NOTA PRÉVIA: O ESTUDO CIENTÍFICO DA APRENDIZAGEM
A ideia central desta UC pode ser formulada do seguinte
modo: a principal característica da nossa espécie, como
aliás de todos os seres vivos, é a aprendizagem.
Aprendizagem entendida como processo de adaptação e
transformação do ambiente e da própria espécie, de modo a
garantir a sua sobrevivência e continuidade. A nossa
espécie, como a única capaz de produzir símbolos, e de os
transmitir de geração em geração, aprende não só com a
experiência directa (tentativa e erro, processos de
assimilação e acomodação) mas ainda com a experiência das
gerações anteriores, experiência corporizada em artefactos
técnicos e culturais, onde a linguagem e os saberes
disciplinares são os mais representativos. Este mundo, de
certo modo independente de nós próprios, ou mundo três,
como o designou Popper1
, é o mundo das ideias, das teorias
e modelos ou ―mundo dos produtos da mente humana; em
sentido estrito é o mundo das teorias, incluindo as
teorias falsas, e o mundo dos problemas científicos,
incluindo as questões relacionadas com a veracidade ou
falsidade das várias teorias (...) O que importa é
distinguir o Mundo 3 das teorias científicas dos problemas
do mundo 2 psicológico‖ (Popper, 2001, p.43). Mundo sempre
presente, que perdura para além das existências
singulares, é objectivo e sujeito à refutação2
.
1
Nomeadamente a obra ―O Conhecimento e o Problema Corpo-Mente‖, editada em
Portugal pelas Edições 70, em 1997 a partir da obra em língua inglesa
―Knowledge and the Body-Mind Problem‖, editada em 1996. Trata-se de uma
complilação de lições, dadas na Universidade de Emory em 1969, sobre o
problema da relação corpo-mente, revista pelo próprio Karl Popper em 1993; e o
texto ―Notas de Um Realista sobre o Problema Corpo-Mente‖, também editado
pelas Edições 70 em 2001, integrado no livro intitulado ―A Vida é
Aprendizagem. Epistemologia Evolutiva e Sociedade Aberta‖, páginas 41 a 56,
tradução feita a partir da obra ―All Life is Problem Solving‖, de 1999. Trata-
se de uma colectânea de ensaios e palestras proferidas em vários locais, sendo
o texto a que me refiro fruto de uma palestra dada em Mannheim, na Alemanha ,
a 8 de Maio de 1972.
Contudo, mesmo que uma teoria tenha sido refutada em
todos ou alguns dos seus princípios explicativos, continua
a perdurar através do ensino dessa mesma disciplina. Como
compreender a teoria de Aristóteles sem perceber a teoria
dos dois mundos de Platão, a teoria do mundo sensível e do
mundo inteligível? Como perceber as actuais teorias da
cognição e aprendizagem situadas sem compreender o
empreendimento e realizações das teorias do processamento
da informação? Entender implica fazer a genealogia das
ideias e conceitos próprios de cada campo disciplinar,
i.e., traçar o seu percurso histórico e compará-lo com
campos próximos.
Será necessário e possível conceber uma única teoria
explicativa da aprendizagem? Ou conjunto de leis básicas
que a expliquem, como pretenderam os primeiros psicólogos?
Sabemos hoje, após mais de um século de investigação
empírica que isso ainda não foi alcançado e que diferentes
escolas e teorias explicativas continuam a coexistir. Cada
um de nós terá mais simpatia por uma ou outra abordagem,
mas penso que aos estudantes se devem fornecer os
diferentes quadros conceptuais, os seus empreendimentos e
realizações, inserindo-as nos problemas que tentaram
explicar e no contexto histórico em que surgiram. Do mesmo
modo convém clarificar a terminologia básica utilizada. À
boa maneira socrática, interrogando o que nos parece
familiar, tornando-o estranho e objecto de reflexão.
2
O poder de uma teoria científica, segundo Popper, está associado ao seu grau
de falibilismo. ―A minha principal tese é que aquilo que distingue a abordagem
e o método científico da abordagem pré-científica é o método de tentativa de
falibilismo. Cada tentativa de solução, cada teoria, é testada tão
rigorosamente quanto nos é possível testá-la. Mas um exame rigoroso é sempre
uma tentativa de detectar as suas fraquezas. Testar uma teoria é pois uma
tentativa de refutar ou falibilizar a teoria‖ (Popper, 2001, pp. 25-26). A
propósito deste tema, tão caro a Karl Popper, ver o livro ―Conjecturas e
Refutações‖, editado pela Editora Universidade de Brasília em 1982, a partir
da 4ª edição em língua inglesa de 1972 (1ª ed. De 1963) e o texto ―A Lógica e
a Evolução da Teoria Científica‖, editado pelas Edições 70 em 2001, integrado
no livro ―A Vida é Aprendizagem. Epistemologia Evolutiva e Sociedade Aberta‖,
páginas 17 a 40, tradução feita a partir da obra ―All Life is Problem Solving‖,
de 1999.
Por isso, inicio a UC com a clarificação dos conceitos
centrais que a compõem: o que é a aprendizagem e o que são
as teorias e modelos da aprendizagem e como é que as
diferentes teorias da aprendizagem concebem a relação
entre aprendizagem e desenvolvimento cognitivo e mais
especificamente entre aprendizagem escolar e
desenvolvimento dos processos psicológicos superiores,
como os designou Vygotsky na primeira metade do século XX;
o que é a aprendizagem multimédia e o ensino on-line e
quais as suas principais características.
De momento não me vou deter na análise destes aspectos
pois isso será feito na segunda parte deste relatório.
Gostaria só de clarificar que a história da Psicologia tem
vacilado entre uma orientação naturalista, ou Psicologia
como ciência natural que se rege pelos cânones de uma
ciência exacta e uma orientação simbólica, idealista ou
filosófica que considera a consciência como irredutível ao
estudo de fenómenos causais. Este dualismo que marcou a
história da Psicologia continua ainda vivo nos nossos
dias. O debate actual na ciência cognitiva organiza-se em
torno da consciência como fruto da actividade neurológica,
da actividade cerebral ou fruto da actividade mental, de
processos simbólicos, que não são redutíveis ao seu
extracto biológico. Hilary Putman, filósofo contemporâneo
que ajudou a teorizar o trabalho da Inteligência
Artificial que se iniciou em meados da década de 50 – que
considera a mente como uma entidade capaz de representar e
manipular símbolos –, pensa que as actuais abordagens
conexionistas e neurológicas da actividade mental estão a
fazer renascer o associaccionismo, corrente que fundou a
Psicologia como ciência.
Os actuais psicólogos da abordagem da cognição e
aprendizagem situadas contrapõem a estas abordagens uma
psicologia da prática social, que considero mais realista
e que poderá ajudar a restabelecer, com novos conceitos e
metodologias, a abordagem iniciada por Vygotsky e Luria na
primeira metade do século XX. Estes autores consideravam
que a consciência humana (e os processos psicológicos
superiores como a percepção, a linguagem, a imaginação, a
abstracção e a generalização, o raciocínio...) são produto
da história social. Neste sentido a aprendizagem é
indissociável da actividade mental (do desenvolvimento das
funções psicológicas superiores) e da prática social
historicamente constituída. Nas sociedades complexas como
a maioria das actuais existentes ―o modo pelo qual as
formas da actividade mental humana historicamente
estabelecidas se correlacionam com a realidade passou a
depender cada vez mais de práticas sociais complexas. Os
instrumentos usados pelos homens em sociedade para
manipular o ambiente, além de produtos de gerações
anteriores que ajudam a formar a mente da criança em
desenvolvimento, também afectam essas formas mentais‖
(Luria, 1990, p.23).
Numa UC que se debruça sobre a aprendizagem humana num
contexto social complexo, marcado pelo avanço científico e
tecnológico, num mestrado em tecnologias educativas,
interessa perceber estas relações. Daí a ênfase dada à
perspectiva da aprendizagem e cognição situadas. Contudo,
aos estudantes são dadas todas as abordagens da
aprendizagem e as teorias e modelos delas decorrentes
(através da exposição e debate nas aulas e ainda de uma
selecção de textos - de leitura obrigatória, de consulta e
de aprofundamento, e de portais – sites – na Internet
sobre o assunto). Isto leva-me a introduzir o tópico das
teorias e modelos da aprendizagem.
Nomear não é uma actividade simples. Os nomes devem
querer dizer e dizem sempre alguma coisa. Neste caso, o
nome que dei a esta UC, quer significar que nela se
abordam as principais características da aprendizagem
multimédia e do ensino on-line, dimensões essenciais da
actual sociedade da informação. São também abordadas as
principais teorias e modelos da aprendizagem humana. Para
as pessoas ligadas ao mundo da educação, nomeadamente à
Formação de Professores e ao Desenvolvimento Curricular, a
ordem dos factores parece trocada pois, nestes dois
domínios, os modelos determinam as teorias, ou melhor, o
conceito de modelo inclui o de teoria (por exemplo, um
modelo curricular deve incluir e explicitar os valores e
as teorias em que se fundamenta: ver a este propósito
Evans, 1982). No estudo científico da aprendizagem,
nomeadamente na psicologia cognitiva, os modelos decorrem
das teorias. Por exemplo, a abordagem da mente como
processador simbólico de informação, capaz de a
representar e processar, deu origem à teoria geral dos
sistemas de produção que, por sua vez, originou a teoria
mais específica de Newell & Simon (1972) e a teoria ACT de
Anderson (1976; 1983). Um modelo é uma aplicação de uma
teoria a um fenómeno específico.3
TEORIAS E MODELOS DA APRENDIZAGEM
3
Nas palavras de John Anderson ―Para compreender como a teoria ACT se
relaciona com outras ideias no mesmo domínio, é útil distinguir os termos
abordagem (framework), teoria e modelo. Uma abordagem é um conjunto geral de
constructos para compreender um domínio, mas que não está suficientemente
organizado de5modo a constituir uma teoria preditiva. Contudo, é possível
retirar uma amostra de constructos deste conjunto, organizá-los num todo com
detalhes adicionais e construir uma teoria preditiva. Podemos considerar ‗a
psicologia do processamento da informação‘ como uma abordagem deste tipo,
ainda que seja um caso particular de pouca exactidão. Os sistemas de produção
são uma abordagem mais específica dentro da abordagem do processamento da
informação. Há uma abordagem geral ACT que é uma especialização ulterior,
dentro da qual teorias específicas ACT foram criadas. (...) Julgamos uma
abordagem em termos de sucesso ou produtividade das teorias que gera. Se as
teorias conduzem a muitas explicações exactas de fenómenos interessantes, a
abordagem é considerada frutuosa. Uma teoria é um sistema dedutivo preciso que
é mais geral do que um modelo. Sistemas de produção específicos como o de
Newell (1973) e o ACT de 1976 (Anderson, 1976) são teorias. Um modelo é a
aplicação de uma teoria a um fenómeno específico, por exemplo, a realização de
uma tarefa mental de aritmética‖ (Anderson, 1983, pp. 12-13).
