En una clase en la que aprendes una fórmula nueva, puede parecerte que la entiendes mientras escuchas la explicación, pero al intentar resolver un problema te quedas en blanco. En un lado del libro de texto está la ilustración y en el otro, la explicación. Además, tienes que seguir al mismo tiempo lo que dice el docente, así que acabas sin saber en qué fijarte. La teoría de la carga cognitiva (Cognitive Load Theory) explica cómo el aprendizaje puede atascarse cuando hay demasiadas cosas que retener en la mente a la vez, más allá de la dificultad del contenido.
En términos sencillos, la teoría de la carga cognitiva sostiene que la memoria de trabajo (working memory) tiene una capacidad limitada para procesar información de forma simultánea y que las clases deben diseñarse de modo que no se supere esa capacidad. El psicólogo de la educación John Sweller, de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW), en Australia, sentó las bases de la teoría al publicar en 1988 el artículo «La carga cognitiva durante la resolución de problemas y sus efectos en el aprendizaje (Cognitive Load During Problem Solving: Effects on Learning)» en la revista académica Cognitive Science, volumen 12, número 2 (páginas 257-285).
En este artículo examinaremos, por orden, cómo surgió la teoría de la carga cognitiva, cuáles son los límites de la memoria de trabajo, qué son las tres clases de carga —intrínseca, extrínseca y germana—, cuáles son los principales efectos en el aprendizaje y qué implicaciones y límites tiene la teoría para el diseño de la enseñanza.
La teoría de la carga cognitiva y el diseño de la enseñanza desde la perspectiva de la memoria de trabajo
¿Qué es la teoría de la carga cognitiva?
Sweller se fijó inicialmente en la idea de sentido común de que, cuantos más problemas se resuelven, más destreza se adquiere. Señaló que el análisis de medios y fines (means-ends analysis), una estrategia habitual entre principiantes que consiste en reducir una a una las diferencias entre el estado actual y el objetivo, ocupa gran parte de la memoria de trabajo. Al concentrarse en encontrar la respuesta, el aprendiz puede tener dificultades para organizar mentalmente la estructura del problema, es decir, para adquirir un esquema (schema).
La teoría se basa en supuestos sobre dos tipos de memoria. La memoria de trabajo mantiene durante un breve tiempo la información en la que estamos pensando y tiene una capacidad limitada. La memoria a largo plazo, por su parte, almacena los esquemas que se forman con la experiencia. Según la teoría, lo que distingue a los expertos de los principiantes es, en mayor medida que la inteligencia innata, la cantidad de esquemas almacenados en la memoria a largo plazo y la forma en que se organizan.
Tres tipos de carga cognitiva: intrínseca, extrínseca y germana
Más adelante, Sweller, junto con Jeroen van Merriënboer y Fred Paas, distinguió tres tipos de carga que experimenta quien aprende, entre otras publicaciones, en un artículo de 1998.
(1) Carga intrínseca (Intrinsic Load)
Es la carga que se deriva de la dificultad del propio material de aprendizaje. Aumenta cuantos más elementos haya que relacionar mentalmente al mismo tiempo, es decir, cuanto mayor sea la interactividad entre elementos (element interactivity). Un mismo material puede resultar más o menos exigente según los conocimientos previos de quien aprende.
(2) Carga extrínseca (Extraneous Load)
Es una carga innecesaria que surge de una presentación deficiente del contenido. Los materiales dispersos, los adornos superfluos y las explicaciones confusas obligan a emplear la memoria de trabajo en tareas ajenas al aprendizaje, por lo que esta carga debe reducirse al diseñar la enseñanza.
(3) Carga germana (Germane Load)
También se denomina carga facilitadora del aprendizaje y se refiere al esfuerzo que dedica quien aprende a construir y perfeccionar sus esquemas. Si se reduce la carga extrínseca, queda más capacidad disponible para ese esfuerzo dentro del mismo límite.
El problema surge cuando la suma de las cargas intrínseca y extrínseca supera la capacidad de la memoria de trabajo. Este estado se denomina sobrecarga cognitiva y hace que el estudiante aprenda menos a pesar de su esfuerzo.
Principales efectos observados en el aula
La teoría de la carga cognitiva se apoya en efectos que se han observado repetidamente en varios experimentos. Estos son los dos que más se suelen presentar en el ámbito de la enseñanza.
- Efecto del ejemplo resuelto (Worked Example Effect). Observado, entre otros, en el estudio de Sweller y Cooper de 1985, este efecto consiste en que los principiantes aprenden mejor cuando siguen paso a paso una solución completa que cuando intentan resolver por su cuenta un problema aún sin resolver.
- Efecto de la atención dividida (Split-Attention Effect). Estudiado, entre otros, por Tarmizi y Sweller en 1988 y por Chandler y Sweller en 1992, este efecto consiste en que, si el texto explicativo y el diagrama están muy separados, el estudiante tiene que integrarlos mentalmente, lo que aumenta la carga extrínseca.
Por ejemplo, si la figura geométrica aparece arriba y la explicación de la solución se escribe por separado abajo, el estudiante tiene que desplazar la mirada de arriba abajo para relacionar los ángulos con las frases. Si esa misma explicación se integra físicamente en la figura, justo en el lugar correspondiente, la capacidad de la memoria de trabajo que se dedicaba a establecer esas correspondencias puede destinarse a comprender el contenido.
Implicaciones y límites para el diseño de la enseñanza
La teoría de la carga cognitiva da prioridad a cómo organizar y presentar el contenido frente a la cuestión de qué enseñar. Al diseñar una clase, conviene tener en cuenta los siguientes principios.
(1) Reducir primero la carga extrínseca
Reúne en un solo lugar los materiales dispersos y elimina los adornos ajenos al aprendizaje y las explicaciones redundantes, para que la memoria de trabajo pueda dedicarse únicamente al contenido.
(2) Gestionar la carga intrínseca mediante la secuencia de presentación
Como la dificultad propia del material no se puede eliminar, es posible reducir el número de elementos que se deben manejar a la vez si se divide el contenido y se presenta por etapas, de lo simple a lo complejo y de las partes al conjunto.
(3) Ofrecer primero a los principiantes ejemplos y materiales integrados
Para quienes están empezando, resulta conveniente mostrar suficientes ejemplos resueltos y presentar el texto y las imágenes juntos en una misma pantalla.
La aplicación de este principio depende del nivel de quien aprende. Para las personas experimentadas que ya cuentan con los esquemas pertinentes, los ejemplos resueltos detallados pueden resultar redundantes y dificultar el aprendizaje. Esto se conoce como efecto de inversión de la pericia (expertise reversal effect).
La teoría de la carga cognitiva nos invita a considerar, además del esfuerzo del estudiante, otros factores que pueden dificultar el aprendizaje. Incluso con el mismo contenido, la cantidad de información que se retiene varía según cómo se divida y dónde se coloque cada parte al presentarla.
El primer paso para diseñar bien una clase es ajustar la cantidad de información que se presenta a lo que puede manejar la memoria de trabajo de quien aprende.
