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ARQUITETURAS COGNITIVAS PARA A APRENDIZAGEM MULTIMÉDIA

Mestrado em Comunicação Educacional Multimédia 2011

Comunicação Educacional

Docentes:

António Quintas-Mendes

Daniela Melaré Vieira Barros

Grupo 1

Cátia LemosLurdes VianaMarina DuarteVanessa Noronha Tölle

Grupo 1 2

Teoria do código duplo de Paivio

Modelo de memória de trabalho de Baddelley

Teoria multimodal de Engelkamp

Teoria da carga positiva de Sweller

Teoria de aprendizagem multimédia de Mayer

Teoria ANIMATE de Nathan

VISÃO GERAL DAS ARQUITETURAS COGNITIVAS

Grupo 1 3

Multimédia

Desafio

• Proporciona ambientes de aprendizagem cada vez mais ricos.

• Combinar eficazmente a informação

Aprendizagem Multimédia

Grupo 1 4

Teoria do Código Duplo de Paivio

A Teoria do Código Duplo de Paivio serve de base para posteriores arquiteturas cognitivas devido à sua distinção entre a codificação da informação verbal e visual.

Apesar do estudo das imagens visuais ter sido negligenciado durante muitos anos, Paivio restabeleceu a imagem visual como um importante tópico da investigação.

Grupo 1 5


Existem duas formas de elaboração nas experiências de aprendizagem: • Através das associações verbais • Através da criação de imagens visuais que representem

imagens ou palavras.

A dimensão do concreto-abstrato é determinante para facilitar a formação de uma imagem.• As imagens, normalmente, resultam numa melhor memória

do que as palavras concretas, as quais, geralmente, resultam numa melhor memória do que as palavras abstratas.

Grupo 1 6


Para Paivio, as imagens são mais eficazes na aprendizagem, pois fornecem um segundo tipo de código de memória que é independente do código verbal.

• A teoria do código duplo propõe dois códigos de memória independentes.

Na existência de dois códigos de memória para representar um item são maiores as hipóteses de lembrança/recordação do que quando estamos perante um item que apenas possui um código de memória.

Grupo 1 7


A Teoria do Código Duplo não propõe a integração dos códigos visual e verbal, pois, pelo menos parcialmente independentes, são melhores do que um código único.

•Na aprendizagem de uma língua estrangeira, a presente teoria defende a utilização do método da palavra-chave, que divide o estudo do vocabulário em duas fases:

•1ª associar à palavra estrangeira uma palavra nativa, que soe a alguma parte da palavra estrangeira;

•2ª formar uma imagem mental da palavra-chave que interage com o vocábulo nativo traduzido.

Grupo 1 8

Uma boa palavra-chave deve:


c) Formar facilmente uma imagem interativa com a tradução na língua nativa.

b) Ser diferente das outras palavras-chave;

a) Soar tanto quanto possível a parte da palavra estrangeira;

Grupo 1 9

Modelo de Memória de Trabalho de Baddelley

O Modelo de Memória de Trabalho inicial de Baddelley e Hitch (1974) também faz uma distinção entre o código verbal e o código visual.

Contudo, neste modelo o código verbal enfatiza a informação fonológica e não a informação semântica como na Teoria do Código Duplo de Paivio.

Grupo 1 10


O Modelo é constituído por três componentes:

c) Um executivo central responsável por regular e controlar os processos cognitivos.

b) Um bloco de notas visual e espacial responsável pela manutenção e manipulação de informações visuais ou espaciais;

a) Um loop fonológico responsável pela manutenção e manipulação da informação baseada na voz;

Grupo 1 11

Inicialmente Baddelley e Hitch pensaram que o executivo central poderia funcionar como um sistema de armazenamento onde os códigos verbais e visuais pudessem ser integrados.

O modelo tinha uma limitação: não apresentava os meios para a integração dos códigos visuais e verbais, tal como a Teoria de Paivio.


Grupo 1 12


O modelo não explicava como se combinam informações de diferentes modalidades.

Por este motivo, Baddelley (2001) propôs uma revisão do modelo, introduzindo um quarto componente:

O buffer episódico, um sistema de armazenamento que pode integrar códigos de memória de diferentes modalidades.

Grupo 1 13

Baddelley inclui também a memória de longa duração de forma a compreender a interação da memória de trabalho com a memória de longa duração.


Buffer episódico

Funciona como uma “loja” de capacidade limitada que pode integrar as informações do bloco de notas visual e espacial e do loop fonológico, criando um código multimodal.

