Natalia Irrazabal
El avance de la tecnología, desde hace ya muchísimos años, nos permite transmitir información en múltiples formatos cada vez con mayor facilidad. Podemos procesar nueva información al leer un libro de texto que incluya tanto palabras como imágenes, podemos recibir información en un mensaje de WhatsApp en el que se combinen audio y texto o incorporar información al escuchar a un colega explicando un tema apoyándose en una presentación PowerPoint. Esos son solo algunos ejemplos del procesamiento multimedia de la información. La psicología cognitiva será la disciplina que estudie qué procesos mentales lleva a cabo el receptor de dicha información para integrarla y almacenarla en su mente. A dicho estudio se lo conoce como “procesamiento y aprendizaje multimedia”.
Multimedia incluye cualquier presentación que combine más de un formato representacional (por ejemplo, verbal y no verbal) tanto en una única modalidad sensorial (auditiva o visual), como en una combinación entre distintas modalidades (Mayer, 2001, 2014). Su uso tanto en ámbitos educativos como en contextos de aplicación hoy en día es muy común. Consideramos multimedia a la combinación de múltiples medios de presentar y procesar información, como por ejemplo el texto impreso, las imágenes (tanto estáticas como animadas) y el audio (música, sonidos o narración). A medida que nuevas tecnologías emergen, los soportes a través de los cuales se transmite la información van variando, por lo cual el estudio del procesamiento multimedia debe irse adaptando y acompañando dichos cambios.
Mayer (2005), pionero en el estudio del procesamiento multimedia, plantea que el material multimedia puede clasificarse desde tres aspectos:
- la tecnología que se usa de soporte para la transmisión de la información (pantalla del monitor, proyector, parlante, pantalla de teléfono, entre otros);
- el formato de representación de la información (verbal o pictórico);
- la modalidad sensorial (visual o auditiva) que se utiliza para el ingreso de la información al sistema cognitivo.
En la tabla 1 pueden verse algunas combinaciones de formato y modalidad de presentación.
Tabla 1. Formato y modalidad de presentación (adaptado de Mayer, 2005)
Modalidad sensorial | |||
Visual |
Auditivo |
||
Formato |
Verbal |
Texto impreso Texto en pantalla |
Narración Voice-over |
No verbal |
Gráficos Ilustraciones Mapas Animaciones Videos |
Música Efectos sonoros |
|
Otra distinción relevante al acercarnos al campo del procesamiento multimedia es la distinción entre “aprendizaje multimedia”, término con el que se hace foco en la construcción e integración de modelos mentales basados en información en múltiples formatos, y los conceptos de “instrucción multimedia o “ambientes de aprendizaje multimedia”, términos que hacen referencia a la utilización de imágenes y palabras transmitidas a través de distintos soportes con el fin de promover el aprendizaje (Mayer, 2005). En función de esta distinción, los principios del diseño de ambientes multimedia deben basarse en los modos en que las personas procesamos e integramos la información.
Los aspectos teóricos del aprendizaje multimedia han sido básicamente desarrollados por tres grupos de investigación. El primero es el grupo norteamericano conformado por Richard Mayer, Roxana Moreno y sus colaboradores. En segundo lugar, encontramos al grupo de Australia formado por John Sweller, Slava Kalyuga y colaboradores. Por último, el grupo europeo que reúne los aportes de Wolfgang Schnotz y Alexander Renkl en Alemania y Jeroen van Merriënboer, Fred Paas y Huib Tabbers en Holanda. A partir de los aportes teóricos de estos grupos, se han desarrollado un sinnúmero de investigaciones empíricas que han indagado tanto acerca del procesamiento como de las características del material multimedia para favorecer la comprensión y el almacenamiento de la información.
1. Teoría cognitiva del aprendizaje multimedia
La teoría cognitiva del aprendizaje multimedia de Mayer (Mayer, 2001, 2005, 2014; Mayer y Moreno, 1998, 2003; Moreno y Mayer, 1999, 2000) se sostiene en las siguientes premisas:
- Canales duales. Los seres humanos poseen canales separados para procesar la información (visual y auditivo) (Mayer, 2001). Esta afirmación se basa en la teoría del código dual de Paivio (Paivio, 1971, 2006; Sadoski y Paivio, 2004). La información ingresa por distintas modalidades sensoriales. De este modo, percibimos por la vía visual textos, gráficos, ilustraciones, animaciones o videos y por la vía auditiva narraciones, sonidos ambientales y música. Una vez ingresada al sistema cognitivo, la información pasa a representarse en la memoria de trabajo (Baddeley, 1986) en un formato verbal o pictórico.
