27-04-231

A APRENDIZAGEM A APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA DA CIÊNCIA: SIGNIFICATIVA DA CIÊNCIA: COMO FACILITÁ-LA?COMO FACILITÁ-LA?

Jorge ValadaresUniversidade Aberta,

jvalad@univ-ab.pt

27-04-232

ObjectivoObjectivo Este seminário tem por objectivo debater a

aprendizagem da ciência, à luz da Teoria da Aprendizagem Significativa (TAS) – Meaningful Learning Theory. Ela tem vindo a ser pesquisada e discutida um pouco por todo o lado, mas os principais contributos que até hoje lhe foram dados devem-se, por ordem decrescente de importância, a David Ausubel, Joseph Novak e D Bob Gowin. Serão discutidos (as): – As ideias mais relevantes da TAS. – Os seus fundamentos epistemológicos e psicológicos.– Dois importantes organizadores gráficos guiados pela

TAS e o modo como podem (e devem...) ser utilizados no ensino da Ciência.

27-04-233

Aprendizagem significativa Aprendizagem significativa (segundo Novak)(segundo Novak)

conduzindo ao

integração

humanoenriquecimento

pensamento, sentimento e acção

subjacente à

construtivista do

Forma de Aprendizagem

27-04-234

Aprendizagem significativa Aprendizagem significativa (adaptado de Gowin, 1981, p. 124)(adaptado de Gowin, 1981, p. 124)

estrutura cognitiva

uma rede de significados

um indivíduo de

pré-existentes na

de

Reorganização activa

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Aprendizagem (um aparente Aprendizagem (um aparente paradoxo)paradoxo)

Ainda que seja um processo pessoal e idiossincrásico (Gowin, 1981, p. 124) é

profundamente influenciado por todo o meio envolvente (Vygotsky, 1977, pp. 41 a 50)

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E o que é o ensino?E o que é o ensino?

Ensino - é um acontecimento social no qual o «professor» compartilha significados com os seus «alunos». (Gowin, 1981, p. 62).

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Alguns princípiosAlguns princípios

No acto educativo na sala de aula está envolvido o aprendiz, o professor, o currículo, a avaliação e a governança.

O factor mais importante de que depende a aprendizagem do aluno é a sua estrutura cognitiva prévia (Ausubel).

A estrutura cognitiva de cada ser humano é idiossincrática e o resultado de pensamentos, sentimentos e acções que se combinam para formar o significado pessoal da experiência.

27-04-238

A TAS enquadra-se num A TAS enquadra-se num paradigma construtivista paradigma construtivista humanohumano

Segundo o paradigma construtivista, cada ser humano vai estruturando e reestruturando o seu próprio conhecimento.

O construtivismo humano é um visão humanista da construção do conhecimento, considerando cada ser humano como um todo transdimensional. Possui dimensões cognitivas (lógico-matemática, linguística, cinestésica, etc.), afectivas (emocional, sentimental, volitiva, etc.) e axiológicas (as que dizem respeito aos mais variados valores). (Viegas Fernandes, 2000).

27-04-239

A ideia central da teoria da A ideia central da teoria da aprendizagem significativaaprendizagem significativaSe tivesse que reduzir toda a psicologia

educacional a um único princípio, enunciaria este: de todos os factores que influenciam a aprendizagem, o mais importante é o que o aluno já sabe. Averigue-se o que o aluno sabe e ensine-se em conformidade.(D. Ausubel, 1968).

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A importância da estrutura A importância da estrutura cognitivacognitiva

O que o aluno já sabe:ESTRUTURA COGNITIVA

Averigue-se o que o aluno já sabe:AVALIAR PARA CONHECER A ESTRUTURA COGNITIVA

Ensine-se em conformidade com o que o aluno já sabe:BASEAR O ENSINO NA ESTRUTURA COGNITIVA

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As dimensões da aprendizagemAs dimensões da aprendizagem (Ausubel, 2002, Novak e Gowin, 1999, p. 23).(Ausubel, 2002, Novak e Gowin, 1999, p. 23).

