Manipulación física en la carga...

Influencia de la Manipulación física en la carga cognitiva

ESTUDIO SOBRE LA INFLUENCIA DE LA MANIPULACIÓN FÍSICA EN LA CARGA COGNITIVA

EMPLEADA EN NIÑOS DE 5 A 7 AÑOS AL RESOLVER TAREAS DE FORMACIÓN DE CONCEPTOS.

LESDY JOHANNA CLAVIJO LOZANO

DIANA MARÍA GUTIÉRREZ HOYOS

CLAUDIA XIMENA PARRA DÍAZ

FRANCY NAYIBE RUIZ ARÉVALO

MÓNICA ROCÍO SUÁREZ TUNJANO

ÁNGELA MARÍA ZARATE ORDOÑEZ

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SEDE BOGOTÁ

FACULTAD DE EDUCACIÓN

BOGOTÁ

AÑO 2011


ESTUDIO SOBRE LA INFLUENCIA DE LA MANIPULACIÓN FÍSICA EN LA CARGA COGNITIVA

EMPLEADA EN NIÑOS DE 5 A 7 AÑOS AL RESOLVER TAREAS DE FORMACIÓN DE CONCEPTOS.

Trabajo de Grado para Optar al Título de licenciatura en la primera infancia

Asesora

MARÍA FERNANDA COBO CHARRY

LESDY JOHANNA CLAVIJO LOZANO

DIANA MARÍA GUTIÉRREZ HOYOS

CLAUDIA XIMENA PARRA DÍAZ

FRANCY NAYIBE RUIZ ARÉVALO

MÓNICA ROCÍO SUÁREZ TUNJANO

ÁNGELA MARÍA ZARATE ORDOÑEZ

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SEDE BOGOTÁ

FACULTAD DE EDUCACIÓN

BOGOTÁ

AÑO 2011


Nota de Aceptación

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Presidente del Jurado

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Jurado

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Jurado

Influencia de la Manipulación física en la carga cognitiva i

TABLA DE CONTENIDO

Rae…………………………………………………………………………………………...………………….. 6

Resumen………………………………………………………………………………………………………. 10

Capítulo primero………………………………………………………………………………………….. 11

Introducción…………………………………………………………………………………………………. 11

Antecedentes y Planteamiento del problema………………………………………………. 12

Justificación………………………………………………………………………………………………….. 13

Objetivos………………………………………………………………………………………………………. 14

Objetivo general………………………………………………………………………………………. 14

Objetivos específicos……………………………………………………………………………….. 14

Capitulo segundo………………………………………………………………………………………….. 15

Marco teórico………………………………………………………………………………………………. 15

Antecedentes……………………………………………………………………………………………….. 16

Conceptos fundamentales…………………………………………………………………………….. 19

Arquitectura de la cognición humana………………………………………………………. 20

Memoria sensorial………………………………………………………………………………. 20

Memoria de trabajo……………………………………………………………………………. 20

Memoria a largo plazo……………………………………………………………………….. 21

Influencia de la Manipulación física en la carga cognitiva ii

Esquemas……………………………………………………………………………………………. 21

Automatización de esquemas……………………………………………………………… 21

Teoría de la carga cognitiva…………………………………………………………………….. 21

Carga cognitiva…………………………………………………..………………………………. 22

Tipos de carga cognitiva……………………………………………………………………… 22

Carga cognitiva intrínseca………………………………………………………………….. 22

Carga cognitiva extrínseca o extraña…………………................................. 23

Carga cognitiva germánica o pertinente……………………………………………… 23

Medición de la carga cognitiva………………………………………………………………… 23

Carga mental………………………………………………………………………………………. 24

Esfuerzo mental…………………………………………………………………………………… 24

Desempeño…………………………………………………………………………………………. 24

Efectos del material instruccional en la carga cognitiva…………………………… 25

Efecto de atención dividida………………………………………………………………….. 25

Efecto de atención modalidad……………………………………………………………… 26

Formación de conceptos según Vygotsky………………………………………………… 26

Características del desarrollo del niño y niña en la etapa pre-operacional 27

Capítulo tercero…………………………………………………………………………………………… 30

Metodología………………………………………………………………………………………………… 30

Influencia de la Manipulación física en la carga cognitiva iii

Tipo De investigación………………………………………………………….……………………….. 30

Diseño……………………………………………..………………………………………………………….. 31

Descripción de la tarea………………………………………………………………………………… 31

Características de la tarea……………………………………………………………………….. 31

Condición A – material estático (Tablero)……………………………………………. 31

Condición B- material movible (Tarjetas)……………….............................. 32

Operacionalización de las variables…………………………….……………………………….. 33

Variable independiente…………………………………………………………………………… 33

Variable dependiente……………………………………………………………………………… 34

Muestra……………………………………………………………………………………………………… 35

Condición A – estático (Tablero)………………………………………………………………. 36

Condición B – movible (Tarjetas)……………………………………………………………… 36

Instrumentos……………………………………………………………………………………………….. 36

Procedimiento……………………………………………………………….............................. 38

Aplicación De La Tarea Y Recolección De Los Datos…………………………………. 38

Condición A– Material Estático (Tablero)………………………...................... 39

Condición B- Material Movible (Tarjetas)…………………………………………….. 40

Capítulo cuarto……………………………………………………………………………………………. 42

Resultados…………………………………………………………………………………………………… 42

Influencia de la Manipulación física en la carga cognitiva iv

Resultados arrojados por la investigación……………………………........................ 42

Tiempo en la tarea……………………………………………………..…………………………… 42

Número de ayudas………………………………………………………………………………….. 43

Esfuerzo mental…………………………………………………………….………………………… 43

Retención inmediata……………………………………………………........................... 43

Retención al mes…………………………………………………………………………………….. 43

Retención inmediata y al mes………………………………………………………………….. 44

Variable de motivación……………………………………………………………………………. 45

Discusión……………………………………………………………………................................. 46

Conclusiones……………………………………………………………………………………………….. 52

Referencias………………………………………………………………………………………………….. 54

Influencia de la Manipulación física en la carga cognitiva v

LISTAS DE ANEXOS

Anexo 1: Mapa conceptual………………………………………………………………………….. 56

Anexo 2: Protocolo de tablero…………………………………………………………………….. 59

Anexo 3: Test de introspección…………………………………………........................... 63

Anexo 4: Prueba de retención……………………………………………………………………… 64

LISTAS DE TABLAS

Tabla 1: Prueba de aplicación a variables normales……………………………………… 44

Tabla 2:Prueba t para variables de retención……………………………………………….. 45

Tabla 3: Prueba de Mam whitney variables de motivación………………………….. 46

LISTAS DE FIGURAS

Figura 1: Condición A. estático (Tablero)……………………………………………………… 32

Figura 2: Condición B movible (Tarjetas)……………………………………………………… 33

Figura 3: fases de la investigación………………………………………………………………… 38

Influencia de la Manipulación física en la carga cognitiva vi

RAE

TÍTULO DE DOCUMENTO: Trabajo de grado para optar al título de Licenciatura en la

Primera Infancia

TITULO:

Estudio sobre la influencia de La manipulación física en la

carga cognitiva empleada en niños de 5 a 7 Años al resolver

tareas de formación de conceptos.

AUTORAS:

Lesdy Johanna Clavijo Lozano, Diana María Gutiérrez Hoyos,

Claudia Ximena Parra Díaz, Francy Nayibe Ruiz Arévalo,

Mónica Rocío Suarez Tunjano, Ángela María Zarate Ordoñez

FECHA: Noviembre de 2011

DESCRIPCIÓN DEL

TRABAJO:

El presente es un estudio cuantitativo de tipo exploratorio y

diseño pre-experimental de una sola aplicación, que

pretende describir la influencia de la manipulación física en

la carga cognitiva empleada por niños de 5 a 7 años de edad

durante el desarrollo de tareas de formación de conceptos.

La muestra conformada por 24 participantes, fue distribuida

en dos grupos experimentales: CONDICION A: conformada

por 6 niñas y 6 niños que desarrollaron la tarea con material

estático (tablero), la CONDICION B: conformada por 6 niñas

y 6 niños que utilizaron material movible (tarjetas). Ambas

condiciones debían resolver una tarea de formación de

conceptos que fue adaptada basada en el experimento

original de Vygotsky conocido como método de la doble

estimulación. Se evaluó la carga cognitiva a través de las

variables: tiempo en la tarea, numero de ayudas, esfuerzo

Influencia de la Manipulación física en la carga cognitiva vii

mental, retención y adicionalmente se medió el grado de

motivación.

LÍNEA DE

INVESTIGACIÓN:

Formación y practica pedagógica

FUENTES CONSULTADAS:

Andrade, L, L, A., Espítia, G, C., Huertas, F, E.A., Aldana, A,

D.R., y Bacca P, P, A. (en revisión). Tocar o Mirar:

Comparación de Procesos Cognitivos en el Aprendizaje con

o sin Manipulación Física, Revista de Psicología Educativa,

1-21. - Andrade, L., Cobo, C, M, F., Díaz, D, L. N., Flórez, P, A.

J., Garavito,

M, C. y González, D, D, P. (2011). Manipulables físicos

para la formación de conceptos artificiales en niños de 6 a

8 años de edad. Revista Itinerario Educativo (56), 1-25. -

Andrade Lotero, Teoría de la Carga Cognitiva, Diseño

Multimedia y Aprendizaje; artículo enviado a publicación. -

Andrade, A. y Cobo, C, M, F.

(2011). El qué, por qué y cuándo de la tutoría: desarrollo de

la ayuda y las habilidades de tutoría en niños. -Itinerario

Educativo, 57. - Artino, A. (2008). Cognitive load theory and

the role of learner experience: an abbreviated review

for educational practitioners. Aace Journal, 16 (4), 425 –

439. - Clements, D.H. (1999). Concrete Manipulatives,

concrete ideas. Contemporary Issues In Early

Childhood, 1 (1), 45 – 60. - Favell, H, J. (1984) El

desarrollo cognitivo. Madrid: Visor. - Hernández, S, R.,

Fernández, C, C. y Baptista, L, P. (2010). Metodología de la

investigación México D. F.: Mc Graw Hill. - Manches, A. y

O’malley, C. (2011). Tangibles For Learning: A

Influencia de la Manipulación física en la carga cognitiva viii

Representational analysis of physical manipulation.

Personal And Ubiquitius Computing, 1-24 - Paas, F.,

Tuovinen, J. E., Tabbers, H. y Gerven, V, P, W. (2003).

Cognitive load measurement as a means to advance

cognitive load theory. Educational Psychologist, 38 (1), 63 –

71. - Papalia, D, E., Wendkos, O, S. y Duskin, F, R. (2009).

Desarrollo humano. México D.F.: Mc Graw Hill. -

Sweller, J. (2002). Visualisation and instructional design.

Report for Knowledge Media Research Centre, International

Workshop on Dynamic Visualisations and Learning,

Tubingen. - Sweller, J. (2008). Human cognitive

arquitecture. University Of New South Wales, 370-380. -

Uttal, D.H., Liu, L.L. y Deloache, J.S. (1999). taking a hard

look at concreteness: do concrete objects help young

children to learn symbolic relations in l. balter, & c. Tamis-

Lemonda, Handbook Of Early Child Development, 177-192. -

Vygotsky, L. (1964). Pensamiento y lenguaje. Argentina:

Lautaro.

