Es una situación habitual en la secundaria, el bachillerato o la universidad: está preparando un examen de matemáticas. ¿Vale la pena estudiar en grupo si después se evaluará el rendimiento individual? ¿Y cómo debe funcionar el aprendizaje en grupo para que cada integrante obtenga mejores resultados posteriormente?
Estas son las preguntas que abordan Anne Deiglmayr y Lennart Schalk. Ambos docentes investigan en la Cátedra de Investigación sobre el Aprendizaje y la Instrucción, dirigida por Elsbeth Stern en ETH Zurich. Ya han presentado los primeros resultados de su proyecto actual en congresos (por ejemplo, en la Reunión Anual de 2013 de la Cognitive Science Society). Sus resultados se basan en experimentos que realizan en el Laboratorio de Ciencias de la Decisión de ETH Zurich con estudiantes de ETH, de la Universidad de Zúrich y de la Universidad de Formación del Profesorado de Zúrich.
En cada uno de estos experimentos, tres estudiantes forman un equipo. En una primera fase, todos estudian individualmente frente a un ordenador. Se les presentan problemas textuales sobre los principios básicos de la teoría de la probabilidad; todos son del mismo tipo, pero proceden de distintos ámbitos de aplicación. Después, intercambian apuntes en foros de chat y resuelven juntos los problemas.
Mediante pruebas previas y posteriores, los investigadores pueden determinar cuánto ha progresado cada participante; además, utilizan los registros del chat para analizar cómo interactúan los estudiantes y cómo se relaciona el aprendizaje grupal con su rendimiento individual.
Centrarse en el rendimiento individual
«Como investigador del aprendizaje, me centro más en el rendimiento individual que en el grupal», afirma Anne Deiglmayr. «No estudiamos el rendimiento del grupo en sí, sino cómo mejora el aprendizaje individual cuando una persona colabora con otras y aprende como parte de un grupo».
Lennart Schalk da un ejemplo: el trabajo en equipo suele centrarse en un producto. Por ejemplo, ingenieros de distintas disciplinas aportaron conocimientos especializados diferentes al diseño del Mars Rover, un robot teledirigido que ahora explora Marte y transmite mediciones y datos a los científicos en la Tierra.
En un contexto de enseñanza y aprendizaje se pueden crear situaciones similares cuando los recursos y la información se distribuyen entre los integrantes de un grupo. Los psicólogos llaman a este tipo de situación de aprendizaje «rompecabezas grupal». En un rompecabezas grupal tradicional, cada persona aprende primero sobre un subtema en el que es la experta del grupo.
Después, el grupo reúne la información para explorar el tema general a partir de los subtemas y aplicar lo aprendido a la resolución de problemas. Las distintas interdependencias que esto genera aumentan la motivación de los integrantes para colaborar; además, quienes aprenden ahorran tiempo al repartirse el trabajo.
Sin embargo, para la enseñanza en secundaria y en la universidad, este tipo tradicional de rompecabezas grupal no suele ser el mejor enfoque. «Si se aplica en el aula el modelo tradicional, al final los estudiantes no se sienten tan seguros con los temas o contenidos de aprendizaje que presentaron los demás como con los que estudiaron ellos mismos», afirma Deiglmayr. «En general, cuando se espera que los grupos trabajen juntos basándose en distintas fuentes de conocimientos especializados, rara vez comparten todos sus conocimientos: simplemente consolidan lo que ya sabían».
Muchas historias, un principio
Por eso, a diferencia del rompecabezas grupal tradicional, en sus experimentos Deiglmayr y Schalk no asignan temas ni contenidos distintos a los integrantes del grupo. En cambio, todos deben trabajar en problemas que ilustran los mismos principios y conceptos. Lo que cambia entre los estudiantes es el ámbito de aplicación del que proceden las tareas.
Esto significa que todos aprenden con materiales diferentes y pueden beneficiarse durante el debate de las distintas perspectivas de los demás estudiantes. Los resultados de un estudio inicial confirman la hipótesis de que el rompecabezas grupal modificado por los autores fomenta el aprendizaje mejor que el tradicional.
Por ejemplo, en el rompecabezas grupal modificado, un integrante trabaja los principios subyacentes de la teoría de la probabilidad mediante el ejemplo de cascos de bicicleta de distintos colores que se reparten durante una excursión en bicicleta de varios días. Otra persona utiliza el ejemplo de un químico que saca muestras sin etiquetar de un armario, mientras que la tercera trabaja con el ejemplo de saltadores de esquí de nivel parejo que compiten entre sí.
En el primer ejemplo, un responsable del curso entrega cada mañana cascos de bicicleta de cinco colores distintos a cinco participantes. Algunas preguntas típicas serían: «Siempre me entregan primero mi casco cuando todavía están los cinco. Mi amigo siempre va después de mí. ¿Cuál es la probabilidad de que el primer día me den el casco rojo y el segundo, el amarillo?»; «¿Cuál es la probabilidad de que mi amigo y yo recibamos los cascos rojo y amarillo el primer día, en cualquier orden?»; o «¿Cuál es la probabilidad de que el primer día me den el casco rojo y a mi amigo, el amarillo?».
Por lo general, los principios matemáticos subyacentes se aprenden en la secundaria, pero algunos estudiantes los han olvidado cuando llegan a la universidad. Para su estudio, los investigadores seleccionaron únicamente participantes que necesitaban refrescar sus conocimientos.
Deducir por cuenta propia los principios básicos
Al comparar y contrastar los ejemplos que reciben, los participantes aprenden los principios matemáticos subyacentes. Al debatir sus tareas y colaborar entre sí, comprenden que esos principios se aplican en distintos contextos y reconocen cómo utilizarlos también en otros. «Esta capacidad de transferir conocimientos es importante», afirma Lennart Schalk, «porque ninguna escuela puede preparar a los estudiantes para todas las aplicaciones posibles de un principio o concepto científico o matemático».
En cuanto a la aplicación práctica en la enseñanza, Anne Deiglmayr concluye: «El objetivo de la enseñanza de las matemáticas no debería ser la memorización interminable de fórmulas y ejemplos típicos, sino enseñar conocimientos conceptuales y transferibles». Según Deiglmayr, este tipo de conocimientos puede aplicarse con flexibilidad. Sus hallazgos sugieren que el aprendizaje colaborativo en grupo lo fomenta, ya que permite debatir y comparar distintos métodos de resolución, principios y conceptos.
«Puede ser muy útil que el docente establezca de antemano una buena estructura para el aprendizaje colaborativo, por ejemplo, distribuyendo el material didáctico y proponiendo preguntas de debate más detalladas que guíen a los estudiantes hacia los principios subyacentes. Pero es mejor que practiquen por su cuenta los procedimientos propiamente dichos, como calcular rápidamente las respuestas».
Publicado en colaboración con ETH News
Autor: Florian Meyer es editor de ETH Zurich.
Imagen: Caroline Hunt, de 8 años, coloca una pesa para equilibrar un rompecabezas en la exposición Math Midway del Boonshoft Museum of Discovery en Dayton, Ohio. REUTERS/Skip Peterson
