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Efecto del ejemplo resuelto

El efecto del ejemplo trabajado es un efecto de aprendizaje predicho por la teoría de la carga cognitiva . [1] [ cita completa requerida ] Específicamente, se refiere a un mejor...

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El efecto del ejemplo trabajado es un efecto de aprendizaje predicho por la teoría de la carga cognitiva . [1] [ cita completa requerida ] Específicamente, se refiere a un mejor aprendizaje observado cuando se utilizan ejemplos trabajados como parte de la instrucción, en comparación con otras técnicas de instrucción como la resolución de problemas [2] [ página necesaria ] y el aprendizaje por descubrimiento. [3] [ cita completa requerida ] Según Sweller: "El efecto del ejemplo trabajado es el más conocido y el más estudiado de los efectos de carga cognitiva". [4] : 165 

Los ejemplos resueltos mejoran el aprendizaje al reducir la carga cognitiva durante la adquisición de habilidades y "son una de las primeras y probablemente la mejor técnica conocida para reducir la carga cognitiva". [5] : 3  En particular, los ejemplos resueltos proporcionan instrucciones para reducir la carga cognitiva ajena y aumentar la carga cognitiva pertinente para el alumno inicialmente cuando hay pocos esquemas disponibles. La carga cognitiva intrínseca es un tercer tipo de carga cognitiva que proporciona una carga base que es irreducible. La carga ajena se reduce mediante el andamiaje de ejemplos resueltos al comienzo de la adquisición de habilidades. Finalmente, los ejemplos resueltos también pueden aumentar la carga pertinente cuando se utilizan indicaciones para autoexplicaciones. [5] : 3 

Renkl sugiere que los ejemplos resueltos se utilizan mejor en "secuencias de ejemplos difuminados para ciertos tipos de problemas con el fin de fomentar la comprensión en la adquisición de habilidades", y que se utilicen indicaciones, sistemas de ayuda y/o capacitación para facilitar las autoexplicaciones de los estudiantes. [2] [ página necesaria ] Esta visión está respaldada por hallazgos experimentales que comparan un procedimiento de ejemplos resueltos difuminados y un enfoque de resolución de problemas bien respaldado. [6]

"Sin embargo, es importante señalar que el estudio de [ejemplos resueltos] pierde su eficacia a medida que aumenta la experiencia", [2] [ página necesaria ] un efecto conocido como el efecto de inversión de la experiencia . [7] : 259  Otras limitaciones del método clásico de ejemplos resueltos incluyen "centrarse en una única solución correcta y en dominios de habilidades algorítmicas". [2] [ página necesaria ] Abordar estas restricciones en entornos de aprendizaje multimedia sigue siendo un área de investigación activa. [2]

Definiciones

Ejemplo resuelto

"Un ejemplo resuelto es una demostración paso a paso de cómo realizar una tarea o cómo resolver un problema". [8] : 190  Los ejemplos resueltos están diseñados para apoyar la adquisición inicial de habilidades cognitivas mediante la introducción de un problema formulado, los pasos de la solución y la solución final. [2] [ página necesaria ] El estudio de ejemplos resueltos es una estrategia instructiva eficaz para enseñar habilidades complejas de resolución de problemas. [9] [ página necesaria ] Esto se debe a que la instrucción basada en ejemplos proporciona modelos mentales expertos para explicar los pasos de una solución para principiantes.

Un ejemplo práctico de geometría utilizando la propiedad tangente-radio.

Los ejemplos resueltos, como el ejemplo anterior, se encuentran comúnmente en libros de texto de matemáticas o geometría, pero también se utilizan en otros campos. Se han desarrollado ejemplos resueltos para música, ajedrez, atletismo y programación informática. [10] : 185 

Ejemplos trabajados descoloridos

"Para facilitar la transición del aprendizaje a partir de ejemplos resueltos en etapas tempranas de adquisición de habilidades a la resolución de problemas en etapas posteriores, es eficaz ir eliminando de forma sucesiva los pasos de la solución resuelta". [11] : 59  La eliminación gradual de los pasos de un ejemplo resuelto desencadena actividades de autoexplicación, que consisten en las explicaciones de los propios alumnos sobre las razones de los pasos de la solución dada. [11] : 59 