- Capacidad limitada. Es limitada tanto la capacidad de los canales sensoriales para el ingreso de la información externa, como la capacidad de la memoria de trabajo para retener y procesar información en determinado momento (Mayer, 2001). El efecto multimedia se explica tanto por la modalidad y el formato de ingreso de la información, como por el funcionamiento de la memoria de trabajo, el componente cognitivo encargado de mantener una representación mental del mensaje en forma activa, a medida que se procesa el significado de este (Baddeley y Logie, 1999; Mayer, 2014; Rouet, Lowe y Schnotz, 2008). La memoria de trabajo (Baddeley, 2003, 2012) consiste en el conjunto de recursos mentales que las personas usan para codificar, activar, almacenar y manipular información mientras se llevan a cabo tareas cognitivas. Solo una cantidad limitada de información puede ser procesada simultáneamente (Baddeley y Logie, 1999). En el modelo clásico de Baddeley (1986, 1996, 2003, 2012), la memoria de trabajo se compone de un sistema ejecutivo central y dos subsistemas esclavos, el bucle fonológico y la agenda viso-espacial. El bucle fonológico mantiene activa la información basada en el lenguaje (está implicada en tareas de comprensión, lectoescritura, conversación, manejo de palabras, números, descripciones, etc.) y la agenda viso-espacial, responsable de la manipulación y creación de imágenes visuales y espaciales.
- Procesamiento activo. Los seres humanos comprenden y aprenden efectivamente cierta información cuando la procesan activamente. Para ello deben seleccionar la información relevante, organizar las palabras e imágenes de manera coherente e integrar la nueva información con el conocimiento previo.
Integrando las premisas anteriores, Mayer (2005) plantea que se llevan a cabo cinco tipos de procesos cognitivos en el procesamiento multimedia:
- selección de palabras relevantes para procesar en la memoria de trabajo verbal,
- selección de imágenes relevantes para procesar en la memoria de trabajo viso-espacial,
- organización de las palabras seleccionadas en un modelo verbal (representación semántica),
- organización de imágenes seleccionadas en un modelo visual (representación semántica), e
- integración de las representaciones verbal y visual entre sí y con el conocimiento previo proveniente de la memoria de largo plazo (Mayer, 2005).
Estos cinco procesos están organizados en tres etapas o momentos en los que se realiza la comprensión. Considerando que la información presentada en multimedia ingresa tanto por el canal auditivo como por el canal visual y se sostiene en la memoria sensorial, en la primera etapa, las palabras y las imágenes relevantes se seleccionan para mantenerse en el espacio de la memoria de trabajo. En el sistema verbal, el sujeto selecciona las palabras más importantes del texto, construyendo un modelo de representación proposicional, y en el sistema visual los sujetos seleccionan imágenes que permiten la construcción de un modelo de representación visual. Luego, en la segunda etapa, se organiza el material seleccionado de una manera coherente. En esta etapa el sujeto utiliza mecanismos de asociación entre los elementos de cada uno de los sistemas. En la memoria de trabajo, se crean conexiones entre las palabras y entre las imágenes para organizarse en modelos verbales y visuales coherentes. Por último, en la tercera etapa, el sujeto realiza conexiones entre ambas representaciones. Este proceso de integración implica la conexión entre la información organizada en las etapas anteriores y los conocimientos previos que se recuperan de la memoria de largo plazo. Si se logra la comprensión y el aprendizaje del material procesado, se almacena como un modelo representacional coherente de la situación descrita en la memoria de largo plazo. Cada uno de estos procesos se da de manera alternada e interactivamente varias veces durante el procesamiento de la presentación multimedia, ya que se aplican por segmentos y no al mensaje completo como una totalidad (Mayer y Moreno, 2003). El modelo propuesto por Mayer (2005, 2014) asume la existencia de dos formatos representacionales, pero postula la integración de ambos en el producto final de la comprensión. En la figura 1 puede verse esta información representada gráficamente.
Figura 1. Procesamiento multimedia (adaptado de Mayer, 2005)
El procesamiento esencial para comprender y aprender es el procesamiento cognitivo que se realiza al seleccionar palabras e imágenes relevantes, organizarlas e integrarlas. El resultado de dichos procesos será dar sentido al material multimedia y almacenar la información de modo coherente e integrado. Si el procesamiento esencial excede la capacidad cognitiva del lector, se produce la sobrecarga esencial. Luego existe otro tipo de procesamiento que es el procesamiento externo, el cual está destinado a los detalles, adornos o información adicional incluidos en el material multimedia, o el procesamiento que se debe realizar cuando la disposición del material es confusa (Mayer 2005). De este modo, será material esencial el conjunto de palabras e imágenes necesarias para lograr la comprensión y el posterior aprendizaje de la información, y material externo aquel incluido en toda presentación multimedia que no resulta relevante para lograr el objetivo instruccional (Mayer, 2005).
