Informe final experimental CyberRat

FACULTAD DE HUMANIDADES CARRERA PROFESIONAL DE PSICOLOGÍA

INFORME FINAL PSICOLOGIA EXPERIMENTAL “CYBERRAT”

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PRESENTADO COMO PARTE DEL CURSO DE PSICOLOGÍA EXPERIMENTAL

PRESENTADO POR: RODRIGUEZ ZEVALLOS INGRID VALERIA

Castilla – Piura 2024

Capítulo I: Planteamiento del problema 1.1 Descripción de la situación problemática La proliferación de herramientas educativas basadas en tecnología ha cambiado drásticamente el panorama educativo. Pero estas innovaciones también traen consigo nuevos desafíos. El programa CyberRat es un simulador utilizado para estudiar el comportamiento animal en un entorno controlado y ha habido preocupaciones sobre su eficacia y la precisión de los datos que genera. Aunque esto puede ayudar a comprender el comportamiento animal y enseñar psicología experimental, se han identificado problemas con la precisión de la simulación y la interpretación de los resultados.

Referencias recientes indican una necesidad urgente de evaluar estos aspectos para garantizar que CyberRat cumpla con los estándares científicos y educativos esperados.

1.2 Formulación del problema Con base en la situación problemática descrita, se formulan las siguientes preguntas principales y específicas: -

¿Cuán precisas y efectivas son las simulaciones del comportamiento animal proporcionadas por CyberRat?

-

¿En qué medida se comparan los resultados obtenidos por CyberRat con datos experimentales reales en términos de comportamiento animal?

-

¿Cuáles son las limitaciones técnicas y metodológicas de CyberRat a la hora de modelar el comportamiento animal?

-

¿Cómo evalúan los usuarios (estudiantes y profesores) la utilidad y confiabilidad del programa CyberRat en las instituciones educativas?

1.3 Objetivos de la investigación Los objetivos de la investigación están dirigidos a resolver los problemas identificados: Objetivo general: Evaluar la precisión y eficacia de CyberRat como herramienta para simular el comportamiento animal.

Objetivos específicos: - Compare los resultados de las simulaciones de CyberRat con datos de experimentos reales de comportamiento animal.

- Identificar las limitaciones técnicas y metodológicas de CyberRat en el modelado del comportamiento animal.

- Analizar las percepciones de estudiantes y profesores sobre la usabilidad y confiabilidad de CyberRat en instituciones educativas.

1.4 Justificación de la investigación 1.4.1 Importancia de la investigación Esta investigación es esencial para garantizar que el programa CyberRat cumpla con los estándares académicos y científicos requeridos. Al evaluar rigurosamente su precisión y eficacia, se pueden identificar posibles mejoras en beneficio de educadores y estudiantes.

El estudio también proporcionará información sobre las percepciones de los usuarios que pueden guiar el desarrollo de futuras versiones del programa. Los resultados ayudarán a promover el uso de simuladores en educación e investigación y promoverán una integración tecnológica más efectiva en estas áreas. Los beneficiarios directos de esta investigación son instituciones educativas, investigadores de psicología y estudiantes que utilizan CyberRat como parte de su formación académica.

Capítulo II: 2.1

Marco teórico

Antecedentes de la investigación -

Pulido y Manzano (2018) realizaron tres experimentos para evaluar el Condicionamiento operante de la natación en ratones. Esto consiste en que el tiempo de activación de rescate (TAR) con retardo de señal es más corto que sin retardo de señal. TAR es una función directa de la duración del retraso.

Se aplicó a 6 ratones de 4 meses utilizando una caja acrílica con agua potable dentro de la caja. Temperatura 24 ℃, profundidad 17 cm. Antes del inicio del experimento, los ratones fueron entrenados en un procedimiento TF de 20 segundos

utilizado

para

evitar

que

los

animales se ahogaran al

subir

al "rescate". Por otro lado, con base en los resultados de los dos primeros experimentos, los resultados del tercer experimento parecen indicar que el efecto de la variable independiente sobre la conducta operante en el refuerzo retardado requiere un tiempo de exposición más largo. La mayoría de sus resultados mostraron que el retraso del reforzador interfirió con el tiempo

requerido

para

completar

la

respuesta interna,

pero

los

efectos

ocurrieron en latencias relativamente largas (30 s o más).