Aprendizagem significativa- processo pelo qual os conhecimentos novos são relacionados de modo substantivo com proposições e conceitos relevantes previamente disponíveis na estrutura cognitiva.

Aprendizagem memorística ou mecânica – é a antítese da aprendizagem significativa.

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Aprendizagem significativa Aprendizagem mecânica

Subsunçores adequados Não há subsunçores adequados

(Adaptado de Novak, 1977)

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As dimensões da aprendizagem As dimensões da aprendizagem (continuação)(continuação)Aprendizagem por recepção – aquela em que o

conhecimento é fornecido directamente ao aluno, podendo este aprendê-lo ou não de modo significativo.

Aprendizagem por descoberta autónoma – o conhecimento não é fornecido ao aluno, este tem de identificar e seleccionar por si a informação necessária.

27-04-2314

As dimensões da aprendizagem As dimensões da aprendizagem ((inin J. Novak e D. Gowin, 1999, p.24)J. Novak e D. Gowin, 1999, p.24)

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Condições para a ocorrência da Condições para a ocorrência da aprendizagem significativaaprendizagem significativa 1ª - O conteúdo tem de ser potencialmente

significativo:-O conteúdo tem de ter significado lógico,

isto é, tem de estar organizado de modo não arbitrário, sendo passível de ser aprendido significativamente.

- O aluno deve dispor de subsunçores adequados para poder transformar o significado lógico em psicológico

27-04-2316

Condições para a ocorrência da Condições para a ocorrência da aprendizagem significativa aprendizagem significativa 2ª - O aluno tem de se dispor psicologicamente a

aprender significativamente:- O aluno deve possuir uma predisposição

psicológica para relacionar de modo substantivo e não arbitrário o novo material, potencialmente significativo, com os subsunçores adequados da sua estrutura cognitiva.

(J. Valadares & M. Graça, 1998, adaptado de J. Novak, 1992, p. 15)

27-04-2317

E quando não existem os E quando não existem os subsunçores?subsunçores? Aprendizagem significativa por «formação de

conceitos» (os primários e maios básicos)- processo importante nas crianças de tenra idade.

Aprendizagem mecânica – há necessidade de aprender de cor alguns dos subsunçores de que precisamos.

Após a existência dos primeiros subsunçores o mecanismo da aprendizagem significativa por excelência passa a ser a «assimilação de conceitos».

27-04-2318

O organizador avançadoO organizador avançado

Como a assimilação dos conhecimentos a aprender significativamente consiste inicialmente numa diferenciação progressiva de subsunçores adequados, recomenda-se que o aprendiz parta de um organizador avançado. Este é uma estrutura de conceitos gerais e abrangentes que servem de ponte cognitiva com o que o aprendiz já apreendeu significativamente e com a sua experiência do dia a dia.

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Assimilação dos conceitosAssimilação dos conceitos

Nova informação potencialmente significativa

Subsunçor existente na estrutura cognitiva

Subsunçor modificado (um produto interacional)

S + I S´I´

S´I´ S´ + I´ (Fase de retenção)

27-04-2320

Assimilação obliteradoraAssimilação obliteradora

As novas ideias tornam-se progressivamente menos dissociáveis das suas ideias âncora (subsunçores) até deixarem de estar disponíveis como entidades individuais.

S´ + I´

S´

O subsunçor e o novo conteúdo dissociados

Resíduo (subsunçor modificado)

(Assimilação obliteradora)

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O conteúdo a aprender deve ter O conteúdo a aprender deve ter significado lógico (este diz significado lógico (este diz respeito ao conteúdo em si)respeito ao conteúdo em si)As ideias principais devem ser realçadas

(títulos, destaques à margem, etc.). As ideias subordinadas devem ser

permanente e intencionalmente relacionadas com as ideias principais de modo a elaborar estas.

As relações entre ideias principais e subordinadas têm de possuir significado lógico e ser claras e bem destacadas.