CONTENIDOS:

Arquitectura de la cognición humana, Teoría de la carga

cognitiva, efectos del material instruccional en la carga

cognitiva, Formación de conceptos, Características del

desarrollo del niño y la niña en la etapa pre-operacional.

METODOLOGÍA:

Enfoque cualitativo - Estudio exploratorio - Diseño pre-

experimental de una sola aplicación

La variable que presento diferencia significativa se refiere al

esfuerzo mental, que sugiere que la condición A – material

Estático (tablero), empleo menores recursos cognitivos para

desarrollar la tarea. Se destaca en el desempeño de los

Influencia de la Manipulación física en la carga cognitiva ix

CONCLUSIONES:

niños pre-operacionales frente al desarrollo de la tarea las

características de irreversibilidad y centración, aspectos que

deben tenerse en cuenta en el momento de plantear el

objetivo de una tarea. Se sugiere tener en cuenta para el

diseño de material instruccional de tipo pictórico

específicamente fotográfico, controlar la calidad de la

imagen con el fin de conservar las propiedades reales del

objeto o fenómeno presentado disminuyendo de esta

forma carga cognitiva de tipo extraña. Se sugiere dar

continuidad a este estudio, con el fin de ahondar en la

influencia del tipo de material instruccional en la carga

cognitiva empleada por niños entre los 5 y 7 años de edad

durante el desarrollo de tareas de formación de conceptos,

contando con una muestra más amplia, reduciendo la carga

cognitiva extraña


RESUMEN

El presente es un estudio cuantitativo de tipo exploratorio y diseño pre-experimental de una

sola aplicación, que pretende describir la influencia de la manipulación física en la carga

cognitiva empleada por niños de 5 a 7 años de edad durante el desarrollo de tareas de

formación de conceptos. La muestra conformada por 24 participantes, fue distribuida en dos

grupos experimentales: CONDICION A: conformada por 6 niñas y 6 niños que desarrollaron la

tarea con material estático (tablero), la CONDICION B: conformada por 6 niñas y 6 niños que

utilizaron material movible (tarjetas). Ambas condiciones debían resolver una tarea de

formación de conceptos que fue adaptada basada en el experimento original de Vygotsky

conocido como método de la doble estimulación. Se evaluó la carga cognitiva a través de las

variables: tiempo en la tarea, número de ayudas, esfuerzo mental, retención y adicionalmente

se midió el grado de motivación. Finalmente, el análisis de los resultados obtenidos sugiere que

no es posible realizar afirmaciones acerca de cómo la manipulación influye en la carga

cognitiva, sin embargo, de acuerdo a una diferencia significativa encontrada en la variable

esfuerzo mental se puede inferir que posiblemente la manipulación física emplea mayores

recursos cognitivos para desarrollar la tarea.

Palabras Claves: Cognición, carga cognitiva, recursos cognitivos, memoria de trabajo, memoria

a largo plazo, esquema, retención, esfuerzo mental.

10

Influencia de la Manipulación física en la carga cognitiva 11

Capitulo Primero

INTRODUCCIÓN

El presente proyecto da continuidad a un estudio, macro que ha venido desarrollando

investigaciones acerca de los procesos cognitivos que suceden en la formación de conceptos

artificiales; este texto corresponde a la fase de diseño, pilotaje y análisis de manipulativos físicos

en la carga cognitiva empleada por niños de 5 a 7 años de edad al resolver tareas de formación

de conceptos artificiales.

La investigación macro se basó en adaptar el experimento clásico de Vygotsky “método

de la doble estimulación,” remplazando los trozos de madera usados para desarrollar este

experimento, por doce casas con diferentes características; esta técnica originalmente permitió

observar y analizar la dinámica del proceso de formación de concepto, pero para este estudio su

aplicación se enfoca en reconocer a través del desarrollo de una tarea la influencia del material

instruccional en el proceso mental de carga cognitiva.

En los anteriores experimentos se ha logrado evidenciar la influencia de la manipulación

física en el tiempo empleado así como en el número de ayudas requeridas para el desarrollo de

la tarea, sin embargo aún la prueba de retención no arroja un aporte significativo que indique

que la manipulación favorezca la formación del concepto artificial.

En esta etapa del estudio el material empleado para realizar las pruebas es únicamente

de carácter pictórico (tablero y tarjetas), que varían entre sí por su grado de manipulación,

presentando las tarjetas la característica de poder distribuirse para realizar la clasificación.


A través del desarrollo de este proyecto, se pretenderá además de complementar y

nutrir al proyecto macro, describir lo que ocurre en la cognición del niño en etapa pre

operacional relacionado con la carga cognitiva empleada con cada tipo de material, realizar

inferencias frente a la resolución de una tarea, así como sentar sugerencias para futuros

estudios en el tema.

Antecedentes y planteamiento del problema

En la Universidad de San Buenaventura, desde hace dos años el grupo de investigación TAEPE,

semilleros de cognición y entornos de aprendizaje, ha venido desarrollando una indagación

acerca de cómo los materiales tangibles influyen en la adquisición de nuevos conceptos. Estos

estudios han logrado dar cuenta que desarrollando una tarea de formación de conceptos con

dos tipos de material que difieren en el grado de manipulación, ambas condiciones han

resultado efectivas para la consolidación de la información a largo plazo. Se ha comprobado que

a mayor manipulación, mayor tiempo requerido para realizar la tarea. Pero aun no se

especifican los beneficios de la manipulación frente al proceso de aprendizaje.

La investigación ha tenido una evolución, ya que evidenció que no sólo era importante

la adquisición de conceptos si no que otros aspectos eran relevantes como la carga cognitiva y

la arquitectura de la cognición humana que también son aspectos significativos al usar material

manipulativo para el desarrollo de nuevas tareas.

Es por esto, que el problema de la presente investigación, busca estudiar la influencia de

la manipulación física en la carga cognitiva empleada por niños y niñas de 5 a 7 años al resolver

tareas de formación de conceptos.


Justificación

Durante las últimas décadas, la psicología experimental cognoscitiva y del desarrollo ha

realizado avances significativos, así como aportes a las ciencias de la educación, que permiten

guiar de manera pertinente las prácticas pedagógicas frente al conocimiento de la cognición

humana y la manera en que se manifiestan algunos de los procesos mentales, que surgen de

estas intervenciones.

Teniendo en cuenta la enseñanza dirigida a la primera infancia y comprendiendo desde

las teorías del desarrollo la existencia de una etapa pre operacional desde la que suceden los

aprendizajes en niños de 5 a 7 años de edad, y cuya característica primordial se basa en un

cambio que trasciende de lo concreto a lo abstracto; se evidencia la importancia de conocer

cómo es posible apoyar el aprendizaje de los niños en esta etapa de desarrollo a través de la

mediación con materiales instruccionales que beneficien la abstracción de conceptos y símbolos

a través de la experiencia concreta.

Por lo anterior, y resaltando que después de pocas investigaciones en este campo, aún

no se especifican los beneficios que surgen de la manipulación física durante una intervención

pedagógica, se demuestra la necesidad de continuar abordando estudios cuyo objetivo sea

responder a este problema.

De ser posible demostrar y generalizar frente a la influencia de la manipulación física en

la carga cognitiva empleada por el aprendiz en tareas de formación de conceptos, se construiría

un camino seguro por el cual profesionales en áreas afines a la educación, facilitarían el

procesamiento de la información y la adquisición de conocimientos a través del reconocimiento

de la arquitectura de la cognición humana.

Por ahora un acercamiento a la manifestación del proceso mental de carga cognitiva

bajo la influencia de la manipulación física, podría vislumbrar algunos aspectos a tener en

cuenta frente al diseño de material instruccional que promueva aprendizajes efectivos. Más

aún, contemplando la necesidad del docente en primera infancia de desarrollar habilidad


creativa para adoptar con flexibilidad recursos físicos que permitan al niño manipular y conocer

a través del mundo de los objetos; necesidad que se evidencia con mayor fuerza

específicamente para la enseñanza de las matemáticas en esta etapa, que presenta el

aprendizaje más abstracto a través de la adquisición de símbolos, conceptos y procesos.

Con todo lo anterior se justifica la importancia de profundizar en la comprensión del

desarrollo cognitivo de la primera infancia, el aprendizaje y los métodos más apropiados para la

enseñanza en estas edades que promuevan el diseño e implementación de mediaciones en pro

de las necesidades de los estudiantes.

Objetivos

Objetivo general

Describir la influencia de la manipulación física en la carga cognitiva empleada por los niños y

niñas de 5 a 7 años al resolver tareas de formación de conceptos.

Objetivos específicos

Comparar cómo influye la manipulación física en el esfuerzo mental en el desarrollo de la

tarea.

Comparar cómo influye la manipulación física en el número de ayudas requerido desarrollar

la tarea.

Comparar cómo influye la manipulación física en el tiempo empleado para desarrollar la

tarea.

Comparar cómo influye la manipulación física en la prueba de retención inmediata y al mes.

Comparar cómo influye la manipulación física la motivación del niño frente a la tarea.


CAPÍTO SEGUNDO

MARCO TEÓRICO

Este estudio se desarrolla desde una perspectiva de la psicología cognoscitiva, entendiéndola

como la disciplina científica que se encarga del estudio de los procesos de pensamiento y como

se manifiestan estos procesos. Desde esta perspectiva se han estudiado teorías de influencia

organicista y mecanicista. Razón por la cual se destacan los aportes de Piaget desde la teoría de

las etapas cognoscitivas y Vygotsky con la teoría sociocultural del desarrollo cognoscitivo.

Teniendo en cuenta la evolución para conocer en este campo, la psicología cognoscitiva

comprende también el enfoque de procesamiento de la información humana y las teorías

neopiagetianas en las que se tienen en cuenta los aportes de Piaget combinando elementos de

la teoría del procesamiento de la información.

Cabe resaltar, que este último enfoque no corresponde a una teoría única, más bien,

comprende una gama amplia de teorías e investigación, que mediante la observación y el

análisis de los procesos que suceden para dar sentido a una información pretende explicar el

desarrollo cognoscitivo (Papalia, 2010)

Algunos investigadores del procesamiento de la información han desarrollado diagramas

de flujo en los que se hacen explícitos los pasos para recibir, almacenar, recuperar y usar la

información; esto lo han logrado a través de varios estudios en los que se observan desempeños

de las personas frente a tareas especificas que permiten inferir acerca de lo que sucede entre

un estímulo y una respuesta.


A pesar de que Piaget es reconocido por sus aportes para teorías del procesamiento de

la información, este a diferencia de otros teóricos basa sus postulados desde etapas de

desarrollo; mientras que los demás lo consideran un proceso continuo que aumenta en

velocidad, complejidad y eficacia de los procesos mentales, así como lo asocian a mayor

cantidad y variedad de información almacenada.

Se destacan también teorías neopiagetianas, en las que algunos psicólogos del

desarrollo integran la teoría de Piaget con el enfoque del procesamiento de la información, de

esta manera se estudian y describen conceptos, estrategias y habilidades específicas, tales como

el concepto de número; dejando a un lado un único sistema general de operaciones mentales

(Papalia, 2010).