-

Cevallos y Genaro (2021) analizaron que en programas de software como Sniffy Pro se han logrado avances significativos en el condicionamiento clásico y operante en el conocimiento y lo observado de manera efectiva y mejor tiempo posible. Asimismo, este programa de ratón virtual Sniffy Pro tiene como objetivo describir la extinción del comportamiento. Una vez que la rata Sniffy adquiere el comportamiento, comienza la fase de extinción donde tenemos que lidiar con el tiempo y los intervalos. Terminaron dicotomizando las respuestas durante la fase de adquisición, donde la respuesta comenzaba en 0 y luego subía a 0,7. Una vez completada la fase de adquisición, comienza la fase de extinción, que continúa con una serie de 30 pruebas en intervalos de 5 minutos, lo que da como resultado un curso de 10 a 30 pruebas que inicialmente obtiene una puntuación de 0,7 y disminuye en 0,3 a medida que avanza la prueba.

-

Jiménez et al. (2021) analizaron la adquisición de conducta operante en ratas. Para comprobar que no todas las alturas de las palancas son iguales, el experimento se realizó con 38 ratas Wistar hembras de 4 meses de edad, ingenuas y que no habían sido privadas del 85% de su peso corporal. Además se utilizan tres quirófanos estándar con una longitud de 305 mm, una anchura de 241 mm y una altura de 300 mm. En primer lugar, las ratas no fueron entrenadas para acercarse al comedero ni presionar la palanca. Cada rata fue colocada en el laboratorio y sometida a un procedimiento de refuerzo continuo en el que cada presión de palanca se reforzaba inmediatamente con una pastilla de alimento. El experimento constaba de siete partes en las que se evaluaba el comportamiento al presionar la palanca. Nuevamente, los resultados mostraron que, independientemente de la altura de la palanca y del alimentador, los sujetos respondieron a las presiones de palanca (50 presiones por sesión) a aprox. 7 sesiones (210 minutos), con altura de palanca y manipulaciones del alimentador muestran que cuando la distancia entre la palanca y el alimentador es de 11 cm, el tiempo de adquisición del comportamiento de presión de la palanca y el tiempo de retardo para la primera presión de la palanca son más cortos que cuando el La distancia entre la palanca y el alimentador es de 1, 5 y 18 cm. Finalmente, estos resultados se encontraron a

nivel de rendimiento, donde los mangos de altura media (entre 11 y 19 cm) produjeron más respuestas y menores latencias en comparación con mangos con alturas de 7 cm y 24 cm.

-

Espinosa et al. (2018) analizaron los efectos del refuerzo retardado en ratas expuestas a distancia espacial y entre condiciones de refuerzo. El objetivo era evaluar los efectos del retraso del refuerzo y la distancia espacial entre el manipulador y el reforzador sobre la retención de la palanca en ratas. A cuatro grupos de ratas se les dio un horario en el que se les reforzaría presionando una palanca al menos una vez cada 30 segundos. En el grupo 1, la distancia espacial entre el conductor y el bebedor aumentó en tres pasos, mientras que en el grupo 2 disminuyó. Los grupos 3 y 4 se confirmaron inmediatamente y los resultados mostraron que la velocidad de respuesta era una función inversa del aumento de la latencia al refuerzo y la distancia espacial. Pero cuando se combinaron estas variables, el efecto fue aún más fuerte. Además, los resultados relacionados con las tasas de respuesta en contextos individuales y grupales fueron consistentes.

2.2

Bases teóricas

2.2.1 Teoría del Aprendizaje Experiencial (Kolb, 1984)

La teoría del aprendizaje experiencial de David Kolb cree que el aprendizaje es un proceso cíclico que consta de cuatro etapas: experiencia concreta, observación reflexiva, conceptualización

abstracta

y

experimentación

activa.

Este

modelo

es muy

adecuado para utilizar con simuladores educativos como CyberRat. Con CyberRat, los estudiantes pueden: -

Experiencia concreta:

Los

estudiantes

interactúan

con

el simulador

y

observan directamente el comportamiento del mouse virtual.

-

Observaciones reflexivas: reflexionan sobre estas observaciones y comparan el comportamiento simulado con sus expectativas y conocimientos previos.

