Introducción

La deserción temprana constituye una preocupación compartida por las universidades latinoamericanas tanto en el sector público como en el privado. En general, la producción científica sobre rendimiento académico y abandono señala entre sus principales determinantes, factores individuales vinculados a la formación académica previa³¹ o a características personales de los estudiantes y de su entorno social, que impactan sobre el rendimiento académico en el primer año, por ejemplo^1-3.

Dado que el desempeño durante los primeros años es un predictor del éxito posterior, es de vital importancia el diseño de estrategias metodológicas destinadas a fortalecer el acompañamiento educativo de los ingresantes en esta etapa, el seguimiento de sus experiencias en la universidad, la detección de núcleos problemáticos y la rápida implementación de estrategias promotoras de la retención del alumnado. Entre las estrategias de retención propuestas por diversos autores, Celada y Lattuada⁴ sugieren: la detección temprana de la población de riesgo y la intervención inmediata. Para lo primero, es menester contar con mecanismos de relevamiento rápido de la población en riesgo antes del primer cuatrimestre⁵. En relación a la intervención, proponen una serie de acciones. Las más importantes son: priorizar el factor pedagógico, reforzar los sistemas de tutorías a través de entornos online, evaluación continua, ubicación del aprendizaje en contextos de la vida real, y la implementación de tecnologías de la información y la comunicación (TIC) en los procesos de enseñanza para generar feedback entre docentes y estudiantes, por su flexibilidad para adaptarse a la vida cotidiana de los estudiantes, en tanto consumidores de tecnología y usuarios de redes sociales.

Lattuada⁶ señala dos cuestiones que no han tenido una consideración suficiente en el debate académico ni en las políticas de retención: en primer lugar, las “reformas de los planes de estudio con foco en el primer año”, de modo tal que las asignaturas sean pocas y generales, y que algunas de ellas “otorguen la vivencia de la práctica profesional de ese campo”. Estos cambios en las asignaturas se produjeron parcialmente. Sin embargo, aún se imparten, durante el ciclo básico, asignaturas que concentran un gran número de contenidos que evidencian un bajo rendimiento académico, y a las que se atribuye gran parte del desaliento en esta etapa de vulnerabilidad para la población estudiantil que no cuenta con una sólida formación académica previa. Tal es el caso de anatomía humana en los primeros años de carreras de medicina y ciencias de la salud.

Este estudio se desarrolló con un grupo de estudiantes de Kinesiología y Fisiatría de una universidad privada de Rosario, Argentina, en la cual se implementó un proyecto de seguimiento y acompañamiento de los estudiantes ingresantes con miras a disminuir los niveles de deserción. La dirección de carrera, desde una perspectiva pedagógica de aprendizaje recíproco en red^7-9 convocó a un equipo interdisciplinar formado por profesores del área de anatomía e informática para estudiar la percepción de los estudiantes acerca de aplicaciones 3D para el estudio de anatomía humana durante las clases de Informática aplicada.

Entre las dificultades que se presentan durante el estudio de la anatomía humana, es de destacar el número elevado de términos y definiciones, y la dificultad para acceder a un material ilustrativo de estudio de manera ordenada y sistemática. Diferentes trabajos han identificado las dificultades de aprendizaje, predictores de rendimiento^10,11, percepciones de los estudiantes y motivación^12-15. En general se concluye que es necesario aumentar las actividades prácticas de anatomía en las carreras médicas¹⁶. Algunos autores han señalado que las dificultades de los ingresantes para incorporar y recordar conceptos de anatomía, no estriba solo en un factor técnico (como el enriquecimiento de las clases con videos e información visual), sino la persistencia de los estilos tradicionales de enseñanza-aprendizaje en el aula^7,8.

El estudiante de kinesiología tiene un acercamiento particular al conocimiento anatómico que no está condicionado por el aprendizaje a nivel de detalle antes de llegar al conocimiento de la patología. El kinesiólogo debe dominar la anatomía macroscópica responsable del movimiento corporal y utilizar directamente la ejercitación física o el tacto para tratar las patologías. En este sentido, puede resultar un buen ejercicio combinar material en video para presentar el caso, y herramientas 3D para explorar los elementos anatómicos en detalle.

La inclusión de tecnologías en la enseñanza de la anatomía, tanto de tecnología digital tradicional (2D), como la visualización (3D), realidad virtual (RV) o realidad aumentada (RA), ha suscitado un debate más profundo de lo que se suele suponer. La resolución de los problemas planteados depende, en parte, de la posibilidad de establecer un marco interdisciplinar, porque no se trata de dificultades inherentes a la enseñanza de anatomía, sino a la enseñanza con 3D, en particular, al problema de la carga cognitiva de las aplicaciones.