A medida que los alumnos adquieren experiencia en el área temática de interés, los ejemplos resueltos pierden su eficacia debido al efecto de inversión de la experiencia. El uso de ejemplos resueltos atenuados aborda este efecto al estructurar la transición de los alumnos desde el estudio de ejemplos resueltos hasta el aprendizaje mediante la resolución de problemas. [12] [ página necesaria ]

Autoexplicaciones

Según Renkl, las autoexplicaciones son "explicaciones proporcionadas por los estudiantes y dirigidas principalmente a ellos mismos. Contienen información que no se proporciona directamente en los materiales de aprendizaje y que se refieren a los pasos de la solución y a las razones de los mismos. También pueden referirse a características estructurales y superficiales de los problemas o tipos de problemas". [2] [ página necesaria ]

"Las autoexplicaciones son importantes y necesarias" [13] : 148  cuando se trabaja con ejemplos resueltos, ya que "los alumnos que tuvieron éxito estudiaron los ejemplos durante períodos más largos y se los explicaron de manera más activa". [13] [ verificación fallida ] Sin embargo, como la mayoría de los alumnos son autoexplicantes pasivos y superficiales, [14] "se les debe guiar para que se expliquen activamente los ejemplos resueltos". [2]

Evidencia de

El efecto del ejemplo trabajado sugiere que aprender estudiando ejemplos trabajados es más efectivo que resolver problemas, y varios estudios de investigación han demostrado este efecto.

Sweller y Cooper no fueron los primeros en utilizar esta forma de instrucción, pero ciertamente fueron los primeros en describirla desde una perspectiva de carga cognitiva . [15] [ página necesaria ] [16] [17] [ cita completa necesaria ] Mientras estudiaban tácticas de resolución de problemas, Sweller y Cooper utilizaron ejemplos resueltos como sustituto de la resolución de problemas convencional para quienes estaban aprendiendo álgebra. Encontraron que los estudiantes que estudiaban ejemplos resueltos se desempeñaban significativamente mejor que los estudiantes que resolvían problemas activamente. [15] [ página necesaria ] [16] Sweller y Cooper habían desarrollado ejemplos resueltos como un medio para limitar la búsqueda de resolución de problemas. [15] Es importante destacar que Sweller y Cooper utilizaron pares de problemas-ejemplos resueltos en lugar de ejemplos resueltos individuales. [15] Renkl sugiere que aprender a partir de ejemplos resueltos es más efectivo cuando se utiliza una serie. [2] [ página necesaria ] Pillay descubrió que los ejemplos resueltos que mostraban tres etapas intermedias del problema eran más efectivos que mostrar solo una, pero sugirió que la distancia entre las etapas debe ser lo suficientemente pequeña para permitir que los estudiantes las conecten sin tener que crear sus propios vínculos. [18] : 110 

Schwonke et al., en dos experimentos con tutores cognitivos, investigaron el efecto del ejemplo trabajado. En un experimento, los estudiantes utilizaron el Tutor Cognitivo de Geometría que se diferenciaba por la presentación de ejemplos trabajados o no. En el experimento, los estudiantes a los que se les presentaron ejemplos trabajados necesitaron menos tiempo de aprendizaje para obtener la habilidad procedimental y la comprensión conceptual de la geometría. En el segundo experimento, los autores apuntaron a evitar los efectos negativos que se produjeron debido a la falta de comprensión del propósito de los ejemplos trabajados, replicar los efectos positivos obtenidos en el primer experimento e investigar los enfoques de aprendizaje subyacentes que explican por qué los ejemplos trabajados tuvieron mayores efectos de eficiencia. Para lograr estos objetivos, se pidió a los estudiantes que pensaran en voz alta, utilizando el protocolo de pensar en voz alta . Los resultados mostraron que el efecto de eficiencia obtenido en el primer experimento también se replicó en el segundo experimento y los estudiantes tuvieron una comprensión conceptual más profunda. [6] : 264 

Gog, Kester y Paas (2011) investigaron la efectividad de tres estrategias de aprendizaje basado en ejemplos para la resolución de problemas sobre la carga cognitiva y el aprendizaje de los principiantes, utilizando tareas de resolución de problemas de circuitos eléctricos. Las tres estrategias utilizadas son: ejemplo resuelto únicamente, pares ejemplo-problema y pares problema-ejemplo. Los resultados del estudio mostraron que los estudiantes en las condiciones de ejemplo resuelto únicamente y pares ejemplo-problema superaron significativamente a los estudiantes en las condiciones de par problema-ejemplo y resolución de problemas. También se observó que se alcanzó un mayor rendimiento con una inversión significativamente menor de esfuerzo mental durante el entrenamiento. [19] : 17 