-

Conceptualización abstracta: Desarrollan hipótesis y conceptos basados en observaciones y reflexiones.

-

Experimentos activos: Pon a prueba sus hipótesis y conceptos a través de nuevas interacciones con el simulador.

2.2.2 Enfoque Constructivista (Piaget, 1969)

El

constructivismo,

propuesto

por

Jean

Piaget, cree que

el

conocimiento lo

construyen activamente los individuos que interactúan con el entorno. CyberRat proporciona un entorno interactivo y dinámico que ayuda activamente a generar conocimientos sobre el comportamiento animal. Los estudiantes no sólo reciben información, sino que también la generan experimentando y observando los resultados de las acciones en el simulador.

2.2.3. Teoría de la simulación (Gilbert, 2008)

La teoría de la simulación de Nigel Gilbert sostiene que las simulaciones pueden ser herramientas eficaces

de enseñanza e

investigación siempre

que

reproduzcan fielmente los fenómenos que se estudian. Las simulaciones permiten a los estudiantes explorar situaciones complejas y dinámicas de forma segura y controlada. En el caso de CyberRat, el comportamiento animal simulado permite a los estudiantes observar y analizar patrones de comportamiento que son difíciles o imposibles de estudiar en el mundo real debido a limitaciones éticas, logísticas o financieras.

2.2.4. Paradigma del Comportamiento Animal (Skinner, 1938)

B.F. Skinner, uno de los principales defensores del conductismo, desarrolló el paradigma del comportamiento animal mediante experimentos controlados. Este paradigma es la base de la psicología experimental y se centra en la observación y el análisis del comportamiento observable. CyberRat replica este paradigma en un entorno virtual, permitiendo a los estudiantes realizar experimentos controlados con ratas simuladas. Este enfoque no sólo ayuda a enseñar los principios del comportamiento animal, sino que

también

enseña

a

los

estudiantes cómo

diseñar

e

interpretar

experimentos de comportamiento.

2.2.5. Teoría de la Educación Basada en la Evidencia (Hattie, 2009)

John Hattie enfatiza la importancia del empirismo en la educación en su libro Visible Learning. Considera que las intervenciones educativas deben basarse en investigaciones rigurosas

que

demuestren

su eficacia.

Evaluar CyberRat

desde

esta

perspectiva incluye no sólo probar la calidad de la simulación, sino también evaluar su impacto en el aprendizaje de los estudiantes. Los estudios que comparan el rendimiento de los estudiantes que utilizan CyberRat con el de aquellos que utilizan métodos tradicionales proporcionan datos valiosos sobre su eficacia educativa.

2.2.6. Teoría del Aprendizaje Multimedia (Mayer, 2001)

Richard E. Mayer propuso que el aprendizaje mejora cuando se utilizan múltiples modalidades (visual, auditiva, cinestésica). CyberRat es un simulador interactivo que integra varios de estos modos para promover un aprendizaje más profundo y significativo. La teoría del aprendizaje multimedia sugiere que simulaciones como CyberRat, que combinan elementos visuales e interactivos, pueden mejorar la comprensión y la retención de conceptos complejos.

2.2.7. Teoría de la Cognición Distribuida (Hutchins, 1995)

La teoría de la cognición distribuida, propuesta por Edwin Hutchins, postula que el conocimiento y el aprendizaje no se limitan a los individuos, sino que se distribuyen entre los artefactos, las personas y el medio ambiente. CyberRat actúa como un artefacto cognitivo que amplía la capacidad de los estudiantes para experimentar y comprender el comportamiento animal. Al interactuar con el simulador, los estudiantes pueden crear conciencia entre ellos y la herramienta, promoviendo así el aprendizaje y la comprensión.

2.3. Condicionamiento operante:

El condicionamiento operante, también llamado condicionamiento instrumental, es un método de aprendizaje que asocia el refuerzo (recompensa) o el castigo con una conducta o patrón de conducta específico.

Skinner desarrolló esta teoría en respuesta a las limitaciones del condicionamiento clásico (también conocido como condicionamiento pavloviano) para explicar completamente nuestro proceso de aprendizaje. El concepto de condicionamiento operante se basa en la ley de Edward Thorndike, que establece que las conductas que producen resultados deseables tienen más probabilidades de repetirse, mientras que las conductas que producen resultados indeseables tienden a ocurrir con menos frecuencia.

