Capítulo 1: Aprendizaje y teorías del aprendizaje




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CAPÍTULO 2: MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN DEL APRENDIZAJE
El aprendizaje puede ser estudiado en dos formas: en situaciones naturales, observando como las personas aprenden en su vida cotidiana (por ejemplo en la escuela), o bien el situaciones artificiales, observando como las personas aprenden en una situación provocada experimentalmente.

La mayoría de las teorías psicológicas del aprendizaje “son modelos explicativos que han sido obtenidos en situaciones experimentales, y hacen referencia a aprendizajes de laboratorio, que sólo relativamente pueden explicar el funcionamiento real de los procesos naturales del aprendizaje incidental y del aprendizaje en el aula” (Pérez Gómez A, 1989:36).
De acuerdo a Hill (1985:22-30), en el aprendizaje de laboratorio pueden describirse cinco situaciones experimentales de aprendizaje:
1) Solución de problemas (por ejemplo un problema matemático).

2) Memorización mecánica (por ejemplo una lista de palabras sin sentido).

3) Respuestas de picoteo (por ejemplo las palomas que picotean si son recompensadas).

4) Condicionamiento clásico (por ejemplo la salivación del perro de Pavlov).

5) Laberinto (similar a las respuestas de picoteo, pero más ampliamente utilizados).
Las dos primeras son situaciones experimentales complejas porque se trabaja con respuestas complejas. A diferencia de las restantes situaciones, que son simples y que buscan estudiar las clases comunes de aprendizaje bajo las mejores condiciones de control, las situaciones complejas quieren estudiar los componentes subyacentes del aprendizaje cotidiano para llegar a comprender mejor qué es el aprendizaje.

Las ventajas del estudio de laboratorio del aprendizaje son que las mediciones son más precisas y objetivas, y que pueden establecerse controles sobre variables extrañas.
De las muchas formas de clasificar los procesos del aprendizaje, Champion, en el capítulo 2 de su libro “Psicología del aprendizaje” (1979) encara un ordenamiento que atiende al grado de artificialidad del experimento donde se los estudia, de lo cual surgen tres situaciones básicas: el aprendizaje por ensayo y error, el aprendizaje instrumental y el condicionamiento clásico. En lo que sigue, se sintetiza la exposición del autor mencionado.
Los organismos pueden aprender en su ambiente natural (hogar, escuela, etc) pero también en una situación artificial de laboratorio, donde los psicólogos provocan situaciones para estudiar el proceso del aprendizaje en sí.

Según el grado de artificialidad de dichas situaciones, encontramos tres tipos de aprendizajes: el aprendizaje por ensayo y error (el menos artificial, o sea el más cercano a las situaciones de la vida real), el aprendizaje instrumental, y el condicionamiento clásico (el más artificial, o sea donde existe un máximo control de los factores que influyen sobre el proceso de aprender). Considerémoslos separadamente.
Tres situaciones experimentales de aprendizaje


APRENDIZAJE

VARIEDADES

FENÓMENOS

EJEMPLOS

UTILIDAD DEL EXPERIMENTO


ENSAYO Y ERROR:

Ensayar varias respuestas y por descarte, elegir la recompensada.

VARIEDADES:
Aprendizaje inteligente (súbito o gradual).

Aprendizaje restringido.

Orangután en una jaula (Köhler).

Una rata en un laberinto complejo.

Una rata en un laberinto simple.

Permite estudiar el proceso mediante el cual emerge una respuesta, entre dos o más posibles. Se busca averiguar cómo el sujeto selecciona respuestas.

INSTRUMENTAL:

Aprender a ejecutar determinada respuesta para alcanzar una meta.

VARIEDADES:
Aprendizaje instrumental propiamente dicho.

Condicionamiento operante.

Rata en laberinto (sacándola y volviéndola a poner cada vez que llega a la meta-comida).

Rata que aprende a mover palanca.


Permite llevar a cabo un intenso y detallado estudio del reforzamiento. Se busca estudiar cómo se establece una conexión ya existente.

