2: Aprendizaje superficial y profundo
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Auithors: equipo de colaboradores de UQx LearnX
Nota
El aprendizaje superficial es la información más objetiva o conocimiento superficial que a menudo es un requisito previo para el aprendizaje profundo. El aprendizaje profundo implica cosas como extender ideas, detectar patrones, aplicar conocimientos y habilidades en nuevos contextos o de formas creativas, y ser crítico con argumentos y evidencias”. (Merrilyn Goos). Más adelante en el término, verá cómo la taxonomía de Bloom describe este progreso desde la superficie hasta el aprendizaje profundo a lo largo de un continuo de habilidades de pensamiento de orden superior.
Al leer sobre el aprendizaje superficial y profundo, considere las implicaciones de cómo los maestros planifican las lecciones para diversos alumnos. ¿Estos estudiantes tienen oportunidades de participar en el aprendizaje profundo o están atrapados en el nivel de memorización y hechos del plan de estudios? Si un estudiante no puede memorizar hechos de multiplicación, ¿significa eso que no puede avanzar en matemáticas?
El aprendizaje profundo primero requiere recordar y usar conocimientos y habilidades superficiales (Webb, 2005). Enfoques 'tradicionales' como la memorización y el ensayo pueden equipar a los estudiantes con estos fundamentos (Hattie, 2012), pero el problema es que la enseñanza y el aprendizaje a menudo se detienen en la superficie.
Robyn Gillies de la Universidad de Queensland: La investigación muestra que los enfoques centrados en el estudiante para la enseñanza que cambian y desarrollan el pensamiento de los estudiantes obtienen mejores resultados de aprendizaje de los estudiantes que los enfoques más tradicionales, dirigidos por maestros y de transmisión de información. Para que los maestros hagan este cambio, es importante tener la capacidad de reflexionar sobre la propia práctica y estar familiarizados con la investigación basada en la evidencia sobre la enseñanza efectiva.
Para ser efectivo, el aprendizaje debe ser activo. El aprendizaje efectivo y activo son interdependientes y uno no puede ocurrir sin el otro. Son dos caras de una misma moneda. Cuando el aprendizaje es efectivo, los estudiantes participan activamente y están motivados. Ellos aceptan la responsabilidad de su aprendizaje, trabajan juntos para lograr objetivos compartidos, escuchar las ideas de los demás y apoyarse mutuamente a través de desafíos. La efectividad del aprendizaje activo no se limita a lo académico o cognitivo, sino que se extiende al desarrollo social y personal.
¿Qué es el aprendizaje superficial y profundo? Perspectivas de los expertos
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Una serie de expertos en diferentes campos describen su comprensión del aprendizaje superficial y profundo. {transcripción del video]
PANKAJ SAH: Desde la perspectiva de la neurociencia, el aprendizaje que tiene lugar en el aula es esencialmente sobre la formación de la memoria, es el almacenamiento y su recuperación. Una comprensión de las funciones cerebrales nos ayudará a entender cómo opera ese sistema de recuperación de formación de memoria.
Ahora en términos de una comprensión del aprendizaje superficial y profundo, la neurociencia nos dice que el cerebro es un órgano plástico que cambia durante el aprendizaje, y hay cambios tanto en la estructura como en la función del cerebro. Estos cambios son diferentes dependiendo de si el aprendizaje es superficial o profundo. Hay muchos puntos de vista diferentes en la neurociencia sobre lo que es el aprendizaje superficial y lo que es el aprendizaje profundo.
Una forma de distinguirlos es pensar en el aprendizaje superficial como aprendizaje inmediato o a corto plazo, y el aprendizaje profundo como un proceso de consolidación que conduce a cambios a largo plazo. En cuanto a la biología de llevar el aprendizaje de la superficie a lo profundo, pensamos que lo que está sucediendo en el cerebro durante la consolidación es la síntesis de proteínas y el desarrollo de nuevas conexiones.
En el aprendizaje superficial, mientras las proteínas se modifican, cambian y se descomponen en un corto periodo de tiempo. Es en el proceso de consolidación donde este aprendizaje superficial o inmediato se convierte en aprendizaje a largo plazo o profundo a través de cambios en la transcripción génica y la síntesis de nuevas proteínas. En modelos animales, hemos encontrado que si se bloquea la síntesis de proteínas se bloquea el aprendizaje a largo plazo o profundo, pero no el aprendizaje a corto plazo o superficial.
Profesor DAVID REUTENS, Director del Centro de Imágenes Avanzadas: El mundo en el que vivimos contiene mucha información, muchos hechos, y nos encontramos con nueva información todo el tiempo. Mi comprensión del aprendizaje profundo es que es un proceso de integración de nuevos hechos sobre el mundo en nuestro marco semántico existente.
No es como almacenar y recuperar información de una computadora. El aprendizaje profundo no se trata de memorizar cosas, sino de integrar los hechos que tenemos en agregados de información y modelos sobre cómo funciona el mundo. Sé que mi memoria no es genial, pero puedo saber muchas cosas integrando y conectando información.