Se presenta una clasificación general de algunas experiencias recientes en tres grupos (para una revisión exhaustiva ver Preim y Saalfeld¹⁹), según el marco teórico y metodología. Algunas de ellas, enmarcadas dentro del constructivismo social, utilizan abordajes desde la cognición situada, el aprendizaje basado en problemas y la investigación acción, con una visión marcadamente positiva respecto de la inclusión de tecnología como modo de acercamiento a la práctica, para relacionar los conceptos teóricos con las situaciones reales^20-22. Un segundo grupo lo constituyen las investigaciones que comparan la percepción de los estudiantes respecto de los distintos materiales utilizados en la enseñanza de anatomía, por ejemplo, comparan materiales tradicionales y nuevas tecnologías^14,23. Otras investigaciones provenientes de la psicología cognitiva, la inteligencia artificial y la Human Computer Interaction (HCI), han desarrollado enfoques experimentales para evaluar el rendimiento cognitivo de la interacción con objetos tridimensionales, con miras al desarrollo de aplicaciones. Han obtenido resultados en su mayoría favorables, pero han detectado algunos inconvenientes en torno a la manipulación del 3D como recurso de aprendizaje, que han dado lugar a propuestas de actualización de los diseños de aplicaciones^24-29.

Si bien no todo el software incluye ayudas técnicas como las referencias de orientación espacial^27,30, es posible instruir a los estudiantes durante las clases acerca de estas limitaciones, y encontrar modos de operar con la interface de la herramienta 3D, según las recomendaciones de dichas investigaciones³¹.

Objetivo

Se propuso explorar la percepción de un grupo de estudiantes de kinesiología en relación a dos aplicaciones 3D para el aprendizaje de anatomía humana mediante una estrategia pedagógica colaborativa online, basada en recomendaciones para disminuir la carga cognitiva de las aplicaciones 3D, en un entorno de aprendizaje colaborativo.

Método

Sesenta estudiantes de grado que habían cursado previamente la asignatura Anatomía descriptiva y topográfica, y cursaban en ese momento Informática aplicada y Anatomía funcional (biomecánica) en la Licenciatura en Kinesiología y Fisiatría de una universidad privada de Rosario, Argentina, participaron en una actividad de tres encuentros (en el marco de la asignatura Informática aplicada) con la participación del profesor de informática y un profesor de anatomía (kinesiólogo). Al finalizar el tercer encuentro, respondieron voluntariamente una encuesta sobre su percepción del uso de dos aplicaciones para el aprendizaje de anatomía 3D.

Se utilizó la plataforma Blackboard Collaborate como sistema de videoconferencia para generar clases sincrónicas durante las cuales se presentaron videos disponibles en páginas web sobre kinesiología, http://www.Openanatomy.org ³² accesible desde Internet, y Visible Body, un software de pago provisto por la universidad para los estudiantes de carreras en ciencias de la salud, accesible desde la biblioteca de acceso remoto.

Los estudiantes participaron de un curso de tres encuentros sincrónicos a través de Blackboard Collaborate desde sus domicilios, de modo análogo a las clases habituales en período de aislamiento preventivo. Los contenidos del curso referidos a casos de estudio y actividades para localizar partes anatómicas en el software fueron diseñados en conjunto por el profesor de Informática aplicada, el director de la carrera de Kinesiología y profesores expertos en semiopatología y anatomía, quienes revisaron el diseño final de las actividades y materiales. Los contenidos del curso específicamente referidos a aplicaciones 3D y carga cognitiva fueron preparados por un magister en psicología cognitiva del aprendizaje, autor del presente trabajo. Cabe señalar que se contó con asesoramiento técnico para implementar las actividades en Blackboard Collaborate, ya que la universidad se encontraba en una transición desde la modalidad presencial a la semi presencial, acelerada por el aislamiento preventivo obligatorio.

