Metacognición

1. Actividades para la promoción de la Metacognición en la enseñanza de las ciencias Taller 2 Santiago Sandi-Urena IV Escuela Internacional MADEMS - UNAM México, D.F. 6-7 de diciembre, 2010

2. (1) Inventario de Actividades Metacognitivas, MCAi (20 min)

3. Taller 1 – Actividad 1: errores comúnes que los y las estudiantes comenten cuando resuelven problemas Errores identificados por los participantes en el primer lugar de sus listas: No hay comprensión del problema (Análisis, identificación variables). No comprenden por completo y no lo leen bien. No discriminan la información relevante. No leen las intrucciones ni aclaran dudas 2. No leen con cuidado el planteamiento. No leen las instrucciones. No leer adecuadamente las instrucciones. Actúan impulsivamente.

4. Taller 1 – Actividad 1: errores comúnes que los y las estudiantes comenten cuando resuelven problemas Otros errores: Respuesta-resultado debe ser coherente bajo supuestos teóricos No evalúan su respuesta para ver si corresponde al problema No analizan la respuesta para saber si es lógica o coherente Aplican un algoritmo sin analizar si es adecuado No hay revisión ni auto-evaluación/evaluación Comentarios y solucion de los problemas Uso de esta actividad (intervencion) con estudiantes

5. (1) Introducción: discusión de resultados del Inventario de Actividades Metacognitivas, MCAi (20 min) (2) Actividad iniciadora: desplazamiento del agua Entrenamiento de ‘maestros’. Grupos X, Y y Z (seis grupos de tres ‘estudiantes’ y un ‘maestro’ ) Instrucción en grupos por cada ‘maestro’. Prueba individual. Re-agrupamiento en grupos pequeños, cada nuevo grupo con miembros de X, Y y Z. Discusión y reflexión.

6. GRUPO X A B CASO 1 Cuando ambos objetos son más densos que el agua (se hunden) el de mayor volumen desplaza más agua CASO 2 Cuando ambos objetos son menos densos que el agua (flotan) el de mayor masa (peso) desplaza más agua. A B

7. GRUPO Y Los objetos A y B son menos densos que el agua (flotan). Ambos tienen el mismo volumen pero la masa (peso) de A es mayor que la masa (peso) de B. A B ¿Cuál desplazará más agua cuando se adicionan en los recipientes? Use el diagrama a la derecha para mostrar como se verían los objetos y el nivel del líquido cuando son puestos en el agua. Explique como llegó a su conclusión. A B

8. GRUPO Z Los objetos A y B son menos densos que el agua (flotan). Ambos tienen el mismo volumen pero la masa (peso) de A es mayor que la masa (peso) de B. A B ¿Cuál desplazará más agua cuando se adicionan en los recipientes? Use el diagrama a la derecha para mostrar como se verían los objetos y el nivel del líquido cuando son puestos en el agua. Explique como llegó a su conclusión. Otro grupo de participantes predijo que ambos objetos desplazarían el mismo volumen de agua. A B ¿Por qué cree que llegaron a esa conclusión? Explique.

9. GRUPO ZZ Los objetos A y B son más densos que el agua (se hunden). La masa (peso) de A es mayor que la masa (peso) de B. El volumen de A es menor que el volumen de B. A B ¿Cuál desplazará más agua cuando se adicionan en los recipientes? Use el diagrama a la derecha para mostrar como se verían los objetos y el nivel del líquido cuando son puestos en el agua. Explique como llegó a su conclusión. A B

10. PRUEBA INDIVIDUAL En cada caso ¿cuál objeto desplazará un mayor volumen de agua A o B? CASO 1 Ambos objetos son menos densos que el agua A B volumen A = volumen B masa (peso) A > masa (peso)B CASO2 Ambos objetos son más densos que el agua volumen A < volumen B A B masa (peso) A > masa (peso)B

11. (3) La metacognición como característica profesional de las maestras y los maestros. (4) Auto-explicaciones como promotor del aprendizaje (5) Ejercicios, problemas y resolución de problemas (6) Propuestas de actividades prácticas para el desarrollo de la metacognición (7) Discusión en grupo y conclusión

12. Metacognición ¿Cómo se relaciona la metacognición a la enseñanza? ¿Pueden los y las maestras aprender a ser consistentemente metacognitivos en su práctica profesional?

