Entrevista: los aportes de la neuroeducación en matemática

La pregunta que todo el mundo se hace, ¿uno nace con habilidades para la matemática y otros no?

Claramente todos los seres humanos y hasta muchas especies nacen con habilidades en matemáticas, por lo menos con un sentido numérico. Hauser & Carey, (2003) han evidenciado que simios sin entrenamiento siempre escogen el bulto donde hay más comida. Considerando el ser humano, (McCrink & Wynn, 2004, 2007)  han mostrado que bebes de 9 y 6 meses miran durante mucho más tiempo cuando se les presentan un evento matemático imposible: ponen 5 elementos detrás de una cortina, agregan 5 elementos y cuando quitan solo hay 5 elementos, los bebes reaccionan diferentemente si ven el evento lógico con 10 elementos que el evento imposible con 5 elementos (siempre lo miran durante más tiempo).

Así que todos nacemos con un sentido numérico, ahora el desarrollo de las habilidades matemáticas para el futuro de los niños depende mucho del contexto social: familiar, educativo, sociedad. Evidentemente puede haber factores biológicos que pueden influir pero muchas veces el ambiente y el contexto puede hacer que jóvenes y adultos sienten que no son capaces o que la matemática no es para ellos

¿Que sabemos en la neurociencia que puede aportar a la enseñanza de la matemática?

Siendo la neurociencia educacional una disciplina emergente, hay todavía mucho que investigar, y el tema de la matemática no es la excepción, sin embargo, existe un cuerpo de investigación consecuente que puede dar algunas pautas para mejorar la educación. Ya evocamos el sentido numérico innato, estas intuiciones que tienen los niños con numerosidad debe ser tomada como fundamento de la enseñanza. Mirando dentro del cerebro sabemos ahora con relativa precisión con la ayuda de tecnología de imagen cerebral que el Surco IntraParietal (IPS) (figura 1) siempre se activa cuando aparece un número, y la activación del IPS es proporcional a la dificultad de la actividad matemática que se está pidiendo (Dehaene, Piazza, Pinel, & Cohen, 2003). Además, observando los patrones de activación de esta parte del cerebro podemos decodificar al 70% de precisión el numero al cual una persona dentro del IRM está pensando (Eger et al., 2009).

Figura 1: en rojo el Intraparietal Surco (IPS)

Estos conocimientos hacen que tenemos más bases sobre lo que sucede cuando hacemos tareas matemáticas, conocer lo mejor ayuda en mirar diferentemente esta actividad. Obviamente es solo un anticipo de todo lo que se conoce y que puede llegar a tener un impacto en la educación ahora muchos grupos de investigadores están siguiendo estudiando y experimentando para responder a muchas problemática de la enseñanza de la matemática.

¿Que esperamos a futuro del dialogo entre neurociencia, educación y matemática?

Esta pregunta evoca finalmente las posibilidades investigativas que pueden responder a problemáticas de los procesos de enseñanza aprendizaje. En esto, la neurociencia educacional siendo emergente todavía estamos lejos de comprender el cerebro al 100%. Un puntos de interés, que están en este momento en la mira de muchos investigadores del mundo buscan responder al problema de la ansiedad de la matemática (Nyroos, Jonsson, Korhonen, & Eklöf, 2015), investigando por qué se está generando hasta en los jóvenes y niños, y como se podría evitar o mejorar. De la misma manera se está tratando de explicar la aversión por la matemática, ¿Por qué a mucha gente no le gusta hablar de matemática? (Campbell, 2006) antes, vimos que la matemática es parte integrante y casi innata dentro de nuestro cerebro, así que se necesita entender porque el ser humano llega a pasar de lo inherente al obstáculo.

Bueno existe muchos otros problemas en la enseñanza de la matemática a los cuales se debe, se está, o se va a investigar: por ejemplo, pensar en la pertinencia de enseñar un tema a cierta edad u otra, pensar en los métodos que tienen más impacto en la enseñanza de la matemática u inclusive otra materia, también se puede pensar en mejorar la detección temprana de dificultades en matemáticas como la discalculia para poder remediarlo igualmente temprano. Finalmente, cualquier pregunta que se pueden o se podrán hacer los profesores, los directivos, los padres, hasta los mismos estudiante en relación a la educación, el aprendizaje y la enseñanza en cualquier momento puede dar lugar a una investigación en neurociencia educacional. La matemática es un tema particular de esa conversación mucho más grande que ofrece la neuroeducación.

¿Por qué y para qué los profesores y actores de la educación deben de saber de esto?

