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Universidade Federal de Santa Catarina Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e Sistemas Disciplina: Ergonomia Cognitiva - EPS3662 Professor: Francisco Antônio Pereira Fialho, Dr. Seminário: Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Florianópolis, maio de 2001

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Page 1: Universidade Federal de Santa Catarina Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção e Sistemas Disciplina: Ergonomia Cognitiva - EPS3662 Professor:

Universidade Federal de Santa CatarinaPrograma de Pós-Graduação em

Engenharia de Produção e Sistemas

Disciplina: Ergonomia Cognitiva - EPS3662

Professor: Francisco Antônio Pereira Fialho, Dr.

Seminário:

Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Florianópolis, maio de 2001

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Grupo:

Alfredo Fernandes Baptista Júnior

Ana Luiza Oliveira Prado Souza

Ana Oliveira Castro dos Santos

Clair Bernadete Bortolotto Carrara

Elaine Cristina Ferruzzi

Régio Pierre da Silva

Tânia Luisa Koltermann da Silva

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

“ A aula de informática é genial, brincando eu aprendo legal”.

(Ronaldo)

“Na aula de informática, usamos o computador. Não tem matemática, mas tem muito amor”.

(Carolina Ghislene)

“Aqui, dou asas à imaginação. Sou artista, sou poeta e às vezes até atleta. Os meus dedos correm sobre as teclas,

e na tela vou criando uma imagem maravilhosa. Música, sonho, fantasia: o computador traz

muita alegria”.(Carolina)

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Objetivo do Trabalho:

A proposta deste trabalho é apresentar alguns conceitos e características relacionados aos ambientes computacionais interativos, com enfoque especial ao software MicroMundos, que é fundamentado na linguagem de programação LOGO. Bem como estabelecer relações com conhecimentos da Ergonomia Cognitiva.

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

pensar sobre o problema, falar sobre ele, brincar com ele, com suas regras ou prováveis soluções;

buscar a conexividade do conhecimento - fazer conexões entre entidades mentais.

“ A matética é para a aprendizagem , o que a heurística é para a resolução de problemas”. Papert (1994)

A Arte de Aprender: Matética

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Computador - máquina de ensinar skinneriana. Método de aprendizagem - instrução programada. Não contribui significativamente para a aprendizagem

de novas formas de pensar. Programa de ensino é o mesmo - mudança no modo

de transmitir informações. Processos mentais para obtenção de respostas e

erros não são considerados.

Introdução dos Computadores no EnsinoAbordagem Instrucionista

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Computador - ferramenta educacional para a construção do conhecimento e desenvolvimento do aluno.

Aprendizagem ativa - construção do conhecimento a partir das ações físicas ou mentais do aluno.

Processo de aprendizagem - autoria e condução do aluno, que reflete sobre este, através da interação entre suas ações e as respostas obtidas.

“Concretude” - fonte de idéias e de modelos para a elaboração de construções mentais.

Introdução dos Computadores no EnsinoAbordagem Construcionista

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Enfatiza a “máquina” com vistas a “ensinar” o aluno (sem provocar conflitos);

A melhor aprendizagem é obtida a partir do aperfeiçoamento da instrução;

Supervaloriza o abstrato.

O aluno ensina a máquina, construindo o software (pensamento, criação, desafio, conflito e descoberta);

A maior aprendizagem é obtida a partir do mínimo ensino;

Construções mentais são apoiadas por construções concretas.

Instrucionismo Construcionismo

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Permite um contexto de aprendizagem com significado, suportando motivação intrínseca, e uma aprendizagem auto-regulada.

Estabelece um padrão onde o aluno vai do conhecido para o desconhecido.

Fornece um equilíbrio entre a aprendizagem dedutiva e indutiva.

Antecipa e alimenta a aprendizagem acidental. Sublinha a utilidade do erro.

MicromundosSão ambientes de aprendizagem estruturados e abertos, focando um determinado problema, porém sem lições determinadas.

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

a forma como a criança interage e aprende; desenvolve a criatividade, desperta a curiosidade

e conduz à investigação; encoraja a construção e a aprendizagem.

MicroMundosFerramenta educacional orientada a objetos, fundamentada na linguagem de programação LOGO.

Recursos: Apresenta ferramentas de desenho, editor, habilidade para importar gráficos e sons, permitindo a criação de projetos multimídia, jogos e simulações.

Aspectos Pedagógicos:

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

No LOGO o aluno interage com um ambiente gráfico, que implementa um estilo computacional de geometria (geometria da tartaruga).

A interação acontece a partir da comunicação virtual com o cursor que é representado na tela por uma tartaruga.

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Representa a forma humana de buscar a solução de um problema.– É um sistema de palavras e regras formais, que dão

suporte para representar os conhecimentos e as estratégias necessárias à solução do problema.

