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educacion
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CIENCIAS DE LA COGNICIÓNMgr. Gladys Huarachi Chuquimia, Lic. Gladys Limache Arocutipa,
Lic. Anabella Mendoza del Valle, Mgr. Yolanda Sosa GutiérrezFacultad de Ciencias de la Educación, Univ. Nac. Jorge Basadre Grohmann, Tacna - Perú
Correo Electrónico: [email protected] [email protected]
[email protected] [email protected]
RESUMEN
Las Ciencias de la Cognición son un ámbito de trabajo cuyos inicios se remontan a la época de
Sócrates y Platón, y que se ha constituido en una disciplina que por tener aportes de la Psicología y la
Filosofía aplicadas al campo de la Educación, comparten diversos puntos de vista los cuales resultan
enriquecedoras para la ingeniería. Así se ha constituido lo que hoy llamamos ingeniería de los sistemas
cognitivos.
La perspectiva cognitivista, se adopta relacionando los errores con la mente humana como fuente
primordial de conocimientos, lo cual afecta a la tecnología, que es el producto de transformar esos
conocimientos humanos en artefactos, que son el reflejo de nosotros mismos.
ABSTRACT
Cognition Sciences are frames of work whose beginnings come from Socrates and Platon times and
they have constituted a discipline with resources from Psychology and Philosophy applied to Education.
They share several viewpoints which are important supports to Engineering. There, the so called Cognitive
System Engineering has been constituted.
The cognitive perspective is adopted realigning the mistakes from a human mind as a principal
resource of knowledge which affects technology; this is the product of transforming those human knowledge
in instruments which are our own reflexes.
KEYWORDS:
to enact, to know how – to know what, feedback, input, output.
I. INTRODUCCIÓN
La cognición como proceso del desarrollo humano está presente en las discusiones tanto de
la psicología, ingeniería, la lingüística como de la educación. Se ha convertido en un saber
interdisciplinario que explica procesos como la percepción, memoria, atención, inteligencia y
representaciones, entre otros. La ciencia cognitiva y la psicología cognitiva tienen diversas maneras
de abordar la cognición. Comprender la cognición como uno de los procesos del desarrollo humano
implica también conocer las diferentes perspectivas teóricas desde las cuales la misma ha sido
abordada: La ciencia cognitiva y la psicología cognitiva, ambas con el mismo objeto de estudio
pero con énfasis diferentes. La ciencia cognitiva que estudia los procesos de percepción, atención,
memoria, lenguaje, razonamiento y solución de problemas, conceptos y categorías,
representaciones, desarrollo cognitivo, aprendizaje y conciencia, da énfasis en el análisis de todos
los sistemas inteligentes, sean estos naturales o artificiales. Sin embargo no asimila la mente
humana al computador, sino que parte de la necesidad de encontrar un sistema formal, de tipo
computacional que puede asemejarse lo mas posible a la manera como opera la mente humana, esto
según dos de sus principales exponentes Norman y Simon (1986) (1). Este artículo parte de una
revisión teórica acerca de las ciencias cognitivas, intentando consolidar las posturas teóricas
respecto a las ciencias de la cognición.
II. BREVE RESEÑA HISTÓRICA Y ESTADO DE ARTE
A manera de anécdota nos referiremos a una tarde en el Menón, donde Sócrates indaga
persistentemente a un joven esclavo acerca de sus conocimientos de geometría, el esclavo se
muestra al comienzo muy bien informado, declara sin vacilación que un cuadrado cuyos lados
tienen dos pies de longitud posee una superficie de cuatro pies cuadrados. No obstante, cuando más
tarde Sócrates le pregunta cuál sería la longitud del lado si la superficie del cuadrado fuera de ocho
pies cuadrados, se pone de manifiesto la total confusión del esclavo, quien no advierte que ese lado
debería ser igual a la raíz cuadrada de ocho. Luego de un intercambio de preguntas y respuestas, el
filósofo logra extraer del muchacho el conocimiento a través de determinados procedimientos
geométricos, logrando demostrar para su propia satisfacción y la de Menón, que el joven posee
dentro de sí todo el saber necesario para calcular las diversas relaciones geométricas que están en
juego. Aquí, por primera vez en la historia intelectual humana, se hizo una prolongada reflexión
sobre la naturaleza del conocimiento: ¿de dónde proviene, en qué consiste, cómo está representado
en la mente humana?, con lo cual se propuso una teoría específica sobre el conocimiento humano.
Para Platón, y presumiblemente también para Sócrates, la matemática y las ciencias exactas
por ella engendradas constituían el dominio por excelencia del conocimiento. El interés de los
griegos por la naturaleza del conocimiento, no menos que sus particulares teorías polémicas y sus
evocativas imágenes continuaron reverberando a lo largo de toda la tradición intelectual de
Occidente. La versión aristotélica de esta tradición fue la piedra angular de la Edad Media, cuando
los debates acerca del conocimiento eran incumbencia principalmente de los teólogos. Más tarde,
durante el Renacimiento y la Ilustración, los filósofos continuaron estas discusiones, empezando a
basarse regularmente en los hallazgos de las incipientes ciencias empíricas. Pensadores como
Descartes, Locke y Kant abordaron sin mayores dificultades las cuestiones teóricas y empíricas
concernientes al conocimiento, y el estudioso napolitano Giambattista Vico llegó incluso a
inaugurar una Ciencia Nueva (Scienza Nova) para ocuparse de estas cuestiones y otras afines a
ellas. Hacia el final del siglo XIX, habían proliferado las nuevas ciencias y las especialidades
filosóficas, varias de las cuales tenían por fin declarado indagar la naturaleza de la mente humana.
Hoy, armados de herramientas y conceptos inimaginables siquiera un siglo atrás, un nuevo
cuadro de pensadores, denominados “científicos cognitivistas” están investigando muchas de estas
cuestiones que obsesionaron por primera vez a los griegos hace 2,500 años.
La historia de las Ciencias Cognitivas parece empezar con lo que se ha llamado
“cibernética”. En griego, “cibernética” significa el “arte del piloto”, es decir, del que sabe conducir,
del que gobierna.
Actualmente se la entiende como la imitación, a través de máquinas, de los sistemas de
regulación automática de los seres vivos. Según Varela, los líderes iniciales de este movimiento
opinaban “que el estudio de los fenómenos mentales había estado demasiado tiempo en manos de
psicólogos y filósofos y anhelaban expresar los procesos que subyacían a los fenómenos mentales
en mecanismos explícitos y formalismos matemáticos.” En pocas palabras: “crear una ciencia de la
mente”.
