5 Memoria y Carga Cognitiva
Instructor: Miguel Angel Magaña
Preguntas
- ¿Qué es la carga cognitiva y cómo afecta al aprendizaje?
- ¿Cómo podemos diseñar las lecciones para que se adapten a las limitaciones de la memoria, en lugar de oponerse a ellas?
Objetivos
- Recordar el límite cuantitativo de la memoria humana.
- Distinguir entre la carga cognitiva deseable y la no deseable.
- Evaluar la carga cognitiva asociada a una tarea de aprendizaje.
Aprenderemos más sobre la memoria humana, específicamente sobre cómo eliminar la “carga” innecesaria para facilitar el aprendizaje.
5.1 Tipos de Memoria
Aprender implica usar la memoria. Para entender mejor cómo aprendemos, podemos pensar en la memoria humana como si tuviera dos niveles. El primero es la memoria a largo plazo, donde guardamos información que permanece con nosotros, como los nombres de nuestros amigos o la dirección de nuestra casa. Esta memoria tiene una capacidad prácticamente ilimitada (a menos que haya alguna enfermedad o lesión, nunca se llena), pero acceder a esa información puede tomar tiempo.
El segundo nivel es la memoria a corto plazo, también conocida como memoria de trabajo. Es la que usamos cuando estamos pensando en algo en el momento. Es mucho más rápida que la memoria a largo plazo, pero también es mucho más limitada. En 1956, el psicólogo George Miller propuso que, en promedio, un adulto puede mantener entre 5 y 9 elementos en su memoria de corto plazo durante unos segundos antes de que empiecen a olvidarse. Por eso los números de teléfono suelen tener entre 7 y 8 dígitos: cuando todavía se usaban teléfonos con disco, esa era la cantidad máxima de números que una persona podía recordar mientras giraba el disco para marcar.
Estudios más recientes indican que esa capacidad podría ser incluso menor. Aunque varía de persona a persona y dependiendo de la situación, lo que sí sabemos es que la memoria de corto plazo tiene un límite. Esto es muy importante en la enseñanza. Si le damos al estudiante demasiada información de golpe, sin permitirle practicar y aplicar lo que va aprendiendo (lo cual ayuda a pasar esa información a la memoria de largo plazo), es muy probable que no retenga mucho. Por eso es tan importante ir con calma, presentar la información poco a poco y usar evaluaciones formativas frecuentes.
Realiza una prueba rápida de memoria de trabajo en: https://miku.github.io/activememory/
¿Cuál fue tu resultado? Si te sientes cómodo, comparte tu respuesta.
Si no puedes realizar esta actividad, pídele a tu instructor que implemente la versión análoga de la prueba.
Este ejercicio debería tomar aproximadamente 5 minutos.
La mayoría de las personas descubrirán que solo recuerdan entre 5 y 7 palabras. Quienes recuerdan menos pueden estar experimentando distracción, fatiga o (como veremos más adelante) una “sobrecarga cognitiva”. Quienes recuerdan más, casi siempre están utilizando alguna estrategia de memorización (memory management strategy).
5.2 Estrategias para la gestión de la memoria
Dado que la memoria a corto plazo es limitada, podemos apoyar a los estudiantes evitando saturarla con demasiadas piezas de información aisladas. ¿Significa esto que debemos enseñar menos conceptos? ¡Sí! Sin embargo, esa no es nuestra única herramienta. También podemos ayudar proporcionando estrategias y ejercicios que les permitan:
- Sostener más elementos al mismo tiempo en la memoria de corto plazo.
- Comenzar a consolidar algunos conceptos, trasladándolos a la memoria de largo plazo.
5.3 Agrupamiento (Chunking)
Nuestra mente puede almacenar una mayor cantidad de hechos en la memoria a corto plazo al crear agrupamientos o relaciones entre elementos separados, lo cual permite recordarlos como una sola unidad.
Por ejemplo, la mayoría de las personas recuerda una palabra que lee como una unidad completa (“gato”), en lugar de como una secuencia de letras (“g-a-t-o”).
De forma similar, el patrón formado por cinco puntos en una carta o dado se recuerda como un conjunto, y no como cinco piezas de información independientes.
Repite el ejercicio de memoria que hiciste anteriormente, pero esta vez intenta formar pequeñas historias, frases o una imagen mental a partir de las palabras que veas.
Escribe en el Etherpad cuántas palabras lograste recordar. ¿Cómo se compara este resultado con tu primer intento?
