Teoría de la carga cognitiva

La teoría de la carga cognitiva  es una  teoría del aprendizaje que sugiere que se puede lograr un aprendizaje óptimo proporcionando una carga adecuada en la memoria de trabajo del estudiante. Ayuda a comprender exactamente cómo las personas adquieren conocimientos y a desarrollar estrategias de enseñanza que sean adecuadas a las necesidades de los estudiantes. Fue desarrollado por el neurofisiólogo australiano John Sweller .

El concepto de "carga cognitiva"

La carga cognitiva  es una construcción multidimensional que define cómo la carga afecta el desempeño de los estudiantes en ciertas tareas. Según el modelo presentado por Paas y van Merrinboer, la carga cognitiva está influenciada por la interacción entre las características de la tarea (formato, complejidad de la tarea, ritmo de realización, tiempo necesario para realizarla) y el propio estudiante (nivel de conocimiento, edad , capacidad de aprendizaje) [1 ] . Estos investigadores identifican tres aspectos que caracterizan el concepto de carga cognitiva:

• La carga mental es un aspecto de la carga cognitiva que resulta de la interacción entre la tarea y las características del sujeto. Se puede determinar en base a nuestro conocimiento actual de las tareas y características del sujeto.
• El esfuerzo mental es un aspecto de la carga cognitiva que se refiere a las habilidades cognitivas que realmente se asignan para resolver una tarea.
• El rendimiento es un aspecto de la carga cognitiva que se puede definir en términos de rendimiento de los estudiantes, como la cantidad de tareas resueltas correctamente, la cantidad de errores y el tiempo que se tarda en completar la tarea.

Arquitectura cognitiva: memoria y esquemas

Como cualquier teoría basada en la psicología cognitiva, la teoría de la carga cognitiva se basa en una serie de construcciones teóricas del campo de la psicología cognitiva . En este caso, dos conceptos son de gran importancia teórica: memoria y circuitos [2] .

La memoria de trabajo  se utiliza al momento para el procesamiento y almacenamiento temporal de material, es la encargada de mantener actualizada la información necesaria para realizar una determinada acción. El problema para los desarrolladores de planes de estudios es que la memoria de trabajo está limitada a unos siete elementos o piezas de información a la vez. Además, también está involucrado en los procesos de organización, recopilación y otros trabajos con esta información, por lo que el estudiante puede almacenar una cantidad muy limitada de información a la vez.

La memoria a largo plazo  almacena información ya existente, y es en ella que una persona confía principalmente en el proceso de cognición. La memoria de trabajo no es capaz de realizar operaciones complejas que no estaban involucradas previamente y que no estaban almacenadas en la memoria a largo plazo. Por lo tanto, el proceso de aprendizaje debe tener en cuenta cómo se almacena y organiza la información en la memoria a largo plazo para que esté disponible cuando se necesite. Según la teoría, los esquemas se almacenan en la memoria a largo plazo. Los esquemas clasifican los elementos de información según cómo se utilizarán. Un esquema puede contener una gran cantidad de información, pero si está automatizado, se procesa como un todo en la memoria de trabajo. El proceso de aprendizaje debe esforzarse por crear circuitos cada vez más complejos mediante la combinación de elementos que consisten en circuitos de un nivel inferior en circuitos de un nivel superior. Ejemplo de circuito: operaciones aritméticas.

Principios de aprendizaje formados según la teoría

La teoría de la carga cognitiva sugiere que el material de aprendizaje eficaz facilita el aprendizaje al dirigir los recursos cognitivos a actividades que están directamente relacionadas con el aprendizaje, en lugar de adquirir conocimientos previos para el aprendizaje. Los investigadores han descubierto que muchas rutinas de aprendizaje llevan a los estudiantes a participar en actividades cognitivas muy alejadas de los objetivos obvios de la tarea. La carga cognitiva creada por estas actividades inapropiadas puede impedir la adquisición de las habilidades y destrezas necesarias [3] .