Permite atuar em um ambiente aberto, estabelecendo um diálogo entre os pólos objetivo e subjetivo do pensamento.

A Linguagem de Programação

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Desenvolve a idéia de organização hierárquica e revela o estilo de estruturação mental e representação simbólica do aluno, através da seqüência de comandos logicamente estruturados.– “espelho da mente”: são telas, nas quais cada pessoa projeta sua

personalidade numa relação de interação dinâmica entre ação e operação mental. (Turkle, 1984)

– evidencia o processo de aprendizagem do aluno. Possibilita o desenvolvimento de programas conforme o estilo cognitivo do

aluno:– estilo planejador– estilo bricolaire

A Linguagem de Programação

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Propicia ao aluno explorar seu potencial intelectual no desenvolvimento de idéias e de realizar sucessivas ações, segundo o ciclo:

– Descrição: seqüência de ações;

– Execução: implementação do programa;

– Reflexão: compreensão das estratégias, conceitos, erros e as formas de corrigí-los;

– Depuração: inserção de novos conceitos ou estratégias.

A Linguagem de Programação

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

O trabalho com ambientes interativos, como o MicroMundos, tem fundamentação psicopedagógica nas idéias de diferentes pensadores contemporâneos como: Dewey, Freire, Piaget e Vigotsky.

São idéias que não se contrapõem, e sim, se inter-relacionam em um diálogo que as incorpora a um processo descrito pelo ciclo. (Almeida, 2000)

Fundamentação Psicopedagógica

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

O método por descoberta de Dewey:– criação de um ambiente de aprendizagem e

descoberta;– trabalho conjunto de investigação científica;– auto-domínio na representação;– estabelecimentos de conexões do conhecimento

adquirido com o construído.

Fundamentação Psicopedagógica

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

A educação progressista e emancipadora de Freire:

– o aluno é o sujeito do seu processo de aprendizagem, por meio da experiência direta (de consumidor de informações, passa a ser criador do conhecimento);

– a aprendizagem se realiza pela constante problematização homem-mundo;

– não há conteúdo ou programa prévio para o trabalho dos alunos no ambiente. Eles exploram o MicroMundos a partir de conjecturas e projetos elaborados conforme seu interesses.

Fundamentação Psicopedagógica

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

A epistemologia genética de Piaget:

– o conhecimento é construído progressivamente por meio de ações e coordenações de ações que são interiorizadas e se transformam;

– o sujeito, como ser ativo, constrói suas estruturas em interação com o meio, a partir de suas ações, gerando um processo de reflexão, a partir de abstrações empíricas ou refletidoras;

Fundamentação Psicopedagógica

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Fundamentação Psicopedagógica A epistemologia genética de Piaget:

– “No trabalho com o LOGO, o processo de reflexão é estimulado e facilitado, pela comunicação direta com os objetos do ambiente”. (Ramos, 1996)

– Nas atividades de programação a reflexão propicia a assimilação de conceitos ou de estruturas. A depuração promove a acomodação, implicando na aplicação de conceitos ou estruturas para outro nível de compreensão. (Almeida, 2000)

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Fundamentação Psicopedagógica

A epistemologia genética de Piaget:

“A experiência que propicia a construção de conhecimento não se caracteriza simplesmente por um ‘fazer’ ou ‘saber fazer’, mas sim por uma ‘reflexão sobre o saber fazer’, denominada de abstração reflexionante”. (Almeida, 2000)

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Fundamentação Psicopedagógica

A Zona Proximal de Desenvolvimento (ZPD) de Vigotsky:

“O que a criança é capaz de fazer hoje em cooperação, será capaz de fazer sozinha amanhã”. Portanto, o aprendizado caminha à frente do desenvolvimento, servindo-lhe de guia.

– a atividade com LOGO não dispensa a mediação, que pode ser feita por um profissional, um colega, ou mesmo o computador;

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Fundamentação Psicopedagógica A Zona Proximal de Desenvolvimento (ZPD) de Vigotsky:

– a mediação deve ocorrer dentro da ZPD do aluno, produzindo seu desenvolvimento, isto significa:

intervir em seu processo quando o aluno estiver em conflito;aproximar-se do conhecimento demonstrado, indagando sobre

a sua proposta de trabalho;refletir com ele sobre as suas hipóteses;auxiliar no estabelecimento de relações entre o

ocorrido e o pretendido.

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

MicroMundos - Ambiente de Pesquisa

O MicroMundos, como ambiente de aprendizagem ativa trabalha, principalmente, com a exploração. Nesta atividade, estão presentes os determinantes cognitivos: reconhecimento da situação problema; os conhecimentos já adquiridos e os modos de raciocínio empregados na determinação de estratégias para a resolução de problemas.

