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Propuesta de un método basado en modelos para el diseño de interfaces gráficas de usuario basadas en principios para la reducción de carga extrínseca por cambios de atención visoespacial en aprendizaje procedimental

Resumen

Este estudio presenta el desarrollo de MIURA, un método basado en modelos para diseñar Interfaces Gráficas de Usuario (IGU) en entornos educativos de Realidad Aumentada (RA) con dispositivos Head-Mounted Display (HMD). Su propósito principal es reducir la carga cognitiva extrínseca generada por cambios de atención visoespacial durante actividades de aprendizaje procedimental, mejorando así la eficacia educativa. MIURA integra principios multimedia, con énfasis en la contigüidad espacial, para organizar y presentar contenido en la IGU. El método utiliza modelos declarativos para estructurar las actividades de aprendizaje, facilitando la creación de interfaces personalizadas que se adaptan a las diferencias individuales de los usuarios en términos de conocimiento previo, habilidad espacial y memoria de trabajo visual. Este enfoque sistemático fue desarrollado mediante revisiones sistemáticas de literatura, análisis empírico de características visuales y pruebas experimentales para evaluar el impacto de relaciones espaciales en la carga cognitiva. La herramienta MIURA-T fue diseñada como soporte práctico del método, permitiendo la generación automatizada de IGU y opciones de diseño. MIURA-T emplea un conjunto específico de gramáticas y un lenguaje propio, facilitando la creación de escenas de aprendizaje compatibles con motores de juego. Estas herramientas potencian la generación de prototipos adaptativos, que aplican principios de diseño multimedia para reducir la carga cognitiva y fomentar el aprendizaje. El método fue validado mediante estudios de caso, como la Aspiración Manual Endouterina y el uso de herramientas en un taller de madera, donde se verificó su capacidad para crear IGU eficaces. Además, pruebas con usuarios confirmaron la reducción de la carga cognitiva al usar actividades de aprendizaje diseñadas con MIURA. Este trabajo contribuye al diseño de interfaces educativas avanzadas, ofreciendo una solución práctica y adaptable que mejora la experiencia de aprendizaje en entornos de RA, y establece fundamentos sólidos para futuras investigaciones en el diseño de interfaces educativas basadas en modelos.