13. Metacognición y enseñanza “Una vez supe calcular un cosecante. Hoy ni siquiera me recuerdo que es! Una vez supe lo que era un halógeno. Esos días, también, se han ido hace mucho tiempo.” Robert J. Steinberg, En prefacio del Manual de Metacognición en la Educación

14. Metacognición y enseñanza “Este libro es tan bueno, tan bueno que por eso es malo!” “Los contenidos no son importantes. Son solo los soportes de los procesos.” S. Sandi-Urena Comunicación personal

15. Metacognición y enseñanza ¿Qué hace a un maestro o maestra metacognitivo? ¿Cómo se puede identificar a un maestro o maestra metacognitivo?

16. Metacognición y enseñanza ¿Cómo se aplica la idea de la metacognición a los y las maestras? Aprender y afinar nuevos contenidos, procedimientos, estrategias, hábitos mentales Saquen sus teléfonos. Abran la aplicación de Historia de EEUU y vayan a la página sobre George Washington.

17. Metacognición y enseñanza “Aunque los hallagos de la investigacion apoyan la importancia del uso de los procesos autoregulativos en los estudiantes, pocos maestros preparan efectivamente a los estudiantes para aprender por si mismos. A los estudiantes raramente se les dan escogencias sobre sus tareas academicas, metodos para ejecutar asignaciones complejas o companeros de estudio. Pocos maestros apoyan a los estudiantes para que establezcan sus objetivos especificos…” (Zimmerman, 2002) Zimmerman (2002) Becoming a Self-Regulated Learner: An Overview. Theory into Practice, 41(2), 64-70

18. Metacognición y enseñanza “El entrenamiento estrategico puede parecer exitoso, pero si nada se ha hecho para influenciar el meta-nivel, el nuevo comportamiento desaparecera rapidamente una vez que el context instruccional se remueva y los individuos re-asuman su propia administracion de comportamiento a meta-nivel” (Kuhn, 2000) Kuhn, D. (2000) Metacognitive Development. Current Directions in Psychological Science, 9, 178

19. Metacognición y enseñanza: problemas (1) Varios nombres para la misma idea (auto-regulación, Zimmerman, 2000; Zimmerman & Schunk, 2001; reflexión, Baker, 2002; etc.) Auto-regulación es “autonomía y control por parte del individuo quien monitorea, dirije y regula las acciones hacia objetivos de acceso de información, aumentar la experiencia y auto-mejoramiento”. (Paris & Paris, 2001)

20. Metacognición y enseñanza: problemas (2) Problemas situacionales para describir el uso de la metacognición durante la enseñanza (a) Complejidad del ambiente de aprendizaje y necesidad de manejo eficiente de personas y tiempos. La rutina como fuente de eficiencia y “productividad”. La metacognición como herramienta en situaciones anómalas. (b) Circumstancial en función del nivel del maestro. En respuesta a la complejidad del ambiente, maestros tienden a simplificar y automatizar (hacer rutinas). (c) Variables del contexto. McDonalización de la educación (Pearson, 2007), se promueve el énfasis procedimental poco adaptativo para entrenar a estudiantes para pruebas. Interpretación e implementación de regulaciones.

21. Metacognición y enseñanza: problemas (3) Problemas metodológicos para accesar lo que piensan los maestros Dificultad para accesar pensamiento y luego documentarlo Recuerdo estimulado Auto-reportes Típicamente insatisfactorias Entrevistas

22. Metacognición y enseñanza: problemas “Mientras los maestros frecuentemente reportan que el desarrollo profesional diseñado para ayudarles a actuar más conciente o metacognitivamente les provocó pensar diferente, este efecto raramente se observó en su instrucción (Tobin, 1993; Watss, Jofili, & Bezerra, 1997).

23. Acciones metacognitivas en la enseñanza ¿Entonces? Premisa: Los y las maestras eficientes actúan de manera metacognitiva! La enseñanza efectiva es “hacer lo correcto de la manera correcta en el momento correcto en respuesta a un problema presentado por personas en particular, en un lugar particular, en una ocasión particular. (Garrison, 1997, p.271) Las características del medio no dejan otra posibilidad!

24. Acciones metacognitivas en la enseñanza Los maestros con planes de instrucción sofisticados pero que “toman ventaja de momentos de aprendizaje proveyendo muchas mini-lecciones aptas en respuesta a las necesidades de las y los educandos” (Pressley, 2002) “Los mejores explicadores generaron explicaciones espontáneas a través de la lección, elaborando en respuesta al restructuramiento de la comprensión de sus estudiantes” (Duffy, Roehler, Sivan, et el. 1987, p. 364) Observaciones apoyan la premisa de que los y las maestras eficientes son metacognitivas

