Teoria mapas conceptuales cmap tools

La Teoría Subyacente a los Mapas Conceptuales
y a Cómo Construirlos1,2

Reporte Técnico IHMC CmapTools 2006-01

Joseph D. Novak
Profesor Emérito, Cornell University
Senior Research Scientist
Florida Institute for Human and Machine Cognition (IHMC)

y

Alberto J. Cañas
Subdirector
Florida Institute for Human and Machine Cognition (IHMC)
www.ihmc.us

Introducción

Los mapas conceptuales son herramientas gráficas para organizar y representar
conocimiento. Ellos incluyen conceptos, generalmente encerrados en círculos o cajitas de
algún tipo, y relaciones entre los conceptos indicadas por una línea conectiva que enlaza
dos conceptos. Las palabras sobre la línea, denominadas l palabras de enlace o frases de
enlace, especifican la relación entre los dos conceptos. Definimos concepto como una
regularidad percibida en eventos u objetos, o registros de eventos u objetos, designados
por una etiqueta. La etiqueta para la mayoría de los conceptos es una palabra, sin embargo
algunas veces utilizamos símbolos tales como + o %, y algunas veces se usa más de una
palabra. Las proposiciones son afirmaciones sobre un objeto o evento en el universo, ya
sea que ocurra naturalmente o sea construido. Las proposiciones contienen dos o más
conceptos conectados mediante palabras o frases de enlace para formar una afirmación
con significado. Algunas veces éstas son llamadas unidades semánticas o unidades de

1Revisado 27 de Septiembre, 2007. Citar como: “Novak, J. D. & A. J. Cañas,
La Teoría Subyacente a los Mapas Conceptuales y a Cómo Construirlos, Reporte Técnico IHMC CmapTools
2006-01, Florida Institute for Human and Machine Cognition, 2006, disponible en: http://cmap.ihmc.us/
Publications/ResearchPapers/TheoryUnderlyingConceptMaps.pdf”
2 Traducción de Carmen M. Collado y Norma Miller, Proyecto Conéctate al Conocimiento, Panamá.

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Figura 1. Un mapa conceptual que muestra las características clave de los mapas conceptuales. Los mapas
conceptuales tienden a ser leídos progresando de arriba hacia abajo.

significado. La Figura 1 muestra un ejemplo de un mapa conceptual que describe la
estructura de los mapas conceptuales e ilustra las características anteriormente descritas.

Otra característica de los mapas conceptuales es que los conceptos están representados en
forma jerárquica con los conceptos más inclusivos, más generales en la parte superior del
mapa y los conceptos más específicos, menos generales debajo organizados
jerárquicamente. La estructura jerárquica para un dominio de conocimiento en particular
también depende del contexto en el cual ese conocimiento está siendo aplicado o
considerado. Por lo tanto, es mejor construir mapas conceptuales con referencia a una
pregunta en particular que buscamos responder, la cual hemos llamado la pregunta de
enfoque. El mapa conceptual puede estar relacionado a alguna situación o evento que
estemos tratando de entender por medio de la organización de conocimiento en la forma de
un mapa conceptual, proporcionando así el contexto para el mapa conceptual.

Otra característica importante de los mapas conceptuales es la inclusión de los enlaces
cruzados. Estas son relaciones o enlaces entre conceptos de diferentes segmentos o
dominios del mapa conceptual. Los enlaces cruzados nos ayudan ver cómo un concepto en
un dominio de conocimiento representado en el mapa está relacionado a un concepto en
otro dominio mostrado en el mapa. En la creación de nuevo conocimiento, los enlaces
cruzados a menudo representan saltos creativos por parte del productor de conocimiento.

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Existen dos características de los mapas conceptuales que son importantes en la facilitación
del pensamiento creativo; la estructura jerárquica que está representada en un buen mapa
conceptual y la habilidad de buscar y caracterizar nuevos enlaces cruzados.

Un elemento final que puede ser agregado a los mapas conceptuales son los ejemplos
específicos de eventos u objetos, los cuales ayudan a aclarar el significado de un concepto
dado. Normalmente estos no están incluidos en óvalos o rectángulos, ya que son eventos u
objetos específicos y no representan conceptos.

Los mapas conceptuales fueron desarrollados en 1972 en el transcurso del programa de
investigación de Novak en la Universidad de Cornell donde él se dedicó a seguir y entender
los cambios en el conocimiento de las ciencias en niños (Novak & Musonda, 1991).
Durante el transcurso de este estudio los investigadores entrevistaron muchos niños, y
encontraron difícil identificar cambios específicos en la comprensión de los conceptos de
ciencias en los niños al examinar las transcripciones de las entrevistas. Este programa se
basó en la psicología del aprendizaje de David Ausubel (1963; 1968; Ausubel et al., 1978).
La idea fundamental en la psicología cognitiva de Ausubel es que el aprendizaje ocurre por
asimilación de nuevos conceptos y proposiciones en una estructura conceptual y
proposicional ya existente que tiene el aprendiz. A esta estructura de conocimiento que
tiene el aprendiz también se le conoce como la estructura cognitiva del individuo. Debido a
la necesidad de encontrar una mejor manera de representar la comprensión conceptual de
los niños surgió la idea de representar el conocimiento de los niños en forma de un mapa
conceptual. Así nació una nueva herramienta no solo para uso en investigación, sino
también para muchos otros usos.

Fundamentos Psicológicos de los Mapas Conceptuales
Algunas veces surge la pregunta sobre el origen de nuestros primeros conceptos. Estos son
adquiridos por los niños desde que nacen hasta la edad de tres años, cuando reconocen
regularidades en el mundo que los rodea y comienzan a identificar etiquetas de lenguaje o
símbolos para estas regularidades (Macnamara, 1982). Este aprendizaje temprano de
conceptos es principalmente un proceso de aprendizaje por descubrimiento, donde el
individuo distingue patrones o regularidades en eventos u objetos y reconoce éstas como
las mismas regularidades etiquetadas por personas mayores con palabras o símbolos. Esta
es una habilidad fenomenal que es parte de la herencia evolutiva de todos los seres
humanos normales. Después de los 3 años, el aprendizaje de nuevos conceptos y
proposiciones es mediado fuertemente por el lenguaje, y se lleva a cabo sobre todo por un
proceso de aprendizaje por recepción donde los nuevos significados son obtenidos al hacer
preguntas y obtener respuestas que clarifiquen las relaciones entre conceptos y
proposiciones previos y nuevos conceptos y proposiciones. Esta adquisición es mediada de
manera muy importante cuando están disponibles experiencias concretas o apoyos; por

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ende la importancia de actividades prácticas en el aprendizaje de la ciencia con niños
pequeños, pero esto también es cierto con aprendices de cualquier edad y en cualquier
tema.

Además de la distinción entre el proceso de aprendizaje por descubrimiento, donde los
atributos de los conceptos son identificados autónomamente por el aprendiz, y el proceso
de aprendizaje por recepción, donde los atributos de los conceptos son descritos usando
lenguaje y transmitidos al aprendiz, Ausubel hizo la muy importante distinción entre
aprendizaje memorístico y aprendizaje significativo. El aprendizaje significativo requiere
de tres condiciones:

1. El material que se va a aprender debe ser conceptualmente claro y presentado con un
lenguaje y ejemplos que puedan relacionarse al conocimiento previo del aprendiz. Los
mapas conceptuales pueden ser útiles para lograr esta condición, tanto en la
identificación de conceptos generales que posee el aprendiz antes de la instrucción de
conceptos más específicos, como asistiendo en las secuenciación de las tareas de
aprendizaje a través de conocimiento progresivamente más explícito que puede ser
anclado en las estructuras conceptuales en desarrollo.

2. El aprendiz debe poseer conocimiento previo relevante. Esta condición puede lograrse
después de la edad de 3 años prácticamente para cualquier dominio temático, pero es
necesario tener cuidado y ser explícito en la construcción de estructuras conceptuales si
uno espera presentar conocimiento específico detallado en cualquier campo en
lecciones posteriores. Vemos, por lo tanto, que las condiciones (1) y (2) están
interrelacionadas y ambas son importantes.

