What are modalities in neuroscience?

La Información Transitoria en el Aprendizaje

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En el vasto campo de la neurociencia aplicada al aprendizaje, especialmente con la integración creciente de la tecnología educativa, surgen efectos que no siempre son intuitivos. Uno de estos fenómenos es el impacto que tiene la forma en que se presenta la información, particularmente cuando esta es efímera. A este respecto, se ha identificado un concepto crucial conocido como el efecto de la información transitoria, un aspecto novedoso dentro de la teoría de la carga cognitiva que merece una atención detallada.

La tecnología, aunque poderosa herramienta para la educación, a menudo introduce consecuencias inesperadas en la carga cognitiva del estudiante. Un efecto secundario frecuente es transformar información que tradicionalmente era permanente y de fácil acceso repetido en información transitoria, cuyo re-acceso es difícil o imposible. La información se considera transitoria si desaparece con el paso del tiempo o con la presentación de nueva información. Ejemplos claros de este cambio incluyen pasar de un texto escrito permanente a un texto auditivo transitorio, o de un conjunto de diagramas estáticos y permanentes a una animación que avanza y desaparece.

What are modalities in neuroscience?
In psychology and neuroscience, and for some authors in philosophy, modality refers to the level of sensory experience (e.g., auditory, visual, tactile, etc.).
Índice de Contenido

Comprendiendo el Efecto de la Información Transitoria

La naturaleza transitoria de la información, como la que se presenta en formato de audio o en la mayoría de las animaciones, implica que desaparece a medida que se presenta nueva información. Cuando la información que se está transmitiendo es alta en lo que se conoce como interactividad de elementos, presentarla de forma transitoria puede tener consecuencias negativas significativas para el aprendizaje. La interactividad de elementos se refiere al grado en que los diferentes componentes de la información están interconectados y deben ser procesados simultáneamente en la memoria de trabajo para ser comprendidos.

Tener que recordar información previa, que ya no está disponible y que además es alta en interactividad de elementos, para integrarla con la información que aparece en el momento, puede sobrecargar severamente la memoria de trabajo. La memoria de trabajo es un sistema cognitivo crucial responsable de mantener y manipular temporalmente la información relevante para realizar una tarea. Su capacidad es limitada, y un exceso de demanda puede impedir el procesamiento efectivo de la información y, por ende, el aprendizaje.

Evidencia Experimental del Efecto

La hipótesis del efecto de la información transitoria ha sido respaldada por evidencia experimental. Leahy y Sweller (en prensa) llevaron a cabo estudios para probar el efecto de modalidad convencional, pero en el proceso obtuvieron resultados que sustentan este nuevo efecto.

Realizaron dos experimentos comparando presentaciones bimodales (audio y visual) con presentaciones únicamente visuales. En ambos experimentos, estudiantes de primaria aprendieron a interpretar gráficos de tiempo/temperatura que mostraban variaciones de temperatura a lo largo del día. La diferencia fundamental entre los experimentos radicó en la complejidad y longitud de las instrucciones verbales.

Experimento 1: Instrucciones Largas y Complejas

El primer experimento incluyó afirmaciones habladas relativamente largas y complejas mientras se referían a un gráfico. Un ejemplo de una instrucción compleja sería: “Encuentra 35°C en el eje de temperatura y sigue hacia el lado hasta un punto”. Esta instrucción, que requiere mantener varios elementos (35°C, eje de temperatura, seguir, hasta un punto) en la memoria mientras se interactúa visualmente con el gráfico, es alta en interactividad de elementos.

En este escenario, el experimento demostró un efecto de modalidad reverso. El material presentado únicamente de forma visual (texto escrito junto con el gráfico visual) resultó ser superior a la presentación audiovisual (texto hablado junto con el gráfico visual). Esto contradecía el efecto de modalidad convencional, que predice la superioridad de las presentaciones bimodales.

Experimento 2: Instrucciones Segmentadas y Cortas

El segundo experimento proporcionó exactamente la misma información, pero las afirmaciones complejas se dividieron en segmentos más pequeños y manejables. La afirmación anterior, “Encuentra 35°C en el eje de temperatura y sigue hacia el lado hasta un punto”, se dividió en dos partes: “Encuentra 35°C en el eje de temperatura” y “Sigue hacia el lado hasta un punto”.

