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Aplicação de teorias cognitivas ao projeto de objetos de aprendizagem

Liane Margarida Rockenbach Tarouco

CINTED/UFRGS

Silvio Luiz Souza Cunha

Instituto de Física/UFRGS

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Projeto de objetos de aprendizagem

• Demanda habilidades multidisciplinares– conhecer a temática que se deseja trabalhar;

– determinar a abordagem pedagógica que norteará sua concepção e uso;

– saber utilizar ferramentas de autoria para sua construção e

– trabalhar de forma coerente com os princípios de projeto educacional.

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Multimídia

• O desenvolvimento de material educacional digital de qualidade não prescinde o uso de multimídia– potencial aprimoramento na forma

como as pessoas aprendem

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Concorrência pela atenção

• O uso de mais de uma mídia concorre pela atenção do estudante e seu uso indiscriminado e de forma não apropriada pode afetar negativamente o processo de reflexão

– "fazer sentido"

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Características dos alunos

• Desenvoltura na organização de raciocínios, elaboração de estratégias de resolução de problemas, atenção, concentração, estímulo ao processo de cálculo mental

• Habilidades: tentar, observar, conjeturar, deduzir– Raciocínio lógico

• Atraso no conteúdo programado para o semestre

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Características dos alunos

• Desenvoltura ímpar na utilização de recursos tecnológicos.

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Estratégias

• Metodologias

• Uso de recursos de informática na educação, com a finalidade de potencializar habilidades que visam o desenvolvimento do raciocínio.

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Uso das TICS

• Uso integrado de ferramentas de tecnologias de informação e multimídia é apontado como capaz de proporcionar melhorias significativas no processo ensino e aprendizagem.

• Ferramenta cognitiva – uso para ilicitar o que eles sabem

– engajá-los em pensamento crítico sobre o conteúdo que está sendo estudando.

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• Capacidades de raciocínio crítico

• Resolução de problemas

• Comunicação efetiva

• Habilidades para acessar informação

• Trabalhar colaborativamente

O que se espera da tecnologia

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Objetos de aprendizagem

• Potencializar habilidades de raciocínio lógico dos alunos, levando à aprendizagem significativa.

– Alunos que interagem com objetos de aprendizagem conseguem ter melhor rendimento no conteúdo das disciplinas de formação básica?

– Será que o uso de um objeto de aprendizagem potencializa o ensino e aprendizagem dos conteúdos das disciplinas de formação básica?

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Contexto

• O que o aluno sabe?

– Pressuposição (implícito)

– Sondagem (explícita)

• O que vai poder conhecer?– Currículum– Demanda

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Iniciando

• O que poderia ser um ponto de entrada para uma experiência de aprendizagem?

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Adaptação

• Alicerce para apoiar a construção de novos esquemas mentais

• Estrutura de controle de apresentação e no seqüenciamento dos objetos de aprendizagem.

• Pode estar incluída no próprio objeto de aprendizagem

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Componentes

• O passo seguinte consiste em determinar:

• Quais são os componentes de um objeto de aprendizagem?

• rganização do objeto de aprendizagem?

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Ponto de entrada

• Atrair a atenção do estudante– notícia– situação– caso– filme– animação.

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Eventos de aprendizagem

• 1 Ganhar atenção do estudante visando alertá-lo para o que segue

• 2 Descrever o objetivo de aprendizagem para aumentar sua expectativa e levar o estudante a focalizar sua atenção

• 3 Estimular relembrança de conhecimento prévio trazendo-o para a memória de trabalho

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Eventos de aprendizagem

• 4 Apresentar o material a ser aprendido

• 5 Prover orientação durante a aprendizagem

• 6 Elicitar performance (praticar)• 7 Prover realimentação com vistas a

reforçar a aprendizagem

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Eventos de aprendizagem

• 8 Testar performance para ensejar verificação sobre a medida em que os objetivos de aprendizagem foram alcançados

• 9 Aperfeiçoar retenção e transferência das informações e conceitos ensejando sua aplicação em tarefas atuais e futuras

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Estudo de um caso: Física

• Identificar e compreender alguns dos princípios básicos da óptica e da visão e os principais conceitos físicos, que permitam a ele entender o processo da formação das imagens, em especial, o efeito da difração envolvido nesse processo.

• Relacionar e aplicar estes princípios às imagens geradas nos aparelhos de televisão, monitores de computadores, telas de cristal líquido, fotografias, painéis e pinturas.

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Iníciando

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Vídeos para contextualizar

• A combinação com vídeos, agrega um elemento de motivação adicional pois o vídeo permite contextualizar melhor o conteúdo foco do processo de ensino-aprendizagem daquele material.

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Vídeos com experimentos

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Visual & verbal

• Estudos recentes mostram que este sistema de tratamento de informação dispõe de entradas independentes para a informação visual e para a verbal. Mousavi (1995) mostra que ocorre redução da carga cognitiva misturando-se apresentação visual e auditiva

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Experiências com ação pelo usuário

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Conteúdo, forma e cognição

• A carga cognitiva refere-se às demandas colocadas na memória de trabalho do aprendiz durante a instrução. – Processo mental necessário para acessar e

interpretar as telas, ícones e objetos– Processo cognitivo dedicado para processar

o real conteúdo da instrução

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Teoria da carga cognitiva

• Aprendizagem ocorre em melhor em condições alinhadas com o processo de cognição humana.