27-04-2322

O conteúdo terá de adquirir O conteúdo terá de adquirir significado psicológico (diz significado psicológico (diz respeito à estrutura cognitiva de respeito à estrutura cognitiva de cada aprendiz)cada aprendiz)É nesta passagem do significado lógico do

conteúdo em si a significado psicológico de cada aprendiz que consiste a aprendizagem significativa. Pressupõe que a estrutura cognitiva possua os subsunçores adequados ao conteúdo e que o aluno esteja disposto psicologicamente para a aprendizagem significativa.

27-04-2323

Tipos de aprendizagem Tipos de aprendizagem significativasignificativa

Aprendizagem representacional – aprendizagem nominalista ou representativa, não substantiva, de signos ou símbolos isolados para representar «coisas».

Aprendizagem conceptual – aprendizagem substantiva de conceitos, isto é, de ideias que traduzem regularidades nos objectos, nos acontecimentos, ou nos registos de acontecimentos e objectos, e que se traduzem por signos ou símbolos (implica conhecer os atributos identificativos dos conceitos).

Aprendizagem proposicional – aprendizagem do significado de proposições, isto é, de ideias expressas por grupos de palavras combinadas.

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Aprendizagem subordinadaAprendizagem subordinadaA nova ideia subordina-se a ideias pré-

existentes mais gerais e abrangentes.

S (subsunçor mais geral e abrangente)

I1 I2 I3 I4 Inova

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Aprendizagem superordenadaAprendizagem superordenadaA nova ideia vai subordinar ideias pré-

existentes menos gerais e abrangentes.

Inova (a ideia nova é mais geral e abrangente)

S1 S2 S3 S4 S5

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Aprendizagem combinatóriaAprendizagem combinatória

A nova ideia relaciona-se com os subsunçores existentes sem os subordinar mas também sem ser por eles subordinados.

Inova S1 S2 S3

Ideias já estabelecidas que sofrem reajustamentos de significados

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Mecanismos da TASMecanismos da TAS

I1

I2 I3 I4

I5 I6 I7 I8

Diferenciação progressiva

Reconciliação integradora

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Organizadores gráficos guiados Organizadores gráficos guiados pela teoria da aprendizagem pela teoria da aprendizagem significativasignificativaOs organizadores gráficos guiados pela

TAS são representações visuais que facilitam a AS (ver, p. ex., Mintzes, Wandersee & Novak, 2000, p. 103).

Aqui vamos considerar apenas dois: o mapa conceptual, de Novak, e o Vê do conhecimento, de Gowin. São os mais conhecidos e utilizados.

27-04-2329

Mapas conceptuais de NovakMapas conceptuais de Novak

Trata-se de organizadores gráficos que representam relações significativas entre conceitos na forma de proposições (Novak e Gowin, 1991, p. 15). Recorrem, para tal, a palavras de ligação entre os conceitos.

“A construção de mapas conceptuais é um processo de ajudar os estudantes e os educadores a penetrar na estrutura e significado do conhecimento que eles procuram compreender.” (Novak e Gowin, 1991, p. 1).

27-04-2330

18-04-200242

evidencia a

contém

são

traduzidos por traduzidos por

formam

contém

interiorizados natem uma

tem uma

respeita àrespeita à

facilita a

opõe-se a

percebidas nospercebidas nos

valoriza a

exemplos exemplos

MAPA CONCEPTUAL

REGULARIDADESESTRUTURA COGNITIVA

CONCEITOS PROPOSIÇÕES

PALAVRAS SÍMBOLOS HIERARQUIA

GENERALIDADE INCLUSIVIDADE

APRENDIZAGEM ROTINEIRA

APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA

ACONTECIMENTOS OBJECTOS

chover planeta

27-04-2331(Mapa de Inês Borges, 10 º ano)(Mapa de Inês Borges, 10 º ano)

pode ser pode ser

provoca uma revolta noorigina

origina origina

provoca

provocam

causam

onde se observa

provocam

que vão

que vão

provoca

provoca

produz

catástrofe

tempestade sismo

derrocadasmar fendasdestruição de

estradas

abatimento de casas

cheias

destruição arruinar algo

mortes

27-04-2332

Usos dos mapas conceptuaisUsos dos mapas conceptuais No conhecimento da estrutura cognitiva, em

particular na detecção das «misconceptions» que ela possui.

