Lo que revelan los escáneres cerebrales sobre el aprendizaje de las matemáticas
Un nuevo estudio de la Universidad de Virginia examinará los datos del cerebro de los estudiantes de primaria para explorar cómo los sistemas de memoria apoyan el aprendizaje de las matemáticas.
04 de mayo de 2021 Laura Hoxworth, lh4na@virginia.edu
Cuando estás resolviendo un problema matemático desafiante, sabes que tu
cerebro está trabajando duro. Pero, ¿qué está pasando exactamente
ahí? A pesar de décadas de investigación sobre la enseñanza y el
aprendizaje de las matemáticas, todavía hay mucho que aprender sobre cómo las
funciones específicas del cerebro están vinculadas a las habilidades
matemáticas.
Un nuevo estudio de la Universidad de Virginia tiene como objetivo
desbloquear ese conocimiento. Financiado por una subvención de $ 3
millones del Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano, el
estudio de cinco años examinará datos cerebrales de estudiantes de primaria
para explorar cómo los sistemas de memoria apoyan el aprendizaje de las
matemáticas.
Tanya Evans, quien se unió a la facultad de la Escuela de Educación y
Desarrollo Humano de la UVA en 2018, dirigirá el estudio
en colaboración con Ian Lyons en la Universidad de Georgetown. En el campo
interdisciplinario relativamente nuevo de la neurociencia educativa, Evans
estudia los datos del cerebro para comprender los bloques de construcción
fundamentales de cómo aprenden los niños.
“Algunos de nuestros trabajos anteriores apuntan a la evidencia del
comportamiento de los sistemas de memoria que respaldan las habilidades
matemáticas, por lo que esta fue una forma de extender eso al dominio del
cerebro y comprender el mecanismo por el cual eso ocurre”, dijo.
¿Por qué estudiar habilidades matemáticas en particular? A pesar de la abundancia de investigaciones sobre cómo la memoria afecta importantes habilidades de aprendizaje temprano como el lenguaje y la lectura, dijo Evans, los sistemas de memoria fundamentales que sustentan el aprendizaje de las matemáticas no se comprenden bien.
Evans es parte del Instituto de Salud de Investigación Traslacional
integrado de Virginia, o iTHRIV, una colaboración multiinstitucional que
facilita la investigación relacionada con la salud en Virginia. La
organización, donde Evans ocupa un puesto como académico, se enfoca en conectar
a los investigadores con los recursos que necesitan para satisfacer las
necesidades de la comunidad a través de la investigación interdisciplinaria y
basada en equipos. Este trabajo también es apoyado a través de la
iniciativa Apoyando la Investigación Transformativa del Autismo en UVA. Los
mentores de Evans como becario de iTHRIV son Kevin Pelphrey, profesor de
neurología de la Harrison-Wood Jefferson Scholars Foundation, y Steve Boker,
profesor de psicología cuantitativa, ambos de UVA.
"UVA es extremadamente colaborativo", dijo Evans. “El
campo en el que trabajo es increíblemente interdisciplinario, por lo que es
importante tener un entorno de apoyo que se preste a esa colaboración y abra
líneas entre las escuelas. Es bastante fácil para la administración y la
burocracia interponerse en el camino de la ciencia colaborativa, pero la UVA
hace un gran trabajo al romper esos límites ".
El estudio se centrará en dos sistemas de memoria clave: memoria
declarativa o recordar hechos, datos y eventos; y memoria de
procedimiento, un tipo de memoria a largo plazo relacionada con la realización
de tareas o habilidades, como andar en bicicleta o atarse los zapatos.
Los investigadores planean recopilar datos cerebrales escaneando los
cerebros de los niños con máquinas de imágenes por resonancia magnética o MRI,
mientras los niños completan tareas aritméticas y tareas de memoria declarativa
y de procedimiento.
El estudio longitudinal inscribirá a dos grupos de niños de primero a
quinto grado. Ambos grupos participarán en dos rondas de resonancias
magnéticas durante dos años, para que los investigadores puedan rastrear cómo
cambian sus cerebros con el tiempo. “Descubrimos que a los niños les va
mejor que a los adultos con las resonancias magnéticas en general porque están
acostumbrados a jugar en lugares pequeños”, dijo Evans. "Para ellos,
es como un juego".
Al buscar similitudes en la actividad cerebral cuando los niños
completan tareas de memoria y matemáticas, los investigadores esperan
establecer un vínculo entre la memoria y las matemáticas. En última
instancia, al revelar los vínculos neurológicos entre sistemas de memoria
específicos y habilidades matemáticas importantes, los resultados podrían
ayudar a los adultos a enseñar mejor las matemáticas, para niños con y sin
dificultades de aprendizaje.
“Si encontramos que ciertas partes de estas habilidades de memoria son
realmente importantes para ciertas partes del aprendizaje de las matemáticas,
podemos usar eso para diseñar potencialmente intervenciones que usen estas
habilidades para reforzar el aprendizaje de las matemáticas”, explicó.
Pero Evans tiene ideas más importantes sobre cómo los datos cerebrales
pueden eventualmente ayudar a los investigadores, maestros y cuidadores a
comprender la mejor manera de ayudar a los niños a prosperar en la
escuela. Ella espera que estudios como este se puedan aplicar a muchos
otros tipos de aprendizaje.
“En general, me interesan las habilidades de preparación para la
escuela”, dijo Evans. Las habilidades de preparación incluyen no solo
matemáticas y lectura, sino también habilidades socioemocionales como escuchar
y cooperar con los demás, que son igualmente importantes en el aula.
Con las crecientes oportunidades de investigación
interdisciplinaria que brindan programas como iTHRIV, es probable que continúe
con este tipo de investigación en el futuro. “Ha sido increíble
interactuar con otros académicos, tener la oportunidad de obtener mentores de
manera más amplia en Grounds y simplemente aprender mucho sobre la ciencia en
equipo”, dijo.
“Definitivamente, Tanya es alguien que personifica el aspecto de la ciencia
en equipo, que es una de las piedras angulares de nuestro programa: ciencia en
equipo y ciencia de datos”, dijo Jennifer Kirkham, gerente del programa iTHRIV
Scholars. "Ella es un modelo a seguir excepcional para la gente en la
incorporación de la ciencia en equipo y el trabajo en diferentes disciplinas en
proyectos".
Escuela de
Educación y Desarrollo Humano
lh4na@virginia.edu 434-924-5266
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