MERRILYN GOOS: Desde la perspectiva de un educador, el aprendizaje superficial implica recordar y reproducir contenidos y habilidades. El aprendizaje profundo implica cosas como extender ideas, detectar patrones, aplicar conocimientos y habilidades en nuevos contextos o de formas creativas, y ser crítico con argumentos y evidencias. Una forma en que podemos entender cómo los estudiantes están dando sentido a partir de lo que están aprendiendo es ver cómo se involucran en la resolución de problemas, ya sea por sí mismos o con los demás.
PIETER ROSSOUW (De Mediros Clinical Solutions): ¿Hay alguna diferencia entre el llamado aprendizaje profundo y el aprendizaje superficial? ¿Hay beneficios en cada uno de estos? La investigación muestra que hay grandes beneficios en el aprendizaje superficial. Sin embargo, el aprendizaje superficial es un proceso lineal, que también suele ser un proceso neural muy pequeño.
El aprendizaje profundo significa que agregamos conexiones neuronales para que podamos ver las consecuencias, los beneficios, aplicados en diferentes entornos, etcétera. Eso es más una extensa red neuronal, en lugar de una simple red neuronal.
El aprendizaje superficial suele ser la primera línea de aprendizaje, pero a partir de ahí necesitamos extender esto a redes neuronales más extensas. Eso es lo que denominamos aprendizaje profundo en comparación con el aprendizaje superficial.
Características y diferencias entre el aprendizaje superficial y profundo
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Transcripción ligeramente abreviada.
John Hattie: Es una distinción muy importante entre aprendizaje superficial y profundo.
- El aprendizaje superficial tiene mucho que ver con la idea, el contenido, el conocimiento y la información.
- El deep learning es cuando relacionas o extiendes o transfieres ese conocimiento.
Ciertamente, en muchas escuelas en muchos sistemas hay ambas partes —el contenido y cómo relacionamos y ampliamos ese contenido es crítico. Pero las diferencias entre el aprendizaje superficial y profundo son importantes. Por un lado, no quiero dar a entender que se trata de una distinción recta, muy aguda entre los dos.
Por otro lado, los puedes ver como una graduación de tener una idea, de tener muchas ideas, y esa es la parte superficial y luego relacionar esas ideas, y luego extender las ideas. Ciertamente, para tener relaciones entre ideas, hay que tener ideas y es por eso que en parte podemos verlas como un poco de continuo. Ahora el tema es que, a medida que empiezas a relacionar y extender ideas, empiezan a formar una nueva idea. Y luego vuelves a la superficie parte del ciclo otra vez. Es un ciclo continuo. Pero, ciertamente el argumento es que en cualquier forma de aprendizaje, cualquier forma de enseñanza, es muy importante saber en dónde se encuentra el alumno. El objetivo es tener más uno, pasar al siguiente nivel tanto como puedas.
P. ¿Cuándo son apropiadas o inapropiadas las estrategias de Surface y Deep learning?
A medida que empiezas a aprender algo por primera vez, la idoneidad del aprendizaje superficial pasa a primer plano. Como si nunca has jugado al golf, nunca has conducido un auto, nunca has jugado canasta, entonces esperaría en las primeras lecciones que el 90% más de la lección probablemente sea sobre aprendizaje superficial. De hecho, conducir un auto es un buen ejemplo, mientras que como padres, le enseñamos a nuestro hijo a manejar a la defensiva y tener una idea de dónde se encuentra en el auto y asegurarnos de que tenga anticipación. Y en ese momento, lo único que les importa es dónde está el freno. Quieren conocer el nivel de la superficie.
La gran enseñanza sabe en qué enfocarse. Pero después de un tiempo, seguramente, es importante moverse.
La proporción de superficie desde 90% dice, y empieza a relacionar ideas para llegar al lado profundo de las cosas— lado de la ecuación. Aquí está el problema: cuando hacemos observaciones de aulas, cuando hacemos análisis del trabajo de los estudiantes y hacemos la pregunta, ¿qué habilidades suele necesitar un estudiante para trabajar en nuestras escuelas? 90% plus, todo lo que necesitan un conocimiento a nivel de superficie. Seguramente, eso no está bien.
Y eso es lo que no dije. No dije lo que piensan los maestros porque los profesores siempre piensan que es aprendizaje profundo. De hecho, uno de los grandes errores que cometemos es que vamos al aprendizaje profundo a veces demasiado rápido. Por lo que es una distinción realmente importante hacer para averiguar dónde se encuentra el alumno en ese ciclo de superficie a profundidad. Después hay parte del deep learning que quieres que transfieran a tareas similares y diferentes.