Muchas veces saber el “¿Por qué?” o el “¿para qué?” está relativamente ausente en el mundo de la educación, o sino ¿Quién puede explicar a qué sirven los complejos? Muchos pasaron de alto o nunca se les contaron que los complejos, a diferencia del nombre que tienen, facilitan los cálculos vectoriales porque permite hacer los cálculos linealmente; en programación, para hacer un algoritmo es mucho más fácil hacerlo linealmente que considerando un cálculo vectorial en 2D, solo se calcula. Así que para responder a la cuestión del “¿Por Qué?” diría en término general que la neurociencia estudia el órgano esencial al aprendizaje, y a la enseñanza. Entenderlo mejor, puede llevar al profesor entender el fundamento de estos procesos, y de esta manera apropiarse con base a lo que está haciendo día tras día y entender los efectos neuroanatómico y biológicos de un método o una práctica pedagógica.

Agregando a esta posibilidad argumentativa que ofrece la neurociencia a la educación, ofrece también la posibilidad de entrar en un mundo investigativo siguiendo los aspectos descubiertos por neurocientíficos y las necesidades de la educación. En esta ciencia emergente, una crítica observable por parte de los profesores es que las investigaciones y los experimentos de los neurocientíficos están siempre en contexto de laboratorio difícil de reproducir en el salón de clase. Pero, repito, es emergente, este dialogo entre neurociencia y educación empieza a penas, por eso, si nosotros profesores aprendemos de este mundo, podemos agregar a este dialogo y fortalecerlo con el contexto real de la educación.

¿En la práctica pedagógica, que podríamos hacer para mejorar la enseñanza y el aprendizaje de la matemática?

Desde la neurociencia educacional podemos decir no hay una receta empírica de lo que hay que hacer y funcionara siempre, sabemos que todos tenemos un cerebro diferente con necesidades e intereses diferentes. Sin embargo conocimiento en neurociencia ya puede dar algunas pautas para mejorar este aprendizaje. Solo voy a dar 2 ejemplos: el primero se ha demostrado que utilizar los dedos para contar incrementa la activación del (IPS)(Kaufmann et al., 2008) recuerdan la parte que siempre se activa con cualquier actividad matemática. Sabemos también que el entrenamiento a contar con dedos mejora la velocidad para contar (Gracia-Bafalluy & Noël, 2008) así que la primera pauta iría preguntando ¿Por qué seguimos obligando los niños a no utilizar los dedos para hacer cálculos?

Mi segundo ejemplo tiene que ver con el automatismo, al principio cuando se empieza a hacer multiplicaciones complejas la memoria de trabajo está involucrado (corteza prefrontal, figura 2), mientras más se practican multiplicaciones, el proceso automática (parietal donde también está el IPS, figura 2) se active más y la memoria de trabajo menos (Delazer et al., 2003) así que aprender de memoria las tablas puede favorecer el automatismo y facilitar el cálculo, siempre y cuando el niño le pone sentido. Para darle más sentido a las tablas de multiplicaciones se puede usar estrategias para construir las: la tabla de 10 es 2 veces la de 5. Y hay muchos otros ejemplos conocidos y en construcción.

Figura 2: Lóbulos del cerebro y corteza prefrontal

Referencias Bibliográficas

- Campbell, S. R. (2006). Defining mathematics educational neuroscience. In Proceedings of the 28th Annual Meeting of the North American Chapter of the International Group for Psychology in Mathematics Education (PMENA) (Vol. 2, pp. 442–449).

- Dehaene, S., Piazza, M., Pinel, P., & Cohen, L. (2003). Three Parietal Circuits for Number Processing. Cognitive Neuropsychology, 20(3-6), 487–506.

- Delazer, M., Domahs, F., Bartha, L., Brenneis, C., Lochy, A., Trieb, T., & Benke, T. (2003). Learning complex arithmetic - an fMRI study. Cognitive Brain Research, 18(1), 76–88.

- Eger, E., Michel, V., Thirion, B., Amadon, A., Dehaene, S., & Kleinschmidt, A. (2009). Deciphering Cortical Number Coding from Human Brain Activity Patterns. Current Biology, 19(19), 1608–1615.

- Gracia-Bafalluy, M., & Noël, M.-P. (2008). Does finger training increase young children’s numerical performance? Cortex, 44(4), 368–375.

- Hauser, M. D., & Carey, S. (2003). Spontaneous representations of small numbers of objects by rhesus macaques: Examinations of content and format. Cognitive Psychology, 47(4), 367–401.

- Kaufmann, L., Vogel, S. E., Wood, G., Kremser, C., Schocke, M., Zimmerhackl, L.-B., & Koten, J. W. (2008). A developmental fMRI study of nonsymbolic numerical and spatial processing. Cortex, 44(4), 376–385.

- McCrink, K., & Wynn, K. (2004). Large-Number Addition and Subtraction by 9-Month-Old Infants. Psychological Science, 15(11), 776–781.

- McCrink, K., & Wynn, K. (2007). Ratio Abstraction by 6-Month-Old Infants. Psychological Science, 18(8), 740–745.

- Nyroos, M., Jonsson, B., Korhonen, J., & Eklöf, H. (2015). Children’s mathematical achievement and how it relates to working memory, test anxiety and self-regulation: A person-centred approach. Education Inquiry, 6(1).