Sweller et al. (2019): Diseñar la instrucción según los límites de la memoria
Referencia (APA 7): Sweller, J., van Merriënboer, J. J. G., & Paas, F. (2019). Cognitive architecture and instructional design: 20 years later. Educational Psychology Review, 31(2), 261–292. https://doi.org/10.1007/s10648-019-09465-5
Capítulo: Cap. 2 – Marco teórico · Subcategorías: 2.2.3 Carga cognitiva y principios de diseño de simuladores · Mapa: MOC - Mapa de contenidos
Resumen
Sweller (Universidad de Nueva Gales del Sur), van Merriënboer (Maastricht) y Paas (Erasmus de Róterdam y Wollongong) revisan veinte años de la teoría de la carga cognitiva, tomando como punto de partida su artículo de 1998. Es un artículo teórico de revisión: reconstruye la arquitectura cognitiva que sostiene la teoría (memoria de trabajo limitada para la información nueva, memoria de largo plazo sin límites conocidos) y redefine los tipos de carga. La carga intrínseca depende de la complejidad del contenido y del conocimiento del aprendiz; la extrínseca, de cómo se presenta la información y de lo que la tarea exige; la pertinente ya no se suma a las otras, sino que redistribuye recursos hacia lo que hay que aprender.
El texto repasa los siete efectos de 1998 (problemas sin meta, ejemplos resueltos, problemas para completar, atención dividida, redundancia, modalidad y variabilidad) y los efectos descritos después: interactividad de elementos, inversión por experticia, desvanecimiento de la guía, información transitoria, autogestión de la carga, autoexplicación, imaginación, elementos aislados, memoria de trabajo colectiva y movimiento humano. También presenta el modelo 4C/ID para diseñar programas largos, discute la medición de la carga (escalas subjetivas, cuestionarios diferenciados, tareas secundarias y medidas fisiológicas) y propone líneas futuras como el agotamiento de la memoria de trabajo.
Los límites para la tesis son dos. La teoría defiende la instrucción explícita y desconfía de enseñar habilidades genéricas, lo que tensiona con los enfoques de indagación. Y casi toda su evidencia viene de ensayos controlados aleatorizados con tareas cortas, no de secuencias en aula como las de una DBR.
Citas por color
Las citas son textuales del PDF (Zotero/PDF nucleo/Sweller_2019.pdf). El PDF aún no está subrayado en Zotero; estas citas guían ese subrayado.
Definiciones (azul)
Definición (p. 264)
“Accordingly, intrinsic cognitive load is determined by both the complexity of the information and the knowledge of the person processing that information.” (p. 264)
Mi nota: La carga intrínseca no es solo del tema: depende de lo que saben los estudiantes. Por eso el pretest sirve también para calibrar el simulador.
Definición (p. 264)
“Extraneous cognitive load is not determined by the intrinsic complexity of the information but rather, how the information is presented and what the learner is required to do by the instructional procedure. Unlike intrinsic cognitive load, it can be changed by changing instructional procedures.” (p. 264)
Mi nota: La carga extrínseca es la que José Luis controla con el diseño de la interfaz y de la guía; es un criterio natural para el juicio de expertos sobre usabilidad.
Ideas principales (amarillo)
Idea principal (p. 262)
“Its basic premise is that human cognitive processing is heavily constrained by our limited working memory which can only process a limited number of information elements at a time.” (p. 262)
Mi nota: Premisa de base para el apartado 2.2.3: un simulador con muchas variables a la vez puede saturar a quien empieza.
Idea principal (p. 277)
“For novices, additional information or particular activities such as studying worked examples may be essential. With increases in expertise, these same activities may become redundant and impose an unnecessary cognitive load.” (p. 277)
Mi nota: Efecto de desvanecimiento de la guía: la ayuda que sirve en la primera sesión estorba en la última. Es un principio de diseño que puede ajustarse entre ciclos.
Metodología (morado)
Metodología (p. 281)
“The main advantages of the subjective technique over physiological techniques are its sensitivity and its simplicity.” (p. 281)
Mi nota: Una escala subjetiva de esfuerzo mental, aplicada al final de cada sesión, es una forma barata de ver si la carga baja de un ciclo a otro.
Evidencia (verde)
Evidencia (p. 268)
“This split-attention effect can be prevented by physically integrating the diagram and the solution statements, making mental integration superfluous and reinstating the positive effects of worked examples.” (p. 268)
Mi nota: Aplicado al simulador: las instrucciones y las preguntas deben ir junto a la representación, no en una guía impresa aparte.
Evidencia (p. 280)
“More specifically, they found an interaction effect, indicating that learning from tasks imposing a high cognitive load led to more efficient collaborative learning, and learning from tasks imposing a low cognitive load, resulted in more efficient individual learning.” (p. 280)
Mi nota: Da un criterio para decidir cuándo trabajar en grupo con el simulador: en las tareas complejas, como diseñar un experimento, no en las rutinarias.
