RESOLUÇÃO
DE PROBLEMAS III: FATORES QUE INFLUENCIAM NA RESOLUÇÃO DE
PROBLEMAS EM SALA DE AULA
(Problem solving III: factors influencing classroom problem)
-
Sayonara Salvador Cabral da Costa
Instituto de Física, PUCRS
Av. Ipiranga, 6681 90619-900 - Porto Alegre - RS
Marco Antonio Moreira
Instituto de Física, UFRGS
Av. Bento Gonçalves, 9500 91501-970 - Porto Alegre - RS
Resumo
Trata-se de uma revisão de literatura na área de resolução
de problemas, particularmente em Física, enfocando o estudo de fatores
que influenciam na resolução de problemas em sala de aula.
Foram analisados 57 artigos em termos de base teórica - fatores
investigados/metodologia - resultados/fatores relevantes, os quais foram
organizados em uma tabela que serviu de base para uma síntese feita
pelos autores. Este trabalho é o terceiro de uma série de
quatro artigos de revisão abordando diferentes aspectos do tema
resolução de problemas.
Palavras-chave: resolução de problemas, Física,
fatores em sala de aula.
Resumen
Tratase de una revisión de la literatura en el área de
resolución de problemas, particularmente en Física, enfocando
solo el tema de los factores que influencían la resolución
de problemas en el aula. Fueron analisados 57 artículos en términos
de base teórica, factores investigados/metodología - resultados/factores
relevantes, los cuales fueron organizados en una tabla que sirvió
como base para una síntesis hecha por los autores. Este trabajo
es el tercero de una serie de cuatro artículos de revisión
focalizando distintos aspectos del tema resolución de problemas.
Palabras-clave: resolución de problemas, Física,
factores en aula.
Abstract
This paper presents a review of the literature in the area of problem
solving, particularly in physics, focusing only on factors that influence
classroom problem solving. Fifty-seven papers have been analyzed in terms
of theoretical basis, investigated factors/methodology and findings/relevant
factors, which were organized in a table that served as support for a synthesis
made by the authors. It is the third of a four-paper series reviewing different
aspects of the problem solving subject.
Key-words: problem solving, physics, classroom factors.
Apresentação
Este é o terceiro de uma série de quatro artigos de revisão
da literatura na área de resolução de problemas (R.P.),
enfocando particularmente o campo da Física. Nele apresentamos apenas
trabalhos que estudam os fatores que influenciam na resolução
de problemas em sala de aula.
Os demais artigos desta área focalizam, respectivamente as relações
e diferenças entre novatos e especialistas na resolução
de problemas, metodologias didáticas para trabalhar problemas em
sala de aula e estratégias específicas sugeridas para facilitar
a atividade de resolver problemas.
Para fazer esta revisão consultamos as seguintes revistas, nos
períodos indicados: Studies in Science Education (1981 a 1990);
Journal of Research in Science Teaching (1981 a 1994); European Journal
of Science Education (1979 a 1986) e International Journal of Science Education
(1987 a 1994); Enseñanza de las Ciencias (1983 a 1994); Science
Education (1980 a 1994); Caderno Catarinense de Ensino de Física
(1984 a 1994); Revista de Enseñanza de la Física (1985 a
1994). Além destas revistas foram consultados alguns exemplares
de The Physics Teacher, Physics Education, Cognition and Instruction, artigos
de livros e trabalhos apresentados em congressos e boletins, todos referidos
no final deste trabalho.
Justificativa e definição
De um modo geral, os alunos apresentam alguma resistência à
tarefa de resolver problemas, relacionada às dificuldades que eles
enfrentam nesta atividade. Na área de Ciências e Matemática
esta situação já está quase institucionalizada
entre os professores e entre os próprios alunos. O estudante que
apresenta um desempenho melhor em R.P. é considerado exceção.
A pergunta que devemos nos fazer é "Por que tantos alunos têm
tão baixo rendimento quando solicitados a resolverem problemas?".
A necessidade de investigarmos esta questão é indiscutível.
Como participantes do processo ensino-aprendizagem, seja como professores
e/ou pesquisadores, não podemos aceitar passivamente que esta situação
permaneça como está. Urge que enfrentemos este desafio.
Atualmente, a Psicologia Cognitiva pode subsidiar-nos no que diz respeito
a estudos sobre os fatores cognitivos que influenciam um indivíduo
quando ele precisa resolver problemas de qualquer tipo, desde problemas
do cotidiano até problemas de conteúdos específicos
de papel e lápis.
Este artigo pretende apresentar e sintetizar trabalhos de pesquisa que
enfocam alguns fatores que afetam a R.P. em Ciências e Matemática
em sala de aula.
Certamente, há também fatores afetivos envolvidos na tarefa
de resolver problemas, mas, como veremos, as pesquisas se ocupam predominantemente
dos cognitivos.
