Integrated Collaborative Learning and Polya Problem Solving Model for Enhancing Pre Service Teachers Critical Thinking through the Mediating Roles of Student Engagement and Attitudes and the Moderating Role of Prior Knowledge

Imagina el aula como una cocina gigante y bulliciosa donde el objetivo es hornear la hogaza perfecta de "Pan de Pensamiento Crítico". Durante años, muchos profesores han intentado enseñar esta receta parándose al frente, gritando instrucciones y haciendo que los estudiantes copien los pasos en un cuaderno. Pero, a menudo, los estudiantes solo memorizan la lista de ingredientes sin entender por qué el pan sube. Pueden recitar la receta, pero si les pides que horneen un pastel en su lugar, se congelan. Este es el problema que enfrentan los futuros profesores de matemáticas: pueden resolver ecuaciones simples, pero cuando se enfrentan a un problema de la vida real complicado, luchan por pensar lógicamente, analizar la situación o proponer una solución creativa.

Para solucionar esto, los científicos han estado probando una nueva configuración de "cocina". Están combinando dos herramientas poderosas: el Aprendizaje Colaborativo, que es como conseguir que un grupo de amigos cocinen juntos, compartiendo ideas y ayudándose mutuamente a picar las verduras; y el Enfoque de Resolución de Problemas de Polya, que es una tarjeta de receta de cuatro pasos específica que dice exactamente cómo abordar un plato difícil (Comprender el problema, Trazar un plan, Realizar el trabajo y Comprobar los resultados). Pero aquí está la gran pregunta: ¿el simple hecho de poner estas herramientas en la cocina hace que el pan suba? ¿O depende de otras cosas, como cuánto les gusta cocinar a los estudiantes (su actitud), cuánto trabajan realmente (su compromiso) o cuánto sabían ya sobre la panadería antes de entrar (su conocimiento previo)? Este estudio se sumerge en esa misma pregunta para ver si mezclar estos ingredientes crea un mejor panadero.

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El Gran Experimento: Una Nueva Forma de Hornear Matemáticas

En este estudio, los investigadores Dookurong Dilor Isaiah y su equipo decidieron probar un "Modelo Integrado de Aprendizaje Colaborativo y Resolución de Problemas de Polya" en 390 futuros profesores de matemáticas en Ghana. Querían ver si esta mezcla especial de trabajo en grupo y resolución estructurada de problemas podía convertir a estos estudiantes en superestrellas del pensamiento crítico.

Piensa en el estudio como una enorme competencia de cocina. Los investigadores dividieron a los estudiantes en dos equipos. El Grupo de Control era el equipo de la "Vieja Escuela". Se les enseñó de la forma tradicional: el profesor explicaba las matemáticas y los estudiantes practicaban solos. El Grupo de Tratamiento era el equipo de la "Nueva Escuela". Fueron lanzados a una cocina colaborativa donde tenían que trabajar en grupos, dialogar sobre los problemas y seguir la tarjeta de receta de cuatro pasos de Polya para resolver complicados problemas de ecuaciones simultáneas (como calcular las dimensiones de un rectángulo o la mezcla de diferentes costos).

Los investigadores no solo miraron las calificaciones finales de los exámenes; querían saber cómo sucedía la magia. Sospechaban que el nuevo método funcionaba porque cambiaba cómo se sentían los estudiantes (su Actitud) y cuánto se esforzaban (su Compromiso). También se preguntaron si el nivel de habilidad inicial de los estudiantes (Conocimiento Previo) actuaba como un turboalimentador, haciendo que el nuevo método funcionara aún mejor para algunos que para otros.

Los Resultados: ¡El Pan Sube!

Los hallazgos fueron deliciosamente claros. El grupo de la "Nueva Escuela", que utilizó el enfoque integrado de Polya y colaboración, mostró una mejora masiva en sus habilidades de pensamiento crítico en comparación con el grupo de la "Vieja Escuela". Pero la historia se pone aún más interesante cuando observamos los ingredientes que hicieron que esto funcionara.

