajuste y la reestructuración. El primero se da por la aplicación del mismo,
por defecto de un esquema en función de la experiencia, o por especialización
del concepto. El segundo por la formación de nuevas estructuras conceptuales o
nuevas formas de concebir las cosas. En otras palabras, se ha modificado el
esquema anterior.
Por lo tanto, los esquemas constituyen representaciones
estables, los modelos mentales se construyen con ocasión de cada interacción
concreta. Son representaciones dinámicas e implícitas en la memoria, en lugar
de estáticas y explícitas como los esquemas.
En los esquemas, los conceptos no se hallan definidos en la
memoria sino sólo representados de un modo probabilístico, y se formarán a
partir de reglas con condiciones similares. Estas, compiten por ser activadas y
sólo triunfarán aquellas reglas que proporcionen una descripción de la
situación actual (emparejamiento), (b) tengan una historia de utilidad en el
pasado para el sistema, (c) produzcan la descripción más completa
(especificidad) y (d) tengan la mayor compatibilidad con otra información en
ese momento (HOLLAND y cols., 1986).
El apoyo de una regla depende de la activación de otras
reglas afines y depende, por tanto, de la propagación de la activación del
sistema.
La activación se propagará de un concepto a otro cuando
compartan reglas comunes, pero no por simple contigüidad o concurrencia. La
activación, en lugar de ser automática, se halla también pragmáticamente
dirigida.
Por tanto, el aprendizaje de conceptos consiste en la
adquisición de nuevas reglas y las relaciones entre reglas. Esas nuevas reglas
tienen su origen, según los autores, en procesos inductivos guiados
pragmáticamente. El sistema las debe evaluar y perfeccionar, generar nuevas
reglas a través de una asociación de aquellas que se activan juntas (relación
sincrónica) o sucesivamente (relación diacrónica). También existe otro
mecanismo para insertar reglas desde el exterior: la instrucción.
Entre las aplicaciones de la teoría de los esquemas se
encuentran las siguientes: El análisis de sistemas dinámicos biológicos de gran
complejidad, atención en áreas tales como robótica, donde procesos cognitivos,
sensoriales, y motrices pueden ser representados a diferentes niveles de
detalle. Los esquemas proveen un nivel de representación
"neurofisiológico" intermedio entre descripciones de tareas
neuronales de alto nivel y redes neuronales detalladas.
Se ha desarrollado un amplio rango de modelos basados en la
teoría de esquemas, desde sistemas biológicos, tales como modelos que expliquen
datos sobre lesiones en los sistemas de adquisición de presa y evitar
depredadores en sapos hasta modelos basados en redes neuronales artificiales,
tales como la integración sensomotora en sistemas robóticos.
La teoría del esquema es especialmente relevante en
Didáctica de las ciencias experimentales. Su aplicación para entender el
aprendizaje de las ciencias abarca desde el análisis de los procesos de comprensión
(Otero, 19909 y de los problemas que surgen en el mismo, hasta la
interpretación de los procesos de control de la comprensión (Otero y Campanario,
1990), sin olvidar su papel orientador en la elaboración de unidades didácticas
y materiales escritos. Un problema que existe en el aprendizaje de las ciencias
con relación a los esquemas es que el conocimiento científico tiene una
estructura y organización diferente del conocimiento cotidiano, si bien el
conocimiento cotidiano no tiene por qué caracterizarse siempre por su
simplicidad (San martí e Izquierdo, 1997). Las diferencias entre ambos tipos de
conocimiento dan como resultado el que los alumnos se encuentran frecuentemente
con situaciones nuevas para las cuales no pueden activar un esquema apropiado
(Kieras, 1985); (Otero, 1990). Muchas veces la redacción de los libros de texto
puede, además, incrementar las dificultades para activar un marco que ayude a
integrar la nueva información que se está intentando aprender. En estos casos
no puede hablarse propiamente de un proceso de comprensión como concordancia
entre un esquema previo y una información nueva.
En muchas ocasiones la falta
de esquemas pertinentes da lugar a un aprendizaje superficial debido al
procesamiento aislado de trozos de información o a la activación de estos
esquemas que resultan inadecuados y que refuerzan las concepciones erróneas que
mantienen los alumnos. En esta situación, es posible que el sujeto que aprende
recurra a una estrategia que consiste en activar esquemas sacados del esquema
cotidiano que, obviamente, suelen resultar inadecuados para construir el
conocimiento científico. De esta manera, actuaciones cognitivas de los alumnos
que los profesores tienden a considerar patológicas pueden ser explicadas, al
menos en parte, como debidas a deficiencias cognitivas. Por ejemplo, esquemas
cotidianos de razonamiento en los cuales una acumulación de pequeñas
explicaciones no totalmente satisfactorias constituye una explicación global
aceptable o esquemas de análisis de situaciones y resolución de problemas a
base de cadenas limitadas de inferencia utilizando muchos principios dispersos
en ámbitos heterogéneos, son importados, sin más al dominio científico.
Naturalmente, en la tolerancia ante tales estrategias influye decisivamente la
incapacidad de los alumnos para darse cuenta de que sus pautas de pensamiento
son inadecuadas, lo cual constituye claramente un problema meta cognitivo de
control de la comprensión.
Conclusión
Por tanto, la teoría de los esquemas implica afirmar que la
formación de los conceptos tiene que ver con el paso de representaciones
mediante modelos mentales o ejemplares a representaciones mediante conceptos
explícitos o prototipos que contemplan constantes procesos de crecimiento y
ajuste, los cuales consideran, a su vez, reglas que orienten su modificación
La teoría de los esquemas o aprendizaje de conceptos es
estrictamente inductiva. Sus mecanismos inductivos, son tan sólo sintácticos.
Los conceptos son conocimiento compilado y se adquieren por generalización y
discriminación a partir de las primeras producciones formadas.
Un supuesto central de la teoría de Anderson es que todo el
conocimiento es inicialmente proposicional, pero que puede convertirse en
procedimientos. El aprendizaje puede producirse por la suma de una nueva regla
al conjunto existente.
La teoría de los esquemas presenta una posición
constructivista estática ya que hay una construcción no interpretación de la
realidad a partir de nuestros esquemas de conocimiento; careciendo del aspecto
dinámico según el cual no sólo construimos la realidad que conocemos sino
también los esquemas mediante los que la conocemos.
Bibliografía:
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