La teoría del e-learning describe los principios de la ciencia cognitiva del aprendizaje multimedia eficaz utilizando tecnología educativa electrónica .
Principios de diseño instruccional multimedia
A partir de la teoría de la carga cognitiva como premisa científica motivadora, investigadores como Richard E. Mayer , John Sweller y Roxana Moreno establecieron dentro de la literatura científica un conjunto de principios de diseño instruccional multimedia que promueven el aprendizaje efectivo. [1] [2] [3] Muchos de estos principios han sido "probados en el campo" en entornos de aprendizaje cotidianos y también se ha demostrado que son efectivos allí. [4] [5] [6] La mayor parte de este cuerpo de investigación se ha realizado utilizando estudiantes universitarios que recibieron lecciones relativamente cortas sobre conceptos técnicos con los que tenían un conocimiento previo bajo. [7] Sin embargo, David Roberts ha probado el método con estudiantes de nueve disciplinas de ciencias sociales, incluidas la sociología, la política y los estudios empresariales. Su programa de investigación longitudinal de más de 3 años estableció una clara mejora en los niveles de participación de los estudiantes y en el desarrollo de principios de aprendizaje activo entre los estudiantes expuestos a una combinación de imágenes y texto, sobre los estudiantes expuestos solo al texto. [8] Varios otros estudios han demostrado que estos principios son efectivos con estudiantes de otras edades y con contenido de aprendizaje no técnico. [9] [10]
La investigación que utiliza alumnos que tienen un mayor conocimiento previo en el material de la lección a veces encuentra resultados que contradicen estos principios de diseño. Esto ha llevado a algunos investigadores a proponer el "efecto de experiencia" como un principio de diseño instruccional en sí mismo. [11] [12] [13] [14]
La premisa teórica subyacente, la teoría de la carga cognitiva, describe la cantidad de esfuerzo mental relacionado con la realización de una tarea como perteneciente a una de tres categorías: pertinente, intrínseco y ajeno. [15]
- Carga cognitiva propia: el esfuerzo mental requerido para procesar la información de la tarea, darle sentido y acceder y / o almacenarla en la memoria a largo plazo (por ejemplo, ver un problema matemático, identificar los valores y operaciones involucradas y comprender que tu tarea es resolver el problema matemático).
- Carga cognitiva intrínseca: el esfuerzo mental requerido para realizar la tarea en sí (por ejemplo, resolver realmente el problema matemático).
- Carga cognitiva externa: el esfuerzo mental impuesto por la forma en que se entrega la tarea, que puede ser eficiente o no (por ejemplo, encontrar el problema de matemáticas que se supone que debes resolver en una página que también contiene anuncios de libros sobre matemáticas).
Los principios de diseño instruccional multimedia identificados por Mayer, Sweller, Moreno y sus colegas se centran en gran medida en minimizar la carga cognitiva externa y gestionar las cargas intrínsecas y afines en niveles que son apropiados para el alumno. Ejemplos de estos principios en la práctica incluyen
- Reducir la carga externa al eliminar los efectos visuales y auditivos y los elementos que no son fundamentales para la lección, como los detalles seductores (el principio de coherencia) [16] [17]
- Reducir la carga jerárquica mediante la entrega de información verbal a través de presentaciones de audio (narración) mientras se brinda información visual relevante a través de imágenes estáticas o animaciones (el principio de modalidad) [18] [19]
- Controlar la carga intrínseca dividiendo la lección en segmentos más pequeños y dando a los alumnos control sobre el ritmo al que avanzan en el material de la lección (el principio de segmentación). [20] [21] [22]
La teoría de la carga cognitiva (y, por extensión, muchos de los principios de diseño instruccional multimedia) se basa en parte en un modelo de memoria de trabajo de Alan Baddeley y Graham Hitch, quienes propusieron que la memoria de trabajo tiene dos subcomponentes de capacidad limitada en gran medida independientes que tienden a funcionar. en paralelo - uno visual y otro verbal / acústico. [23] Esto dio lugar a la teoría de la codificación dual , propuesta por primera vez por Allan Paivio y luego aplicada al aprendizaje multimedia por Richard Mayer . Según Mayer, [24] canales separados de memoria de trabajo procesan la información visual y auditiva durante cualquier lección. En consecuencia, un alumno puede utilizar más capacidades de procesamiento cognitivo para estudiar materiales que combinan información verbal auditiva con información gráfica visual que para procesar materiales que combinan texto impreso (visual) con información gráfica visual. En otras palabras, los materiales multimodales reducen la carga cognitiva impuesta a la memoria de trabajo.
