Aprendizaje en Realidad Virtual: impacto en la carga cognitiva y el rendimiento del alumnado universitario

Julio Cabero-Almenara; María Miravete-Gracia; Antonio Palacios-Rodríguez

doi:10.6018/red.644621

Autores/as

Julio Cabero-Almenara Universidad de Sevilla https://orcid.org/0000-0002-1133-6031
María Miravete-Gracia Universidad Internacional de Andalucía https://orcid.org/0009-0001-1464-5972
Antonio Palacios-Rodríguez Universidad de Sevilla https://orcid.org/0000-0002-0689-6317

DOI: https://doi.org/10.6018/red.644621

Palabras clave: Realidad Virtual, Rendimiento, Carga Cognitiva, Tecnología Educativa, Educación Superior

Agencias de apoyo

Ministerio de Ciencia e Innovación
PID2022-136430OB-I00

Resumen

La Realidad Virtual (RV) se consolida como una herramienta educativa clave, capaz de mejorar la experiencia de aprendizaje mediante entornos inmersivos.
En esta investigación, se explora la efectividad de los objetos de aprendizaje en RV en términos de adquisición de conocimientos, percepción estudiantil y carga cognitiva.
Participan 132 estudiantes universitarios del Grado en Pedagogía y se emplea un diseño preexperimental pretest-postest, utilizando cuestionarios de elección múltiple y escalas adaptadas para evaluar las dimensiones mencionadas.
Se identificaron diferencias significativas entre pretest y postest, indicando una mejora en la adquisición de conocimientos. La carga cognitiva global fue moderada, destacando la carga pertinente como positiva.
Estos hallazgos refuerzan la teoría de la carga cognitiva y subrayan la importancia del diseño instruccional en RV.
Por tanto, los objetos de aprendizaje en RV, bien diseñados, son herramientas efectivas para facilitar el aprendizaje, aunque es necesario seguir investigando en contextos diversos y con dispositivos más inmersivos.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Metrics

Vistas/Descargas

Resumen
662
PDF
911

Citas

Albus, P., Vogt, A., y Seufert, T. (2021). Signaling in virtual reality influences learning outcome and cognitive load. Computers y Education, 166, 104154. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2021.104154

AlGerafi, M. A. M., Zhou, Y., Oubibi, M., y Wijaya, T. (2023). Unlocking the potential: A comprehensive evaluation of augmented reality and virtual reality in education. Electronics, 12, 3953. https://doi.org/10.3390/electronics12183953

Alpizar, D., Adesope, O. O., y Wong, R. M. (2020). A meta-analysis of signaling principle in multimedia learning environments. Educational Technology Research and Development. https://doi.org/10.1007/s11423-020-09748-7

Ángulo, G., Lewis, F., Plante, P., y Brassard, C. (2023). Estado del arte sobre el uso de la realidad virtual, la realidad aumentada y el video 360° en educación superior. Edutec. Revista Electrónica de Tecnología Educativa, (84), 35-51. https://doi.org/10.21556/edutec.2

Antonopoulos, P., Fokides, E., y Koutromanos, G. (2024). Understanding learning and learning experience in immersive virtual reality. Technology, Knowledge and Learning. https://doi.org/10.1007/s10758-024-09764-z

Ausín Villaverde, V., Rodríguez Cano, S., Delgado Benito, V., y Toma, R. B. (2023). Evaluación de una APP de realidad aumentada en niños/as con dislexia: estudio piloto. Pixel-Bit. Revista De Medios Y Educación, 66, 87–111. https://doi.org/10.12795/pixelbit.95632

Bautista, L. E., Maradei, F., y Pedraza, G. (2025). Análisis de la disposición espacial de contenido en entornos de realidad aumentada y su efecto en la carga cognitiva de los usuarios. Pixel-Bit. Revista De Medios Y Educación. https://doi.org/10.12795/pixelbit.109089

Bautista, L., Maradei, F., y Pedraza, G. (2022). Strategies to reduce visual attention changes while learning and training in extended reality environments. International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM). https://doi.org/10.1007/s12008-022-01092-9

Birt, J., Moore, E., y Cowling, M. (2017). Improving paramedic distance education through mobile mixed reality simulation. Australasian Journal of Educational Technology, 33(6). https://doi.org/10.14742/ajet.3596

Brünken, R., Plass, J., y Leutner, D. (2003). Direct measurement of cognitive load in multimedia learning. Educational Psychologist, 38(1), 53–61.