Para ello era necesario, primero, aceptar que la lógica era una disciplina adecuada para
comprender el cerebro y la actividad mental, y, segundo, ver el cerebro como un órgano que
encarna principios lógicos en sus elementos constitutivos o neuronas. Sobre esta base se
construyeron los primeros computadores (con tubos al vacío) que, por así decirlo, “representaban”
neuronas interconectadas.
Lo que nos interesa destacar de este inicio cibernético es la tendencia humana a imitar a los
seres vivos –incluido el mismo ser humano a través de artilugios –piénsese en el ancestral deseo de
volar construyendo alas mecánicas semejantes a las de las aves. Sin embargo, si se trataba de crear
inteligencia, lo imitado debía ser el cerebro, puesto que parece aceptarse con muy pocas reservas
que éste es el órgano de aquélla. A este deseo se lo ha denominado en las Ciencias Cognitivas,
“inteligencia artificial” (IA). Era natural entonces preguntarse en qué consistía la inteligencia, y de
ese modo, aparte de imitar neuronas y cablería, sería posible definir la exigencia operativa que
justificara el plantear que algo así como IA se estaba alcanzando. Sin embargo, y allí está lo
notable, la inteligencia fue definida por lo que hacían las máquinas que conocemos como
ordenadores, es decir, por las propiedades del artilugio y no del original. Varela, refiriéndose a esta
segunda etapa de las Ciencias Cognitivas, a la que denomina “Cognitivismo”, dice: “la intuición
central...era que la inteligencia (incluida la inteligencia humana) se parece tanto a un ordenador en
sus características esenciales, que la cognición –el conocimiento se puede definir como la
computación de representaciones simbólicas”.
Varela considera que: “Un cómputo es una operación realizada mediante símbolos, es
decir, mediante elementos que representan algo”. El punto central es que “el cognitivista afirma
que el único modo de dar cuenta de la inteligencia (...) estriba en formular la hipótesis de que la
cognición consiste en actuar sobre la base de representaciones que adquieren realidad física con la
forma de un código simbólico en el cerebro o en una máquina”. Asimismo, a la pregunta ¿qué es la
cognición?, deberá responderse: procesamiento de información; manipulación de símbolos basada
en reglas. Y la pregunta ¿cómo funciona?, será respondida: a través de cualquier dispositivo que
pueda representar y manipular elementos físicos discretos: los símbolos. El sistema interactúa sólo
con la forma de los símbolos (sus atributos físicos), no con su significado. No desviaremos la
discusión en algunas inexactitudes filosóficas del autor, como por ejemplo el hacer sinónimos
“representación” e “intencionalidad”, o “forma” y “atributos físicos”, puesto que no afectan de
manera grave el desarrollo de su argumento principal hasta aquí. Lo mencionamos porque más
adelante ellas pueden resultar fundamentales. Sin embargo, la preocupación que inquieta a muchos
estudiosos es que implícita o explícitamente en el cognitivismo se está afirmando que “el cerebro
procesa información del mundo exterior”. Dicho con otras palabras, los símbolos representan a
dicho mundo, los que son procesados por el cerebro y determinan luego una respuesta. Los
símbolos son representantes porque son “acerca de algo” (el mundo exterior), de allí que si son
exactos (si representan bien), el cómputo podrá generar una respuesta satisfactoria (resolución de
problemas) del ser vivo en ese mismo mundo exterior.
III. CIENCIA COGNITIVA
De la revisión bibliográfica realizada, Cynthia Klinger (2000) (2) sostiene que la ciencia
cognitiva surgió a partir de una reunión de amigos en 1956, en el Massachussets Institute of
Technology: Chomsky, Simos, Newell y Millar organizaron un simposio referente a la ciencia
informática. Sus presentaciones concluyeron que una ciencia relacionada con la mente no sólo era
posible sino necesaria. La introducción del programa de cómputo Teórico Lógico proporcionó el
eslabón teórico entre la psicología y la computación, a partir del cual se desarrolló una rama de la
psicología que permite el estudio de los procesos mentales con base en modelos dentro de una
metáfora computacional.
Antes de analizar los conceptos básicos y la arquitectura de la cognición, es necesario
entender los niveles en que opera la ciencia cognitiva. Una aproximación puede intentarse al
elaborar una metáfora en relación con las computadoras (Klivingston, 1986) (3):
Nivel Superior: En el caso de las computadoras, se refiere al interés por la paquetería y por
cómo trabaja el ordenador para poder programarlo. En el caso, por ejemplo, del estudio del
desarrollo normal del lenguaje, se trataría de explorar cómo adquiere el niño su lenguaje a
través de programas experienciales.
Nivel Intermedio: En la metáfora de la computadora, se trata de cómo diseñar circuitos
lógicos y hardware. Para los psicólogos cognitivos, el interés estaría por ejemplo, en definir el
tipo de sistema lógico que usa el niño para adquirir su idioma.
Nivel Básico: Se trata del nivel más primitivo, en donde, en el primer caso, el interés se centra
en el manejo de la física, del estado sólido, de los semiconductores, de los transmisores. Para la
ciencia cognitiva, interesaría saber cuáles son los mecanismos que subyacen a la percepción,
procesamiento y producción del lenguaje, haciendo estudios, por ejemplo, en pacientes con
daño cerebral.
Así, se han generado diversas líneas de investigación en los tres niveles, que han
descubierto los procesos que subyacen a la cognición. De hecho, en términos prácticos, de estos
niveles se han puesto en práctica una variedad de enfoques en la intervención educativa, como el
énfasis en percepción en los años 70, cuando se asumía que el simple aprendizaje perceptual
generaría cambios en el procesamiento; o el interés en la física de la mente durante los años 80, que
trataba de identificar y localizar funciones superiores, o el trabajo de los años 90 con la
neuropsicología del aprendizaje, que implica una concentración en el nivel superior.
Conforme se iniciaba la verdadera era de la informática después de la Segunda Guerra
Mundial (1939 – 1945) los psicólogos encontraron en los ordenadores y en la programación
informática una nueva base conceptual para la Psicología. Los ordenadores aceptan información,
almacenan y procesan esa información, toman decisiones y generan información de salida. Este
noviazgo entre la Psicología Cognitiva y la Informática ha culminado en los últimos años en un
nuevo campo llamado Ciencia Cognitiva, el estudio de ingenios computacionales, tanto de silicona
y acero como de nervios y tejidos.