Evidencia (pp. 277–278)
“The self-pacing effect was reported by Mayer and Chandler (2001), who found that it was beneficial to give learners control over the pace of an instructional animation, probably because it helps them deal with the transient nature of this information.” (pp. 277–278)
Mi nota: Apoya que el simulador tenga pausa, paso a paso y repetición controlados por el estudiante.
Tensiones y vacíos (rojo)
Tensión o vacío (pp. 271–272)
“Nevertheless, there is an increasing recognition that while domain-specific skills are eminently teachable, purely generic-cognitive skills are not teachable and attempts to teach them lead to dead-ends (Sala and Gobet 2017).” (pp. 271–272)
Mi nota: Reto para la tesis: si las competencias experimentales se tratan como habilidades genéricas, esta teoría predice poco efecto. Conviene definirlas ancladas en contenidos de Física concretos.
Tensión o vacío (p. 273)
“Instruction should be explicit because we have evolved to learn directly from other people via the borrowing and reorganising principle.” (p. 273)
Mi nota: Choca con la indagación abierta. La tesis puede resolverlo con indagación guiada y explicaciones explícitas en momentos clave de la secuencia.
Tensión o vacío (pp. 287–288)
“(4) the vast bulk of the data generated by the theory is based on randomised, controlled trials; and (5) those randomised, controlled trials provide evidence for the effectiveness of instructional procedures that can be used in a wide range of educational contexts from conventional classrooms to e-learning, teaching all age groups from very young to adult learners, with an enormous range of subject matter from medical education to English literature.” (pp. 287–288)
Mi nota: La teoría se apoya en ensayos controlados. La DBR no prueba estos efectos; los usa como principios de diseño y observa cómo funcionan en el aula rural.
Citas para usar (naranja)
Cita para usar (p. 274)
“Cognitive load theory provides evidence-informed principles that can be applied to the design of instructional messages or relatively short instructional units, such as lessons, written materials consisting of text and pictures, and educational multimedia (instructional animations, videos, simulations, games).” (p. 274)
Mi nota: Cita que legitima usar la teoría de la carga cognitiva para diseñar simuladores, no solo textos.
Cita para usar (p. 279)
“A similar effect is provided by simple-to-complex sequencing, where learners first practice simple, low element interactivity versions of a task and only later increasingly more complex versions of this task (van Merriënboer et al. 2003; van Merriënboer and Sweller 2005, 2010).” (p. 279)
Mi nota: Justifica un simulador por niveles: primero una variable, después varias interactuando.
Conexión con la tesis
Sweller et al. dan a José Luis la base cognitiva para los principios de diseño de sus simuladores. Lo más aprovechable es la distinción entre carga intrínseca, que depende del tema y de lo que saben los estudiantes, y carga extrínseca, que depende del diseño y es la única que él puede bajar directamente con la interfaz, la ubicación de las instrucciones y el ritmo controlado por el estudiante. Los efectos de desvanecimiento de la guía y de secuencia de lo simple a lo complejo se traducen en decisiones concretas: un simulador por niveles y una secuencia que retira apoyos a medida que avanza, algo que la DBR puede afinar de un ciclo a otro. El efecto de memoria de trabajo colectiva ayuda a decidir cuándo trabajar en grupo. La tensión de fondo es que la teoría privilegia la instrucción explícita y duda de que se enseñen habilidades genéricas; la tesis tiene que responder anclando las competencias experimentales en contenidos de Física concretos y combinando indagación con explicación explícita, y puede medir la carga con una escala subjetiva sencilla en cada ciclo.
Conectado a
- Kirschner, Sweller y Clark (2006): la versión polémica del argumento contra la guía mínima que aquí aparece como defensa de la instrucción explícita.
- Mayer (2020): lleva estos principios al diseño multimedia, más cerca de la pantalla de un simulador.
- Wieman et al. (2008): su advertencia sobre pantallas iniciales demasiado complejas es un caso práctico de carga extrínseca.
- Pedaste et al. (2015): el ciclo de indagación con el que hay que compatibilizar estas recomendaciones de guía.
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Mi reflexión
Preguntas orientadoras
Escoge una o responde varias. Graba en tus propias palabras (1 a 3 minutos).
- Si la carga extrínseca depende del diseño, ¿qué elementos de la pantalla de tu primer simulador quitarías o integrarías para que el estudiante se concentre en la variable que importa?
- Sweller et al. dudan de que se puedan enseñar habilidades genéricas. ¿Cómo defines las competencias experimentales de tu tesis para que queden ancladas en contenidos concretos de Física?
- El efecto de desvanecimiento de la guía dice que la ayuda útil al principio estorba al final. ¿Qué apoyos retirarías entre la primera y la última sesión de la secuencia, y cómo lo registrarías como principio de diseño?
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