La Teoría de los Modelos Mentales de Johnson-Laird

A raíz de la insatisfacción con los resultados producidos en la Investigación en Enseñanza de las Ciencias, con lo que se ha dado en llamar el Paradigma del cambio Conceptual y también la década (1980-1990) de las concepciones alternativas; (Duit, 1994, Moreira, 1994) ha cobrado gran interés un referencial teórico denominado Modelos Mentales (de Kleer y Brown, 1983; Johnson-Laird, P., 1983-1990; Franco, C. et. al, 1997; Greca, I.M. y Moreira, M.A. 1997a,1997b, Keneth Craik, 1943).

    Este referencial es abordado desde la Psicología Cognitiva (Young, 1983; Waern, 1987; Rutherford y Wilson, 1992; Rogers, 1992; Johnson Laird, 1993; Sasse, 1992) y desde la propia investigación en Enseñanza de las Ciencias con criterios diferentes. Una revisión bibliográfica efectuada recientemente (Krapas Texeira et.al, 1997), muestra hasta que punto los términos modelo mental y modelización son polisémicos, dependiendo del contexto y del marco teórico desde el cual se los emplea.

    Los estudios de cambio conceptual motivados por la detección y descripción de las concepciones alternativas (Black y Lucas, 1993, Driver, Guesne y Tiberghien, 1985, Ogborne y Freyberg, 1985) que sucedieron a lo que podría denominarse la década de Piaget; (1970-1980) tuvieron su origen con la insatisfacción del concepto piagetiano de estadio y se inscriben en la tensión forma-contenido, conocimiento general- conocimiento de dominio. Tales investigaciones, sugieren que el progreso en el conocimiento es de carácter conceptual, mientras que Piaget adhiere a un progreso estructural.

    En la posición piagetiana, se concibe al razonamiento como basado en el empleo de un sistema proposicional cuyo soporte es la Lógica. En virtud de esto, cuando el sujeto ha llegado al estadio formal, debería ser capaz de razonar científicamente y detectar las contradicciones, independizándose del contenido. Sin embargo, existen numerosas evidencias empíricas desde la investigación psicológica (Carretero, 1985, Pozo et. Al, 1991) y desde la investigación en Enseñanza de las Ciencias que estarían mostrando lo contrario (Otero, 1997 a, 1994, 1993).

    El corazón de la Teoría de los Modelos Mentales para el razonamiento de Johnson Laird (1983-1990),  es que el proceso de inferencia no puede reducirse a la lógica ni al empleo de reglas formales que operan sobre las representaciones proposicionales. Según su Teoría, el razonamiento consistiría en la construcción y manipulación de Modelos Mentales de naturaleza analógica.

 

Johnson Laird

 

    " Los proponentes de las representaciones proposicionales están limitados a suponer que el razonamiento consiste en la manipulación de tales representaciones usando reglas formales de inferencia. Una vez que admitimos la existencia de imágenes o modelos como representaciones, la otra posibilidad es evidente. El razonamiento podría consistir en la construcción de tales representaciones, la formulación de una conclusión basada en ellas y la búsqueda de otras tales representaciones sobre las premisas para testear la validez de la conclusión. Esta idea está en el corazón de la teoría de los modelos mentales para el razonamiento." (Johnson Laird, 1996:99).

    Para Johnson-Laird no puede explicarse el razonamiento sin recurrir a un pequeño conjunto finito de representaciones mentales: proposiciones, modelos mentales e imágenes. Los modelos están en la base de nuestras inferencias, permitiéndonos interpretar y evaluar el discurso de los otros y nuestras propias proposiciones como verdaderas o falsas. El punto central del razonamiento, está en la construcción de un modelo de trabajo en la mente de quien aprende, dicho modelo puede contener también proposiciones e imágenes. Su teoría suele considerarse como un prototipo de teoría no racionalista, en el sentido de que establece una ruptura entre los sistemas de lógica formal y los de razonamiento (de Vega, 1984:453). Su posición recupera aspectos que parecerían tener un peso muy grande en nuestro modo de hacer inferencias permitiendo dar cuenta de los errores en el razonamiento y también del pensamiento racional.