En sus inicios, se creía que la inteligencia artificial proporcionaría datos sobre nosotros
mismos, de aquí se deriva la ciencia cognitiva que se basa en la idea de la semejanza existente entre
el ordenador y el programa que lo controla con el cerebro y la mente. Por ello se planteó que la
meta de la ciencia cognitiva era construir mentes artificiales para comprender nuestras propias
mentes evolucionadas.
Para comprender el universo, hay primero que comprender la vida, y específicamente el
cerebro. Es decir, que para comprender el conocimiento hay que comprender el acto de vivir que lo
precede y lo hace posible. Es necesario partir de la definición de “Cognición”, palabra latina
cognosco, que significa “conocer por los sentidos”, “ver”, “saber”, “reconocer”. Pero también
“conocer por la inteligencia”, “comprender” o “estar informado”. Por su parte, la expresión
“Ciencias Cognitivas” para Francisco Varela (2001) (4), se relaciona con la conocida palabra de
origen griego “Epistemología” y que en castellano significa “teoría del conocimiento”, es decir, los
intentos por explicar el cómo conocemos.
Debemos entender a las ciencias cognitivas como el “análisis científico, moderno del
conocimiento en todas sus dimensiones”, así como “las ciencias consagradas al estudio de la mente
y el conocimiento”. Para Thomas Ardí y Richard Jackson (2000) (5) el estudio de la cognición
forma parte de la epistemología de quien ha heredado un conjunto de orientaciones respecto al
conocimiento y su adquisición.
La mayor parte del trabajo de los psicólogos cognitivos está guiado por una de las dos
teorías generales de la mente, la del sistema de símbolos o la del conexionismo. Durante muchos
años, el punto de vista de los sistemas simbólicos del aprendizaje y la cognición dominó el campo
de la ciencia cognitiva. Gran parte del atractivo del punto de vista del sistema simbólico procede de
su argumento de que el pensamiento sigue reglas. Cuando pensamos conscientemente, a menudo
seguimos reglas, y la idea de que el comportamiento racional es un comportamiento que sigue
reglas tiene un linaje antiguo y persuasivo. Incluso los psicólogos que rechazan las reglas lógicas
como la base del razonamiento humano ofrecieron como sustitutos varios heurísticos que eran en sí
mismos reglas. A mediados del decenio de 1980, sin embargo, la ciencia cognitiva fue perturbada
por la aparición de una nueva arquitectura cognitiva, el conexionismo, que capitalizó el descontento
creciente con la hipótesis del sistema de símbolos. La tesis básica del conexionismo es que la teoría
psicológica debe ser modelada a imitación del cerebro humano, no de un ordenador inhumano
(Rumelhart y cols., 1986) (6). Puesto que el conexionismo dice que el procesador intuitivo
funciona como el cerebro, más que como el procesador consciente, Clark (1989) (7) lo denomina el
punto de vista del cerebro del aprendizaje y la cognición. Ya no se trata entonces de construir un
sistema a partir de símbolos o reglas, sino de componentes simples “que se conectarían entre sí de
maneras densas”.
Los diversos enfoques presentados en las ciencias cognitivas has profundizado en
diferentes cuestiones, pero sobre todo han aportado al campo educativo, incidiendo en cuestiones
acerca de: ¿cómo aprende el estudiante?, ¿Cómo llega a memorizar una información y no otra?,
¿Cómo avanza de estados de menor elaboración conceptual a otros de mayor elaboración?, los
supuestos teóricos que dan respuestas a estos cuestionamientos deben ser retomados por la
educación para desde allí, redimensionarlos en los contextos educativos.
IV. MEMORIA
El aprendizaje se genera en la corteza cerebral, donde dos terceras partes de las neuronas se
encuentran; por ejemplo, en el área visual 100 mil neuronas se encargan de identificar los rasgos de
una persona para identificarla como un amigo, hermano o desconocido; en los lóbulos temporales,
un área no más grande del tamaño de una moneda se encarga de recibir las palabras habladas para
determinar su significado semántico, y en ese mismo lóbulo se encuentra la memoria episódica; por
otro lado, en el lóbulo frontal se ubica en el centro del pensamiento con funciones como planeación
o toma de decisiones. Las áreas trabajan de manera conjunta. Así, tenemos que las letras del
alfabeto se unen en el lóbulo temporal para crear palabras y se pasan a las de asociación de los
parietales para integrarse en oraciones, párrafos, y eventualmente, en historias (Klinger, 1998) (2).
El estudio de la memoria y la percepción es de suma importancia para la comprensión y
desenvolvimiento de los sistemas cognitivos. Una complejidad de memoria y de la percepción
humana, no pueden ser reducida a una organización sensorio-motor animal, es así que surgen dos
corrientes teóricas para explicarlas: idealismo y materialismo científico.
Tomando el símil de una computadora, la mente humana tiene una arquitectura propia, es
decir, posee atributos intraconstruidos que permiten generar y ejecutar programas. Sus
componentes básicos se evidencian en el siguiente gráfico:
Adaptación del esquema de Buer (1993) y Estes (1988). En modelos posteriores, la memoria de corto plazo y la de trabajo se conciben dentro de una unidad, en la que se puede perder información debido a un control ineficaz de procesos (Swanson, Hresko y Reid, (1996). (Tomado de Klingler, C. en su libro Psicología Cognitiva)
Como puede verse en la figura, los almacenes de memoria son elementos estructurales
básicos para la cognición. A continuación presentamos los distintos tipos de memoria, y
enfatizaremos en la memoria de trabajo, que en nuestra opinión debe ser el eje del proceso
educativo. Baddeley y Hitch (1974 y 1986), en Eysenck y Keane, (1990) citados por Kingler (2),
postulan que la memoria de trabajo posee tres elementos:
Un ejecutivo que es el más importante, pues permite efectuar operaciones.
Un loop articulatorio que toma información en un formato fonológico (tipo habla) y
que incluye:
- Un almacenamiento fonológico pasivo que se encarga de la percepción del
habla, y
- Un proceso articulatorio ligado a la producción del habla.
Un “cuaderno” visoespacial (sketch pad) que se encarga de la codificación espacial o
visual.