Este ejercicio debería tomar aproximadamente 5 minutos.
Asociar conceptos reduce la cantidad de elementos individuales que tu memoria de corto plazo necesita manejar, lo que te permite retener más información al mismo tiempo.
Probablemente te has encontrado con otras estrategias mnemotécnicas, incluidas algunas que se basan en imaginar una “asociación espacial” para cada elemento, como en el caso del “palacio de la memoria” Method of Loci. Aunque es una técnica algo distinta al agrupamiento, también es un ejemplo de cómo establecer conexiones entre ideas puede facilitar su recuerdo.
5.3.1 Usar la evaluación formativa para apoyar la consolidación de la memoria
La evaluación formativa es una herramienta clave para ayudar a los estudiantes a consolidar su comprensión y comenzar a transferir ideas a la memoria a largo plazo. ¿Por qué? Porque activa el cerebro al recuperar información recién aprendida y aplicarla de forma activa para resolver un problema. Esto no solo refuerza lo aprendido, sino que también ayuda a establecer conexiones útiles con otros conocimientos.
Las limitaciones de la memoria a corto plazo son una de las razones por las que las evaluaciones deben ser frecuentes: esta memoria es limitada no solo en cantidad, sino también en duración. Si se espera demasiado tiempo antes de aplicar una evaluación formativa, parte de la información necesaria para completar la tarea puede haberse olvidado. ¡Esta ventana de tiempo puede ser muy corta, especialmente si se está enseñando mucho contenido a la vez! Asegúrate de recordar a los estudiantes los conceptos previos importantes para cada tarea. Cuando ya no sea necesario hacerlo, eso es una señal de que tus esfuerzos por apoyar la consolidación de la memoria han dado resultado.
5.3.2 Trabajo en grupo
La elaboración —explicar lo que se está haciendo— favorece el traspaso del conocimiento a la memoria de largo plazo. ¡Por eso enseñar es una de las mejores formas de aprender! Al principio, el trabajo en grupo puede parecer incómodo y consumir tiempo en un taller, pero muchos estudiantes lo califican como uno de los aspectos más valiosos tanto en términos de aprendizaje como de disfrute. Además, es una excelente oportunidad para que los ayudantes circulen, resuelvan dudas o propicien discusiones más avanzadas.
5.3.3 Espacios para la reflexión
La reflexión es otra herramienta que ayuda a los estudiantes a repasar lo aprendido, fortalecer las conexiones entre ideas y consolidar la memoria a largo plazo. Al igual que la evaluación formativa, pedir retroalimentación a los estudiantes puede cumplir una doble función: por un lado, te brinda información útil; por otro, impulsa a los estudiantes a reflexionar sobre lo que han aprendido. Hablaremos más sobre métodos específicos en la siguiente sección. También puede ser útil hacer pausas para que los estudiantes escriban notas resumen o repasen lo aprendido en distintos momentos del taller.
5.3.4 Limita los conceptos
Al igual que con la idea de “ir despacio”, es importante limitar la cantidad de conceptos que se introducen en una lección. ¡Y eso puede ser difícil! Al revisar una clase que vas a impartir, seguramente encontrarás conceptos relacionados muy útiles y podrías sentirte tentado a incluirlos. Planear tu clase con un mapa conceptual puede ayudarte no solo a identificar los conceptos clave y sus relaciones, sino también a detectar cuándo estás intentando enseñar demasiadas cosas al mismo tiempo.
5.4 La atención es un recurso limitado: carga cognitiva
La memoria no es el único recurso cognitivo que tiene límites. La atención también es limitada, lo que puede restringir la cantidad de información que ingresa a la memoria de corto plazo desde un inicio, y además interferir con los intentos de consolidación. Aunque muchas personas creen que pueden hacer varias cosas a la vez (multitask), la realidad es que la atención solo puede enfocarse en una cosa a la vez. Cuando se agregan tareas que requieren atención, lo que realmente ocurre es que se alterna entre ellas, lo cual reduce la eficiencia y el rendimiento en todas.
5.5 La teoría de la carga cognitiva
Existen diferentes teorías sobre la carga cognitiva. En una de ellas, Sweller plantea que, al aprender, las personas deben atender tres tipos de aspectos:
- Las cosas que necesitan pensar para poder realizar una tarea (carga intrínseca).
- El esfuerzo mental necesario para conectar la tarea con conocimientos previos y nuevos (carga germana).
- Las distracciones u otros esfuerzos mentales que no están directamente relacionados con la tarea ni con el aprendizaje (carga extrínseca).
