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The Theory Underlying Concept Maps and How
to Construct and Use Them1
Technical Report IHMC CmapTools 2006-01 Rev 01-2008
Joseph D. Novak & Alberto J. Cañas

Resumen realizado por Sofía Garita Medaglia

Mapas conceptuales

Introducción
Como nos menciona en el artículo un mapa conceptual es una herramienta para la organización y representación del conocimiento. También se puede definir como la representación de las relaciones e interrelaciones entre conceptos. En este se incluyen lo que son los conceptos que van encerrados en círculos o en cuadros. Los cuales también se les suele llamar nodos. Lo que relaciona los conceptos, va indicado por una línea, que une dos conceptos para proporcionar una conexión entre ellos. Las palabras que se le llama en la línea es la vinculación entre dos conceptos o frases.
Podemos definir como concepto, la representación o imagen que tenemos en nuestras mentes de un objeto o acontecimiento, que nos ayuda a describir y explicar la manera en como vemos el mundo.
Para unir dichas palabras o conceptos, podemos utilizar lo que conocemos como proposiciones, estas son declaraciones acerca de algún objeto o evento. Se utilizan para unir dos o más palabras para crear una declaración. A estas en ocasiones se les llama unidades semánticas o de significado.
Una característica presente en los mapas conceptuales es que los conceptos están organizados de forma jerárquica, con los conceptos más generales en la cima del mapa y los conceptos más específicos en la parte inferior del mapa.
Algo que es importante es que es mejor construir mapas conceptuales con referencia a alguna cuestión que tratamos de responder, algunas cosas que han llamado nuestra atención. También puede estar relacionado a una situación que tratamos de entender.
Se puede mencionar lo que es la inclusión de enlaces cruzados, estas son las diferentes relaciones entre los conceptos en diferentes dominios o segmentos del mapa conceptual. Estos enlaces nos muestran, como un concepto de un dominio del mapa está relacionado con otro concepto en otro dominio del mapa. Luego las relaciones entre los conceptos deben de ser muy claras, utilizar el menor número de palabras y el menor número de líneas.
Existen dos características en los mapas conceptuales que son muy importantes en la facilitación le pensamiento creativo, la estructura jerárquica que está representada en un buen mapa y la posibilidad de buscar y caracterizar nuevos enlaces cruzados.
Otra característica que se puede agregar a los mapas conceptuales es la utilización de ejemplos específicos de objetos o eventos que nos ayudan a aclarar el significado de un determinado concepto. Estos ejemplos no van incluidos en cajas o en óvalos si no que se tratan como en forma de lista.
Los mapas conceptuales fueron desarrollados por Josph D. Novak. En el programa de investigación de Cornell, donde trató de seguir y comprender los cambios en los niños sobre el conocimiento de la ciencia. Este programa se basa en la psicología del aprendizaje de David Ausubel.
La idea fundamental en la psicología cognitiva es que el aprendizaje tiene lugar por la asimilación de nuevos conceptos y proposiciones existentes en concepto proposicional y marcos en poder del alumno. Esta estructura de conocimientos en poder de un alumno se conoce también como la estructura cognitiva del individuo. De la necesidad de encontrar una mejor manera para representar a los niños, la comprensión conceptual. Surge de la idea de representar el conocimiento de los niños en forma de mapa conceptual.