En una serie de estudios, Mayer y sus colegas probaron la teoría de codificación dual de Paivio , con materiales didácticos multimedia. En repetidas ocasiones encontraron que los estudiantes que recibieron multimedia con animación y narración obtuvieron mejores resultados en las preguntas de transferencia que aquellos que aprenden de la animación y los materiales basados en texto. Es decir, fueron significativamente mejores cuando se trataba de aplicar lo que habían aprendido después de recibir instrucción multimedia en lugar de mono-media (solo visual). Posteriormente, estos resultados fueron confirmados por otros grupos de investigadores.
Los estudios iniciales del aprendizaje multimedia se limitaron a procesos científicos lógicos que se centraban en sistemas de causa y efecto como los sistemas de frenado de automóviles, cómo funciona una bomba de bicicleta o la formación de nubes. Sin embargo, investigaciones posteriores encontraron que el efecto de la modalidad se extendía a otras áreas del aprendizaje.
Principios establecidos empíricamente
- Principio multimedia: se observa un aprendizaje más profundo cuando se presentan tanto palabras como gráficos relevantes que cuando las palabras se presentan solas (también llamado efecto multimedia). [25] En pocas palabras, los tres elementos más comunes en las presentaciones multimedia son los gráficos relevantes, la narración de audio y el texto explicativo. Combinar dos de estos tres elementos funciona mejor que usar solo uno o los tres.
- Principio de modalidad: se produce un aprendizaje más profundo cuando los gráficos se explican mediante narraciones de audio en lugar de texto en pantalla. Se han observado excepciones cuando los alumnos están familiarizados con el contenido, no son hablantes nativos del idioma de la narración o cuando solo aparecen palabras impresas en la pantalla. [25] En términos generales, la narración de audio conduce a un mejor aprendizaje que las mismas palabras presentadas como texto en la pantalla. Esto es especialmente cierto para guiar a alguien a través de los gráficos en la pantalla, y cuando el material que se debe aprender es complejo o el estudiante ya comprende la terminología que se está utilizando (de lo contrario, consulte "capacitación previa"). Una excepción a esto es cuando el alumno utilizará la información como referencia y tendrá que volver a consultarla una y otra vez. [26]
- Principio de coherencia: Evite incluir gráficos, música, narraciones y otros contenidos que no apoyen el aprendizaje. Esto ayuda a enfocar al alumno en el contenido que necesita aprender y minimiza la carga cognitiva impuesta a la memoria por contenido irrelevante y posiblemente distractor. [25] Cuanto menos sepan los alumnos sobre el contenido de la lección, más fácil será para ellos distraerse con cualquier cosa que se muestre que no sea directamente relevante para la lección. Sin embargo, para los alumnos con un mayor conocimiento previo, algunas imágenes motivacionales pueden aumentar su interés y la eficacia del aprendizaje. [27] [28]
- Principio de contigüidad: mantenga juntas las piezas de información relacionadas. El aprendizaje más profundo ocurre cuando el texto relevante (por ejemplo, una etiqueta) se coloca cerca de los gráficos, cuando las palabras habladas y los gráficos se presentan al mismo tiempo y cuando la retroalimentación se presenta junto a la respuesta dada por el alumno. [25]
- Principio de segmentación: el aprendizaje más profundo se produce cuando el contenido se divide en pequeños fragmentos. [25] Divida las lecciones largas en varias lecciones más breves. Divida los pasajes de texto largos en varios más cortos.