Neste ponto irei referir, ainda que de um modo sintético
(na segunda parte deste relatório descreverei com mais
pormenor cada teoria abordada e alguns dos modelos delas
decorrentes) os contributos das várias abordagens e teorias
da aprendizagem, pois é deste modo que insiro os estudantes
no seu estudo. Começarei com a tradição behaviorista na
explicação da aprendizagem e concepção de ambientes
instrutivos e sua influência nas primeiras aplicações dos
computadores ao ensino, o designado Ensino Assistido por
Computador; a seguir descrevo os principais contributos da
tradição cognitivista na explicação das representações e
processos mentais subjacentes ao desempenho de muitas
tarefas de aprendizagem, entre elas as da leitura e
escrita, do cálculo matemático, da programação informática
e dos saberes associados às várias disciplinas e refiro o
empreendimento realizado pelos cientistas que adoptam uma
visão computacional da mente e algumas das suas realizações
práticas, os designados Sistemas Tutoriais Inteligentes;
finalmente, analiso os pressupostos básicos da perspectiva
da cognição e aprendizagem situadas e suas relações com as
concepções behaviorista e cognitivista e refiro o modo como
os autores que partilham esta abordagem consideram as
diferentes tecnologias como recursos e próteses
amplificadoras da actividade mental. Talvez, como
reconhecem Greeno, Collins & Resnick (1996) estas
diferentes abordagens possam ser vistas como complementares
na explicação do comportamento humano e sejam todas válidas
e necessárias, embora a perspectiva da aprendizagem situada
nos forneça um quadro explicativo mais amplo, que engloba
as abordagens anteriores (Greeno, 1998)4
.
4
A tentativa de mostrar que uma teoria da aprendizagem é mais englobante que
as anteriores ou concorrentes, tem vindo a ser feita ao longo do estudo
científico da aprendizagem. Por exemplo, Piaget tentou, em muitos dos seus
textos, mostrar como o Behaviorismo não podia explicar a aprendizagem, pois
A tradição behaviorista
Na primeira metade do nosso século a metáfora5
dominante na psicologia e mais particularmente na
psicologia educacional foi a de considerar a aprendizagem
como o fortalecimento ou enfraquecimento das respostas ou
mais precisamente, como refere Mayer (1996) ―o
fortalecimento ou enfraquecimento de associações‖ (p. 31).
Associações entre estímulos do meio e respostas do
organismo. Foi o primado da psicologia associacionista,
cujos principais representantes foram Pavlov, Thorndike,
Watson e Skinner. Pavlov descobriu o reflexo condicionado
ou reflexo psíquico, ao trabalhar com cães em laboratório.
Um estímulo incondicionado associado repetidamente a um
estímulo neutro faz com que este último se transforme num
estímulo condicionado, produzindo uma resposta ou
comportamento condicionado, i.e., aprendido (Pavlov,
1976)6
. Thordnike (1903) propôs um conjunto de leis da
aprendizagem, sendo as mais importantes a lei do efeito e a
lei do exercício. A lei do efeito preconiza que uma
resposta seguida pelo resultado desejado pelo sujeito tem
tendência a repetir-se no futuro enquanto que um
esta é fruto da actividade mental e do desenvolvimento das estruturas
cognitivas. Kamii, discípula de Piaget, tentou mostrar, num excelente artigo
―Piaget‘s Theory, Behaviorism, and other Theories in Education‖, publicado em
1979 no Journal of Education, vol. 161, n.º 1, páginas 13-33, como a Teoria de
Piaget engloba e explica o Behaviorismo mas este não consegue explicar nem
conter a Teoria Piagetiana.
5
Os filósofos e historiadores da ciência realçaram o papel das metáforas na
construção do conhecimento científico. Sternberg, no seu livro Metaphors of
Mind (1990), analisa algumas das metáforas da mente. O desenvolvimento da
psicologia educacional pode também ser visto como uma procura da metáfora mais
apropriada para explicar a aprendizagem. Segundo Mayer (1992), durante o
século XX, três metáforas da aprendizagem rivalizaram entre si na orientação
da disciplina de psicologia educacional: a aprendizagem como fortalecimento de
respostas, a aprendizagem como aquisição de conhecimentos e a aprendizagem
como construção de conhecimentos.
6
Trabalho de investigação que foi laureado com o prémio Nobel da Medicina no
ano de 1904. Ver o livro de Pavlov, traduzido em português e editado pela
Editorial Estúdios Cor em 1976, Fisiologia e Psicologia.
comportamento seguido de um resultado indesejado tem menos
probabilidades de se repetir no futuro. Os comportamentos
recompensados conduzem ao fortalecimento das associações
entre as situações e as respostas e os comportamentos
punidos conduzem ao efeito contrário. Por exemplo, ―Quantos
são 11 vezes 4?‖ Resposta: ―44‖. Reforço: ―Está correcto,
Manuel‖ (lei do efeito). A lei do exercício diz que a
associação entre estímulos e respostas se fortalece pelo
uso, exercício ou repetição. Poderíamos talvez aqui aplicar
um dos dois princípios chave da retenção da informação na
memória descobertos por Ebbinghauss (1850-1909): o
princípio da repetição. A repetição torna as memórias mais
duráveis e é a prática o seu guia it is practice that makes
perfect. Watson, o pai da designação behaviorismo (1913),
pensava que a psicologia, para se tornar uma ciência, só
devia interessar-se pelo estudo do comportamento observável
e aprendido por influência dos estímulos ambientais.
Skinner, o mais influente psicólogo da primeira metade do
nosso século, transportou para o ensino as ideias básicas
do behaviorismo. Das suas primeiras experiências com pombos
e ratos em laboratório, onde testou o conceito de
condicionamento operante (um tipo específico de
aprendizagem em que o comportamento se modifica de acordo
com as consequências que produz), passou para aplicações
práticas da sua teoria ao ensino. Em 1954, Skinner escreveu
um artigo que abriu o caminho para o ensino programado e as
máquinas de ensinar: The Science of Learning and the Art of
Teaching. Nele surgia pela primeira vez o conceito de
feedback, explicitamente referido à possibilidade do aluno
confirmar imediatamente a correcção da sua resposta,
prevendo-se um reforço em caso afirmativo. Os princípios
estruturantes do Ensino Programado foram resumidos por
Holland (1958) do seguinte modo:
- A participação activa, devendo o aluno construir as suas
próprias respostas, pois só se aprende através do que se
faz e tem incidências na aprendizagem;
- A divisão da dificuldade global em séries de problemas
de mais fácil resolução, num método com analogias ao
reducionismo fraco praticado na investigação científica;
- A progressão gradual, através de um encadeamento que
permite ao aluno comportamentos cada vez mais complexos;
- A verificação imediata, como forma mais eficaz de
reforço;
- A adaptação ao ritmo pessoal, a cada aluno, sendo dado
um tempo adequado de reflexão;
- A possibilidade concedida à obtenção de êxitos parciais
e constantes, encarados como o meio mais eficaz de
manter o interesse e motivar o aluno.
O ensino programado baseia-se em ambientes muito
estruturados em que o programa controla os caminhos por
onde passa a aprendizagem, numa pormenorizada análise das
tarefas, em sucessivas aproximações ao resultado e no
recurso a reforços externos que podem estar dissociados do
objectivo em causa. O aluno entra em contacto com um
programa que o vai dirigindo para as respostas adequadas,
sendo a aprendizagem definida como uma mudança avaliável em
termos de realização. As sequências do ensino programado
que inicialmente se encontravam em fichas e manuais foram
transcritas para a linguagem típica dos computadores. E por
isso, as primeiras tentativas de utilizar os computadores
no ensino, o designado CAI (Computer Assisted Instruction),
herdou os princípios do Ensino Programado. Os programas de
drill & practice e treino de competências básicas são os
métodos de ensino e aprendizagem privilegiados nesta
concepção.
Convém desde já referir que, embora tenha sido esta a
abordagem dominante na Psicologia e mais particularmente na
Psicologia Educacional na primeira metade do séc. XX,
alguns autores e escolas prosseguiram o estudo da
actividade mental (iniciada pelos primeiros psicólogos no
último quartel do séc. XIX e considerada o verdadeiro
objecto de estudo da Psicologia). É assim que Piaget na
Suíça, Bartellet no Reino Unido, Vygotsky e Luria na antiga
URSS e a Escola Gestaltista na Alemanha, prosseguiram o
estudo sobre a actividade mental. Piaget (1978) afirmou que
o behaviorismo não passava de uma moda e o tempo veio, num
certo sentido, a dar-lhe razão. Os trabalhos de Vygotsky,
de Bartellet e da Escola Gestaltista foram recuperados pela
Psicologia Cognitiva do Processamento da Informação surgida
nos EUA nos finais da década de 50. Quando digo, num certo
sentido, quero significar que as aprendizagens reflexas
(por condicionamento clássico ou por condicionamento
operante) são hoje consideradas pelos neurocientistas
importantes mecanismos de aprendizagem (dentro de um quadro
explicativo diferente). Fala-se, por exemplo, de
aprendizagem e conhecimento nos animais, que são capazes de
se adaptar ao meio ambiente e de modificar a sua estrutura
nervosa (aprendizagem neural) e mesmo de a transmitir, em
certas situações, às gerações seguintes. Neste sentido as
aprendizagens reflexas são interpretadas como expectativas
(termo cognitivista) desenvolvidas pelos animais sobre o
seu meio ambiente e que lhes permitem a ele adaptar-se e
transformá-lo através de mecanismos de retroacção e
proacção. É preciso não esquecer que o Homem é um animal
que, como todos os seres vivos, está inserido na cadeia
evolutiva (ver a este propósito o belíssimo e instrutivo
livro de Larry Squire e Eric Kandel ―Memory. From Mind to
Molecules‖, publicado em 1999 e onde os autores fazem uma
retrospectiva histórica sobre o estudo da aprendizagem e da
memória e do funcionamento do sistema nervoso, baseando
cada afirmação em resultados da investigação e descrevendo
os problemas e investigações em curso; é preciso não
esquecer que Eric Kandel foi um dos laureados com o prémio
Nobel da Medicina no ano 2000, precisamente devido aos seus
trabalhos sobre a base molecular da memória; ver ainda os
trabalhos de Hanna e António Damásio e os textos
filosóficos de Popper sobre o evolucionismo
epistemológico).
A tradição cognitivista7
A revolução cognitiva do início dos anos 60 submergiu
a psicologia behavorista. A nova metáfora da aprendizagem
baseou-se numa tecnologia emergente, o computador digital.
Comparando a mente humana a um computador, o formato
simbólico da informação nos computadores tornou-se
igualável ao conhecimento nos seres humanos e realizar
computações com símbolos nos computadores tornou-se
7
De facto, o termo Psicologia Cognitiva engloba várias concepções, teorias e
modelos. De uma forma simplista temos: a) as concepções unitárias da cognição
(as teorias de Piaget, de Vygotsky e de Bruner são bons exemplos) e mais
particularmente as concepções computacionais da mente, o cognitivismo
clássico, como passou a ser designado por muitos autores, ou teorias do
processamento simbólico (a teoria de Newell & Simon, a teoria de Anderson são
bons exemplos, baseadas na Teoria dos Sistemas de Produção; a teoria de Roger
Shank – dos guiões ‗scripts‘, e a teoria de Winogard – dos esquemas, basedas
na Teoria dos Esquemas são também exemplos, embora com particularidades
distintas); b) as concepções não-unitárias da cognição (a teoria componencial
de Sternberg e a teoria das inteligências múltiplas de Gardner são bem
representativas desta abordagem) e mais particularmente as concepções
conexionistas da actividade mental, o conexionismo ou processamento paralelo
como é muitas vezes designado (a teoria de Rumelhart & McCelland é um bom
exemplo); as concepções não-representacionais da cognição (para estabelecer a
diferença com as duas abordagens anteriores, pois ambas têm subjacente a noção
de representação do conhecimento ‗armazenado no cérebro‘ como pré-condição
para a realização de qualquer actividade), abordagem enactive ou teoria dos
sistemas dinâmicos (as teorias de Gibson sobre a percepção visual, a teoria de
Thelen & Smith sobre o desenvolvimento cognitiv1111111111111111ria de Varela e
Maturana sobre os sistemas auto-poiéticos, a teoria de Brooks na robótica são
exemplos elucidativos desta nova abordagem da cognição). Ver a este propósito
os trabalhos de Maturana e Varela (1996) e Varela (1991), o livro de Andy
Clark ‗Being there.Putting Brain, Body, and World Together Again‖, publicado
em 1997 pela MIT Press, o livro de Stan Franklin ―Artificial Minds‖, publicado
em 1995 também pela MIT Press e já disponível em português (Mentes
Artificiais, Editado pela Relógio d‘ Água Editores em 2000).
sinónimo de cognição humana. Embora a organização básica de
um computador seja substancialmente diferente da de um
cérebro humano, ambos, lidam com informação e a processam
(Newell and Simon, 1972). Surge a psicologia do
processamento da informação e com ela a nova metáfora da
aprendizagem, a metáfora da aquisição de conhecimentos
(Mayer, 1996). Aprender é agora adquirir conhecimentos, o
que implica representar a informação e processá-la. Os
alunos são processadores de informação que realizam
operações mentais sobre essa informação e a armazenam na
memória. Contrariamente ao behaviorismo, que postulava o
paradigma da ―caixa negra‖, a psicologia cognitiva pensa
que é possível fazer inferências válidas sobre os processos
internos de transformação da informação que medeiam entre
os estímulos do meio e as respostas do organismo, entre os
inputs e os outputs (paradigma da ―caixa branca‖)8
.
