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Dr. Atsusi "2c" Hirumi, Taller en la UdeG 13 de marzo de 2017 atsusi.hirumi@ucf.edu

• Neurociencia, aprendizaje y Diseño instruccional

Parte I: Básicos del Cerebro

1. ¿Qué sabemos sobre el cerebro humano y cómo aprenden las

personas?

2. ¿Cómo debería nuestro conocimiento influenciar nuestro aprendizaje y diseño instruccional?

3. ¿Por qué deberíamos de estudiar el aprendizaje humano desde una perspectiva neurobiológica?

¿Cuál es la diferencia entre...

Información y Capacitación?

Información Audios, vídeos, textos y/o gráficos diseñados para comunicar el mensaje del emisor al receptor

Capacitación Secuencia de eventos y actividades diseñados para facilitar el aprendizaje

¿Cuál es la diferencia entre...

Diseño basado en el oficio

y Diseño ATERRIZADO?

Diseño basado en el oficio Secuencia de eventos basados en mejores prácticas, opiniones, moda, política, etc.

Diseño Fundamentado Secuencia de eventos basados en la experiencia, la investigación y la teoría.

Diseño Aterrizado

"implementación sistemática de

de procesos y procedimientos basados en el establecimiento de teorías e investigación en el aprendizaje humano."

(Hannafin, Hannafin, Land y Oliver, 1997, p.102)

Diseño Aterrizado

Condiciones

• Basado en marcos teóricos defendibles

• Consistente con hallazgos en la investigación

• Generalizables más allá de condiciones únicas

• Validados con implementaciones sucesivas.

• Rastreable (sistemático), basado en resultados

deseados

Diseño Aterrizado

Valor/importancia

• Alinea la teoría, la investigación y la práctica

• Explica y predice resultados

• Generalización fuera de las condiciones únicas

• Establece una base teórica y empírica para el

diseño y la toma de decisiones

• Facilita el estudio sistemático y la mejora

continua en el contexto

Todos los diseñadores

y los maestros

tienen una teoría

¿Qué tan explícita y aterrizada es la suya?

2009 Beer Cognición Social

2005 Caine/Caine Aprendizaje natural

1998 Wegner Comunidades de Práctica

1993 Gardner Inteligencia Múltiple

1989 Brown/Collins/Duguid Cogn.

Situada

1982 Norman Teoría de los Esquemas

1978 Vygotsky Desarrollo Social

1974 Gagne Condiciones de Aprendizaje

1968 Atkinson/Shiffrin CIP

1963 Piaget Psicología del desarrollo

1938 Skinner Condicionamiento

operante

1929 Piaget Epistemología genética

1913 Watson Conductismo

1903 Thorndike Conexionismo

1889 Pavlov Condicionamiento clásico

Teorí

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Info

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Primer Acto: ¿Cuál es tu teoría?

Por qué estudiar el aprendizaje humano

desde una perspectiva neurobiológica?

Los ingenieros y los arquitectos correlacionan los cambios estructurales con los

cambios funcionales para diseñar y predecir

¿Cómo los psicólogos cognitivos y del comportamiento miden los cambios estructurales?

Tecnología de

Neuroimágenes

Obtención

de

imágene

s del

tensor

de

difusión

Imágenes

mediante

resonancia

magnética

Imágenes en

infrarrojo

cercano (fNIR)

Magnetoencefalografía

Reconocimiento facial

Movimiento ocular

Conductancia de la piel

Ritmo cardíaco

Presión arterial

Ondas cerebrales

Actividad muscular

Hormonas (p. ej.

cortisol))

Mediciones Fisiológicas

Por qué estudiar el aprendizaje humano

desde una perspectiva neurobiológica?

Mide la estructura

Correlaciona funciones Predice/Explica

Correlación de las medidas fisiológicas con construcciones

psicológicos

1 = 1

Resolución espacial vs. Temporal

(Fairclough, 2009)

Dos desafíos fundamentales

2009 Beer Cognición Social

2005 Caine/Caine Aprendizaje natural

1998 Wegner Comunidades de Práctica

1993 Gardner Inteligencia Múltiple

1989 Brown/Collins/Duguid Cogn.

Situada

1982 Norman Teoría de los Esquemas

1978 Vygotsky Desarrollo Social

1974 Gagne Condiciones de Aprendizaje

1968 Atkinson/Shiffrin CIP

1963 Piaget Psicología del desarrollo

1938 Skinner Condicionamiento

operante

1929 Piaget Epistemología genética

1913 Watson Conductismo

1903 Thorndike Conexionismo

1889 Pavlov Condicionamiento clásico

Teorí

as d

el apre

ndiz

aje

C

OG

Info

Pro

1

970

-19

90

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Tabla 1. Teorías neurobiológicas del aprendizaje humano