- Principio de señalización: el uso de señales visuales, auditivas o temporales para llamar la atención sobre los elementos críticos de la lección. Las técnicas comunes incluyen flechas, círculos, resaltado o negrita de texto y pausas o énfasis vocal en la narración. [25] [29] Terminar los segmentos de la lección después de que se haya dado la información crítica también puede servir como una señal de señalización. [30]
- Principio de control del alumno: el aprendizaje más profundo se produce cuando los alumnos pueden controlar la velocidad a la que avanzan a través del contenido segmentado. [20] [31] [32] Los alumnos tienden a hacerlo mejor cuando la narración se detiene después de que se da un segmento de contenido breve y significativo y el alumno tiene que hacer clic en un botón "continuar" para comenzar el siguiente segmento. Sin embargo, algunas investigaciones sugieren no abrumar al alumno con demasiadas opciones de control. Dar solo botones de pausa y reproducción puede funcionar mejor que dar botones de pausa, reproducción, avance rápido, retroceso. [32] Además, los alumnos con conocimientos previos elevados pueden aprender mejor cuando la lección avanza automáticamente, pero tienen un botón de pausa que les permite detenerse cuando así lo deseen. [33] [34] [35]
- Principio de personalización: el aprendizaje más profundo en las lecciones multimedia ocurre cuando los alumnos experimentan una presencia social más fuerte, como cuando se utiliza un guión conversacional o agentes de aprendizaje. [25] El efecto se ve mejor cuando el tono de voz es casual, informal y en una primera persona ("yo" o "nosotros") o en una segunda persona ("tú"). [36] Por ejemplo, de las siguientes dos oraciones, la segunda versión transmite un tono conversacional más informal:
- A. El alumno debe tener la sensación de que alguien le está hablando directamente cuando escuche la narración.
- B. Su alumno debe sentir que alguien le está hablando directamente cuando escuche su narración.
- Además, la investigación sugiere que el uso de un tono de voz educado ("Puede intentar multiplicar ambos lados de la ecuación por 10") conduce a un aprendizaje más profundo para los estudiantes de bajo conocimiento previo que un tono de voz menos educado y más directivo ( "Multiplica ambos lados de la ecuación por 10."), pero puede afectar el aprendizaje más profundo en estudiantes de alto conocimiento previo. [37] [38] Finalmente, agregar agentes pedagógicos (personajes de computadora) puede ayudar si se usa para reforzar contenido importante. Por ejemplo, haga que el personaje narre la lección, señale características críticas en los gráficos en pantalla o demuestre conceptos visualmente al alumno. [39] [40] [41] [42] [43]
- Principio de pre-entrenamiento: El aprendizaje más profundo ocurre cuando las lecciones presentan conceptos clave o vocabulario antes de presentar los procesos o procedimientos relacionados con esos conceptos. [25] Según Mayer, Mathias y Wetzel, [44] "Antes de presentar una explicación multimedia, asegúrese de que los alumnos reconozcan visualmente cada componente principal, puedan nombrar cada componente y puedan describir los cambios de estado principales de cada componente. En resumen, haga asegúrese de que los alumnos construyan modelos de componentes antes de presentar una explicación de causa y efecto de cómo funciona un sistema ". Sin embargo, otros han señalado que la inclusión de contenido previo a la formación parece ser más importante para los alumnos de conocimientos previos bajos que para los alumnos de conocimientos previos altos. [45] [46] [47]
- Principio de redundancia: el aprendizaje más profundo se produce cuando los gráficos de las lecciones se explican solo mediante narración de audio en lugar de narración de audio y texto en pantalla. [25] Este efecto es más fuerte cuando la lección es rápida y las palabras son familiares para los alumnos. Las excepciones a este principio incluyen: pantallas sin imágenes, estudiantes que no son hablantes nativos del idioma del curso y la ubicación de solo unas pocas palabras clave en la pantalla (es decir, etiquetar elementos críticos de la imagen gráfica). [48] [49] [50]