25. Acciones metacognitivas en la enseñanza “Cuando los maestros (primaria) implementaron tareas que representaron un auténtico reto (para los estudiantes) ellos adaptaron su instrucción en una manera más consciente/razonada que cuando implementaron tareas “cerradas” como hojas de práctica” (Parsons, 2008) Calidad metacognitiva del maestro se relaciona con el ambiente de instrucción implementado! Resultados similares con asistentes de laboratorio de química a nivel universitario en dos paradigmas diferentes de instrucción. (Sandi-Urena, Cooper, et al., 2010a; Sandi-Urena, Cooper, Gatlin, 2010b)

26. Acciones metacognitivas en la enseñanza ¿Son los maestros metacognitivos? La respuesta no es definitiva, sin embargo las “observaciones de maestros y maestras ejemplares sugieren fuertemente que las maestras y maestros eficientes regulan y controlan su pensamiento mientras enseñan”. (Duffy, G.G., Miller, S., Parsons, S., Meloth, M., 2009, p.247) Otras y otros enseñan de la misma manera en que fueron enseñados sin considerar las ventajas o desventajas de tales métodos (Hartman, H.J. 2001, p. 151) siendo asi aprendices por observación (Duffy, G. G., Miller, S., Parsons, S., Meloth, M., 2009, p.247)

27. Acciones metacognitivas en la enseñanza Reflexión en grupo pequeño: ¿qué tipo de maestra o maestro soy/quiero ser? Maestro o maestra que enseña metacognitivamente y promueve la metacognición “Aprendices por observación” enseñar basada o basado en mi experiencia como estudiante

28. Marco para análisis de metacognición de maestros(1) Conocimiento, creencias, objetivos Post-activo Pre-activo Inter-activo Preparación de lecciones Monitoreo y regulación Evaluación y revisión Práctica de instrucción (1) Artzt, A. F. & Armour-Thomas, E., 2001

29. Marco para análisis de metacognición de maestros(1) Tipos de maestros: GRUPO X (4 experimentados, un novato) Conocimiento Detallado y específico Creencias Estudiante es participante activo, maestro es facilitador Objetivos Comprensión conceptual y procedimental Solución de problemas, conceptos y procedimientos Planeamiento Tareas bien diseñadas, estimulación social e intelectual, discurso e interacción, responsabilidad en aprender Instrucción Intenso monitoreo de interacción verbal Monitoreo Juicios exactos sobre alcance de objetivos Evaluación (1) Artzt, A. F. & Armour-Thomas, E., 2001

30. Marco para análisis de metacognición de maestros(1) Tipos de maestros: GRUPO Y (4 novatos) Conocimiento Fragmentado Creencias No hay articulación de creencias fundamentales Objetivos Competencias aisladas de tareas específicas Atención a cubrir materiales y no comprensión Planeamiento Tareas mal diseñadas, no estimula discurso o interacción, tampoco responsabilidad, no involucra Instrucción Ausencia de monitoreo para percibir comprensión Monitoreo Juicios inexactos sobre alcance de objetivos y éxito en la instrucción Evaluación (1) Artzt, A. F. & Armour-Thomas, E., 2001

31. Marco para análisis de metacognición de maestros(1) Tipos de maestros: GRUPO Y (4 novatos) Contradicción ocasional entre discurso (centrado en estudiantes) y práctica (centrada en contenidos). Estrategias dominadas por el discurso del maestro (“decir es enseñar”) obstaculizan monitoreo. Falta de monitoreo sesga evaluación que se centro en los contenidos y la eficiencia del uso del tiempo. Tipos de maestros: GRUPO Z (3 experimentados, 2 novatos) Estadio intermedio (1) Artzt, A. F. & Armour-Thomas, E., 2001

32. Caracterización de las estrategias 0.31 5 0.95 0.34 2 4 0.94 3 0.99 1 0.33 Limitada estable Prolífica Alternativa estable Transicional Eficiente estable BAJA INTERMEDIA ALTA Aumento en metacognición

33. Metacognición y educación La experiencia juega un papel importante en el desempeño del maestro o la maestra, sin embargo, una metacognición más sofisticada puede ayudar a una persona novata a mejorar. Efecto compensatorio y catalizador de la metacognición

34. Metacognición ¿Cómo se relaciona la metacognición a la enseñanza? ¿Pueden los y las maestras aprender a ser consistentemente metacognitivos en su práctica profesional?

35. Modelos de desarrollo profesional Tradicional Implementación técnica ¿Cómo se relacionan éstas con la experiencia en este taller? Entrenamiento corto Figuras de autoridad Anders &.Richardson, 1991; Duffy, 2003; Shulman & Shulman, 2004.