Seria difícil sintetizar em poucas linhas o vasto
programa de investigação e resultados da psicologia
cognitiva. Iremos, portanto, tal como o fazemos com os
estudantes, referir os aspectos mais importantes.
A primeira preocupação dos psicólogos cognitivistas
não foi a aprendizagem, mas a análise das realizações
competentes e do conhecimento especializado. O método
utilizado era e é comparar o modo como os especialistas de
um dado domínio de conhecimento e os não-especialistas
organizam e processam a informação. As primeiras situações
por eles estudadas diziam respeito a problemas
relativamente simples e bem definidos, que não requeriam
muito conhecimento prévio (por exemplo, analisar como
vários sujeitos realizavam a tarefa da Torre de Hanói e pô-
8
Convém referir que entre as concepções behavioristas e as concepções
cognitivistas da aprendizagem, surgiram concepções intermédias – as designadas
abordagens cognitivo-comportamentais – onde a Teoria da Aprendizagem Social de
Albert Bandura é a mais representativa. Nela são integrados conceitos
comportamentalistas e conceitos cognitivistas (ver nomeadamente a obra escrita
por Bandura ―Social Learning Theory‖, editada em 1977 pela Prentice-Hall).
los a explicitar o que pensavam durante a sua realização –
o já conhecido método dos think aloud protocols,
reintroduzido por Newell, Shaw & Simon em 1958)9
. Mas
seguiram-se rapidamente investigações sobre a resolução de
problemas em domínios ricos de conhecimentos específicos,
como a física, o xadrez, a biologia, a radiologia, a
programação informática, a matemática e a história. Os
resultados destas investigações levaram a ter em
consideração não só as estratégias para processar a
informação mas também as representações mentais e as
estruturas de conhecimento (Vosniadou, 1996). A comparação
entre o modo como os especialistas de um dado domínio e os
que nele se estão a iniciar resolviam os problemas que lhes
eram colocados, mostrou a importância do conhecimento
específico e sua organização na memória, para o desempenho
com êxito nas tarefas e problemas propostos (ver deGroot,
1965; Chi, 1978; Lesgold, 1988; Robison & Hayes, 1978;
Glaser & Chi, 1988; entre outros). Perante estes resultados
o problema da aquisição do conhecimento passou a ser uma
preocupação da teoria cognitiva da aprendizagem. Como
apoiar os que se estão a iniciar num dado domínio a
aprender as estratégias, a conhecerem-se enquanto
aprendizes e a representar e a organizar o conhecimento?
Como conduzir um não especialista a aproximar-se das
realizações competentes de um especialista?
Tudo indica que os educadores não conseguirão que os
alunos construam conhecimento significativo pondo-os a
memorizar o conhecimento dos especialistas (ver Beck et
al., 1989; Bransford, Brown & Cocking, 1999). Este método
de aprendizagem produz muito conhecimento inerte, que não é
utilizável nas realizações complexas. Pelo contrário, o
9
O primeiro psicólogo a utilizar o método dos think aloud protocols foi
Duncker, em meados dos anos 40, nos seus estudos experimentais sobre a
resolução de problemas, nomeadamente na resolução de problemas por analogia ou
transferência analógica.
conhecimento especializado deve ser elaborado por cada
indivíduo. Mas a construção de novo conhecimento depende do
que cada um já sabe, ou seja, do modo como o conhecimento
anterior está organizado na memória. Quanto mais ricos e
estruturados forem os esquemas prévios de conhecimento mais
fácil e rapidamente as novas ideias serão aprendidas.
Quando chegam à escola, os alunos já construíram muito
conhecimento em diversos domínios. No entanto, muitas
vezes, este conhecimento adquirido de modo informal tem
tendência a interferir negativamente com a aprendizagem
escolar mais do que a facilitá-la (é o caso das falsas
concepções científicas). O reconhecimento deste problema,
conduziu alguns investigadores da cognição à realização de
experimentos visando analisar o modo de adaptar a instrução
aos conhecimentos prévios dos alunos. Estas investigações,
realizadas dentro de domínios específicos do conhecimento
como, por exemplo, a matemática, a física e a história, têm
demonstrado que o modo como a velha e nova informação
interagem parece variar substancialmente entre os sujeitos
e mesmo entre os conceitos, sendo, no entanto, possível
ensinar para a reestruturação conceptual (ver Rumelhart &
Norman, 1978; Vosniadou & Brewer, 1987; Vosniadou, 1996;
entre outros).
É conhecendo esta realidade que no início da
disciplina e de cada bloco temático interrogo os estudantes
(oralmente e recorrendo a exercícios escritos com posterior
debate) sobre as suas concepções do assunto que iremos
abordar. Por exemplo, no início da disciplina, questiono-os
por escrito sobre as suas concepções de Teorias (e mais
especificamente de Teorias Científicas e Teorias Intuitivas
ou Implícitas e suas relações) de Aprendizagem (e mais
particularmente sobre Aprendizagem Natural e Aprendizagem
pelo Ensino) de Desenvolvimento (e mais especificamente das
relações entre Aprendizagem e Desenvolvimento na idade
escolar) antes de iniciar uma abordagem mais sistemática
aos tópicos em estudo; questionação que é sempre retomada
quando se mostra necessário.
Embora o conhecimento específico tenha mais influência
nas aprendizagens que posteriormente se realizarão do que
as estratégias gerais de aprendizagem (Glaser, 1984;
Resnick & Collins, 1996), sabe-se hoje que os sujeitos que
aprendem bem utilizam com mais frequência e de modo mais
efectivo estratégias de aprendizagem do que os que têm
dificuldades (ver Brown, 1989; Brown & Campione, 1990). Os
resultados destas investigações apontam para a importância
da regulação consciente dos próprios processos de
aprendizagem e pensamento (ver Brown et al., 1983). Sabe-se
hoje bastante sobre o que são estas estratégias de
aprendizagem, mas não sabemos ainda bem como as ensinar de
modo efectivo. Os resultados dos programas de treino
metacognitivo realizados durante a década de 80, mostraram
ainda que alguns alunos têm dificuldades em transferir este
conhecimento estratégico para outros domínios (ver
Littlefield et al., 1988; De Corte, 1989; Nisbet &
Schucsmith, 1986; entre outros).
Por outro lado, a construção de conhecimento
disciplinar significativo demora tempo, geralmente mais
tempo do que aquele que lhe é destinado no currículo. Por
isso, alguns investigadores pensam que os programas devem
ser menos extensivos (Lieury, 1998). É mais importante
ensinar bem as ideias e conceitos principais de cada corpo
disciplinar do que ensinar muito de forma superficial
(idem).
Contudo, na maior parte dos casos, os esforços
desenvolvidos para ensinar sistematicamente conceitos e
treinar os alunos a utilizar estratégias metacognitivas,
que caracterizam o pensamento dos especialistas, nem sempre
obtiveram resultados positivos. Os alunos pareciam ter
aprendido mas tinham dificuldades em transferir‘, i.e., em
aplicar os conhecimentos a outras tarefas e situações10
.
Por outro lado, os ambientes de aprendizagem pouco
estruturados, que apelavam à aprendizagem pela descoberta,
influenciados pela psicologia do desenvolvimento cognitivo,
nomeadamente pelas ideias de Piaget, faziam com que os
alunos melhores sucedidos progredissem e os menos capazes o
não fizessem, tendo mesmo realizações inferiores aos alunos
ensinados pelos métodos tradicionais (exposição e treino de
competências básicas) ou, como referem Resnick & Collins
(1996) the ‘rich get richer’ problem (p. 378).
A aplicação da teoria cognitiva à informática escolar
deu origem a um vasto programa de investigação, que se
traduziu no desenvolvimento de Sistemas Tutoriais
Inteligentes (Intelligent Tutoring Systems), onde se
destacam o Geometry Tutor, de Anderson, Boyle & Rieser
(1985) e o Algebraland de J. Brown (1985).
A perspectiva piagetiana do desenvolvimento cognitivo
foi traduzida por Papert (1980) no sistema Logo,
associando-lhe o modelo da aprendizagem pela descoberta,
onde a criança ‗programa o computador mais do que é por ele
programada‘. Deste modo surgiram as primeiras aplicações do
Logo no meio escolar, que não se mostraram muito positivas
em termos da aprendizagem dos alunos.
Convém, contudo, desde já referir que a Teoria de
Piaget não é uma teoria que vise explicar a aprendizagem ou
o desenvolvimento, consideradas no seu sentido estrito, mas
sim uma teoria do conhecimento, ou da construção de
estruturas que possibilitam o conhecimento. Trata-se, de
facto, de uma teoria evolutiva (ontogenética) do
10
A transferência de conhecimentos é difícil de obter deliberadamente, dependendo de um vasto conjunto
de variáveis, umas associadas aos sujeitos, outras às tarefas e outras aos contextos de aprendizagem.
Contudo, como algumas investigações o mostram, parece possível ensinar os alunos a transferir,
manipulando as variáveis associadas aos sujeitos, às tarefas e aos contextos de aprendizagem (ver
Mendelsohn, 1994; Miranda, 2005).
conhecimento ou como a designa o próprio Piaget ‗uma
epistemologia genética‘ que, na minha modesta opinião,
retoma os problemas colocados por Kant sobre as
possibilidades do conhecimento ou de como o conhecimento se
constitui. Qual o papel dos sentidos, da experiência
sensível (sensação e percepção) na construção do
conhecimento ou, por outras palavras, do conhecimento a
posteriori? Qual o papel do conhecimento a priori? Que
relações mantêm entre si? Qual é mais determinante? Aliás
este problema tem ocupado os filósofos e os psicólogos
desde os tempos mais remotos, ou seja, desde os antigos
gregos.
Em síntese, os estudos sobre o conhecimento
especializado levado a cabo pelos psicólogos cognitivistas
até meados dos anos 80, apesar de nos fornecerem uma
descrição muito rica do modo como o conhecimento dos
especialistas está organizado na memória e das competências
cognitivas e metacognitivas por eles possuídas, nem sempre
se traduziram em métodos instrutivos eficientes, i.e., que
apoiem os alunos, sobretudo os que têm mais dificuldades.
A cognição e aprendizagem situadas
Foi na segunda metade dos anos 80 e durante a década
de 90 que a metáfora da aprendizagem como construção de
conhecimento significativo se sobrepôs às anteriores. Hoje
é aceite que aprender implica construir conhecimento. As
variáveis que influenciam esta construção são múltiplas.