- Efecto de la experiencia: los métodos de instrucción, como los descritos anteriormente, que son útiles para los principiantes en el dominio o para los que aprenden con conocimientos previos bajos pueden no tener efecto o incluso pueden deprimir el aprendizaje en alumnos con conocimientos previos altos. [25] [51] [52] [53]
Es posible que dichos principios no se apliquen fuera de las condiciones del laboratorio. Por ejemplo, Muller descubrió que agregar aproximadamente un 50% de material extraño pero interesante adicional no resultó en ninguna diferencia significativa en el desempeño del alumno. [54] Existe un debate en curso sobre los mecanismos que subyacen a estos principios beneficiosos, [55] y sobre qué condiciones de frontera pueden aplicarse. [56]
Teorías de aprendizaje
La buena práctica pedagógica tiene una teoría del aprendizaje en su núcleo. Sin embargo, no ha surgido ningún estándar de aprendizaje electrónico de mejores prácticas . Esto puede ser poco probable dada la variedad de estilos de aprendizaje y enseñanza, las posibles formas en que se puede implementar la tecnología y las formas en que la tecnología educativa en sí está cambiando. [57] Se pueden considerar varios enfoques pedagógicos o teorías de aprendizaje al diseñar e interactuar con programas de aprendizaje electrónico .
Social- constructivista : esta pedagogía está particularmente bien proporcionada por el uso de foros de discusión, blogs, wiki y actividades colaborativas en línea. Es un enfoque colaborativo que abre la creación de contenido educativo a un grupo más amplio, incluidos los propios estudiantes. La Fundación One Laptop Per Child intentó utilizar un enfoque constructivista en su proyecto. [58]
El modelo conversacional de Laurillard [59] también es particularmente relevante para el e-learning, y el modelo de cinco etapas de Gilly Salmon es un enfoque pedagógico para el uso de foros de discusión. [60]
La perspectiva cognitiva se centra en los procesos cognitivos involucrados en el aprendizaje y en cómo funciona el cerebro. [61]
La perspectiva emocional se centra en los aspectos emocionales del aprendizaje, como la motivación, el compromiso, la diversión, etc. [62]
La perspectiva conductual se centra en las habilidades y los resultados conductuales del proceso de aprendizaje. Juego de roles y aplicación a la configuración del trabajo. [63]
La perspectiva contextual se centra en los aspectos ambientales y sociales que pueden estimular el aprendizaje. Interacción con otras personas, descubrimiento colaborativo y la importancia del apoyo de pares, así como la presión. [64]
Modalidad neutral Convergencia o promoción del aprendizaje 'transmodal' donde los alumnos en línea y en el aula pueden coexistir dentro de un entorno de aprendizaje, fomentando así la interconectividad y el aprovechamiento de la inteligencia colectiva . [sesenta y cinco]
Para muchos teóricos, es la interacción entre alumno y profesor y alumno y alumno en el entorno en línea lo que mejora el aprendizaje (Mayes y de Freitas 2004). La teoría de Pask de que el aprendizaje ocurre a través de conversaciones sobre un tema que a su vez ayuda a hacer explícito el conocimiento tiene una aplicación obvia al aprendizaje dentro de un VLE . [66]
Salmon desarrolló un modelo de cinco etapas de e-learning y e-moderación que durante algún tiempo ha tenido una gran influencia donde se han utilizado cursos y foros de discusión en línea. [67] En su modelo de cinco etapas, el acceso individual y la capacidad de los estudiantes para usar la tecnología son los primeros pasos para la participación y el logro. El segundo paso implica que los estudiantes creen una identidad en línea y encuentren a otros con quienes interactuar; La socialización en línea es un elemento crítico del proceso de aprendizaje electrónico en este modelo. En el paso 3, los estudiantes se entregan y comparten información relevante para el curso. La interacción colaborativa entre los estudiantes es fundamental para el paso 4. El quinto paso en el modelo de Salmon implica que los estudiantes busquen los beneficios del sistema y utilicen recursos externos para profundizar su aprendizaje. A lo largo de todo ello, el tutor / profesor / disertante cumple el rol de moderador o e-moderador, actuando como facilitador del aprendizaje del alumno.