Grupo 1 14

A teoria de Engelkamp diferencia-se pela incorporação de ações no processo da memorização.

Duas outras modalidades de sistemas de entrada consistem no sistema visual e no sistema verbal, inerentes a outras arquiteturas cognitivas.

A novidade aqui consiste na junção de informações verbais à execução de ações, resultando num maior reconhecimento e memorização.

Teoria de Engelkamp

Grupo 1 15

Durante décadas, Engelkamp realizou diversos estudos que consistiam de duas condições:

•Leitura •Execução

O processamento verbal era enriquecido com a atividade motora inerente à ordem lida, possibilitando um maior entendimento semântico.

Teoria de Engelkamp

Grupo 1 16

Teoria da carga cognitiva de Sweller

As exigências cognitivas para coordenar representações múltiplas podem saturar a capacidade da memória de curta duração (STM).

Processamento automático - requer menos

capacidade de memória espacial.

Esquema - aumenta a quantidade de informações mantidas na

memória de trabalho por junção de elementos.

Como superar essa limitação?

Grupo 1 17

Sweller distingue dois tipos de cargas cognitivas na interpretação de esquemas:

Externas

•quando há dispersão entre os elementos do assunto.

Intrínsecas

•quando há alta interatividade entre os elementos do assunto.Teoria da carga cognitiva de Sweller

Grupo 1 18

Conceção Multimédia

Cargas cognitivas externas são importantes:

Reduzem o esforço cognitivo necessário para

integrar mentalmente diferentes fontes de

informações.

Evitam o efeito da atenção dividida.

Atenção dividida:

Ocorre quando múltiplas fontes de informações se referem umas às outras e

são ininteligíveis, isoladamente.

Teoria da carga cognitiva de Sweller

Grupo 1 19

Teoria Multimédia de Mayer

O seu modo preferido de apresentação consiste nas palavras auditivas para que elas não entrem em conflito com o código visual que é necessário para fotos.

Os sons estão organizados num modelo verbal e as imagens visuais num modelo pictórico. A memória de trabalho é utilizada para integrar o modelo verbal, modelo pictórico, e o conhecimento prévio armazenado na Memória de Longo Prazo (LTM).

Grupo 1 20

O texto escrito, (tal como as fotos), ocupa inicialmente o canal visual e, em seguida, tem a tarefa adicional de ser convertido de volta ao discurso para criar um modelo verbal.


Grupo 1 21

7 Princípios para a conceção da instrução multimédia:

Princípio Multimédia: Os alunos aprendem melhor a partir de palavras e imagens, do que só de palavras;

Princípio de Contiguidade Espacial: Os alunos aprendem melhor quando palavras e imagens correspondentes são apresentadas próximas, em vez de longe umas das outras.

Princípio da Contiguidade Temporal: Os estudantes aprendem melhor quando as palavras e imagens correspondentes são apresentadas simultaneamente, ao invés de sucessivamente.

Princípio da Coerência: Os alunos aprendem melhor quando palavras estranhas, imagens e sons, são excluídos.

Princípio da Modalidade: Os alunos aprendem melhor a partir de animação com narração, do que de animação com texto.

Princípio da Redundância: Os alunos aprendem melhor a partir de uma animação com narração do que com uma animação e narração com texto na tela.

Princípio das diferenças individuais: Os efeitos do desenho são mais fortes em alunos com conhecimentos mais baixos e em alunos com maior nível espacial.


Grupo 1 22

Teoria ANIMATE de Nathan

Uma abordagem alternativa a Mayer no que concerne ao ensino

multimédia que combina animação e texto.

O uso do ensino multimédia para a resolução de problemas de

álgebra.

NathanPropõe:

Grupo 1 23

ANIMATE - (programa informático)

Ajuda a estabelecer correspondência através da animação do problema (Nathan et all, 1992). A simulação oferece feedback visual se as relações quantitativas entre quantidades e variáveis no problema tiverem sido corretamente especificadas.

Uma avaliação indicou que os estudantes que usam o ANIMATE melhoraram significativamente quando comparados com estudantes que construíram as relações matemáticas sem ajuda da animação (Nathan et all, 1992).

Contudo, uns estudantes aprenderam e outros não (Nathan & Resnick, 1994). Neste caso, é necessário um acompanhamento para a aquisição de conhecimentos. Nathan & Resnick (1994) propuseram que o apoio adicional pode ser introduzido quando necessário para suportar as interações centradas nos estudantes.