Mais recentemente, os investigadores da cognição e
aprendizagem situadas consideram que é necessário ter em
conta não só o sujeito individual mas os contextos sociais
e culturais onde ocorre a aprendizagem (ver Lave & Wanger,
1995; Rogoff & Chavajay, 1995; Greeno, Collins & Resnick,
1996). Autores como Mearlau-Ponty e Heidegger no domínio da
filosofia, Gibson e Vygotsky na psicologia e a corrente da
ecologia do desenvolvimento humano, foram recuperados nesta
nova concepção. Aprender significa participar numa
comunidade de práticas e construir uma identidade dentro
dessa comunidade. Os alunos aprendem não só com o que lhes
é directamente ensinado mas desenvolvem também padrões de
participação e constróem identidades que são modeladas
pelas práticas educativas.
Esta corrente é mais sensível às variáveis contextuais
e culturais de cada ambiente educativo. Por isso preconiza
modelos instrutivos onde a progressiva participação dos
alunos nas práticas desenvolvidas por cada comunidade — que
inclui as práticas discursivas, os saberes-fazer e a
utilização dos recursos —, são valorizadas.
A focalização nas práticas realizadas em determinadas
comunidades educativas, não exclui a aprendizagem de
competências básicas valorizadas pelos behavioristas e a
aquisição e reestruturação conceptual preconizadas pelos
psicólogos cognitivistas, pois estes são aspectos
considerados como válidos para a participação dos alunos e
a construção das suas identidades de aprendentes (Greeno,
1988). Contudo, estes saberes são integrados em contextos
sociais e culturais significativos.
Exemplos de estudos realizados com este novo paradigma
são os de Collins et al. (1989) Cognitive Apprenticeship
Model of Instruction, de Collins (1992) Design of
Educational Experiments e o Fostering Communities of
Learners de Brown & Campione (1994) e Campione (1995).
Estes estudos são conduzidos em ambientes de sala de aula
reais e em alguns casos em estreita colaboração com os
professores.
A informática, ou melhor, os computadores e os
diferentes programas informáticos existentes ou
especialmente construídos para apoiar os alunos a aprender
determinados conteúdos disciplinares, são considerados como
recursos que estes devem utilizar para resolver problemas
mais vastos. Por exemplo, no Projecto MMAP (Middle School
Mathematics Trough Applications Project, desenvolvido por
Goldman, Moschkovich & MMAP Team, 1995), concebido para
fornecer aos alunos do 3º ciclo empatias (affordances) para
participarem no raciocínio e compreensão da matemática, uma
das suas componentes consiste no design em quatro domínios
– arquitectura, população biológica, criptografia e
cartografia -, com recurso a programas de computador,
análogos aos usados pelos profissionais de cada domínio.
Para resolver os problemas propostos, os alunos são
obrigados a pensar quantitativamente em termos
proporcionais (proporções, ratios e relações) e estas
actividades estão presentes no dia-a-dia de muitas
profissões (ver Lave, 1997). Por exemplo, usando o programa
informático que permite elaborar modelos sobre a população
biológica, os alunos têm que considerar se o governo do
Alaska deve institucionalizar uma política de controlo da
população de lobos para permitir o crescimento da população
dos caribus (espécie de antílope).
Numa investigação por nós realizada (1998) com
crianças do 1º ciclo, em estreita colaboração com as
professoras e em sintonia com os objectivos da comunidade
escolar — onde desenvolvemos um ambiente de aprendizagem
informático em Logo, tendo como finalidade o ensino da
programação e da geometria, e seguindo de perto alguns dos
princípios e procedimentos instrutivos preconizados pelos
modelos de Collins e colaboradores — verificámos que as
crianças da Classe Experimental aprenderam melhor, do que
as crianças das duas Classes de Controlo, os conhecimentos
ensinados e foram mais capazes de os transferir para
situações similares.
As estratégias de ensino privilegiadas foram: a
modelação, o suporte directo (coaching), o ‗colocar
andaimes‘ (scalfolding), a exploração, a reflexão e a
correcção activa dos erros; utilizámos ainda algumas
estratégias que facilitam a aprendizagem do transfer: a
abstracção significativa e a descontextualização (Salomon &
Perkins, 1987).
O modelo de Brown, Campione e colaboradores (1994;
1995), é um dos mais representativos desta nova maneira de
conceber e desenvolver ambientes instrutivos, tendo ainda
por objectivo produzir conhecimento teórico. As principais
componentes deste ambiente de aprendizagem são: o ensino
recíproco, o método dos puzzles (jigsaw method) e o
desenvolvimento de uma nova cultura da sala de aula (ver De
Corte, 1996). Vejamos como.
O método do ensino recíproco permite desenvolver uma
ambiente de aprendizagem onde é fornecida prática guiada a
pequenos grupos de alunos em quatro estratégias de
monitorização da compreensão da leitura: levantar questões,
resumir, clarificar dificuldades de compreensão e predizer
o conteúdo futuro de um texto. Este ensino recíproco toma a
forma de diálogo, no qual o professor e os alunos se
revezam na condução da discussão nos pequenos grupos.
Inicialmente o professor utiliza a modelação para
demonstrar como as quatro estratégias podem ser aplicadas
na leitura de um texto. Gradualmente, e de acordo com a
progressão dos alunos, são estes que se vão tornando os
dinamizadores do processo. O professor continua a dar
suporte directo (coaching) e a ‘colocar andaimes’
(scaffolding) quando é necessário, e estimula a reflexão
sobre os conteúdos dos textos que estão a ler.
O método dos puzzles implica que os alunos de uma
classe se subdividam em pequenos grupos, em que o objectivo
de cada grupo é pesquisar, recolher e sistematizar a
informação sobre um dado sub-tópico, que faz parte de um
tópico mais vasto (ex.: o sistema nervoso, o sistema
respiratório, etc., que constituem o corpo humano); depois
os alunos reagrupam-se em ‗grupos de aprendizagem‘, no qual
cada aluno é ‗especialista‘ de um sub-tópico, de modo a
permitir que, combinando os seus conhecimentos, todos
possam aprender sobre o tópico em estudo. Este método está
próximo do preconizado por Bruner (1966), no seu modelo de
‗aprendizagem pela descoberta guiada‘.
O desenvolvimento de uma nova cultura de sala de aula,
baseia-se em quatro aspectos: uma atmosfera de
responsabilidade individual conjugada com a partilha de
interesses e conhecimentos entre todos os membros da
classe; respeito entre os alunos e entre estes e o
professor; desenvolvimento de uma comunidade de discurso,
facilitadora de discussões construtivas, questionamento e
crítica; e num número restrito de estruturas de
participação (o ensino recíproco é uma delas)
frequentemente postas em prática.
Em síntese: embora os psicólogos da cognição e
aprendizagem situacionais ainda tenham que demonstrar a
validade11
dos seus modelos, as ideias e práticas por eles
preconizadas parecem-nos promissoras para a prática e a
investigação educacional.
O que acabei de descrever, embora de um modo muito
resumido, é o quadro conceptual que é fornecido nas
11
A validade de um modelo incluiu, pelo menos, duas dimensões: a validade
interna e a validade externa. A primeira refere-se à congruência interna do
modelo e à sua capacidade para provar as hipóteses em função das quais foi
concebido. A segunda relaciona-se com o poder de generalização dos resultados,
ou seja, até que ponto estes podem ser alargados a uma população mais vasta e
a outros contextos (ver, por exemplo, Campbell & Stanley, 1967; Caverni et
al., 1991; Cronbach, 1975; Kerlinger, 1969; Travers, 1971; entre outros).
primeiras aulas aos estudantes. Parece-me, parecer
decorrente da minha experiência docente e de investigação,
que os estudantes precisam de um quadro referencial bem
organizado, onde possam ir encaixando os diferentes
conhecimentos (saberes e saberes-fazer) que vão construindo
e reconstruindo. Sem isso, ficam com um conjunto de factos
e saberes dispersos que em nada ajuda a memorização da
informação e sua compreensão. Já Bruner e Aussbel, na
década de 60, chamavam a atenção dos professores para a
necessidade de fornecer uma Estrutura (Bruner) ou
Organizadores Prévios (Aussbel) da disciplina e assuntos
que abordam nas aulas.
Claro que cada campo disciplinar impõe determinados
constrangimentos (decorrentes do conhecimento acumulado
nesse campo disciplinar e dos problemas e questões ainda
por solucionar) e não existe uma única e boa maneira de
alcançar essa estrutura, dependendo ela do domínio em
estudo (da evolução científica da própria disciplina) e dos
estudantes a que se destina. É óbvio que esta mesma
disciplina dada num curso de formação inicial teria que ser
abordada de outra maneira. Contudo, concordo com Bruner
quando afirma que existe sempre uma forma intelectualmente
honesta de introduzir qualquer estudante no estudo
científico de um campo disciplinar ou nas suas próprias
palavras ―qualquer assunto pode ser dado de uma forma
intelectualmente honesta a qualquer aluno e em qualquer
estádio do seu desenvolvimento intelectual‖. Deste modo, e
ainda segundo Bruner, é possível aproximar o conhecimento
científico especializado do conhecimento dos que se estão a
iniciar num dado domínio do saber. Cabe ao professor
encontrar os meios de representar e apresentar aos alunos
os assuntos e conceitos chave do seu campo disciplinar,
adequando-os aos seus níveis de compreensão e de
conhecimentos prévios.
Espero que, quem ler e analisar este relatório, com a
finalidade de o avaliar, tenha consciência que não é fácil
– num domínio tão vasto e em franca evolução científica,
ainda com muitos problemas e questões por clarificar [de
facto sabemos ainda pouco como os seres vivos e mais
particularmente os seres humanos aprendem, isto é, se
adaptam e transformam o ambiente e a si próprios de modo a
(sobre)viverem], fornecer um panorama abrangente deste
campo disciplinar. Tarefa ainda dificultada pois esta
disciplina pretende, e não sabemos se o conseguimos,
integrar as tecnologias como produtos da actividade
adaptativa e transformadora do ser Humano, como espécie
capaz de produzir artefactos que modificam o ambiente e a
própria espécie (influenciando o funcionamento mental e o
comportamento).
Daí que Herbert Simon (um dos autores estudados nesta
disciplina, psicólogo de formação, prémio Nobel da economia
e um dos criadores e apologista da simulação em computador
de processos mentais complexos) refira que muitos homens
desconfiam dos artefactos que criam e distinga as ciências
naturais e as ciências do artificial, cada uma tendo
finalidades diferentes e procedendo também de modo distinto
(embora existam relações entre elas).
As ciências naturais, como a física e a biologia, visam
mais descrever fenómenos e explicá-los do que projectar e
prescrever as condições (optimizando-as) em que
determinados fenómenos se produzem (finalidade das ciências
do artificial, onde o autor incluiu a engenharia, a
economia e mesmo a psicologia cognitiva do processamento de
informação que simula fenómenos mentais). Contudo, ambas
dependem, para prosseguir o seu empreendimento
investigativo, dos avanços tecnológicos. O que seria da
física sem os telescópios? O que seria da biologia sem os
microscópios e outras técnicas actualmente disponíveis
como, por exemplo, a manipulação genética? Técnicas que são
o produto, casamento da investigação naturalista (dita
fundamental) e da investigação tecnológica.
O livro onde o autor explana estas ideias intitula-se
precisamente ―As Ciências do Artificial‖ e foi escrito em
1981, existindo uma versão revista pelo autor (em língua
inglesa) que data de 1995. Nesta revisão, e como todos nós
podemos constatar, mesmo as ciências ditas naturalistas,
nomeadamente a biologia, têm na actualidade uma forte
orientação tecnológica, ou seja, regem-se pelos princípios
das Ciências do Artificial. É só analisar o empreendimento
da biologia genética e mais particularmente da engenharia
genética. A aplicação das novas tecnologias ao ensino e a
tecnologização progressiva do acto educativo podem ser
vistas como fazendo parte deste empreendimento. Os modelos
actuais da aprendizagem pelo instrução, que visam optimizar
os métodos de ensino de modo a influenciar positivamente os
processos de aprendizagem dos estudantes, podem também ser
incluídos nesta vertente. Não vou, de momento, questionar
esta tendência das sociedades actuais, aspecto que
abordarei posteriormente e que costumo discutir com os
estudantes.