A partir de estas bases teóricas, la teoría cognitiva del aprendizaje multimedia trata de explicar de qué manera el aprendizaje es facilitado o inhibido por la presentación multimedia de la información. Los resultados de un amplio corpus de investigación empírica dieron lugar a una serie de principios que facilitan y mejoran el diseño del material instruccional. A continuación se presentan, de modo resumido, algunas de las características de los principios básicos del diseño multimedia (Mayer, 2002, 2005, 2014). Una vez definido el principio multimedia, se agrupa el resto de los principios de diseño en relación con la función que cada uno tiene sobre el proceso de comprensión y aprendizaje efectivo. De este modo, tenemos principios orientados a reducir el procesamiento superfluo (con el fin de no recargar la capacidad cognitiva del destinatario), principios orientados a gestionar el procesamiento esencial (cuando el material supera la capacidad cognitiva del destinatario) y, por último, principios orientados a alentar el procesamiento activo (con el fin de facilitar la integración del material nuevo con el conocimiento previo).
- Principio multimedia. La definición básica de este principio refiere a que la combinación de palabras e imágenes (distintos formatos de presentación de la información) mejora el aprendizaje. Mayer y Moreno (1998) plantean que los estudiantes a quienes se les dan explicaciones multimedia son capaces de construir dos representaciones mentales (un modelo verbal y un modelo visual) para luego establecer conexiones entre ambas, logrando así mejorar el aprendizaje. Sin embargo, no todas las combinaciones multimedia logran una mejora del aprendizaje y, en algunos casos, pueden ir incluso en detrimento de este. Específicamente, la combinación de formato verbal más no verbal (texto más imagen o narración más animación) incrementa el rendimiento, sin embargo, no sucede lo mismo con la combinación de distintas modalidades en formato verbal (por ejemplo, texto más narración).
Los principios orientados a reducir el procesamiento superfluo son los siguientes:
- Principio de coherencia. La información que se incluye en un material de aprendizaje debe ser relevante para el objetivo instruccional que se propone. Moreno y Mayer (2000) mostraron experimentalmente que fondos de música (de contenido irrelevante) añadidos a una narración interferían con el rendimiento del aprendizaje. Los resultados sugirieron que añadir música provoca sobrecarga auditiva, ya que el material no relevante (música) compite con la narración en la asignación de recursos cognitivos. De este modo, se concluye que las personas aprenden mejor cuando se excluye información irrelevante a lo que se está tratando de explicar.
- Principio de redundancia. Mayer, Heiser y Lonn (2001) realizaron un experimento en el que los estudiantes debían aprender acerca de la formación de rayos y observaron que el grupo que recibió animación y narración alcanzó un mejor aprendizaje que los estudiantes que recibieron animación, narración y texto en pantalla. De esto se deriva que no debe repetirse la misma información de un formato representacional en dos modalidades sensoriales de ingreso porque puede sobrecargar la capacidad de memoria de trabajo y tener así un efecto negativo en el aprendizaje.
- Principio de señalización. Una presentación multimedia se aprende con mayor profundidad cuando se añaden claves que destacan la organización del material esencial (Mayer, 2005). La señalización se realiza tanto en la modalidad auditiva (cambios en el tono de voz), como en la modalidad visual (flechas, subrayados en color, señalizaciones de partes de fotografías). Este principio no solo lleva la atención del lector hacia lo que es más importante, sino que también desvía la atención de lo irrelevante.
- Principio de contigüidad espacial y principio de contigüidad temporal. Según el principio de contigüidad, las palabras y las fotografías deberían ser coordinadas y presentadas juntas en el espacio (principio de contigüidad espacial) y en el tiempo (principio de contigüidad temporal) para tener un efecto positivo sobre el aprendizaje.
Por su parte, los principios orientados a gestionar el procesamiento esencial son los que siguen a continuación:
- Principio de modalidad. La definición básica de este principio refiere a que la combinación de distintas modalidades sensoriales de ingreso de la información mejora el aprendizaje. Mayer y Moreno (2000) realizaron una serie de experimentos en los que combinaron los formatos verbal y no verbal en distintas modalidades de presentación. Se combinaba narración (verbal auditiva) con animación (no verbal visual) o se combinaba texto (verbal visual) con animación (no verbal visual). Independientemente de si el material combinado se presentara de manera simultánea o secuencial, se obtuvieron mejores resultados en los casos de combinación de modalidad sensorial. De este modo, se podría concluir que se aprende mejor combinando palabras e imágenes, especialmente cuando las palabras son narradas.
- Principio de preentrenamiento. Este principio indica que se alcanza un aprendizaje más profundo y efectivo cuando se presentan los conceptos clave antes de la presentación completa del material. De este modo, se direcciona la atención a aquellos puntos clave a ser comprendidos.
- Principio de segmentación. Este principio plantea que, en lugar de presentar todo el material de manera continua, se logra una mejor comprensión y posterior aprendizaje cuando se dividen los contenidos teniendo en cuenta el ritmo en que el destinatario va incorporando la información.
Los principios orientados a alentar el procesamiento activo son:
- Principio de personalización. Se alcanza un mejor aprendizaje cuando el lenguaje y el tono utilizado es coloquial y ajustado a la edad del destinatario en lugar de un lenguaje formal. Este tipo de registro hace que el destinatario se encuentre con un material más accesible para ser incorporado.
