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

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Grupo: Alfredo Fernandes Baptista Júnior Ana Luiza Oliveira Prado Souza Ana Oliveira Castro dos Santos Clair Bernadete Bortolotto Carrara Elaine Cristina Ferruzzi Régio Pierre da Silva Tânia Luisa Koltermann da Silva

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos “ A aula de informática é genial, brincando eu aprendo legal”. (Ronaldo) “Na aula de informática, usamos o computador. Não tem matemática, mas tem muito amor”. (Carolina Ghislene) “Aqui, dou asas à imaginação. Sou artista, sou poeta e às vezes até atleta. Os meus dedos correm sobre as teclas, e na tela vou criando uma imagem maravilhosa. Música, sonho, fantasia: o computador traz muita alegria”. (Carolina)

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

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos A Arte de Aprender: Matética pensar sobre o problema, falar sobre ele, brincar com ele, com suas regras ou prováveis soluções; buscar a conexividade do conhecimento - fazer conexões entre entidades mentais. “ A matética é para a aprendizagem , o que a heurística é para a resolução de problemas”. Papert (1994)

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Introdução dos Computadores no Ensino Abordagem Instrucionista Computador - máquina de ensinar skinneriana. Método de aprendizagem - instrução programada. Não contribui significativamente para a aprendizagem de novas formas de pensar. Programa de ensino é o mesmo - mudança no modo de transmitir informações. Processos mentais para obtenção de respostas e erros não são considerados.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Introdução dos Computadores no Ensino Abordagem Construcionista Computador - ferramenta educacional para a construção do conhecimento e desenvolvimento do aluno. Aprendizagem ativa - construção do conhecimento a partir das ações físicas ou mentais do aluno. Processo de aprendizagem - autoria e condução do aluno, que reflete sobre este, através da interação entre suas ações e as respostas obtidas. “Concretude” - fonte de idéias e de modelos para a elaboração de construções mentais.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Instrucionismo Construcionismo Enfatiza a “máquina” com vistas a “ensinar” o aluno (sem provocar conflitos); A melhor aprendizagem é obtida a partir do aperfeiçoamento da instrução; Supervaloriza o abstrato. O aluno ensina a máquina, construindo o software (pensamento, criação, desafio, conflito e descoberta); A maior aprendizagem é obtida a partir do mínimo ensino; Construções mentais são apoiadas por construções concretas.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos São ambientes de aprendizagem estruturados e abertos, focando um determinado problema, porém sem lições determinadas. Permite um contexto de aprendizagem com significado, suportando motivação intrínseca, e uma aprendizagem auto-regulada. Estabelece um padrão onde o aluno vai do conhecido para o desconhecido. Fornece um equilíbrio entre a aprendizagem dedutiva e indutiva. Antecipa e alimenta a aprendizagem acidental. Sublinha a utilidade do erro.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Ferramenta educacional orientada a objetos, fundamentada na linguagem de programação LOGO. Recursos: Apresenta ferramentas de desenho, editor, habilidade para importar gráficos e sons, permitindo a criação de projetos multimídia, jogos e simulações. Aspectos Pedagógicos: a forma como a criança interage e aprende; desenvolve a criatividade, desperta a curiosidade e conduz à investigação; encoraja a construção e a aprendizagem.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos No LOGO o aluno interage com um ambiente gráfico, que implementa um estilo computacional de geometria (geometria da tartaruga). A interação acontece a partir da comunicação virtual com o cursor que é representado na tela por uma tartaruga.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos A Linguagem de Programação Representa a forma humana de buscar a solução de um problema. É um sistema de palavras e regras formais, que dão suporte para representar os conhecimentos e as estratégias necessárias à solução do problema. Permite atuar em um ambiente aberto, estabelecendo um diálogo entre os pólos objetivo e subjetivo do pensamento.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos A Linguagem de Programação Desenvolve a idéia de organização hierárquica e revela o estilo de estruturação mental e representação simbólica do aluno, através da seqüência de comandos logicamente estruturados. “espelho da mente”: são telas, nas quais cada pessoa projeta sua personalidade numa relação de interação dinâmica entre ação e operação mental. (Turkle, 1984) evidencia o processo de aprendizagem do aluno. Possibilita o desenvolvimento de programas conforme o estilo cognitivo do aluno: estilo planejador estilo bricolaire