GONZALES M., Viviana (8) y otros, afirman que: “la memoria es el proceso psíquico
cognoscitivo que nos permite la fijación, conservación y ulterior reproducción de la experiencia
anterior y reaccionar a señales y situaciones que han actuado sobre nosotros”
Esta concepción de memoria corresponde a un grupo de doctores en psicología, donde se
evidencia que las vivencias que el ser humano experimenta en interacción con el mundo que le
rodea, no desaparecen totalmente, sino que persisten, se graban y son susceptibles de ser evocados
en virtud del proceso psíquico que denominamos memoria.
Entorno Órganos sensoriales
Memoria sensorial.
Memoria de corto plazo.
Memoria de trabajo
Memoria de largo plazo
output
RUBINSTEIN, S.L. (9) señala: “Sin la memoria seríamos seres presos en el instante.
Nuestro pasado estaría muerto para el futuro. El presente, tal como discurre ahora, desaparecería
irrecuperablemente en el pasado. No habría vida psíquica que en la unidad de la conciencia
personal tuviese ilación y estuviese encerrada en sí, no existiría el estudio continuado, que
discurre a lo largo de toda nuestra vida, haciendo de nosotros lo que somos.”
La memoria, lo mismo que cualquier formación psíquica, atraviesa un proceso de
evolución ascendente hacia formas superiores, se transforma cualitativa y cuantitativamente y
alcanza su más alto grado de desarrollo en el psiquismo humano. Con el desarrollo de formas
específicamente de la memoria que son exclusivas del hombre, como la memoria lógica y la
racional.
La propuesta de la concepción cubana, respecto a la memoria, reconoce como procesos: la
fijación o grabación, la conservación o retención, la reproducción y el recuerdo. Así, también entre
los distintos criterios de clasificación de la memoria está en que parte del contenido de la actividad
psíquica, es decir, que en los diferentes tipos de actividad el ser humano utiliza distintos tipos de
memoria en función del contenido mismo de dicha actividad. Atendiendo a este criterio, la
memoria se clasifica en memoria motora, afectiva, por imágenes y lógica verbal.
Otro criterio de clasificación de la memoria es el que parte de los procedimientos
empleados para la memorización, según el cual la memoria se divide en mecánica y racional. De
acuerdo con el grado de intencionalidad con que se desarrollan los procesos, consideran memoria
voluntaria o involuntaria. Por último, la disposición se expresa en la capacidad que demuestra un
individuo para memorizar fácil y rápidamente en el momento necesario. Es necesario rescatar que
en la labor pedagógica es preciso tener en cuenta estas particularidades, sobre todo para un
acertado tratamiento individual.
La memoria humana es la facultad que permite al hombre retener experiencias pasadas.
La misma se divide en una serie de sistemas, cada uno con diferentes funciones, como por ejemplo,
almacenar información por unos pocos segundos o para toda la vida, información conceptual o
eventos de la vida cotidiana, etc. Los sistemas de memoria sobre los que existe mayor consenso
entre los investigadores son: memoria sensorial, Memoria Operativa (también llamada memoria a
corto plazo) y memoria a largo plazo (declarativa y procedimental).
Memoria Sensorial
Las memorias sensoriales se consideran una serie de almacenes de información proveniente
de los distintos sentidos que alargan la duración de la estimulación. Esto facilita su procesamiento
en la Memoria Operativa. Los almacenes más estudiados han sido los de los sentidos de la vista y
el oído. El almacén icónico se encarga de recibir la información visual. Se considera un almacén de
gran capacidad en el cual la información almacenada es una representación isomórfica de la
realidad de carácter puramente físico y no categorial (aún no se ha reconocido el objeto). Esta
estructura es capaz de mantener 9 elementos aproximadamente, por un intervalo de tiempo muy
corto -alrededor de 250 milisegundos. Los elementos que finalmente se transferirán a la Memoria
Operativa serán aquellos a los que el usuario preste atención.
Memoria operativa ó memoria a corto plazo
La Memoria Operativa (también llamada memoria operativa o memoria a corto plazo) es el
sistema donde el usuario maneja la información a partir de la cual está interactuando con el
ambiente. Aunque esta información es más duradera que la almacenada en las memorias
sensoriales, está limitada a aproximadamente 7±2 elementos durante 20 segundos (span de
memoria) si no se repasa. Esta limitación de capacidad se pone de manifiesto en los efectos de
primacía y recencia. Cuando a las personas se les presenta una lista de elementos (palabras,
dibujos, acciones...) para que sean memorizados, al cabo de un breve lapso de tiempo recuerdan
con mayor facilidad aquellos ítems que se presentaron al principio (primacía) y al final (recencia)
de la lista, pero no aquellos intermedios. El efecto de primacía disminuye al aumentar la longitud
de la lista, pero no así el de recencia. La explicación que se da a estos datos es que las personas
pueden repasar mentalmente los primeros elementos hasta almacenarlos en la memoria a largo
plazo (que se explicará a continuación), a costa de no poder procesar los elementos intermedios.
Los últimos ítems, por su parte, permanecen en la Memoria Operativa tras finalizar la fase de
aprendizaje, por lo que estarían accesibles a la hora de recordar la lista. Las funciones generales de
este sistema de memoria abarcan la retención de información, el apoyo en el aprendizaje de nuevo
conocimiento, la comprensión del ambiente en un momento dado, la formulación de metas
inmediatas y la resolución de problemas. Debido a las limitaciones de capacidad cuando una
persona realice una determinada función las demás no se podrán llevar a cabo en ese momento.
Memoria a largo plazo
Este almacén hace referencia a lo que comúnmente se entiende por memoria, la estructura
en la que se almacenan recuerdos vividos, conocimiento acerca del mundo, imágenes, conceptos,
estrategias de actuación, etc. Es un almacén de capacidad ilimitada (o desconocida) y contiene
información de distinta naturaleza. Se considera como la “base de datos” en la que se inserta la
información a través de la Memoria Operativa, para poder posteriormente hacer uso de ella.
Una primera distinción dentro de la Memoria a Largo Plazo (MLP), es la que se establece
entre Memoria Declarativa y Procedimental. La Memoria Declarativa es aquella en la que
almacenamos información sobre hechos, mientras que la Memoria Procedimental nos sirve para
almacenar información sobre basados en procedimientos y estrategias que permiten interactuar con
el medio ambiente, pero que su puesta en marcha tiene lugar de manera inconsciente o automática,
resultando prácticamente imposible su verbalización.