3. El aprendiz debe escoger aprender significativamente. La única condición sobre la cual
el maestro o mentor tiene solo control indirecto es la motivación de los estudiantes de
elegir aprender por medio de intentar incorporar nuevos significados dentro de su
conocimiento previo, en lugar de simplemente memorizar definiciones de conceptos o
declaraciones proposicionales o procedimientos computacionales. El control indirecto
sobre esta opción está sobre todo en las estrategias instruccionales y en las estrategias
de evaluación utilizadas. Las estrategias instruccionales que enfatizan el relacionar
nuevo conocimiento con el conocimiento ya existente en el aprendiz fomentan el
aprendizaje significativo. Estrategias de evaluación que motivan a los aprendices a
relacionar ideas que ellos tienen con nuevas ideas también favorecen el aprendizaje
significativo. Las pruebas objetivas típicas pocas veces requieren más que un
aprendizaje memorístico (Holden, 1992). De hecho, las peores formas de pruebas
objetivas, o pruebas de respuesta corta, demandan recordar enunciados al pie de la letra
y esto podría ser impedido por el aprendizaje significativo en el que el nuevo
conocimiento es asimilado en armazones ya existentes, haciendo difícil recordar
definiciones o descripciones específicas al pie de la letra. Este tipo de problema fue
reconocido años atrás en el libro La Tiranía de la Evaluación de Hoffman (1962).

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Como se menciona anteriormente, es importante reconocer que debido a que las personas
varían en la cantidad y calidad del conocimiento relevante que ellas poseen, y en la fuerza
de su motivación para buscar maneras de incorporar nuevo conocimiento en el
conocimiento relevante que ya poseen, la distinción memorístico-significativo no es una
simple dicotomía sino más bien un continuo. La creatividad puede verse como un nivel
muy alto del aprendizaje significativo, y discutiremos esto más adelante. Estas ideas se
muestran en la Figura 2.

Comúnmente se confunde aprendizaje memorístico y aprendizaje significativo con
métodos de enseñanza que pueden variar a lo largo de un continuo desde presentación
directa de información (la cual puede ser conceptualmente oscura o conceptualmente
explícita) hasta métodos de descubrimiento autónomos donde el aprendiz percibe las
regularidades y construye sus propios conceptos. Tanto el método de la presentación directa
como el de descubrimiento pueden llevar a un aprendizaje altamente memorístico o
altamente significativo por parte del aprendiz, dependiendo de la disposición del aprendiz y
de la organización de los materiales. Estas distinciones se muestran en la Figura 3. Existe la
noción equivocada de que estudios por “indagación” asegurarán un aprendizaje
significativo. La realidad es que a menos que los estudiantes posean por lo menos un
entendimiento conceptual rudimentario del fenómeno que están investigando, la actividad

Figura 2. El aprendizaje puede variar desde altamente memorístico hasta altamente significativo. La
creatividad resulta de niveles muy altos de aprendizaje significativo.

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puede llevar a muy poco o nada de ganancia en su conocimiento relevante y puede ser
poco más que trabajo para mantenerlos ocupados.

Uno de los usos más poderosos de los mapas conceptuales no es solo como herramienta de
aprendizaje, sino también como una herramienta de evaluación, motivando de esta forma a
los estudiantes a usar modos significativos de patrones de aprendizaje (Mintzes et al.,
2000; Novak, 1990; Novak & Gowin, 1984). Los mapas conceptuales son también
efectivos en identificar tanto las ideas válidas como las no válidas que mantienen los
estudiantes, y esto será discutido más profundamente en otra sección. Ellos pueden ser tan
efectivos para identificar el conocimiento relevante que el aprendiz posee antes o después
de la instrucción como lo son las entrevistas clínicas que consumen mucho más tiempo
(Edwards & Fraser, 1983).

Otro avance importante en nuestro entendimiento del aprendizaje es que la memoria
humana no es un único “envase” para ser llenado, sino más bien un complejo conjunto de
sistemas de memoria interrelacionados. La Figura 4 ilustra los sistemas de memoria de la

Figura 3. El continuo aprendizaje memorístico-aprendizaje significativo es distinto del continuo
aprendizaje por recepción-aprendizaje por descubrimiento. Figura adaptada de traducida de Novak (1998,
pp. 58).

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Figura 4. Sistemas claves de memoria del cerebro y sus interacciones.

mente humana, y sus interacciones con las entradas de información de nuestros sistemas
afectivo y psicomotor.

Aunque todos los sistemas de memoria son interdependientes (y tienen información yendo
en ambas direcciones), los sistemas de memoria más críticos para incorporar conocimiento
en la memoria de largo plazo son la memoria de corto plazo y “memoria de trabajo.” Toda
la información entrante se organiza y procesa en la memoria de trabajo por medio de la
interacción con el conocimiento en la memoria de largo plazo. La característica limitante
aquí es que la memoria de trabajo puede procesar solo un número relativamente pequeño
de unidades psicológicas (cinco a nueve) en un momento dado.

Esto significa que las relaciones entre dos o tres conceptos son más o menos el límite de la
capacidad de procesamiento de la memoria de trabajo. Por ejemplo, si a una persona se le
presenta una lista de 10-12 letras o números para memorizar en unos pocos segundos, la
mayoría recordarán solo 5 a 9 de éstos. Sin embargo, si las letras se pueden agrupar para
formar una palabra conocida, o una unidad que parece una palabra, o los números pueden
relacionarse a un número telefónico o algo conocido, entonces 10 o más letras o números
pueden ser recordados. En una prueba relacionada, si le damos a los aprendices a

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memorizar en pocos segundos 10-12 palabras que son familiares, pero que no tienen
relación, la mayoría recordarán solo 5-9 palabras. Si las palabras no son familiares, como
es el caso con términos técnicos introducidos por primera vez, al aprendiz le irá bien si
puede recordar correctamente dos o tres de estas. Por el contrario, si las palabras son
familiares pueden ser relacionadas al conocimiento que el aprendiz tiene en su estructura
cognitiva, por ejemplo, los meses del año, y en ese caso 12 o más podrían fácilmente ser
recordadas.

Debe notarse que la retención de información aprendida de forma memorística todavía
ocurre en la memoria de largo plazo, como ocurre también con la información aprendida
significativamente; la diferencia es que en el aprendizaje memorístico, hay poca o ninguna
integración de nuevo conocimiento con el conocimiento existente lo que da como resultado
dos consecuencias negativas. Primero, el conocimiento aprendido de memoria tiende a
olvidarse rápidamente, a menos que sea bastante repetido o ensayado. Segundo, la
estructura de conocimiento o estructura cognitiva del aprendiz no es mejorada o modificada
para aclarar ideas erróneas. Por tanto, los errores de concepto persistirán, y el potencial del
conocimiento aprendido para uso en aprendizajes futuros y/o solución de problemas es
poco o nulo (Novak, 2002).

Por lo tanto, para estructurar grandes cuerpos de conocimiento se requiere una secuencia
ordenada de iteraciones entre la memoria de trabajo y la memoria de largo plazo a medida
que el nuevo conocimiento es recibido (Anderson, 1992). Creemos que una de las razones
por la que los mapas conceptuales son tan poderosos para facilitar el aprendizaje
significativo es que éstos funcionan como una especie de plantilla o andamio para ayudar
a organizar conocimiento y estructurarlo, aún cuando la estructura debe ser construida
pieza por pieza con unidades pequeñas de estructuras conceptuales y proposicionales que
interactúan entre sí. Muchos aprendices y maestros se sorprenden de ver cómo esta simple
herramienta facilita el aprendizaje significativo y la creación de poderosas estructuras de
conocimiento que no solo permiten la utilización del conocimiento en nuevos contextos,
sino también la retención del conocimiento por largos periodos de tiempo (Novak, 1990;
Novak & Wandersee, 1991). Todavía se conoce relativamente poco sobre los procesos de la
memoria y cómo el conocimiento finalmente es incorporado en nuestro cerebro, pero
parece evidente desde diversas fuentes de investigación que nuestro cerebro funciona para
organizar conocimiento en estructuras jerárquicas y que los enfoques de aprendizaje que
facilitan este proceso aumentan significativamente la capacidad de aprendizaje de todos los
aprendices (Bransford et al., 1999).

Aunque es cierto que algunos estudiantes tienen dificultad construyendo mapas
conceptuales y usándolos, por lo menos al inicio de su experiencia, esto parece ser
primordialmente consecuencia de años de una práctica de aprendizaje memorístico en
ambientes escolares, más que como resultado de diferencias de estructura cerebral en sí.
Las llamadas diferencias de “estilos de aprendizaje” son, en gran parte, derivadas de las
diferencias en los patrones de aprendizaje que los estudiantes han utilizado, y que varían

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desde un alto compromiso con un modo de aprendizaje memorístico continuo hasta un
compromiso casi exclusivo con un modo de aprendizaje significativo. No es fácil ayudar a

Figura 5. Una representación de la estructura de conocimiento requerida para entender por qué tenemos
estaciones.

estudiantes en la primera condición a que pasen a patrones de aprendizaje del segundo tipo.
Si bien los mapas conceptuales pueden ayudar, los estudiantes también necesitan que se les
enseñe algo acerca de los mecanismos del cerebro y la organización de conocimiento, y
esta instrucción debe acompañar el uso de mapas conceptuales. La información en los
párrafos anteriores debe volverse parte del programa instruccional para el uso diestro de los
mapas conceptuales. La información que se brinda en este documento podría ser parte de
esta instrucción. Otras ideas para mejorar la instrucción para lograr un entendimiento del
tema pueden encontrarse en otras fuentes (Mintzes et al., 1998).