P. ¿Cuándo debería cambiar el aprendizaje de Surface a Deep?
¿Cuándo debería cambiar el aprendizaje de la superficie a lo profundo? Estoy luchando por encontrar algún artículo escrito que aborde ese problema. Y creo que ese es un tema importante para nosotros. Ahora no quiero dar a entender que en realidad hubo un momento en el que de repente deberías ir de superficie a profundidad. Es un continuo. De hecho, el aprendizaje es en gran medida un staccato. Pero ciertamente, debemos ser conscientes como instructores sobre dónde se encuentran los estudiantes en esa complejidad del ciclo de aprendizaje de superficie a profundidad. Y ciertamente, en algún momento deberíamos estar diciéndoles a los alumnos, dejen de aprender más y empezar a relacionarlos.
Mira, mi respuesta a esta pregunta en particular es mirar el trabajo que le pides al alumno que haga, mirar la valoración, mirar la tarea en particular, y decir, ¿qué parte de ella es superficial, y cuál es profunda? De hecho, en todo mi propio trabajo suelo tener al menos dos preguntas por cada concepto. Una pregunta superficial y una pregunta profunda. Entonces, le queda muy claro al alumno lo que estoy pidiendo, y para mí es muy claro.
Los alumnos son muy inteligentes. Ellos no hacen lo que tú les pides que hagan. Ellos no hacen lo que tú les dices que hagan. Hacen lo que piensan, tú piensas, es valioso. Y lo que es valioso es usar tus evaluaciones.
Entonces, si trabajas hacia atrás y construyas tus asignaciones, construye tus tareas, y tienes una parte de superficie y una parte profunda. Hazle claro al alumno eso es lo que es. Necesitamos saber que conoces el contenido. Necesitamos saber cómo vas a relacionar el contenido. Entonces marcar y anotar es mucho más fácil porque puedes tener una superficie y un compartimento profundo. Y eso es sin duda lo que vemos como la gran distinción.
P: ¿Cómo se puede apoyar a los alumnos para que “transfieran” su comprensión a nuevos contextos?
A pesar de 150 años de estudio, es muy difícil encontrar evidencia de cómo enseñas la transferencia. Pero sin duda discutiríamos a partir del trabajo que hemos estado haciendo en el Centro de Ciencias del Aprendizaje, es posible. Y aquí hay un ejemplo muy sencillo. Digamos que te enseño algo, y luego quiero que lo apliques a una nueva situación. Al igual que aprendes algo en la historia sobre la historia australiana, y quiero que lo apliques ahora a la historia estadounidense. O te doy un problema matemático y quiero que pruebes otro problema matemático. Antes de hacer el siguiente problema, si te detienes y haces la pregunta, cuáles son las similitudes y diferencias entre estos dos contextos, entonces la transferencia puede ocurrir. El problema es que muchos alumnos aprenden algo, luego pasan al siguiente problema, empiezan a resolverlo usando la misma estrategia y no funciona.
Creo que hay mucho que podemos aprender acerca de los traslados cercanos y lejanos que eso es muy importante.
P. ¿Qué estrategias de aprendizaje funcionan mejor cuando los estudiantes participan en Surface Learning en lugar de Deep Learning?
En este ciclo de aprendizaje de pasar de la superficie a lo profundo, hay otro tipo de moderador, y es decir, cuando te expongas por primera vez a algo, te voy a introducir a la destilación, o podría presentarte a un nuevo periodo de la historia de Queensland. Entonces cuando estás por primera vez exponer las estrategias que funcionan, son bastante diferentes de las estrategias de la siguiente parte cuando te pido que te consolides. Recuerden, los humanos tenemos pequeños cerebros. La mayoría de nosotros solo podemos recordar cinco, más o menos dos cosas a la vez. En muchos sentidos tenemos que sobreaprender mucho del conocimiento superficial. Es por eso que, en matemáticas, por ejemplo, una vez que te das la noción de que 9 lotes de 6 son 54, memorizarlo, y aprenderlo de nuevo para que no estés ahí sentado diciendo, cuándo, alguien te pide que hagas un problema, bueno lo que es 9 veces 6. Aquellos alumnos que aprendan a sobreaprender pueden pasar entonces a la siguiente fase.
Cuando hicimos el trabajo con Nola Purdie hace muchos años, mirando a los estudiantes asiáticos en Australia, particularmente a nivel universitario, pasaron mucho tiempo aprendiendo los conocimientos a nivel de superficie para que luego pudieran pasar su tiempo haciendo la relación y extensión. Había mucho que preguntar sobre las estrategias que importan en las diferentes etapas de superficie y profundidad. Y creo que es muy importante que incluyamos la transferencia en la ecuación.
Reflexión
El profesor Hattie sugiere que alrededor del 90% de la enseñanza y aprendizaje en el aula se centra en el conocimiento superficial y el aprendizaje. ¿Crees que esto es cierto en tu propio salón de clases? ¿Cómo pudiste averiguarlo?
¿Qué estrategias podrían utilizar los maestros para determinar en qué fase del ciclo de aprendizaje superficial a profundo se encuentra un estudiante? (pista, taxonomía de Bloom, próximamente)
Referencia:
UQx: Aprendizaje profundo LearnX a través de la Pedagogía Transformativa (2017). Universidad de Queensland, Australia. (un MOOC de EdX abierto). Módulo 1: Aprendizaje superficial y profundo