Clasificación por tipo de información
Memoria procedimental
Puede considerarse como un sistema de ejecución, implicado en el aprendizaje de distintos
tipos de habilidades que no están representadas como información explícita sobre el mundo. Por el
contrario, éstas se activan de modo automático, como una secuencia de pautas de actuación, ante
las demandas de una tarea. Consisten en una serie de repertorios motores (mecanografiar, utilizar el
ratón...) o estrategias cognitivas (programar en un lenguaje conocido por el usuario, hacer un
cálculo) que llevamos acabo de modo inconsciente. El aprendizaje de estas habilidades se adquiere
de modo gradual, a través de instrucciones (declarativo) o por imitación. El grado de adquisición de
estas habilidades depende de la cantidad de tiempo empleado en practicarlas, así como del tipo de
entrenamiento que se lleve a cabo. Como predice la ley de la práctica, en los primeros ensayos la
velocidad de ejecución sufre un rápido incremento exponencial que va enlenteciéndose conforme
aumenta el número de ensayos de práctica. La adquisición de una habilidad lleva consigo que ésta
se realice óptimamente sin demandar demasiados recursos atencionales que pueden estar usándose
en otra tarea al mismo tiempo, de modo que dicha habilidad se lleva a cabo de manera automática.
La unidad que organiza la información almacenada en la Memoria Procedimental es la regla de
producción que se establece en términos de condición-acción, siendo la condición una estimulación
externa o una representación de ésta en la memoria operativa; y la acción se considera una
modificación de la información en la memoria operativa o en el ambiente. Las características de
esta memoria son importantes a la hora de desarrollar una serie de reglas que al aplicarse permitan
obtener una buena ejecución en una tarea.
Memoria declarativa
La memoria declarativa contiene información referida al conocimiento sobre el mundo y
experiencias vividas por cada persona (Memoria Declarativa), así como información referida al
conocimiento general, más bien referido a conceptos extrapolados de situaciones vividas (Memoria
Semántica). Tener en cuenta estas dos subdivisiones de la Memoria Declarativa es importante para
entender de qué modo la información está representada y es recuperada diferencialmente. La
distinción de Memoria Semántica da cuenta de un almacén de conocimientos acerca de los
significados de las palabras y las relaciones entre estos significados, constituyendo una especie de
diccionario mental, mientras que la Memoria Episódica representa eventos o sucesos que reflejan
detalles de la situación vivida y no solamente el significado. La organización de los contenidos en
la Memoria Episódica está sujeta a parámetros espacio-temporales, esto es, los eventos que se
recuerdan representan los momentos y lugares en que se presentaron. Sin embargo, la información
representada en la Memoria Semántica sigue una pauta conceptual, de manera que las relaciones
entre los conceptos se organizan en función de su significado. Otra característica que diferencia
ambos tipos de representación se refiere a que los eventos almacenados en la Memoria Episódica
son aquellos que han sido explícitamente codificados, mientras que la Memoria Semántica posee
una capacidad inferencial y es capaz de manejar y generar nueva información que nunca se haya
aprendido explícitamente, pero que se haya implícita en sus contenidos (entender el significado de
una nueva frase o de un nuevo concepto).
V. APRENDIZAJE Y COGNICIÓN
Las concepciones actuales interpretan el aprendizaje como un conjunto de procesos que
tienen por objeto el procesamiento de la información. La cognición es una actividad humana que no
necesariamente debe interpretarse en términos de procesamiento.
Existen varias teorías del aprendizaje cognitivo, la teoría del procesamiento de la
información que podemos considerar como la predominante y otras teorías menores de la
GESTAL, la teoría de la Estructura Cognitiva de Jean Piaget, la teoría del aprendizaje por
descubrimiento de Jerome Bruner, la teoría del aprendizaje significativo de David Ausubel.
El procesamiento de la información plantea que una vez que el estímulo proveniente de
fuentes externas llega a los registros sensoriales del individuo, es transformado en patrones que
contiene información. La información se transmite a través de canales que tiene limitaciones.
La codificación de la información se puede utilizar como un medio para superar las
limitaciones de la capacidad de los canales. Los psicólogos cognitivos creen que el aprendizaje es
el resultado del intento de dar sentido al mundo. Con el objeto de proporcionar un significado a los
hechos que suceden en torno a nosotros, utilizamos todos los instrumentos mentales que tenemos a
nuestra disposición. La manera en que reflexionamos sobre las situaciones, al igual que nuestras
creencias, influyen en lo que aprendemos.
Tanto los teóricos conductistas como los cognitivos consideran que el refuerzo es
importante en el aprendizaje, pero por razones diferentes. Mientras los conductistas señalan que el
refuerzo fortalece las respuestas, los cognitivos lo ven como una fuente de datos complementarios
que proporciona información acerca de lo que probablemente sucederá si se repiten las conductas.
En la concepción cognitiva, el refuerzo es la disminución de incertidumbre que conduce una
sensación de dominio y comprensión.
Guillermina Pizano Chavez (2003) (10) en Psicología del aprendizaje afirma: “la
concepción cognitiva considera la aprendizaje como un proceso activo, constructivo y orientado
hacia metas que dependen del aprendiz. En tal sentido los trabajos de investigación se han
orientado hacia el examen del papel de los procesos metacognitivos, tales como la planificación y
el establecimiento de metas y submetas en la ejecución de una determinada tarea”.
Como se evidencia las nuevas teorías sobre la adquisión del conocimiento han tratado de
explicar el papel fundamental de las construcciones mentales y las interpretaciones de los
individuos durante los eventos de aprendizaje. El papel de las inferencias en la comprensión de
textos, la evidencia de que los sujetos inventan procedimientos o algoritmos para determinadas
tareas y la caracterización de los sujetos expertos en la solución de problemas antes de comenzar a
trabajar en ellos, son hechos que apuntan hacia el papel activo del aprendiz cuando adquiere nuevo
conocimiento.
El aprendizaje del ser humano no calca la realidad, ya que desde que el hombre nace está
interpretando la realidad cuando se relaciona con ella, en particular cuando nos referimos al lugar
donde por excelencia debe ocurrir el aprendizaje: la escuela. A este conjunto de procesos a través
de los cuales, los alumnos reciben, interpretan, almacenan y utilizan la información que se les
ofrece se denominan Procesos Cognitivos.