¡La carga cognitiva no siempre es algo negativo! Hay mucha evidencia que sugiere que cierta dificultad es deseable y puede mejorar el aprendizaje. Sin embargo, existen límites. Gestionar todos los tipos de carga cognitiva —con especial atención a la carga extrínseca— puede ayudar a evitar que una sobrecarga cognitiva impida el aprendizaje por completo.
Una forma efectiva de manejar la carga cognitiva, especialmente cuando las tareas se vuelven más complejas, es mediante la práctica guiada: crear una estructura que enfoque de manera precisa la atención en habilidades y conocimientos específicos, avanzando por etapas, con retroalimentación en cada paso antes de pasar a una nueva característica o contenido.
Una alternativa a la práctica guiada es el enfoque de mínima orientación, donde a los estudiantes se les proporcionan materiales básicos (por ejemplo, un texto o una referencia) y se les pide que exploren y aprendan a resolver problemas por su cuenta. Este tipo de enfoque es común en estrategias educativas como el constructivismo, aprendizaje por descubrimiento, aprendizaje basado en problemas, aprendizaje experiencial o aprendizaje por indagación.
¡Estas estrategias tienen valor! De hecho, pueden funcionar muy bien con estudiantes avanzados. Sin embargo, con frecuencia no son efectivas con estudiantes principiantes. Un artículo clave de Kirschner et al. analiza la popularidad y los resultados inconsistentes de estos métodos desde la perspectiva de la teoría de la carga cognitiva, para explicar por qué a menudo fallan.
Algunas personas sienten que la práctica guiada equivale a “tomar de la mano” al estudiante, insinuando que quienes reciben apoyo nunca aprenderán a ser independientes. Esta visión no considera la carga cognitiva adicional que enfrentan los principiantes al formar nuevas conexiones mientras aprenden una tarea. **La instrucción con mínima orientación exige que los estudiantes dominen al mismo tiempo tanto los contenidos del área como las estrategias de búsqueda y resolución de problemas.* Fomentar la creatividad y la autonomía lleva tiempo. La mínima orientación puede sonar atractiva, pero eso no significa que siempre funcione.
Revisa el material del plan de estudios que elegiste para preparar esta capacitación y concéntrate en un paso o tarea específica que se espera que los estudiantes completen.
- ¿Qué conceptos necesitarán comprender y mantener en su memoria de corto plazo para poder completar esta tarea?
- Dibuja un mapa conceptual que conecte esos conceptos. ¿Qué relaciones necesitan comprender los estudiantes para poder establecer esas conexiones?
- ¿Cuántos de estos conceptos y relaciones se han introducido desde el paso o ejercicio anterior?
Trabaja con un compañero o en grupos pequeños para discutir lo que encontraste. ¿Crees que tus estudiantes están en riesgo de sufrir una sobrecarga cognitiva en este punto del taller? ¿Por qué sí o por qué no?
Este ejercicio debería tomar aproximadamente 15 minutos.
5.6 Gestión de la atención en tu taller
Las lecciones de The Carpentries/Metadocencia incluyen pequeñas tareas organizadas de forma incremental, diseñadas para ser completadas en conjunto mediante codificación en vivo participativa (una técnica que abordaremos con más detalle más adelante en esta capacitación).
Las decisiones que tomes como instructor pueden aumentar o reducir la carga cognitiva de los estudiantes. Apoyar la consolidación de la memoria puede reducir esa carga más adelante en el taller, ya que disminuye el esfuerzo necesario para recordar material previamente olvidado. También puedes minimizar la carga cognitiva al elegir evaluaciones formativas con un enfoque claro y al considerar posibles distracciones en lo que muestras durante la instrucción.
5.6.1 Uso de evaluaciones formativas para gestionar la memoria
Existen muchos tipos de ejercicios que pueden ayudar a enfocar la atención y evitar la sobrecarga cognitiva. Preguntas de opción múltiple bien dirigidas pueden cumplir este propósito. Aquí tienes algunas otras estrategias que podrías considerar:
- Ejemplos atenuados: bloques de código con partes específicas omitidas, como si fueran ejercicios de llenar los espacios.
- Problemas de Parson: fragmentos de código desordenado que los estudiantes deben seleccionar y reorganizar correctamente.
- Etiquetado de diagramas o flujogramas: pueden presentarse también como ejercicios de completar espacios.