Guilhermina Lobato Miranda (2008). Texto retirado do Relatório da Unidade Curricular
“Aprendizagem Multimédia e Ensino Online” (pp. 13-36), apresentado no concurso
para Professor Associado, de 30 de Maio de 2008, da Faculdade de Psicologia e de
Ciências da Educação.
Deve ser referenciado assim:
Miranda, G. L. (2008). Teorias da aprendizagem e aplicações educativas programáveis.
In Aprendizagem multimédia e ensino online – Relatório da unidade curricular (pp. 13-
36), apresentado no concurso para Professora Associada, de 30 de Maio de 2008, da
Faculdade de Psicologia e de Ciências da Educação da Universidade de Lisboa

O estudo cientifico da aprendizagem

  • 1.
    NOTA PRÉVIA: OESTUDO CIENTÍFICO DA APRENDIZAGEM A ideia central desta UC pode ser formulada do seguinte modo: a principal característica da nossa espécie, como aliás de todos os seres vivos, é a aprendizagem. Aprendizagem entendida como processo de adaptação e transformação do ambiente e da própria espécie, de modo a garantir a sua sobrevivência e continuidade. A nossa espécie, como a única capaz de produzir símbolos, e de os transmitir de geração em geração, aprende não só com a experiência directa (tentativa e erro, processos de assimilação e acomodação) mas ainda com a experiência das gerações anteriores, experiência corporizada em artefactos técnicos e culturais, onde a linguagem e os saberes disciplinares são os mais representativos. Este mundo, de certo modo independente de nós próprios, ou mundo três, como o designou Popper1 , é o mundo das ideias, das teorias e modelos ou ―mundo dos produtos da mente humana; em sentido estrito é o mundo das teorias, incluindo as teorias falsas, e o mundo dos problemas científicos, incluindo as questões relacionadas com a veracidade ou falsidade das várias teorias (...) O que importa é distinguir o Mundo 3 das teorias científicas dos problemas do mundo 2 psicológico‖ (Popper, 2001, p.43). Mundo sempre presente, que perdura para além das existências singulares, é objectivo e sujeito à refutação2 . 1 Nomeadamente a obra ―O Conhecimento e o Problema Corpo-Mente‖, editada em Portugal pelas Edições 70, em 1997 a partir da obra em língua inglesa ―Knowledge and the Body-Mind Problem‖, editada em 1996. Trata-se de uma complilação de lições, dadas na Universidade de Emory em 1969, sobre o problema da relação corpo-mente, revista pelo próprio Karl Popper em 1993; e o texto ―Notas de Um Realista sobre o Problema Corpo-Mente‖, também editado pelas Edições 70 em 2001, integrado no livro intitulado ―A Vida é Aprendizagem. Epistemologia Evolutiva e Sociedade Aberta‖, páginas 41 a 56, tradução feita a partir da obra ―All Life is Problem Solving‖, de 1999. Trata- se de uma colectânea de ensaios e palestras proferidas em vários locais, sendo o texto a que me refiro fruto de uma palestra dada em Mannheim, na Alemanha , a 8 de Maio de 1972.
  • 2.
    Contudo, mesmo queuma teoria tenha sido refutada em todos ou alguns dos seus princípios explicativos, continua a perdurar através do ensino dessa mesma disciplina. Como compreender a teoria de Aristóteles sem perceber a teoria dos dois mundos de Platão, a teoria do mundo sensível e do mundo inteligível? Como perceber as actuais teorias da cognição e aprendizagem situadas sem compreender o empreendimento e realizações das teorias do processamento da informação? Entender implica fazer a genealogia das ideias e conceitos próprios de cada campo disciplinar, i.e., traçar o seu percurso histórico e compará-lo com campos próximos. Será necessário e possível conceber uma única teoria explicativa da aprendizagem? Ou conjunto de leis básicas que a expliquem, como pretenderam os primeiros psicólogos? Sabemos hoje, após mais de um século de investigação empírica que isso ainda não foi alcançado e que diferentes escolas e teorias explicativas continuam a coexistir. Cada um de nós terá mais simpatia por uma ou outra abordagem, mas penso que aos estudantes se devem fornecer os diferentes quadros conceptuais, os seus empreendimentos e realizações, inserindo-as nos problemas que tentaram explicar e no contexto histórico em que surgiram. Do mesmo modo convém clarificar a terminologia básica utilizada. À boa maneira socrática, interrogando o que nos parece familiar, tornando-o estranho e objecto de reflexão. 2 O poder de uma teoria científica, segundo Popper, está associado ao seu grau de falibilismo. ―A minha principal tese é que aquilo que distingue a abordagem e o método científico da abordagem pré-científica é o método de tentativa de falibilismo. Cada tentativa de solução, cada teoria, é testada tão rigorosamente quanto nos é possível testá-la. Mas um exame rigoroso é sempre uma tentativa de detectar as suas fraquezas. Testar uma teoria é pois uma tentativa de refutar ou falibilizar a teoria‖ (Popper, 2001, pp. 25-26). A propósito deste tema, tão caro a Karl Popper, ver o livro ―Conjecturas e Refutações‖, editado pela Editora Universidade de Brasília em 1982, a partir da 4ª edição em língua inglesa de 1972 (1ª ed. De 1963) e o texto ―A Lógica e a Evolução da Teoria Científica‖, editado pelas Edições 70 em 2001, integrado no livro ―A Vida é Aprendizagem. Epistemologia Evolutiva e Sociedade Aberta‖, páginas 17 a 40, tradução feita a partir da obra ―All Life is Problem Solving‖, de 1999.
  • 3.
    Por isso, inicioa UC com a clarificação dos conceitos centrais que a compõem: o que é a aprendizagem e o que são as teorias e modelos da aprendizagem e como é que as diferentes teorias da aprendizagem concebem a relação entre aprendizagem e desenvolvimento cognitivo e mais especificamente entre aprendizagem escolar e desenvolvimento dos processos psicológicos superiores, como os designou Vygotsky na primeira metade do século XX; o que é a aprendizagem multimédia e o ensino on-line e quais as suas principais características. De momento não me vou deter na análise destes aspectos pois isso será feito na segunda parte deste relatório. Gostaria só de clarificar que a história da Psicologia tem vacilado entre uma orientação naturalista, ou Psicologia como ciência natural que se rege pelos cânones de uma ciência exacta e uma orientação simbólica, idealista ou filosófica que considera a consciência como irredutível ao estudo de fenómenos causais. Este dualismo que marcou a história da Psicologia continua ainda vivo nos nossos dias. O debate actual na ciência cognitiva organiza-se em torno da consciência como fruto da actividade neurológica, da actividade cerebral ou fruto da actividade mental, de processos simbólicos, que não são redutíveis ao seu extracto biológico. Hilary Putman, filósofo contemporâneo que ajudou a teorizar o trabalho da Inteligência Artificial que se iniciou em meados da década de 50 – que considera a mente como uma entidade capaz de representar e manipular símbolos –, pensa que as actuais abordagens conexionistas e neurológicas da actividade mental estão a fazer renascer o associaccionismo, corrente que fundou a Psicologia como ciência. Os actuais psicólogos da abordagem da cognição e aprendizagem situadas contrapõem a estas abordagens uma psicologia da prática social, que considero mais realista
  • 4.
    e que poderáajudar a restabelecer, com novos conceitos e metodologias, a abordagem iniciada por Vygotsky e Luria na primeira metade do século XX. Estes autores consideravam que a consciência humana (e os processos psicológicos superiores como a percepção, a linguagem, a imaginação, a abstracção e a generalização, o raciocínio...) são produto da história social. Neste sentido a aprendizagem é indissociável da actividade mental (do desenvolvimento das funções psicológicas superiores) e da prática social historicamente constituída. Nas sociedades complexas como a maioria das actuais existentes ―o modo pelo qual as formas da actividade mental humana historicamente estabelecidas se correlacionam com a realidade passou a depender cada vez mais de práticas sociais complexas. Os instrumentos usados pelos homens em sociedade para manipular o ambiente, além de produtos de gerações anteriores que ajudam a formar a mente da criança em desenvolvimento, também afectam essas formas mentais‖ (Luria, 1990, p.23). Numa UC que se debruça sobre a aprendizagem humana num contexto social complexo, marcado pelo avanço científico e tecnológico, num mestrado em tecnologias educativas, interessa perceber estas relações. Daí a ênfase dada à perspectiva da aprendizagem e cognição situadas. Contudo, aos estudantes são dadas todas as abordagens da aprendizagem e as teorias e modelos delas decorrentes (através da exposição e debate nas aulas e ainda de uma selecção de textos - de leitura obrigatória, de consulta e de aprofundamento, e de portais – sites – na Internet sobre o assunto). Isto leva-me a introduzir o tópico das teorias e modelos da aprendizagem. Nomear não é uma actividade simples. Os nomes devem querer dizer e dizem sempre alguma coisa. Neste caso, o nome que dei a esta UC, quer significar que nela se
  • 5.
    abordam as principaiscaracterísticas da aprendizagem multimédia e do ensino on-line, dimensões essenciais da actual sociedade da informação. São também abordadas as principais teorias e modelos da aprendizagem humana. Para as pessoas ligadas ao mundo da educação, nomeadamente à Formação de Professores e ao Desenvolvimento Curricular, a ordem dos factores parece trocada pois, nestes dois domínios, os modelos determinam as teorias, ou melhor, o conceito de modelo inclui o de teoria (por exemplo, um modelo curricular deve incluir e explicitar os valores e as teorias em que se fundamenta: ver a este propósito Evans, 1982). No estudo científico da aprendizagem, nomeadamente na psicologia cognitiva, os modelos decorrem das teorias. Por exemplo, a abordagem da mente como processador simbólico de informação, capaz de a representar e processar, deu origem à teoria geral dos sistemas de produção que, por sua vez, originou a teoria mais específica de Newell & Simon (1972) e a teoria ACT de Anderson (1976; 1983). Um modelo é uma aplicação de uma teoria a um fenómeno específico.3 TEORIAS E MODELOS DA APRENDIZAGEM 3 Nas palavras de John Anderson ―Para compreender como a teoria ACT se relaciona com outras ideias no mesmo domínio, é útil distinguir os termos abordagem (framework), teoria e modelo. Uma abordagem é um conjunto geral de constructos para compreender um domínio, mas que não está suficientemente organizado de5modo a constituir uma teoria preditiva. Contudo, é possível retirar uma amostra de constructos deste conjunto, organizá-los num todo com detalhes adicionais e construir uma teoria preditiva. Podemos considerar ‗a psicologia do processamento da informação‘ como uma abordagem deste tipo, ainda que seja um caso particular de pouca exactidão. Os sistemas de produção são uma abordagem mais específica dentro da abordagem do processamento da informação. Há uma abordagem geral ACT que é uma especialização ulterior, dentro da qual teorias específicas ACT foram criadas. (...) Julgamos uma abordagem em termos de sucesso ou produtividade das teorias que gera. Se as teorias conduzem a muitas explicações exactas de fenómenos interessantes, a abordagem é considerada frutuosa. Uma teoria é um sistema dedutivo preciso que é mais geral do que um modelo. Sistemas de produção específicos como o de Newell (1973) e o ACT de 1976 (Anderson, 1976) são teorias. Um modelo é a aplicação de uma teoria a um fenómeno específico, por exemplo, a realização de uma tarefa mental de aritmética‖ (Anderson, 1983, pp. 12-13).
  • 6.