- Principio de voz. Asociado al principio de personalización, el principio de voz plantea que mejora el aprendizaje cuando la narración utilizada para acompañar las imágenes o animaciones se realiza con voz humana y no con una voz de máquina.
- Principio de imagen. A través de este principio, se señala que, a diferencia del principio de voz, el aprendizaje no mejora por la inclusión de una imagen humana en la presentación multimedia.
De este modo, la teoría cognitiva del aprendizaje multimedia de Mayer y colaboradores plantea una serie de principios teóricos acerca del procesamiento cognitivo del material multimedia y, luego, deriva una serie de principios prácticos destinados a mejorar dichos materiales con el fin de lograr un aprendizaje efectivo.
2. Teoría de la carga cognitiva
La teoría de la carga cognitiva de Sweller (Paas, Renkel y Sweller, 2003; Pass y Sweller, 2014; Sweller, 2005, 2010; Sweller, van Merriënboer y Paas, 1998), considerando las limitaciones de la memoria de trabajo (Baddeley, 1986, 1996, 2003, 2012; Miller, 1956), establece que el proceso de recibir, organizar e incorporar nueva información supone una carga en el sistema cognitivo humano; a esto se lo define como carga cognitiva. En función de este supuesto, los materiales de enseñanza deberían evitar sobrecargar la memoria con actividades adicionales que no contribuyen directamente al aprendizaje.
La teoría considera que en toda tarea confluyen distintos tipos de carga cognitiva: la carga intrínseca, la carga relevante y la carga extrínseca.
La carga intrínseca es la ocasionada por la complejidad misma de la tarea cognitiva que se está llevando a cabo. Esta carga depende de la interacción entre la naturaleza de los estímulos entrantes y la experticia o nivel de conocimiento del destinatario. Este tipo de carga no está directamente relacionada con el diseño instruccional y varía entre destinatarios. Por ejemplo, para un estudiante universitario comprender una narración infantil tradicional representa una carga intrínseca baja, mientras que tratar de comprender un texto argumentativo, en el que se incluyen múltiples posiciones argumentales, representa una carga intrínseca alta. De este modo, una tarea específica resulta compleja para un novato y sencilla para el experto (Chong, 2005).
La carga relevante, por su parte, contribuye al aprendizaje y puede ser potenciada por un diseño adecuado. Incluye todos los procedimientos en el tratamiento de la información que colaboran en la formación de esquemas mentales. A través del uso de la carga relevante, los recursos en la memoria de trabajo se ponen al servicio de la construcción de esquemas, que resultan beneficiados por procesos de abstracción y elaboración (Gerjets, Scheiter y Cierniak, 2009; Paas et al., 2003). Por ejemplo, el uso de organizadores gráficos, mapas conceptuales, punteos temáticos, gráficos integradores, entre otros, contribuyen a la carga relevante y conducen a un mejor aprendizaje, ya que permiten una mejor organización de la información.
Por último, la carga extrínseca es la parte de la carga cognitiva que debe reducirse o eliminarse mediante un buen diseño instruccional, ya que es irrelevante para el aprendizaje. Este tipo de carga cognitiva refiere a la inclusión de material irrelevante, que provoca mayor consumo de recursos cognitivos en la memoria de trabajo y no favorece la construcción de esquemas en la memoria a largo plazo (Sweller et al., 1998; van Merriënboer y Sweller, 2005). Por ejemplo, incluir en una presentación multimedia muchos efectos de animaciones, que distraen al destinatario, interfiere con el aprendizaje del contenido que se busca transmitir.
Los tres tipos de carga se suman entre sí. Por lo tanto, al diseñar material multimedia se debe buscar reducir la carga cognitiva extrínseca, y así liberar recursos de la memoria de trabajo para que puedan dedicarse a la carga cognitiva relevante (Sweller, 2005). De este modo, se intenta que el total de la carga no se convierta en sobrecarga e interfiera con el aprendizaje que se quiere facilitar. En la figura 2 se muestra de manera gráfica la suma de las cargas.
Figura 2. Gráfico de la memoria de trabajo de un sujeto
mientras lleva a cabo una tarea (adaptado de Paas, Tuovinen, Tabbers
y van Gerven, 2003)
Durante las últimas décadas, se ha usado la teoría de la carga cognitiva como marco para diseñar procedimientos y materiales instruccionales, con la intención de reducir la carga cognitiva extrínseca e incrementar la carga cognitiva relevante.