Fundamentos psicológicos de los mapas conceptuales

A veces se plantea la pregunta sobre el origen de nuestros primeros conceptos aprendidos, estos conceptos son adquiridos por los niños desde que nacen hasta los 3 años de edad. Este aprendizaje temprano de los conceptos es ante todo un proceso de aprendizaje por descubrimiento, ya que a esta edad los niños van descubriendo cosas nuevas, experimentando en el mundo en que viven. Después de los tres años el aprendizaje de conceptos está muy limitado y ligado al idioma. Se lleva a cabo principalmente por la recepción de un proceso de aprendizaje donde los nuevos significados son obtenidos al hacer preguntas y obtener una aclaración de las relaciones entre los antiguos conceptos y los nuevos que se nos van dando.
Ausubel ha hecho muy importante la distinción entre el aprendizaje memorístico y aprendizaje significativo. El aprendizaje significativo requiere de tres condiciones: 1. El material a ser aprendido debe ser conceptualmente claro y presentado dependiendo y adecuado a los conocimientos previos del alumno.
2. El alumno debe poseer los conocimientos previos. Después de los tres años esta condición puede ser cumplida para cualquier dominio de la materia.
3. El alumno debe elegir para aprender de manera significativa. La única condición sobre la que el maestro sólo tiene control indirecto es la motivación de los estudiantes a aprender a elegir por tratar de incorporar nuevos significados a sus conocimientos previos. El control indirecto sobre esta elección es sobre todo la utilización de las estrategias de instrucción y la evaluación de estrategias utilizadas. Estrategias que hacen hincapié en los nuevos conocimientos relativos a los estudiantes de los conocimientos, fomentar el aprendizaje significativo. Estrategias de evaluación que alienten a los estudiantes a relacionar las ideas que poseen con las nuevas ideas también fomentar el aprendizaje significativo. Debido a que las personas varían la cantidad y la calidad de conocimientos que poseen. Esto debido también a la motivación que posean para adquirir nuevos conocimientos para poder aprenderlos pero es claro que no todos tenemos los mismos. Se ejemplifica muy bien en el hecho de que si nos gusta o no un tema, si nos interesa el tema le ponemos atención y sacamos nuevos conocimientos de él. Otra cosa que es importante y afecta es la creatividad ya que puede considerarse como un muy alto nivel de aprendizaje significativo.
Al utilizar los métodos pedagógicos y el descubrimiento puede conducir o la memorización y al aprendizaje del alumno. También casos en el que hacemos las cosas solo porque es una obligación y no porque nos interesan de verdad. Con esto no obtenemos un beneficio sino lo que hacemos es perder el tiempo y no logramos aprender nada. Así esta actividad no nos proporciona un aumento en nuestros conocimientos.
Cuando utilizamos los mapas conceptuales no solo los podemos ver como una herramienta de aprendizaje sino también como herramienta de evaluación, por tanto se debe alentar a los estudiantes para que utilicen este método de aprendizaje. Otra cosa que cabe resaltar es que la memoria humana no es un "buque" que se haya de cubrir, sino un complejo conjunto de sistemas de memoria.
Según este artículos y los estudios mencionados han demostrado que los seres humanos tienen una notable capacidad para recordar imágenes, a pesar de que pronto se olvide que muchos de los detalles en las imágenes. Tambi{en nos menciona que la integración de diversos tipos de imágenes en un marco conceptual utilizando software como el concepto de cartografía CmapTools podría mejorar la memoria icónica. Esta es un tipo de memoria sensorial. Se llama memoria sensorial a almacenar información específica, en los cuales la información percibida que llega a nuestros sentidos se mantendría muy brevemente para que se pueda identificar lo percibido y crear una representación más permanente.
Es cierto que algunos estudiantes tienen dificultad para la construcción de mapas conceptuales y el uso de estas, por lo menos a principios de su experiencia, esto parece resultado principalmente de años de memoria en modo de práctica de aprendizaje en las escuelas, más que como resultado de diferencias de la estructura cerebral de por sí. Con esto nos queda claro que no es debido a la estructura cerebral sino más al aprendizaje que se le da a cada alumno en la escuela. No sólo basta con los mapas conceptuales sino también se les debe enseñar a los alumnos el cerebro y los mecanismos de la organización del conocimiento.