    Neste ponto ireireferir, ainda que de um modo sintético (na segunda parte deste relatório descreverei com mais pormenor cada teoria abordada e alguns dos modelos delas decorrentes) os contributos das várias abordagens e teorias da aprendizagem, pois é deste modo que insiro os estudantes no seu estudo. Começarei com a tradição behaviorista na explicação da aprendizagem e concepção de ambientes instrutivos e sua influência nas primeiras aplicações dos computadores ao ensino, o designado Ensino Assistido por Computador; a seguir descrevo os principais contributos da tradição cognitivista na explicação das representações e processos mentais subjacentes ao desempenho de muitas tarefas de aprendizagem, entre elas as da leitura e escrita, do cálculo matemático, da programação informática e dos saberes associados às várias disciplinas e refiro o empreendimento realizado pelos cientistas que adoptam uma visão computacional da mente e algumas das suas realizações práticas, os designados Sistemas Tutoriais Inteligentes; finalmente, analiso os pressupostos básicos da perspectiva da cognição e aprendizagem situadas e suas relações com as concepções behaviorista e cognitivista e refiro o modo como os autores que partilham esta abordagem consideram as diferentes tecnologias como recursos e próteses amplificadoras da actividade mental. Talvez, como reconhecem Greeno, Collins & Resnick (1996) estas diferentes abordagens possam ser vistas como complementares na explicação do comportamento humano e sejam todas válidas e necessárias, embora a perspectiva da aprendizagem situada nos forneça um quadro explicativo mais amplo, que engloba as abordagens anteriores (Greeno, 1998)4 . 4 A tentativa de mostrar que uma teoria da aprendizagem é mais englobante que as anteriores ou concorrentes, tem vindo a ser feita ao longo do estudo científico da aprendizagem. Por exemplo, Piaget tentou, em muitos dos seus textos, mostrar como o Behaviorismo não podia explicar a aprendizagem, pois
  • 7.
    A tradição behaviorista Naprimeira metade do nosso século a metáfora5 dominante na psicologia e mais particularmente na psicologia educacional foi a de considerar a aprendizagem como o fortalecimento ou enfraquecimento das respostas ou mais precisamente, como refere Mayer (1996) ―o fortalecimento ou enfraquecimento de associações‖ (p. 31). Associações entre estímulos do meio e respostas do organismo. Foi o primado da psicologia associacionista, cujos principais representantes foram Pavlov, Thorndike, Watson e Skinner. Pavlov descobriu o reflexo condicionado ou reflexo psíquico, ao trabalhar com cães em laboratório. Um estímulo incondicionado associado repetidamente a um estímulo neutro faz com que este último se transforme num estímulo condicionado, produzindo uma resposta ou comportamento condicionado, i.e., aprendido (Pavlov, 1976)6 . Thordnike (1903) propôs um conjunto de leis da aprendizagem, sendo as mais importantes a lei do efeito e a lei do exercício. A lei do efeito preconiza que uma resposta seguida pelo resultado desejado pelo sujeito tem tendência a repetir-se no futuro enquanto que um esta é fruto da actividade mental e do desenvolvimento das estruturas cognitivas. Kamii, discípula de Piaget, tentou mostrar, num excelente artigo ―Piaget‘s Theory, Behaviorism, and other Theories in Education‖, publicado em 1979 no Journal of Education, vol. 161, n.º 1, páginas 13-33, como a Teoria de Piaget engloba e explica o Behaviorismo mas este não consegue explicar nem conter a Teoria Piagetiana. 5 Os filósofos e historiadores da ciência realçaram o papel das metáforas na construção do conhecimento científico. Sternberg, no seu livro Metaphors of Mind (1990), analisa algumas das metáforas da mente. O desenvolvimento da psicologia educacional pode também ser visto como uma procura da metáfora mais apropriada para explicar a aprendizagem. Segundo Mayer (1992), durante o século XX, três metáforas da aprendizagem rivalizaram entre si na orientação da disciplina de psicologia educacional: a aprendizagem como fortalecimento de respostas, a aprendizagem como aquisição de conhecimentos e a aprendizagem como construção de conhecimentos. 6 Trabalho de investigação que foi laureado com o prémio Nobel da Medicina no ano de 1904. Ver o livro de Pavlov, traduzido em português e editado pela Editorial Estúdios Cor em 1976, Fisiologia e Psicologia.
  • 8.
    comportamento seguido deum resultado indesejado tem menos probabilidades de se repetir no futuro. Os comportamentos recompensados conduzem ao fortalecimento das associações entre as situações e as respostas e os comportamentos punidos conduzem ao efeito contrário. Por exemplo, ―Quantos são 11 vezes 4?‖ Resposta: ―44‖. Reforço: ―Está correcto, Manuel‖ (lei do efeito). A lei do exercício diz que a associação entre estímulos e respostas se fortalece pelo uso, exercício ou repetição. Poderíamos talvez aqui aplicar um dos dois princípios chave da retenção da informação na memória descobertos por Ebbinghauss (1850-1909): o princípio da repetição. A repetição torna as memórias mais duráveis e é a prática o seu guia it is practice that makes perfect. Watson, o pai da designação behaviorismo (1913), pensava que a psicologia, para se tornar uma ciência, só devia interessar-se pelo estudo do comportamento observável e aprendido por influência dos estímulos ambientais. Skinner, o mais influente psicólogo da primeira metade do nosso século, transportou para o ensino as ideias básicas do behaviorismo. Das suas primeiras experiências com pombos e ratos em laboratório, onde testou o conceito de condicionamento operante (um tipo específico de aprendizagem em que o comportamento se modifica de acordo com as consequências que produz), passou para aplicações práticas da sua teoria ao ensino. Em 1954, Skinner escreveu um artigo que abriu o caminho para o ensino programado e as máquinas de ensinar: The Science of Learning and the Art of Teaching. Nele surgia pela primeira vez o conceito de feedback, explicitamente referido à possibilidade do aluno confirmar imediatamente a correcção da sua resposta, prevendo-se um reforço em caso afirmativo. Os princípios estruturantes do Ensino Programado foram resumidos por Holland (1958) do seguinte modo:
  • 9.
    - A participaçãoactiva, devendo o aluno construir as suas próprias respostas, pois só se aprende através do que se faz e tem incidências na aprendizagem; - A divisão da dificuldade global em séries de problemas de mais fácil resolução, num método com analogias ao reducionismo fraco praticado na investigação científica; - A progressão gradual, através de um encadeamento que permite ao aluno comportamentos cada vez mais complexos; - A verificação imediata, como forma mais eficaz de reforço; - A adaptação ao ritmo pessoal, a cada aluno, sendo dado um tempo adequado de reflexão; - A possibilidade concedida à obtenção de êxitos parciais e constantes, encarados como o meio mais eficaz de manter o interesse e motivar o aluno. O ensino programado baseia-se em ambientes muito estruturados em que o programa controla os caminhos por onde passa a aprendizagem, numa pormenorizada análise das tarefas, em sucessivas aproximações ao resultado e no recurso a reforços externos que podem estar dissociados do objectivo em causa. O aluno entra em contacto com um programa que o vai dirigindo para as respostas adequadas, sendo a aprendizagem definida como uma mudança avaliável em termos de realização. As sequências do ensino programado que inicialmente se encontravam em fichas e manuais foram transcritas para a linguagem típica dos computadores. E por isso, as primeiras tentativas de utilizar os computadores no ensino, o designado CAI (Computer Assisted Instruction), herdou os princípios do Ensino Programado. Os programas de drill & practice e treino de competências básicas são os métodos de ensino e aprendizagem privilegiados nesta concepção.
  • 10.
    Convém desde járeferir que, embora tenha sido esta a abordagem dominante na Psicologia e mais particularmente na Psicologia Educacional na primeira metade do séc. XX, alguns autores e escolas prosseguiram o estudo da actividade mental (iniciada pelos primeiros psicólogos no último quartel do séc. XIX e considerada o verdadeiro objecto de estudo da Psicologia). É assim que Piaget na Suíça, Bartellet no Reino Unido, Vygotsky e Luria na antiga URSS e a Escola Gestaltista na Alemanha, prosseguiram o estudo sobre a actividade mental. Piaget (1978) afirmou que o behaviorismo não passava de uma moda e o tempo veio, num certo sentido, a dar-lhe razão. Os trabalhos de Vygotsky, de Bartellet e da Escola Gestaltista foram recuperados pela Psicologia Cognitiva do Processamento da Informação surgida nos EUA nos finais da década de 50. Quando digo, num certo sentido, quero significar que as aprendizagens reflexas (por condicionamento clássico ou por condicionamento operante) são hoje consideradas pelos neurocientistas importantes mecanismos de aprendizagem (dentro de um quadro explicativo diferente). Fala-se, por exemplo, de aprendizagem e conhecimento nos animais, que são capazes de se adaptar ao meio ambiente e de modificar a sua estrutura nervosa (aprendizagem neural) e mesmo de a transmitir, em certas situações, às gerações seguintes. Neste sentido as aprendizagens reflexas são interpretadas como expectativas (termo cognitivista) desenvolvidas pelos animais sobre o seu meio ambiente e que lhes permitem a ele adaptar-se e transformá-lo através de mecanismos de retroacção e proacção. É preciso não esquecer que o Homem é um animal que, como todos os seres vivos, está inserido na cadeia evolutiva (ver a este propósito o belíssimo e instrutivo livro de Larry Squire e Eric Kandel ―Memory. From Mind to Molecules‖, publicado em 1999 e onde os autores fazem uma retrospectiva histórica sobre o estudo da aprendizagem e da
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    memória e dofuncionamento do sistema nervoso, baseando cada afirmação em resultados da investigação e descrevendo os problemas e investigações em curso; é preciso não esquecer que Eric Kandel foi um dos laureados com o prémio Nobel da Medicina no ano 2000, precisamente devido aos seus trabalhos sobre a base molecular da memória; ver ainda os trabalhos de Hanna e António Damásio e os textos filosóficos de Popper sobre o evolucionismo epistemológico). A tradição cognitivista7 A revolução cognitiva do início dos anos 60 submergiu a psicologia behavorista. A nova metáfora da aprendizagem baseou-se numa tecnologia emergente, o computador digital. Comparando a mente humana a um computador, o formato simbólico da informação nos computadores tornou-se igualável ao conhecimento nos seres humanos e realizar computações com símbolos nos computadores tornou-se 7 De facto, o termo Psicologia Cognitiva engloba várias concepções, teorias e modelos. De uma forma simplista temos: a) as concepções unitárias da cognição (as teorias de Piaget, de Vygotsky e de Bruner são bons exemplos) e mais particularmente as concepções computacionais da mente, o cognitivismo clássico, como passou a ser designado por muitos autores, ou teorias do processamento simbólico (a teoria de Newell & Simon, a teoria de Anderson são bons exemplos, baseadas na Teoria dos Sistemas de Produção; a teoria de Roger Shank – dos guiões ‗scripts‘, e a teoria de Winogard – dos esquemas, basedas na Teoria dos Esquemas são também exemplos, embora com particularidades distintas); b) as concepções não-unitárias da cognição (a teoria componencial de Sternberg e a teoria das inteligências múltiplas de Gardner são bem representativas desta abordagem) e mais particularmente as concepções conexionistas da actividade mental, o conexionismo ou processamento paralelo como é muitas vezes designado (a teoria de Rumelhart & McCelland é um bom exemplo); as concepções não-representacionais da cognição (para estabelecer a diferença com as duas abordagens anteriores, pois ambas têm subjacente a noção de representação do conhecimento ‗armazenado no cérebro‘ como pré-condição para a realização de qualquer actividade), abordagem enactive ou teoria dos sistemas dinâmicos (as teorias de Gibson sobre a percepção visual, a teoria de Thelen & Smith sobre o desenvolvimento cognitiv1111111111111111ria de Varela e Maturana sobre os sistemas auto-poiéticos, a teoria de Brooks na robótica são exemplos elucidativos desta nova abordagem da cognição). Ver a este propósito os trabalhos de Maturana e Varela (1996) e Varela (1991), o livro de Andy Clark ‗Being there.Putting Brain, Body, and World Together Again‖, publicado em 1997 pela MIT Press, o livro de Stan Franklin ―Artificial Minds‖, publicado em 1995 também pela MIT Press e já disponível em português (Mentes Artificiais, Editado pela Relógio d‘ Água Editores em 2000).