Básicamente, este enfoque supone que las acciones que conllevan recompensas se verán reforzadas, mientras que las asociadas con sanciones o consecuencias no deseadas se debilitarán y será menos probable que se repitan en el futuro. Por ejemplo, cuando una rata de laboratorio presiona un botón azul, recibe una pequeña porción de comida como recompensa, pero si presiona un botón rojo, recibe una leve descarga eléctrica. Como resultado, los roedores aprendieron a preferir los botones azules y evitar los rojos. A través del condicionamiento operante podemos entender cómo se establece la conexión entre la conducta y sus consecuencias. Este proceso de aprendizaje es esencial para comprender cómo la conducta se modifica y moldea según sus consecuencias.

Thorndike (1911) definió el condicionamiento operante como el proceso mediante el cual un organismo aprende a asociar una respuesta con un resultado específico. Según su ley de

efecto, las

respuestas que

siguen

a

la

satisfacción tienden

a reforzarse y repetirse, mientras que las respuestas que siguen a la irritación o la frustración tienden a ser debilitadas y evitadas.

Reynolds (1968) en su libro “Compendio del condicionamiento operante” afirma que la frecuencia de la conducta cambia o modifica según sus consecuencias. Con el tiempo, el condicionamiento operante se ha convertido en el verdadero método de la psicología científica. Estos enfoques tienen en común el determinismo conductual, por un lado, y el análisis experimental del comportamiento, por el otro. El condicionamiento operante se ocupa de la relación entre el comportamiento de un organismo y su entorno.

Autores y teorías del condicionamiento operante:

El condicionamiento operante fue desarrollado principalmente por el psicólogo B.F. Skinner, pero existen otros autores y teorías relacionadas con este campo de estudio. Entre ellos están:

B.F. Skinner desarrolló

esta

teoría

comportamiento está influenciado

basándose

en

por

la sus

idea

de

que

el

consecuencias.

Realizó varios experimentos con "cajas Skinner" en las que los animales (normalmente ratas o palomas) aprendían a realizar determinadas acciones (como pulsar una palanca) para obtener una recompensa (comida) o evitar un castigo (descarga eléctrica).

Edward Thorndike formuló esta ley después de realizar experimentos con gatos en la "caja de problemas". Encontró que con cada prueba exitosa, los gatos aprendían a salir de la caja más rápido, lo que sugiere que los comportamientos que siguen a un resultado satisfactorio (como huir y conseguir comida) se vuelven más fuertes, mientras que los comportamientos que siguen a un resultado insatisfactorio se vuelven más fuertes.

Clark Hull estaba más preocupado por las teorías generales del aprendizaje y su trabajo influyó en la comprensión del condicionamiento operante. Hull creía que las necesidades biológicas crean los estímulos que motivan la conducta y que las respuestas que reducen esas necesidades se refuerzan.

John Watson no estaba preocupado por el condicionamiento operante, pero su trabajo sobre el conductismo proporcionó la base para que Skinner desarrollara su teoría.

Watson creía que la psicología debería estudiar sólo el comportamiento observable y mensurable y abandonar los procesos.

Tipos de Condicionamiento operante: -

Refuerzos

Refuerzo positivo: implica un incentivo o recompensa agradable después de una conducta para aumentar la probabilidad de que la conducta se repita.

Refuerzo Negativo: Implica la eliminación de un estímulo desagradable o desagradable asociado a una conducta al tiempo que aumenta la probabilidad de que la conducta se repita.

-

Castigos

Castigo Positivo: Implica la aplicación de estímulos desagradables después de una conducta indeseable para reducir la probabilidad de repetición. Castigo Negativo: Implica la eliminación del estímulo placentero que resulta de una conducta indeseable mientras se intenta reducir la probabilidad de que la conducta se repita. Estos conceptos son esenciales para comprender cómo el condicionamiento operante afecta nuestro comportamiento y cómo pueden usarse en una variedad de situaciones de aprendizaje y cambio de comportamiento.