Los modelos de procesamiento de la información brindan beneficios no solo para padres

y docentes frente al acompañamiento y refuerzo pertinente para los niños, teniendo en cuenta

mayor conciencia de sus procesos mentales; sino también, permite a los psicólogos diagnosticar

y tratar problemas de aprendizaje a tiempo.

Antecedentes

Actualmente existen pocas investigaciones en experimentos de manipulativos tangibles

(material físico que representa un concepto y permite al aprendiz la manipulación para la

adquisición del mismo), que pretendan llevar a cabo una comparación con otras

representaciones como la pictórica y digital. Aunque si se ha estudiado un poco más sobre el

aprendizaje desde lo concreto a lo abstracto, lo que dará después el paso a estudios en

manipulativos.

Varios psicólogos del desarrollo como Bruner 1966, Piaget 1951 y Vygotsky 1934 – 1962

coinciden al definir el pensamiento del niño como el “aquí y ahora”, representando la fuerte

presencia del pensamiento concreto en la etapa del desarrollo del niño pre-operacional y su

capacidad de aprender a través de la experiencia y relación con el mundo de los objetos (Uttal y

DeLoache 1999).


Bruner, Goodnow y Austin (referidos en Uttal y DeLoache, 1999) afirman que el

aprendizaje surge como una transición que va desde lo perceptual o concreto, aquello que inicia

como un estimulo y que adquiere un símbolo o significado a través del paso a lo conceptual o

abstracto. Esto implica que los niños en el momento de categorizar aprendan a confiar menos

en los atributos físicos concretos y más en estructuras subyacentes de las categorías.

Algunos de los primeros diseñadores de manipulativos fueron Montessori y Froebel, este

último representante propuso un conjunto de bloques (Froebel gifts), para utilizar los

manipulativos en el aprendizaje más abstracto de las matemáticas (Manches & O’ malley); tanto

los diseños de Montessori como los de Froebel iban desde cubos de madera hasta barras de

colores, que como diseños simples siguen aún haciendo parte de las aulas de clase y han sido

objeto de estudio para hallar los posibles beneficios de los manipulativos en procesos de

aprendizaje.

Resnick y Omanson’s (1987), llevaron a cabo un estudio con niños de tercer grado

resolviendo problemas con Diane’s bloks en el que concluyeron que los niños no relacionaban

las técnicas o enfoques que usaban para resolver problemas con manipulativos para la solución

de problemas similares con participación de símbolos escritos.

“Claramente el éxito con un manipulativo no garantiza el éxito con símbolos escritos; de

hecho, el éxito con una forma de expresión matemática, no está relacionada con otra”, (Uttal y

DeLoache, 1999, p, 187)

Otro estudio realizado por Uttal en el año 1995, usó un modelo de habitación como

símbolo para lograr una representación dual como objeto y como símbolo. En el que niños

alrededor de tres años participaban buscando un pequeño perro de juguete (Little Snoopy) en

un modelo a escala de una habitación real, que cumple con todas sus características incluyendo

mobiliarios idénticos y posición real de los mismos en la habitación. Posteriormente debían

encontrar un perro de juguete más grande (Big Snoopy) en la habitación real teniendo en

cuenta su ubicación en el modelo a escala. Este estudio arrojó como resultado que un objeto


más concreto (modelo de la habitación) puede resultar más difícil de usar que un objeto menos

concreto (fotografía) como representación de un fenómeno real; ya que niños menores de dos

años lograron un mejor desempeño en la tarea cambiando el tipo de material (de tangible a

pictórico), es decir realizaron la tarea no con el modelo concreto sino con fotografías de la

habitación real.

Según Driscoll y colaboradores (1986), muchos de los niños que hacen uso de material

concreto en clase de matemáticas logran obtener mejor desempeño en el desarrollo de tareas

que niños que no usan manipulativos; aunque sus beneficios puedan ser leves, estos se

mantienen en grados de nivel de habilidad y dan sentido al tema.

Por el contrario un estudio realizado por Fennemma en el año de 1972, demostró que

clases que no usan manipulativos superan a clases que usan manipulativos en un test de

transferencia, en el que se busca comprobar los conceptos adquiridos a través de la

manipulación en una prueba más abstracta desarrollada de forma escrita. En este estudio los

docentes enfatizaban en el aprendizaje con comprensión, en contraste los estudiantes

aprendieron a usar los manipulativos en forma rutinaria mas no lo relacionaban con la

adquisición de un concepto (Clemments 1999).

Uno de los trabajos más representativos en el campo en el que se comparan tipos de

manipulativos es el de Manches y O’ Malley 2011, en el que se argumentan y se discuten a la luz

de los diseños de manipulativos tangibles, procesos de descarga cognitiva y mapeo cognitivo. En

este documento se focaliza la atención en las implicaciones de investigaciones en manipulativos

para el diseño de tecnologías tangibles y se evidencia que interfaces tangibles presentan cierta

única propiedad representacional como la información táctil; efectos digitales son también

capaces de dirigir ciertas limitaciones, por ejemplo cambios en color o sonido pueden ser

integrados posibilitando ciertas metáforas para algunos conceptos. Por otro lado se puede

argumentar que las representaciones virtuales pueden proveer más flexibilidad para aumentar

representaciones porque se encuentran menos atadas a las leyes físicas, los objetos pueden

cambiar, combinarse o desaparecer con facilidad.


El desafío está en identificar la importancia de ciertos beneficios representacionales para

la manipulación física discutida con respecto al dominio de aprendizaje.

Se han realizado comparaciones del aprendizaje entre representaciones gráficas y

tangibles en estudios de la interacción computador – humano (HCI), sustentados por Horn,

Solovey y Crouse (referidos en Andrade, 2010).

Otra investigación que no arrojó una diferencia significativa en el aprendizaje de los

estudiantes fue realizada por Triona y Klahr, al comparar la enseñanza de experimentos en la

ciencia física, empleando un grupo de control con materiales tangible y otro con software

Educativo, (Andrade, 2010).

Finalmente se llevó a cabo una primera fase de esta investigación que se basó en

adaptar el experimento clásico de Vygotsky “método de la doble estimulación” remplazando los

trozos de madera por doce casas con diferentes características (Andrade, 2010)

En los anteriores experimentos se ha logrado evidenciar la influencia de la manipulación

física en el tiempo empleado así como en el número de ayudas requeridas para el desarrollo de

la tarea, sin embargo, aún la prueba de retención no arroja un aporte significativo que indique

que la manipulación favorezca la formación del concepto artificial, ya que mediante el

desarrollo de la tarea con manipulación o sin manipulación, los materiales demostraron ser

igual de eficientes para que el aprendiz recordara las palabras ocultas y sus atributos.

Conceptos fundamentales

En este apartado se desarrollaran los conceptos de: arquitectura de la cognición humana, teoría

de la carga cognitiva y características del desarrollo del niño en etapa pre operacional. Se

revisaran algunos de los aportes de Vygotsky frente a la formación de conceptos,

específicamente para desarrollar la naturaleza de la tarea aplicada en este estudio.


Arquitectura de la cognición humana.

Reconociendo la importancia de identificar las estructuras cognitivas humanas para comprender

como sucede la adquisición de conceptos, dentro de las teorías del procesamiento de la

información, la teoría de la carga cognitiva se presenta como estudio indispensable con el fin de

elaborar diseños instruccionales efectivos teniendo en cuenta la manera en que se encuentran

organizadas estructuras y funciones en la cognición humana, se define como un sistema de

procesamiento de información natural afirmando que todos los sistemas de información

comparten una estructura básica, (Sweller, 2008).

Memoria sensoria.

Inicialmente la información que llega a los sentidos de forma continua y rápida es percibida

como estímulo e ingresa a través de dos canales separados que procesan la información de

manera independiente, estos canales son el auditivo y el visual .los cuales tienen asociados

memorias donde la información es almacenada por cortos periodos de tiempo, estas pretenden

retener la información para ser transferida a la memoria de trabajo antes que esta desaparezca

en la memoria sensorial a la información aún no se le asigna significado.

Memoria de trabajo.

Miller (referido en Artino 2008) cita la memoria de trabajo, anteriormente conocida como

memoria a corto plazo se caracteriza por su extremada capacidad limitada de almacenamiento

de nueva información y procesada de nuevas formas, esta memoria trabaja de manera

consciente, organiza, contrasta, y compara de dos a tres elementos a la vez. Esto implica la

manipulación de información mediante control voluntario y consiente, ya que esta se mantiene

mientras se está usando y prestando atención durante aproximadamente de 15 a 30 segundos

logrando recordar una cantidad máxima de siete elementos (Artino, 2008).

Finalmente, es en la memoria de trabajo donde la sucede la construcción de esquemas

y la automatización de los mismos.


Memoria a largo plazo.

Sweller (referido en Artino 2008) la atribuye como la estructura central de la cognición humana

ya que cumple la importante función de categorizar la información con el fin de recuperarla

para la realización de tareas específicas. Este proceso se lleva acabo de manera inconsciente y

no consume recursos cognitivos como sucede al presentar nueva información en la memoria

de trabajo; por tanto es ilimitada en tamaño y complejidad de los elementos que procesa.

La memoria a largo plazo no es solamente usada para reconocer o recuperar la

información almacenada sino también para integrar los componentes que toda actividad

cognitiva incluye como para la solución de problemas de alto nivel (Sweller 2008). Esto implica

la importancia de dicha memoria para aumentar las funciones cognitivas.

Esquemas.

Se define por esquema a los elementos del conocimiento que han sido categorizados y

almacenados en la memoria a largo plazo este proceso se realiza de acuerdo a la manera que

han sido usados o recuperados para tareas específicas, así pues la habilidad en cualquier área

depende de la adquisición de esquemas como dominios específicos del conocimiento (Sweller,

2002). En la memoria a largo plazo se encuentra un número ilimitado de esquemas su tamaño y

complejidad es igualmente ilimitada.

Automatización de esquemas.

Es posible disminuir el esfuerzo para procesar la información de acuerdo a la práctica de la

recuperación de información en tareas específicas. De esta manera se produce la

automatización de los esquemas y se logra un procesamiento sin esfuerzo consciente.

Teoría de la carga cognitiva.

Merrienboer y Ayres (referidos en Sweller 2008) afirman que el conocimiento de la arquitectura

de la cognición humana presenta implicaciones directas para el diseño de material instruccional


y el logro de aprendizaje efectivo busca optimizar ilimitadamente la memoria a largo plazo

cargando esquemas cognitivos que varían en su grado de complejidad y automatización. (Ver

anexo N°1)

Miller (citado por Sweller 2008) sustenta que los humanos son consientes de la

información mientras es cargada y procesada en la memoria de trabajo; así cuando se carga

nueva información la memoria de trabajo es seriamente limitada pues esta es capaz de procesar

solo siete ( más o menos dos ítems al mismo tiempo).

Carga cognitiva.

Paas y Merrienboer (referidos en Paas, Tuovinen, Tabbers y Gerven, 2003) definen la carga

cognitiva como un constructo multidimensional que representa cantidad total de actividad

mental procesada conscientemente durante el desarrollo de una tarea particular impuesta en el

sistema cognitivo del aprendiz.

La carga cognitiva resulta ser un aspecto crucial en el aprendizaje de tareas cognitivas

complejas y no es considerada solo como producto del proceso de aprendizaje sino también

como el mayor factor que determina el éxito de la intervención instruccional.

Tipos de carga cognitiva.