1. El Interruptor de la Actitud (La Salsa Secreta)
El estudio encontró que el nuevo método de enseñanza no solo enseñaba matemáticas; cambiaba cómo se sentían los estudiantes respecto a las matemáticas. Antes del experimento, muchos estudiantes eran reticentes o incluso tenían un poco de miedo a los problemas de palabras. Pero tras trabajar en grupos y seguir los pasos de Polya, sus actitudes cambiaron. Se volvieron más seguros e interesados.
Los investigadores descubrieron que esta actitud positiva actuaba como un mediador. Piensa en esto de la siguiente manera: el nuevo método de enseñanza no solo vertía conocimiento directamente en los cerebros de los estudiantes. En cambio, primero hacía que les gustara la tarea. Debido a que les gustaba y se sentían seguros, estaban más dispuestos a pensar profundamente. Los datos mostraron que este cambio de actitud explicaba una gran parte de por qué su pensamiento crítico mejoró. Como dijo un estudiante, tener una actitud positiva los hacía "más abiertos a la colaboración", lo que les ayudaba a profundizar en los problemas.

2. El Motor del Compromiso (El Fuego Bajo la Olla)
A continuación, los investigadores analizaron el Compromiso. Esto trata sobre qué tan activos y enfocados estaban los estudiantes. Los estudiantes de la "Nueva Escuela" no estaban simplemente sentados; estaban hablando, discutiendo, compartiendo ideas y revisando el trabajo de los demás.
El estudio encontró que el compromiso era otro mediador. El nuevo método lograba que los estudiantes hicieran el trabajo, y debido a que participaban activamente, sus habilidades de pensamiento crítico crecían. No bastaba con estar en la sala; tenían que estar dentro de la sala, participando. Los datos mostraron que cuanto más comprometidos estaban los estudiantes, mejores eran sus puntuaciones de pensamiento crítico. Es como un fuego: el nuevo método proporcionaba la madera, pero la participación activa de los estudiantes era el fuego que realmente cocinaba la comida.

3. El Turbo del Conocimiento Previo (La Mejora del Motor)
Aquí es donde se vuelve un poco complicado, pero también muy importante. Los investigadores probaron si el Conocimiento Previo (lo que los estudiantes ya sabían de matemáticas antes de que comenzara el estudio) cambiaba los resultados. Descubrieron que sí lo hacía, actuando como un moderador.
Imagina el nuevo método de enseñanza como un coche deportivo de alto rendimiento. Si tienes un conductor que ya sabe conducir un coche de cambios manuales (Alto Conocimiento Previo), puede recorrer la carretera a toda velocidad y aprovechar realmente la velocidad del coche. Pero si tienes un conductor que nunca ha conducido, puede que llegue a algún lugar, pero no irá tan rápido ni tan lejos con el mismo coche.
Los datos mostraron que los estudiantes con un conocimiento previo sólido se beneficiaron más del nuevo método. Sus puntuaciones de pensamiento crítico fueron las que más saltaron. Los estudiantes con un conocimiento promedio también mejoraron, pero no de forma tan dramática. Los estudiantes con un conocimiento bajo seguían mejorando, pero el impulso era mucho menor. El estudio sugiere que, si bien el nuevo método ayuda a todos, funciona mejor cuando los estudiantes ya tienen una base sólida sobre la cual construir.

Lo Que Esto Significa para el Futuro

Los investigadores concluyeron que este enfoque integrado es un ganador. Al combinar el poder social de trabajar juntos con la estructura lógica de los pasos de Polya, lograron potenciar las habilidades de pensamiento crítico de los futuros profesores.

Sin embargo, el estudio también lanzó una advertencia sutil. Aunque el método es poderoso, no es una varita mágica que funciona exactamente igual para todos. Depende en gran medida de la disposición de los estudiantes para participar (compromiso) y de sus sentimientos hacia las matemáticas (actitud). Además, funciona mejor cuando los estudiantes ya poseen cierto conocimiento matemático.

Los autores sugieren que los programas de formación docente deberían adoptar este estilo de "cocina grupal". Recomiendan que los educadores verifiquen qué saben ya los estudiantes antes de comenzar, para que puedan adaptar la dificultad. También dicen que los profesores deben crear un entorno donde los estudiantes se sientan seguros y emocionados de hablar y cometer errores, porque es ahí donde ocurre el verdadero pensamiento.

En resumen, si quieres enseñar a los futuros profesores a pensar críticamente, no te limites a darles una clase magistral. Ponlos en un grupo, dales un mapa claro (los pasos de Polya) y asegúrate de que se estén divirtiendo y sintiéndose seguros. Esa es la receta para el éxito.