Así, la teoría de la carga cognitiva permite comprender qué factores afectan la asimilación del material, cuál debe ser en términos de complejidad, cómo distribuirlo y presentarlo de manera efectiva [4] [5] . En el marco de esta teoría, se estudiaron los siguientes efectos [6] :

1. El efecto de la ausencia de un objetivo específico  : si reemplaza la tarea habitual con una tarea en la que no hay una "respuesta correcta" condicional, esto reduce la carga cognitiva extraña, lo que permite que el estudiante no busque la respuesta correcta, sino que se concentre. sobre qué conocimientos y habilidades están disponibles para él para resolver la tarea.
2. Efecto de caso resuelto  : al reemplazar una tarea normal con un ejemplo que tiene errores u omisiones y necesita ser corregido, el estudiante puede enfocarse en el problema y cómo resolverlo de manera efectiva.
3. Efecto de solución parcial  : si a los estudiantes se les da una solución parcial a un problema, pueden concentrarse en partes más importantes del problema, lo que reduce la carga cognitiva.
4. El efecto de la división de la atención  : reemplazar varias fuentes de información dispares con una sola fuente de información evita una carga cognitiva innecesaria, porque el estudiante no necesita integrar mentalmente las fuentes de información.
5. Efecto de modalidad  : la presentación multimodal utiliza procesadores de memoria de trabajo tanto visuales como auditivos, lo que les permite "encajar" más información en ellos. Sin embargo, la modalidad dual de presentación de material sólo puede tener ventajas cuando se trabaja con información simple, que no impone una carga excesiva en la memoria, y cuando se trata de procesar información más compleja, este efecto puede no funcionar por la incapacidad de retener una gran cantidad de información en la memoria; entonces es mejor usar solo material visual [7]

Conociendo estos efectos, los investigadores formulan principios de aprendizaje formulados de acuerdo con la teoría de la carga cognitiva [4] :

• El principio de no tener un objetivo  : es necesario asignar tareas que permitan a los estudiantes no luchar por la única forma correcta de resolver, sino encontrar muchas formas. Por ejemplo, se les puede preguntar a los estudiantes: "Piensen en tantas enfermedades como puedan que puedan estar relacionadas con los síntomas observados", en lugar de preguntarles: "¿Qué enfermedad indican los síntomas de este paciente?".
• El principio del ejemplo práctico  es que es mejor reemplazar las tareas rutinarias con ejemplos bien elaborados, por ejemplo, puede invitar a los estudiantes a criticar un plan de tratamiento ya elaborado, en lugar de obligarlos a crear dicho plan por su cuenta.
• El principio de finalización parcial  : puede dar a los estudiantes una solución parcial del problema para que puedan concentrarse en practicar habilidades más importantes.
• El principio de separación de la atención  : es necesario reemplazar varias fuentes de información que están separadas en el espacio o el tiempo con una fuente de información integrada
• El principio de modalidad. Es mucho más eficiente cuando la información se presenta en diferentes canales sensoriales: por ejemplo, los cuadros y gráficos se muestran en la pantalla y la explicación se da oralmente.

Además, es necesario adherirse a una serie de otros principios, por ejemplo, el principio "de simple a complejo", el principio de variabilidad (ofrecer tareas no uniformes). Además, es importante aflojar el control del docente sobre los estudiantes y darles más autonomía para que puedan construir adecuadamente sus propios esquemas cognitivos.

Notas

1. ↑ Paas F. et al." La medición de la carga cognitiva como medio para avanzar en la teoría de la carga cognitiva // Psicólogo educativo. - 2003. - T. 38. - No. 1. - P. 63-71.
2. ↑ Kirschner PA "Teoría de la carga cognitiva: Implicaciones de la teoría de la carga cognitiva en el diseño del aprendizaje. - 2002.
3. ↑ Chandler P., Sweller J. Teoría de la carga cognitiva y el formato de instrucción //Cognición e instrucción. - 1991. - T. 8. - No. 4.- S. 293-332.
4. ↑ 1 2 Sweller J." Teoría de la carga cognitiva // Psicología del aprendizaje y la motivación. - Academic Press, 2011. - V. 55. - P. 37-76.
5. ↑ Sweller J." Teoría de la carga cognitiva, dificultad de aprendizaje y diseño instruccional // Aprendizaje e instrucción. - 1994. - V. 4. - No. 4. - S. 295-312.
6. ↑ Van Merrienboer JJG, Sweller J." Teoría de la carga cognitiva y aprendizaje complejo: desarrollos recientes y direcciones futuras // Revista de psicología educativa. - 2005. - V. 17. - No. 2. - P. 147-177.
7. ↑ Ezdekova L. B., Alkhazova M. Kh." Aplicación de la teoría de la carga cognitiva en el estudio de lenguas extranjeras // Problemas de la ciencia moderna. - 2013. - No. 8-2. - P. 202-207.