Para ilustrar lo difícil que puede ser para los individuos modificar sus ideas, especialmente
si aprenden primordialmente de forma memorística, citamos el ejemplo de entrevistas
hechas por el Proyecto Universo Privado (PUP, sus siglas en Inglés) de la Universidad de
Harvard (Schneps, 1989). El personal del PUP entrevistó a 23 graduados, alumnos y

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profesores, preguntándole a cada uno “¿Por qué tenemos estaciones?” Solo se necesitan
once conceptos, adecuadamente organizados, para entender por qué tenemos estaciones, y
un arreglo de estos conceptos se muestra en la Figura 5. Los entrevistadores del PUP
encontraron que 21 de los 23 entrevistados no podían explicar por qué tenemos estaciones,
un tema que es enseñado repetidamente en la escuela. Este grupo incluía un graduado
recientemente que acababa de tomar un curso sobre la Física de Movimientos Planetarios,
el cual también creía erróneamente que las estaciones eran causadas por la tierra
moviéndose más cerca del sol durante el verano y más lejos durante el invierno. De hecho,
en Massachussets La Tierra está ligeramente más cerca del sol en el invierno que en el
verano. La principal razón por la que tenemos estaciones en las latitudes alejadas del
ecuador se debe a la inclinación de la tierra sobre su eje hacia el sol en el verano, lo cual
resulta en días más largos y radiación más directa, por lo tanto mayor calentamiento. Lo
que está interfiriendo con estas 21 personas de Harvard es una confusión con la experiencia
común de que cuando estamos más cerca de un fuego o lámpara, el calor es más intenso
que cuando estamos más lejos. Por lo tanto, estas personas han fallado en reconocer que no
es este mismo fenómeno el responsable de producir las estaciones en la Tierra. Ellos están
transfiriendo conocimiento de un contexto a otro, pero de forma incorrecta. Es común
observar esto en muchos, muchos ejemplos de “errores de concepto” en todos los campos
de estudio. La única solución al problema de superación de los errores de concepto es
ayudar a los aprendices a aprender significativamente, y el uso de mapas conceptuales
puede ser muy útil para esto. (Para más información sobre errores de concepto en ciencias
y matemáticas ver Novak (2002), y: www.mlrg.org).

Bases Epistemológicas de los Mapas Conceptuales
Como se indicó anteriormente, definimos concepto como una regularidad (o patrón)
percibida en eventos u objetos, o registros de eventos u objetos, designados por una
etiqueta. Hoy día está comenzando a reconocerse que los procesos de aprendizaje
significativo descritos anteriormente son los mismos procesos que utilizan científicos y
matemáticos, o expertos en cualquier disciplina, para construir nuevo conocimiento. De
hecho, Novak ha argumentado que la creación de nuevo conocimiento no es más que un
nivel relativamente alto de aprendizaje significativo logrado por individuos que tienen una
estructura de conocimiento bien organizada en un área en particular del conocimiento, y
también un compromiso emocional fuerte de persistir en encontrar nuevos significados
(Novak, 1977, 1993, 1998). La Epistemología es la rama de la filosofía que tiene que ver
con la naturaleza del conocimiento y la creación de nuevo conocimiento. Existe una
relación muy importante entre la psicología del aprendizaje, como la entendemos hoy, y el
creciente consenso entre los filósofos y epistemólogos de que la creación de nuevo
conocimiento es un proceso constructivo que involucra tanto nuestro conocimiento como
nuestras emociones o el deseo de crear nuevos significados y nuevas formas de representar

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estos significados. Aprendices que se esfuerzan en crear buenos mapas conceptuales están
ellos mismos comprometidos en un proceso creativo, y esto puede ser un reto,
especialmente para aprendices que han pasado la mayor parte de su vida aprendiendo de
forma memorística. El aprendizaje memorístico contribuye muy poco, en el mejor de los
casos, a nuestras estructuras cognitivas, y por lo tanto no puede ser la base de pensamiento
creativo o de soluciones originales a problemas.

Como se definió anteriormente, los conceptos y las proposiciones son los bloques para
construir conocimiento en cualquier dominio. Podemos usar la analogía de que los
conceptos son como los átomos de la materia y las proposiciones son como las moléculas
de la materia. Existen solamente alrededor de 100 diferentes clases de átomos, y éstos
forman un número infinito de diferentes clases de moléculas. Hay aproximadamente
460,000 palabras (la mayoría de las cuales son etiquetas de conceptos) en el idioma Inglés,
y estas pueden ser combinadas para formar una infinidad de proposiciones. Aunque la
mayoría de las combinaciones de palabras pueden no tener sentido, aún es posible crear un
número infinito de proposiciones válidas. ¡Nunca debemos agotar las oportunidades de
crear nuevo conocimiento! Conforme las personas crean y observan objetos o eventos,
nuevos o ya existentes, las personas creativas continuarán creando nuevo conocimiento.
Crear nuevos métodos de observar o registrar eventos usualmente abre nuevas
oportunidades para creación de nuevo conocimiento. Por ejemplo, la creación del método
de hacer mapas conceptuales para registrar la comprensión de una persona sobre un cierto
tema ha llevado a nuevas oportunidades para estudiar el proceso de aprendizaje y de
creación de nuevo conocimiento.

Aunque resulta valioso estudiar más extensivamente el proceso del aprendizaje humano y
de creación humana de conocimiento, esto va más allá del alcance de este documento. Se
invita al lector a leer algunas de las referencias citadas. Algunas consideraciones
importantes para la construcción de mejores mapas conceptuales y la facilitación del
aprendizaje serán discutidas más adelante.

Construyendo Buenos Mapas Conceptuales

Al aprender a construir mapas conceptuales, es importante comenzar con un área de
conocimiento que le sea muy familiar a la persona que esta construyendo el mapa. Dado
que las estructuras de los mapas conceptuales dependen del contexto en el cual serán
utilizados, lo mejor es identificar un segmento de un texto, un experimento de laboratorio o
actividad de campo, o un problema o pregunta en particular que uno está tratando de
entender. Esto crea un contexto que ayudará a determinar la estructura jerárquica del mapa
conceptual. También es útil seleccionar un área delimitada del conocimiento para los
primeros mapas conceptuales.

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Figura 6. Un mapa “lineal” creado por una estudiante de cuarto grado después de una excursión a
una fábrica de papel. La clase identificó conceptos en el estacionamiento a la izquierda, pero esta
estudiante no tuvo éxito en utilizar muchos de estos y su mapa tiene poco sentido. Esta estudiante
era buena lectora oral, pero tenía muy pobre comprensión lectora y aprendía de forma
memorística. (ver Novak & Gowin, 1984, página 108).

Una buena manera de definir el contexto para un mapa conceptual es formular una
Pregunta de Enfoque, que es una pregunta que claramente especifica el problema o
cuestión que el mapa conceptual tendrá que resolver. Todo mapa conceptual responde a una
pregunta de enfoque, y una buena pregunta de enfoque puede llevar a un mapa conceptual
mucho más rico. Cuando se aprende a construir mapas conceptuales, los aprendices tienden
a desviarse de la pregunta de enfoque y a construir un mapa conceptual que puede estar
relacionado al campo, pero que no responde la pregunta.

Habiendo seleccionado un dominio y formulado una pregunta o problema definido en este
dominio, el siguiente paso es identificar los conceptos clave que se relacionan con este
campo. Generalmente de 15 a 25 conceptos serán suficientes. Estos conceptos pueden
conformar una lista, y a partir de esta lista establecer una lista ordenada desde el concepto
más general, más inclusivo, para este problema o situación en particular, hasta el concepto
más específico, menos general. Aunque esta lista puede ser solo una aproximación, ayuda a
comenzar el proceso de construcción del mapa. Nos referimos a esta lista de conceptos
como el estacionamiento, ya que incorporaremos estos conceptos al mapa conceptual a

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medida que vayamos determinando dónde encajan. Algunos conceptos pueden permanecer
en el estacionamiento a cómo se completa el mapa si el que está construyendo el mapa no
ve una buena conexión entre éstos y otros conceptos del mapa

El siguiente paso es construir un mapa conceptual preliminar. Esto puede hacerse
escribiendo todos los conceptos en hojitas Post-It, o preferiblemente usando el programa de
software CmapTools del IHMC que se describe más adelante (Cañas et al., 2004b, http://
cmap.ihmc.us). Los Post-It le permiten a un grupo trabajar en una pizarra o papel de
Manila y mover los conceptos fácilmente. Esto es necesario cuando uno comienza a
esforzarse con el proceso de armar una buena organización jerárquica. Los programas de
software son aún mejores ya que permiten mover los conceptos junto con las frases de
enlace y mover grupos de conceptos y enlaces para reestructurar el mapa. Cuando se utiliza
CmapTools junto con un proyector, dos o más individuos pueden colaborar fácilmente en la
construcción de un mapa y ver los cambios según avanzan en su trabajo. CmapTools
también permite la colaboración entre individuos en el mismo salón o en cualquier lugar
del mundo, y los mapas pueden ser construidos sincrónicamente o asincrónicamente,
dependiendo de los horarios de los que están haciendo el mapa.