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos A Linguagem de Programação Propicia ao aluno explorar seu potencial intelectual no desenvolvimento de idéias e de realizar sucessivas ações, segundo o ciclo: Descrição: seqüência de ações; Execução: implementação do programa; Reflexão: compreensão das estratégias, conceitos, erros e as formas de corrigí-los; Depuração: inserção de novos conceitos ou estratégias.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Fundamentação Psicopedagógica O trabalho com ambientes interativos, como o MicroMundos, tem fundamentação psicopedagógica nas idéias de diferentes pensadores contemporâneos como: Dewey, Freire, Piaget e Vigotsky. São idéias que não se contrapõem, e sim, se inter-relacionam em um diálogo que as incorpora a um processo descrito pelo ciclo. (Almeida, 2000)

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Fundamentação Psicopedagógica O método por descoberta de Dewey: criação de um ambiente de aprendizagem e descoberta; trabalho conjunto de investigação científica; auto-domínio na representação; estabelecimentos de conexões do conhecimento adquirido com o construído.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Fundamentação Psicopedagógica A educação progressista e emancipadora de Freire: o aluno é o sujeito do seu processo de aprendizagem, por meio da experiência direta (de consumidor de informações, passa a ser criador do conhecimento); a aprendizagem se realiza pela constante problematização homem-mundo; não há conteúdo ou programa prévio para o trabalho dos alunos no ambiente. Eles exploram o MicroMundos a partir de conjecturas e projetos elaborados conforme seu interesses.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Fundamentação Psicopedagógica A epistemologia genética de Piaget: o conhecimento é construído progressivamente por meio de ações e coordenações de ações que são interiorizadas e se transformam; o sujeito, como ser ativo, constrói suas estruturas em interação com o meio, a partir de suas ações, gerando um processo de reflexão, a partir de abstrações empíricas ou refletidoras;

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Fundamentação Psicopedagógica A epistemologia genética de Piaget: “No trabalho com o LOGO, o processo de reflexão é estimulado e facilitado, pela comunicação direta com os objetos do ambiente”. (Ramos, 1996) Nas atividades de programação a reflexão propicia a assimilação de conceitos ou de estruturas. A depuração promove a acomodação, implicando na aplicação de conceitos ou estruturas para outro nível de compreensão. (Almeida, 2000)

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Fundamentação Psicopedagógica A epistemologia genética de Piaget: “A experiência que propicia a construção de conhecimento não se caracteriza simplesmente por um ‘fazer’ ou ‘saber fazer’, mas sim por uma ‘reflexão sobre o saber fazer’, denominada de abstração reflexionante”. (Almeida, 2000)

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Fundamentação Psicopedagógica A Zona Proximal de Desenvolvimento (ZPD) de Vigotsky: “O que a criança é capaz de fazer hoje em cooperação, será capaz de fazer sozinha amanhã”. Portanto, o aprendizado caminha à frente do desenvolvimento, servindo-lhe de guia. a atividade com LOGO não dispensa a mediação, que pode ser feita por um profissional, um colega, ou mesmo o computador;

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Fundamentação Psicopedagógica A Zona Proximal de Desenvolvimento (ZPD) de Vigotsky: a mediação deve ocorrer dentro da ZPD do aluno, produzindo seu desenvolvimento, isto significa: intervir em seu processo quando o aluno estiver em conflito; aproximar-se do conhecimento demonstrado, indagando sobre a sua proposta de trabalho; refletir com ele sobre as suas hipóteses; auxiliar no estabelecimento de relações entre o ocorrido e o pretendido.

