Exemplo trabalhado e o treinamento em mapeamento conceitual
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O documento discute o efeito do exemplo trabalhado na aprendizagem, com base na teoria da carga cognitiva. Resume que estudos mostraram que exemplos trabalhados reduzem a carga cognitiva e melhoram o desempenho na resolução de problemas, em comparação com a resolução de problemas sozinho. Também discute que o efeito se aplica a domínios estruturados e mal estruturados, embora possa depender do material e do aluno. O autor planeja explorar o efeito do exemplo trabalhado no mapeamento
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- 1. Exemplos trabalhados e o treinamento em mapeamento conceitual Rafael Leonardo Rocha Iniciação Científica – Ciências da Natureza Escola de Artes, Ciências e Humanidades Universidade de São Paulo
- 2. Leitura preparatória Part IV Cognitive Load Effects Chapter 8 The Worked Example and Problem Completion Effects
- 3. Apresentação Efeitos da carga cognitiva Exemplos trabalhados Efeito do exemplo trabalhado Evidência empírica básica Matemática e domínios relacionados Domínios de aprendizagem mal estruturados Experimentos não realizados em laboratório Estratégia de alternância O efeito do problema de completar Críticas do uso de exemplos trabalhados Condições de Aplicabilidade Conclusões Meu trabalho de pesquisa
- 4. Efeitos da carga cognitiva Desenvolvida ao longo de 30 anos Objetivos da teoria Desenvolver procedimentos instrucionais Procedimento instrucional Facilita o aprendizado de resolução de problemas Comparado procedimentos tradicionais Uso de experimentos Replicáveis, aleatórios e controlados Condição controle Procedimento experimental x tradicional Aleatoriedade Duas fases
- 5. Primeira fase: Aquisição / aprendizagem Procedimento tradicional x experimental Segunda fase: Teste Teste comum para os grupos Diferença nos resultados Análise estatística Aprendizagem facilitada pelo novo procedimento Novo procedimento de instrução desenvolvido Efeitos da carga cognitiva
- 6. Exemplos trabalhados Fornece um passo-a-passo para a solução de um problema Aprendendo com exemplos Aprendizado baseado em exemplos Aprendendo com respostas modelo Estudando soluções especializadas
- 7. Efeito do exemplo trabalhado Performance melhor para resolver um problema equivalente Flui diretamente da arquitetura cognitiva Fornecem esquemas de resolução de problemas Armazenados na MLP Esquemas armazenados Resolver novos problemas
- 8. Esquemas são emprestados da MLP do especialista do ET Diminui carga na MT para resolução de problemas Diminui a interação intrínseca Elementos são encapsulados na informação (ET) Teoria da Carga Cognitiva Novatos que estudam ET Performance melhor para resolver problemas equivalentes Pesquisas apoiam esta hipótese Efeito do exemplo trabalhado
- 9. Efeito do exemplo trabalhado
- 10. Evidência empírica básica Não são inovações recentes Matemática e ciências Abordagem tradicional Novos conceitos e procedimentos 1º passo: exemplo trabalhado simples 2º passo: problema amplo e desconhecido Nestas condições Problemas sem sucesso: novos exemplos Não são usados novos exemplos Gasto excessivo de tempo para resolução de problemas
- 11. Evidência empírica básica Resolução de problemas Interação de um grande número de elementos Geração de carga extrínseca Insucesso do aprendizado Concluindo... Hoje: Comum, mas ineficaz Mudanças: Necessita de sistematização consciente Reduzir a influência de outras demandas de problemas
- 12. Matemática e domínios relacionados Sweller e Cooper (1985) Primeiras evidências Estudos que envolvem aprendizagem de matemática Problemas de manipulação algébrica (exemplo) ET requerem menos tempo de processamento do que RP Problemas similares, posteriores ao uso de ET Soluções mais rápidas Menor índice de erros Design experimental Modelo para estudos seguintes Grupo ET x Grupo RP