Es importante reconocer que un mapa conceptual nunca está terminado. Después de que se
construye un mapa preliminar, siempre es necesario re-trabajar este mapa. Otros conceptos
pueden ser agregados. Los buenos mapas generalmente resultan a partir de tres o más
revisiones. Esta es una de las razones por la que utilizar un programa de software es útil.

Después de que un mapa preliminar ha sido construido, se deben buscar los enlaces
cruzados. Éstas son relaciones entre conceptos de diferentes segmentos o dominios de
conocimiento en el mapa, que ayudan a ilustrar cómo estos dominios están relacionados
unos con otros. Los enlaces cruzados son clave para mostrar que el aprendiz entiende las
relaciones entre los sub-dominios en el mapa.

Es importante ayudar a los estudiantes a darse cuenta de que todos los conceptos están de
alguna forma relacionados entre sí. Por este motivo, es necesario ser selectivo al identificar
enlaces cruzados, y ser lo más precisos posible en la identificación de palabras de enlace
que conecten conceptos. Además, uno debe evitar “oraciones dentro de las cajas”, esto es,
oraciones completas utilizadas como conceptos, ya que esto por lo general indica que una
sub-sección entera del mapa puede ser construida a partir de la declaración en la caja.
“Mapas lineales” ejemplifican ya sea un entendimiento pobre del material o una
reestructuración inadecuada del mapa. La Figura 6 muestra un ejemplo de un mapa lineal.

Los estudiantes a menudo comentan que es difícil agregar palabras de enlace a las “líneas”
de sus mapas conceptuales. Esto se debe a que ellos entienden que poseen un
entendimiento pobre de la relación entre los conceptos, o de los significados de los
conceptos, y son las palabras de enlace las que especifican esta relación. Una vez que los
estudiantes se empiezan a enfocar en buenas palabras de enlace, y en la identificación de

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buenos enlaces cruzados, ellos podrán ver que todos los conceptos pueden estar
relacionados con todos los demás conceptos. Esto también produce un poco de frustración,
y deben elegir identificar los enlaces cruzados más prominentes y útiles. Este proceso
involucra lo que Bloom (1956) identificó como niveles altos de desempeño cognitivo, a
saber, evaluación y síntesis de conocimiento. Hacer mapas conceptuales es una buena
forma de motivar niveles muy altos de desempeño cognitivo, cuando el proceso se hace
bien. Esta es una razón por la que los mapas conceptuales pueden ser también una poderosa
herramienta de evaluación (Edmondson, 2000).

Finalmente, el mapa debe ser revisado, los conceptos reacomodados de forma que aporten
a una mayor claridad y mejor estructura global, y debe prepararse un mapa “final”. Cuando
se utiliza un software, uno puede regresar, cambiar el tamaño y estilo de la fuente, y
agregar colores para “vestir mejor” el mapa conceptual.

Así, vemos que los mapas conceptuales no solamente son una herramienta poderosa para
capturar, representar, y archivar el conocimiento de individuos, sino también una poderosa
herramienta para crear nuevo conocimiento.

El kit de herramientas del programa CmapTools
El programa CmapTools (Cañas et al., 2004b) (disponible para descarga en: http://
cmap.ihmc.us) desarrollado en el Instituto de Cognición Humana y de Máquinas combina
las fortalezas de hacer mapas conceptuales con el poder de la tecnología, particularmente el
Internet y la Web (WWW). El software no solo facilita a los usuarios de todas las edades el
construir y modificar mapas conceptuales de una manera similar a la que un procesador de
palabras facilita escribir un texto, sino que le permite a los usuarios colaborar a distancia en
la construcción de sus mapas, publicar sus mapas conceptuales de manera que cualquier
persona los pueda acceder a ellos en Internet, agregarle recursos a sus mapas para explicar
más sus contenidos, y hacer búsquedas en la WWW de información relacionada al mapa.

El programa permite al usuario agregarle recursos (fotos, imágenes, gráficos, videos,
esquemas, tablas, textos, páginas Web u otros mapas conceptuales), ubicados en cualquier
parte de Internet, a conceptos o frases de enlace de un mapa conceptual por medio de una
sencilla operación de arrastrar y soltar. Los enlaces a estos recursos se despliegan como
íconos bajo los conceptos, como se muestra en la Figura 7. Hacer clic en uno de estos
íconos desplegará una lista de vínculos de entre los cuales el usuario puede seleccionar
para abrir el recurso agregado. Utilizando CmapTools, es posible usar mapas conceptuales
para acceder a cualquier material en formato digital, incluyendo materiales preparados por
la misma persona que está haciendo el mapa. De esta forma, los mapas conceptuales
pueden servir como herramientas de indexación y navegación en dominios complejos del
conocimiento, como se ilustrará más adelante con materiales de NASA sobre Marte (Briggs

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et al., 2004). Al facilitarse los enlaces entre mapas conceptuales, los aprendices pueden
construir Modelos de Conocimiento (Cañas et al., 2005; Cañas et al., 2003b), los cuales son
colecciones de mapas conceptuales sobre un tema en particular con recursos ligados,
demostrando así que su comprensión sobre un dominio no está limitado a solo un mapa
conceptual.

Facilitando Aprendizaje Colaborativo y a Distancia

Existe un creciente cuerpo de investigación que muestra que cuando los estudiantes
trabajan en grupos pequeños y cooperan al esforzarse en aprender una materia, esto da
resultados positivos tanto en lo cognitivo como en lo afectivo (Johnson et al., 1981).
Vygotsky (1978) introdujo la idea de que el lenguaje y el diálogo social puede apoyar el
aprendizaje, particularmente cuando los miembros del grupo social están aproximadamente
en la misma Zona de Desarrollo Proximal (ZDP). Él describe la ZDP como aquel nivel de
comprensión acerca de un cierto tema donde el aprendiz puede progresar por su cuenta,
con mínima ayuda de un tutor. Cuando los estudiantes trabajan en forma cooperativa en
grupos y usan mapas conceptuales para guiar su aprendizaje, ocurre un aprendizaje
significativamente mayor (Preszler, 2004). En nuestro trabajo tanto con maestros como con

Figura 7. Un mapa conceptual sobre aves construido por un estudiante de secundaria. Los íconos bajo los
conceptos brindan enlaces a recursos (por ejemplo, imágenes, fotos, páginas Web, vídeos, otros mapas
conceptuales), algunos de los cuales se muestran en la Figura.

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estudiantes, encontramos que pequeños grupos trabajando cooperativamente para construir
mapas conceptuales han demostrado ser útiles en muchos contextos. A principios de los
años 90, estudiantes de Latinoamérica, usando la Red de IBM (antes de Internet) tuvieron
mucho éxito creando mapas conceptuales con estudiantes en sus aulas y con estudiantes en
otros países (Cañas et al., 2001). En nuestras propias clases y talleres, y en clases dictadas
por nuestros estudiantes, pequeños grupos de estudiantes trabajando colectivamente para
construir mapas conceptuales puede producir mapas notablemente buenos.

CmapTools brinda un apoyo extenso para el trabajo colaborativo durante la construcción de
mapas conceptuales. Los mapas conceptuales construidos usando CmapTools pueden ser
guardados en servidores (CmapServers, ver: Cañas et al., 2003a) donde cualquier persona
en Internet puede acceder a ellos. Muchos de los Servidores Cmap son “públicos”,
permitiéndole a cualquiera (sin necesidad de autorización) publicar sus colecciones de
mapas conceptuales y recursos (Cañas et al., 2004a). A través de los Servidores Cmap,
usuarios de todas las edades y disciplinas han publicado miles de mapas sobre todos los
temas y dominios. Aún cuando los mapas conceptuales en estos servidores públicos son
sólo una muestra de mapas conceptuales presentados por personas que utilizan CmapTools,
y aunque algunos de ellos no reúnen nuestros criterios de buenos mapas conceptuales,
sirven sin embargo para ilustrar diversas aplicaciones. Cuando un mapa conceptual se
guarda en un Servidor Cmap, se almacena también una versión de “página Web” del mapa,
de manera que basta un navegador de la Web para navegar a través de todos los mapas
conceptuales publicados.