Caballero, M. P., Mejía, C., y Romero, J. (2020). Realidad aumentada vs. realidad virtual: Una revisión conceptual. Teknos. Revista Científica, 19(2), 10-19.

Cabero-Almenara, J. (2023). La realidad extendida en educación. En J. Cabero-Almenara (Coord.), Buenas prácticas de e-learning XXIII (pp. 87-148). Ancypel.

Cabero-Almenara, J., Valencia, R., y Llorente, C. (2022). Ecosystem of emerging technologies: augmented, virtual and mixed reality. Tecnología, Ciencia y Educación, 23, 7-22. https://doi.org/10.51302/tce.2022.1148

Cabero-Almenara, J., y Valencia-Ortiz, R. (2021). Reflexionando sobre la investigación en tecnología educativa. Revista Innovaciones Educativas, 23(Número Especial), 7-11. https://doi.org/10.22458/ie.v23iEspecial.3761

Camp, G., Surma, T., y Kirschner, A. (2023). Foundations of multimedia learning. En R. Mayer y L. Fiorella (Eds.), The Cambridge Handbook of Multimedia Learning (3ª ed., pp. 17-24). Cambridge University Press.

Castro-Meneses, L. J., Kruger, J. L., y Doherty, S. (2020). Validating theta power as an objective measure of cognitive load in educational video. Educational Technology Research and Development, 68, 181-202.

Centre for Education Statistics and Evaluation. (2017). Cognitive load theory: Research that teachers really need to understand. Sydney: Centre for Education Statistics and Evaluation.

Chen, Y. (2024). Effects of integrating immersive virtual reality and science-technology-society-environment (STSE) learning on occupational safety and health education. Innovations in Education and Teaching International, 1–18. https://doi.org/10.1080/14703297.2024.2325650

Chen, Y., Li, M., y Cukurova, M. (2024). Unleashing imagination: an effective pedagogical approach to integrate into spherical video-based virtual reality to improve students’ creative writing. Education and Information Technologies, 29, 6499–6523. https://doi.org/10.1007/s10639-023-12115-7

Christopoulos, A., Pellas, N., Qushem, U., y Laakso, M. (2023). Comparing the effectiveness of video and stereoscopic 360° virtual reality-supported instruction in high school biology courses. British Journal of Educational Technology, 54, 987–1005. https://doi.org/10.1111/bjet.13306

Churches, A. (2020). Taxonomía de Bloom para la era digital. Eduteka. https://eduteka.icesi.edu.co/articulos/taxonomiabloomdigital

Conrad, M., Kablitz, D., y Schumann, S. (2024). Learning effectiveness of immersive virtual reality in education and training: A systematic review of findings. Computers y Education: X Reality, 4, 100053. https://doi.org/10.1016/j.cexr.2024.100053

Cruz, S., Matías, J., Mena, Y., Cobos, Y., y Choez, T. (2024). Optimizando el proceso de enseñanza-aprendizaje en ciencias sociales mediante la realidad virtual 360. Ciencia Latina, 8(1), 5817-5838. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i1.9929

Díaz, E., Rubio, S., Martín, J., y Luceño, L. (2010). Estudio psicométrico del índice de carga mental NASA-TLX con una muestra de trabajadores españoles. Revista de Psicología del Trabajo y de las Organizaciones, 26(3), 191-199.

Fernández-Pacheco, A. (2024). Análisis bibliométrico sobre las aulas del futuro en educación. European Public y Social Innovation Review, 9, 1–19. https://doi.org/10.31637/epsir-2024-487

Fink, M., Eisenlauer, V., y Ertl, B. (2023). What variables are connected with system usability and satisfaction? Results from an educational virtual reality field trip. Computers y Education: X Reality, 3, 100043. https://doi.org/10.1016/j.cexr.2023.100043

García-Tudela, P. A., Prendes Espinosa, M. P., y Solano Fernández, I. M. (2023). Aulas del Futuro en España: un análisis desde la perspectiva docente: [Future Classrooms in Spain: an analysis from teachers´perspective]. Pixel-Bit. Revista De Medios Y Educación, 67, 59–86. https://doi.org/10.12795/pixelbit.98627