El objetivo del primer encuentro fue que los estudiantes tomaran conciencia de la importancia de los planos canónicos cuando se realizan búsquedas en aplicaciones 3D. El profesor de informática, con la colaboración del profesor de anatomía, presentó imágenes con comentarios que actuaron como disparadores de ejes temáticos. El primer disparador sirvió para reflexionar sobre las limitaciones de la memoria humana. Se les preguntó a los estudiantes qué recordaban de su viaje hasta la universidad ese día. Se explicó que muy poco de todo lo que percibimos es realmente almacenado en la memoria entre otras características como la selectividad y el uso futuro (Figura 1, ítem 1). El segundo disparador (“Cuál es la posición natural de una vértebra”) planteó el problema de la preferencia de nuestro sistema cognitivo por las posiciones canónicas (o “naturales”) de los objetos (Figura 1, ítems 2 y 3). El tercer tema fue el problema de la rotación libre (sin control) de objetos (Figura 1, ítem 4). Para ilustrar el concepto se exploró una vista externa del corazón publicada en la web (https://bit.ly/3BGqU85), que carece de referencias de rotación espacial, por lo cual es muy difícil identificar los planos. La recomendación final fue valorar la importancia de los planos canónicos (Figura 1, ítem 5) evitar las rotaciones descontroladas y utilizar las referencias de orientación espacial. Se presentaron como ejemplo las referencias de orientación espacial en Visible Body y en Openanatomy³¹.

Figura 1 Disparadores temáticos del primer encuentro (Adaptado de la referencia 31 con permiso) 

Durante el segundo encuentro, los estudiantes ya estaban familiarizados con la manipulación de las aplicaciones, se organizaron grupos de trabajo en Blackboard Collaborate, se presentaron una serie de videos para contextualizar ciertas patologías, cada grupo eligió una patología para trabajar. Se solicitó a los estudiantes buscar en el software los sistemas músculo esqueletales implicados en dichas patologías, capturar tres imágenes en plano frontal, sagital y transversal e incrustar las imágenes en un documento de texto. Para lograr este propósito, debieron rotar los elementos en pantalla hasta obtener los planos indicados. El procedimiento de búsqueda, captura y pegado se realizó dos veces, primero con Openanatomy.org y luego con Visible Body, de modo que los participantes pudieran comparar el uso de ambas aplicaciones para realizar la misma actividad. Al finalizar el grupo completo compartió su experiencia en la sala principal de Blackboard.

En el último encuentro, se compartieron algunos trabajos en borrador donde los estudiantes plantearon consultas previas a la entrega formal del trabajo impreso. Luego completaron voluntariamente un cuestionario anónimo de usabilidad basado en el modelo de aceptación de tecnología de Davis (TAM)³³levemente adaptado para las aplicaciones 3D de anatomía (ver Tabla 1 en la sección Resultados). Este modelo asume que un conjunto de factores influyen en la aceptación que los usuarios tendrán de la tecnología, y pueden agruparse en torno a la utilidad percibida (UP) -“el grado en el cual una persona cree que al utilizar esa tecnología obtendrá mejor rendimiento en su trabajo”- y la facilidad de uso percibida (FUP) -“el grado en el cual una persona cree que utilizar esa tecnología le aliviará el esfuerzo de trabajo”.​

Los datos recopilados del cuestionario fueron analizados en una planilla Excel.

Consideraciones éticas

Los participantes fueron informados desde el inicio del ciclo lectivo sobre la finalidad del proyecto de investigación en curso sobre enseñanza de anatomía. Fueron invitados a participar y completaron la encuesta de forma voluntaria.

Resultados

En la Tabla 1 se exhiben las preguntas del cuestioario y los porcentajes de respuesta por cada ítem (5: Muy de acuerdo, 4: De acuerdo, 3: Neutral, 2: En desacuerdo, 1: Muy en desacuerdo).

Posteriormente se agruparon las respuestas para calcular las medias agrupadas según la Tabla 2.

En la Tabla 3 pueden verse los porcentajes generales de UP (Figura 2). La Utilidad percibida es favorable en un 82% y muy favorable en un 18%.

Figura 2 Porcentajes generales de UP 

La Tabla 4 exhibe los porcentajes generales de FUP. La facilidad de uso percibida es favorable en un 72% y desfavorable en un 28% (Figura 3).

Figura 3 Porcentajes generales de FUP 

Si se les pregunta a los estudiantes de manera directa qué opinan de la utilidad de las aplicaciones para realizar las tareas puntuales de búsqueda y captura de elementos anatómicos (Tabla 5), el 100 % de los estudiantes responde que las aplicaciones de anatomía fueron “muy útiles” para realizar la actividad de búsqueda y captura de estructuras anatómicas. El 83.33% (50 de 60) piensa que las aplicaciones son “útiles” para la comprensión de dichas estructuras, y solo el 16.67% (10 de 60), opina que son “muy útiles” para la comprensión. Si bien la noción de utilidad a la que aluden los estudiantes no coincide con el concepto estadístico de utilidad percibida según Davis³³ -que evalúa la probabilidad de uso posterior del software- esta encuesta de opinión es orientativa acerca de la valoración de ambas aplicaciones, en especial para establecer diferencias entre ambas.