Por medio del almacenamiento de mapas conceptuales en Servidores Cmap, CmapTools
promueve la colaboración entre usuarios constructores de mapas conceptuales. Cuando los
mapas se almacenan en un servidor Internet, los usuarios con los permisos apropiados
(Cañas et al., 2003c) pueden editar y compartir mapas conceptuales al mismo tiempo
(sincrónicamente) o a su conveniencia (asincrónicamente). Los “Hilos de discusión” y las
“Anotaciones” en forma de notas electrónicas “Post-It” pueden usarse para hacer
comentarios anecdóticos a mapas conceptuales o durante la construcción del mapa. El alto
grado de explicitud de los mapas conceptuales los hace un vehículo ideal para el
intercambio de ideas o para la construcción colaborativa de nuevo conocimiento. También
hemos encontrado que los obstáculos que se derivan de inseguridades personales y miedo a
hacer el ridículo se evitan en su mayor parte, ya que los comentarios críticos van dirigidos
al mapa conceptual, no a la(s) persona(s) que está(n) construyendo el mapa. El hecho de
que los aprendices comenten sobre los mapas de otros, ya sea que estén en la misma clase o
en diferentes escuelas, es una forma efectiva de revisión por pares y de colaboración.

El extenso apoyo que CmapTools brinda para la construcción colaborativa de mapas
conceptuales por grupos, estén en el mismo sitio o en localidades distantes, ha motivado el
aumento en el uso de colaboración durante la construcción de mapas. Hacer mapas en
pequeños grupos nos ha funcionado bien en diversos escenarios educativos, y en tareas tan
variadas como la comprensión de ideas sobre la teoría de asimilación hasta la aclaración de

- 16 -

conflictos en el trabajo para resolución de problemas en organizaciones lucrativas y no
lucrativas (por ejemplo, Beirute & Mayorga, 2004). Los mapas conceptuales están ahora
comenzando a utilizarse en corporaciones para ayudar a los equipos a aclarar y articular el
conocimiento necesario para resolver problemas que van desde el diseño de nuevos
productos hasta mercadeo hasta la resolución de problemas administrativos. Los mapas
conceptuales están ahora comenzando a ser usados en corporaciones para ayudar a los
equipos a aclarar y articular el conocimiento necesario para resolver problemas que van
desde el diseño de nuevos productos y el mercadeo hasta la resolución de problemas
administrativos.

Un Nuevo Modelo para la Educación
Un Ambiente de Aprendizaje Centrado en Mapas Conceptuales

CmapTools provee una gama de características que hacen posible a los maestros usar
mapas conceptuales en una multiplicidad de las tareas que los estudiantes realizan (Cañas
& Novak, 2005). Además de un ambiente de red que promueve la colaboración y la
posibilidad de construir modelos de conocimiento, el software permite a los usuarios, entre
otras cosas, (a) buscar información basada en un mapa conceptual (Carvalho et al., 2001),
por lo que un estudiante puede usar el mapa conceptual para buscar información para
aprender más sobre un tema, llevando a mejorar el mapa con recursos agregados, y a
proceder de forma iterativa a otra búsqueda; (b) grabar el proceso de construcción del mapa
conceptual para su posterior reproducción, brindando apoyo al maestro en lo que ese
considera un aspecto clave de la elaboración de mapas conceptuales: el proceso de
construcción del mapa; (c) desplegar por partes un mapa conceptual y los recursos
asociados en pantalla completa para presentaciones orales; (d) comparar gráficamente dos
mapas conceptuales, permitiéndole al maestro comparar el mapa del estudiante con el suyo
para una evaluación inicial. De esta manera, el mapa conceptual puede convertirse en un
artefacto alrededor del cual pueden centrarse las distintas actividades del proceso de
aprendizaje, como se muestra en la Figura 8.

- 17 -

Figura 8. Toda la gama de actividades de aprendizaje que pueden integrarse utilizando CmapTools,
incorporando varias actividades enlazadas a través del programa y creando un portafolio digital como
producto del aprendizaje.

Basándose en las funcionalidades que ofrece CmapTools, el estudiante puede usar el mapa
conceptual preparado como prueba diagnóstica como un paso inicial hacia aprender las
partes del conocimiento que él o ella necesita para entender mejor, como base para realizar
la investigación que le lleve a este entendimiento, como una forma de organizar las
diferentes fuentes de las cuales el estudiante construirá este entendimiento, como el
artefacto por medio del cual colaborar con sus compañeros, y como el medio para presentar
sus hallazgos al final de la unidad de estudio. Más aún, los mapas conceptuales construidos
por el estudiante pueden constituir la base para un portafolio de evaluación (ver Vitale &
Romance, 2000) de su desempeño.

Pregunta de Enfoque, Estacionamientos y Mapas Esqueleto de Expertos

Un ambiente de aprendizaje basado en mapas conceptuales implica que los mapas
conceptuales son usados a lo largo del desarrollo de una unidad de aprendizaje o módulo.
Dentro de este ambiente, los mapas conceptuales probablemente serán usados como el
mecanismo para determinar el nivel de entendimiento que los estudiantes tienen sobre el

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tema que se va a estudiar antes de que el tema sea introducido. Luego, los mapas son
desarrollados, extendidos y refinados a medida que los estudiantes desarrollan otras
actividades sobre el tema y aumentan su entendimiento, concluyendo posiblemente con
modelos de conocimiento complejos que enlazan recursos, resultados, experimentos, etc., y
que pueden ser usados si se desea como una presentación final por los estudiantes.

Así como hay muchos usos posibles de los mapas conceptuales dentro de las actividades de
aula, existe una variedad de “puntos de partida” para la construcción de los mapas
conceptuales iniciales por los estudiantes.

Cada estudiante puede construir individualmente el mapa conceptual inicial,
proporcionando el maestro retroalimentación acerca del nivel de entendimiento de cada
estudiante. Dentro de la opción de construcción individual del mapa, se les puede permitir a
los estudiantes colaborar a través de una Sopa de Conocimiento (Cañas et al., 1995; Cañas
et al., 2001), donde los estudiantes pueden compartir proposiciones con otros, pero no ver
sus mapas (ver Figure 9). El mapa conceptual puede ser construido por estudiantes
trabajando en parejas o en grupos pequeños, donde el maestro/a debe prestar atención al
nivel de participación de cada estudiante.

Figura 9. Un mapa conceptual que es parte de una Sopa de Conocimiento colaborativa. La
lista de proposiciones en la ventana superior derecha se derivan automáticamente del
Cmap, y las que presentan una “tachuela” son las que han sido “publicadas.” La ventana
inferior derecha muestra proposiciones de otros participantes de la Sopa, algunas de las
cuales tienen hilos de discusión en los que se cuestiona o comenta sobre la proposición.

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El mapa conceptual puede ser también un esfuerzo grupal, donde todos los estudiantes dan
su opinión y participan en la construcción del mapa, utilizando un proyector. Los(as)
maestros (as) deben de estar alerta para evaluar la participación individual de cada
estudiante.

De la misma forma, el punto de partida para la construcción del mapa puede variar
dependiendo del entendimiento previo esperado de los estudiantes, la dificultad y novedad
del tema, y la confianza del maestro(a) en dominar el tema.

Pregunta de Enfoque

El punto de partida para construir un mapa conceptual puede consistir de sólo la pregunta
de enfoque. Por ejemplo, “puede dársele a los estudiantes una pregunta como ¿Cómo
medimos el tiempo?”, y ésta deberá contestarse a través de la construcción del mapa
conceptual.

El tipo de pregunta de enfoque hace una diferencia en el tipo de mapas conceptuales que el
estudiante construye. Una pregunta como “¿Qué son las plantas?” llevará a un mapa
conceptual declarativo, más clasificatorio que la pregunta “¿Por qué necesitamos las
plantas?” Hay experimentos que demuestran que no sólo la pregunta de enfoque, sino que
también el concepto raíz de un mapa conceptual tiene una fuerte influencia en la calidad
del mapa conceptual que resulta (Derbentseva et al., 2004, 2006). Es importante que se
proporcione una pregunta y no solamente un tema (por ejemplo, “haga un mapa conceptual
sobre las plantas”), ya que contestar la pregunta ayuda a los estudiantes a enfocarse en sus
mapas. Siempre que se hace un mapa conceptual con CmapTools y luego se salva, se le
pide al autor del mapa que escriba una pregunta de enfoque, e identifique conceptos clave
para su mapa conceptual.