En todo acto de aprendizaje los procesos cognitivos van acompañados de procesos
afectivos, los cuales estimulan, propician y refuerzan el aprendizaje, o por el contrario, pueden
desalentarlo o interferirlo, por lo tanto, el maestro necesita apoyar su enseñanza en un
conocimiento de aquellos procesos cognitivos y afectivos de los alumnos que puedan afectar la
efectividad de su trabajo en el aula. La comprensión de estos aspectos le ayudará a decidir con una
base clara y un fundamento racional la forma de estructurar sus lecciones, los contenidos, su forma
y la secuencia como los va a presentar.
Según Borkowski, en 1978 Joe Campione y Ann Brown postularon una teoría de la
inteligencia que denominaron cognitivo – evolutiva, la cual afirmaba que la inteligencia esta
conformada por dos niveles jerárquicos:
1. El primer nivel llamado sistema “arquitectónico” de la inteligencia, de origen biológico –
genético el cual se refiere a las propiedades básicas del organismo necesarias para procesar
la información que le llega del medio externo, aprovechando una analogía con la
computadora, los autores describen que se trata del soporte físico (hardware) de la
inteligencia el cual puede incluir tres características fundamentales para el aprendizaje
fácilmente identificables:
La capacidad de la memoria de corto plazo; es decir cuántas unidades de
información puede albergar la memoria en un momento dado, por un período
corto, también considerada un indicador directo del rango de atención del
individuo, es decir, de la capacidad de invertir energía de manera selectiva en el
procesamiento de determinados estímulos.
La duración, el ritmo o el paso con el que el individuo va perdiendo la información
que ha recibido.
La eficiencia del sistema arquitectónico o las características temporales asociadas
con la selección y depósito de información (velocidad de codificación, ritmo de la
memoria de búsqueda, etc.)
2. El segundo nivel llamado el sistema “ejecutivo” que, a diferencia del primero, incluye
componentes que son aprendidos del medio ambiente y guían la solución de problemas.
Para comprender mejor la propuesta de Campione y Brown es necesario que expliquemos
algunas nociones contemporáneas respecto al funcionamiento y las características de la memoria.
Los psicólogos han establecido muchas distinciones entre formas de memoria a largo plazo
(KESNER 1991) como episódica-semántica o explícita-implícita. Una cuestión perenne ha sido si
se demostraría que son diferentes sistemas de memoria psicológicos son también neurológicamente
distintos. Squire (1992, 1994, 1995) ha propuesto una clasificación de los sistemas de memoria
sobre la base de los hallazgos en neurofisiología del aprendizaje y la memoria.
La estructura de la memoria neurológica más estudiada es el hipocampo y las estructuras
corticales con las relacionadas, que para muchos psicólogos está inequívocamente implicado en la
formación de la memoria declarativa. Squire (1992) propone que la función psicológica esencial
del hipocampo es establecer rápidamente conexiones (a menudo en un solo ensayo). Entre patrones
de acontecimientos ordinariamente no relacionados mediante el establecimiento de
representaciones flexibles de estímulos múltiplos que resultan así asequibles a los múltiples
sistemas de respuestas. Así, pues, el hipocampo interviene en el aprendizaje de propósito general,
mientras que los sistemas de aprendizaje respetados en la amnesia son de propósito especial,
reflejos rígidos y lentos.
La investigación sobre el hipocampo ha empezado a concentrarse en los diferentes papeles
desempeñados en el aprendizaje y la memoria por las diferentes estructuras hipocámpicos, en
especial la circunvolución hipocámpica y el propio. Hipocampo.
VI. PROCESOS MENTALES DE ORDEN SUPERIOR: LENGUAJE,
COMPRENSIÓN Y PENSAMIENTO
Tomando como punto de partida la conceptualización de aprendizaje: es un proceso
psíquico e intelectivo mediante el cual se aprehende una cosa, propiedad o fenómeno. Se realiza
mediante la relación y confrontación con el mundo que nos rodea; pues estamos en permanente
aprendizaje dado que vamos descubriendo, interpretando o modificando la realidad que nos
circunda.
Robert Marzano (1992) (11), junto a otros destacados intelectuales, el su manual de las
Dimensiones del Aprendizaje, presentan este trabajo como resultado de una amplia investigación
basada en un marco teórico de referencia sobre la cognición y el aprendizaje, descrito en el libro de
las Dimensiones del Pensamiento. Este es un enfoque didáctico basado en los conocimientos que
actualmente tienen los teóricos y los investigadores sobre el aprendizaje. Se parte de la premisa de
que hay cinco tipos de razonamiento que son esenciales para tener éxito en el aprendizaje. Este
enfoque involucra el completo desarrollo del ser humano en los tres aspectos elementales
intervinientes en el proceso de comunicación: el lenguaje, la comprensión y el pensamiento.
El desarrollo de estos razonamientos permite también el desarrollo de procesos mentales
de orden superior, de acuerdo a la siguiente secuencia de las dimensiones propiamente dichas:
1. Las actitudes y las percepciones afectan la capacidad de aprender del estudiante. Por
ejemplo, si el estudiante ve que su clase es un lugar desordenado e inseguro, aprenderá
menos. Igualmente, si los estudiantes tienen actitudes negativas acerca de las tareas de la
clase, probablemente pondrán menos esfuerzo en la realización de estas tareas. La clave de
la instrucción eficaz es, entonces, establecer actitudes y percepciones positivas sobre el
aprendizaje.
2. Otro aspecto importante del aprendizaje consiste en ayudar a los estudiantes a adquirir e
integrar nuevos conocimientos. Cuando el contenido es nuevo, se deberá guiar a los
estudiantes para que puedan integrarlo al conocimiento que ya poseen, organizando y
dando forma a esa información a fin de internalizarla y hacerla parte de su memoria de
largo plazo.
3. El aprendizaje no termina con la adquisición y la integración del conocimiento. Los
estudiantes profundizan y refinan sus conocimientos haciendo nuevas distinciones y
sacando conclusiones. Analizan con mayor profundidad y mayor rigor lo que han
aprendido. Mientras amplían y refinan su conocimiento, generalmente participarán en las
siguientes actividades: comparar, clasificar, inducir, deducir, analizar errores, establecer y
elaborar fundamentos, analizar perspectivas y finalmente, crear y aplicar abstracciones.
