¿Qué hay detrás de la mirada en blanco?

Independientemente de nuestra materia, todos hemos tenido momentos en los que algunos estudiantes parecen estar pendientes de cada palabra, engullendo nuestros mensajes, imágenes, gráficos y visuales con gran compromiso. Sin embargo, en esas mismas clases habrá cierto grado de confusión, miradas perplejas o, en el peor de los casos, la mirada perdida. En mi campo de la educación anatómica, como en muchas otras disciplinas STEMM*, el uso casi omnipresente de multimedia y otras visualizaciones informáticas cada vez más complejas es una pieza importante de nuestro kit de herramientas pedagógicas para el aula, el grupo pequeño o incluso la charla individual de posgrado. Aunque una imagen dice más que mil palabras, las palabras que cada persona escucha o, lo que es más importante, comprende, varían mucho.

Mi laboratorio, el Cuerpo de Investigación de Tecnologías de la Instrucción y la Percepción (CRIPT Lab), utiliza el paradigma experimental de la capacidad espacial para explorar cómo los individuos utilizan las imágenes para aprender. Cada uno de nosotros tiene diversos grados de orientación espacial, sentido de la dirección y capacidad para manipular mentalmente los objetos o habilidad espacial. Este rasgo puede medirse mediante una serie de pruebas que indican nuestra destreza. Se cree que la capacidad espacial influye en nuestras elecciones educativas e incluso en nuestro rendimiento en esas asignaturas (Wai, Lubinski y Benbow 2009). Utilizamos la teoría cognitiva del aprendizaje multimedia (Mayer) y la teoría de la carga cognitiva (Valcke 2002) para sugerir que las personas con menor capacidad espacial sufren mayores cargas de aprendizaje extrañas, ya que se esfuerzan por seguir el ritmo de las complejas visualizaciones que a veces se utilizan para demostrar el fenómeno. Hemos empezado a recoger datos neurofisiológicos durante el aprendizaje y las pruebas. Tengan la seguridad de que no se trata de una prueba de inteligencia que lo abarque todo, pero tiene una aplicabilidad predictiva razonable y creciente.

El estudiante de doctorado en educación Jay Loftus estudió cómo se eleva el flujo sanguíneo cerebral en personas con alta capacidad espacial en comparación con las de baja capacidad espacial cuando utilizan imágenes estáticas para aprender los huesos de los pies o los grandes vasos del pecho. El objetivo no era aprender sus nombres o funciones, sino comprender cómo encajan estas partes anatómicas.

Consistentemente, las personas con alta capacidad espacial obtienen mejores resultados en las pruebas que ideó, y lo hicieron con un mayor flujo sanguíneo cerebral. En el caso de las respuestas incorrectas, las personas con mayor capacidad espacial presentaban un ligero descenso del flujo sanguíneo, pero el flujo sanguíneo de las personas con menor capacidad espacial caía por debajo de su nivel de referencia, lo que indicaba un posible desvío de sangre a otras zonas del cerebro en un intento de responder a la pregunta. Tendemos a pensar en esto como un mayor «ritmo de trabajo» cerebral para realizar el trabajo. En cierto sentido, las personas con baja capacidad espacial están experimentando mayores cargas cognitivas extrañas en esta modalidad de aprendizaje y prueba (Loftus, Jacobsen y Wilson 2016). Loftus está estudiando actualmente estos efectos utilizando imágenes dinámicas, comunes a muchos entornos multimedia, y el efecto parece exacerbarse aún más.

Queríamos indagar más profundamente para entender mejor si la habilidad espacial está «toda en la cabeza». Dimos un paso más para ver si las personas con distintas capacidades espaciales examinan las visualizaciones de la misma manera. La estudiante de doctorado Victoria Roach incorporó la tecnología de seguimiento ocular para responder a sus preguntas. El seguimiento ocular utiliza cámaras de alta velocidad para observar dónde se mueve el ojo mientras se observa una pantalla. Con esta tecnología, midió los eventos relacionados con el dónde y el cuándo en relación con el examen de una visualización. Desde un punto de vista visual y cognitivo, los seres humanos procesamos la información visual sólo cuando nos fijamos en las cosas de nuestro mundo visual. Así que Roach desarrolló una medida de saliencia («dónde» combinado con «cuándo») dentro de cada imagen. Observó a las personas mientras realizaban pruebas de rotación mental. Así, al final del experimento, conocía su puntuación en la rotación mental, es decir, lo bien que lo habían hecho en la prueba, así como su saliencia de la atención durante la prueba. De sus experimentos han surgido resultados interesantes. El primero es que las personas con alta y baja capacidad espacial prestan atención a diferentes partes de la misma imagen presentada. Esto es interesante en sí mismo, pero hay que tener en cuenta que el lugar al que se mira dentro de la imagen puede dar pistas para orientarse mejor y deducir el significado.