Efecto de inversión de la experiencia

Aunque varios estudios de investigación han demostrado que los ejemplos trabajados tienen efectos positivos en los estudiantes, Kalyuga et al. (2000, 2001) demostraron que el efecto del ejemplo trabajado está relacionado con el nivel de experiencia de un estudiante, conocido como efecto de inversión de la experiencia . En tres estudios, utilizaron ejemplos trabajados en diferentes experimentos, diagramas en pantalla en ingeniería mecánica, ejemplos con instrucciones explicativas sobre cómo escribir circuitos para circuitos de relés y lógica de programación. En los diferentes estudios, demostraron que el efecto de eficiencia de los ejemplos trabajados se volvió ineficaz y, a menudo, resultó en efectos negativos para los estudiantes con más conocimientos. [20] [21] [22] [7] Sin embargo, Nievelstein et al. (2013) sostiene que tanto el efecto del ejemplo trabajado como el efecto de inversión de la experiencia que se han estudiado previamente se basaron en tareas cognitivas bien estructuradas como la mecánica. [20] [23] En un estudio que utilizó una tarea menos estructurada, utilizando casos legales, Nievelstein et al. Se investigó el efecto de los ejemplos trabajados y los efectos de inversión de la experiencia en estudiantes de derecho principiantes y avanzados. Los resultados del estudio indican que los ejemplos trabajados tuvieron un efecto de eficiencia tanto para los estudiantes principiantes como para los avanzados, a pesar de que los estudiantes avanzados tenían significativamente más conocimientos previos. [23]

Quilici y Mayer observaron otro problema relacionado con los ejemplos resueltos: descubrieron que proporcionar a los alumnos tres ejemplos de cada tipo de problema, en lugar de uno, no producía diferencias en la capacidad de los alumnos para clasificar los problemas subsiguientes en los tipos adecuados. [24] [ página necesaria ] Como señalan Wise y O'Neill, esto no quiere decir que una orientación adicional nunca conducirá a mejoras en el aprendizaje; simplemente no se puede suponer que siempre lo hará. [25] [ página necesaria ]

También existe cierto debate sobre cuán completo debe ser el ejemplo resuelto. Paas descubrió que los estudiantes en una condición de "completar", a quienes se les dio un problema resuelto sólo a medias, se desempeñaron tan bien en los problemas de prueba como aquellos a quienes se les dio el problema resuelto por completo. [26]

Desarrollar ejemplos prácticos efectivos

Ward y Sweller sugieren que bajo ciertas condiciones "los ejemplos resueltos no son más efectivos, y posiblemente menos efectivos, que resolver problemas". [27] : 1  Por lo tanto, es importante que los ejemplos resueltos estén estructurados de manera efectiva, de modo que la carga cognitiva externa no afecte a los estudiantes. Chandler y Sweller sugirieron una manera importante de estructurar los ejemplos resueltos. Encontraron que la integración de texto y diagramas (dentro de los ejemplos resueltos) reduce la carga cognitiva externa . [28] Se refirieron a esta modalidad única, el efecto de aprendizaje de la atención, como el efecto de atención dividida . [28] Tabbers, Martens y Van Merriënboer propusieron que se puede prevenir la atención dividida presentando el texto como audio. [29]

Renkl sugiere que los estudiantes sólo adquieren una comprensión profunda a través de ejemplos resueltos cuando estos ejemplos:

  1. se explican por sí solos,
  2. Proporcionar explicaciones instructivas basadas en principios, minimalistas y basadas en ejemplos como ayuda.
  3. mostrar relaciones entre diferentes representaciones
  4. Resaltar las características estructurales que son relevantes para seleccionar el procedimiento de solución correcto
  5. aislar bloques de construcción significativos. [2] [ página necesaria ]

No todos los ejemplos resueltos están impresos como los del estudio de Tarmizi y Sweller. Lewis, por ejemplo, propuso que las demostraciones animadas son una forma de ejemplo resuelto. [30] Las demostraciones animadas son útiles porque esta presentación multimedia combina el ejemplo resuelto y los efectos de modalidad dentro de una única estrategia de enseñanza.

