Efecto de reversión de la experiencia

El efecto de inversión de la experiencia se refiere a la inversión de la eficacia de las técnicas de instrucción en alumnos con diferentes niveles de conocimiento previo. ^{[1] [2]} La recomendación principal que surge del efecto de inversión de la experiencia es que los métodos de diseño instruccional deben ajustarse a medida que los alumnos adquieren más conocimientos en un dominio específico. La pericia se describe como "la capacidad de desempeñarse con fluidez en una clase específica de tareas". ^[2]

Las técnicas de instrucción que ayudan a los alumnos a crear un esquema de memoria a largo plazo son más efectivas para los principiantes o las personas con poco conocimiento, que abordan una situación o tarea de aprendizaje sin estas estructuras de conocimiento en las que confiar. Por el contrario, para los aprendices o expertos con conocimientos más altos , es decir, los aprendices con más conocimientos previos de la tarea, ocurre lo contrario, de modo que una guía reducida a menudo da como resultado un mejor desempeño que una instrucción bien dirigida. ^{[1] [3]} Slava Kalyuga, uno de los principales investigadores en esta área, escribe, "la orientación educativa, que puede ser esencial para los principiantes, puede tener consecuencias negativas para los estudiantes más experimentados". ^[3]

El efecto de inversión de la experiencia es un ejemplo específico de una interacción aptitud por tratamiento (ATI), que es un fenómeno más general en el que los entornos de aprendizaje que tienen efectos positivos para un tipo de persona tienen efectos neutrales o incluso negativos para otro tipo de persona. ^[4]

Teoría de la carga cognitiva

El efecto de inversión de la experiencia se explica típicamente dentro de un marco de carga cognitiva . ^{[3] [5]} La teoría de la carga cognitiva asume que los recursos cognitivos existentes de un alumno pueden influir en la eficacia de las técnicas de instrucción. ^[6] El objetivo de cualquier tarea de aprendizaje es construir representaciones mentales integradas de la información relevante, lo que requiere considerables recursos de memoria de trabajo . Para realizar la tarea sin abrumar la memoria de trabajo, se necesita algún tipo de orientación.

Los estudiantes con poco conocimiento carecen de conocimiento basado en esquemas en el dominio objetivo y, por lo tanto, esta guía proviene de apoyos educativos, que ayudan a reducir la carga cognitiva asociada con tareas novedosas. Si la instrucción no proporciona una guía, los estudiantes de bajo conocimiento a menudo recurren a estrategias ineficientes de resolución de problemas que abruman la memoria de trabajo y aumentan la carga cognitiva. Por lo tanto, los estudiantes con poco conocimiento se benefician más de una instrucción bien guiada que de una guía reducida. ^[1]

Por el contrario, los alumnos con conocimientos superiores entran en la situación con conocimientos basados ​​en esquemas, que proporcionan una guía interna. Si se proporciona orientación educativa adicional, puede resultar en el procesamiento de información redundante y una mayor carga cognitiva. "Los alumnos tendrían que relacionar y conciliar los componentes relacionados de la base de memoria a largo plazo disponible y la orientación proporcionada externamente. Dichos procesos de integración pueden imponer una carga adicional de memoria de trabajo y reducir los recursos disponibles para aprender nuevos conocimientos". ^[1] En este caso, la orientación externa se vuelve redundante en relación con los esquemas internos del alumno y es menos beneficiosa que una técnica de orientación reducida.

El efecto diferente de la orientación educativa proporcionada externamente en los alumnos con diferentes niveles de conocimientos previos

Aunque esta explicación impulsada por la teoría de la carga cognitiva para el efecto de inversión de la experiencia es plausible, hay algunas advertencias a tener en cuenta. Primero, muchos estudios que demuestran los efectos de reversión de la experiencia se basan en medidas subjetivas de carga cognitiva. ^{[7] [8]} Por ejemplo, una medida común es que los alumnos califiquen la dificultad de la tarea respondiendo la siguiente pregunta en una escala del 1 (extremadamente fácil) al 7 (extremadamente difícil): "¿Qué tan fácil o difícil fue completar este ¿tarea?" ^{[9] [10] [11]} Algunos investigadores afirman que estas calificaciones se utilizan cada vez más como una medida eficaz y válida de la carga cognitiva subjetiva. ^[9]Sin embargo, otros cuestionan el uso de medidas subjetivas. Por ejemplo, algunos cuestionan la capacidad de las personas para proporcionar autoinformes precisos sobre el esfuerzo mental. ^[12] Otros sugieren que no hay forma de saber cómo las calificaciones subjetivas se relacionan con la carga cognitiva real. ^{[13] [14] En} segundo lugar, se han encontrado efectos de inversión de la experiencia en estudios fuera del paradigma de la carga cognitiva, lo que indica que las explicaciones alternativas siguen siendo viables. ^[1] Por ejemplo, varias explicaciones se centran en procesos motivacionales . ^{[15] [16]}