3. Modelo integrador de la comprensión de textos e imágenes
Schnotz y colaboradores (Schnotz, 2005; Schnotz y Bannert, 2003), por su parte, proponen su modelo, en el que integran el procesamiento de imágenes y textos. El modelo plantea que el lector sólo logra una comprensión de la imagen y el texto cuando logra construir una representación mental interna de dichas representaciones externas. En una primera versión del modelo (Schnotz y Bannert, 2003), se plantearon dos tipos de procesamientos: la rama descriptiva, que es el procesamiento de la información verbal contenida en el texto, que simbólicamente describe la situación, y la rama depictiva, que es el procesamiento de las imágenes, que icónicamente representan la situación. De este modo, en el procesamiento descriptivo, el lector construye una representación de la estructura de superficie del texto, de su estructura semántica (base de texto) y, finalmente, del modelo de situación derivado del texto, tal como propone el modelo de van Dijk y Kintsch (Kintsch, 1998; van Dijk y Kintsch, 1983). Por su parte, el procesamiento depictivo consiste en el procesamiento perceptual para la construcción de una representación interna de la imagen. Para ello se realiza un mapeo de la imagen (proceso analógico entre un sistema viso-espacial y un sistema de relaciones semánticas), del que se deriva un modelo mental y una representación proposicional del contenido de la imagen por medio del procesamiento semántico. Tanto en la rama descriptiva como en la depictiva, se combinan procesos ascendentes (guiados por los datos) como procesos descendentes (guiados por los esquemas mentales para la selección y organización de la información).
En 2005, en una segunda versión del modelo, Schnotz distingue dos niveles de procesamiento: un nivel perceptual y un nivel cognitivo. El nivel perceptual abarca desde la exposición de la representación externa hasta que esta llega a la memoria de trabajo (Baddeley, 1986). El nivel cognitivo es el que se produce en la memoria de trabajo, en el cual se selecciona la información y se la integra con los conocimientos previos almacenados en la memoria de largo plazo. El resultado de este segundo nivel será la construcción de una representación proposicional del contenido del texto y un modelo mental del contenido de la imagen. Schnotz (2005), a diferencia de Mayer (2005), propone la creación de dos modelos mentales, con funciones distintas, que obedecerían a diferentes estrategias de procesamiento según la tarea de lectura y la habilidad de los lectores.
Al igual que en el resto de las teorías presentadas, Schnotz (2005), basándose en la propuesta de su modelo, realiza ciertas predicciones acerca de qué condiciones del diseño multimedia pueden favorecer o entorpecer el aprendizaje de la información. Se plantea que los estudiantes aprenden mejor cuando imágenes y textos se relacionan en condiciones de coherencia y contigüidad; para ello las imágenes y el texto deben estar relacionados semánticamente y ser presentados en simultáneo. De modo contrario, uno de los efectos perjudiciales que posee la combinación de textos e imágenes es la redundancia, ya que la información duplicada ocupa capacidad de la memoria de trabajo y genera un costo cognitivo innecesario que no conduce a una mejor comprensión de los textos. En cuanto a la influencia del conocimiento previo, Schnotz (2005) postula que la inclusión de imágenes resulta beneficiosa cuando el nivel de conocimiento previo es bajo, ya que las imágenes proporcionan información adicional que le permite al lector construir un modelo mental con el cual se suple la falta de conocimientos previos. En cambio, cuando los lectores tienen un alto nivel de conocimientos previos, el procesamiento cognitivo se ve obstaculizado por la información adicional proporcionada por las imágenes, que los lectores en realidad no necesitan.
4. Estado actual y avances en la lectura y el aprendizaje a partir de materiales en múltiples formatos a través de múltiples soportes
El avance de la tecnología hace que cada vez sea más accesible la posibilidad de utilizar distintos formatos y soportes a través de los cuales transmitir información. La combinación de dibujos, imágenes, gráficos, animaciones, videos y textos, narraciones, sonidos y música, actualmente se utiliza en una amplia variedad de materiales como libros, anuncios impresos y electrónicos, sitios web y animaciones presentadas en formato digital (Lowe y Schnotz, 2008; Mayer, 2014; Schnotz, 2014). Existe gran cantidad de investigación acerca de los efectos de las presentaciones multimedia, especialmente en el campo de la comprensión de textos expositivos en el ámbito educativo (Mayer, 2014; Mayer y Moreno, 2003; Rouet et al., 2008, entre otros). Los textos expositivos son aquellos que describen y explican contenidos generalmente nuevos para el lector, que se fundamentan en evidencia empírica, haciendo referencia a los fenómenos y los mecanismos causales que los explican. Los resultados de dichas investigaciones mostraron beneficios en la condición multimedia (texto más imagen) en relación con la condición de solo texto o solo imagen, y ahondaron en las características de las presentaciones multimedia más efectivas.
