Jimmy Zambrano R. ha desarrollado investigaciones teóricas y aplicadas sobre cómo mejorar la efectividad y eficiencia del aprendizaje e función de factores como la experiencia grupal, la distribución de información, el conocimiento previo, los detalles seductores y las estrategias de autorregulación. En colaboración con referentes mundiales como Paul Kirschner y John Sweller, ha contribuido a la formulación de la Teoría de la Carga Cognitiva Colaborativa, proponiendo principios instruccionales basados en la arquitectura cognitiva humana.
Su producción científica incluye artículos en revistas indexadas en Scopus y Web of Science, estudios regionales sobre prácticas pedagógicas y políticas educativas en América Latina, y libros y capítulos que ofrecen orientaciones prácticas para docentes, investigadores y tomadores de decisiones. Además, ha participado activamente en congresos internacionales de ciencias del aprendizaje y educación digital, difundiendo sus hallazgos a nivel global.
Actualmente está ampliando su investigación para incluir la identificación de creencias docentes incorrectas y que podrían afectar negativamente el desempeño estudiantil. Sus investigaciones pueden ayudar a mejorar la educación.
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