Se describen tres tipos, de carga cognitiva: carga cognitiva intrínseca, carga cognitiva extrínseca

o extraña carga cognitiva germánica pertinente (Pass, Tuovinen, Tabbers y Gerven, 2003).

Carga cognitiva intrínseca.

La carga cognitiva intrínseca surge de la interacción entre la naturaleza del objeto o complejidad

de la tarea y la experticia del aprendiz, esta no se encuentra directamente relacionada con el

diseño de material instruccional por lo tanto no es posible modificarla.


Carga cognitiva extrínseca o extraña.

Cuando el material instruccional posee más información de la necesaria, esta información

puede convertirse en distractor y entorpecer la realización de la tarea; este tipo de carga

cognitiva es innecesaria y su provoca mayor consumo de recursos cognitivos en la memoria de

trabajo, no favorece la construcción de esquemas en la memoria a largo plazo por tanto no

promueve la formación de conceptos.

Carga cognitiva germánica o pertinente.

Este tipo de carga cognitiva es el resultado de buenos diseños instruccionales, con ella los

recursos en la memoria de trabajo se emplean para la construcción de esquemas beneficiados

por procesos de abstracción y elaboración.

La carga cognitiva es aditiva, lo que indica que el total de la carga cognitiva impuesta por

una tarea específica será la suma de los tres tipos anteriormente mencionados

De esta manera la teoría de la carga cognitiva busca aportara a los diseñadores de los

modelos instruccionales con el fin de favorecer la memoria a largo plazo y en consecuencia la

construcción de esquemas; así mismo, beneficiar la carga cognitiva efectiva, como resultado de

procesos de abstracción y elaboración, y disminución la carga cognitiva extraña resultante de

técnicas instruccionales relacionadas con actividades de memoria de trabajo que no promueve

la construcción de esquemas o automatización (Sweller, 2008).

Medición de la carga cognitiva.

Pass y Merrienboer’s (Paas, Tuovinen, Tabbers y Gerven 2003), estudiaron un modelo para

medir la carga cognitiva empleada por un aprendiz al realizar determinadas tareas y afirman que

esta puede ser evaluada a través de los aspectos descarga mental, esfuerzo mental y

desempeño.


Carga mental.

Aspecto mental que se origina de la interacción entre las características de la tarea y las

características del aprendiz.

Entre las características de la tarea se pueden tener en cuenta el formato de la tarea, su

complejidad, el uso de multimedios, la presión del tiempo y ritmo de la instrucción.

Entre las características del aprendiz se tienen en cuenta la edad, el nivel de experticia,

habilidad espacial.

Esfuerzo Mental.

Aspecto de la carga cognitiva que se refiere a la capacidad cognitiva para acomodar las

demandas impuestas por la tarea. Este aspecto es medido durante la realización de la misma.

Desempeño.

Aspecto de la carga cognitiva que se define en términos de los logros del aprendiz frente a la

realización de la tarea, entre estos se tienen en cuenta, número correcto de ítems, numero de

errores y tiempo en la tarea.

Linton, Plamondon, y Dick en 1989, así como Xie y Salvendy en el 2002 estudian y usan

dos métodos diferentes para medir la carga cognitiva; a saber, métodos analíticos y empíricos

de acuerdo a la naturaleza de los datos que analiza (Pass, Tuovinen, Tabbers y Gerven, 2003).

Los métodos analíticos se enfocan en medir la carga mental y obtener datos subjetivos a

través de opiniones de expertos y datos analíticos que se obtienen de técnicas como modelos

matemáticos y tareas de análisis.

Los métodos empíricos miden aspectos como el esfuerzo mental y el rendimiento; el

primero se logra a través de la aplicación de escalas de calificación en las que se busca que el


aprendiz realice una introspección en su proceso y reporte la cantidad de esfuerzo mental que

implico el desarrollo de la tarea; Para el segundo se usan técnicas de tareas primarias y

secundarias.

Otras técnicas que suelen usarse para medir la carga cognitiva se basan en datos

fisiológicos que tienen en cuenta los cambios en funcionamientos cognitivos y se reflejan en

variables como medidas de la actividad del corazón y medidas de la actividad cerebral.

Específicamente para este estudio se medirá la carga cognitiva a través de métodos

empíricos evaluando el aspecto de esfuerzo mental a través del test de introspección y

desempeño en la tarea teniendo en cuenta el tiempo requerido para desarrollar la tarea y el

numero de ayudas; se medirá la retención a través de una prueba en la que el aprendiz reporte

si logra recordar el atributo correspondiente a cada palabra oculta.

Efectos del material instruccional en la carga cognitiva.

De acuerdo al objetivo planteado desde la teoría de la carga cognitiva, que pretende disminuir

la carga extraña y maximizar la carga de tipo pertinente, se han generado un rango de técnicas

que, han sido estudiadas como efectos experimentales en las que se controlan experimentos

cuya técnica instruccional se basa en la teoría de la carga cognitiva y se compara con técnicas

alternativas más tradicionales. Aquí surgen los efectos como recomendaciones instruccionales, y

para este estudio es pertinente mencionar únicamente el efecto de atención dividida y el efecto

modalidad.

Efecto de atención dividida.

Este efecto proporciona a los estudiantes un material mental que debe integrar las dos fuentes

de información, para así llegar a la comprensión de una manera eficaz. La integración mental

requiere recursos de la memoria de trabajo que se utilizan para buscar las referencias

apropiadas entre las múltiples fuentes de información.


Este proceso de búsqueda es indistinguible de la generación aleatoria seguida de

pruebas de eficacia en la resolución de problemas.

En contraste otras personas pueden reducir la carga cognitiva extraña. Si la instrucción

es físicamente integrada ósea el ángulo ABC es claramente asociado con el ángulo adecuado,

evitando la necesidad de buscar el ángulo, entonces la carga cognitiva extraña se reduce

mejorando el aprendizaje (Sweller, 2008).

Efecto de modalidad.

Low y Sweller (referido en Sweller, 2008) concuerdan que este efecto se basa en una

característica en la memoria de trabajo, ya que se origina en las mismas condiciones que el

efecto de atención dividida, ambos efectos se producen en condiciones con múltiples fuentes

de información que no se pueden entender de manera aislada y por lo tanto deben integrarse.

En esas condiciones, el uso tanto de la audición y del procesamiento visual, puede

ampliar el tamaño efectivo de la memoria de trabajo de una forma favorable.

Un procesador visual para hacer frente a dos o tres objetos tridimensionales y un

procesador auditivo para tratar el lenguaje que son parcialmente independientes.

Como consecuencia, el uso paralelo de ambos procesadores se puede ampliar al tamaño

efectivo de la memoria de trabajo en algunas circunstancias. Una de esas circunstancias,

consiste en la condición de líder en el sentido de la atención dividida, es decir, múltiples fuentes

de información deben estar integradas antes de que se pueda entender (Ver anexo 1).

Formación de conceptos según Vygotsky.

La formación de un concepto es el resultado de una actividad compleja en la cual intervienen las

funciones intelectuales básicas, dándole mayor importancia al uso del lenguaje por el cual la

palabra se convierte en el símbolo del concepto (Vigotsky 1964).


Experimentos realizados por Arch (referido en Vigotsky 1964) demuestran que la

formación del concepto es creativa y no un proceso mecánico y pasivo; en donde los conceptos

surgen y toma forma en el curso de una operación compleja dirigida hacia la solución de algún

problema y que sencillamente la presencia de las condiciones externas que favorecen una

vinculación mecánica de la palabra y el objeto, no son suficientes para producir una formación

de un concepto.

El experimento del método de la doble estimulación ideado por L. S. Sakharov se

implemento para realizar el estudio del proceso de la formación de un concepto. Este

experimento consistía en “presentar al sujeto 22 trozos de madera de color, forma, peso, y

tamaño variados. Los trozos de madera presentaban 5 colores diferentes, 5 formas diferentes, 2

alturas (altos y chatos) y dos tamaños de la superficie horizontal (grande y pequeño). Las 22

piezas tenían en un costado oculto una palabra sin sentido. Cada palabra estaba asociada con

dos atributos en común” (Vygotsky, 1964, p, 72). Este experimento manifestó 3 fases básicas

para la formación de un concepto

Características del desarrollo de Niños y Niñas en etapa Pre-Operacional.

Según Jean Piaget y sus estadios de desarrollo los niños de 5 a 6 años de edad se encuentran en

una etapa pre-operacional, esta etapa se caracteriza por un aumento significativo en el uso de

símbolos simples y complejos (Flavell, 1984), son procesos característicos de esta etapa, la

centración y la irreversibilidad.

Piaget define la centración como, capacidad de centrar la atención, exclusivamente en

un solo rasgo o atributo de una tarea a realizar. La irreversibilidad la define como la falta de

capacidad que tiene el niño a esta edad para considerar que muchas operaciones físicas y

mentales vienen de acciones opuestas que han transformado su estado (Flavell, 1984).


En esta etapa de desarrollo se realiza la aplicación de la semiológica pre-operacional al

entorno cotidiano del niño que justifica la producción un cuerpo de conocimientos denominado

identidades y funciones, caracterizado por ser de naturaleza cualitativa.

En este orden de ideas se define la identidad como la noción de que un objeto continúa

siendo el mismo objeto a lo largo de diversas transformaciones, se considera que mantienen su

propio carácter a pesar de modificaciones en diferentes aspectos. Al mismo tiempo que se

adquiere la noción de identidad de los objetos se adquiere también la de relación, lo que

supone que el niño comprende que algunos acontecimientos van asociados con otros, estas

relaciones son de carácter cualitativo y no cuantitativo.

Las funciones se refieren al cuerpo de conocimientos que se desarrolla acorde a lo que

puede llamarse una relación causa-efecto, el niño pre-operacional está en la capacidad de

reconocer relaciones funcionales que implica que cuando algo sucede puede desencadenar

determinado cambio observable.

Esta etapa pre-operacional se puede dividir en dos subestadios, uno pre-conceptual que

se extiende entre los 2 a 4 años en donde la habilidad más destacada pasa por el razonamiento

transductivo, esto significa que los niños razonan, pero sin el alcance inductivo ni deductivo,

sino yendo de un caso particular a otro caso particular con la finalidad de formar preconceptos.

El segundo subperíodo es el intuitivo, transcurre entre los 4 a 7 años en este periodo el niño

comienza a separar las realidades físicas de las mentales, aprende a establecer diferencias entre

lo que es real y lo que no lo es.

Según Flavell (referido en Luria, 1959) el lenguaje en esta etapa se considera como

"segundo sistema de señales, esta función del lenguaje, al ayudar a definir las señales

necesarias, modifica sustancialmente la percepción del niño y facilita la elaboración de un

sistema de asociaciones diferenciadas” (p. 74).

Según Flavell (1984) los niños en edad preescolar tienen mayor disposición en admitir

que las cosas son como a ellos les parece en características externas, perceptivas, fenoménicas,


también afirma que los conocimientos y los razonamientos tienden a ser superficiales en

sentidos muy semejantes.

En la tercera infancia el niño distingue con mayor facilidad entre lo que parece ser y la

realidad, es decir entre lo aparente y verdadero.

En esta edad según Flavell (1984) los niños logran distribuir su atención de forma más

flexible, suelen realizar análisis perceptivos, equilibrados y descentrado en las tareas que se

puedan presentar, es decir es capaz de analizar varios rasgos o características que se le pidan.

