Entrenar la cognición espacial puede mejorar el aprendizaje de matemáticas en niños

Trabajar en la memoria de trabajo visuoespacial y el razonamiento no verbal serían las vías más efectivas para mejorar el rendimiento matemático de niñas y niños ya que, según una investigación reciente, la habilidad espacial (esto es, la capacidad de comprender y recordar las relaciones dimensionales entre los objetos) afecta el aprendizaje matemático (Judd & Klingberg, 2021).

La importancia de estos hallazgos radica fundamentalmente en que las habilidades en matemáticas en la infancia predicen tanto el aprendizaje como el desempeño académico futuro en general. 

El razonamiento espacial implica la capacidad de crear una representación mental del espacio, mantenerla en la memoria y manipularla. Los autores de esta investigación estaban interesados en saber si la capacidad de mantener representaciones espaciales o la capacidad de manipular representaciones espaciales era relevante para el desempeño matemático.

Qué metodología usaron

Los investigadores analizaron los datos de 17.648 escolares suecos que completaron el entrenamiento cognitivo a través de una aplicación durante 20 o 33 minutos por día durante siete semanas (los educadores de cada escuela decidían la duración del entrenamiento por día). 

Los niños, que tenían entre seis y ocho años, recibieron ejercicios de entrenamiento idénticos durante los primeros cinco días. Luego, la aplicación aleatorizó automáticamente a cada niño en uno de los cinco planes diferentes de entrenamiento. En cada plan, los niños dedicaron aproximadamente la mitad de su tiempo a tareas de rectas numéricas. El tiempo restante se asignó a diferentes proporciones de tareas de entrenamiento cognitivo espacial en forma de tareas de rotación (rotación mental 2D y rompecabezas de tangram), tareas de memoria de trabajo visual o tareas de razonamiento no verbal.

• En la tarea de la línea numérica, los niños identificaron la posición correcta de un número en una línea unida por un punto inicial y otro final. 
• En las tareas de rotación, se les pidió que rotaran un objeto 2D para que se ajustara a varios ángulos. 
• En la tarea de memoria de trabajo visual, los niños reprodujeron una secuencia de puntos en una cuadrícula. 
• En la tarea de razonamiento no verbal, se pidió a los niños que eligieran la imagen correcta para llenar un espacio en blanco en base a secuencias anteriores. 

El entrenamiento fue adaptativo, lo que significa que la aplicación aumentó gradualmente la dificultad de las tareas.

Las pruebas matemáticas se autoadministraron a través de la aplicación y el desempeño de los niños fue evaluado en la primera, quinta y séptima semana.

Qué encontraron

Los investigadores encontraron que el rendimiento matemático de los cinco grupos mejoró con el tiempo. Pero los niños que se enfocaron en tareas de memoria de trabajo visual tendían a presentar mayores mejoras que aquellos que se enfocaban más en tareas de rotación. Los niños que se centraron en tareas de razonamiento no verbal también tendieron a ver mayores mejoras que aquellos que se centraron más en tareas de rotación. Según los autores, esto sugiere que, cuando se trata de transferir a las matemáticas, el aspecto crucial del entrenamiento espacial es mantener una representación espacial, en lugar de manipularla.

Los investigadores destacan que en este estudio sólo se aleatorizó una pequeña parte de las actividades de capacitación, ya que el 70 % del tiempo fue idéntico para todos los niños. Cambios leves en el contenido cognitivo el 30% de las veces, dieron como resultado una diferencia del 11,5% en el aprendizaje matemático, con algunas tareas dos o tres veces más efectivas que otras.

El estudio aporta evidencia estadística relevante de que los niños con un desarrollo típico que se entrenan en tareas de memoria de trabajo visuoespacial mejoran su aprendizaje matemático.

El procedimiento de aleatorización aseguró que las escuelas tuvieran porcentajes iguales de estudiantes en cada plan de formación, independientemente de los factores demográficos. Pero el estudio, como toda investigación, incluye algunas limitaciones: por razones éticas y prácticas, no hubo un grupo de control pasivo. Por lo tanto, solo fue posible cuantificar cuánto mejoraron los niños con el entrenamiento de la memoria de trabajo en relación con otro tipo de entrenamiento cognitivo. El resultado se midió con tres tareas matemáticas que no formaban parte del entrenamiento. Esto es bueno, pero sería beneficioso también realizar un seguimiento a largo plazo.

Referencia bibliográfica: Judd, N., & Klingberg, T. (2021). Training spatial cognition enhances mathematical learning in a randomized study of 17,000 children. Nature Human Behaviour, 5(11), 1548-1554. https://doi.org/10.1038/s41562-021-01118-4

Fuente: Psypost