Ejemplos de

El efecto de inversión de la experiencia se ha encontrado en una variedad de dominios y para una variedad de técnicas de instrucción. A continuación se enumeran sólo un pequeño conjunto de ejemplos, todos los cuales se describen más a fondo en Kalyuga, Ayres, Chandler y Sweller, 2003. ^[3]

Interacciones entre los niveles de conocimiento y el efecto del ejemplo resuelto : los ejemplos resueltos proporcionan un enunciado del problema seguido de una demostración paso a paso de cómo resolverlo. Los ejemplos resueltos a menudo se contrastan con la resolución de problemas abierta en la que el alumno es responsable de proporcionar la solución paso a paso. Los alumnos con poco conocimiento se benefician más del estudio de ejemplos estructurados y resueltos que de la resolución de problemas por sí mismos. Sin embargo, a medida que aumenta el conocimiento, la resolución de problemas abiertos se convierte en la actividad de aprendizaje más eficaz. ^[17]

Interacciones entre los niveles de conocimiento y el efecto de imaginación: El efecto de imaginación ocurre cuando imaginar el material de instrucción es más efectivo que estudiar el material de instrucción. La idea es que imaginar el material apoya la generación y construcción de representaciones mentales. Por lo general, los alumnos con poco conocimiento se benefician más del estudio del material didáctico que de la imaginación. Sin embargo, a medida que aumenta el conocimiento, imaginar un procedimiento o un conjunto de relaciones se convierte en la actividad de aprendizaje más eficaz. ^[18]

Interacciones entre niveles de conocimiento y efecto de atención dividida : El efecto de atención dividida ocurre cuando dos o más fuentes de información relacionadas se presentan separadas entre sí en el tiempo o el espacio (por ejemplo, texto ubicado por separado de un diagrama). La integración mental de las dos piezas puede requerir considerables recursos de memoria de trabajo. Si las fuentes brindan información similar, existen dos opciones para reducir la atención dividida: una es integrar físicamente las dos fuentes de información y la otra es simplemente eliminar una de ellas. Para los estudiantes de bajo conocimiento, la integración física de dos o más fuentes de información es más beneficiosa que eliminar una de las fuentes. Sin embargo, a medida que aumenta el conocimiento, eliminar una de las fuentes se convierte en el método de instrucción más eficaz.^[19]

Interacciones entre niveles de conocimiento y segmentación en el aprendizaje multimedia : la segmentación es una estrategia que se utiliza para gestionar la carga cognitiva, particularmente con el aprendizaje multimedia. Al crear pausas en el material instructivo (por ejemplo, dividir animaciones en varios videos), la segmentación reduce la carga cognitiva al darle al alumno tiempo para procesar y reflexionar sobre la información. ^[20]Además, los segmentos indican qué información es importante fragmentando la información. La investigación realizada por Spanjers et al. (2011) sugiere un efecto de inversión de la experiencia cuando se usa la segmentación en animaciones. Mientras que los estudiantes de bajo conocimiento se beneficiaron del aprendizaje de material animado que estaba segmentado, los estudiantes de alto conocimiento no lo hicieron. Si bien no hubo diferencia en el desempeño en este estudio, los participantes indicaron una diferencia en el esfuerzo mental y la eficiencia entre los estudiantes de bajo conocimiento y los estudiantes de alto conocimiento previo. Los autores recomiendan que la segmentación de la animación se utilice para los alumnos con conocimientos previos bajos y la animación continua para alumnos con conocimientos previos altos. ^[21]

Direccionamiento

Desvanecimiento adaptativo en ejemplos resueltos

Los estudios que abordan el efecto de inversión de la experiencia han encontrado ejemplos prácticos, en particular aquellos que "adaptan el desvanecimiento de ejemplos prácticos a los crecientes niveles de experiencia de los estudiantes", ^[22] para ser eficaces en la mejora de los resultados del aprendizaje (Atkinson et al. 2003; Renkl et al. 2002, 2004; Renkl y Atkinson 2007). ^{[22] Los} ejemplos resueltos reducen la carga cognitiva, reduciendo la "demanda de resolución de problemas al proporcionar soluciones resueltas". ^[22]

Una consideración clave en el éxito de los ejemplos resueltos es el uso de un desvanecimiento gradual de los pasos resueltos a medida que el alumno avanza en la instrucción. Si bien el desvanecimiento fijo (puntos de desvanecimiento previamente decididos sin conexión individual con el alumno) proporciona mejores resultados que la resolución de problemas generales, los resultados del desvanecimiento adaptativo mostraron una adquisición de conocimientos aún mejor por parte del aprendiz. El desvanecimiento adaptativo es el desvanecimiento de los pasos resueltos en respuesta a la demostración de comprensión del alumno, lo que permite que los aprendices de mayor conocimiento progresen de una manera que minimice el efecto de inversión de la experiencia.