Tradicionalmente se utilizaron medidas de memoria y de transferencia en el aprendizaje efectivo para evaluar las ventajas de las presentaciones multimedia. Sin embargo, en los últimos años se utilizaron otras medidas para evaluar el impacto de las presentaciones multimedia en el aprendizaje. Por ejemplo, Schnotz y colaboradores (Hochpöchler et al., 2013) investigaron, a través de la medición de movimientos oculares, las estrategias que los sujetos utilizan al procesar información verbal y gráfica al mismo tiempo y la información que extraen de cada material. En dicha investigación, los investigadores concluyeron que el procesamiento de la información verbal se utiliza para la creación del modelo de situación inicial (y luego para actualizar el modelo, cuando sea necesario) y que la información gráfica se usa como un apoyo para la creación del modelo solo cuando las características de los sujetos o de la tarea lo exigen. De este modo, extraer información de los gráficos está orientado hacia el armado de la coherencia global y hacia la selección de información específica para la tarea. También los autores mostraron que los lectores expertos utilizan la información gráfica como apoyo, a medida que las demandas de la lectura se hacen más complejas. Esto señalaría que los lectores expertos poseen buenas estrategias metacognitivas que les permiten reconocer la necesidad de contar con información adicional para completar tareas más complejas. Por su parte, los lectores novatos tienden a utilizar la información del texto y escasamente complementan esta información con la que se deriva de la información gráfica. Por esto, el beneficio de las presentaciones multimedia en estos lectores resulta escaso. Estos hallazgos resultan contradictorios con los postulados originales de la teoría, que señalaban la importancia de la inclusión de contenido multimedia en los casos de bajo conocimiento previo (Schnotz, 2005).
En 2019, Li, Antonenko y Wang publicaron en Educational Research Review un análisis bibliométrico de la producción de investigación en el campo del aprendizaje multimedia entre 1996 y 2016. Los autores señalan que, paralelamente a los avances recientes en las tecnologías de la información y las comunicaciones, la investigación sobre el aprendizaje multimedia ha generado una serie de teorías y gran cantidad de hallazgos empíricos. Numerosas investigaciones muestran la naturaleza compleja y dinámica del aprendizaje multimedia y el estado del conocimiento actual con respecto al procesamiento multimedia. En dicha publicación, se analizó un corpus de 411 artículos revisados por pares con el fin de describir el trabajo empírico en el aprendizaje multimedia en los últimos 20 años. Los resultados del análisis bibliométrico mostraron que “carga cognitiva” es el concepto clave con más ocurrencia y que “animación” proporcionó el mayor número de relaciones de coocurrencia con otras palabras clave en dicha muestra. Se identificaron cinco grupos de tendencias de investigación: fundamentos teóricos del aprendizaje multimedia; representaciones y principios; diseño instruccional y diferencias individuales; motivación y metacognición; video e hipermedia. A pesar de la alta concurrencia de los conceptos “memoria”, “memoria de trabajo” y “carga cognitiva”, solo unos pocos estudios examinaron el papel de las diferencias individuales en la cognición, como, por ejemplo, la capacidad de la memoria de trabajo en el aprendizaje multimedia. Los principios de aprendizaje multimedia más discutidos en las últimas dos décadas de investigación son la redundancia, la contigüidad y la coherencia. En función de dichos hallazgos, los autores concluyen que se debe realizar más investigación para probar de manera empírica los muchos otros principios y abordar el tema de las diferencias individuales en la atención y la cognición durante el aprendizaje con multimedia.
Con respecto a la serie de principios de diseño multimedia, actualmente el estudio de estos se extiende a investigar el uso de convenciones sociales, como por ejemplo la cortesía en el habla (McLaren, DeLeeuw y Mayer, 2011a, 2011b), los gestos para aumentar la motivación de los estudiantes (Mayer y Dapra, 2012; Sung y Mayer, 2012; Twyford y Craig, 2013), y los factores motivacionales que aumentan o disminuyen el compromiso cognitivo (Moreno y Mayer, 2007).
En conclusión, el campo de la comprensión y el aprendizaje en presentaciones multimedia es un campo muy activo y fructífero. El avance constante de la tecnología hace que el concepto “multimedia” vaya variando y ampliándose año a año. Los desarrollos tecnológicos vuelven necesario un estudio constante que indague acerca de cómo las nuevas herramientas pueden mejorar o entorpecer el procesamiento que realiza el sistema cognitivo humano de dicha información.
5. Síntesis
Multimedia incluye cualquier presentación que combine más de un formato representacional (por ejemplo, verbal y no verbal), tanto en una única modalidad sensorial (auditiva o visual), como combinando distintas modalidades.
El aprendizaje multimedia refiere a la construcción e integración de modelos mentales basados en información en múltiples formatos, mientras que los conceptos “instrucción multimedia” o “ambientes de aprendizaje multimedia” se hace referencia a la utilización de imágenes y palabras transmitidas a través de distintos soportes con el fin de promover el aprendizaje.
Por su parte, la teoría cognitiva del aprendizaje multimedia de Mayer se sostiene en las siguientes premisas: canales duales, capacidad limitada y procesamiento activo.
Mayer plantea que se llevan a cabo cinco tipos de procesos cognitivos en el procesamiento multimedia:
- selección de palabras relevantes para procesar en memoria de trabajo verbal,
- selección de imágenes relevantes para procesar en memoria de trabajo viso-espacial,
- organización de las palabras seleccionadas en un modelo verbal (representación semántica),
- organización de imágenes seleccionadas en un modelo visual (representación semántica),
- integración de las representaciones verbal y visual entre sí y con el conocimiento previo proveniente de la memoria de largo plazo.