Según Piaget (citado en Flavell, 1984) el niño de tercera infancia logra analizar situaciones de

transformaciones con análisis perceptivos y conceptuales de las situaciones o tareas que se

puedan presentar.

Piaget (referido en Flavell, 1984) menciona que: “ a partir de los siete años el niño posee

operaciones intelectuales reversibles” es decir, consideran la posibilidad de realizar acciones

inversas que nieguen por completo las transformaciones efectuadas volviendo las tareas a su

estado original, sus justificaciones son más racionales lo que le permite dar soluciones precisas y

especificas.


CAPÍTULO TERCERO

METODOLIGÍA

La siguiente es una investigación que se desarrolla bajo un enfoque cuantitativo, ya que este

representa un conjunto de procesos, es decir secuencial y probatorio, puesto que usa la

recolección de datos para probar hipótesis, con base en la medición numérica y análisis

estadístico, para establecer patrones de comportamiento y probar teorías (Hernández et al.

2010).

Tipo De Investigación

Es de tipo descriptivo, ya que busca especificar las propiedades, las características y los rasgos

importantes de cualquier fenómeno que se analice es decir, únicamente pretende medir o

recoger información de manera independiente o conjunta sobre los conceptos o las variables a

las que se refiere (Hernández et al. 2010).

Este tipo de estudio, es específicamente descriptivo, ya que pretende describir la

influencia de la manipulación física en la carga cognitiva empleada por los niños y niñas de 5 a 7

años al resolver tareas de formación de conceptos. Esto se llevara a cabo a través de la

operacionalización de las siguientes variables.

Variable independiente: (grado de manipulación del material estático y movible).

Variable dependiente: (proceso mental de la carga cognitiva).


Diseño

Su diseño es de tipo pre experimental, debido a que su grado de control es mínimo, siendo de

una sola aplicación. “generalmente es útil como un primer acercamiento al problema de

investigación en la realidad” (Hernández et al. 2010, p. 137).

De acuerdo al tipo de estudio y diseño no es necesario formular hipótesis teniendo en

cuenta que este estudio se realiza como primer acercamiento a un fenómeno.

Descripción de la tarea

La prueba consiste en descubrir tres palabras ocultas las cuales representan un atributo

específico.

DACTU: Casas de ventanas cuadradas

MIRKA: Casas de techo verde

CURTEM: Casas de 4 ventanas

Para descubrir cada palabra el investigador puede dar cuatro pistas, dos ejemplos, y dos

contraejemplos con el fin de ayudar al participante a descubrir e atributo que la caracteriza. Si el

aprendiz no la descubre entonces e investigador se la expone.

Características De La Tarea

La tarea que comprende descubrir tres palabras ocultas correspondientes a un atributo

específico, se desarrolla de dos maneras diferentes de acuerdo al tipo de material y su grado de

manipulación.

Condición A – Material Estático (Tablero).

Se debe encerrar en un círculo con marcador de color azul cada imagen de la casa que

considera hace parte del conjunto de la palabra oculta, es decir, que posee el mismo

atributo elegido para clasificar según la pista.


No se deben encerrar las que no consideran que hacen parte de ese conjunto, es decir

las casas que no presentan el mismo atributo de la pista o ejemplo. (Ver figura 1.)

Condición B- Material Movible (Tarjetas).

Se organizan sobre la mesa y de manera horizontal 3 filas de 4 tarjetas.

El investigador toma una tarjeta y la enseña al aprendiz como primer ejemplo o pista

para descubrir la palabra oculta y la ubica sobre la mesa en el lado derecho al aprendiz.

El participante debe continuar realizando la clasificación, teniendo en cuenta un atributo

y disponer sobre su lado derecho de la mesa todas las tarjetas que considera cumplen

con este atributo, es decir hacen parte del conjunto de casas correspondientes a la

palabra oculta.

Disponer al lado izquierdo de la mesa, todas las tarjetas que considera no poseen el

atributo de clasificación.

Se deben clasificar todas las tarjetas.

No se debe ubicar una tarjeta sobre otra, ya que impide la capacidad visual para realizar

comparaciones. entre ellas. (Ver figura 2.)

Figura 1. Condición A-Estático (tablero)

Nota: Los niños encerraban con marcador las casas que consideraban cumplían con el atributo de la palabra oculta.


Figura 2: Condición B-Movible (Tarjetas)

Nota: Las tarjetas que eran distribuidas a la derecha contenían de acuerdo al niño el atributo de la palabra oculta y a la

izquierda eran ubicadas las que no hacían parte de este grupo.

Operacionalización De Las Variables.

Para este estudio se tienen en cuenta dos variables, Independiente – grado de manipulación y

Dependiente – Carga cognitiva.

Variable independiente.

Es aquella que es controlable y modificable de acuerdo al grado de manipulación física.

Material movible (tarjetas) Conformado por 12 tarjetas con representación visual de las

casas (fotografía) y con un grado de manipulación que permite moverlas y organizarlas

disponiéndolas espacialmente para llevar a cabo una clasificación

Estas tarjetas fueron elaboradas en cartón cartulina con unas medidas 11 ½ de largo x

15 ½ de ancho.

Material estático (Tablero) Conformado por la representación de imagen de las 12 casas

(fotografía) que tienen la misma medida que las tarjetas; con un grado de manipulación menor

que los anteriores y permite hacer un círculo alrededor de cada imagen para realizar la

clasificación.


El tablero es de material cartón cartulina y forrado con una lámina de acetato la cual

permite realizar el ejercicio con marcador borrable.

Variable Dependiente.

Es aquella que es medible, en esta investigación corresponde al proceso mental de carga

cognitiva, a través de diferentes aspectos a evaluar.

a) Esfuerzo Mental: Se evalúa a través de una escala de calificación que asume que el

aprendiz puede hacer una introspección de su proceso y reportar la cantidad de esfuerzo

mental requerido por la tarea.

Esta prueba fue realizada mediante un test de introspección, el cual contenía una serie

de preguntas tales como: ¿Cómo te pareció la prueba?, ¿difícil?, ¿muy difícil?, ¿fácil. Este test se

evaluó en una escala de calificación de 1 a 4, en el que 1 representa un mínimo grado de

esfuerzo mental y cuatro representa el mayor grado de esfuerzo mental impuesto por la tarea.

b) Tiempo en la Tarea: Tiempo empleado por el aprendiz para llevar a cabo la tarea se

presenta como variable directamente relacionada con el nivel de carga cognitiva.

Para determinar el tiempo empleado, se utilizó una cámara de video que permitió tener

un registro fílmico en cada momento de la tarea, y un cronometro que indicaba el tiempo en

minutos empleado por el aprendiz desde el momento en que recibe la primera instrucción,

hasta que termina la tarea.

c) Numero de ayudas: variable que permitirá medir el tipo de carga cognitiva y el nivel de

desarrollo conceptual, en donde el nivel de apoyo que recibe el aprendiz puede estar

relacionado con la carga cognitiva de tipo extraño la cual podría interferir en la atención y

habilidad para organizar y clasificar información, es por eso que se contara con cuatro de pistas,

compuestas por ejemplos y contraejemplos por medio de los cuales se llegara a descubrir la

palabra artificial.


En el momento de llevar a cabo la prueba los investigadores se percataron que no se

encontrara carga extraña que permitiera la distracción del aprendiz, que el lugar que fue un aula

de clases tuviera suficiente iluminación, estuviera limpio y fuera cómodo y confortable para el

niño. Respecto al aprendiz se tuvo en cuenta que no estuviera cansado, que no tuviera hambre

y principalmente que tuviera la disposición para ejecutar la prueba.

d) Prueba de retención: test diseñado para aplicar a la semana y al mes de haber

realizado la primera intervención, con estas pruebas permiten dar cuenta que tanta información

sobre los atributos de las casas retenían los niños, haciendo peguntas tales como: ¿Debes

responder las preguntas tratando de recordar la casa que representaba la palabra oculta?

¿Recuerdas cuál de las siguientes tres casas pertenece a CURTEM?

¿Recuerdas cual de la siguientes tres casas pertenece a DACTU?

¿Recuerdas cuál de las siguientes tres casas pertenece a MIRKA?

e) Prueba de motivación: esta prueba se realizó para determinar cómo se sintieron y

que les pareció la prueba a los niños. Se hicieron preguntas como: ¿Cómo te pareció la prueba,

aburrida, normal, buena o divertida?

Muestra

Los sujetos seleccionados corresponden a 12 niñas y 12 niños, cuyas edades oscilan entre los 5 y

7 años de edad, respectivamente, y que cursan el grado transición en el colegio Summerhill

School ubicado en un municipio cercano a Bogotá. Todos los sujetos provienen de una

población de estrato socioeconómico medio – alto. En términos generales son niñas y niños

cuyo desarrollo cognoscitivo corresponde al esperado acorde a su etapa de desarrollo.

Se establecieron los siguientes criterios básicos de selección para la inclusión dentro del

estudio:


1. Niños y niñas del grado transición, entre los 5 y 7 años, ya que en este nivel de

escolaridad, se cumple con la noción de clasificación, la cual se requiere para el

desarrollo de la tarea.

2. Posibilidad de tener un contacto permanente y programado, de manera que se pudieran

garantizar las condiciones de trabajo.

Los niños seleccionados de acuerdo a los anteriores criterios, que desarrollarían una tarea

de formación de conceptos artificiales con diferentes materiales fueron organizados en dos

grupos, de la siguiente manera:

Condición A – Estático (Tablero.).

Grupo conformado por 6 niños y 6 niñas, que desarrollarían la tarea de formación de conceptos

con apoyo del tablero.

Condición B – Movible (Tarjetas.).

Grupo conformado por 6 niños y 6 niñas que desarrollarían la tarea de formación de conceptos

con apoyo de las tarjetas.

Instrumentos

En la presente investigación las pruebas aplicadas son entendidas como los instrumentos

mediadores para el estudio de la carga cognitiva utilizando material manipulativo y estático

usado para medir la carga cognitiva en la realización de nuevas tareas, el material utilizado para

estas pruebas fue:

1. Tarjetas: Conformado por 12 tarjetas con representación visual de las casas

(fotografía) y con un grado de manipulación que permite moverlas y organizarlas

disponiéndolas espacialmente para llevar a cabo una clasificación.


2. Tablero: Conformado por la representación de imagen de las 12 casas (fotografía)

con un grado de manipulación menor que el anterior, que permite hacer un círculo

alrededor de cada imagen para realizar la clasificación.

Es importante resaltar que las imágenes de las casas para los dos tipos de material son

las mismas.

3. Protocolo: instrumento que guía la mediación del investigador frente al desarrollo de

la tarea, buscando mantener la igualdad de condiciones e instrucciones dadas a cada

uno de los participantes, cada materia tiene un protocolo para descubrir las 3

palabras ocultas. (Ver anexo 2 protocolo de materia estático tablero).

Los siguientes son los instrumentos que permitieron recolectar los datos que arrojarían

los resultados de este estudio:

Test Introspección: Es un instrumento que permite observar el esfuerzo mental y el

grado de motivación del niño frente al desarrollo de la tarea. A su vez da cuenta de

cómo se sintió, como le pareció y que tan difícil resulto para el realizar el trabajo.

(Ver Anexo 3 ).