CONDICIONAMIENTO

CLASICO:

Aprender a responder a un estímulo neutro.

FENOMENOS:
Son 7 (véase texto).

Perro que aprende a salivar ante un sonido o una luz.

Permite estudiar cómo se establecen relaciones estímulo-respuesta nuevas y específicas.


1. Aprendizaje por ensayo y error.- En este tipo de aprendizaje el sujeto ensaya muchas respuestas, se equivoca y finalmente encuentra la respuesta correcta. Es un aprendizaje selectivo en cuanto el sujeto selecciona finalmente la respuesta o la secuencia de respuestas correcta.

La respuesta correcta es la que luego tiene más posibilidades de ocurrir, y el organismo la elige porque fue reforzada (recompensada). La respuesta equivocada es la que el organismo suprime porque fue castigada, o también simplemente porque no es la que conduce a la recompensa.

Sin embargo, el método de la recompensa es más eficiente que el castigo, porque una recompensa fortalece una determinada respuesta específica (la respuesta anterior al premio), mientras que el castigo no asegura una respuesta específica, sino tan sólo la no ocurrencia de una respuesta. Y el aprendizaje es mas bien aprender respuestas que no-respuestas.

El aprendizaje por ensayo y error abarca dos tipos de situaciones: el aprendizaje inteligente y el aprendizaje restringido. En el primero el organismo puede elegir entre una gran variedad de respuestas iniciales, mientras que en el segundo tales opciones quedan muy restringidas: en casos extremos, debe elegir sólo una respuesta entre dos.

1) Ejemplos de aprendizaje inteligente son la rata que aprende a recorrer un laberinto complejo para alcanzar la comida, o un orangután en una jaula que debe aprender cómo alcanzar la comida que cuelga del techo. En tales procesos se ve generalmente que a medida que aumentan los ensayos, disminuyen los errores, o también el tiempo en alcanzar la meta.

En el caso del orangután, se comprobó que la ejecución se mejoraba mucho luego del primer ensayo, como si el animal hubiese ensayado previamente con diferentes ideas. Esto dio lugar a la idea de aprendizaje súbito, por oposición al aprendizaje gradual, donde se ensaya ciegamente con diversas respuestas al azar. Esta controversia acerca de si el aprendizaje ocurre en forma súbita o gradual pareció resolverse cuando hacia 1945 se planteó que sólo hay aprendizaje súbito cuando el aprendizaje pasado tiene relación con la nueva situación a aprender, donde el sujeto parece guiarse por un cierto razonamiento interno. En suma: aprendizaje gradual es ensayar respuestas, y aprendizaje súbito es ensayar ideas y luego actuar.

2) Un ejemplo de aprendizaje restringido es cuando una rata aprende a encontrar la comida en un laberinto muy sencillo, donde luego de recorrer un corredor derecho encuentra sólo dos opciones: ir a la izquierda o ir a la derecha. Si la comida la encuentra siempre del lado derecho aprenderá a ir de ese lado.

Esto me recuerda la adivinanza del gallego: dibujemos dos líneas paralelas y preguntemos qué es eso. La respuesta es: un laberinto para gallegos.
2. Aprendizaje instrumental.- Es una situación aún más artificial, porque el organismo tiene una sola opción de respuesta. Por ejemplo cuando metemos la rata dentro de la jaula y procuramos que lo antes posible mueva una palanca que le permitirá recibir comida. A diferencia del ensayo y error, se busca que el animal de la respuesta desde un principio del proceso del aprendizaje, de forma que haya la menor selección posible de respuestas.

En el ensayo-error el animal aprende a ejecutar una respuesta entre muchas posibles, y en el aprendizaje instrumental aprende cómo debe ejecutarse dicha respuesta elegida: una cosa es 'cuál' respuesta elegir, y otra 'cómo' ejecutar dicha respuesta. A pesar de estas diferencias hay semejanzas: como el ensayo-error, el aprendizaje instrumental se funda también en una recompensa (la comida).