Ahora empiezan a surgir algunas críticas. Su modelo no se transfiere fácilmente a otros contextos (lo desarrolló con la experiencia de un curso de educación a distancia de Open University). Ignora la variedad de enfoques de aprendizaje que son posibles dentro de la comunicación mediada por computadora (CMC) y la gama de teorías de aprendizaje disponibles (Moule 2007).
Autorregulación
El aprendizaje autorregulado se refiere a varios conceptos que desempeñan un papel importante en el aprendizaje y que tienen una relevancia significativa en el aprendizaje electrónico. [68] explica que para desarrollar la autorregulación, los cursos de aprendizaje deben ofrecer oportunidades para que los estudiantes practiquen estrategias y habilidades por sí mismos. La autorregulación también está fuertemente relacionada con las fuentes sociales de un estudiante, como padres y maestros. Además, Steinberg (1996) encontró que los estudiantes de alto rendimiento suelen tener padres con altas expectativas que vigilan de cerca a sus hijos. [69]
Con el entorno académico, los estudiantes autorregulados generalmente establecen sus metas académicas y se monitorean y reaccionan a sí mismos en el proceso para lograr sus metas. Schunk sostiene que "los estudiantes deben regular no sólo sus acciones, sino también sus cogniciones, creencias, intenciones y efectos subyacentes relacionados con los logros" (p. 359). Además, la autorregulación académica también ayuda a los estudiantes a desarrollar la confianza en su capacidad para desempeñarse bien en los cursos de aprendizaje electrónico. [69]
Marco teórico
La literatura de e-learning identifica una ecología de conceptos, a partir de un estudio bibliométrico se identificaron los conceptos más utilizados asociados con el uso de computadoras en contextos de aprendizaje, por ejemplo, instrucción asistida por computadora (CAI), aprendizaje asistido por computadora (CAL), educación basada en computadora ( CBE), e-learning, sistemas de gestión del aprendizaje (LMS), aprendizaje autodirigido (SDL) y cursos masivos abiertos en línea (MOOC). Todos estos conceptos tienen dos aspectos en común: aprendizaje y computadoras; excepto el concepto SDL, que se deriva de la psicología y no se aplica necesariamente al uso de la computadora. Estos conceptos aún no se han estudiado en la investigación científica y contrastan con los MOOC. Hoy en día, el e-learning también puede significar una distribución masiva de contenidos y clases globales para todos los usuarios de Internet. Los estudios de e-learning pueden centrarse en tres dimensiones principales: usuarios, tecnología y servicios. Según Aparicio, Bacao & Oliveira [70] " El marco teórico de los sistemas de e-learning contiene los tres componentes principales de los sistemas de información. Estos componentes son personas, tecnologías y servicios. Las personas interactúan con los sistemas de e-learning. Tecnologías de e-learning posibilitar la interacción directa o indirecta de los diferentes grupos de usuarios. Las tecnologías brindan apoyo para integrar contenidos, posibilitar la comunicación y brindar herramientas de colaboración. Los servicios de e-learning integran todas las actividades correspondientes a modelos pedagógicos y estrategias instruccionales. La combinación compleja de interacción es la acción directa o indirecta con los sistemas de e-learning. Al mismo tiempo, los sistemas brindan servicios de acuerdo con las estrategias especificadas para las actividades. En otras palabras, las especificaciones de servicio son actividades de e-learning alineadas con los modelos pedagógicos de e-learning y las estrategias de instrucción. ".