Prueba retención: Es un instrumento que se utilizó a la semana y al mes de haber

realizado la tarea, para evidenciar que nivel de retención presentaron los niños de

cada grupo frente al concepto aprendido (Ver anexo 4).

Otros instrumentos utilizados fueron la cámara fotográfica, videocámara, cronometro y

computador, permitió tener un registro fílmico y medir el tiempo que cada niño empleo con

cada ayuda que se le suministro para poder llevar a cabo el desarrollo de la tarea, este registro y

el total del tiempo lo utilizáremos posterior para la observación y el análisis de datos.


Procedimiento

La investigación se desarrolló en cuatro fases que abarcan tareas específicas de acuerdo al

enfoque y diseño (ver Figura 3). Se describe a fondo las fase tres a continuación:

Figura 3: Fases de la investigación

Nota: Fases que se desarrollaron durante la investigación.

Aplicación de la tarea y recolección de los datos

Después de tener definida la muestra y organizada en dos grupos de la siguiente manera:

Condición A – material estático (tablero) y condición B – material movible (tarjetas), se

desarrollo la tarea teniendo en cuenta el protocolo diseñado para cada grupo y unos momentos

específicos.


Condición A– material estático (Tablero).

En el primer momento se siguió un protocolo donde se indagaba al niño el nombre, el curso, la

edad y el previo conocimiento acerca de la actividad a realizar; dadas la respuestas de él, se

prosiguió a dar comienzo al juego diciéndole que el objetivo era encontrar tres palabras ocultas

y para lograr descubrirlas contarían con cuatro ayudas; se le explico las reglas del juego

ensenándole a su vez el tablero con las doce imágenes de las casas, e indicándole la forma de

clasificación a tener en cuenta, la cual correspondía a trazar un círculo con marcador azul,

alrededor de las casas que él consideraba hacían parte del conjunto que representa la palabra

oculta.

En el segundo momento el investigador enseñaba una tarjeta donde se encontraba la

palabra DACTU y posteriormente se daba la primera pista o ejemplo encerrando con un

marcador azul una de las casas que cumplía con el atributo de DACTU. Se le pedía al

participante que encerrara en un circulo las casas que según su propio criterio podrían ser

DACTU: Observando la solución que el niño daba a la instrucción se le preguntaba porque

consideraba que estas casas pertenecían al grupo DACTU, y el respondía de acuerdo al criterio

de clasificación que tuvo en cuenta. Según la clasificación presentada el investigador afirmaba

si esta era asertiva o no, que para la mayoría de veces era negativa, lo que indicaba que no

descubría el significado de la palabra.

Acto seguido se brindaba una segunda ayuda, que correspondía a que el investigador

encerraba con marcador azul otra casa que presentaba el mismo atributo de la palabra DACTU.

Esta casa tenía una característica propia de la palabra que el niño debía descubrir

teniendo en este momento dos ejemplos a comparar; nuevamente se le preguntaba porque

creía que estas casas eran DACTU, y se aprobaba o no la característica de la clasificación.


Para casos en los cuales se observó que dada la ayuda tampoco se descubría la palabra,

se explicaba al participante que tendría otra ayuda, esta ayuda correspondía a que el

investigador encerraba una casa con marcador rojo, indicando que esta casa no pertenecía al

grupo de DACTU, Teniendo en cuenta que se dejaban señaladas las casas que fueron dadas

como ejemplos anteriores. Una vez realizada la clasificación, se preguntaba nuevamente al niño

el porqué de su elección; el investigador aprobaba o no el criterio de clasificación, que de ser

negativo se proseguía a brindar la ultima ayuda. Esta correspondía a encerrar con marcador rojo

otra casa que no correspondía al grupo DACTU. Se pedía al aprendiz que nuevamente realizara

la clasificación, se preguntaba el porqué de esta clasificación y se aprobaba o no.

De no ser asertivo el criterio de clasificación con esta última ayuda, el investigador realizaba la

clasificación correcta preguntándole al niño que característica igual encontraba para la

clasificación de DACTU; para la gran mayoría de casos, los niños que requirieron de esta última

ayuda lograron encontrar el atributo común de la palabra oculta.

Para descubrir las palabras ocultas CURTEN y MIRKA, se continúo la actividad con la misma

dinámica.

Condición B- material movible (Tarjetas).

La tarea con esta condición se desarrollo contando con los pasos descritos en el apartado

anterior con la única diferencia en la manipulación del material para realizar la clasificación; esta

se caracterizo por:

Se organizó sobre la mesa y de manera horizontal 3 filas de 4 tarjetas.

El investigador tomaba una tarjeta y la ensenaba al aprendiz como primer ejemplo o

pista para descubrir la palabra oculta y la ubicaba sobre la mesa en el lado derecho al

aprendiz. El participante debía continuar realizando la clasificación, teniendo en cuenta

un atributo y disponiendo sobre su lado derecho de la mesa todas las tarjetas que

consideraba cumplían con este atributo, es que hacían parte del conjunto de casas

correspondientes a la palabra oculta.


Se dispuso al lado izquierdo de la mesa, todas las tarjetas que se considera no cumplían

el atributo de clasificación.

Se debían clasificar todas las tarjetas, a la derecha o a la izquierda de acuerdo a si

cumplían con el atributo o no.

No se debía ubicar una tarjeta sobre otra, ya que impedía la capacidad visual para

realizar comparaciones. entre ellas.

Para iniciar cada nueva clasificación el investigador reorganizaba las tarjetas en a mitad

de la mesa.

Después de culminada la tarea, se iniciaba el tercer momento que correspondía a la

aplicación de la prueba de esfuerzo mental en la que el participante reportaba en nivel de 1 a 4

el grado de dificultad que exigió la actividad respondiendo varias preguntas como, ¿qué tan

cansado te sentiste?, ¿cuántos atributos de la casa logras recordar?, ¿Qué tan confundido te

sentiste al realizar la prueba? y ¿Qué tan difícil te pareció?; y test de motivación en el que el

participante reportaba en un nivel de 1 a 4 si la actividad le pareció en ese orden aburrida,

normal, buena o divertida.

El cuarto momento se llevo a cabo a través de la aplicación de la prueba de retención a la

semana de la realización de la tarea. En esta prueba el participante respondió a 6 preguntas con

tres opciones de respuesta (imágenes de casas), en las que se evidencio si el aprendiz recordaba

los atributos correspondientes a cada palabra oculta a través de dos tipos de pregunta: 1.

¿Recuerdas cuál de las siguientes tres casas pertenece a DACTU?, 2. ¿Cuál de las siguientes tres

casas no pertenece a DACTU?

El quinto y último momento de la aplicación correspondió a la segunda aplicación de la

prueba de retención, la cual se desarrollo al mes de ser aplicada la tarea bajo las mismas

condiciones de la primera prueba.


CAPÍTULO CUARTO

RESULTADOS

Para llevar a cabo el análisis de los datos se utilizó el paquete estadístico SPSS versión 15.0 en

español. Se realizó en primer lugar un análisis descriptivo para cada una de las variables, luego

se llevó a cabo la prueba de Kolmogorov Smirnov para comprobar la normalidad en la

distribución de las variables cuantitativas medidas en escala intervalar.

Para la variable de motivación se aplicó la prueba Wilcoxon Whitney por estar medida en

una escala ordinal. Finalmente se realizó la prueba t para muestras relacionadas para comparar

la retención inmediata y la retención al mes.

De acuerdo a la prueba de Kolmogorov Smirnov todas las variables medidas presentan

una distribución normal (p>0.05), lo que posibilita el uso de pruebas paramétricas, cuando se

realicen comparaciones con estas variables.

Resultados arrojados por la investigación

Tiempo en la tarea.

Según los resultados arrojados se evidencia una media de 5.58 minutos para el material estático

(tablero), y una media de 7.23 minutos para el material movible (tarjetas). En cuanto a la prueba

de diferencias de medias se obtuvo un valor de t: 1.61, con una significación de 0.12 (p >0.05).

Por tanto no se evidencia diferencia significativa entre las medias, lo que quiere decir que en

general el uso de material movible o estático no influyó en el tiempo para desarrollar la tarea,


aunque se podría decir que el grupo que trabajó con las tarjetas empleó más tiempo que el

grupo que trabajó con el tablero.

Numero de ayudas.

Para esta variable acuerdo a una media de 3.03 para el material estático (tablero), y una media

de 2.72 como porcentaje de número de ayudas para el material movible (tarjetas).

Y de acuerdo a la prueba de diferencias de medias que obtuvo un valor de t: -1.05 y una

significación de 0.31 (p >0.05); se demuestra que no existe diferencia significativa entre el

numero de ayudas requerido para desarrollar la tarea con las dos condiciones. Sin embargo, se

evidenció que el grupo que desarrolló la tarea con apoyo del tablero requirió mayor números de

ayudas que el grupo que trabajó con tarjetas.

Esfuerzo mental.

Se comprueba una media de 2.96 para material estático (tablero) y una media de 3.35 para

material movible (tarjetas); se evidencia que existe una diferencia significativa de acuerdo a t:

2.30 y a una significación de 0.03 (p<0.05). Lo anterior demuestra que según lo reportado

mediante el test de introspección en escala de 1 a 4, el uso de material estático impuso menos

recursos cognitivos en la memoria de trabajo que el material movible durante el desarrollo de la

tarea.

Retención inmediata.

Según una media de 0.56 para material estático ( tablero) y una media de 0.61 para materia

movible ( tarjetas), teniendo en cuenta la comparación de las medias de t : 0.68 , y significación

de 0.50 ( p>0.05), se demuestra que no hay diferencia significativa, aunque el material movible

reporto mayor retención inmediata.


Retención al mes.

Teniendo en cuenta, una media de 0.40 para material estático (tablero) y una media de 0.51

para material movible (tarjetas), y de acuerdo a una comparación de las medias de t: 1.28 y

una significación 0.21 (p>0.05). Se evidencia que no hay diferencia significativa, lo que indica

que aunque el material movible reportó mayor retención al mes, durante el desarrollo la tarea,

el uso de material estático o movible no influyó en el nivel de retención (ver Tabla1)

Tabla 1: Tabla de prueba t aplicada a variables normales

Variable Condición No. Media Desviación

típica T

Significación

(Bilateral)

Tiempo Estático 12 5.58 2.53

1.61 0.12 Movible 12 7.23 2.47

Ayudas Estático 12 3.03 0.74

-1.05 0.31 Movible 12 2.72 0.68

Esfuerzo Estático 12 2.96 0.52 2.30 0.03

Mental Movible 12 3.35 0.29

Retención

Inmediata

Estático 12 0.56 0.21 0.68 0.50

Movible 12 0.61 0.19

Retención

Al Mes Estático 12 0.40 0.24 1.28 0.21

Nota: En esta tabla se comparan las variables normales para identificar diferencias significativas.

Retención Inmediata y del mes.

De acuerdo al cuadro anterior bajo la condición de material estático (tablero) la retención

inmediata reportó una media de 0.56, y la retención al mes una media de 0.40, con valor de t: -

1.89 y una significación 0.08 (p>0.05), no existe diferencia significativa, aunque el nivel de

retención fue mayor en la prueba aplicada una semana después del desarrollo de la tarea.