Cada uno de estos procesos se da de manera alternada e interactiva varias veces durante el procesamiento de la presentación multimedia, ya que se aplican por segmentos y no al mensaje completo como una totalidad.
El principio multimedia se basa en que la combinación de palabras e imágenes (distintos formatos de presentación de la información) mejora el aprendizaje.
Existen principios orientados a reducir el procesamiento superfluo (con el fin de no recargar la capacidad cognitiva del destinatario), principios orientados a gestionar el procesamiento esencial (cuando el material supera la capacidad cognitiva del destinatario) y principios orientados a alentar el procesamiento activo (con el fin de facilitar la integración del material nuevo con el conocimiento previo).
Por otro lado, la teoría de la carga cognitiva de Sweller establece que el proceso de recibir, organizar e incorporar nueva información supone una carga en el sistema cognitivo humano; a esto se lo define como “carga cognitiva”.
En toda tarea confluyen distintos tipos de carga cognitiva: la carga intrínseca, la carga relevante y la carga extrínseca. Al diseñar material multimedia, se debe buscar reducir la carga cognitiva extrínseca y así liberar recursos de la memoria de trabajo para que la persona pueda dedicarse a la carga cognitiva relevante. De este modo, se intenta que el total de la carga no se convierta en sobrecarga e interfiera con el aprendizaje que se quiere facilitar.
El modelo integrador de la comprensión de textos e imágenes de Schnotz plantea que el lector sólo logra una comprensión de imagen y texto cuando logra construir una representación mental interna de dichas representaciones externas.
Schnotz propone la creación de dos modelos mentales con funciones distintas, que obedecerían a diferentes estrategias de procesamiento según la tarea de lectura y la habilidad de los lectores.
Referencias
Baddeley, A. D. (1986). Working memory. New York: Oxford University Press.
Baddeley, A. D. (1996). Exploring the central executive. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 49A, 5-28.
Baddeley A. D. (2003). Working memory: looking back and looking forward. Nature Reviews. Neuroscience; 24, 829-839.
Baddeley, A. D. (2012). Working Memory: Theories, Models, and Controversies. Annual Review of Psychology, 63, 1-29. https://bit.ly/2GKy4Mx.
Baddeley, A. D. & Logie, R. H. (1999). Working memory: The multiple-component model. In A. Miyake & P. Shah (Eds.). Models of Working Memory (pp. 28-61). New York: Cambridge University Press.
Chong, T. S. (2005). Recent Advances in Cognitive Load Theory Research: Implications for Instructional Designers. Malaysian Online Journal of Instructional Technology (MOJIT), 2(3), pp. 106-117.
Gerjets, P., Scheiter, K. y Cierniak, G. (2009). The Scientific Value of Cognitive Load Theory: A Research Agenda Based on the Structuralist View of Theories. Educational Psychology Review, 21, 43-54. https://bit.ly/3aYWVtI.
Hochpöchler, U., Schnotz, R., Rasch, T., Ullrich, M., Horz, H., McElvany, N. & Baumert, J. (2013). Dynamics of mental model construction from text and graphics. European Journal of Psychology of Education, 28(4), 1105-1126. https://bit.ly/2uUxzwK.
Kintsch, W. (1998). Comprehension: A paradigm for cognition. New York: Cambridge University Press.
Li, J., Antonenko, P. D. & Wang, J. (2019). Trends and issues in multimedia learning research in 1996–2016: A bibliometric analysis. Educational Research Review, 28, 100282. https://bit.ly/2SgVEpi.
Lowe, R. & Schnotz, W. (2008). A unified view of learning from animated and static graphics. En R. Lowe y W. Schnotz (Ed.). Learning with animation: Research implications for design (pp. 304-356). New York: Cambridge University Press.
Mayer, R. (2002). Cognitive Theory and the Design of Multimedia Instruction: An Example of the Two-Way Street Between Cognition and Instruction. New Directions for Teaching and Learning, 89, 55-71. https://bit.ly/2GQtA6Q.
Mayer, R. (2005). The Cambridge Handbook of Multimedia Learning. Cambridge: Cambridge University Press.
Mayer, R. (2014). The Cambridge Handbook of Multimedia Learning (Cambridge Handbooks in Psychology). Cambridge: Cambridge University Press. https://bit.ly/2SqAXrh.
Mayer, R. & Dapra, C. (2012). An Embodiment Effect in Computer-Based Learning With Animated Pedagogical Agents. Journal of experimental psychology: Applied, 18, 239-252. https://bit.ly/2udW4oy.
Mayer, R. & Moreno, R. (1998). A split-attention effect in multimedia learning: Evidence for dual processing systems in working memory. Journal of Educational Psychology, 90, 312-320.