    Con relación al papel de la Lógica, su concepción es contrapuesta a la de Piaget, quien considera que los aspectos figurativos del pensamiento están subordinados a las competencias propias de pensamiento formal, es decir a las operaciones lógicas (Franco, Colinvaux et. al, 1997). Sin embargo, ambos adoptan una posición estructuralista, ya sea con énfasis en la Lógica, en el caso de Piaget o en Modelos Mentales, de naturaleza analógica como postula Johnson-Laird. La construcción de Modelos Mentales es un rasgo general y estructural del pensamiento, sin el cual no podríamos razonar ni interpretar el mundo. El razonamiento con base en Modelos Mentales no tiene un soporte únicamente lógico, sino analógico en virtud de que los modelos son análogos estructurales del mundo y de lo que representan (Johnson-Laird, 1996).

    Como se ha intentado mostrar en este trabajo, las representaciones mentales constituyen la unidad de análisis de la Psicología Cognitiva y existen cuestiones abiertas al respecto. Según Johnson Laird, las respuestas a todas ellas implican la noción de Modelo Mental. Aparentemente lo que se pone en duda no es el poder de los modelos internos, lo problemático es la forma en que están representados internamente y como se usan en la cognición. La formulación moderna del concepto de Modelo Mental es ciertamente deudora de Keneth Craik (1943) y de Wittgenstein (1922). Para Keneth Craik las personas traducen sucesos externos en modelos internos y razonan a partir de ellos, retraduciendo nuevamente esas representaciones en acciones y evaluaciones de hechos externos. Johnson-Laird tomará esta idea estableciendo que:
 

    "Entonces es posible argumentar que los modelos mentales desempeñan un papel central y unificador en la representación de objetos, estados de hechos, secuencias de eventos, de la manera en que el mundo es y en las acciones sociales y psicológicas de la vida diaria. Permiten a los individuos hacer inferencias, entender fenómenos, decidir las actitudes a ser tomadas, controlar su ejecución y principalmente experimentar eventos” (Johnson-Laird, 1983:397).

    Los modelos mentales del mundo pueden ser construidos como producto de la percepción, del discurso, de la interacción social y de la experiencia interna manifestada en la habilidad del sujeto para construir modelos a partir de sus componentes primitivos, o de modelos análogos que ya poseía. Por lo tanto, todo nuestro conocimiento del mundo dependería de nuestra capacidad de construir modelos mentales. Las restricciones para la construcción de esos modelos derivan de como concebimos la estructura del mundo, de las relaciones conceptuales que gobiernan la ontología de lo real y de la necesidad de mantener el sistema libre de contradicciones (Johnson-Laird, 1983:430).

    Johnson-Laird construye su teoría postulando un modo analógico de razonar, en oposición a la utilización de proposiciones y reglas de inferencia. El constructo Modelo Mental, es consubstancial a este modo de razonamiento, al corroborar empíricamente las predicciones realizadas, Johnson-Laird, establece la existencia de Modelos Mentales como representaciones mentales diferenciadas    estructural y funcionalmente de las proposiciones.
 

    "Como en un diagrama las partes del modelo corresponden a las partes de lo que representa. Y como los diagramas, estos modelos simples son isomórficos o por lo menos homomórficos a lo que representan.
[...] La teoría de los modelos para la deducción postula que quienes razonan construyen un modelo o un conjunto de modelos, basados en el significado de las premisas o de la percepción del mundo y de cualquier conocimiento general relevante. Ellos formulan una conclusión describiendo una relación que no está explícitamente afirmada por ninguna premisa. Finalmente intentan chequear que no hay modelos alternativos que sean válidos para sus premisas pero que refutan su conclusión. Si no hay ninguno, entonces su conclusión es válida" (Johnson-Laird, 1996:102).

    Los modelos tienen una estructura analógica que corresponde a la estructura de la situación que representan. "... un modelo mental representa individuos por “tokens” mentales, representa las propiedades de esos individuos por las propiedades de esos tokens y representa las relaciones entre los individuos por relaciones entre los tokens" (Johnson -Laird, 1996: 102). Los modelos incluyen varios grados de estructura analógica, pudiendo ser completamente analógicos o parcialmente analógicos y parcialmente proposicionales. La propiedad esencial de los modelos es su no-arbitrariedad estructural porque son determinados y concretos en el sentido de que representan entidades específicas, no tienen una determinada estructura sintáctica, pero si poseen una estructura que desempeña un papel representacional directo, pues es análoga al correspondiente estado de cosas del mundo.

    Si bien la estructura del modelo es general, la descripción es particular. En un estudio transversal acerca de los modelos ejecutados desde los 12 hasta los 18 años en la resolución de un problema complejo (Otero, 1998a), encontramos que los sujetos evalúan el modelo para un set dado de valores, parten siempre de un ejemplo particular que reúne las características del modelo, es decir el pensamiento basado en modelos maneja lo general como si fuera particular.