Dr. Jorge Hermosillo Valadez / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Lic. Dora Elena Munich Galindo / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Estudiante de la maestría en Ciencias Cognitivas de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos
Archivo: Ciencias cognitivas

Para el avance científico y tecnológico de un país se requiere, por un lado, de un mayor número de científicos y tecnólogos que den solución a los principales problemas que les son planteados por la sociedad y, por otro, es necesario que un gran sector de la población comprenda y se involucre en las discusiones relacionadas con el impacto que pueden tener en el mundo y en la sociedad la aplicación tecnológica de las investigaciones científicas.
         El aprendizaje de conceptos formales o científicos, como por ejemplo los que se imparten en asignaturas de física o matemáticas, ha interesado a los estudiosos en ciencias educativas desde hace varias décadas. El problema es que pocos estudiantes escogen el estudio de las ciencias debido a que las perciben como materias abstractas y difíciles. Para que haya aprendizaje tiene que haber un cambio en el conocimiento y éste, denominado cambio conceptual, es el objeto de estudio en las investigaciones en Ciencias Cognitivas.
Las Ciencias Cognitivas se encuentran en la intersección de las neurociencias, la psicología cognitiva, la filosofía de la mente y la inteligencia artificial. Su carácter transdisciplinar surge de la problemática común a estas ciencias que consiste en entender la mente a través del estudio del sistema nervioso y la comprensión de los mecanismos subyacentes en procesos cognitivos como la memoria, el razonamiento, o el aprendizaje.
         Una de las preguntas que naturalmente surgen en relación al problema del aprendizaje de conceptos formales o científicos es: ¿Por qué cuesta tanto trabajo comprender y asimilar, por ejemplo, las leyes de la física? Los conocimientos no formales que tenemos las personas en dominios específicos como los fenómenos físicos, se conocen como concepciones “ingenuas” y se refieren a los conocimientos causales acerca del mundo, formados desde las primeras etapas de la vida a partir de la experiencia directa con el mundo. Para ilustrar mejor el problema, considérese un aspecto relacionado con el concepto de fuerza de la mecánica newtoniana. El concepto de fuerza en el niño se forma a partir de su interacción con el mundo: da un empujón a un carrito y éste adquiere movimiento y luego se detiene porque (piensa el niño) se le “gastó” o se le “acabó la fuerza”, esto es, considera a la fuerza como una propiedad del objeto, o el objeto como contenedor de cierta cantidad de fuerza que se gasta; esta concepción ingenua del fenómeno del movimiento puede mantenerse durante toda la vida. Sin embargo, el estudiante debe aprender el concepto de fuerza en términos de las leyes de Newton. Tiene que pasar de un modelo explicativo del mundo basado en su experiencia fenomenológica a un modelo que simule la acción puntual e instantánea de la fuerza y su transformación en diversos conceptos físicos los cuales no son directamente perceptibles.
         En la física, conceptos de la mecánica newtoniana tales como la fuerza resultan contra intuitivos y contradictorios frente a las concepciones ingenuas. Se ha encontrado que son difíciles de erradicar aún con la enseñanza y que interfieren con el aprendizaje. El principal objetivo del cambio conceptual en la enseñanza de las ciencias consiste en lograr que los estudiantes transiten de las concepciones ingenuas a la concepción científica de los fenómenos para que utilicen a esta última de manera habitual en su pensamiento.