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Teoria da carga cognitiva

• Sub-sistemas separados e independentes– memória visual– memória auditiva

• A carga pode ser reduzida quando ambos os sub-sistemas estão ativos comparado com quando todo o processamento em um único sub-sistema

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Sobrecarga cognitiva

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Multimídia

• Adicionalmente é preciso considerar a forma apropriada de combinação dos diversos tipos de mídia que a tecnologia atualmente enseja.

• Mas para isto é preciso atentar para a forma como o processo de cognição ocorre

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Carga cognitiva intrínseca

• Esforço que contribui para a construção dos esquemas

– derivada da natureza do conteúdo a ser aprendido

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Carga cognitiva externa

• Carga cognitiva externa ao conteúdo• Esforço requerido para processar o

conteúdo em decorrência de sua estruturação e organização

• Derivada do material instrucional

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A filosofia desktop

• Múltiplas janelas• Acesso a um toque (em espera)• Ambiente de trabalho estruturado

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Tipos de informação

• Modo de apresentação dual– Texto escrito + figuras

– Texto escrito + figuras em movimento (vídeos)

– Texto falado + figuras

– Texto falado + figuras em movimento (vídeos)

• Tipos de estudantes– visuais– auditivos

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Dual split attention

• A redução da carga em decorrência do modo dual de apresentação ocorre apenas quando a informação presente nas diferentes modalidades não é redundante, pois se for redundante a carga cognitiva aumenta.

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O uso de jogos educativos

• Neste sentido, os jogos educacionais podem ser um elemento catalisador, capaz de contribuir para o "processo de resgate do interesse do aprendiz”

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Vinculação afetiva

• Melhorar sua vinculação afetiva com as situações de aprendizagem.

• A vinculação afetiva exerce um papel fundamental

• Sentimentos de insatisfação funcionam como bloqueadores nos avanços qualitativos de aprendizagem.

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Jogos

• A produção de jogos e o jogar possibilitam que o sujeito que aprende esteja em contato com uma forma de construção de sentido que depende dele.

• O jogo explora a tomada de decisão do indivíduo cognoscente possibilitando a formação de um sujeito crítico e agente do seu fazer.

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Resolver problemas

• O uso de jogos educativos aprimora a capacidade de resolver problemas e há relatos de casos que mostram maior ganho no processo de aquisição de conhecimento mediante jogos educativos do que se usando abordagens mais tradicionais de aprendizagem apoiada em computador.

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Jogos e simulação

• Jogos que usam simulações, facilitam a aquisição de conhecimento intuitivo

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Paralelismo

• Exemplos – Museus

– Aula de geografia

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Carga cognitiva

• Intrínseca– esforço que contribui para a construção dos

esquemas– derivada da natureza do conteúdo a ser

aprendido

• Externa ao conteúdo– esforço requerido para processar o conteúdo

em decorrência de sua estruturação e organização

– derivada do material instrucional

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Redundância

• A redução da carga em decorrência do modo dual de apresentação ocorre apenas quando a informação presente nas diferentes modalidades não é redundante

• Se for redundante a carga aumenta

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Uso concomitante de mídias• Combinações de mídias que levem ao melhor

resultado – memória de trabalho tem componentes

separados para processar cada um– integração reforçando mutuamente informação

visual e auditiva para ampliar a capacidade reduzida da memória de trabalho

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Uso concomitante de mídias

• Ao apresentar a mesma mensagem em modalidades diferentes, a mídia verbal sendo apresentada concomitantemente com a mídia visual, a mensagem nas mídias deve estar integrada sendo necessário uma boa sincronização.

• Mídia visual tende a dominar sobre a verbal

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Uso concomitante de mídias• Quando as mídias baseadas em texto estão

combinadas com mídia visual, o texto deve ser apresentado antes da mídia visual se esta está elaborando o texto.

• Se a informação importante é extraída da mídia visual, então um título de texto deve ser apresentado para chamar a atenção.

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Retenção

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Exercícios

• Deve ser evitada mera repetição de conceitos nos exercícios

• Instigar processos cognitivos superiores• Usar questões que encorajem o

estudante a aplicar o conhecimento em contexto apropriado (simulação de atividades reais)– Simulação da realidade com maior fidelidade

favorece mais o desenvolvimento de habilidades procedimentais

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Aprendizagem ativa

• Como participantes ativos no processo de aprendizado, estudantes afetam a maneira pela qual lidam com o material a ser aprendido.

• Estudantes devem ter um senso de posse dos objetivos do aprendizado.

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Pertinência e significância

• O esforço mental que o estudante investirá na tarefa de aprendizado depende de sua percepção frente a dois fatos: – a pertinência do meio e da mensagem

contida no mesmo;

– sua habilidade em fazer algo significativo fora do material apresentado.