- 13. Matemática e domínios relacionados Design experimental Ensino fundamental Novo conteúdo: problemas de manipulação de álgebra Grupo experimental Pares de problemas ET e problema semelhante Repetição com vários problemas diferentes Formar um conjunto resolução de problemas Metade dos problemas do grupo controle Grupo controle Mesmo conjunto de problemas Sem acesso aos ET Ambos os grupos Conjunto de testes: resolução de problemas
- 14. Matemática e domínios relacionados Resultados Melhor desempenho pelo grupo experimental Pares de problemas Sem evidências de transferência Sem vantagem em resolução de problemas Investigação sobre transferência Automatizar operadores de resolução de problemas Automação de esquemas Utilização mínima de recursos da MT para procedimentos Recursos da MT disponíveis para outras atividades
- 15. Matemática e domínios relacionados Teste exemplo... X + 5 = 20 Esquema automatizado Gasto de recursos da MT para encontrar a solução da equação 4X² + 23X – 30 = 70 Esquema não automatizado Gasto de recursos da MT para lembrar quais regras aplicar na equação Gasto de recursos da MT para encontrar a solução da equação
- 16. Matemática e domínios relacionados Automação de esquemas Exemplos trabalhados devem facilitá-la Ocorre lentamente Considerável tempo para aquisição Sweller e Cooper (1985) não forneceu Sweller e Cooper (1987) Maior tempo de aprendizagem Transferência significativa em comparação com o grupo controle Domínio complexo Maior tempo para adquirir e automatizar esquemas Exemplos trabalhados Acelerar processo de aquisição e automação em comparação com resolução de problemas
- 17. Matemática e domínios relacionados Carroll (1994) ET eficientes para alunos com dificuldades Pillay (1994) Aprendizagem de rotações mentais em 2D e 3D Paas (1992) Problemas de estatísticas Paas e van Merriënboer (1994) Problemas de geometria
- 18. Domínios de aprendizagem mal estruturados Problemas estruturados Maior parte dos ET Ex.: Matemática, ciências Especificação clara Vários estados do problema Operadores de resolução do problema A – B Problemas mal estruturados Ex.: Ciências humanas, artes Não tem estado problema claro Não tem operadores de resolução de problemas
- 19. Domínios de aprendizagem mal estruturados Spiro & DeSchryver (2009) Efeito ET não ocorre com problemas mal estruturados Greeno (1976) Atividades cognitivas Ambos os problemas são idênticos Renkl (2005) Número limitado de domínios (algoritmos) Escrever, interpretar: pode não gerar efeito ET Teoria da Carga Cognitiva Não há distinção entre tipos de problemas Não há arquiteturas cognitivas diferentes
- 20. Domínios de aprendizagem mal estruturados Conhecimento Esquematizados Reconhecer tipos de problemas e categorias Soluções específicas Independentemente de bem ou mal estruturados Problemas mal estruturados Maior variedade de soluções possíveis Não são infinitos Experts mais hábeis do que novatos Efeito ET ocorre em problemas mal estruturados
- 21. Domínios de aprendizagem mal estruturados Aumento no número de pesquisas Ensino de música Aprendizagem de segundo idioma Três pesquisas particulares Rourke e Sweller (2009) Aprender e reconhecer Projetos de cadeira Resultado superior do ET x RP
- 22. Domínios de aprendizagem mal estruturados Oksa, Kalyuga e Chandler (2010) Formato diferenciado Textos de Shakespeare Notas explicativas junto ao texto Resultados Tarefa de compreensão Menor carga cognitiva do grupo com notas Respostas modelo de aspectos-chave do texto Equivalente a RP Sem notas: interpretações próprias (RP) Efeito ET é aplicável em problemas mal estruturados
- 23. Domínios de aprendizagem mal estruturados Kyun, Kalyuga e Sweller (em preparação) Literatura inglesa Estudantes com baixo e alto conhecimento Segundo idioma Design ½ alunos: questões dissertativas ½ alunos: questões dissertativas / modelo de respostas / perguntas semelhantes Todos alunos: testes de transferência próximo e distante Resultado Performance melhor do Grupo ET x RP