Un aspecto de la problemática es la influencia del contexto en la percepción de los fenómenos físicos. Por ejemplo, todos hemos oído hablar del famoso experimento de Galileo en el siglo XVI, cuando deja caer dos objetos (uno mas pesado que otro) desde lo alto de la Torre de Pisa para constatar que caen al mismo tiempo (o casi). Esta historia nos es muy familiar: se trata de dejar caer dos objetos de una misma altura, cosa que vivimos a menudo en nuestra vida diaria sin tener siquiera la intención de hacerlo. Casi todos los estudiantes dirán que caen al mismo tiempo, porque lo saben de memoria. Pero ¿qué hay de dos esferas, una más pesada que otra, que se hacen rodar a la misma velocidad sobre una mesa hacia el borde? Cuándo caen, ¿las dos llegarán a la misma o a una diferente distancia de las patas de la mesa? ¿Pueden los estudiantes pensar que el problema físico apela a la misma ley o les resulta más difícil imaginar lo que sucedería en este caso, simplemente porque el contexto es distinto? No nos ocurre muy seguido hacer rodar un par de objetos sobre una mesa con la intención de que caigan y observar dónde caen; sin embargo el conocimiento, en principio, es productivo y deberían poder aplicar lo aprendido en clase. Pero en este caso no es así, el cambio de contexto de la situación hace que las concepciones ingenuas hagan su aparición e intervengan en el razonamiento del estudiante, a pesar de que reciten de memoria las Leyes de Newton y que hayan resuelto muchos problemas.  Los estudiantes indicarán que la esfera más pesada caerá más cerca de las patas de la mesa.
          Para entender el cambio conceptual es necesario investigar la estructura de las concepciones ingenuas y los procesos que operan sobre ellas. En las teorías clásicas acerca del sistema conceptual, el conocimiento, está conformado por representaciones abstractas en una red de símbolos lógicos formales. Sin embargo, la manera de conceptualizar de las personas en la vida diaria no corresponde con esta visión. El contexto social y físico de la situación, el estado interno de la persona, sus motivos e intereses juegan un papel preponderante. El mundo, está gobernado por principios físicos y posee una diversidad de ambientes naturales con la que el individuo interacciona. La corporización de las representaciones es el resultado del filtrado de propiedades que realizan los sistemas motores y sensoriales; pero estas propiedades están estructuradas y moldeadas por principios físicos del mundo, esto es: cimentadas en el mundo.
         Así, en la cognición cimentada, corporizada y situada, se sitúa al individuo en el mundo en el que vive e interacciona mediante su cuerpo, con su sistema cognitivo en el que conoce, aprende y socializa desde su propia perspectiva. Esto constituye un nuevo enfoque teórico que permite dar cuenta del carácter dinámico, productivo y flexible de nuestro sistema conceptual y que posibilita la investigación de nuevas formas de enseñar y aprender las ciencias, de analizar las estructuras conceptuales de los alumnos, de entender por qué “la mente se resiste” a integrar los conceptos más básicos de la física que aparentemente son sencillos, pero que ni el desarrollo cognitivo con el paso de los años, ni el paso por la instrucción formal hacen que se integren fácilmente a su base conceptual. El marco teórico de la cognición cimentada, corporizada y situada parece ser un buen punto de partida.


Semblanza


Jorge Hermosillo Valadez, es egresado del Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, campus Monterrey, donde obtuvo el título de Ingeniero en Electrónica y Comunicaciones en 1990. En 1994 obtuvo una maestría en Diseño y Aplicación de Instrumentos de la Universidad de Manchester (UMIST) y en 2003 se doctoró en Robótica en el Instituto Politécnico Nacional de Grenoble (INPG). De Septiembre 2008 a Diciembre 2009 colaboró en el Consejo de Ciencia y Tecnología del Estado de Morelos, como director del Centro Morelense de Innovación y Transferencia Tecnológica (CemiTT). De 1991 a 1998 fue investigador en el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE).
Es profesor investigador de tiempo completo, colaborando en el Cuerpo Académico Sistemas Inteligentes de Percepción del Departamento de Computación en la Facultad de Ciencias de la UAEM. Sus áreas de interés e investigación están centradas en los Sistemas Cognitivos, su modelación computacional y su aplicación en el contexto industrial o social.


Semblanza


 Dora Elena Munch Galindo es licenciada en Física por la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México. Actualmente es estudiante de la Maestría en Ciencias Cognitivas de la Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Sus áreas de interés son el aprendizaje de la ciencia, la psicología cognitiva y la inteligencia artificial.