Na revelação da estrutura conceptual de um conteúdo.

Na preparação e apoio a discursos e inquéritos a alunos.

Na «negociação» de ideias fomentadora da metacognição, da auto-avaliação e da avaliação de pares.Em suma: o MC é um instrumento precioso para facilitar a aprendizagem significativa dos alunos.

27-04-2333

é o estudo da transformação da

em

implica

pode ser medido através do serve para medir medida em medida em medida em

transforma

em

pressupõeuma

da

Termodinâmica

energia calorífica energia mecânica

temperaturacalor

termómetro

atrito

kelvingrau Celsius grau Farenheit

teoriadilatação do

mercúrio

Revelando misconceptions...

27-04-2334

originam o

uma parte doformada porcaracterizam-se

pela

depende da

origina o

na basedos

podemenvolver

podemenvolver podem

envolverpodem

envolver

podemenvolver

separaçãode acordo

com a

pode ser ou nãoexplica a

importante no funcionamento

das

dependeda

determinam a

ex.ex.

tem uma

ondas electromagnéticas

espectro electromagnético

índice de refracçao

espectro luminoso

luz visível

frequência

fenómenos luminosos

dispersãoda luz

reflexãoda luz

refracçãoda luz

interferênciada luz

difracçãoda luz

reflexão totalholografia

meios ópticosinstrumentos ópticos

velocidade

lente olho

Mostrando a estrutura conceptual de um conteúdo...

27-04-2335

20-06-200244

NoteNote--se a se a misconceptionmisconception de que de que éé a rotaa rotaçãção da Lua que implica as fases da o da Lua que implica as fases da Lua e que Lua e que éé a sombra da Terra que produz essas fases . Na estrutura cognita sombra da Terra que produz essas fases . Na estrutura cognitiva iva do estudante faltam ainda os conceitos referentes do estudante faltam ainda os conceitos referentes àà posiposiçãção relativa do Sol, da o relativa do Sol, da Terra e da Lua. (Terra e da Lua. (NovakNovak e e GowinGowin, 1996, p. 37), 1996, p. 37)

27-04-2336

são constituídos por

é formada por

podem formar podem originarpodem formar

constituintes das constituintes das constituintes das

constituintes das

constituintes das

corpos

matéria

átomos

moléculasestruturas gigantes

ióes

substâncias moleculares

substânciasatómicas

substânciasiónicas

As moléculas não formam estruturas gigantes?

27-04-2337

é constituído por

podem ser podem ser

é um tipo deé um tipo de

é um tipo de

agregam-se em

contêm contêm contêm

Universo

corpos

substâncias misturas

substâncias iónicas

substâncias atómicas

substâncias moleculares

iões átomos moléculas

O conceito de corpo tem de ser mais trabalhado...

27-04-2338

Vê do conhecimento (heurístico, Vê do conhecimento (heurístico, epistemológico, de Gowin)epistemológico, de Gowin)

É um organizador de índole construtivista que procura orientar a aprendizagem significativa como um processo de pesquisa.

Encara a pesquisa como uma estrutura em que interaccionam acontecimentos/objectos do mundo, pressupostos ontológicos, epistemológicos e cognitivos, teorias e leis, conceitos, registos, factos e transformações destes, bem como juízos cognitivos e de valor.

Considera a produção do conhecimento como um processo de superação entre uma componente conceptual, reflexiva, e uma componente metodológica, activa.

27-04-2339

Parte conceptual Parte metodológicaQuestão-foco:

Serve para centrar a pesquisa sobre os fenómenos e objectos a estudar.

Visão global:Os pressupostos gerais e os

sistemas de valores que motivam e guiam a

pesquisa. Filosofia/Epistemologia:

Os pressupostos acerca da natureza do conhecimento, que

estão subjacentes à pesquisa. Teorias:Sistemas de conceitos relacionados

logicamente e com carácter interpretativo.