Con respecto a la facilidad de uso de la aplicación Openanatomy, el 66.67% (40 de 60) la encuentra “muy fácil”, pero solo el 8.33% opina lo mismo de Visible Body. Si bien el 50% encuentra “fácil” Visible Body, el 33.33% (20 de 60) la encuentra “no muy fácil”. Sobre este punto, debe aclararse que por tratarse de un curso muy breve, solo se llega a evaluar la facilidad en los primeros contactos con la aplicación, pero los resultados podrían variar una vez superada la curva de aprendizaje. En Visible Body es mayor el número de atlas, pero a medida que avanza la práctica, la aplicación se vuelve más operativa para el usuario. Es posible que los estudiantes jóvenes, con gran experiencia en poner a prueba aplicaciones novedosas, hayan tenido en cuenta esta posibilidad, ya que han seleccionado como mejor opción la aplicación Visible Body (83.33%) a pesar de que les resultó más difícil encontrar las estructuras.

Algunos estudiantes comentaron oralmente que utilizaban ordenadores con poca memoria y que Visible Body tardaba en cargar. En esos casos veían más conveniente utilizar Openanatomy. Una de las ventajas que observaron en Visible Body (Figura 4) es que la información acerca del elemento anatómico se despliega al clicar sobre él.

Figura 4 Información del elemento anatómico en Visible Body 

En Openanatomy, para ver definiciones de los términos, debe recurrirse al Visor de términos anatómicos (Figura 5) accesible en otra página del mismo proyecto (https://taviewer.openanatomy.org/).

Figura 5 Términos anatómicos en Openanatomy 

Discusión

En la introducción se planteó el objetivo de disminuir el nivel de deserción en el ciclo introductorio de una licenciatura en kinesiología mediante innovaciones en asignaturas de bajo rendimiento académico⁶. Si bien en la literatura abundan los estudios de introducción a herramientas 3D para promover el aprendizaje de la anatomía, este trabajo planteó una estrategia pedagógica distintiva que incluye la consideración de la carga cognitiva del software en la manipulación del 3D y el uso de las referencias espaciales provistas por algunas aplicaciones. Esto implica una diferencia fundamental en el punto de vista. La mayoría de las investigaciones latinoamericanas de introducción a la anatomía 3D, dan por sentado que el software por sí mismo representa una mejora en el rendimiento del estudiante^20-22 ignorando los estudios en ciencias cognitivas que evidenciaron desorientación en rotaciones no controladas^24-29.

En una investigación previa se evaluó comparativamente la percepción de aplicaciones de anatomía 3D entre estudiantes de medicina que recibieron recomendaciones sobre el uso de referencias espaciales y un grupo control que no las recibió (exploró el software con rotación libre). Se observó una diferencia significativa en la aceptación del software a favor del grupo que conocía las referencias de orientación.

En este trabajo, de corte exploratorio, también se obtuvieron resultados positivos en la percepción del software, en este caso con estudiantes de kinesiología cuyo acercamiento a la anatomía es particular. El estudiante de kinesiología aprende a diagnosticar y tratar con técnicas que implicarán manipulaciones corporales directas mediante el tacto o el ejercicio físico. Este tipo de acercamiento al conocimiento anatómico no necesita ser estrictamente analítico como en los métodos tradicionales -desde los detalles al todo-, sino que puede basarse en experiencias globales donde se trabaje simultáneamente en ambos planos (general y detallado). Esto se realizó tradicionalmente mediante la observación clínica y el estudio con atlas de anatomía. La ventaja de utilizar el software 3D como atlas de anatomía y utilizar videos de casos de estudio para emular la observación clínica, es un mayor dinamismo para relacionar la anatomía con el caso (para ir de lo general y lo particular).

Los atlas 3D habilitan al estudiante para realizar el desplazamiento espacial anatómico y la observación desde múltiples planos sin la ansiedad que produce hallarse frente a un paciente real. Todos estos beneficios se potencian desde una perspectiva de aprendizaje recíproco^7,9, con base en el aprendizaje situado^17,18, en redes donde se propone a los estudiantes comprometerse a compartir lo que ya aprendieron (cada estudiante es receptor y dador de conocimiento).