Para la condición de material movible (tarjetas), de acuerdo a una media de 0.61 para la

retención inmediata y una media de 0.51 para la retención al mes, teniendo en cuenta una

comparación de medias de t:-1.63 y una significación de 0.13 (p>0.05), no se evidencia

diferencia significativa, aunque la retención inmediata es mayor. (ver Tabla2)

Variable Motivación.

Según los datos arrojados por este estudio, no se evidencia diferencia significativa respecto a la

motivación reportada por los aprendices en los dos grupos, teniendo en cuenta un rango

promedio de 13.00 para material estático (tablero) y 12.00 para material movible (tarjetas): de

acuerdo a una comparación de rangos promedios de z:-1.00 y una significación de 0,32 >0.05. Lo

que indica que el tipo de material no influyó en la motivación en el desarrollo de la tarea,

aunque se reporta mayor motivación con uso del tablero. (ver Tabla 3)

Condición Media No.

Desviación

tipica t.

significación

(bilateral)

Estático

Retención

inmediata 0.56 12 0.21

-

1.89 0.08

Retención

al mes 0.40 12 0.24

Movible

Retención

inmediata 0.61 12 0.19

-

1.63 0.13

Retención

al mes 0.51 12 0.18

Tabla 2: Tabla de prueba t para variable retención.

Nota: en esta tabla se compara la retención inmediata y la retención al mes para cada condición.


Condición No. Rango

promedio

Suma de

rangos Z

Significación

asintot.

(bilateral)

Estático 12 13.00 156.00 -1.00 0.32

Movible 12 12.00 144.00

Nota: En esta tabla se compara la motivación con material estático y material movible

DISCUSIÓN

Retomando el objetivo general de este estudio, el cual se centra en describir como la

manipulación física representada en dos grados (estático y movible), influye en el proceso

mental de carga cognitiva en niños de 5 a 7 años de edad durante la resolución de tareas de

formación de conceptos y contrastándolo con los resultados arrojados por la investigación se

evidencia que no es posible generalizar o concluir sobre los beneficios que brinda tipo especifico

de material instruccional manipulativo para liberar recursos en la memoria de trabajo y permitir

de esta manera un mejor desempeño en la tarea.

Lo anterior se debe a que la gran mayoría de variables que se tuvieron en cuenta, tales

como: tiempo en la tarea, número de ayudas, retención y motivación no presentaron diferencia

significativa que permitieran publicar resultados aplicables a otros contextos y logran describir y

comparar como influye la manipulación física en la carga cognitiva.

Sin embargo, es pertinente realizar a la luz de la teoría algunas inferencias relacionadas

con la comparación entre las medias presentadas dentro de algunas variables, que si reportaron

para este experimento discrepancias que podrían dilucidar algunos resultados relacionados con

los objetivos específicos de este estudio.

Tabla 3: Prueba de Mann -Whitney para variable Motivación.


Se puede inferir respecto al tiempo empleado por cada grupo que, los niños que

utilizaron el material con mayor grado manipulación (tarjetas), tomaron más tiempo para

descubrir la palabra oculta que el grupo que empleó el material estático, (tablero). Esto indica

inicialmente que, de acuerdo a la experiencia, la manipulación implica acciones como rotar,

mover, girar, desplazar, organizar, disponer espacialmente, entre otras; acciones que requieren

mayor disposición de tiempo que el hecho de realizar la misma tarea con un material estático

que no permite las anteriores opciones.

Según los aportes de Ayres y Sweller (referenciado en Sweller et al. 1990), es posible

reducir la carga cognitiva extraña, si la instrucción es físicamente integrada; para este caso en

particular el material que presenta toda la información integrada es el material estático

(tablero), lo anterior se evidenció mediante la clasificación de las tarjetas, ya que al distribuir

espacialmente el material, los niños emplearon mayor tiempo en centrar su atención a único

foco visual; de ser tomado en cuenta y comprobado en futuras investigaciones, esto se podría

atribuir al efecto conocido como atención dividida, que implica mayores recursos impuestos en

la memoria de trabajo debido al proceso de integración de dos o más fuentes de información

que podrían presentarse en un solo estimulo.

De acuerdo a los resultados frente al nivel de retención, para las dos condiciones

(estático y movible), aunque no se registró diferencia significativa, no se rechaza la posibilidad

de que el material instruccional manipulativo posibilite reducir mayor carga cognitiva de tipo

extraña, liberando recursos en la memoria de trabajo y por tanto, beneficiando la construcción

de esquemas; esto, teniendo en cuenta que el grupo que desarrolló la tarea con material

movible presentó mayor grado de retención. Sería prudente continuar explorando este campo

ya que hasta el momento no se afirman los beneficios de material manipulativo frente al nivel

de aprendizaje.

Otro aspecto a tener en cuenta para esta variable, podría ser revisar los aportes

existentes que relacionan el tiempo empleado para adquirir un conocimiento y su influencia en

el nivel de retención; lo anterior, debido a la evidencia empírica respecto al tiempo empleado


en realizar la tarea y el nivel de retención. Con esto nos referimos a que el grupo que empleó

mayor tiempo para descubrir la palabra oculta fue el que utilizó material movible y fue el mismo

que obtuvo un nivel de retención más alto, aunque no significativo.

La variable más estudiada en este experimento corresponde al número de ayudas

requerido para desarrollar la tarea, y a pesar de los resultados estadísticos no permiten realizar

generalizaciones, es viable dialogar sobre una diferencia no significativa que podría representar

un antecedente para futuros estudios en este campo. La condición del material estático fue la

que requirió mayor número de ayudas para lograr encontrar la palabra oculta, esto podría

indicar que aunque esta condición permite desarrollar la tarea en menor tiempo, no implica que

el uso del tablero apoye más la formación del concepto, que el material manipulativo movible

(tarjetas), es posible que la distribución espacial de las tarjetas en la mesa, aunque represente

más tiempo pueda dar más pistas y hacer más explícita la intención de encontrar determinado

atributo, ya que resulta más fácil para un niño pre operacional realizar una comparación entre

dos tarjetas que se presentan ocupando todo su campo visual, que comparar entre las

imágenes de 12 casas al mismo tiempo, que podrían representar mayor carga cognitiva de tipo

extraña. Lo anterior teniendo en cuenta que las todas las imágenes de las casas presentan

atributos diferentes; al ser tenidos todos en cuenta involucran la necesidad de usar recursos

cognitivos en la memoria de trabajo por el simple hecho de descartar la información no

necesaria, esto se disminuye cuando se van apartando del campo visual aquellas tarjetas que ya

han sido clasificadas, razón por la cual se minimiza el número de estímulos presentados con el

material movible.

El resultado que suministró evidencia y nos permite aportar a través de este estudio está

relacionado con la variable de esfuerzo mental, la cual muestra una diferencia significativa de

0.03 (p<0.05), siendo el material estático (tablero) el que empleó menos recursos cognitivos en

el aprendiz para resolver la tarea.

Existe la posibilidad de afirmar desde las teorías del desarrollo que esta condición facilitó

el desempeño en la tarea, teniendo en cuenta la característica referida a la centración del niño


en etapa pre-operacional, que soporta el acto de centrar su atención en un solo rasgo o una

parte del estímulo. Este aspecto se vio reflejado durante el experimento en la dificultad

presentada por el grupo que empleó material movible (tarjetas) frente al proceso de

clasificación, ya que al distribuir espacialmente las tarjetas para descubrir la palabra oculta el

niño excluía estímulos que se alejaban de su campo visual, lo que implica el conflicto para

realizar comparaciones entre tarjetas distribuidas en diferentes espacios sobre la mesa. Este

fenómeno cambió cuando los investigadores se percataron de esta dificultad y tomaron en sus

manos una tarjeta distribuida a la derecha (que sí tenía el atributo) ubicándola frente al niño

como ejemplo a clasificar.

Lo anterior podría implicar que la instrucción con material movible (tarjetas), impuso al

sistema cognitivo del aprendiz mayor dificultad para acomodar las demandas impuestas por la

tarea.

Hasta aquí, se ha pretendido sustentar los resultados obtenidos, teniendo en cuenta el

marco teórico desarrollado y la propia experiencia, por tal razón no sólo se ha abarcado la teoría

de la carga cognitiva, sino también se complementa con las características propias de la etapa

de desarrollo correspondiente a la transición entre etapa pre-operacional a operaciones

concretas en la que se encuentran los niños que desarrollaron la tarea.

Esto debido a que consideramos poco pertinente basar las interpretaciones, únicamente

desde la arquitectura de la cognición humana, dejando a un lado las características propias para

esta etapa de desarrollo, las cuales influyen fuertemente en la forma de procesamiento de la

información.

Un ejemplo representativo a lo anterior se justifica desde la importancia de la

característica presentada en la etapa pre-operacional relacionada con la irreversibilidad.

Esta puede afectar directamente variables como el tiempo empleado y el número de

ayudas y por tanto influir en la carga cognitiva empleada con las condiciones estática y movible.


Así, durante el desarrollo de la tarea con los dos tipos de materiales, se pudo observar como

influyó la característica de irreversibilidad, cuando el aprendiz al descubrir el significado de la

palabra oculta, Ejm: Dactu = ventanas cuadradas, evidenció dificultad para descubrir una nueva

palabra correspondiente a un atributo diferente. De esta forma, el aprendiz continuaba

enfocándose en el atributo ventana, pero buscando su opuesto, eje: ventana redonda. Este

fenómeno se presentó con gran frecuencia y con los diferentes atributos (techo y No. de

ventanas); Lo que podría implicar la incapacidad de devolverse al estado inicial del experimento,

(no tener en cuenta ninguna atributo), sino relacionar y comparar entre las muestras.

Para las variables de retención y motivación no se encontraron diferencias significativas,

Sin embargo de acuerdo a comparación entre las medias, la condición de material estático

(tablero), arrojó para este estudio mayor motivación reportada por los estudiantes que podría

por experiencia estar relacionada con el uso del marcador ya que desde la práctica docente se

denota el agrado de los niños al manipular este objeto. Aunque es conocido desde diferentes

modelos pedagógicos la importancia de tener en cuenta la motivación del aprendiz frente al

aprendizaje, en este caso particular se observa que no existe relación entre la motivación y la

retención, debido a que el material estático (tablero) reporto mayor motivación frente un

menor grado de retención (no significativo).

En el transcurso de la aplicación de los experimentos, se identificaron algunas variables

que no fueron tenidas en cuenta y que pudieron afectar el desarrollo de la tarea. Una de ellas se

identifica frente a las características de todo el material pictórico estático y movible (tablero y

tarjetas). Esta tiene que ver con la existencia de algunos estímulos visuales que no contribuyen a

descubrir la palabra oculta y que se convierten en distractor, conocido también como carga

cognitiva extraña; algunos de los estímulos a los que nos referimos tienen que ver con sombras

y pequeños cambios en las formas y posiciones que derivan de la fotografía. Como consecuencia

no todos los techos de paja eran iguales para los niños ya que algunos estaban “despelucados”,

y otros no; no todas las puertas eran iguales porque algunas estaban mínimamente “torcidas” y

los niños identificaban algunas casas con más “pasto” que en realidad eran sombras y se


convirtieron sin intención en otros estímulos o atributos a ser clasificados. Esta situación pudo

haber afectado en el desarrollo de la tarea específicamente en variables como tiempo y número

de ayudas.