Aplicación de la teoría del aprendizaje (educación) al E-Learning (teoría)
Como se mencionó al principio de esta sección, es poco probable que la discusión sobre si usar entornos de aprendizaje virtuales o físicos dé una respuesta en el formato actual. En primer lugar, como se señaló, la eficacia del entorno de aprendizaje puede depender del concepto que se enseña (Chini, Madsen, Gire, Rebello y Puntambekar, 2012 [71] ). Además, las comparaciones proporcionan diferencias en las teorías de aprendizaje como explicaciones de las diferencias entre entornos virtuales y físicos como una especie de explicación post-mortem (Barrett, Stull, Hsu y Hegarty, 2015 [72] ). Cuando se diseñaron entornos virtuales y físicos de modo que los estudiantes emplearan las mismas teorías de aprendizaje (compromiso físico, carga cognitiva, codificación incorporada, esquemas incorporados y prominencia conceptual), las diferencias en el rendimiento posterior a la prueba no se encontraron entre el rendimiento físico y el de la prueba. virtual, sino en cómo se diseñó el entorno para respaldar la teoría del aprendizaje particular (Rau & Schmidt, 2019 [73] ).
Estos hallazgos sugieren que siempre que los entornos de aprendizaje virtual estén bien diseñados (Mayer, 2009 [74] ) y sean capaces de emular los aspectos más importantes del entorno físico que pretenden replicar o mejorar, la investigación que se ha aplicado previamente a la física. los modelos o entornos también se pueden aplicar a los virtuales (Dawley y Dede, 2014; [75] Yuan, Lee y Wang, 2010 [76] ) . Esta buena noticia significa que podemos aplicar una gran cantidad de investigaciones desde la teoría del aprendizaje físico a entornos virtuales. Estos entornos virtuales de aprendizaje, una vez desarrollados, pueden presentar soluciones rentables para el aprendizaje, con respecto al tiempo invertido en la configuración, el uso y el uso iterativo (Durmu y Karakirik, 2006 [77] ). Además, debido al costo relativamente bajo, los estudiantes pueden realizar técnicas analíticas avanzadas sin el costo de los suministros de laboratorio (de Jong, Linn y Zacharia, 2013 [78] ). Muchos incluso creen que al considerar las posibilidades adecuadas de cada representación (virtual o física), una combinación que utilice ambas puede mejorar aún más el aprendizaje de los estudiantes (Olympiou y Zacharia, 2012 [79] ).
Uso de la tecnología por parte del maestro
La tecnología informática no fue creada por profesores. Ha habido poca consulta entre quienes promueven su uso en las escuelas y quienes enseñan con él. Las decisiones de adquirir tecnología para la educación son a menudo decisiones políticas. La mayoría del personal que usa estas tecnologías no creció con ellas. [80] La formación de los profesores en el uso de la tecnología informática mejoró su confianza en su uso, pero hubo una considerable insatisfacción con el contenido de la formación y el estilo de impartición. [81] El elemento de comunicación, en particular, se destacó como la parte menos satisfactoria de la formación, por lo que muchos profesores se referían al uso de un AVA y foros de discusión para impartir formación en línea (Leask 2002). El soporte técnico para el aprendizaje en línea, la falta de acceso a hardware, el seguimiento deficiente del progreso de los docentes y la falta de apoyo por parte de los tutores en línea fueron solo algunos de los problemas planteados por la entrega asincrónica de capacitación en línea (Davies 2004).
Los servicios web 2.0 de nueva generación proporcionan plataformas personalizadas y económicas para la creación y difusión de cursos de aprendizaje electrónico ricos en multimedia, y no necesitan soporte especializado en tecnología de la información (TI). [82]
La teoría pedagógica puede tener aplicación para fomentar y evaluar la participación en línea. [83] Se han revisado los métodos de evaluación para la participación en línea. [83]
Ver también
- Teoría de la codificación dual
- Aprendizaje basado en evidencias
- Psicología de los medios
- Efecto de atención dividida: efecto de aprendizaje inherente a algunos materiales de instrucción mal diseñados
- Efecto de ejemplo resuelto
Referencias
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