Esta teoría sugiere que el aprendizaje se produce mejor en condiciones que se ajustan a la arquitectura cognitiva humana. La estructura de la arquitectura cognitiva humana, aunque no se conoce con precisión, es discernible a través de los resultados de la investigación experimental. Reconociendo la investigación de George Miller sobre el procesamiento de la información que muestra que la memoria a corto plazo está limitada en el número de elementos que puede contener simultáneamente, Sweller construye una teoría que trata los esquemas, o combinaciones de elementos, como las estructuras cognitivas que conforman la base de conocimientos de un individuo. (Sweller, 1988)
Los contenidos de la memoria a largo plazo son «estructuras sofisticadas que nos permiten percibir, pensar y resolver problemas», más que un conjunto de hechos aprendidos de memoria. Estas estructuras, conocidas como esquemas, son las que nos permiten tratar múltiples elementos como un solo elemento. Son las estructuras cognitivas que conforman la base de conocimientos (Sweller, 1988). Los esquemas se adquieren a lo largo de toda una vida de aprendizaje, y pueden tener otros esquemas contenidos dentro de sí mismos.
La diferencia entre un experto y un novato es que un novato no ha adquirido los esquemas de un experto. El aprendizaje requiere un cambio en las estructuras esquemáticas de la memoria a largo plazo y se demuestra mediante un rendimiento que pasa de ser torpe, propenso a errores, lento y difícil a ser suave y sin esfuerzo. El cambio en el rendimiento se produce porque a medida que el alumno se familiariza cada vez más con el material, las características cognitivas asociadas con el material se alteran para que pueda ser manejado más eficientemente por la memoria de trabajo.
Desde una perspectiva instructiva, la información contenida en el material instructivo debe ser procesada primero por la memoria de trabajo. Para que se produzca la adquisición de esquemas, la instrucción debe estar diseñada para reducir la carga de la memoria de trabajo. La teoría de la carga cognitiva se ocupa de las técnicas para reducir la carga de la memoria de trabajo con el fin de facilitar los cambios en la memoria a largo plazo asociados con la adquisición de esquemas.
Aplicación
Las teorías de Sweller se aplican mejor en el área del diseño instruccional de material cognitivamente complejo o técnicamente desafiante. Se centra en las razones por las que las personas tienen dificultades para aprender material de esta naturaleza. La teoría de la carga cognitiva tiene muchas implicaciones en el diseño de materiales de aprendizaje que, para ser eficaces, deben mantener la carga cognitiva de los alumnos al mínimo durante el proceso de aprendizaje. Mientras que en el pasado la teoría se ha aplicado principalmente a áreas técnicas, ahora se está aplicando a áreas discursivas más basadas en el lenguaje.
Ejemplo
Al combinar una ilustración del flujo sanguíneo a través del corazón con texto y etiquetas, la separación del texto de la ilustración obliga al alumno a mirar hacia adelante y hacia atrás entre las partes especificadas de la ilustración y el texto. Si el diagrama es autoexplicativo, los datos de la investigación indican que el procesamiento del texto aumenta innecesariamente la carga de la memoria de trabajo. Si la información pudiera sustituirse por flechas numeradas en la ilustración etiquetada, el alumno podría concentrarse mejor en el aprendizaje del contenido sólo a partir de la ilustración. Alternativamente, si el texto es esencial para la inteligibilidad, colocarlo sobre el diagrama en lugar de separado reducirá la carga cognitiva asociada a la búsqueda de relaciones entre el texto y el diagrama (Sweller, 1999).
Principios
Las recomendaciones específicas relativas al diseño del material de instrucción incluyen:
- Cambiar los métodos de resolución de problemas para evitar los enfoques de medios que imponen una fuerte carga de memoria de trabajo, utilizando problemas sin objetivos o ejemplos trabajados.
- Eliminar la carga de la memoria de trabajo asociada con tener que integrar mentalmente varias fuentes de información mediante la integración física de esas fuentes de información.
- Eliminar la carga de la memoria de trabajo asociada con el procesamiento innecesario de información repetitiva mediante la reducción de la redundancia.
- Aumentar la capacidad de la memoria de trabajo mediante el uso de información auditiva y visual en condiciones en las que ambas fuentes de información son esenciales (es decir, no redundantes) para la comprensión.