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

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

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos MicroMundos - Ambiente de Pesquisa “Quase toda atividade cognitiva pode ser construída como uma instância de um problema a ser resolvido”. (Fialho, 2001) A solução de problemas, refere-se as situações em que uma pessoa constrói uma nova seqüência de processos e comportamentos, de forma a alcançar algum objetivo.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos MicroMundos - Ambiente de Pesquisa Ao usar a linguagem de programação LOGO, o aluno descreve todos os passos que podem conduzir a solução do problema, numa seqüência lógica de ações. Ou seja, descreve as operações necessárias para atingir um objetivo, transformando seus conhecimentos em procedimentos.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Arquitetura Cognitiva É a descrição dos diferentes elementos que constituem o sistema cognitivo e suas relações. (Fialho, 2001) Na arquitetura cognitiva as atividades mentais podem ser definidas a partir de três componentes: seus produtos, com qual propósito? seus objetos sobre os quais elas atuam, a partir de quê? seus modos de realização e funcionamento, como? ou, por meio de quê?

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Arquitetura Cognitiva Estas atividades mentais, apresentam-se em três classes: compreender, raciocinar e avaliar. Sendo suficientes para ativar as funções cognitivas: conservação de conhecimentos, crenças; elaboração de decisões de ação para tarefas; construção de representações; produção de inferências (epistêmicas ou pragmáticas); construção de conhecimentos; regulação e controle da atividade.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Esquema da Arquitetura Cognitiva (Richard, 1992) citado por Fialho (2001).

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Arquitetura Cognitiva A função relacionada à construção de conhecimentos garante a evolução do sistema cognitivo, permitindo enriquecer-se pela experiência. (Fialho, 2001)

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Arquitetura Cognitiva Dois modos de construção dos conhecimentos, que em geral, contribuem para a aprendizagem: os conhecimentos construídos a partir de informações simbólicas veiculadas na aprendizagem em terceira pessoa, que produzem conhecimentos relacionais (não exclusivamente); os conhecimentos construídos pela ação, aprendizagem em primeira pessoa, que produzem conhecimentos procedurais. O primeiro modo corresponde a uma aprendizagem por instrução e o segundo por descoberta.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Considerações finais O MicroMundos promove uma aprendizagem por descoberta, ou de primeira pessoa, pois permite ao aluno, a interação e representações virtuais que ele possa manipular, proporcionando não apenas tomar decisões, mas vivenciar, participar e experimentar no ambiente. Ao mesmo tempo, para programar o aluno deve conhecer os comandos da linguagem, necessitando de uma instrução. Após a familiarização destes, o aluno pode assumir o comando do seu processo de aprendizagem. Sem, no entanto, dispensar a mediação em momentos de conflito, por exemplo.

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

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Bibliografia ALMEIDA, Maria Elizabeth B. de. Informática na educação. In: ProInfo: Informática e formação de professores/Secretaria de Educação à Distância. Brasília: Ministério da Educação, Seed, 2000. FREIRE, Paulo. A Educação na cidade. 2. Ed. São Paulo: Cortez, 1995. FIALHO, Francisco A. P. Introdução às ciências da cognição. Florianópolis: Insular, 2001.

Ambientes Computacionais Interativos: MicroMundos Bibliografia PAPERT, Seymour. Logo: computadores e educação. Trad. José Armando Valente, Beatriz Bitelman. Afira V. Ripper. São Paulo: Brasiliense, 1985. ___. A máquina das crianças: repensando a escola na era da informática. Trad. Sandra Costa. Porto Alegre: Artes Médicas, 1994. RAMOS, Edla Mª Faust. Análise ergonômica do sistema hiperNet buscando o aprendizado da cooperação e da autonomia. 1996, 353f. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis. TURKLEY, Sherry. The second self: computers and the human spirit. New York: Simon and Schuster, 1984.