Estacionamiento

Por estacionamiento de conceptos queremos decir una lista de conceptos esperando ser
agregados a un mapa conceptual. El punto de partida para la construcción de un mapa
conceptual [también] puede ser una lista de conceptos que el maestro(a) quiere asegurarse
que todos los estudiantes incluyan en su mapa. Un ejemplo de esto se mostró arriba en la
Figura 6. La Figura 10 presenta la pregunta de enfoque “¿Cuál es la estructura del
Universo?” y un estacionamiento para esta pregunta. Se espera que el estudiante, grupo de
estudiantes, o la clase construya un mapa conceptual que conteste la pregunta y que incluya
al menos los conceptos en la lista. Personas con experiencia en mapas conceptuales están
de acuerdo con los investigadores en que el aspecto más retador y difícil en la construcción
de un mapa conceptual es construir las proposiciones; esto es, determinar qué frases de
enlace representarán más claramente la relación entre los conceptos. De manera que darle
al estudiante los conceptos no le resta dificultad a la construcción del mapa, aunque podría
de alguna manera limitar la creatividad del estudiante al seleccionar los conceptos que va a

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Figura 10. El inicio de un mapa conceptual con una pregunta de enfoque y un estacionamiento con
conceptos para incluir en el mapa.

incluir. Sí ayuda al maestro a formarse una idea de cuáles fueron los conceptos que el
estudiante tuvo problemas para integrar al mapa conceptual, revelando poco o ningún
entendimiento de estos conceptos.

Mapas Esqueleto Construidos por Expertos

Para temas difíciles – ya sea difíciles para los estudiantes según lo indica la experiencia
previa del maestro(a), o difícil para el maestro debido a su formación – el usar un mapa
conceptual esqueleto construido por un experto es una alternativa. Un mapa conceptual
esqueleto es un mapa preparado previamente por un experto en el tema y que permite tanto
a estudiantes como a docentes construir su conocimiento sobre una base sólida. Los mapas
conceptuales esqueleto construidos por expertos sirven como una guía, andamio o ayuda

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Figura 11. Un mapa conceptual esqueleto hecho por un experto que versa sobre un concepto clave que
necesita ser comprendido como una base para aprender ciencias, basado en el estacionamiento de la
Figura 10. Se dejaron algunos conceptos en el estacionamiento para que el estudiante los agregue al
mapa conceptual.

para aprender, de manera análoga a al uso de andamios en la construcción o restauración de
un edificio.

La Figura 11 es un mapa conceptual esqueleto hecho por un experto que corresponde al
mismo tema que el “estacionamiento” de la Figura 10. Observe que en este ejemplo,
algunos de los conceptos fueron dejados (por el experto) en el “estacionamiento” para que
el estudiante los agregue al mapa conceptual.

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Figura 12. Un Cmap sobre transformación de energía al que se le podría llegar enlazándolo al concepto
“Energía” en el mapa conceptual en la Figura 11, y un Cmap sobre Fotosíntesis que podría ser ligado a
éste.

El uso de mapas conceptuales esqueleto realizados por expertos es una línea de
investigación que estamos siguiendo actualmente, y para la cual no tenemos tanta
experiencia como con los puntos de partida basados en preguntas de enfoque y
estacionamientos. O’Donnell, Dansereau, & Hall (2002) han demostrado que los “mapas de
conocimiento” pueden servir como andamios y facilitar el aprendizaje.

Es importante notar que los mapas esqueleto de expertos deben ser construidos por un
experto en el tema. La idea es que el experto es el que mejor puede seleccionar un número
pequeño de conceptos que son clave para entender el tema, y quien puede expresar con más
exactitud las relaciones entre estos conceptos. En general, es mucho más difícil construir
un mapa conceptual bueno y correcto sobre un tema con un número pequeño de conceptos
(por ejemplo., cuatro o cinco) que con quince o veinte conceptos.

No hay un tamaño predeterminado que debe tener un mapa conceptual esqueleto. Pero el
número final esperado de conceptos en el mapa es una función del número de conceptos en
el “esqueleto”. Por ejemplo, un “mapa esqueleto” que consiste de cinco conceptos debe ser
expandido por el estudiante a un mapa con 15 a 20 conceptos. Si el mapa “esqueleto”
contiene 20 conceptos, lo cual lo hace más un mapa completo, se esperaría que el mapa

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final contenga de 50 a 60 conceptos. En este caso, probablemente nos estamos refiriendo a
usar un mapa relativamente completo como andamio (no un esqueleto), y se espera que los
estudiantes profundicen en el tema creando varios submapas que estén ligados al mapa
original.

Prevemos un programa de usar “mapas esqueleto” como andamios en el aprendizaje con el
desarrollo de una serie de mapas conceptuales en una disciplina, comenzando con las ideas
más generales, más inclusivas y luego gradualmente dirigiéndose hacia mapas conceptuales
más específicos que guiarán a los aprendices. Por ejemplo, la Figura 11 muestra un “mapa
conceptual esqueleto” para ciencias que abarca los conceptos clave más importantes para
entender ciencias. Los estudiantes pueden empezar con un mapa así, agregar conceptos del
estacionamiento, enlazar recursos digitales y también construir submapas más específicos.
También se pueden brindar mapas conceptuales expertos más específicos, como el que se
muestra en la Figura 12. Aquí vemos también un submapa que puede ser creado por un
grupo de estudiantes, y una muestra de dos recursos a los que se les puede llegar por
medio de íconos del submapa.

Una de las ventajas de usar CmapTools para apoyar el aprendizaje es la función de
búsqueda mencionada anteriormente, la cual permite acceso a recursos de la Web que han
sido filtrados para ajustarse al contexto de significados definidos por el mapa conceptual
(Carvalho et al., 2001; Leake et al., 2004). De manera que si uno selecciona un concepto
como “energía eléctrica” en la Figura 12 y elige una de las opciones de “búsqueda” del
menú, CmapTools extraerá recursos de la Web que no solo tratan de electricidad, sino que
también se relacionan a otros conceptos presentes en el mapa. El programa trata de
descubrir de qué se trata el mapa conceptual y prepara una interrogación (o “query”) para
motores de búsqueda de la Web que generarán resultados que son relevantes a las ideas que
están siendo desarrolladas en el mapa conceptual. Por supuesto, el aprendiz todavía
necesita seleccionar nuevos conceptos del material y construir nuevas proposiciones en el
mapa conceptual que añadan significado y claridad al mapa. Así, el aprendiz o equipo de
aprendices está muy activamente compenetrado en el proceso de construcción de
significados, un requerimiento esencial para que ocurra aprendizaje significativo.

Los aprendices pueden también involucrarse en estudios de laboratorio o de campo que
agregarán experiencias concretas importantes necesarias para desarrollar significados más
completos de conceptos, y algunas veces el entusiasmo que viene con el descubrimiento de
nuevas ideas o relaciones.

La extensión de los materiales e ideas que pueden ser incorporados en estructuras de
conocimiento utilizando “mapas conceptuales esqueleto,” CmapTools, y recursos de la Web
sobrepasan por mucho lo que cualquier libro de texto o cualquier docente podría
proporcionar. De hecho, los maestros que supervisan este tipo de estudio probablemente
aprendan tantas cosas nuevas como sus estudiantes. Más aún, partiendo desde el “mapa
esqueleto” hecho por un experto se reduce la posibilidad de que los errores de concepto o

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Figura 13. Esquema que muestra el Nuevo Modelo para Educación con un “mapa conceptual esqueleto”
hecho por un experto que puede servir como “columna vertebral” para un portafolio emergente en
ciencias.

ideas equivocadas que mantienen aprendices o docentes sean reforzadas, y maximiza la
posibilidad de que construyan estructuras de conocimiento que con el tiempo eliminen o
disminuyan los errores de concepto (Novak, 2002).