La eficacia del condicionamiento depende principalmente de cómo se entrega el refuerzo; el más simple es el refuerzo continuo, donde el reforzador se aplica cada vez que ocurre la respuesta deseada. Según Ferster y Skinner, las respuestas operantes se consolidan mejor cuando los reforzadores se aplican inmediatamente, pero se mantienen mejor mediante refuerzo intermitente, quienes describieron cuatro procedimientos básicos: proporción fija (RF), proporción variable (RV), intervalo fijo (FI). En RF, el reforzador se administra después de un número fijo de respuestas en VR, el número de respuestas varía aleatoriamente en IF, se administra después de un período de tiempo fijo y los intervalos IV varían. El condicionamiento clásico (CC) utiliza la discriminación contrastiva para hacer que el animal responda a un estímulo específico. En el condicionamiento operante (OC), la respuesta es automática y puede controlarse distinguiendo el estímulo indicando la disponibilidad del reforzador sin provocarlo directamente.

El modelado es una técnica eficaz para provocar una conducta deseada que no está en el repertorio del sujeto aplicando refuerzo después de que la respuesta se haya aproximado y aumentando gradualmente el nivel de exigencia.

2.4. Definición operacional

Definición conceptual

Programa de reforzamiento Definición

Según Skinner (1938), el Intervalo fijo

Implican dar un reforzador

condicionamiento operante (IF)

después de un intervalo de

se define como "el estudio

tiempo constante.

de la forma en que las consecuencias acciones

de

afectan

las Intervalo Variable

En este procedimiento, el

la (IV)

refuerzo se entrega en

a

probabilidad futura de esas

diferentes

intervalos

de

acciones".

tiempo desde la última respuesta.

Razón Fija (RF)

Después

de

un

cierto

número de respuestas, se da un reforzador.

Después Razón Variable (RV)

de

un

cierto

número de respuestas, se da un reforzador.

Capítulo III: Resultados A continuación, se presentaran los resultados con la tres ratas; Stuart, Lizzy y Preciosa - En la imagen se muestra los resultados del experimento con Stuart en 5 sesiones diferentes. En las tres primeras sesiones Stuart no presiono ninguna vez la palanca, en las dos últimas sesiones se utilizó el refuerzo cada vez que Stuart se acercaba a presionar la palanca de manera que asociara el refuerzo con la acción de presionar la palanca. Al finalizar las sesiones, Stuart logro 101 veces presionar la palanca y en la otra 102 veces lo cual indica un incremento significativo en la frecuencia de presiones de barra. Estas sesiones se consideraron un éxito. Estos resultados sugieren que el reforzamiento en forma de gotas de agua, asociado específicamente a la acción de presionar.

- En la imagen se muestra los resultados del experimento con Lizzy en 5 sesiones diferentes. En la primera sesión Lizzy no presiono ninguna vez la palanca, en las 4 últimas sesiones se utilizó el refuerzo cada vez que Lizzy se acercaba a presionar la palanca de manera que asociara el refuerzo con la acción de presionar la palanca. Al finalizar las sesiones, Lizzy logro 28 veces presionar la palanca en la segunda sesión, en la tercera sesión 76 veces, en la cuarta sesión 91 veces, en la quinta sesión 60 veces, lo cual indica un incremento significativo en la frecuencia de presiones de barra. Estas sesiones se consideraron un éxito. Estos resultados

sugieren que el reforzamiento en forma de gotas de agua, asociado específicamente a la acción de presionar.

-

- En la imagen se muestra los resultados del experimento con Preciosa en 2 sesiones diferentes. En ninguna de las dos sesiones preciosa presiono la palanca estos resultados nos indican que no asocio la acción de presionar la palanca.

Capítulo V: Conclusiones y Recomendaciones 5.1. Conclusiones Para cerrar este informe, cabe destacar que trabajar con CyberRat ha sido una experiencia muy gratificante. A pesar de algunos contratiempos en el camino, el uso de esta herramienta ha demostrado ser valioso para comprender mejor el comportamiento animal. CyberRat facilita la visualización y comprensión de conceptos complejos relacionados con el comportamiento animal, permitiendo a los estudiantes observar y analizar

patrones

de

comportamiento

de forma interactiva

y práctica.