Princípios e leis:Proposições associadas às teorias que

relacionam conceitos e orientam a pesquisa.

Conceitos:Regularidades perceptíveis nos

fenómenos/objectos ou seus registos e que são referenciados por rótulos.

Acontecimentos/objectos:Descrição dos acontecimentos e (ou) objectos a serem estudados.

Dados/Registos/Factos:Resultam de observações efectuadas

sobre os acontecimentos/objectos e a que atribuímos validade.

Transformações dos registos:Tabelas, gráficos, mapas de conceitos,

estatísticas ou outras formas de organização dos registos.

Juízos cognitivos:Declarações que respondem à

questão-foco e constituem interpretações e generalizações

razoáveis das conclusões das transformações dos registos.

Juízos de valor:Declarações acerca do valor da pesquisa que se baseiam

nos juízos cognitivos.

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Teresa Soares e Teresa Soares e Jorge ValadaresJorge Valadares

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Vê construído por um grupo de professores de Matemática numa acção de formação

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O Concept Map Sotware -CmapO Concept Map Sotware -Cmap A parte expositiva e demonstrativa fechou

com a apresentação de uma poderosa ferramenta de construção de conhecimento - O Cmap (Concept Map Software), do Intitute for Human and Machine Cognition – disponível em http://cmap.coginst.uwf.edu

Esta ferramenta permite não só construir mapas conceptuais e submapas com os mais diversos links, como também partilhar e negociar ideias via Web, todos aprendendo com todos.

27-04-2343

ResumoResumo Um processo de lutar contra o desafio resultante da

explosão escolar que ocorreu no último quartel do século XX no nosso país é o recurso à TAS e aos instrumentos de ensino-aprendizagem nela baseados.

Estes instrumentos de metaconhecimento e de meta-aprendizagem ajudam o professor a desempenhar o seu papel de facilitação da aprendizagem significativa dos alunos predispostos para aprenderem significativamente. Esta motivação cresce com o seu enriquecimento (empowerment), fruto do sucesso que forem tendo .

A TAS e suas ferramentas apontam para um ensino activo, criativo (sem receitas...), cooperativo, mas valoriza também as intervenções oportunas do professor que conduza a uma aprendizagem receptiva não passiva, dos alunos.

27-04-2344

Onde obter mais informaçõesOnde obter mais informações AUSUBEL, D.; NOVAK, J.; HANESIAN, H. (1980),

PSICOLOGIA EDUCACIONAL. RIO DE JANEIRO, ED. INTERAMERICANA.

GOWIN D. B. (1981). EDUCATING. ITHACA: CORNELL UNIVERSITY PRESS.

MINTZES, J., WANDERSEE, J. E NOVAK, J. (2000). ENSINANDO A CIÊNCIA PARA A COMPREENSÃO. LISBOA: PLÁTANO EDIÇÕES TÉCNICAS, COLECÇÃO PLÁTANO UNIVERSITÁRIA.

MOREIRA, M. E BUCHWEITZ, B. (1993). NOVAS ESTRATÉGIAS DE ENSINO E APRENDIZAGEM. LISBOA: PLÁTANO EDIÇÕES TÉCNICAS, COLECÇÃO AULA PRÁTICA.

27-04-2345

Onde obter mais informaçõesOnde obter mais informações

• NOVAK, J. (1992), A THEORY OF EDUCATION, SECOND EDITION (DRAFT). ITHACA, N.Y. : CORNELL UNIVERSITY PRESS.

• NOVAK, J. D. E GOWIN D. B. (1996). APRENDER A APRENDER. LISBOA: PLÁTANO EDIÇÕES TÉCNICAS, COLECÇÃO PLÁTANO UNIVERSITÁRIA.

• VALADARES, J. ; PEREIRA, D. (1991). DIDÁCTICA DA FÍSICA E DA QUÍMICA. LISBOA: UNIVERSIDADE ABERTA.