Fundamentos epistemológicos de los mapas conceptuales

Se está llegando a ser generalmente reconocido ahora que los procesos de aprendizaje significativos descritos anteriormente son los mismos procesos utilizados por los científicos y matemáticos, o expertos en cualquier disciplina, para construir nuevos conocimientos. Nos clara el hecho de que los procesos de aprendizaje que se utilizan para los niños con utilizados por los más brillantes para descubrir nuevos conocimientos.
Epistemología es una rama de la filosofía que se ocupa de la naturaleza del conocimiento y la creación de nuevos conocimientos. Existe una importante relación entre la psicología del aprendizaje y el creciente consenso entre los filósofos
Para aprender a construir un mapa conceptual, es importante comenzar con una esfera de conocimiento que es muy familiar a la persona que va a construir el mapa conceptual. El mapa conceptual es dependiente del contexto que se va a utilizar. Esto crea un contexto en el que ayudará a determinar la estructura jerárquica del mapa conceptual. Una buena manera de definir el contexto de un mapa conceptual es la construcción de una cuestión que especifique claramente el problema o cuestión, que es lo que el mapa va a ayudar a resolver.
Cuando se construyen mapas, los alumnos tienden a confundirse y en lugar de responder la pregunta que es lo principal, se salen de esta y a pesar de que siempre hablan del mismo tema nunca responde a la dicha pregunta. Debido a que lo enmarcado en el mapa si está relacionado con el tema por al fin y al cabo nunca le dan solución a lo más importante. Normalmente de 15 a 25 conceptos será suficiente. Estos conceptos pueden ser enumerados y después una lista donde habrá un rango en una lista ordenada, debe establecerse a partir de la más general, en la parte superior de la lista, a los más específicos. Este orden sólo da una guía de cómo comenzar el mapa.
Cuando hacemos un mapa conceptual en papel, es muy difícil si queremos modificar algo, tendríamos que volverlo hacer. Por lo tanto, programas de software son aún mejores en el sentido de que permiten mover los conceptos junto con la vinculación y el traslado de grupos de conceptos y enlaces para reestructurar el mapa. Un ejemplo de esto es CmapTools. Debido a que con esta herramienta, dos o más personas podrán trabajar en el mapa que se está realizando conjuntamente. CmapTools permite también para la colaboración entre los individuos en la misma habitación o en cualquier parte del mundo, y los mapas se pueden construir sincrónicamente o asincrónicamente.
Cuando construimos el mapa y decimos que ya terminamos, pues esto no siempre es cierto, sino más bien después puede recibir varias modificaciones o ajustes según lo requerido. Siempre es necesario revisarlo bien y ver si hay algunos conceptos que se deben agregar. Los buenos mapas por lo general son el resultado de tres a muchas revisiones. Esta es una razón por la cual es importante la utilización de programas informáticos.
Arriba se menciona los enlaces cruzados nos damos cuenta que estos son importantes ya que sirven importantes para demostrar que el alumno entienda la relación entre los sub-dominios en el mapa. Es importante ayudar a los estudiantes a reconocer que todos los conceptos están relacionados entre sí. Por lo tanto, es necesario ser muy selectivo en la identificación de enlaces cruzados, y ser lo más preciso posible en la identificación de la vinculación de las palabras que conectan los conceptos.
Se deben evitar poner grandes frases dentro de las cajas, por eso es mejor poner conceptos, palabras. Ya que lo que se trata de ejemplificar son las cosas más importantes y ver un cuadro u óvalo con una frase grande ya nos distrae de lo que realmente buscamos o tratamos de dar a entender para la persona que va a ver el mapa o incluso para nosotros mismos.
Los estudiantes frecuentemente manifiestan que es difícil añadir palabras a la vinculación de líneas de su mapa conceptual. Ello se debe a que no entienden bien la relación entre los conceptos, o el significado de los conceptos y es la vinculación de palabras que especifica esta relación. Cuando los estudiantes entendemos el significado de estos enlaces y los tratamos de relacionar de la mejor manera es cuando nos damos cuenta que cada concepto puede estar relacionado con cualquier otro concepto.
Esto también produce cierta frustración, y que debe elegir para identificar los más importantes y más útiles enlaces cruzados. Bloom, lo identifica como altos niveles de desempeño cognitivo, es decir, la evaluación y síntesis de los conocimientos. El concepto de mapas es una manera fácil de promover altos niveles de desempeño cognitivo, cuando el proceso está bien hecho.
Así vemos que los mapas conceptuales no son sólo una poderosa herramienta para representar el conocimiento que las personas poseen, si no también es una herramienta para crear nuevos conocimientos.

El Juego de Herramientas de Software CmapTools

El CmapTools desarrollado en el Instituto de Cognición Humana y la máquina reúne los puntos fuertes del concepto de cartografía con el poder de la tecnología. Además es muy importante ya que es una herramienta muy útil y además su descarga es gratuita. Este software es muy fácil de usar y de instalar cualquier persona con conocimientos básicos lo puede hacer. Además da una ventaja ya que se puede realizar y modificar los mapas conceptuales. Permite a los usuarios colaborar a distancia en la construcción de sus mapas, publicar sus mapas conceptuales de manera que nadie en Internet puede tener acceso a ellas. El software le permite al usuario vincular los recursos, ubicado en cualquier lugar en Internet o en los archivos personales a los conceptos o palabras que une en un mapa conceptual a través de un simple de arrastrar. Con la facilidad de la vinculación de los mapas conceptuales los alumnos pueden construís modelos de conocimiento.
CmapTools proporciona un amplio apoyo para la colaboración durante la construcción mapa conceptual. Los mapas conceptuales construidos con CmapTools puede ser almacenada en los servidores, donde a nadie en Internet puede tener acceso a ellas. Muchos de los CmapServers son públicos, permitiendo que cualquier persona. En cambio con CmapTools esto no sucede lo cual nos da una gran oportunidad para mantener nuestra privacidad y que nuestros mapas conceptuales no sean copiados por otros usuarios.
Mediante el almacenamiento de los mapas conceptuales en CmapServers, CmapTools promueve la colaboración entre los usuarios la construcción de los mapas. Los mapas conceptuales están empezando a ser utilizado en las empresas para ayudar a los equipos de aclarar y articular los conocimientos necesarios para resolver los problemas, esto nos da a entender que hasta en las empresas se utilizan los mapas conceptuales por ello debemos de saber cómo realizarlos de la mejor manera y con la herramienta más efectiva que exista hasta ahora.