Con estas instrucciones más cortas y menos interactivas elementalmente en cada segmento, el resultado fue diferente. Este experimento indicó un efecto de modalidad convencional, donde la presentación audiovisual fue superior a la presentación únicamente visual. Este hallazgo se alinea con lo esperado por la teoría de la carga cognitiva en condiciones de baja interactividad de elementos o cuando la carga cognitiva se mantiene dentro de límites manejables.

El Efecto de Modalidad: Convencional vs. Reverso

El trabajo de Leahy y Sweller no fue el primero en obtener un efecto de modalidad reverso. Tabbers, Martens y van Merriënboer (2004) también observaron este efecto reverso utilizando información verbal relativamente larga y compleja. Estos resultados, que inicialmente podrían parecer contradictorios, pueden explicarse fácilmente desde la perspectiva de la carga cognitiva y el efecto de la información transitoria.

Asumamos que los estudiantes se enfrentan a una afirmación relativamente compleja como “Encuentra 35°C en el eje de temperatura y sigue hacia el lado hasta un punto”. Mantener esta afirmación completa en la memoria de trabajo mientras se refiere simultáneamente a un gráfico puede sobrecargarla. Si esta afirmación se presenta en forma hablada (transitoria), el estudiante deberá retener y procesar la afirmación completa en su memoria de trabajo de una sola vez, ya que la información desaparece.

En contraste, si se presenta en forma escrita (permanente), los estudiantes pueden dividir fácilmente la afirmación y volver a ella en parte o en su totalidad según sea necesario. Por ejemplo, pueden escanear rápidamente la afirmación completa una vez y luego regresar a la primera cláusula, “Encuentra 35°C en el eje de temperatura…”, procesar esa parte en relación con el gráfico encontrando el punto de 35°C, y luego regresar a la afirmación escrita para procesar el resto: “…y sigue hacia el lado hasta un punto”. La naturaleza permanente del texto escrito permite este procesamiento incremental y auto-regulado, reduciendo la carga en la memoria de trabajo.

Si la información se presentara en formato auditivo, para realizar una actividad similar, los estudiantes necesitarían haber memorizado la afirmación completa utilizando principios de organización y enlace de la información, lo cual impone una carga mucho mayor en la memoria de trabajo, especialmente con información compleja. En consecuencia, en situaciones de alta interactividad de elementos y complejidad, una presentación visual (texto escrito más diagrama visual) puede ser superior a una presentación audiovisual, explicando el efecto de modalidad reverso.

Por otro lado, si las afirmaciones son más cortas y simples, es probable que se mantengan automáticamente en la memoria de trabajo, independientemente de si se presentan en formato hablado o escrito. Para afirmaciones más cortas, la expansión de la capacidad de la memoria de trabajo debido al uso de los canales auditivo y visual simultáneamente (propio del efecto de modalidad convencional) debería resultar en la superioridad de la presentación bimodal, como se ha observado en un gran número de estudios a lo largo de muchos años (Ginns, 2005).

Comparación: Información Transitoria vs. Permanente

La diferencia clave radica en la capacidad del estudiante para controlar el acceso y el ritmo de procesamiento de la información. La información permanente permite al estudiante interactuar activamente con ella, releyendo, pausando y procesando a su propio ritmo. La información transitoria impone un ritmo externo, obligando al estudiante a procesar en tiempo real o a depender de su capacidad de memoria para retener lo que ya ha desaparecido.

CaracterísticaInformación Transitoria (Ej: Audio, Animación)Información Permanente (Ej: Texto Escrito, Diagrama Estático)
DisponibilidadDesaparece con el tiempo o nueva informaciónPermanece disponible para re-acceso
Ritmo de ProcesamientoImpuesto externamente (por la presentación)Controlado por el estudiante (puede re-escanear, pausar)
Carga en Memoria de Trabajo con Alta InteractividadAlta carga; requiere memorización para re-accesoMenor carga; permite procesamiento incremental
Efecto de Modalidad (con Alta Interactividad)Puede llevar a Efecto Reverso (inferior a visual-solo)Puede ser superior a transitorio-visual (texto escrito vs. audio)
Efecto de Modalidad (con Baja Interactividad)Puede llevar a Efecto Convencional (superior a visual-solo)Puede ser inferior a transitorio-visual (texto escrito vs. audio)

Aplicabilidad a Otros Formatos Transitorios

El efecto de la información transitoria no se limita únicamente al texto hablado. Debería aplicarse igualmente a cualquier tipo de información que sea transitoria y alta en interactividad de elementos, como ciertas animaciones complejas. Las animaciones, por su naturaleza dinámica, presentan información que cambia y desaparece, similar al audio. Si una animación presenta procesos complejos con alta interactividad de elementos que deben ser comprendidos simultáneamente, la incapacidad del estudiante para pausar, retroceder o re-examinar fácilmente partes anteriores de la animación puede imponer una carga cognitiva excesiva.