Los resultados son positivos porque indican un nivel elevado de usabilidad de la aplicación, entendida como alta probabilidad de uso futuro. Pero la usabilidad no garantiza que el uso del 3D impacte positivamente sobre el aprendizaje de los conceptos de anatomía. La usabilidad indica que los alumnos serán propensos a utilizar el software y abre la posibilidad de extender el uso a asignaturas específicas de anatomía (la percepción se midió en Informática Aplicada) en las cuales se pueda evaluar específicamente el aprendizaje.

Si bien los cursos se dictaron durante la pandemia COVID-19 (2020) en una plataforma a distancia, pudo constatarse que el software integrado en un marco colaborativo permite aumentar la participación y posiblemente la motivación para el aprendizaje integral de la anatomía humana, una disciplina de gran incidencia en los niveles de deserción por el bajo rendimiento académico constatado a nivel internacional^35-38.

El objetivo de retención temprana del alumnado apunta a dar una respuesta pronta a la pérdida de motivación inicial por exceso de dificultad en los contenidos (no a evaluar el aprendizaje efectivo a lo largo del tiempo). Sin embargo, el sostenimiento de la motivación se basa en la obtención de logros (aprobación de las asignaturas). Si el estudiante está motivado, pero no logra aprobar, la deserción no disminuye, solo se posterga. Por esto se estima necesaria una pronta evaluación comparativa de los aprendizajes con aplicaciones 3D vs materiales tradicionales.

Otras consideraciones a futuro refieren a la cognición en la interacción con el software. Se ha observado, en general, que los estudiantes subestiman la potencialidad del software gratuito y que priorizan cuestiones estéticas. Por ejemplo, prefieren las imágenes con detalles más realistas y descartan las imágenes livianas y esquemáticas de los atlas de acceso abierto como Openanatomy. Sin embargo, es importante mencionar que las imágenes extremadamente realistas tienen desventajas de tipo técnicas y psicométricas. Por un lado, consumen más memoria y eso puede implicar un rendimiento menor del equipo o la necesidad de un equipamiento más caro. Por otra parte, los supuestos provenientes de la ciencia cognitiva sobre cómo la mente humana procesa la información y transforma las percepciones en conceptos indican que la carga cognitiva que debe sostener el estudiante frente a imágenes realistas en 3D es mucho mayor que frente a imágenes esquemáticas^39,40. La adecuada administración de estos materiales para que sean realmente efectivos es una parte de la tarea docente que tiene especial importancia en anatomía, donde la mayoría de los conceptos se asocian con un elemento viso espacial.

Es importante hacer notar que en las investigaciones de corte cognitivo las recomendaciones de uso del software provienen de equipos interdisciplinares liderados por psicólogos cognitivos. Por ello es posible que este tipo de recomendaciones no estén difundidas en el área de medicina. De hecho, el desarrollo de este trabajo permitió que la información sobre referencias de orientación espacial llegara a profesores de medicina que las desconocían y que podrán tenerlas en cuenta en el futuro, si deciden utilizar aplicaciones 3D.

Conclusiones

En línea con las recomendaciones para la retención temprana estudiantil^4,6, exploramos la percepción de aplicaciones 3D en una etapa inicial de la carrera de kinesiología con el apoyo de una estrategia pedagógica colaborativa que anticipó las dificultades propias de la carga cognitiva de aplicaciones 3D. Los resultados muestran la aceptación general de los estudiantes para la manipulación de la aplicación con la estrategia mencionada, pero no garantizan que en otro contexto pedagógico las aplicaciones tengan la misma recepción, ni que aumente el rendimiento en el aprendizaje de conceptos de anatomía.

Aunque el objetivo de retención temprana del alumnado está más dirigido a dar una respuesta pronta a la pérdida de motivación inicial que a evaluar el aprendizaje efectivo a lo largo del tiempo, la motivación se sostiene con logros de aprendizaje, por lo cual sería relevante investigar cómo se relaciona el uso del 3D con el aprendizaje.

Dado que la usabilidad del software es en gran medida su probabilidad de uso futuro, los resultados indican que es viable utilizar el software por períodos más prolongados para realizar nuevos estudios sobre la relación entre el uso de aplicaciones 3D y el aprendizaje de conceptos de anatomía.

Se considera relevante para el diseño pedagógico de clases de anatomía difundir en el ámbito de la educación médica las peculiaridades cognitivas del uso de aplicaciones 3D.

Si bien el software de pago y de mayor riqueza visual ha sido preferido por los estudiantes, recomendamos no subestimar las iniciativas colaborativas de libre acceso como Openanatomy, y seguir de cerca las actualizaciones de sus atlas aún en desarrollo, dado que las imágenes esquemáticas (aunque no sean extremadamente realistas) pueden aportar un beneficio a nivel operativo y cognitivo.