El advenimiento del software educativo inteligente como Cognitive Tutor , que puede rastrear el aprendizaje de los estudiantes y evaluar la adquisición de conocimientos, proporciona una plataforma dentro de la cual se puede aplicar el desvanecimiento adaptativo. En respuesta a las evaluaciones de los alumnos, el software puede proporcionar "mecanismo (s) de desvanecimiento de ejemplo individualizado adaptativo" integrado. ^[22] Para garantizar que los alumnos no experimenten el efecto de inversión de la experiencia, dicho software debe realizar una evaluación continua y adicional del progreso del alumno y realizar ajustes para adaptarse y proporcionar un "desvanecimiento óptimo del ejemplo" ^[22] que aborde las necesidades individuales del alumno.

Notas

1. Kalyuga, S. (2007). Efecto de inversión de la experiencia y sus implicaciones para la instrucción adaptada al alumno. Revista de psicología educativa , 19, 509–539.
2. Kalyuga, S., Rikers, R., Pass, F. (2012). Implicaciones educativas del efecto de inversión de la experiencia en el aprendizaje y el desempeño de habilidades cognitivas y sensitivomotoras complejas. Revista de psicología educativa, 24, 313-337.
3. Kalyuga, S., Ayres, P., Chandler, P. y Sweller, J. (2003). El efecto de reversión de la experiencia. Psicólogo educativo , 38, 23-31.
4. Cronbach, LJ y Snow, RE (1977). Aptitudes y métodos de instrucción: un manual para la investigación sobre interacciones. Nueva York: Irvington
5. Kalyuga, S. (2009). Elaboración del conocimiento: una perspectiva de carga cognitiva. Aprendizaje e instrucción, 19, 402-410.
6. Sweller, J., van Merrienboer, JJG y Paas, F. (1998). arquitectura cognitiva y diseño instruccional. Revista de psicología educativa, 10, 251-296.
7. Ayres, P. (2006). Usar medidas subjetivas para detectar variaciones de carga cognitiva intrínseca dentro de los problemas. Aprendizaje e instrucción, 16, 389-400.
8. Paas, F., Tuovinen, JE, Tabbers, H. y van Gerven, P. (2003). La medición de la carga cognitiva como medio para avanzar en la teoría de la carga cognitiva. Psicólogo educativo, 38, 63-71.
9. Kalyuga, S., Chandler, P y Sweller, J. (2004). Cuando el texto en pantalla redundante en la instrucción técnica multimedia puede interferir con el aprendizaje. Factores humanos, 46, 567-581.
10. Kalyuga, S., Chandler, P. y Sweller, J. (2000). Incorporar la experiencia del alumno en el diseño de la instrucción multimedia. Revista de Psicología de la Educación, 92, 126-136.
11. Mayer, RE y Chandler, P. (2001). Cuando el aprendizaje está a un clic de distancia: ¿La simple interacción del usuario fomenta una comprensión más profunda de los mensajes multimedia? Journal of Educational Psychology, 93, 390-397.
12. Schnotz, W. y Kurschner, C. (2007). Una reconsideración de la teoría de la carga cognitiva. Revista de psicología educativa, 19, 469-508.
13. Brunken, R., Plaas JL y Leutner, D. (2003). Medición directa de la carga cognitiva en el aprendizaje multimedia. Psicólogo educativo, 38, 53-61.
14. Kirschner, PA, Ayres, P. y Chandler, P. (2011). Investigación de carga cognitiva contemporánea: lo bueno, lo malo y lo feo. Computadoras en el comportamiento humano, 27, 99-105.
15. Paas, F., Tuovinen, JE, van Merrienboer, JJG y Darabi, AA (2005). Una perspectiva motivacional sobre la relación entre el esfuerzo mental y el desempeño: Optimización de la participación del alumno en la instrucción. Investigación y desarrollo de tecnología educativa, 58, 193-198.
16. Schnotz, W. (2010). Reanalizando el efecto de reversión de la experiencia. Ciencias de la instrucción, 38, 315-323.
17. Renkl, A. y Atkinson, RK (2003). Estructuración de la transición del estudio de ejemplo a la resolución de problemas en la adquisición de habilidades cognitivas: una perspectiva de carga cognitiva. Psicólogo educativo, 38, 15-22.
18. Cooper, G., Tindall-Ford, S., Chandler, P. y Sweller, J. (2001). Aprender imaginando procedimientos y conceptos. Revista de psicología experimental: aplicada, 7, 68-82.
19. Kalyuga, S., Chandler, P. y Sweller, J. (1998). Niveles de experiencia y diseño instruccional. Factores humanos, 40, 1-17.
20. Mayer, R. y Moreno, R (2003). Nueve formas de reducir la carga cognitiva en el aprendizaje multimedia. Psicólogo educacional. 38, 43-52.
21. Spanjers, IAE, Wouters, P., van Gog, T., van Merrienboer, JJG (2011). Un efecto de inversión de la experiencia de la segmentación en el aprendizaje de ejemplos resueltos animados. Computadoras en el comportamiento humano. 27, 46-52.
22. Salden, RJCM, Aleven, V., Schwonke, R. y Renkl, A. (2008). El efecto de inversión de la experiencia y ejemplos prácticos en la resolución de problemas con tutoría. Ciencias de la instrucción, 38, 289-307.