Resultados preliminares sugieren que la duración o complejidad de las animaciones puede determinar su efectividad relativa en comparación con gráficos estáticos. Una animación muy larga o compleja puede ser menos efectiva que un conjunto de gráficos estáticos que el estudiante puede examinar a su propio ritmo, precisamente debido al efecto de la información transitoria. Por el contrario, animaciones cortas y enfocadas en procesos de baja interactividad podrían beneficiarse de la naturaleza dinámica sin sobrecargar la memoria de trabajo.

Preguntas Frecuentes sobre la Información Transitoria

¿Qué es la información transitoria?
Es información que desaparece con el tiempo o con la presentación de nueva información, como el lenguaje hablado o los fotogramas de una animación.
¿Por qué la información transitoria puede ser un problema para el aprendizaje?
Cuando la información es compleja (alta en interactividad de elementos), tener que recordarla de la memoria de trabajo sin poder re-acceder a ella fácilmente (porque ha desaparecido) puede sobrecargar la capacidad limitada de la memoria de trabajo.
¿Cuándo es más probable que el efecto de la información transitoria cause problemas?
Es más problemático cuando la información que se presenta de forma transitoria es alta en interactividad de elementos, es decir, cuando sus partes están muy interconectadas y deben procesarse juntas para ser comprendidas.
¿Qué es el efecto de modalidad reverso?
Es un fenómeno donde una presentación únicamente visual (ej: texto escrito + gráfico) es superior a una presentación bimodal (ej: audio + gráfico), lo contrario del efecto de modalidad convencional. El efecto de la información transitoria es una explicación de por qué ocurre el efecto reverso con información compleja.
¿Significa esto que el audio o las animaciones son siempre malos para aprender?
No. El problema surge principalmente cuando la información transitoria es compleja (alta interactividad de elementos). Con información simple o corta, el audio y las animaciones pueden ser muy efectivos e incluso superiores a los métodos visuales puros (efecto de modalidad convencional).

En resumen, el efecto de la información transitoria destaca una limitación importante en el diseño de materiales educativos, particularmente aquellos que utilizan tecnología. Para optimizar el aprendizaje, es crucial considerar no solo la modalidad de presentación (visual, auditiva) sino también la naturaleza de la información (permanente, transitoria) y su complejidad (interactividad de elementos). Al presentar información compleja, permitir que el estudiante controle el acceso a la información, como ocurre con el texto escrito o los diagramas estáticos, puede ser fundamental para evitar la sobrecarga de la memoria de trabajo y facilitar un procesamiento cognitivo efectivo.

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Jesús Porta Etessam

Soy licenciado en Medicina y Cirugía y Doctor en Neurociencias por la Universidad Complutense de Madrid. Me formé como especialista en Neurología realizando la residencia en el Hospital 12 de Octubre bajo la dirección de Alberto Portera y Alfonso Vallejo, donde también ejercí como adjunto durante seis años y fui tutor de residentes. Durante mi formación, realicé una rotación electiva en el Memorial Sloan Kettering Cancer Center.Posteriormente, fui Jefe de Sección en el Hospital Clínico San Carlos de Madrid y actualmente soy jefe de servicio de Neurología en el Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz. Tengo el honor de ser presidente de la Sociedad Española de Neurología, además de haber ocupado la vicepresidencia del Consejo Español del Cerebro y de ser Fellow de la European Academy of Neurology.A lo largo de mi trayectoria, he formado parte de la junta directiva de la Sociedad Española de Neurología como vocal de comunicación, relaciones internacionales, director de cultura y vicepresidente de relaciones institucionales. También dirigí la Fundación del Cerebro.Impulsé la creación del grupo de neurooftalmología de la SEN y he formado parte de las juntas de los grupos de cefalea y neurooftalmología. Además, he sido profesor de Neurología en la Universidad Complutense de Madrid durante más de 16 años.

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