Se llama 'instrumental', porque en este tipo de aprendizaje el animal ejecuta su respuesta (mover la palanca) como instrumento o medio para obtener la recompensa (comida). También se lo llamó condicionamiento operante porque al ejecutar la respuesta, el sujeto opera sobre el medio haciendo algo en él, por ejemplo moviendo la palanca. Hay quienes hacen aún una diferencia entre aprendizaje instrumental y condicionamiento operante: en el primer caso el experimentador decide los ensayos que hará la rata (sacando a ésta del laberinto al llegar a la comida, y volviéndola a poner en el punto de partida), mientras que en el segundo caso la rata es quien decide cuando ocurrirá el ensayo (por ejemplo cuándo moverá la palanca).
Figura 1 – Esquemas o programas de reforzamiento en el aprendizaje instrumental


Programa

Fija

Variable

De razón

Damos comida cada vez que la rata movió la palanca un número fijo o constante de veces (ejemplo: cada tres veces).

Damos comida cada vez que la rata movió la palanca un número siempre variable de veces (ejemplo: cada 3, 5, 6, 9 veces).

De intervalo

Damos comida luego de transcurrido un tiempo fijo desde que movió la palanca (ejemplo: dos segundos).

Damos comida luego de transcurrido un tiempo siempre variable desde que movió la palanca (ejemplo: 2, 7, 4 segundos).


El interés del aprendizaje instrumental reside en que se puede estudiar cómo el reforzamiento influye sobre el aprendizaje de una determinada respuesta. Para esto se utiliza el llamado esquema o programa de reforzamiento (ver figura 1), que es un plan experimental donde se pone el refuerzo luego de cada ejecución de la respuesta instrumental. Al respecto se puede optar por dos alternativas:

a) Programas de razón: se da el refuerzo luego de una cierta cantidad o frecuencia de respuestas instrumentales, por ejemplo sale comida cada 2, o 5 o 10 movidas de palanca. La forma más simple es el reforzamiento continuo, donde damos comida luego de 'cada' respuesta. Estos programas pueden ser de razón fija o razón variable. En el programa de razón fija, se da comida luego de una cantidad fija o constante de respuestas (siempre cada una, o cada dos, etc). Aquí el animal tiende a dar una cantidad fija de respuestas, seguida por un periodo de ausencia de las mismas (donde espera que la comida salga).

Existe también el programa de razón variable, donde el reforzamiento se da luego de una cantidad variable de respuestas, y se designa por el número promedio de respuestas necesarias para producir el reforzamiento. Con dicho programa se busca producir una mayor tasa de respuestas entre los reforzamientos (o sea que pueda dar más respuestas con menos comida).

b) Programa de intervalos: se da el refuerzo luego de cierto intervalo de tiempo contado desde la respuesta ejecutada (por ejemplo 2 segundos). También estos programas pueden ser fijos o variables (según que el intervalo de tiempo sea fijo o vaya cambiando). Con un intervalo fijo, la tasa de respuestas tiende a aumentar a medida que el intervalo pasa, pero con un intervalo variable, la tasa es aún mayor. En general los programas variables, sean de razón o de intervalo, hacen la respuesta más resistente a la extinción que los programas fijos.
3. Condicionamiento clásico.- Si en los casos anteriores se apareaba la (o las respuestas) con un reforzador, en el condicionamiento clásico se las aparea con un estímulo neutro, hasta que dicho estímulo llegue a provocar la respuesta deseada o aumente la probabilidad de su ocurrencia. Se busca entonces establecer una conexión estímulo-respuesta, donde 'conexión' significa simplemente alta correlación entre uno y otra.