En la primera fase de la investigación macro, se encuentra que mayor cantidad de

variables presentaron diferencias significativas debidas a las diferentes características entre los

materiales empleados para realizar la tarea, teniendo en cuenta un material manipulativo

tangible (casas) y un material pictórico (tablero). En contraste con este estudio que emplea

materiales en condiciones estático (tablero) y movible (tarjetas) ambas de tipo pictórico

(fotografías), que únicamente varían en grado de manipulación, razón por la cual no se reportan

diferencias significativas en algunas variables.

Para ambos estudios es posible encontrar que el material con mayor grado de

manipulación implica mayor tiempo en la realización de la tarea, sin embargo en el presente

estudio el número de ayudas requerido es menor para la condición movible y se evidencia

mayor esfuerzo mental, variables que presentan resultados opuestos a los obtenidos en el

primer estudio.

En conclusión a partir de este estudio se puede inferir que posiblemente la manipulación

física influye en un mayor nivel de retención. Sin embargo se deja en discusión la relación

existente entre las variables, puesto que en esta investigación aunque la condición movible

(tarjetas) promovió mayor retención, también empleo más tiempo para encontrar la palabra

oculta, mayor esfuerzo mental pero menor número de ayudas. Lo anterior a la luz de la teoría

de la carga cognitiva, que busca lograr aprendizajes en menor tiempo, con menor número de

ayudas y menor esfuerzo mental.

Frente a la teoría de la carga cognitiva, que pretende alinear el diseño de material

instruccional a la arquitectura de la cognición humana, teniendo en cuenta que la carga

cognitiva es un aspecto crucial en el aprendizaje de tareas cognitivas complejas, que determina

el éxito de la intervención instruccional y que es posible a través de esta, optimizar los escasos


recursos de la memoria de trabajo disminuyendo la carga de tipo extraña, se puede decir

específicamente para este estudio que la acción y el uso del material movible (tarjetas) influyó

en que el grupo reportara mayor esfuerzo mental, en comparación con el grupo de la condición

estática.

A la luz de los resultados estadísticos, no existe evidencia para realizar afirmaciones

acerca de cómo la manipulación influye en la carga cognitiva, sin embargo Después de analizar

los datos obtenidos frente a la teoría, resulta interesante la relación encontrada frente a las

variables para la condición movible (tarjetas) que por evidencia empírica sugieren haber logrado

mayor nivel de retención con mayor tiempo empleado en la tarea, pero menor número de

ayudas.

Por lo anterior, sería conveniente continuar realizando estudios de este tipo que logren

un mayor control de variables, tal como un tipo de material más cercano a las especificaciones

de la teoría de la carga cognitiva, así como la aplicabilidad de las pruebas a una muestra más

grande.

CONCLUSIONES

Para este estudio las variables de tiempo en la tarea, numero de ayudas, retención y

motivación no evidenciaron diferencia significativa.

La variable que presentó diferencia significativa se refiere al esfuerzo mental, que

sugiere que la condición A – material Estático (tablero), empleo menores recursos

cognitivos para desarrollar la tarea.

Se destaca en el desempeño de los niños pre-operacionales frente al desarrollo de la

tarea las características de irreversibilidad y centración, aspectos que deben tenerse en

cuenta en el momento de plantear el objetivo de una tarea.

El desarrollo de la tarea fue guiado por un protocolo establecido que pretendía controlar

la igualdad en las instrucciones dadas para cada niño, no obstante durante la aplicación


del experimento surgieron variables que no fueron tenidas en cuenta y que se

manejaron flexiblemente como: presentar la palabra oculta escrita en una tarjeta con el

fin de que al niño se le facilite su retención, mostrar al niño las tarjetas seleccionadas

frente a su campo visual para facilitar la comparación entre ellas, realizar preguntas que

le permitieran al niño durante la clasificación mayor nivel de análisis y comparación para

lograr encontrar el atributo correspondiente a la palabra oculta.

Se sugiere tener en cuenta para el diseño de material instruccional de tipo pictórico

específicamente fotográfico, controlar la calidad de la imagen con el fin de conservar las

propiedades reales del objeto o fenómeno presentado disminuyendo de esta forma

carga cognitiva de tipo extraña.

Se sugiere dar continuidad a este estudio, con el fin de ahondar en la influencia del tipo

de material instruccional en la carga cognitiva empleada por niños entre los 5 y 7 años

de edad durante el desarrollo de tareas de formación de conceptos, contando con una

muestra más amplia, reduciendo la carga cognitiva extraña que presento el material

utilizado para este estudio como sombras, cambios en formas y posiciones así como

mayor control de variables.

Se sugiere para un próximo estudio implementar una prueba de entrada, que permita

evidenciar que el niño cumple con los procesos específicos de su etapa de desarrollo que

le permitan desarrollar la tarea.


REFERENCIAS

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Vygotsky, L. (1964). Pensamiento y lenguaje. Argentina: Lautaro.


Anexos Anexo 1

Mapa conceptual Teoría de la carga cognitiva


Anexo 2 Protocolo

PROTOCOLO DE TABLERO DACTU

Atributo ventanas cuadradas (Dactu)

Primero salude al niño. Preséntese con su nombre y en seguida explique la actividad de la

manera siguiente:

-“Vamos a jugar al juego de ‘Descubrir qué significa la palabra oculta’. En frente encontrarás un

tablero con 12 imágenes de casas diferentes. El juego consta de tres niveles, en cada nivel las

tarjetas tienen una palabra diferente. El objetivo del juego consiste en descubrir cuál es la

palabra oculta y las reglas son: puedes mover las tarjetas por toda la mesa, a su derecha

colocara las casas que pertenecen al grupo DACTU y a su izquierda las casas que no pertenecen

a DACTU. Al ir clasificando las tarjetas debe moverlas una al lado de la otra sin acumularlas una

encima de cada una”.

Experimento DACTU, Nivel A: Clasificar 1 atributo concreto. Ventana cuadrada

1) Muestre LA IMAGEN CASA Nº 1 (techo de tejas, un piso, ventanas cuadradas) y diga al sujeto:

-“la casa 1 pertenece al conjunto DACTU. Hay unas casas que pertenecen a DACTU y otras que

no. Debes descubrir cuáles casas son DACTU y cuáles no. Vas a tachar, todas las casas que crees

que son DACTU.”

Al finalizar esta primera clasificación, pregunte al sujeto cuál fue el criterio de clasificación, es

decir:

-“¿Por qué decidiste elegir a estas casas como DACTU?”

-“¿Por qué las que no elegiste no son DACTU?”


Anotar las respuestas que da el sujeto en la hoja de formato. Continuar según una de las

siguientes opciones:

a. Si el sujeto clasifica correctamente las imágenes de las casas, continúe con el experimento

MIRKA.

b. Si el sujeto no clasifica correctamente las imágenes de las casa, continúe en 2), y como tutor,

usted debe recordarle al sujeto que este primer criterio de clasificación es erróneo.

2) Borrar todas las imágenes de las casas elegidas, pero marque la casa 1 como ejemplo de la

categoría DACTU. Marque la imagen de la casa 2 (techo de paja, dos pisos, ventana cuadrada)

como un segundo ejemplo de la categoría DACTU. Luego, diga al sujeto: -“la casa 1 y la casa 2

pertenecen al conjunto DACTU. Hay unas casas que pertenecen a DACTU y otros que no. Debes

descubrir cuáles casas son DACTU y cuáles no. Vas a marcar todas las imágenes de las casas que

crees que son DACTU.”

Antes de comenzar el segundo intento, usted debe recordarle al sujeto que el criterio usado en

su primer intento es erróneo. Sea explícito en recordar el criterio. “DACTU no son…”

Al finalizar esta segunda clasificación, pregunte al sujeto cuál fue este nuevo criterio de

clasificación, es decir:

-“¿Por qué decidiste elegir estas casas como DACTU?”

-“¿Por qué las que no elegiste no son DACTU?”




MIRKA.

b. Si el sujeto no clasifica correctamente las imágenes de las casas, continúe en 3). Como tutor,

usted debe recordarle al sujeto que este segundo criterio de clasificación es erróneo.

3) Volver a borrar todas las casas elegidas, pero marque la casa 1 y la casa 2 como ejemplos de

la categoría DACTU. Señale ahora la imagen de una casa como primer contra-ejemplo de la

categoría DACTU, es decir, como un ejemplo de NO DACTU. Luego, diga al sujeto: “la casa 1 y la

casa 2 pertenecen al conjunto DACTU. La casa 3 (techo fommy, un piso, ventana redonda), en


cambio, pertenece a la categoría NO DACTU. Hay unas casas que pertenecen a DACTU y otros

que no pertenecen, NO SON DACTU. Debes descubrir cuáles casas son DACTU y cuáles NO SON

DACTU. Vas a marcar, todas las casas que crees que son DACTU.”

Antes de comenzar el tercer intento, usted debe recordarle al sujeto que los criterios usados en

su primer y segundo intento son erróneos. Sea explícito en recordar los criterios anteriores.

“DACTU no son…”

Al finalizar esta tercera clasificación, pregunte al sujeto cuál fue este nuevo criterio de


-“¿Por qué decidiste elegir estas imágenes de casas como DACTU?”

-“¿Por qué las que no elegiste NO SON DACTU?”




MIRKA.

b. Si el sujeto no clasifica correctamente los las imágenes de las casas, continúe en 4). Como

tutor, usted debe recordarle al sujeto que este tercer criterio de clasificación es erróneo.

4) Volver a borrar el tablero, pero deje marcada la imagen de la casa 1 y la imagen de la casa 2

como ejemplos de la categoría DACTU, y señalar la casa 3 como un ejemplo de NO DACTU.

Marque con rojo ahora la imagen de la casa 4 (Techo paja, dos pisos, ventana redonda) como un

segundo ejemplo de NO DACTU. Luego, diga al sujeto: -“la casa 1 y la casa 2” pertenecen al

conjunto DACTU. La casa 3 y la casa 4, en cambio, pertenecen a la categoría NO DACTU. Hay

unas casas que pertenecen a DACTU y otros que pertenecen a NO DACTU. Debes descubrir

cuáles casas son DACTU y cuáles NO SON DACTU. Vas a marcar todas las casas que crees que

son DACTU.”


Antes de comenzar el cuarto intento, usted debe recordarle al sujeto que los criterios usados en

sus intentos anteriores son erróneos. Sea explícito en recordar los criterios anteriores. “DACTU

no son…”

Al finalizar esta cuarta clasificación, pregunte al sujeto cuál fue este nuevo criterio de


-“¿Por qué decidiste elegir a estas casas como DACTU?”

-“¿Por qué las que no elegiste NO SON DACTU?”




MIRKA.

b. Si el sujeto no clasifica correctamente las imágenes de las casas, continúe realizando la

explicación. Como tutor, usted debe recordarle al sujeto que este cuarto criterio de clasificación

es erróneo.

5) Reflexión. Pregunte al sujeto:

-“¿Qué tienen en común las casas 1 y 2?”

-“¿Qué tienen en común las casas 3 y 4?”

-“¿Qué atributo diferencia las casas que elegiste y las que no?”

En este punto haga explícito que el criterio de clasificación son las ventanas cuadradas; para las

casas DACTU.


Anexo 3

Test de introspección – Prueba de esfuerzo mental y motivación


Anexo 4

Prueba de retención

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