- 24. Experimentos não realizados em laboratório Condições não controladas Escala mais ampla Condições de sala de aula Caso especial Alterações aula tradicional Curso de matemática De 3 anos para 2 anos Melhor desempenho Estratégia abrangente com ET Outros casos Lição de casa
- 25. Estratégia de alternância Formato modelo Par de exemplo-problema Principal caminho da aprendizagem Estudar exemplo – Resolver problema semelhante Motivos motivacionais Resolver problema imediatamente Auxiliar a aquisição de esquemas Prática bloqueada e prática alternada Eficaz - tipo exemplo-problema Pior – conjunto de exemplo-conjunto de problemas
- 26. O efeito do problema de completar Tendência à aprendizagem passiva O problema: Dificuldades em resolução de problemas A solução: Alunos devem saber que há problemas semelhantes Estratégia de alternância Problema de completar Exemplo trabalhado parcial Completar passos fundamentais para solução
- 27. O efeito do problema de completar Exemplo: Van Merriënboer (1990) Primeiro estudo Programação introdutória Modificação e ampliação de programas Grupo de completar foi superior
- 28. O efeito do problema de completar Van Merriënboer e de Croock (1992) Programação de computadores Aprendizado convencional x Grupo de completar Aprendizagem superior do grupo de completar Grupo convencional Buscava exemplos Gerar novos programas: alta carga na MT Carga extrínseca aumentada Grupo de completar Carga extrínseca reduzida Exemplos trabalhados Muitas etapas podem gerar carga extrínseca Redução por problemas de completar
- 29. O efeito do problema de completar Problema de completar Inclusão de elementos de resolução de problemas Evitar resolver o problema por completo Não sobrecarrega a MT Problemas híbridos Exemplo trabalhado e problema a ser resolvido
- 30. Críticas ao uso de exemplos trabalhados Críticas procedimentais Efeito ET Grupo controle inadequado Falta de apoio para Grupo RP Apoio aos alunos que não conseguem resolver um problema Equivalente ao ET Defesa Prática comum Recomendação de defensores de resolução de problemas Obrigado a aprender através da resolução de problemas ET oferece melhor forma de aprender a resolver problema em novo domínio
- 31. Críticas ao uso de exemplos trabalhados Críticas ideológicas Construtivistas Sem aprendizagem ativa Transmissão de conhecimento Defesa ET é tão mentalmente ativo quanto RP Consequências cognitivas que são importantes Atividade de aquisição de informações Muito eficiente para aprender Não deve ser menosprezada Reduz carga cognitiva extrínseca Aumenta a eficácia da aprendizagem Aprendizagem por descoberta e resolução de problemas Pesquisa e base teórica fraca
- 32. Condições de aplicabilidade Alunos novatos Mais benéfico que resolução de problemas ET mal elaborado pode não ser eficaz Sem redução da carga extrínseca Sem eficácia Depende do material e do aluno
- 33. Conclusões Evidências convincentes Vantagem em estudar ET x RP Mais importante efeito da TCC Amplamente investigado Retroalimentação TCC originou o efeito Resultados ET x RP influenciaram a TCC Explicação do efeito Dificuldade por teorias construtivistas Efeito ET originou muitos outros efeitos da TCC
- 34. Meu trabalho de pesquisa Mapas conceituais Exemplos trabalhados Treinamento em mapeamento conceitual Problemas mal estruturados Proposições Pergunta focal Objetivo Explorar o efeito do exemplo trabalhado Exemplo x resolução de problemas
- 35. Meu trabalho de pesquisa
- 36. Agradecimentos
- 37. Nosso grupo de pesquisa integra o http://nap.usp.br/npnap
- 38. Nosso grupo é organizador da http://www.cmc2014.com.br
- 39. Sobre o apresentador Rafael Leonardo Rocha Universidade de São Paulo rafael.leonardo.rocha@usp.br 13-jun-14 http://www.mapasconceituais.com.br/