⚠️ Cuidado con las evaluaciones demasiado abiertas, ya que es muy probable que provoquen sobrecarga cognitiva en estudiantes principiantes. Tal vez tú mismo la experimentaste al crear un mapa conceptual; por esta razón, no recomendamos ese tipo de actividad para estudiantes que están comenzando. También es riesgoso hacer preguntas que exijan a los estudiantes recordar y al mismo tiempo sintetizar o razonar con información nueva. Si pruebas una pregunta y el salón queda en completo silencio, puede que necesites un rompehielos, una reexplicación… o simplemente una pregunta más concreta y enfocada.
5.6.2 Qué mostrar durante la enseñanza
The Carpentries proporciona planes de estudio con buen formato para la enseñanza. Sin embargo, es posible que hayas notado que durante esta capacitación no has visto mucho (o nada) del plan de estudios del entrenamiento para instructores mientras participabas como estudiante. En la mayoría de los casos, no recomendamos mostrar directamente los materiales del plan de estudios de The Carpentries a los estudiantes durante la clase.
El entorno visual de un taller debe centrarse exactamente en lo que se está enseñando y debe reflejar, lo más fielmente posible, lo que el instructor está diciendo. Esto se debe a que tener que interpretar información contradictoria o irrelevante desde distintos sentidos aumenta la carga cognitiva. Este fenómeno se conoce como el efecto de atención dividida, y describe el esfuerzo mental necesario para unir información que proviene de diferentes fuentes (visual, auditiva, textual). El aprendizaje es más efectivo cuando lo que se ve, se escucha y se dice coincide y hay distracciones mínimas.
Por esta razón, en los talleres de The Carpentries pedimos a los instructores que digan en voz alta los comandos mientras los escriben en pantalla, involucrando a los estudiantes mediante la codificación en vivo participativa.
Algo que sí puede ser útil agregar a tu entorno visual (que por lo demás debe ser minimalista) es un glosario de comandos y términos clave. Esto puede mantenerse en una pizarra o rotafolios por parte de un ayudante, y ayudará a los estudiantes a recuperar rápidamente conceptos que podrían haber olvidado temporalmente en su memoria de corto plazo. En talleres en línea, mostrar un glosario en pantalla suele ser poco práctico debido al espacio limitado. Sin embargo, se puede mantener en un documento colaborativo (como un Etherpad o Google Doc), disponible para consulta cuando se necesite.
5.7 Resumen
El proceso de aprendizaje está limitado por las capacidades de la memoria de corto plazo. Para que la información nueva se transfiera a la memoria de largo plazo, debe aplicarse de manera activa, pero las actividades que exigen demasiado de la memoria de corto plazo pueden generar sobrecarga cognitiva y afectar fácilmente la motivación del estudiante.
Las herramientas didácticas que amplían la capacidad de la memoria de corto plazo mediante el aumento de la conectividad entre conceptos nuevos (como el agrupamiento) pueden mejorar los resultados en ejercicios posteriores que requieren más carga de memoria.
Las evaluaciones formativas, cuando se aplican con frecuencia, ayudan a los estudiantes a practicar con el contenido nuevo antes de que sea olvidado o reemplazado. Los ejemplos atenuados y otros tipos de práctica guiada reducen la carga sobre la memoria de corto plazo, y además proporcionan un contexto útil que refuerza la conexión entre ideas para futuras actividades. Con el tiempo, estos apoyos pueden retirarse gradualmente, como parte de un proceso de andamiaje.
Cualquier cosa que puedas hacer para: a) reconocer los límites de la memoria de corto plazo, y b) apoyar a tus estudiantes en cómo trabajar con ellos, mejorará la efectividad de tu enseñanza.
- La mayoría de los adultos solo puede retener unos pocos elementos en su memoria de corto plazo durante unos segundos antes de olvidarlos.
- Las cosas que se ven juntas se recuerdan (o se malinterpretan) como un solo bloque o agrupamiento.
- La carga cognitiva debe gestionarse mediante práctica guiada para facilitar el aprendizaje y evitar la sobrecarga.
- Las evaluaciones formativas pueden ayudar a consolidar el aprendizaje en la memoria de largo plazo.
5.8 Créditos
Créditos y atribución:
Este contenido ha sido traducido y adaptado del material original de The Carpentries Instructor Training, bajo la licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional (CC BY 4.0).
The Carpentries promueve la enseñanza inclusiva y basada en evidencia de habilidades fundamentales de computación y ciencia de datos. Puedes consultar el material original en inglés en su sitio web oficial.