36. Modelos de desarrollo profesional Tradicional Recetario… Planear lecciones con énfasis en solución de problemas, discusión y modelado y verbalización de estrategias de pensamiento para promover la metacognición. Factores clave para la enseñanza efectiva: objetivos, estándares, set anticipatorio, enseñanza (input, modelado, monitoreo de comprensión), práctica guiada, cierre y práctica independiente Tampoco anárquico… Planeamiento no puede basarse en teorías ímplicitas que sustituyan los modelos racionales aceptados en la academia Hart, H. J. 2001

37. Modelos de desarrollo profesional Educativo Maestros toman control, se estimula el debate, conocimiento profesional es base de nueva comprensión sobre la práctica Dinámico Meses o años, permite revisitar ideas y actualizarlas Largo plazo Basado en casos o problemas reales de la práctica, participación en comunidades de aprendizaje, colaboración innovativa Situado Anders &.Richardson, 1991; Duffy, 2003; Shulman & Shulman, 2004.

38. Auto-evaluación de instrucción en vídeo Escala 1 2 3 4 5 Debilidad Fortaleza Hart, H. J. 2001

39. Pensando en estrategias de instrucción MT: Muy típico NMT: No muy típico AT: Algo típico NA: No aplica NLS: No lo sé Hart, H. J. 2001

40. Discusión de actividad iniciadora Describir a los tres maestros y los ambientes generados por cada uno Planeamiento Objetivos Creencias Interacción Monitoreo de comprensión Evaluación

41. Discusión de actividad iniciadora Reflexionar en grupos pequeños sobre práctica personal en términos de acciones metacognitivas y de la generación de oportunidades para los y las estudiantes de actuar metacognitivamente Generar temas de discusión (preguntas, comentarios, etc.)

42. Auto-explicaciones Inferencias sobre las conexiones causales entre objetos y eventos Inferencias sobre cómo y por qué ocurren los eventos

43. Auto-explicaciones Resuelva el siguiente problema: Resuelva el problema y muestre su procedimiento: 16 16 1 1 = = 64 64 4 4 Arthur Eisenkraft, Plenary Talk, NSTA, March, 2008

44. Auto-explicaciones “Evidencia en múltiples campos demuestra asociación entre generar explicaciones para la lógica detrás de enunciados en libros de textos y el aprendizaje del material cubierto en el texto. El tipo de explicaciones más eficientes son las que construyen conexiones causales entre procedimienos y sus efectos, así como entre aspectos estructurales, funcionales y de comportamientos dentro de sistemas. (Siegler & Lin, 2009, p.89)”

45. Relevancia de la interacción social “The Mere Belief of Social Interaction Improves Learning” Okita, S.; Bailenson, J. Schwartz, D. Cognitive Science Conference, 2007 “we found that the mere belief you were interacting with another person led to superior learning in the avatar condition, especially when there was novel variability in the response type that also carried over to new inference questions. This belief also led to greater skin conductance changes early on when there was novel variability in the response type. The SCL was correlated with better learning, and the highest correlation occurred during the action of reading, possibly implying that when people take a socially-relevant action, this influences what they learn when they hear a response.”

46. Auto-explicaciones A + B + C = ____ + C Problemas “tipo C” 3 + 4 + 5 = ____ + 5 A + B + C = ____ + B Problemas “tipo B” 3 + 4 + 5 = ____ + 4 A + B + C = ____ + D Problemas “tipo D” 3 + 4 + 5 = ____ + 6 Experimento realizado con niños de tercer y cuarto grados Siegler, 2002

47. Auto-explicaciones Estrategia 1: usar los primeros dos números A + B + C = ____ + C ✔ 3 + 4 + 5 = ____ + 5 A + B + C = ____ + B ✗ 3 + 4 + 5 = ____ + 4 A + B + C = ____ + D ✗ 3 + 4 + 5 = ____ + 6

48. Auto-explicaciones Estrategia 2: ignorar el número central A + B + C = ____ + C ✗ 3 + 4 + 5 = ____ + 5 A + B + C = ____ + B ✔ 3 + 4 + 5 = ____ + 4 A + B + C = ____ + D ✗ 3 + 4 + 5 = ____ + 6

49. Auto-explicaciones Estrategia 3: sumar lado izquierdo y sustraer número a la derecha A + B + C = ____ + C 3 + 4 + 5 = ____ + 5 ✔ 12 = ____ + 5 A + B + C = ____ + B 3 + 4 + 5 = ____ + 4 ✔ 12 = ____ + 4 A + B + C = ____ + D 3 + 4 + 5 = ____ + 6 ✔ 12 = ____ + 6

50. Auto-explicaciones Pre-test: problemas tipo C, B y D Respuesta + retroalimentación Respuesta + explicación de respuesta correcta Entrenamiento: problemas tipo C Respuesta + explicaciones de respuestas correcta e incorrectas Post-test: problemas tipo C, B y D Siegler, 2002