Mayer, R. & Moreno, R. (2003). Nine Ways to Reduce Cognitive Load in Multimedia Learning. Educational Psychologist, 38, 43-52.
Mayer, R., Heiser, J. & Lonn, S. (2001). Cognitive Constraints on Multimedia Learning: When Presenting More Material Results in Less Understanding. Journal of Educational Psychology, 93, 187-198. https://bit.ly/31ksk5l.
McLaren, B., DeLeeuw, K. & Mayer, R. (2011a). Polite web-based intelligent tutors: Can they improve learning in classrooms? Computers & Education, 56, 574-584. https://bit.ly/2Uh2rlD.
McLaren, B., DeLeeuw, K. & Mayer, R. (2011b). A politeness effect in learning with web-based intelligent tutors. International Journal of Human-Computer Studies, 69, 70-79. https://bit.ly/2Onm4Vv.
Miller, G. A. (1956). The magical number seven, plus or minus two: some limits on our capacity for processing information. Psychological Review, 63(2), 81-97.
Moreno, R. & Mayer, R. (1999). Cognitive principles of multimedia learning: The role of modality and contiguity. Journal of educational psychology, 91(2), 358-368.
Moreno, R. & Mayer, R. (2000). A learner-centered approach to multimedia explanations: Deriving instructional design principles from cognitive theory. Interactive Multimedia Electronic Journal of Computer Enhanced Learning, 2(5). https://bit.ly/2OnDcu7.
Moreno, R. & Mayer, R. (2007). Interactive Multimodal Learning Environments. Educational Psychology Review, 19, 309-326.
Paas, F., Renkl, A. & Sweller, J. (2003). Cognitive load theory and instructional design: recent developments. Educational Psychologist, 38, 1-4. https://bit.ly/2UhNJdY.
Paas, F. & Sweller, J. (2014). Implications of cognitive load theory for multimedia learning. In R. Mayer (Ed.). The Cambridge Handbook of Multimedia Learning (pp. 27-42). Cambridge: Cambridge University Press.
Paas, F., Tuovinen, J. E., Tabbers, H. & van Gerven, P. W. (2003). Cognitive load measurement as a means to advance cognitive load theory. Educational Psychologist, 38(1), 63-71. https://bit.ly/391teq5.
Paivio, A. (1971). Imagery and Verbal Processes. New York: Holt, Rinehart, and Winston.
Paivio, A. (2006). Mind and its Evolution. A Dual Coding Theoretical Interpretation. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, Inc.
Rouet, J., Lowe, R. & Schnotz, W. (2008). Understanding Multimedia Documents. New York: Springer.
Sadoski, M. & Paivio, A. (2004). A Dual Coding Theoretical Model of Reading. In R. B. Ruddell & N. J. Unrau (Eds). Theoretical Models and Processes of Reading (pp. 1329-1362). Newark, NJ: DE: International Reading Association.
Schnotz, W. y Bannert, M. (2003). Construction and interference in learning from multiple representation. Learning and Instruction, 13 (2), pp. 141-156.
Schnotz, W. (2005). An Integrated Model of Text and Picture Comprehension. In R. Mayer (Ed.). The Cambridge Handbook of Multimedia Learning (pp. 49-69). Cambridge: Cambridge University Press.
Schnotz, W. (2014). Integrated model of text and picture comprehension. In R. Mayer (Ed.). The Cambridge Handbook of Multimedia Learning (pp. 72-103). Cambridge: Cambridge University Press. https://bit.ly/31iHyIl.
Sung, E. & Mayer, R. (2012). Five facets of social presence in online distance education. Computers in Human Behavior, 28, 1738-1747. https://bit.ly/2v1hqpm.
Sweller, J. (2005). Implications of Cognitive Load Theory for Multimedia Learning. In R. E. Mayer (Ed.). The Cambridge Handbook of Multimedia Learning (pp. 19-30). Cambridge: Cambridge University Press.
Sweller, J. (2010). Element interactivity and intrinsic, extraneous and germane cognitive load. Educational Psychology Review, 22 (2), 123-138.
Sweller, J., van Merriënboer, J. & Paas, F. (1998). Cognitive architecture and instructional design. Educational Psychology Review, 10 (3), 251-296.
Twyford, J. & Craig, S. (2013). Virtual Humans and Gesturing during Multimedia Learning: An Investigation of Predictions from the Temporal Contiguity Effect. In T. Bastiaens & G. Marks (Eds.). World Conference on E-Learning in Corporate, Government, Healthcare, and Higher Education (ELEARN, 2013) (pp. 2541-2545). Chesapeake, VA: AACE.
van Dijk, T. & Kintsch, W. (1983). Strategies of Discourse Comprehension. New York: Academic Press.
van Merriënboer, J. & Sweller, J. (2005). Cognitive load theory and complex learning: Recent developments and future directions. Educational Psychology Review, 17(2), 147-177.