Las simulaciones que ofrece CyberRat ayudan no sólo a mejorar la retención de conocimientos teóricos, sino que también permiten a los estudiantes aplicar estos conocimientos en escenarios virtuales que replican situaciones experimentales reales.

Este enfoque mejora el aprendizaje experiencial y hace que los estudiantes se sientan más comprometidos y motivados en el proceso de aprendizaje. A pesar de las limitaciones técnicas

y metodológicas, la

enriquecedora.

Estas

experiencia

general

con

limitaciones son oportunidades

CyberRat fue positiva

para

futuras

mejoras

y y

actualizaciones del programa que pueden aumentar aún más su eficacia como herramienta educativa.

En general, el Programa CyberRat se ha convertido en una herramienta poderosa para enseñar comportamiento animal, brindando a los estudiantes una plataforma innovadora para explorar y comprender conceptos que son difíciles de seguir en entornos académicos tradicionales. La integración de CyberRat en los cursos educativos podría

cambiar la forma en que se enseña y aprende la psicología experimental, contribuyendo significativamente al desarrollo de futuros profesionales en el campo.

5.2. Recomendaciones -

Capacitación y soporte: se recomienda un programa de capacitación y soporte continuo para profesores y estudiantes que utilizan CyberRat. Esto garantizará el uso eficaz de la herramienta y maximizará sus beneficios educativos.

-

Integración

curricular. Se

recomienda que

el

programa CyberRat se

integre más ampliamente en psicología, especialmente en los cursos

los cursos de de psicología

experimental

y

de comportamiento animal. Esto permitirá que más estudiantes se beneficien de la herramienta.

-

Investigaciones futuras:Se recomienda realizar más investigaciones para investigar los efectos a largo plazo del uso de CyberRat en el aprendizaje de los estudiantes. Esto puede incluir estudios longitudinales que evalúen la retención de conocimientos y la aplicación práctica de los conceptos aprendidos.

-

Evaluación continua: se recomienda establecer un sistema de evaluación continua para monitorear la efectividad de CyberRat y realizar los ajustes necesarios. Esto puede incluir la recopilación periódica de comentarios de los usuarios y la realización de estudios comparativos periódicos.

Referencias bibliográficas: -

Rodríguez, E. M. (2018, octubre 23). ¿Qué es el condicionamiento operante o instrumental? La Mente es Maravillosa. https://lamenteesmaravillosa.com/quees-el-condicionamiento-operante-o-instrumental/

-

Pulido, M. A., & Manzano, A. (2019). El condicionamiento operante del nado en ratones. https://www.semanticscholar.org/paper/5dc00c34d8f8decefe537500c0e203dba7 642524

-

Torres, A. (2017, febrero 7). Condicionamiento operante: conceptos y técnicas principales.

pymOrganization.

https://psicologiaymente.com/psicologia/condicionamiento-operante -

Condicionamiento Operante: Definición, Tipos, Programas y Autores. (2018, abril

6).

Psicocode.

https://psicocode.com/psicologia/condicionamiento-

operante-definicion-tipos/ -

Salvador, I. R. (2018, enero 27). La teoría del reforzamiento de B. F. Skinner. pymOrganization.

https://psicologiaymente.com/psicologia/teoria-

reforzamiento-skinner -

(S/f). Journalprosciences.com. Recuperado el 13 de julio de 2024, de https://journalprosciences.com/index.php/ps/article/download/371/434

-

Espinosa, P., De Jesús, F., Ortega González, Ceja, T., Aguirre, C., & Original, A. (s/f).

Org.ar.

Recuperado

el

8

de

junio

de

2023,

de

http://www.scielo.org.ar/pdf/radcc/v10n2/1852-4206-radcc-10-02-00036.pdf -

La ley del efecto de Thorndike - Psicólogos a tu alcance en Madrid Capital Mentes Abiertas Psicología. (s/f). Mentesabiertaspsicologia.com. Recuperado el 14 de junio de 2023, de https://www.mentesabiertaspsicologia.com/blogpsicologia/blogpsicologia/la-ley-del-efecto-de-thorndike

-

(S/f-b). Recuperado el 13 de julio de 2024, de http://file:///C:/Users/valer/Downloads/2_%20Manual%20de%20uso %20CyberRat.pdf

Anexos: