Herramientas cognitivas para la educación: 5 ejemplos

Definición de herramientas cognitivas

Las herramientas cognitivas son tecnologías educativas que ayudan a los estudiantes a aprender. Permiten a los estudiantes pensar más profundamente sobre un tema o desempeñarse a un nivel más alto de lo que lo haríamos sin ellos.

Una herramienta cognitiva no piensa por los estudiantes, sino que proporciona estrategias y orientación para ayudar a los estudiantes a procesar la información de manera más eficiente.

Definición de herramientas cognitivas

Ahora aquí hay algunas explicaciones de la idea de "herramientas cognitivas" de académicos educativos:

• Korres (2019, pág. 7) argumenta que las herramientas cognitivas son "herramientas computacionales que pueden funcionar como socios intelectuales de los estudiantes, mientras están involucrados en actividades constructivistas/de aprendizaje por descubrimiento".
• Drew (2019, pág. 1) argumenta: “Las tecnologías educativas se convierten en herramientas cognitivas cuando no solo hacen que las tareas sean más fáciles de realizar, sino que también ayudan a los alumnos a organizar y reorganizar sus pensamientos”.
• Nesbit (2019, pág. 101) llama a las herramientas cognitivas “ayudas basadas en computadora y centradas en el alumno para la construcción del conocimiento”.

Es difícil clasificar qué es y qué no es una 'herramienta cognitiva', pero si usa las definiciones anteriores, podemos hacerlo. Entonces, usemos las definiciones anteriores para explorar algunos tipos diferentes de herramientas para ver si son o no herramientas cognitivas...

Categorías de herramientas cognitivas

Una herramienta cognitiva hará una de las siguientes dos cosas:

1. Nos ayudará a pensar las cosas con más profundidad que si no tuviéramos la herramienta; o
2. Nos ayudará a ser más inteligentes incluso después de que hayamos dejado de usarlo.

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Ejemplos de herramientas cognitivas

1. Calculadoras

Una calculadora no es necesariamente una herramienta cognitiva. Pero puede ser si lo usas bien!

A veces, una herramienta cognitiva se define por cómo lo usas, no lo que es.

Si usa una calculadora solo para resolver la pregunta por usted, no ha cumplido con nuestras definiciones importantes descritas al comienzo de este artículo. ¡No te ha ayudado a ser más inteligente!

¿Pero si usas una calculadora para ayudarte a pensar más profundamente? ¡Ahora estamos en algo!

Así es como puedes usar una calculadora para pensar más profundamente:

• Uso de una calculadora como herramienta cognitiva: Si estás haciendo álgebra compleja, puedes usar la calculadora para hacer las sumas más simples para que puedas pasar más tiempo concentrándote en las partes difíciles. La calculadora te ayudará a eliminar todas las cosas fáciles. Gracias a la calculadora, estará menos distraído y más concentrado en la tarea que tiene entre manos: aprender a resolver ese molesto rompecabezas matemático. Siempre que use la calculadora para tareas de orden inferior y se concentre personalmente en las tareas de orden superior, actuará como una herramienta cognitiva. ¡Te está ayudando a pensar!

Esta es la lección que hemos aprendido aquí:

No use calculadoras para enseñar sumas, restas y multiplicaciones. Pero utilícelo como una herramienta que lo ayude a juntar las piezas cuando resuelva un rompecabezas matemático más difícil.

2. Mapas mentales y conceptuales

Los mapas mentales y los mapas conceptuales son representaciones visuales de nuestros pensamientos. Por lo general, se ven algo como esto:

Estos mapas nos involucran dibujando líneas entre ideas para mostrar las conexiones entre ellas.

Entonces, ¿cómo son las herramientas cognitivas?

Bueno, muchas investigaciones académicas nos dicen que los mapas mentales son increíbles para ayudarte a clasificar y organizar ideas en tu cabeza. ¡Te ayudan a ver relaciones entre conceptos y visualizar las respuestas que no podríamos hacer sin los mapas en nuestras manos!

Eso es porque no podemos crear estos mapas complejos solo con nuestras cabezas. Sí, hacemos conexiones entre ideas en nuestras cabezas todo el tiempo. Pero debido a que los humanos solo pueden tener alrededor de 7 ideas en nuestra cabeza a la vez, nuestros cerebros son terribles para hacer mapas conceptuales grandes y complejos con más de unas pocas conexiones.

Mediante el uso de herramientas cognitivas para dibujar representaciones de nuestros pensamientos, podemos abrirnos camino a través de ideas complejas que no podríamos hacer simplemente en nuestras cabezas.

Aquí hay algunos excelentes sitios web gratuitos de mapas mentales y mapas conceptuales que puede usar:

Te dejaré explorarlos en tu propio tiempo...

3. Juegos de Micromundo

Los juegos de micromundo son juegos de computadora que imitan la vida real. Son mundos en los que los estudiantes digitales pueden experimentar con variables dentro del mundo para probar los resultados de sus entradas.

Lo bueno de los juegos de micromundos es que a menudo tienen reglas, como reglas básicas de física, que permiten una gran cantidad de experimentación realista. Esto permite a los alumnos 'jugar' en entornos similares a un mundo para probar escenarios y aprender relaciones entre acciones y consecuencias.

Un ejemplo de un estudio:

Los académicos en Taiwán crearon recientemente un micromundo utilizando el software de creación de juegos RPG Maker y lo probaron en estudiantes de Year 6. Hicieron un micromundo en el que los estudiantes pueden cambiar las entradas de velocidad y tiempo para probar los resultados de una 'carrera'.

Los estudiantes podían ejecutar el juego, ver si su personaje ganó la carrera y luego cambiar las entradas para volver a intentarlo.

¿Cumplía esto con nuestra definición de una herramienta cognitiva?

• ¿La herramienta ayudó a los estudiantes a pensar más profundamente?
• ¿Podría haber dejado efectos residuales en forma de mejores habilidades?

Según los autores del estudio, ¡Sí!

Realizaron un diseño cuasi-experimental con un grupo experimental y un grupo de control. A partir de la prueba, encontraron que los estudiantes del grupo que utilizó el juego habían mejorado notablemente las puntuaciones posteriores a la prueba.

Aquí, entonces, la herramienta al menos cumple con nuestro segundo requisito para una herramienta cognitiva: ¡mejor rendimiento de aprendizaje!

4. Relojes inteligentes

Los relojes inteligentes son algunas de las herramientas cognitivas más interesantes del mercado actual.

Podemos usar relojes inteligentes para ayudarnos a abrirnos camino a través de tareas cognitivamente exigentes. Si se calibran correctamente, los relojes pueden proporcionar un soporte andamiado al proporcionar indicaciones, instrucciones, preguntas y sugerencias que ayuden a los estudiantes a progresar en su aprendizaje.

Lo bueno de los relojes inteligentes es que todo este aprendizaje se puede hacer mientras los estudiantes participan en entornos auténticos del mundo real.

Un ejemplo de un estudio:

Un estudio reciente publicado en la revista Tecnología educativa y sociedad relojes usados ​​para ayudar a los estudiantes del idioma inglés a tener éxito en contextos auténticos del idioma inglés.

Los autores (Shadiev, Hwang & Liu, 2018) lograron que los estudiantes usaran sus relojes inteligentes mientras estaban "fuera de casa". Uno de los elementos más geniales que mostraban los relojes como herramientas cognitivas era este:

[Students used] la herramienta de reconocimiento de voz para hablar en inglés y recibir comentarios sobre la pronunciación. (Shadiev, Hwang y Liu, 2018, pág. 223)

Los relojes no estaban aprendiendo por los estudiantes: los estudiantes todavía tenían que hacer el hablar. Todavía habrían tenido que encontrar las palabras correctas para decir, pero tenían ese amortiguador de obtener el apoyo adicional en que bien lo dijeron.

Aquí, puede ver que los relojes inteligentes habrían sido valiosos para ayudar a los estudiantes a pensar más profundamente sobre su aprendizaje de idiomas.

¿Entonces, Cuáles fueron los resultados?

Según los autores, creen:

El uso de dispositivos portátiles, como relojes inteligentes, durante el aprendizaje de idiomas puede facilitar la práctica del idioma en contextos auténticos y, por lo tanto, fomentar los resultados del aprendizaje (Shadiev, Hwang & Liu, 2018, p. 226).

5. Aplicaciones móviles GPS

Esta es otra gran tecnología móvil que puede actuar como una herramienta cognitiva.

Las aplicaciones móviles de GPS se parecen mucho a los relojes inteligentes, pero suelen ser más potentes y tienen interfaces más dinámicas.

Los estudiantes pueden navegar por su entorno y, cuando llegan a ubicaciones en sus mapas GPS, desbloquear actividades para completar.

Nuevamente, debemos pensar si las aplicaciones realmente ayudarán a los estudiantes a aprender mejor que si no las tuvieran. Las herramientas no pueden dar las respuestas a los estudiantes, necesitan ayudar a estimular el pensamiento profundo. Recuerde, ese es nuestro umbral para llamarlo una "herramienta cognitiva".

Aquí hay otro gran estudio, también publicado en el Tecnología educativa y sociedad diario:

Los autores de este estudio (Jong, Chan, Hue & Tam, 2018) hicieron que los estudiantes navegaran a "lugares de exploración" en sus tabletas con GPS antes de pedirles que realizaran "capturas de contexto a través de dispositivos para tomar fotografías y grabar videos, encuestas, así como entrevistas grabadas en audio con los lugareños”.

Aquí hay una captura de pantalla de cómo se veía su interfaz:

(Jong et al. [2018]. Imagen reproducida bajo la licencia Creative Commons CC-BY-ND-NC 3.0 de la revista Educational Technology & Society. Haga clic aquí para ver el original).

Los autores nos muestran que la herramienta no dar respuestas de los estudiantes, pero les proporcionó 'andamios', o indicaciones, para promover el aprendizaje:

Los dispositivos digitales (p. ej., navegación por voz, captura de contexto, blogs de video) en JUEGOS […] los ayudó a realizar las subtareas de manera más eficiente y efectiva (Jong et al., 2018, p. 288).

¿Qué no es una herramienta cognitiva?

Usamos herramientas en nuestras vidas todos los días para lograr tareas. Pero no siempre son herramientas cognitivas.

Estos son algunos ejemplos de herramientas que no son herramientas cognitivas:

• Una calculadora cuando se usa para responder la suma 5 x 5;
• Google cuando se utiliza para buscar las respuestas a un cuestionario.

Estas son excelentes herramientas que mejoran nuestras vidas. Pero no se utilizan como herramientas cognitivas. ¡Ninguno de ellos está empleando necesariamente las posibilidades de la tecnología para hacernos más inteligentes!

Recuerde, debemos volver a nuestra definición de una herramienta cognitiva: una herramienta cognitiva nos ayuda a pensar más profundamente.

• El ejemplo de la calculadora: seguro, puede resolver un problema para usted. ¿Pero pensaste más? No. La calculadora lo hizo todo el pensamiento para usted en su lugar! Una herramienta cognitiva no debería impedir que pienses, ¡debería ayudarte a pensar más!
• El ejemplo de búsqueda de Google: claro, te ayudó a pasar el examen. ¡Incluso podrías haber ganado un premio por ello! ¿Pero te volviste más inteligente? ¡No! Google lo hizo todo el pensamiento para usted!

Una herramienta cognitiva no piensa por ti. piensa con tú. Llamamos a esto cognición distribuida.

¡Así que ahora es el momento de echar un vistazo a algunas herramientas cognitivas en acción!

¿Cuál es el futuro de las herramientas cognitivas?

La metáfora de las herramientas cognitivas puede enfocar con éxito la mente del maestro en el propósito de las tecnologías educativas. El punto central de tener tecnologías en el aula es que puedan ayudar a los estudiantes a aprender.

Pero a medida que las tecnologías se vuelven cada vez más complejas, ¿podemos ir más allá del aprendizaje basado en la cognición? Aquí hay algunas vías futuras para extender la metáfora de las herramientas cognitivas:

• Inteligencia artificial: Los AI ChatBots como ChatGPT se pueden usar como herramientas cognitivas si ingresa indicaciones que lo ayuden a pensar en un nivel superior sobre su trabajo.
• Herramientas sociocognitivas: ¿Cómo nos ayudan las tecnologías educativas a aprender más socialmente? ¿Qué vías existen para usar Internet para mejorar nuestra cognición a través de conexiones sociales más profundas con 'otros más informados'?
• Herramientas Emotivo-Cognitivas: ¿Cómo aprovechan las tecnologías educativas nuestros estados emocionales? ¿Podrían leer nuestras emociones y proporcionarnos apoyos andamiados para ayudarnos en los momentos en que la escuela nos deprime, desmotiva y desinfla?
• Herramientas fisio-cognitivas: ¿Pueden las tecnologías portátiles usar nuestros estados físicos para ayudarnos a aprender? En las ciencias del deporte, hemos visto esto durante décadas: usamos información biométrica para ayudarnos a aprender más sobre nuestros cuerpos y tomar decisiones más inteligentes.

¿Cómo puedo obtener más información?

El concepto de herramientas cognitivas tiene su origen en la teoría del aprendizaje social-constructivista (Think: Vygotsky). Los académicos clave de la teoría incluyen a Pea, Solomon y Jonassen. Si es un estudiante que escribe un ensayo sobre el tema, se proporciona una breve introducción académica accesible a la teoría en este artículo académico de acceso abierto sobre el Revista de Australasia de Tecnología Educativa sitio web.