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    sinónimo de cogniçãohumana. Embora a organização básica de um computador seja substancialmente diferente da de um cérebro humano, ambos, lidam com informação e a processam (Newell and Simon, 1972). Surge a psicologia do processamento da informação e com ela a nova metáfora da aprendizagem, a metáfora da aquisição de conhecimentos (Mayer, 1996). Aprender é agora adquirir conhecimentos, o que implica representar a informação e processá-la. Os alunos são processadores de informação que realizam operações mentais sobre essa informação e a armazenam na memória. Contrariamente ao behaviorismo, que postulava o paradigma da ―caixa negra‖, a psicologia cognitiva pensa que é possível fazer inferências válidas sobre os processos internos de transformação da informação que medeiam entre os estímulos do meio e as respostas do organismo, entre os inputs e os outputs (paradigma da ―caixa branca‖)8 . Seria difícil sintetizar em poucas linhas o vasto programa de investigação e resultados da psicologia cognitiva. Iremos, portanto, tal como o fazemos com os estudantes, referir os aspectos mais importantes. A primeira preocupação dos psicólogos cognitivistas não foi a aprendizagem, mas a análise das realizações competentes e do conhecimento especializado. O método utilizado era e é comparar o modo como os especialistas de um dado domínio de conhecimento e os não-especialistas organizam e processam a informação. As primeiras situações por eles estudadas diziam respeito a problemas relativamente simples e bem definidos, que não requeriam muito conhecimento prévio (por exemplo, analisar como vários sujeitos realizavam a tarefa da Torre de Hanói e pô- 8 Convém referir que entre as concepções behavioristas e as concepções cognitivistas da aprendizagem, surgiram concepções intermédias – as designadas abordagens cognitivo-comportamentais – onde a Teoria da Aprendizagem Social de Albert Bandura é a mais representativa. Nela são integrados conceitos comportamentalistas e conceitos cognitivistas (ver nomeadamente a obra escrita por Bandura ―Social Learning Theory‖, editada em 1977 pela Prentice-Hall).
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    los a explicitaro que pensavam durante a sua realização – o já conhecido método dos think aloud protocols, reintroduzido por Newell, Shaw & Simon em 1958)9 . Mas seguiram-se rapidamente investigações sobre a resolução de problemas em domínios ricos de conhecimentos específicos, como a física, o xadrez, a biologia, a radiologia, a programação informática, a matemática e a história. Os resultados destas investigações levaram a ter em consideração não só as estratégias para processar a informação mas também as representações mentais e as estruturas de conhecimento (Vosniadou, 1996). A comparação entre o modo como os especialistas de um dado domínio e os que nele se estão a iniciar resolviam os problemas que lhes eram colocados, mostrou a importância do conhecimento específico e sua organização na memória, para o desempenho com êxito nas tarefas e problemas propostos (ver deGroot, 1965; Chi, 1978; Lesgold, 1988; Robison & Hayes, 1978; Glaser & Chi, 1988; entre outros). Perante estes resultados o problema da aquisição do conhecimento passou a ser uma preocupação da teoria cognitiva da aprendizagem. Como apoiar os que se estão a iniciar num dado domínio a aprender as estratégias, a conhecerem-se enquanto aprendizes e a representar e a organizar o conhecimento? Como conduzir um não especialista a aproximar-se das realizações competentes de um especialista? Tudo indica que os educadores não conseguirão que os alunos construam conhecimento significativo pondo-os a memorizar o conhecimento dos especialistas (ver Beck et al., 1989; Bransford, Brown & Cocking, 1999). Este método de aprendizagem produz muito conhecimento inerte, que não é utilizável nas realizações complexas. Pelo contrário, o 9 O primeiro psicólogo a utilizar o método dos think aloud protocols foi Duncker, em meados dos anos 40, nos seus estudos experimentais sobre a resolução de problemas, nomeadamente na resolução de problemas por analogia ou transferência analógica.
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    conhecimento especializado deveser elaborado por cada indivíduo. Mas a construção de novo conhecimento depende do que cada um já sabe, ou seja, do modo como o conhecimento anterior está organizado na memória. Quanto mais ricos e estruturados forem os esquemas prévios de conhecimento mais fácil e rapidamente as novas ideias serão aprendidas. Quando chegam à escola, os alunos já construíram muito conhecimento em diversos domínios. No entanto, muitas vezes, este conhecimento adquirido de modo informal tem tendência a interferir negativamente com a aprendizagem escolar mais do que a facilitá-la (é o caso das falsas concepções científicas). O reconhecimento deste problema, conduziu alguns investigadores da cognição à realização de experimentos visando analisar o modo de adaptar a instrução aos conhecimentos prévios dos alunos. Estas investigações, realizadas dentro de domínios específicos do conhecimento como, por exemplo, a matemática, a física e a história, têm demonstrado que o modo como a velha e nova informação interagem parece variar substancialmente entre os sujeitos e mesmo entre os conceitos, sendo, no entanto, possível ensinar para a reestruturação conceptual (ver Rumelhart & Norman, 1978; Vosniadou & Brewer, 1987; Vosniadou, 1996; entre outros). É conhecendo esta realidade que no início da disciplina e de cada bloco temático interrogo os estudantes (oralmente e recorrendo a exercícios escritos com posterior debate) sobre as suas concepções do assunto que iremos abordar. Por exemplo, no início da disciplina, questiono-os por escrito sobre as suas concepções de Teorias (e mais especificamente de Teorias Científicas e Teorias Intuitivas ou Implícitas e suas relações) de Aprendizagem (e mais particularmente sobre Aprendizagem Natural e Aprendizagem pelo Ensino) de Desenvolvimento (e mais especificamente das relações entre Aprendizagem e Desenvolvimento na idade
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    escolar) antes deiniciar uma abordagem mais sistemática aos tópicos em estudo; questionação que é sempre retomada quando se mostra necessário. Embora o conhecimento específico tenha mais influência nas aprendizagens que posteriormente se realizarão do que as estratégias gerais de aprendizagem (Glaser, 1984; Resnick & Collins, 1996), sabe-se hoje que os sujeitos que aprendem bem utilizam com mais frequência e de modo mais efectivo estratégias de aprendizagem do que os que têm dificuldades (ver Brown, 1989; Brown & Campione, 1990). Os resultados destas investigações apontam para a importância da regulação consciente dos próprios processos de aprendizagem e pensamento (ver Brown et al., 1983). Sabe-se hoje bastante sobre o que são estas estratégias de aprendizagem, mas não sabemos ainda bem como as ensinar de modo efectivo. Os resultados dos programas de treino metacognitivo realizados durante a década de 80, mostraram ainda que alguns alunos têm dificuldades em transferir este conhecimento estratégico para outros domínios (ver Littlefield et al., 1988; De Corte, 1989; Nisbet & Schucsmith, 1986; entre outros). Por outro lado, a construção de conhecimento disciplinar significativo demora tempo, geralmente mais tempo do que aquele que lhe é destinado no currículo. Por isso, alguns investigadores pensam que os programas devem ser menos extensivos (Lieury, 1998). É mais importante ensinar bem as ideias e conceitos principais de cada corpo disciplinar do que ensinar muito de forma superficial (idem). Contudo, na maior parte dos casos, os esforços desenvolvidos para ensinar sistematicamente conceitos e treinar os alunos a utilizar estratégias metacognitivas, que caracterizam o pensamento dos especialistas, nem sempre obtiveram resultados positivos. Os alunos pareciam ter
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    aprendido mas tinhamdificuldades em transferir‘, i.e., em aplicar os conhecimentos a outras tarefas e situações10 . Por outro lado, os ambientes de aprendizagem pouco estruturados, que apelavam à aprendizagem pela descoberta, influenciados pela psicologia do desenvolvimento cognitivo, nomeadamente pelas ideias de Piaget, faziam com que os alunos melhores sucedidos progredissem e os menos capazes o não fizessem, tendo mesmo realizações inferiores aos alunos ensinados pelos métodos tradicionais (exposição e treino de competências básicas) ou, como referem Resnick & Collins (1996) the ‘rich get richer’ problem (p. 378). A aplicação da teoria cognitiva à informática escolar deu origem a um vasto programa de investigação, que se traduziu no desenvolvimento de Sistemas Tutoriais Inteligentes (Intelligent Tutoring Systems), onde se destacam o Geometry Tutor, de Anderson, Boyle & Rieser (1985) e o Algebraland de J. Brown (1985). A perspectiva piagetiana do desenvolvimento cognitivo foi traduzida por Papert (1980) no sistema Logo, associando-lhe o modelo da aprendizagem pela descoberta, onde a criança ‗programa o computador mais do que é por ele programada‘. Deste modo surgiram as primeiras aplicações do Logo no meio escolar, que não se mostraram muito positivas em termos da aprendizagem dos alunos. Convém, contudo, desde já referir que a Teoria de Piaget não é uma teoria que vise explicar a aprendizagem ou o desenvolvimento, consideradas no seu sentido estrito, mas sim uma teoria do conhecimento, ou da construção de estruturas que possibilitam o conhecimento. Trata-se, de facto, de uma teoria evolutiva (ontogenética) do 10 A transferência de conhecimentos é difícil de obter deliberadamente, dependendo de um vasto conjunto de variáveis, umas associadas aos sujeitos, outras às tarefas e outras aos contextos de aprendizagem. Contudo, como algumas investigações o mostram, parece possível ensinar os alunos a transferir, manipulando as variáveis associadas aos sujeitos, às tarefas e aos contextos de aprendizagem (ver Mendelsohn, 1994; Miranda, 2005).