Uno de los pioneros en el estudio del condicionamiento clásico, que implica situaciones experimentales muy controladas, fue Pavlov. Luego de observar que los perros salivaban (respuesta) en presencia de comida (estímulo), intentó averiguar si era cierto que el perro podía 'aprender' a salivar, es decir, a salivar ante estímulos neutros, como el caso de un sonido. La experiencia tipo de Pavlov puede describirse en tres etapas: a) al principio el perro, ante la visión de la comida (estímulo incondicionado o EINC) responde con salivación (respuesta incondicionada o RINC); b) luego Pavlov asoció varias veces la visión de la comida con un sonido (por ejemplo dando comida inmediatamente después del sonido): el perro respondía a la comida salivando, y al sonido con respuestas de orientación (tipo mover la cabeza, etc); c) al perro le se hacía escuchar luego solamente el sonido (estímulo condicionado o EC), frente al cual reaccionaba con salivación (respuesta condicionada o RC) y alguna que otra respuesta de orientación. Para que el perro siguiera salivando al escuchar el sonido, éste debía asociarse periódicamente con comida, pues de otro modo la conexión se debilitaba con el tiempo y el perro terminaba por no salivar al escuchar el sonido. También se hicieron las mismas pruebas con estímulos incondicionados repulsivos (por ejemplo un choque eléctrico, que produce una respuesta incondicionada de movimiento brusco del brazo).

Si bien ciertos fenómenos observados en el condicionamiento clásico no se ven en otros tipos de aprendizaje, muchos de ellos parecen ser típicos del proceso de aprendizaje en general. Examinemos 7 ejemplos de fenómenos clásicos de condicionamiento:
1) Condicionamiento progresivo e inverso.

2) Retardo y condicionamiento de huella.

3) Extinción experimental.

4) Inhibición externa.

5) Generalización del estímulo.

6) Condicionamiento diferencial.

7) Condicionamiento de orden superior.
1) Condicionamiento progresivo e inverso: Como vemos en la figura 2, en el condicionamiento normal o progresivo el sonido es previo a la presentación de la comida. La diferencia de medio segundo entre ambos es la que da mejores resultados.

En el condicionamiento inverso ocurre al revés: la presentación de la comida es previa al sonido.

¿Cómo los investigadores pasaron de uno a otro? El intervalo EC-EINC óptimo (medio segundo) no hace que el EC y la RINC se produzcan lo más cerca posible, como sería deseable. Una forma de lograr esto último consiste en acortar el intervalo EC-EINC o mejor aún, presentar el EINC enseguida antes del EC, o sea realizar un condicionamiento inverso (llamado 'falso'), e incluso también se probó presentando el EC antes que la RINC (llamado 'verdadero'). La mayoría de los autores sostienen que el condicionamiento inverso, sin embargo, en cualquiera de sus dos modalidades, es ineficaz para el aprendizaje de la respuesta.

Aclaramos que uno de estos dos condicionamientos inversos se llama 'verdadero' simplemente porque se mantiene la conexión directa o 'natural' entre EINC y RINC, sin intermediarios (en el falso está como intermediario el EC).

2) Retardo y condicionamiento de huella: Hablamos de condicionamiento de retardo cuando por ejemplo en el condicionamiento progresivo (figura 2) el EC se extiende más allá del EINC (la campana sigue sonando incluso más allá de la presentación de la comida). Si el EC termina antes de comenzar el EINC, hablaremos de condicionamiento de huella (caso donde la campana cesa de sonar y recién después se muestra la comida), o sea como si el organismo produjera la RINC por efecto de ciertas huellas fisiológicas que deja el EC, y no por influencia directa de éste último como en el caso del condicionamiento de retardo.
Figura 2 – Condicionamiento progresivo e inverso


Condicionamiento progresivo

EC (sonido) -------(0.5 sg)------- Einc (comida) ----------(1 sg)-----------Rinc (salivación)

Condicionamiento inverso falso

Einc (comida) -----(0.5 sg)------- EC (sonido) -------(0.5 sg)-------- Rinc (salivación)

Condicionamiento inverso verdadero

Einc (comida) ----------(1 sg)------------- Rinc (salivación) -----(0.5 sg)------EC (sonido)
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