De colaboración y facilitar el aprendizaje a distancia

Existen muchas investigaciones que demuestra que cuando los estudiantes trabajan en grupos pequeños y cooperaran en el esfuerzo de aprender la materia producen resultados positivos. Vygotsky muestra la idea de que el lenguaje y el diálogo social pueden apoyar el aprendizaje, especialmente cuando los miembros del grupo social se encuentran en la misma zona de desarrollo proximal (ZPD). La ZPD se describe como el nivel de entendimiento que poseen los alumnos por si solos sin la ayuda de un profesor. Cuando los estudiantes trabajan en grupos y utilizan los mapas conceptuales el aprendizaje es mayor por parte de ellos.

Un nuevo modelo para la Educación

Un mapa conceptual de Aprendizaje Centrado en el Medio Ambiente

CmapTools ofrece una variedad de características que hacen posible que los profesores utilicen los mapas conceptuales para una variedad de tareas que se le van a asignar a los estudiantes. Entre otras características se destacan los siguientes
a) Permite que le usuario puede buscar dentro de la red información sobre el tema del mapa conceptual.
b) Registrar el proceso de construcción de una CMAP para su posterior reproducción.
c) Se puede utilizar para presentaciones orales, exposiciones ya que permite el modo de pantalla completa.
d) Permite comparar al mismo tiempo dos mapas conceptuales, esto es de gran ayuda para el profesor ya que así podrá ver en que se diferencian los mapas, que los alumnos le entregan.

Cuestión de enfoque, estacionamientos y expertos, esqueleto de Mapas

Un mapa conceptual de aprendizaje centrado en el medio ambiente se refiere al hecho de los mapas conceptuales se utilizan en todo desarrollo o módulo de aprendizaje. Estos mapas suelen ser utilizados para medir el entendimiento por parte del estudiante en el tema utilizado o expuesto. Cada estudiantes comienza su mapa conceptual como quiera por lo mismo hay diferentes maneras de iniciarlo, aunque esto no quiere decir que este de la mejor manera.
CmapTools dispone de una grabadora tht, esta característica permite la grabación y la reproducción de las medidas en el mapa de construcción, incluyendo la identificación de cada contribuyente. También los mapas se realizan en trabajos en grupos por eso los profesores deben de poner mucha atención sobre si todos los estudiantes dentro del grupo participaron en la realización de él.


Pregunta de Enfoque

Al hora de realizar los mapas conceptuales es bueno realizarnos a nosotros mismo varias preguntas y con forme vayamos obteniendo respuestas así es como va realizando el mapa conceptual. Los experimentos demuestran que no sólo la pregunta, sino también la raíz del concepto de un mapa conceptual tiene una fuerte influencia en la calidad del mapa conceptual resultante. Cada vez que un mapa conceptual se hace con CmapTools y guardado, al fabricante se le pide que proporcione una pregunta de enfoque, así como conceptos clave de este mapa conceptual.

Estacionamiento

Se refiere a un concepto de lista de espera que se añade a un mapa conceptual como el estacionamiento de los conceptos, Por eso este nombre que es como en lista de espera para poder ser parqueados o en este caso para poder ser acomodados dentro del mapa conceptual. Según los expertos lo difícil de la construcción de un mapa conceptual es la construcción de las propuestas, es decir, determinar qué vinculación entre frases muestra claramente la relación entre conceptos.

Esqueleto de expertos de Mapas

Un experto esqueleto mapa conceptual ha sido elaborado por un experto sobre el tema, y permite que los estudiantes y profesores puedan utilizarlo como base sólida para guiarse. Es más fácil ya sea para los estudiantes o profesores, tener una guía a seguir y comenzar todo desde cero. O'Donnell, Dansereau, y Hall han demostrado que los mapas del conocimiento, puede actuar como andamios para facilitar el aprendizaje. Es importante resaltar que estos mapas de conocimiento o esqueleto de mapas deben ser construidos por expertos en el tema a utilizar. Esto debido a que el experto escogerá mejor los conceptos a utilizar en el mapa que nosotros.
Una de las ventajas en la utilización de andamios CmapTools para el aprendizaje es la función de búsqueda, lo que permite el acceso a la web de recursos que se proyectan para ajustarse al contexto de significados definidos por el mapa conceptual.