Proyecto El Mundo de la Ciencia

En 1966, Bobbs-Merrill publicó la serie de libros de texto para primaria El Mundo de la
Ciencia (The World of Science), escrito en gran parte por Novak con el objeto de introducir
conceptos básicos de ciencias a maestros y estudiantes de escuelas primarias. A diferencia
de la mayoría de los libros de texto de ciencias de escuelas primarias, esta serie presenta
instrucción profunda en conceptos básicos en todos los niveles, incluyendo instrucción en
conceptos que relacionados con la naturaleza de ciencias, naturaleza de la materia, energía
y transformaciones de la energía. Los libros han sido escaneados y está disponible un DVD
de todos los seis libros. Nuestro plan es usar los libros El Mundo de la Ciencia como un
punto de partida para un proyecto de demostración para Un Nuevo Modelo para la
Educación. Para empezar, se han preparado “mapas conceptuales esqueleto” por expertos
para algunas secciones del libro de segundo grado y para todo el libro de cuarto grado de la
serie titulado Expandiendo el Mundo de la Ciencia. Todos estos mapas conceptuales están

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públicamente disponibles en la Red de CmapTools3. Los “mapas conceptuales esqueleto”
servirían como punto de partida para estudiantes y profesores para cada sección ilustrada
en el libro, y luego los estudiantes usarían estos mapas conceptuales junto con CmapTools
para buscar en la Web recursos e ideas pertinentes. La Figura 13 ilustra uno de estos
“mapas conceptuales esqueleto” que podría ser usado como el punto de partida para
construir un modelo de conocimiento, preferiblemente con estudiantes trabajando en
equipos y compartiendo ideas.

Los libros de ciencias brindan lecturas relevantes y actividades sugeridas. Sería importante
que el maestro ayudara a los estudiantes a realizar estas actividades, y actividades similares
relacionadas, algunas de las cuales podrían ser sugeridas en los recursos de la Web. Los
aprendices también agregarían sus propios conceptos al “mapa conceptual esqueleto,” lo
mismo que recursos identificados en lecturas y de Internet. La Figura 14 ilustra una etapa
en este proceso4.

Obviamente, un programa de ciencias que sólo requiriera a estudiantes copiar y construir
un poco sobre los “mapas conceptuales esqueleto” del experto provistos para segundo
grado, o cualquier otro grado, sería un programa sumamente deficiente. Los estudiantes

3 Vaya a http://cmapdp.ihmc.us, seleccione el servidor IHMC – Internal - 2, y luego la carpeta “The World of

Science.” 14. Esquema mostrando el Nuevo Modelo para Educación con conceptos y recursos agregados a
Figura
“mapas conceptuales esqueleto” hechos por un experto, además de una página del libro El Mundo de la
4 Los libros El Mundo de la Ciencia fueron publicados en actividades relevantes.figuras son anticuadas.
Ciencia brindando lecturas y 1966 y algunas de las

- 26 -

necesitan experiencias concretas, manipular cosas reales y observar fenómenos reales para
poner significado dentro de las etiquetas de los conceptos provistos en los mapas
conceptúales y otros recursos.

En Italia está ya en progreso un programa piloto, donde Giuseppe Valittuti (2004) y sus
colegas están ahora trabajando en traducir los libros El Mundo de la Ciencia al italiano.
Valittuti y sus colegas han obtenido financiamiento del Ministerio de Educación de Italia
para la capacitación de docentes y esperan que varios de equipos de escuelas primarias
comiencen a trabajar con los mapas conceptuales del El Mundo de la Ciencia y otros
recursos durante el año de 2005-2006. El plan es tener cuatro juegos de escuelas enfocadas
en diferentes aspectos de la serie El Mundo de la Ciencia y producir fotos y videos de
estudiantes haciendo proyectos que ilustren y utilicen los diferentes conceptos de ciencia.
Habrá mucha retroalimentación de las aulas ayudando a equipos a refinar su trabajo,
compartiendo “portafolios electrónicos” utilizando CmapTools. Esta retroalimentación
debería ayudarnos a refinar rápidamente los mapas conceptuales, las técnicas y las
propuestas para mejorar la práctica del Nuevo Modelo para Educación. La red CmapTools
puede servir como centro de distribución de algunos de estos esfuerzos a través de sus
servidores Públicos en Italia y otros países. Anticipamos que una abundancia de datos tanto
anecdóticos como empíricos fluirá a partir de estos esfuerzos en unos pocos años. Basados
en sólidos descubrimientos teóricos sólidos y otros relacionados disponibles en la
actualidad, existen muchos motivos para estar optimistas de que estos esfuerzos
innovadores serán exitosos. El progreso de este proyecto puede ser seguido en:
www.leparoledellascienza.it.

Problemas de Implementación

El mayor reto que podemos esperar es cambiar las condiciones en las escuelas donde
impera el modelo del maestro como diseminador de información hacia un nuevo modelo
del maestro como guía y aprendiz. Sabemos que necesitamos comprometer a maestros y
administradores en programas de capacitación que puedan modelar los nuevos
acercamientos educativos, y que necesitamos buscar su consejo en cuanto a cómo mejorar
el Nuevo Modelo para la Educación. Está también el reto de cambiar las prácticas de
evaluación que ahora dependen principalmente de pruebas de escogencia múltiple que
miden sobre todo aprendizaje memorístico, a pruebas basadas en el desempeño que
requieren que los estudiantes demuestren que entienden conceptos básicos y pueden aplicar
estos conceptos en la resolución de problemas novedosos, y que pueden utilizar los
recursos de Internet para ampliar y modificar sus conceptos y aprender conceptos nuevos.
En el Nuevo Modelo queda suficiente espacio para la adquisición de datos y
procedimientos específicos, pero ahora estos deberán ser aprendidos dentro del contexto de
marcos conceptuales poderosos. La investigación (Bransford et al., 1999) ha demostrado
que la información sobre hechos, cuando se adquiere en un contexto de aprendizaje

- 27 -

significativo, no sólo es retenida por más tiempo, sino que esta información puede ser
usada mucho más exitosamente para resolver nuevos problemas.

Se necesita de un enorme trabajo de educación docente antes de que el Nuevo Modelo
pueda ser implementado en las escuelas. Los educadores necesitan familiarizarse con el uso
del software CmapTools y las diferentes herramientas que el programa contiene. También
necesitan aprender sobre la teoría subyacente a los mapas conceptuales, incluyendo las
ideas presentadas en este artículo. Los programas para educación de maestros deben
modelar el tipo de aprendizaje que estamos recomendando, y podríamos usar como “mapas
conceptuales esqueleto” hechos por un experto algunos de los mapas conceptuales
disponibles del libro de Novak’s (1998) y al que se puede acceder a través del servidor de
CmapTools “IHMC Internal”, bajo la carpeta “JoeNovak’s/JNsLCUBook”. Los educadores
deben trabajar colaborativamente para seguir construyendo sobre algunos de los mapas
conceptuales más simples relacionados con ideas sobre educación y quizás agregar
recursos a algunos de los mapas conceptuales más complejos. Incluso con el estado actual
de entendimiento tecnológico y pedagógico, es posible que escuelas, estados o países,
logren montar un Nuevo Modelo para la Educación.

Mapas Conceptuales para Evaluación
Hoy día estamos comenzando a ver que muchos libros de texto de ciencias incluyen el
hacer mapas conceptuales como una forma de resumir lo que entendieron los estudiantes
después de haber estudiado una unidad o capítulo. El cambio en las prácticas escolares
siempre es lento, pero es probable que el uso de mapas conceptuales en la enseñanza en las
escuelas aumentará sustancialmente en las próximas dos décadas. Existen otras prácticas
innovadoras para evaluar la comprensión de los estudiantes sobre determinado tema
(Mintzes et al., 2000). Cuando los mapas conceptuales se usan para la enseñanza, también
pueden usarse para la evaluación. No hay nada escrito en piedra que diga que las pruebas
de escogencia múltiple deban ser usadas desde escuela primaria hasta la universidad, y tal
vez con el tiempo incluso las pruebas nacionales utilizarán mapas conceptuales como una
herramienta poderosa de evaluación. Se trata del problema de la gallina y el huevo porque
los mapas conceptuales no pueden ser requeridos en las pruebas nacionales si a la mayoría
de los estudiantes no se les han dado oportunidades de aprender a usar esta herramienta de
representación del conocimiento. Por otro lado, si las pruebas estatales, regionales, y
nacionales empezaran a incluir mapas conceptuales como un segmento del examen, habría
un gran incentivo para que los maestros le enseñasen a los estudiantes cómo usar esta
herramienta. Tenemos la esperanza de que en las próximas dos décadas esto llegará a
ocurrir. Actualmente hay numerosos proyectos en los Estados Unidos y en otros lugares
que realizan investigación para ver si se pueden desarrollar mejores herramientas de
evaluación, incluyendo el uso de mapas conceptuales. Deberíamos empezar a ver avances
significativos en esta área en los próximos años.

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Algunas características de las últimas versiones de CmapTools también facilitan el uso de
mapas conceptuales para la evaluación. Por ejemplo, la herramienta para “Comparar mapas
conceptuales” permite la comparación de un mapa conceptual “experto” de un tema con
mapas construidos por estudiantes, y todos los conceptos similares o diferentes se realzan
en color.