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    conhecimento ou comoa designa o próprio Piaget ‗uma epistemologia genética‘ que, na minha modesta opinião, retoma os problemas colocados por Kant sobre as possibilidades do conhecimento ou de como o conhecimento se constitui. Qual o papel dos sentidos, da experiência sensível (sensação e percepção) na construção do conhecimento ou, por outras palavras, do conhecimento a posteriori? Qual o papel do conhecimento a priori? Que relações mantêm entre si? Qual é mais determinante? Aliás este problema tem ocupado os filósofos e os psicólogos desde os tempos mais remotos, ou seja, desde os antigos gregos. Em síntese, os estudos sobre o conhecimento especializado levado a cabo pelos psicólogos cognitivistas até meados dos anos 80, apesar de nos fornecerem uma descrição muito rica do modo como o conhecimento dos especialistas está organizado na memória e das competências cognitivas e metacognitivas por eles possuídas, nem sempre se traduziram em métodos instrutivos eficientes, i.e., que apoiem os alunos, sobretudo os que têm mais dificuldades. A cognição e aprendizagem situadas Foi na segunda metade dos anos 80 e durante a década de 90 que a metáfora da aprendizagem como construção de conhecimento significativo se sobrepôs às anteriores. Hoje é aceite que aprender implica construir conhecimento. As variáveis que influenciam esta construção são múltiplas. Mais recentemente, os investigadores da cognição e aprendizagem situadas consideram que é necessário ter em conta não só o sujeito individual mas os contextos sociais e culturais onde ocorre a aprendizagem (ver Lave & Wanger, 1995; Rogoff & Chavajay, 1995; Greeno, Collins & Resnick,
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    1996). Autores comoMearlau-Ponty e Heidegger no domínio da filosofia, Gibson e Vygotsky na psicologia e a corrente da ecologia do desenvolvimento humano, foram recuperados nesta nova concepção. Aprender significa participar numa comunidade de práticas e construir uma identidade dentro dessa comunidade. Os alunos aprendem não só com o que lhes é directamente ensinado mas desenvolvem também padrões de participação e constróem identidades que são modeladas pelas práticas educativas. Esta corrente é mais sensível às variáveis contextuais e culturais de cada ambiente educativo. Por isso preconiza modelos instrutivos onde a progressiva participação dos alunos nas práticas desenvolvidas por cada comunidade — que inclui as práticas discursivas, os saberes-fazer e a utilização dos recursos —, são valorizadas. A focalização nas práticas realizadas em determinadas comunidades educativas, não exclui a aprendizagem de competências básicas valorizadas pelos behavioristas e a aquisição e reestruturação conceptual preconizadas pelos psicólogos cognitivistas, pois estes são aspectos considerados como válidos para a participação dos alunos e a construção das suas identidades de aprendentes (Greeno, 1988). Contudo, estes saberes são integrados em contextos sociais e culturais significativos. Exemplos de estudos realizados com este novo paradigma são os de Collins et al. (1989) Cognitive Apprenticeship Model of Instruction, de Collins (1992) Design of Educational Experiments e o Fostering Communities of Learners de Brown & Campione (1994) e Campione (1995). Estes estudos são conduzidos em ambientes de sala de aula reais e em alguns casos em estreita colaboração com os professores. A informática, ou melhor, os computadores e os diferentes programas informáticos existentes ou
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    especialmente construídos paraapoiar os alunos a aprender determinados conteúdos disciplinares, são considerados como recursos que estes devem utilizar para resolver problemas mais vastos. Por exemplo, no Projecto MMAP (Middle School Mathematics Trough Applications Project, desenvolvido por Goldman, Moschkovich & MMAP Team, 1995), concebido para fornecer aos alunos do 3º ciclo empatias (affordances) para participarem no raciocínio e compreensão da matemática, uma das suas componentes consiste no design em quatro domínios – arquitectura, população biológica, criptografia e cartografia -, com recurso a programas de computador, análogos aos usados pelos profissionais de cada domínio. Para resolver os problemas propostos, os alunos são obrigados a pensar quantitativamente em termos proporcionais (proporções, ratios e relações) e estas actividades estão presentes no dia-a-dia de muitas profissões (ver Lave, 1997). Por exemplo, usando o programa informático que permite elaborar modelos sobre a população biológica, os alunos têm que considerar se o governo do Alaska deve institucionalizar uma política de controlo da população de lobos para permitir o crescimento da população dos caribus (espécie de antílope). Numa investigação por nós realizada (1998) com crianças do 1º ciclo, em estreita colaboração com as professoras e em sintonia com os objectivos da comunidade escolar — onde desenvolvemos um ambiente de aprendizagem informático em Logo, tendo como finalidade o ensino da programação e da geometria, e seguindo de perto alguns dos princípios e procedimentos instrutivos preconizados pelos modelos de Collins e colaboradores — verificámos que as crianças da Classe Experimental aprenderam melhor, do que as crianças das duas Classes de Controlo, os conhecimentos ensinados e foram mais capazes de os transferir para situações similares.
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    As estratégias deensino privilegiadas foram: a modelação, o suporte directo (coaching), o ‗colocar andaimes‘ (scalfolding), a exploração, a reflexão e a correcção activa dos erros; utilizámos ainda algumas estratégias que facilitam a aprendizagem do transfer: a abstracção significativa e a descontextualização (Salomon & Perkins, 1987). O modelo de Brown, Campione e colaboradores (1994; 1995), é um dos mais representativos desta nova maneira de conceber e desenvolver ambientes instrutivos, tendo ainda por objectivo produzir conhecimento teórico. As principais componentes deste ambiente de aprendizagem são: o ensino recíproco, o método dos puzzles (jigsaw method) e o desenvolvimento de uma nova cultura da sala de aula (ver De Corte, 1996). Vejamos como. O método do ensino recíproco permite desenvolver uma ambiente de aprendizagem onde é fornecida prática guiada a pequenos grupos de alunos em quatro estratégias de monitorização da compreensão da leitura: levantar questões, resumir, clarificar dificuldades de compreensão e predizer o conteúdo futuro de um texto. Este ensino recíproco toma a forma de diálogo, no qual o professor e os alunos se revezam na condução da discussão nos pequenos grupos. Inicialmente o professor utiliza a modelação para demonstrar como as quatro estratégias podem ser aplicadas na leitura de um texto. Gradualmente, e de acordo com a progressão dos alunos, são estes que se vão tornando os dinamizadores do processo. O professor continua a dar suporte directo (coaching) e a ‘colocar andaimes’ (scaffolding) quando é necessário, e estimula a reflexão sobre os conteúdos dos textos que estão a ler. O método dos puzzles implica que os alunos de uma classe se subdividam em pequenos grupos, em que o objectivo
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    de cada grupoé pesquisar, recolher e sistematizar a informação sobre um dado sub-tópico, que faz parte de um tópico mais vasto (ex.: o sistema nervoso, o sistema respiratório, etc., que constituem o corpo humano); depois os alunos reagrupam-se em ‗grupos de aprendizagem‘, no qual cada aluno é ‗especialista‘ de um sub-tópico, de modo a permitir que, combinando os seus conhecimentos, todos possam aprender sobre o tópico em estudo. Este método está próximo do preconizado por Bruner (1966), no seu modelo de ‗aprendizagem pela descoberta guiada‘. O desenvolvimento de uma nova cultura de sala de aula, baseia-se em quatro aspectos: uma atmosfera de responsabilidade individual conjugada com a partilha de interesses e conhecimentos entre todos os membros da classe; respeito entre os alunos e entre estes e o professor; desenvolvimento de uma comunidade de discurso, facilitadora de discussões construtivas, questionamento e crítica; e num número restrito de estruturas de participação (o ensino recíproco é uma delas) frequentemente postas em prática. Em síntese: embora os psicólogos da cognição e aprendizagem situacionais ainda tenham que demonstrar a validade11 dos seus modelos, as ideias e práticas por eles preconizadas parecem-nos promissoras para a prática e a investigação educacional. O que acabei de descrever, embora de um modo muito resumido, é o quadro conceptual que é fornecido nas 11 A validade de um modelo incluiu, pelo menos, duas dimensões: a validade interna e a validade externa. A primeira refere-se à congruência interna do modelo e à sua capacidade para provar as hipóteses em função das quais foi concebido. A segunda relaciona-se com o poder de generalização dos resultados, ou seja, até que ponto estes podem ser alargados a uma população mais vasta e a outros contextos (ver, por exemplo, Campbell & Stanley, 1967; Caverni et al., 1991; Cronbach, 1975; Kerlinger, 1969; Travers, 1971; entre outros).
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    primeiras aulas aosestudantes. Parece-me, parecer decorrente da minha experiência docente e de investigação, que os estudantes precisam de um quadro referencial bem organizado, onde possam ir encaixando os diferentes conhecimentos (saberes e saberes-fazer) que vão construindo e reconstruindo. Sem isso, ficam com um conjunto de factos e saberes dispersos que em nada ajuda a memorização da informação e sua compreensão. Já Bruner e Aussbel, na década de 60, chamavam a atenção dos professores para a necessidade de fornecer uma Estrutura (Bruner) ou Organizadores Prévios (Aussbel) da disciplina e assuntos que abordam nas aulas. Claro que cada campo disciplinar impõe determinados constrangimentos (decorrentes do conhecimento acumulado nesse campo disciplinar e dos problemas e questões ainda por solucionar) e não existe uma única e boa maneira de alcançar essa estrutura, dependendo ela do domínio em estudo (da evolução científica da própria disciplina) e dos estudantes a que se destina. É óbvio que esta mesma disciplina dada num curso de formação inicial teria que ser abordada de outra maneira. Contudo, concordo com Bruner quando afirma que existe sempre uma forma intelectualmente honesta de introduzir qualquer estudante no estudo científico de um campo disciplinar ou nas suas próprias palavras ―qualquer assunto pode ser dado de uma forma intelectualmente honesta a qualquer aluno e em qualquer estádio do seu desenvolvimento intelectual‖. Deste modo, e ainda segundo Bruner, é possível aproximar o conhecimento científico especializado do conhecimento dos que se estão a iniciar num dado domínio do saber. Cabe ao professor encontrar os meios de representar e apresentar aos alunos os assuntos e conceitos chave do seu campo disciplinar, adequando-os aos seus níveis de compreensão e de conhecimentos prévios.
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    Espero que, quemler e analisar este relatório, com a finalidade de o avaliar, tenha consciência que não é fácil – num domínio tão vasto e em franca evolução científica, ainda com muitos problemas e questões por clarificar [de facto sabemos ainda pouco como os seres vivos e mais particularmente os seres humanos aprendem, isto é, se adaptam e transformam o ambiente e a si próprios de modo a (sobre)viverem], fornecer um panorama abrangente deste campo disciplinar. Tarefa ainda dificultada pois esta disciplina pretende, e não sabemos se o conseguimos, integrar as tecnologias como produtos da actividade adaptativa e transformadora do ser Humano, como espécie capaz de produzir artefactos que modificam o ambiente e a própria espécie (influenciando o funcionamento mental e o comportamento). Daí que Herbert Simon (um dos autores estudados nesta disciplina, psicólogo de formação, prémio Nobel da economia e um dos criadores e apologista da simulação em computador de processos mentais complexos) refira que muitos homens desconfiam dos artefactos que criam e distinga as ciências naturais e as ciências do artificial, cada uma tendo finalidades diferentes e procedendo também de modo distinto (embora existam relações entre elas). As ciências naturais, como a física e a biologia, visam mais descrever fenómenos e explicá-los do que projectar e prescrever as condições (optimizando-as) em que determinados fenómenos se produzem (finalidade das ciências do artificial, onde o autor incluiu a engenharia, a economia e mesmo a psicologia cognitiva do processamento de informação que simula fenómenos mentais). Contudo, ambas dependem, para prosseguir o seu empreendimento investigativo, dos avanços tecnológicos. O que seria da física sem os telescópios? O que seria da biologia sem os microscópios e outras técnicas actualmente disponíveis
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    como, por exemplo,a manipulação genética? Técnicas que são o produto, casamento da investigação naturalista (dita fundamental) e da investigação tecnológica. O livro onde o autor explana estas ideias intitula-se precisamente ―As Ciências do Artificial‖ e foi escrito em 1981, existindo uma versão revista pelo autor (em língua inglesa) que data de 1995. Nesta revisão, e como todos nós podemos constatar, mesmo as ciências ditas naturalistas, nomeadamente a biologia, têm na actualidade uma forte orientação tecnológica, ou seja, regem-se pelos princípios das Ciências do Artificial. É só analisar o empreendimento da biologia genética e mais particularmente da engenharia genética. A aplicação das novas tecnologias ao ensino e a tecnologização progressiva do acto educativo podem ser vistas como fazendo parte deste empreendimento. Os modelos actuais da aprendizagem pelo instrução, que visam optimizar os métodos de ensino de modo a influenciar positivamente os processos de aprendizagem dos estudantes, podem também ser incluídos nesta vertente. Não vou, de momento, questionar esta tendência das sociedades actuais, aspecto que abordarei posteriormente e que costumo discutir com os estudantes. Guilhermina Lobato Miranda (2008). Texto retirado do Relatório da Unidade Curricular “Aprendizagem Multimédia e Ensino Online” (pp. 13-36), apresentado no concurso para Professor Associado, de 30 de Maio de 2008, da Faculdade de Psicologia e de Ciências da Educação. Deve ser referenciado assim: Miranda, G. L. (2008). Teorias da aprendizagem e aplicações educativas programáveis. In Aprendizagem multimédia e ensino online – Relatório da unidade curricular (pp. 13- 36), apresentado no concurso para Professora Associada, de 30 de Maio de 2008, da Faculdade de Psicologia e de Ciências da Educação da Universidade de Lisboa