Dando un paso más, a menudo ponemos límites de tiempo en nuestras pruebas, y al hacerlo, separamos aún más a los alumnos de alta y baja capacidad espacial, dándoles menos tiempo para concentrarse en los aspectos importantes y obstaculizando así a los alumnos de menor capacidad espacial. Si se les da más tiempo para completar las pruebas, se constata lo obvio: las puntuaciones tienden a aumentar de forma generalizada. Sin embargo, lo más importante es que las personas con menor capacidad espacial empiezan a prestar atención a elementos destacados de la visualización similares a los de sus homólogos con mayor capacidad espacial (Roach et al. 2016). En su investigación, aún no publicada, Roach ha llegado a definir la zona más destacada de una imagen de un grupo de personas con alta capacidad espacial; a continuación, muestra esta zona destacada a las personas con baja capacidad espacial, diciendo únicamente que es un lugar importante en la imagen. Las personas con baja capacidad espacial a las que se les ha enseñado el área saliente aumentan considerablemente su puntuación, lo que equivale a aumentar la media de sus notas, y el efecto es duradero, ya que siguen obteniendo mejores resultados en los siguientes exámenes «no enseñados».

La puesta en común de esta investigación es un estímulo para profesores y alumnos. En primer lugar, tenemos que darnos cuenta de que nosotros, como educadores, podemos alterar la carga cognitiva de los alumnos de diversas maneras mediante demostraciones buenas, malas o feas. Si aumentamos inadvertidamente la carga cognitiva extraña de un diagrama, gráfico o visual, los efectos son generalizados y diferenciales entre nuestros alumnos, y los que más sufren son los que tienen menores capacidades espaciales. ¿Es la capacidad espacial una variable dependiente de sus pruebas? Ahora imagine lo que ocurre en una situación de examen en la que los plazos son cortos y hay mucho en juego. Por último, hay un poder inmenso en la pedagogía y en nuestra capacidad como educadores para llevar a los alumnos a comprender visualizaciones complejas. Si dirigimos la atención, mostramos a los estudiantes dónde y cómo mirar un fenómeno, la brecha entre la capacidad espacial al menos se acorta, y nuestros alumnos pueden concentrarse en el mensaje (conocimiento) en lugar de la visualización (medio).

* STEMM se refiere a menudo a las disciplinas que implican la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas, y a menudo incluimos la medicina para representar los campos de ciencias de la salud aliados.

Loftus, Jay J., Michele Jacobsen, y Timothy D. Wilson. 2016. «Aprendizaje y evaluación con imágenes: Una visión de la carga cognitiva a través de la lente del flujo sanguíneo cerebral». British Journal of Educational Technology. http://dx.doi.org/10.1111/bjet.12474.

Mayer, Richard E. 2014. «Teoría cognitiva del aprendizaje multimedia». En Cambridge Handbook of Multimedia Learning, editado por R. E. Mayer, 31-48. Nueva York: Cambridge University Press.

Roach, Victoria A., Graham M. Fraser, James H. Kryklywy, Derek Mitchell y Timothy D. Wilson. 2016. «El ojo del espectador: ¿Pueden los patrones del movimiento ocular revelar aptitudes para el razonamiento espacial?» Anatomical Sciences Education 9 (4): 357-66.

Valcke, Martin. 2002. «Carga cognitiva: ¿Actualización de la teoría?» Learning and Instruction 12: 147-54.

Wai, Jonathan, David Lubinski, y Camilla P. Benbow. 2009. «Spatial Ability for STEM Domains: Alinear más de 50 años de conocimiento psicológico acumulado solidifica su importancia». Journal of Educational Psychology 101 (4): 817-35.

El Dr. Tim Wilson es profesor asociado de la Universidad de Western Ontario. También forma parte del consejo asesor de la Conferencia de Enseñanza con Tecnología.

Reproducido de Lo mejor de la enseñanza con tecnología, un informe que presenta artículos basados en algunas de las sesiones mejor valoradas de la Conferencia de Profesores de Tecnología de 2016 (ahora conocida como Conferencia de Enseñanza con Tecnología).