Mapas Conceptuales y Planeación de Currículo
Los mapas conceptuales pueden ser enormemente útiles en el planeamiento curricular.
Ellos presentan de una forma sumamente concisa los conceptos y principios claves a ser
enseñados. La organización jerárquica de los mapas conceptuales sugiere una mejor
secuenciación de los contenidos. Puesto que la característica fundamental del aprendizaje
significativo es la integración de nuevo conocimiento con las estructuras conceptuales y
proposicionales del aprendiz, partir de los conceptos más generales, más inclusivos hacia la
información más específica generalmente sirve para motivar e intensificar el aprendizaje
significativo. Así, en el planeamiento curricular, necesitamos construir un “macro mapa”
global que muestre las ideas principales que planeamos presentar en el curso completo, o
en el currículo completo, y también “micro-mapas” más específicos para mostrar la
estructura de conocimiento para un segmento muy específico del programa de instrucción.
El profesorado, trabajando de forma independiente o en colaboración, puede rediseñar el
programa de estudio de un curso o un currículo completo. Por ejemplo, el mapa conceptual
que se muestra en la Figura 15 fue elaborado por profesores que trabajaron de manera
conjunta en el planeamiento del currículo de medicina veterinaria de la Universidad de
Cornell.

Utilizar mapas conceptuales en la planeación de un currículo o de una clase sobre un tema
específico ayuda a hacer la enseñanza “conceptualmente transparente” para los estudiantes.
Muchos estudiantes tienen dificultad identificando los conceptos importantes en un texto,
de una ponencia o de cualquier otro tipo de presentación. Parte del problema surge de un
patrón de aprendizaje que requiere simplemente memorización de información, y no se
requiere evaluación de la información. Tales estudiantes no logran construir estructuras
conceptuales y proposicionales fuertes, lo que les lleva a ver el aprendizaje como una
miríada borrosa de hechos, fechas, nombres, ecuaciones, o reglas procedimentales a ser
memorizados. Para estos estudiantes, los temas de estudio de la mayoría de las disciplinas,
y especialmente de ciencias, matemática, e historia, es una cacofonía de información para
memorizar, y usualmente lo encuentran aburrido. Muchos sienten que no pueden dominar
el conocimiento del campo. Si los mapas conceptuales se usaran para planear las clases y
los estudiantes tuvieran que construir mapas conceptuales a medida que van aprendiendo,
estudiantes que anteriormente no tuvieron éxito pueden tener éxito en encontrarle sentido a
la ciencia y a cualquier otra disciplina, adquiriendo así una sensación de control sobre el
tema (Bascones & Novak, 1985; Novak, 1991, 1998).

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Figura 15. Un mapa conceptual preparado en cooperación por el profesorado de la Escuela de
Medicina Veterinaria de la Universidad de Cornell para mostrar la estructura general para un currículo
revisado.

Captura y Conservación del Conocimiento de Expertos
Uno de los usos de los mapas conceptuales que está creciendo a una tasa exponencial es el
uso de mapas conceptuales para capturar el conocimiento “tácito” de expertos. Los
expertos saben muchas cosas que a menudo no pueden comunicar bien a otros. Este
conocimiento tácito es adquirido a través de años de experiencia y se deriva en parte de
actividades del experto que involucran pensar, sentir y actuar. Con frecuencia los expertos
hablan de la necesidad de “desarrollar una intuición sobre lo que se está trabajando”. De
hecho, la biografía de un Premio Nobel en biología (Barbara McClintock) se titulaba, A
Feeling for the Organism (que podría traducirse como Una intuición del Organismo)
(Keller, 1983). Nonaka and Takeuchi (1995) enfatizan la importancia de capturar y usar el
conocimiento tácito de los expertos de corporaciones si una compañía quiere convertirse en
una “compañía que crea conocimiento.”

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La mayoría de los métodos utilizados previo a los mapas conceptuales consistían en varias
formas de entrevistas y análisis con expertos, incluyendo estudios de casos de cómo los
expertos alcanzaron algún logro excepcional (Hoffman et al., 1995; Klein & Hoffman,
1992). De hecho, estos métodos continúan siendo muy populares con muchos científicos
cognitivos, la mayoría de los cuales no están familiarizados con el trabajo de Ausubel y el
tipo de ideas epistemológicas en las que se basan los mapas conceptuales. Nosotros
también utilizamos “entrevistas clínicas” en nuestro trabajo inicial, como lo mencionamos
anteriormente, pero encontramos que era necesario inventar una mejor manera de
representar lo que nuestros aprendices sabían y cómo su conocimiento iba cambiando a
través del tiempo. En el IHMC, comenzamos a utilizar entrevistas para identificar el
conocimiento de expertos necesario para interpretar imágenes computarizadas generadas
por un aparato diseñado para evaluar problemas en el funcionamiento cardíaco, después de
la inyección de un bolo de solución radioactiva, y para diagnosticar disfunción coronaria
(Ford et al., 1991; Ford et al., 1996). Sin embargo, cuando comenzamos a representar en
un mapa conceptual el conocimiento experto de un cardiólogo quien prácticamente podría
decirse “escribió el libro” sobre esta tecnología, se volvió evidente que faltaban conceptos
en el mapa y que el “conocimiento tácito” de nuestro experto no había sido expresado en su
totalidad ni en su libro ni en nuestras entrevistas. Por tanto, el mapa conceptual no sólo nos
permitió representar el conocimiento del experto, sino también detectar huecos en la
estructura de conocimiento que estábamos procurando a través de entrevistas.

Figura 16. El mapa conceptual principal para el modelo de conocimiento sobre la Exploración de Marte
creado por la NASA.

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Aunque esperamos que las entrevistas, análisis de estudios de casos, análisis de “incidentes
críticos” y técnicas similares tendrán valor en extraer y representar el conocimiento
experto, es probable que el producto final de estos estudios quede mejor representado en
forma de mapas conceptuales, quizás con algunos datos de la entrevista y otras
informaciones presentadas mediante íconos en los mapas.

En el IHMC continuamos muy activos en el área de captura y representación del
conocimiento de expertos (Coffey et al., 2002 ). A medida que ha evolucionado el software
CmapTools, se ha vuelto una herramienta cada vez más útil para este trabajo, como se
ilustra con los impresionantes recursos sobre Marte preparados en el Centro Ames de
Exploración de Marte de la NASA (Briggs et al., 2004). La Figura 16 muestra el mapa
principal del modelo de conocimiento creado por Briggs y la Figura 17 muestra uno de los
muchos submapas que él creó. La totalidad del conjunto de mapas puede verse en http://
cmex.ihmc.us. Además de los submapas, puede llegársele a una gran variedad de recursos
digitales a través de estos mapas conceptuales. Muchos otros proyectos están representados
en el servidor IHMC Public accesible a través de CmapTools, incluyendo proyectos que
tienen que ver con el pronóstico del tiempo (Hoffman et al., 2000, ver: http://www.ihmc.us/
research/projects/StormLK/), técnicos en electrónica (Coffey et al., 2003), y Textiles
artesanales Tailandeses.

Figura 17. Un ejemplo de un mapa conceptual al que se puede acceder tecleando en uno de los recursos
agregados a un concepto del mapa de la Figura 16.

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Conclusiones
En este artículo hemos tratado de presentar las bases teóricas y los orígenes de lo que
llamamos mapas conceptuales. Aunque a primera vista los mapas conceptuales parecen ser
sólo otra forma de representación gráfica de información, el entender las bases para esta
herramienta y su uso apropiado llevará al usuario a ver que es una herramienta
verdaderamente profunda y poderosa. Al principio puede parecer como un arreglo simple
de palabras dentro de una jerarquía, pero cuando se tiene cuidado en organizar los
conceptos representados por palabras, y las proposiciones o ideas son formadas con
palabras de enlace bien escogidas, uno comienza a darse cuenta que un buen mapa
conceptual es a la vez simple, pero también elegantemente complejo con significados
profundos. Se ha demostrado que hacer mapas conceptuales ayuda a estudiantes a aprender,
a investigadores a crear nuevo conocimiento, a administradores a estructurar y administrar
mejor las organizaciones, a escritores a escribir, y a evaluadores a evaluar aprendizaje.
Como con cualquier herramienta, también puede ser mal usada, y hemos ilustrado algunos
ejemplos de esto.

También deseamos utilizar este documento como base para más experimentación, crítica y
diálogo respecto al uso de esta herramienta. El sitio Web de CmapTools brinda
oportunidades para intercambios animados entre los usuarios e investigadores. Este mismo
documento debe ser un documento “vivo,” objeto de revisiones periódicas conforme
obtengamos nuevos conocimientos y experiencias con el uso de esta herramienta.
Invitamos a todos los usuarios de mapas conceptuales y de CmapTools a participar en este
diálogo.

Bibliografía
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and current neurobiological theory, with implications for science education. Journal
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