Audiencia

Estudiantes novatos

Resulta que los ejemplos prácticos no son apropiados para todos los estudiantes. Los estudiantes con conocimientos previos sobre el tema consideran que esta forma de instrucción es redundante y pueden sufrir las consecuencias de esta redundancia. Esto se ha descrito como el efecto de inversión de la experiencia . [31] Se sugiere que los ejemplos prácticos se reduzcan con el tiempo para reemplazarlos con problemas para la práctica. [32] Por lo tanto, es importante considerar al estudiante y a los medios al desarrollar los ejemplos prácticos, de lo contrario, los estudiantes pueden no desempeñarse como se espera.

Dado que los ejemplos resueltos incluyen los pasos para llegar a la solución, solo se pueden utilizar en dominios de habilidades donde se pueden aplicar algoritmos (matemáticas, física, programación, etc.). [2] [ página necesaria ] Para actividades creativas como la interpretación de poemas o contextos de aprendizaje donde hay un número infinito de posibles factores de confusión como la resolución de conflictos, el liderazgo eficaz o la comunicación multicultural, los pasos de la solución son más difíciles de describir y los ejemplos resueltos pueden no ser el método de instrucción más eficaz. El enfoque de ejemplos resueltos se considera uno de los mejores principios multimedia para el aprendizaje de las matemáticas. Los ejemplos resueltos ayudan a dirigir la atención del alumno a lo que se necesita estudiar, así como a desarrollar habilidades de alfabetización. Sirven como guía para preparar a los estudiantes novatos para la resolución eficaz de problemas después de comprender cualquier concepto en consideración. Renkl sostiene que los estudiantes tienen una comprensión muy restringida del dominio cuando intentan resolver problemas sin ejemplos resueltos. Por lo tanto, los estudiantes obtienen una comprensión profunda de un dominio de habilidad cuando reciben ejemplos resueltos al comienzo de la adquisición de habilidades cognitivas. Los ejemplos dan a los estudiantes una pista sobre los pasos correctos para resolver el problema. [2] [ página necesaria ]

Un estudio de 2006 concluyó que los estudiantes principiantes pueden tener dificultades para comprender conceptos si se les dan ejemplos con información incompleta o algo inexacta (conocidos como ejemplos difusos) antes de adquirir conocimientos básicos del dominio o habilidades de alfabetización en la materia. Esto se basa en cómo un estudiante novato o experto estructura sus esquemas de aprendizaje, conociendo el procedimiento o enfoque apropiado para utilizar en la recuperación e interpretación del problema. [33] Por otro lado, los ejemplos resueltos pueden constituir una carga cognitiva y causar redundancia para los estudiantes con conocimientos previos, [31] en contraste con los estudiantes novatos para quienes los ejemplos resueltos sirven más bien como una brújula que proporciona una guía directa para resolver problemas similares. [33] Esto también se aplica cuando los estudiantes novatos evalúan prototipos, que incorporan las características principales de una obra, ejemplos resueltos. Esto también puede ayudar al estudiante novato con el procesamiento semántico necesario para comprender completamente una obra de arte o diseño. [33]

El modelo de ejemplos trabajados es una de varias técnicas de enseñanza cognitiva potentes y de gran importancia que ayudan a los profesores a fomentar el aprendizaje. Es un principio de aplicación que mejora significativamente los patrones de adquisición de conocimientos de los estudiantes novatos en los contextos de resolución auténtica de problemas. Reed y Bolstad indican que un ejemplo puede ser insuficiente para ayudar a un estudiante a inducir una idea utilizable y que la incorporación de un segundo ejemplo que ilustre la idea, especialmente uno que sea más complejo que el primero, aporta beneficios significativos para el rendimiento de la transferencia. Por lo tanto, "al menos añadir un segundo ejemplo" parece ser una regla básica para el diseño de instrucción de ejemplos trabajados. [34] [ página necesaria ] Además, Spiro, Feltovich, Jacobson y Coulson afirmaron que proporcionar una amplia gama de ejemplos (y hacer que los estudiantes emulen ejemplos) que ilustren múltiples estrategias y enfoques para problemas similares ayuda a fomentar una amplia transferencia de conocimientos y una "flexibilidad cognitiva". [35] [ página necesaria ]

El modelo instructivo de aprendizaje basado en ejemplos de Renkl y Atkinson sugiere que los estudiantes adquieren una comprensión más profunda de los principios del dominio cuando reciben ejemplos resueltos al comienzo de la adquisición de habilidades cognitivas. [36] [ cita completa necesaria ]

Véase también

Referencias

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