Artigos
Na revisão feita, encontramos 57 artigos sobre resolução
de problemas focalizando fatores que influenciam esta tarefa. Estes artigos
estão listados ao final e condensados na tabela 3 , em termos de
autores/conteúdo/país, base teórica, fatores investigados/metodologia
e resultados/fatores relevantes. Como a tabela é auto-explicativa,
passaremos a tentar identificar regularidades, coisas em comum nestes artigos,
tanto no domínio conceitual como metodológico.
Regularidades
• O processamento de informação (24 artigos), juntamente
com a teoria de Piaget - incluindo neo e pós-piagetianos (21) -
prevaleceram no que se refere aos domínios conceituais usados pelos
autores, seguidos pelas teorias de aprendizagem de Ausubel-Novak e Novak-Gowin
(5), Gagné (4) e outras, como por exemplo, o construtivismo em R.P.
por investigação (3). Alguns artigos não têm
explícitos seus referenciais teóricos (5) ou citam vários
referenciais (3). Artigos com mais de um referencial teórico foram
contados mais de uma vez.
• Física contribuiu com 24 artigos; Química, 14; Ciências,
10; artigos independentes do conteúdo - testes de raciocínio,
6; Matemática, 5; Biologia, 5. Nesta classificação
incluem-se artigos envolvendo mais do que um conteúdo (Física
e Química, Ciências e Matemática, etc), os quais foram
relacionados mais de uma vez.
• Participaram destes estudos autores dos cinco continentes: América
do Norte (38) e do Sul (8), Europa (10), Oceania (3), África (2)
e Ásia (2). Destes, os EUA contribuíram com 38 artigos, Venezuela
(5 artigos), Espanha (4), Reino Unido (4), Brasil (3), África (2),
Austrália (2), França (1), Portugal (1), China (1), Nova
Zelândia (1) e Israel (1). Novamente, os artigos cujos autores representaram
dois ou mais países foram relacionados mais de uma vez.
• Entre os fatores investigados e que influenciaram a R.P. em sala de
aula, destacaram-se:
i) dificuldades em interpretar o problema (1° estágio), envolvendo
o conhecimento semântico e específico do enunciado; as formas
como o problema é apresentado ou formulado - uso de diagramas ou
desenhos ou, simplesmente, verbal; número de variáveis ou
informações que possam comprometer a memória de trabalho;
representações confusas baseadas em analogias ou comparações
equivocadas.
ii) dificuldades em utilizar conceitos chaves e articular instrumentos
de resolução, relacionados com um ensino dissociado da prática
de promover o conhecimento conceitual junto com o procedimental; o nível
de explicação da maioria dos livros utilizados em sala de
aula não contribui para isto, além de exigir, em seus textos,
níveis de raciocínio superiores aos apresentados pelos alunos;
por outro lado, alguns conteúdos mostram-se excepcionalmente difíceis
para estudantes de escolas secundárias, destacando-se a Mecânica,
em Física e a Genética, em Biologia: a primeira, motivada
pelas idéias intuitivas e análises superficiais dos alunos,
que sobrepujam as concepções científicas em situações
de R.P., e a segunda, pela exigência de um nível de raciocínio
formal inacessível à maioria destes alunos; iii) a organização
do conhecimento na memória de longo prazo, de forma hierarquizada,
facilita o seu uso quando é requerido, e responde por erros e fracassos,
em caso contrário; o que se observa nas pesquisas é que o
uso de mapas conceituais (e diagramas Vê), sumários, sínteses,
a prática de categorizar problemas, as orientações
estruturadas durante o processo, a descrição da ordenação
de passos específicos para executar a tarefa, relacionados com o
conhecimento conceitual, são estratégias que parecem favorecer
a organização do conhecimento que será necessário
para desenvolver a tarefa efetivamente;
iv) a tendência de aplicação de "fórmulas"
a um problema parece estar relacionada com o processamento de maiores "chunks"
de informações, num certo tempo (Larkin, 1979); por outro
lado, resolver problemas implica em capacidades cognitivas que extrapolam
a simples aplicação de fórmulas; em alguns trabalhos
foi detectado que resolver "corretamente" um problema, utilizando algoritmos,
não significa necessariamente entendê-los ou conhecer o conteúdo
(princípios) que eles representam; por isso, é recomendado
que, na R.P., o aluno seja exposto a estratégias que impliquem reflexão
sobre os seus procedimentos de ação baseados no seu conhecimento
conceitual, permitindo o envolvimento do aluno e a aptidão para
ver o problema numa forma holística - fator mais forte que afeta
esta atividade;
v) como nas tabelas anteriores, a metodologia de pesquisa mais empregada
foi a análise de protocolos verbais; outras envolveram o questionamento
socrático de exames escritos, comparação de desempenhos
de novatos e especialistas e associação de palavras.