4. El aspecto más eficaz del aprendizaje ocurre cuando utilizamos el conocimiento para
realizar tareas importantes. Por ejemplo, probablemente podemos aprender sobre equipos
estereofónicos conversando con un amigo o leyendo una revista sobre el tema. No
obstante, realmente aprende sobre ellos cuando tiene que decidir qué equipo comprar. Uno
de los aspectos más importantes de la planificación de una unidad didáctica es asegurarse
de dar oportunidad a los estudiantes para usar su conocimiento de manera importante. En el
modelo de las dimensiones del aprendizaje hay cinco tipos de tareas que llevan al uso
significativo del conocimiento: la toma de decisiones, la investigación, la indagación
experimental, la resolución de problemas y la invención.
5. Por último, la mayoría de personas que aprenden eficazmente desarrollan poderosos
hábitos mentales que las capacitan para regular su conducta y para pensar crítica y
creativamente. Algunos de estos hábitos son: sensibilidad frente a la retroalimentación,
exactitud y búsqueda de la precisión, uso del máximo potencial disponible.
De acuerdo al desarrollo de este enfoque, es muy importante tener en cuenta que estas
dimensiones no operan en forma aislada, sino en forma interactiva entre ellas.
Lenguaje, en tanto que seres muy evolucionados en comparación con otras especies,
nosotros, como seres humanos, dependemos en gran medida del lenguaje, nuestro sistema
representacional más abstracto. Cuando decimos que “sabemos” un idioma, ¿qué es lo que
sabemos? De hecho son muchos tipos de información, entre ellos elementos como los sonidos, las
letras, las palabras, los significados, las frases y los constituyentes gramaticales, así como las reglas
para combinar esos elementos. En general, la información que poseemos cuando conocemos un
idioma puede agruparse en cuatro categorías generales o componentes: El componente fonológico
(sonidos), el componente semántica (significado), el componente sintáctico (estructural) y el
componente pragmático (contextual). Cada uno de esos componentes abarca elementos de
información y reglas sobre cómo esos componentes pueden, y no pueden combinarse y usarse
juntos.
Para Klinger, el lenguaje es fundamental a la actividad metacognitiva en todo momento,
por lo que su desarrollo juega un papel de primera importancia en la evolución cognitiva: como se
expuso antes, la principal diferencia entre los humanos y los animales es la capacidad de los
primeros de desarrollar un discurso planeado. Los animales desarrollan a lo largo de sus vidas en
forma independiente el intelecto y el lenguaje, mientras que en el caso del hombre el desarrollo es
conjunto. Así, de acuerdo con Vigotsky (1962) en los inicios de este desarrollo humano se tiene
una fase preintelectual del desarrollo del lenguaje (balbuceo, juegos con palabras e incluso las
primeras que el bebe dice sin parecer comprender) y una fase prelinguistica del desarrollo
intelectual (juego intencional, planeación de funciones motoras como gatear hasta la mamá), por
ello se concluye que el desarrollo cognitivo esta determinado por el lenguaje, particularmente por
las experiencias sociolingüísticas del niño. El lenguaje se vuelve pensamiento verbal.
El Pensamiento es el proceso del conocimiento humano, el cual alcanza su forma superior
y más compleja en el conocimiento racional. Este momento también llamado conocimiento
conceptual o abstracto, surge y se desarrolla como resultado de la actividad; ya que el hombre para
poder satisfacer sus necesidades, cada vez más crecientes, tiene que actuar sobre la naturaleza,
conocerla más profundamente, transformándola.
Al respecto, compartimos la definición de pensamiento de Castellanos, D. (2001) (11):
“Pensamiento es el proceso cognoscitivo que está dirigido a la búsqueda de lo esencialmente
nuevo, y que constituye el reflejo mediato y generalizado de la realidad.” Como se evidencia el
pensamiento sobre la base de la información ya obtenida por los procesos cognoscitivos que le
preceden es el que permite al hombre conocer los aspectos esenciales de esa realidad, descubrir los
vínculos reales que en ella existe, así como las leyes que la rigen.
Según la filosofía Marxista – Leninista, aborda el estudio psicológico de la conciencia
reconociéndola como la expresión del sujeto, indisolublemente ligada a toda la vida psíquica, y en
ella da también la unidad de lo cognoscitivo y lo afectivo. La conciencia dice Rubinstein: “… se da
en el hombre en cuanto este, como sujeto, se distingue de lo que le rodea y lo que le rodea se
presenta para él o ante él como objeto.”
Podemos decir entonces que la conciencia es el nivel superior, el más desarrollado de la
actividad psíquica humana; en ella están representados los procesos y formaciones psicológicas de
la personalidad en su forma más acabada y perfeccionada, regula y dirige la conducta del hombre
hacia los fines de más valor, tanto individual como socialmente.
VII. NEUROFISIOLOGÍA DE LA COGNICIÓN
Para Thomas Hardy Leahey (2000) (5), considera que los estudios neurofisiológicos del
aprendizaje y la memoria proceden a un nivel fino de detalle e investigan sobre todo las partes
evolutivamente antiguas, no corticales, del cerebro. Las funciones cognitivas superiores, sin
embargo, son llevadas a cabo por la corteza y son más difíciles de investigar.
Todo proceso de neurofisiología del aprendizaje – el conocimiento, la inteligencia, la
creatividad, la memoria o actividad del pensamiento- está referida al fundamento de la razón de ser
de la propia realidad cerebral.
Todo proceso de pensamiento es una sinapsis. Esta aseveración nos lleva a formular la
siguiente pregunta: ¿Qué apariencia tiene un pensamiento? La respuesta es contundente: El
pensamiento tiene la apariencia de ser un fluido eléctrico, un surco que se abre curso a través de los
espacios neuronales.
La sinapsis es una múltiple conexión. Una sinapsis- es como una lanzadera eléctrica, una
especie de rayo veloz que unifica o une a cincuenta mil o más neuronas en todas direcciones
posibles.
Aceptando la definición de que la sinapsis funciona como una descarga eléctrica con
cualidades químicas, como una descarga electroquímica, podemos inferir que la apariencia del
pensamiento en el mundo de la Física se presenta como una luz que atraviesa el espacio. Algo así
como el rayo que surgiendo de una nube atraviesa el espacio para golpear la tierra con su energía y
su sonido al producirse una tormenta. Los fenómenos del pensamiento, la inteligencia, la memoria
y los estados de ánimo o de conciencia están relacionados con la generación de cientos de miles de
millones de sinapsis. Cientos de miles de millones de rayos y relámpagos que se producen en
nuestra corteza cerebral o dentro de la masa encefálica, o a nivel del cerebro reptil o del cerebelo.