Reglas cerebrales

(Medina, 2014)

1. Supervivencia El cerebro humano

evolucionó

2. Ejercicio: Incrementa el poder cerebral

3. Sueño: Duerme bien, piensa bien

4. Estrés: El estrés inhibe el aprendizaje

5. Conexiones: Cada cerebro está conectado

de forma distinta

6. Atención: Evitar cosas aburridas

7. Memoria: Repetir para recordar

8. Integración sensorial:

Estimula los sentidos

9. Visión: Visión triunfa sobre todos

los sentidos

10. Música: Escuchar incrementa la

cognición

11. Género: Los cerebros de los hombres y

de las mujeres son distintos

12. Exploración: Somos exploradores

naturales

Aprendizaje basado en el cerebro

(Jensen, 2005)

1. Memorias maleables

2. La experiencia inconsciente opera en comportamientos automatizados

3. Recompensas y adicciones

4. Limitaciones atencionales

5. El cerebro busca y crea el entendimiento

6. Bosquejos simples/aprendizaje de la información esencial

7. Limitaciones en las aportaciones

8. La percepción influye en nuestra experiencia

9. Plasticidad Neural / maleabilidad

10. Dependencias del estado físico-emocional

Principios del Aprendizaje Natural (Caine,

Caine, McClintic & Kilmek, 2005)

1. Estado de alerta relajado

a. Los desafíos fortalecen, las amenazas inhiben

b. Cerebro/mente social

c. Búsqueda innata del sentido

d. Emociones críticas

2. Inmersión orquestada

a. Procesos, en partes y como un todo

b. Involucra a la fisiología

c. Significado a través de patrones

d. El aprendizaje es evolutivo

3. Procesamiento activo

a. Declarativo y de procedimiento

b. Atención enfocada y percepción periférica

c. Consciente e inconsciente

d. Cada cerebro está organizado de forma única

Dimensiones del aprendizaje externo

Entrada Sensorial

Percepción Corticales primarias Tálamo

Emociones Amígdala

Hipotálamo Corteza

cingulada

Experiencia Hipocampo

Lóbulo lateral Lóbulo parietal

Imaginación Neocórtex Neuronas

espejo

Reflexión Córtex

prefrontal cerebelo

Expresión (creatividad, habilidades, conocimiento, actitudes, comportamientos) córtex motor somatosensorial

1. ¿Qué sabemos sobre el cerebro humano y como aprenden las

personas?

Neuro anatomía 101

Lóbulo parietal

Lóbulo frontal

Lóbulo occipital

Lóbulo temporal

Cerebelo

Tronco cerebral

3D Brain App https://www.dnalc.org/ resources/3dbrain.html

V. Cognitivo - Comprensión de los mecanismos neurológicos asociados con altos niveles de actividad mental (auto-conciencia, imágenes mentales, aprendizaje, resolución de problemas).

IV. de Comportamiento - Como funcionan los sistemas neurales para producir

comportamientos integrados (conducir, pegarle a una pelota de golf).

III. Sistemas -Como funciona las redes neuronales para realizar

funciones específicas (ver, escuchar, moverse, tomar decisiones).

II. Celular – Cómo funcionan las moléculas para darle a las neuronas

sus propiedades especiales.

I.Molecular – Estudio de las moléculas (neurotransmisores,

membranas, orgánulos) que componen la materia cerebral.

Niveles de Análisis

Aprendizaje a nivel celular

Niveles de Análisis

¿Qué incrementa el número

y la fuerza de las conexiones sinápticas?

Acto II: Seleccionar y caracterizar una

unidad instruccional

• Caine, R. N., & Caine, J. (1997). Education on the Edge of

Possibility. Alexandria,VA: Asociación para la Supervisión y Desarrollo Curricular.

• Caine, R. N., Canine, J., McClintic, C. & Klimek, K. (2005). 12 Brain/Mind Learning Principles in Action: The fieldbook for making connections, teaching, and the human brain. Thousand Oaks, CA: Corwin Press.

• Fairclough, S. H. (2009). Fundamentals of psychological computing. Interacting with Computers. 21(1), 133-145.

• Hirumi, A. y Atkinson, T. (2011). Aplicación de neurociencia: ¿Qué nos dice

nuestro cerebro sobre el rendimiento y el aprendizaje humano? Invitado para participar en el simposio del Día de la aplicación de la investigación en la Conferencia Anual sobre la Mejora al Desempeño por parte de la Sociedad Internacional para la Mejora en el Desempeño, Orlando, FL, Abr. 10

• Jensen, E. (2005). Teaching with the brain in mind. Alexandria,VA: Asociación para la Supervisión y Desarrollo Curricular.

• Medina, J. (2014). Brain rules: 12 principles for surviving and thriving at work, home, and school. Seattle, WA: Pear Press.

Referencias