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

MicroMundos - Ambiente de Pesquisa

Um ambiente de pesquisa é definido a partir de uma interpretação do problema, que está relacionada à “compreensão do problema”. No sentido de saber o que se tem numa situação inicial, saber qual é a situação objetivo e quais são as ações que permitem esta mudança de estado.

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

MicroMundos - Ambiente de Pesquisa

“Quase toda atividade cognitiva pode ser construída como uma instância de um problema a ser resolvido”. (Fialho, 2001)

A solução de problemas, refere-se as situações em que uma pessoa constrói uma nova seqüência de processos e comportamentos, de forma a alcançar algum objetivo.

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

MicroMundos - Ambiente de Pesquisa

Ao usar a linguagem de programação LOGO, o aluno descreve todos os passos que podem conduzir a solução do problema, numa seqüência lógica de ações.

Ou seja, descreve as operações necessárias para atingir um objetivo, transformando seus conhecimentos em procedimentos.

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Arquitetura Cognitiva

É a descrição dos diferentes elementos que constituem o sistema cognitivo e suas relações. (Fialho, 2001)

Na arquitetura cognitiva as atividades mentais podem ser definidas a partir de três componentes:

• seus produtos, com qual propósito?

• seus objetos sobre os quais elas atuam, a partir de quê?

• seus modos de realização e funcionamento, como? ou, por meio de quê?

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Arquitetura Cognitiva

Estas atividades mentais, apresentam-se em três classes: compreender, raciocinar e avaliar. Sendo suficientes para ativar as funções cognitivas:

• conservação de conhecimentos, crenças;

• elaboração de decisões de ação para tarefas;

• construção de representações;

• produção de inferências (epistêmicas ou pragmáticas);

• construção de conhecimentos;

• regulação e controle da atividade.

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundosSITUAÇÕES

CONHECIMENTOSREPRESENTAÇÕES

RACIOCÍNIOS

construção de

conhecimentos

memorização

de ações

atividades deexecução

automatizadas

atividades deexecução nãoautomatizadas

resolução deproblemas

sequência de ações

avaliaçãocontrole e regulação

Esquema da Arquitetura Cognitiva (Richard, 1992) citado por Fialho (2001).

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Arquitetura Cognitiva

A função relacionada à construção de conhecimentos garante a evolução do sistema cognitivo, permitindo enriquecer-se pela experiência. (Fialho, 2001)

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Dois modos de construção dos conhecimentos, que em geral, contribuem para a aprendizagem:

• os conhecimentos construídos a partir de informações simbólicas veiculadas na aprendizagem em terceira pessoa, que produzem conhecimentos relacionais (não exclusivamente);

• os conhecimentos construídos pela ação, aprendizagem em primeira pessoa, que produzem conhecimentos procedurais.

O primeiro modo corresponde a uma aprendizagem por instrução e o segundo por descoberta.

Arquitetura Cognitiva

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

O MicroMundos promove uma aprendizagem por descoberta, ou de primeira pessoa, pois permite ao aluno, a interação e representações virtuais que ele possa manipular, proporcionando não apenas tomar decisões, mas vivenciar, participar e experimentar no ambiente.

Ao mesmo tempo, para programar o aluno deve conhecer os comandos da linguagem, necessitando de uma instrução. Após a familiarização destes, o aluno pode assumir o comando do seu processo de aprendizagem. Sem, no entanto, dispensar a mediação em momentos de conflito, por exemplo.

Considerações finais

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

“A melhor aprendizagem ocorre quando o aprendiz assume o comando de seu próprio desenvolvimento em atividades que sejam significativas e lhe despertem o prazer”. (Papert, 1994) “O que torna o ato de aprender um ato de alegria e contentamento, no qual o cognitivo e o afetivo estão unidos dialeticamente”. (Freire, 1995)

Considerações finais

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Bibliografia• ALMEIDA, Maria Elizabeth B. de. Informática na educação. In: ProInfo: Informática e formação de professores/Secretaria de Educação à Distância. Brasília: Ministério da Educação, Seed, 2000.

•FREIRE, Paulo. A Educação na cidade. 2. Ed. São Paulo: Cortez, 1995.

•FIALHO, Francisco A. P. Introdução às ciências da cognição. Florianópolis: Insular, 2001.

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Ambientes Computacionais Interativos:

MicroMundos

Bibliografia•PAPERT, Seymour. Logo: computadores e educação. Trad. José Armando Valente, Beatriz Bitelman. Afira V. Ripper. São Paulo: Brasiliense, 1985.

•___. A máquina das crianças: repensando a escola na era da informática. Trad. Sandra Costa. Porto Alegre: Artes Médicas, 1994.

•RAMOS, Edla Mª Faust. Análise ergonômica do sistema hiperNet buscando o aprendizado da cooperação e da autonomia. 1996, 353f. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.

•TURKLEY, Sherry. The second self: computers and the human spirit. New York: Simon and Schuster, 1984.