Gonzáles, H., Moreno, Y., y D´Andrea, M. (2024). Realidad virtual inmersiva como complemento en la educación odontológica: un proceso de implementación para la docencia. Educación Médica, 25, 100931. https://doi.org/10.1016/j.edumed.2024.100931

Guo, H., Ma, F., y Zhou, Z. (2024). Validation of technology acceptance model for virtual reality usage in collaborative learning to enhance learner performance. Innovations in Education and Teaching International, 1–15. https://doi.org/10.1080/14703297.202

Huang, X., Zhao, Q., Liu, Y., Harris, D., y Shawler, M. (2024). Learning in an immersive VR environment: Role of learner characteristics and relations between learning and psychological outcomes. Journal of Educational Technology Systems, 53(1), 3-29. https://doi.org/10.1177/00472395231216943

Jiang, Z., Zhang, Y., y Chiang, F. (2023). Meta-analysis of the effect of 360-degree videos on students' learning outcomes and non-cognitive outcomes. British Journal of Educational Technology, 55, 2423–2456. https://doi.org/10.1111/bjet.13464

Joosten, T., Lee-McCarthy, K., Harness, L., y Paulus, R. (2020). Digital learning innovation trends. The Online Learning Consortium.

Kaplan-Rakowski, R., y Gruber, A. (2023). An experimental study on reading in high-immersion virtual reality. British Journal of Educational Technology. https://doi.org/10.1111/bjet.13392

Kartiko, I., Kavakli, M., y Cheng, K. (2010). Learning science in a virtual reality application: The impacts of animated-virtual actors’ visual complexity. Computers y Education, 55, 881-891.

Klingenberg, S., Jørgensen, M., Dandanell, G., Skriver, K., Mottelson, A., y Makransky, G. (2020). Investigating the effect of teaching as a general learning strategy when learning through desktop and immersive VR: A media and methods experiment. British Journal of Educational Technology, 51(6), 2115–2138. https://doi.org/10.1111/bjet.13029

Kukulska-Hulme, et al. (2023). Innovating pedagogy 2024: Exploring new forms of teaching, learning and assessment, to guide educators and policy makers. The Open University.Kukulska-Hulme, et al. (2024). Innovating pedagogy 2024: Exploring new forms of teaching, learning and assessment, to guide educators and policy makers. The Open University.

Leppink, J., Paas, F., Van Gog, C., y Van der Vleuten, J. (2014). Effects of pairs of problems and examples on task performance and different types of cognitive load. Learning and Instruction, 30, 32-42. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2013.12.001

Liu, Z., Zhang, W., y Hu, L. (2024). Can desktop virtual reality effectively enhance academic achievement? —A meta-analysis. Innovations in Education and Teaching International, 1–16. https://doi.org/10.1080/14703297.2024.2354753

Lobanova, O., Fedorova, E., Vobolevich, A., Minakova, P., y Rybakova, L. (2024). Virtual reality technologies for learning English: An example of using Immerse. International Journal of Evaluation and Research in Education (IJERE), 13(6), 4409-4419. https://doi.org/10.11591/ijere.v13i6.28148

López-Belmonte, J., Dúo-Terrón, P., Moreno-Guerrero, A.-J., y Marín-Marín, J.-A. (2024). Efectos de la realidad aumentada y virtual en estudiantes con TEA. Pixel-Bit. Revista De Medios Y Educación. https://doi.org/10.12795/pixelbit.103789

Makransky, G., Terkildsen, T., y Mayer, R. (2019). Adding immersive virtual reality to a science lab simulation causes more presence but less learning. Learning and Instruction, 60, 225–236. https://doi.org/10.1016/j.learninstruc.2017.12.007

Makransky, G., y Petersen, G. (2021). The cognitive affective model of immersive learning (CAMIL): A theoretical research-based model of learning in immersive virtual reality. Educational Psychology Review, 33, 937–958. https://doi.org/10.1007/s10648-020-09586-2

Mariscal, G., Jiménez, E., Vivas-Urias, M. D., Redondo, S., y Moreno-Pérez, S. (2020). Virtual reality simulation-based learning. Education in the Knowledge Society, 21, Article 11. https://doi.org/10.14201/eks.20809

Mateo, J. (2004). La investigación ex post-facto. En R. Bisquerra (coord.). Metodología de la investigación educative. 195-230, La Muralla.