El Proyecto Mundial de la Ciencia

En el año 1966, Bobbs-Merrill publicó una serie de libros de texto elementales de ciencia, el mundo de la ciencia, escrito en gran medida por Novak con el objetivo de introducir conceptos básicos de la ciencia a estudiantes de la escuela primaria y los profesores. Estos libros presentan a fondo la enseñanza de conceptos básicos en todos los niveles, incluyendo los conceptos relacionados con la naturaleza. Algunos mapas conceptuales se prepararon para algunas de las secciones del libro grado 2.

Problemas de Aplicación

Un reto muy importante es lo que el profesor le transmite al alumno y a la vez hacer que el alumno este motivo y se interese por la materia que esta siendo expuesta por el profesor. También este debe de tratar que la clase sea dinámica así los estudiantes pondrán más atención y no se aburrirán. Luego es importante que los profesores o maestros y administrativos de las instituciones se informe y la vez puedan asistir a las diferentes capacitaciones que se dan. Otra cosa que se debe cambiar es la manera en que se realiza la evaluación, ya que lo que normalmente se aplica es la selección múltiple a la hora de evaluar a los estudiantes esto implica la memorización de conceptos, lo cual no es siempre lo adecuado ya que los estudiantes solamente se lo aprende para el examen lo escriben en él y después se les olvida. Lo que se quiere es que se base en el rendimiento que requieren pruebas para demostrar que los estudiantes entiendan los conceptos básicos y puede utilizar estos conceptos en la solución de nuevos problemas. Claro utilizando los recursos que internet posee para así aprender nuevos conceptos y ampliar nuestro conocimiento.

Los mapas conceptuales para la evaluación

En muchos libros ciencias dan la inclusión del concepto de cartografía como una manera de resumir los acuerdos adquiridos por los estudiantes después de que una unidad de estudio o capítulo. Según como menciona el artículo dentro de una o dos décadas los mapas conceptuales se utilizarán como medio de aprendizaje por parte de los estudiantes. Otra cosa importante es el hecho que si dentro de los exámenes que realizan los estudiantes ya sean por escuela o colegio a nivel nacional en algún apartado del examen se incluya la construcción de un mapa conceptual.
Algunas características de las últimas versiones de CmapTools es facilitar el uso de los mapas conceptuales para la evaluación.

Mapas concepto y la planificación del curriculum

Cuando se hace un curriculum los mapas conceptuales pueden resultar de gran ayuda. Por lo general los mapas conceptuales sirven para alentar y reforzar el aprendizaje significativo. En la planificación del currículum, necesitamos construir un mapa de macro, que muestra las principales ideas tenemos previsto presentar en todo el curso, o en un conjunto de planes de estudios, y también más específicos micro mapas, para mostrar la estructura de un conocimiento muy específico del programa de instrucción. Muchos estudiantes sienten que no pueden dominar los conocimientos en el campo. Si se utilizan los mapas conceptuales en la planificación de la instrucción, así los estudiantes están obligados a construir los mapas conceptuales como método de aprendizaje, pueden tener éxito en el sentido de la ciencia y cualquier otra disciplina.
Captura de conocimiento de expertos y de archivo
Uno de los usos muy importantes de los mapas conceptuales que está creciendo a es el uso de los mapas conceptuales para captar el conocimiento tácito de expertos. Este conocimiento consta comúnmente de hábitos y aspectos culturales que difícilmente reconocemos en nosotros mismos. Los expertos saben muchas cosas que a menudo no pueden articular bien a los demás. Este conocimiento tácito es adquirido a lo largo de años de experiencia y se deriva en parte de las actividades de los expertos que implican pensar, sentir y actuar.

Conclusión

En este resumen del artículo se ha tratado de presentar las ideas más importantes de él. Además es claro que cabe resaltar la importancia del uso de los mapas conceptuales tanto para la enseñanza de las personas como para el aprendizaje de nuevos conceptos para nosotros mismos. Si bien suponemos que a primera vista, los mapas conceptuales pueden parecer sólo una representación gráfica de la información, la comprensión de las bases de esta herramienta y su uso adecuado llevará al usuario a ver que esta es realmente una profunda y poderosa herramienta. CmapTools nos proporcionas características inigualables mencionadas y explicadas anteriormente. Además de que da una privacidad mayor al usuario y es muy fácil de usar.

Bibliografía

Novak, J.Cañas, A. (2006). The Theory Underlying Concept Maps and How to Construct and Use Them1. Última actualización enero del 2008. Consultado el 12 de febrero del 2009. http://cmap.ihmc.us/Publications/ResearchPapers/TheoryUnderlyingConceptMaps.pdf.