Grupo 1 24

Vantagens dos Códigos Múltiplos

As arquiteturas cognitivas referidas neste artigo diferem no facto de terem sido desenvolvidas para explicar descobertas laboratoriais ou para formular princípios para um ensino efetivo.

•As teorias foram desenvolvidas para explicar os resultados da pesquisa tradicional baseada no ensino de grupo e a recordação livre.

Paivio (1969) e Engelkamp

(1998)

•O modelo de memória operante de Baddeley também foi aplicado a muitas tarefas de laboratório, como por exemplo, o chegar a conclusões a partir de raciocínio lógico (Gilhooly, Logie. Wetherick & Wynn, 1993)

Baddeley

Grupo 1 25

Vantagens dos Códigos Múltiplos

1ª Vantagem

•Possuir mais um código, pode servir de recurso quando outro código é esquecido. Por exemplo, o descobrir que ações auto-realizadas reforçam a memória pode ser explicado pelo facto do código de memória adicional ser o motor de programas que estão na base das nossas ações.

2ª Vantagem

•Códigos diferentes podem reduzir a interferência. O modelo de memória operante de Baddeley ( 2001) pode explicar a redução de interferências se a informação for repartida entre a sequência fonológica e o desenho visual e espacial. O princípio de modalidade de Mayer (2001) – que estudantes aprendem melhor por animação e narração do que por animação e texto projetado – é outro exemplo de redução e interferência.

3ª Vantagem

•O sucesso da integração da informação no ensino resulta num terceiro benefício, as representações variadas têm funções complementares. Ao combinar representações que se complementam, os estudantes vão beneficiar de uma soma às suas vantagens (Ainsworth, 1999).

4ª Vantagem

•O aumentar o entendimento (Ainsworth, 1999). Mayer (2001) faz a distinção entre o recordar e o entender.

Grupo 1 26

Questões desafiadoras

• As arquiteturas cognitivas revistas neste artigo são consistentes a um nível geral.

EXISTE UMA ARQUITETURA COGNITIVA ÚNICA?

• Existe um grande rol de evidências comportamentais e neurológicas de que as simulações mentais desempenham um papel importante na compreensão e no raciocínio, como documentado por Barasalou (2003) e Zwan (2004). Estes resultados levantam a questão de como a integração de códigos diversos ocorre, uma vez que não tem sido atribuída grande importância às representações baseadas em modelos.

COMO OCORRE A INTEGRAÇÃO DE CÓDIGOS DIVERSOS?

Grupo 1 27


• Animações que permitem close-ups, zooming, perspetivas alternativas e controle da velocidade provavelmente facilitam a perceção e compreensão.

• Por exemplo, deve ter uma correspondência natural entre mudança com o tempo e a informação essencial conceitual a ser transmitida.

Quando a animação aperfeiçoa a aprendizagem?

Grupo 1 28


• Um resultado promissor mostrando que a acção pode ter uma função útil para uma educação mais complexa, é a conclusão de que gesticular reduziu a exigência cognitiva para a memória operacional quando foi pedido aos estudantes para explicarem as soluções dos problemas matemáticos que eles tinham escrito no quadro-negro (Wagner, Nusbaum, & Goldin-Meadow, 2004).

• Os estudantes conseguiram recordar mais informações complementares (ou uma linha de letras ou uma grade visual) da memória operacional quando eles gesticularam durante a explicação, que quando eles não gesticularam.

Quando ações aperfeiçoam a aprendizagem?

Grupo 1 29


• Comparar arquiteturas cognitivas de aprendizagem multimédia deve ajudar investigadores, teóricos, e projetistas educacionais a aproveitar as similaridades e as diferenças desses enfoques diversos. Isso também deve ajudá-los a fornecer respostas para as perguntas desafiadoras.

Devem as diferenças individuais de habilidades verbais e espaciais influenciar o design educacional?

Grupo 1 30


• (a) Existe um acordo geral nas diferentes arquiteturas que diferem no foco;

• (b) A integração de códigos múltiplos pelos aprendizes não está especificada nos modelos;

• (c) A educação animada não é requerida quando simulações mentais são suficientes;

• (d) As ações devem ser significativas para serem bem-sucedidas;

• (e) A educação multimodal é mais eficaz do que direcionar as diferenças individuais para modalidades especificas.

Tentativas de resposta a essas perguntas são:

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