Mayer, R. (2002). Multimedia learning. Psychology of Learning and Motivation, 41, 85–139.

Mayer, R. (2021). Multimedia learning (3ª ed.). Cambridge University Press.

Mayer, R., Makransky, G., y Parong, J. (2023). The promise and pitfalls of learning in immersive virtual reality. International Journal of Human–Computer Interaction, 39(11), 2229-2238. https://doi.org/10.1080/10447318.2022.2108563

Michel-Acosta, P., Chaljub-Hasbún, J., Cabero-Almenara, J., Conte-Ayala, Peguero-García, J., y Pepín-Ubrí, J. (2024). Evaluación de una app de realidad aumentada para el aprendizaje sobre cambio climático en estudiantado universitarios: Estudio piloto. Revista Electrónica Educare, 28(3), 1-19. https://doi.org/10.15359/ree.28-3.18595

Mulders, M., Buchner, J., y Kerres, M. (2020). A framework for the use of immersive virtual reality in learning environments. International Journal of Emerging Technologies in Learning (iJET), 15(24), 208–224. https://doi.org/10.3991/ijet.v15i24.16615

Muñoz-Saavedra, L., Miró-Amarante, L., y Domínguez-Morales, M. (2020). Augmented and virtual reality evolution and future tendency. Applied Sciences, 10, 322. https://doi.org/10.3390/app10010322

Naismith, L. M., Cheung, J. J., Ringsted, C., y Cavalcanti, R. B. (2015). Limitations of subjective cognitive load measures in simulation‐based procedural training. Medical Education, 49(8), 805-814.

Navarro, F., Martínez, A., y Martínez, J. M. (2019). Realidad virtual y realidad aumentada. Ediciones de la Universidad.

Oje, A., Hunsu, N., y Dominik, D. (2023). Virtual reality assisted engineering education: A multimedia learning perspective. Computers y Education: X Reality, 3, 100033. https://doi.org/10.1016/j.cexr.2023.100033

Paas, F., Tuovinen, J. E., Tabbers, H., y van Gerven, P. W. M. (2003). Cognitive load measurement as a means to advance cognitive load theory. Educational Psychologist, 38(1), 63-71.

Palacios-Rodríguez, A., Cabero-Almenara, J., y Serrano-Hidalgo, M. (2024). Educación médica y carga cognitiva: Estudio de la interacción con objetos de aprendizaje en realidad virtual y vídeo 360º. RED. Revista de Educación a Distancia, 78(24), Artículo 3. https://doi.org/10.6018/red.582741

Palacios-Rodríguez, A., Llorente-Cejudo, C., Lucas, M., y Bem-haja, P. (2025). Macroevaluación de la competencia digital docente. Estudio DigCompEdu en España y Portugal. RIED-Revista Iberoamericana de Educación a Distancia, 28(1), 177–196. https://doi.org/10.5944/ried.28.1.41379

Parong, J., y Mayer, R. E. (2021). Learning about history in immersive virtual reality: Does immersion facilitate learning? Educational Technology Research and Development, 69, 1433–1451. https://doi.org/10.1007/s11423-021-09999-y

Pass, F., y Sweller, J. (2023). Implications of cognitive load theory for multimedia learning. En Cambridge University Press (3ª ed., pp. 73-81).

Pelletier, K., Robert, J., Arbino, N., Muscanell, N., McCormack, M., Reeves, J., McDonald, B., y Grajek, S. (2023a). EDUCAUSE Horizon Report: Holistic Student Experience Edition. EDUCAUSE.

Pelletier, K., Robert, J., Arbino, N., Muscanell, N., McCormack, M., Reeves, J., McDonald, B., y Grajek, S. (2023b). EDUCAUSE Horizon Report: Teaching and Learning Edition. EDUCAUSE.

Peña-Acuña, B. (coord.) (2023). El aula del future. Experiencias educativas. Octaedro.

Pernett-Cárdenas, M. (2018). Carga cognitiva en la lectura de hipertexto. Zona Próxima, (28), 42-56.