Por tanto, el fundamento científico de toda base del pensamiento o conciencia, es un proceso
electro encefálico.
La sinapsis ocurre a nivel de la corteza cerebral y son el producto de la evolución de los
mamíferos. Y sólo nuestra especie puede generar sinapsis capaces de provocar el fenómeno de la
conciencia.
El neurofisiólogo español Rostan Carles de la Universidad de Giroma (2002) (13), citado
por la Universidad Nacional de Educación La Cantuta, reconoce que el electroencefalograma es la
herramienta que registra toda la actividad eléctrica cerebral, registra los pensamientos, emociones,
sentimientos y toda la actividad de la conciencia. Conociendo el proceso de los ritmos eléctricos
del cerebro, es posible entender fenómenos tales como: el pensamiento, el aprendizaje y el
conocimiento. Coadyuva asimismo la educación de las actitudes; al entender que los ritmos
cerebrales son el lenguaje electro químico de nuestras neuronas, estaremos en contacto real con
nuestro cerebro y con el fenómeno del pensamiento.
Los cuatro niveles o estados de actividad cerebral en lo que se mide en ritmos son: el Beta,
el Alfa, el Teta y el Delta. En el nivel Beta ocurren todas aquellas actividades que llamamos del
pensamiento, entre ellas: el análisis, la síntesis y la memorización del conocimiento. También las
actividades relacionadas con la imaginación y la creatividad, el arte y la ciencia.
En conclusión, en esta área de nuestra conciencia se producen las llamadas sinapsis de las
llamadas habilidades del pensamiento. El hecho simple de cerrar los ojos induce en nosotros el
estado Alfa, al descansar nuestro cerebro se producen los fenómenos de memorización y súper
aprendizaje (Jorji Lozanov). En el estado Beta la actividad mental intense caracteriza el desarrollo
de las habilidades del pensamiento mientras que en el estado Alfa, en que la respiración se hace
mas acompasada y disminuyen los niveles de adrenalina y dopamina, aunque manteniéndose alto
los niveles de acetilcolina – se desarrolla la inteligencia y la memoria, lográndose incluso una gran
lucidez.
El estado Teta es el nivel donde vive la mente inconciente, conocida como la del sueño
profundo., Aquí no ocurren procesos ligados a las habilidades del pensamiento voluntario. El
estado Delta es caracterizado por el sueño profundo. Un ser humano normal, permanece en estado
Delta solamente de una hora y media a dos horas y media por día en promedio, ya que la curva de
sueño en la que descansamos es un corto lapso. El nivel Delta posibilita un descanso total y
absoluto. Permite la liberación de monóxido de carbono y su sustitución por l valioso oxigeno, la
sinapsis que se producen a este nivel son básicamente motoras.
Debemos concluir que las 40 sustancias neurotransmisoras son las que producen
determinado tipo de pensamiento y de conducta, así como determinados niveles del pensamiento.
VIII. CONCLUSIONES
Primera: Con la psicología el ser humano se observa a sí mismo. Una nueva revolución cognitiva
interpreta el fenómeno del sujeto frente al objeto y busca descubrir en los diferentes aspectos en la
dinámica del individuo y su entorno natural y social (sociología, antropología).
Segunda: Las teorías y aplicaciones de las ciencias cognitivas pueden contribuir en el proceso
mental y deductivo del ser humano que conllevará a optimizar el proceso enseñanza aprendizaje, y
el proceso educativo en general.
Tercera: La ciencia cognitiva, basada en el modelo del procesamiento de la información considera
como parte de un sistema cognitivo: los receptores sensoriales, memoria y procesos mentales de
orden superior.
Cuarta: La neurofisiología es una de las herramientas más importantes y de auge en el mundo de
hoy pues ve al cerebro como generador de distintas formas de aprendizaje a través de: el
conocimiento, la inteligencia, la creatividad, la memoria o actividad de pensamiento.
IX. RECOMENDACIONES
1. Es necesario que todo docente conozca los avances de la ciencia cognitiva ya que esta se
desarrolla y se desarrollara no solo para estudiar lo que la mente ha ido conformando en
forma de disciplinas de interpretación del entorno y del si mismo, sino también pasa a
observar como se forma y conforma los sistemas de información.
2. Los maestros del siglo XXI deben brindar una adecuada atención a la neurofisiología del
aprendizaje pues ella hará de los maestros verdaderos especialistas en el arte de aprender y
enseñar. Porque los alcances de esta joven ciencia en el desarrollo de las habilidades del
pensamiento son en verdad ilimitadas.
X. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
(1) NORMAN, D.A. (1986). Perspectivas de la Ciencia Cognitiva. Paidós.
Barcelona.
(2) KLINGLER, C., y VADILLO, G. (2000) Psicología Cognitiva, Estrategias en la
practica docente, Mc Graw Hill, , Mexico, p. 58
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(4) VARELA, F. (2001) Las ciencias cognitivas. Revista Chilena de Neuro-
psiquiatría. Chile. P. 286
(5) HARDY L, T., JACKSON H., R (2000) Aprendizaje y Cognición, Editorial
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(6) RUMELHART, D.E., HINTON, G.E., & WILLIAMS,R.J. (1986). Propagación
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(8) GONZALES M., Viviana, y otros. (2002). Psicología para educadores. Editorial
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(9) RUBINSTEIN, S.L. (1964), El desarrollo de la psicología. Principios y métodos.
Editora del Consejo Nacional de Universidades, Cuba.
(10) PIZANO, Guillermina (2003) Psicología del Aprendizaje. Universidad
Nacional Mayor de San Marcos. Perú.
(11) MARZANO, Robert J. (1992) Dimensiones del aprendizaje. Asociación
para la supervisión y desarrollo del currículo. EE.UU.
(12) CASTELLANOS, Doris (2001) Psicología. Editorial Pueblo y Educación. Cuba.
(13) Universidad Nacional de Educación Enrique Guzmán y Valle (2002).
Neurociencias. Tomo 2. Perú.
XI. BIBLIOGRAFÍA
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LA COGNICIÓN EN EL ESTUDIO DE LA FIABILIDAD HUMANA. Departament de
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