Poupard, M., Larrue, F., Sauzéon, H., & Tricot, A. (2025). A systematic review of immersive technologies for education: Learning performance, cognitive load and intrinsic motivation. British Journal of Educational Technology, 56(1), 5-41. https://doi.org/10.1111/bjet.13503

Qiu, X. B., Shan, C., Yao, J., y Fu, Q. K. (2024). The effects of virtual reality on EFL learning: A meta-analysis. Education and Information Technologies, 29(2), 1379-1405. https://doi.org/10.1007/s10639-023-11738-0

Qorbani, S., Dalili, S., Arya, A., y Joslin, C. (2024). Assessing learning in an immersive virtual reality: A curriculum-based experiment in chemistry education. Education Sciences, 14, 476. https://doi.org/10.3390/

Radianti, J., Majchrzak, T., Fromm, J., y Wohlgenannt, I. (2020). A systematic review of immersive virtual reality applications for higher education: Design elements, lessons learned, and research agenda. Computers y Education, 147, 103778. https://doi.org/10.1016/j.compedu.2019.103778

Rauschnabel, P., Felix, R., Hinsch, C., Shahab, H., y Alt, F. (2022). What is XR? Towards a framework for augmented and virtual reality. Computers in Human Behavior, 133, 107289. https://doi.org/10.1016/j.chb.2022.107289

Reeves, T., y Lin, L. (2020). The research we have is not the research we need. Educational Technology Research and Development, 68, 1991–2001. https://doi.org/10.1007/s11423-020-09811-3

Reid, G. B., Eggemeier, F. T., y Shingledecker, C. A. (1982). Subjective workload assessment technique. En Proceedings of the 1982 AIAA Workshop on Flight Testing to Identify Pilot Workload and Pilot Dynamics (pp. 281-288).

Rolo, G., Díaz, D., y Hernández, E. (2009). Desarrollo de una escala subjetiva de carga mental de trabajo (ESCAM). Revista de Psicología del Trabajo y de las Organizaciones, 25(1), 29-37.

Shah, S., Mazhar, T., Shahza, T., Khan, M., Ghadi, Y., y Haman, H. (2024). Integrating educational theories with virtual reality: Enhancing engineering education and VR laboratories. Social Sciences y Humanities Open, 10, 101207. https://doi.org/10.1016/j.ssaho.2024.101207

Silva, C., y Turrini, R. (2019). Development of an educational mobile application for patients submitted to orthognathic surgery. Revista Latino-Americana de Enfermagem, 27, e3143. https://doi.org/10.1590/1518-8345.2904.3143

Sosa, R. (2024). Análisis del potencial educativo presencial y a distancia utilizando recursos inmersivos en realidad virtual y aumentada. Tesis doctoral inédita, Universidad de Santiago de Compostela.

Sümer, M., y Vaněček, D. (2024). A systematic review of virtual and augmented realities in higher education: Trends and issues. Education and Teaching International, 1–12. https://doi.org/10.1080/14703297.2024.2382854

Sweller, J., van Merriënboer, J. J. G., y Paas, F. (2019). Cognitive architecture and instructional design: 20 years later. Educational Psychology Review, 31, 261–292. https://doi.org/10.1007/s10648-019-09465-5

Victoria Maldonado, J. J., Fuentes-Cabrera, A., Fernández-Cerero, J., y Sadio-Ramos, F. J. (2024). Influencia de la realidad virtual en el rendimiento académico en educación secundaria a través de un meta-análisis. Pixel-Bit. Revista De Medios Y Educación, 71, 107–121. https://doi.org/10.12795/pixelbit.104279

Wang, Q., y Li, Y. (2024). How virtual reality, augmented reality and mixed reality facilitate teacher education: A systematic review. Journal of Computer Assisted Learning, 40, n/a-n/a.

Yudintseva, A. (2024). An exploration of low- and high-immersive virtual reality modalities for willingness to communicate in English as a second language. Computers y Education: X Reality, 5, 100076. https://doi.org/10.1016/j.cexr.2024.100076

Zhang, L., y Liu, G. (2023). A review of factors affecting cognitive load in immersive virtual learning environment. En 2023 IEEE 12th International Conference on Educational and Information Technology (pp. 48-52).