Conclusão
Os fatores estudados nesta revisão da literatura e os resultados
inferidos pelos autores certamente constituem uma fonte de informação
relevante para todos os envolvidos no processo de elaboração
e resolução de problemas.
É impossível que, de posse destes resultados não
haja uma reflexão sobre as situações problemáticas
que apresentamos a nossos alunos em sala de aula e/ou em avaliações,
a começar pelo seu enunciado. Não se concebe resolver uma
tarefa sem a compreensão dela, não só da linguagem
(técnica) e dos símbolos empregados, reconhecendo aspectos
já conhecidos, usá-los como guia na busca de uma solução.
Se nos detivermos na análise de conteúdo de um problema,
já teremos motivos de sobra para nos preocuparmos. Pois a interpretação
que um aluno dá a um enunciado proposto por um "especialista" será
coerente com o seu universo de conhecimento; a representação
do aluno dependerá de uma decodificação subjetiva.
As dificuldades que o aluno tem de articular estratégias de resolução
não são geralmente sanadas por livros e/ou professores; muitos
destes últimos esquecem de investir na discussão de procedimentos
de ação relacionados com o arcabouço conceitual. "Falando
genericamente, os livros textos são muito mais explícitos
em enunciar as leis da matemática ou da natureza do que dizer algo
sobre quando estas leis podem ser úteis em resolver problemas"(Simon,
1980, p. 92).
Outro fator apontado, a organização do conhecimento de
forma hierárquica, viabilizada através de instrumentos como
mapas conceituais e Vê de Gowin, por exemplo, sugere a proposta de
problemas que sigam uma trajetória gradativamente mais complexa,
envolvendo uma e depois mais variáveis, uma e mais relações
entre elas, expondo os alunos a refletir sobre seus procedimentos de resolução
baseados no seu conhecimento conceitual.
Um aspecto que não pode ser omitido é a falta de motivação
que acompanha o aluno nesta tarefa. "Em geral, o aluno não "encontra"
um problema que "sinta a necessidade" de resolver, mas lhes propomos um
problema que "deve" resolver. Que significado tem para ele este problema
... por exemplo, relação entre tempo de queda e distância
percorrida?" (Pozo, 1994, p. 94).
Pretendemos com este artigo contribuir um pouco para a reflexão
sobre a prática de resolução de problemas no sentido
de melhorar a eficácia de seu uso e facilitar o processo ensino-aprendizagem.
TABELA 3
Estudos sobre fatores que influenciam an resolução de
problemas em sala de aula
AUTORES/PAÍS
|
BASE TEÓRICA
|
FATORES INVESTIGADOS/METODOLOGIA
|
RESULTADOS/FATORES RELEVANTES
|
1. Arons (1981) (Física) EUA
|
Piaget
|
* Dificuldade em usar raciocínio proporcional em escalas geométricas.
* Dificuldade em usar alguns conceitos chaves: instante, velocidade/posição
instantâneas e força.
* Dificuldade na aplicação das leis de Newton.
* Utilização do questionamento socrático com alunos
de cursos introdutórios de Física.
|
* Concepções erradas são encontradas entre muitos
professores de escolas secundárias.
* É fundamental que os professores conheçam estas dificuldades
e sejam treinados para restabelecer o significado de termos que lhes tragam
dificuldades num problema.
|
2. Clement (1981a) (Física) EUA
|
Parece ser processamento da informação(neo-piagetiano)
|
* Analogia espontânea em R.P. de sujeitos cientificamente treinados.
* Entrevistas gravadas com 10 experientes solucionadores de problemas.
|
* Dois principais processos envolvidos na confirmação de
relações analógicas foram identificados: pareamento
de relações chaves e formação de uma analogia
de transferência de conclusões.
* Foram identificados, pelo menos, três tipos de mecanismos de geração
de analogias: via um princípio abstrato, por transformações;
por salto associativo.
* Casos análogos podem tanto desempenhar papel heurístico
temporário, ajudando a gerar conjecturas, quanto desempenhar um
papel mais permanente de um modelo na solução final; ou ambos.
|
3. Clement (1981b) (Física) EUA
|
Não cita
|
* Uso de uma fórmula em R.P. não implica em entendimento
do modelo conceitual que a gerou.
* Protocolos com alunos universitários em R.P.
|
Tipos de fatores úteis para expor grau de entendimento conceitual
em R.P.:
* desenhar gráficos qualitativos;
* descrever verbalmente o evento;
* resolver problemas com informações extras que provoquem
o uso de fórmulas inadequadas.
|
4. Peduzzi e Moreira (1981) (Física) Brasil
|
Ausubel, Novak e Hanesian
|
* Influência da estrutura cognitiva sobre a habilidade do aluno em
resolver problemas.
* Alunos do curso de Engenharia, na disciplina Física I, foram submetidos
à técnica de Associação Escrita Dirigida de
Conceitos (TAEDC) após três verificações de
aproveitamento; 24 estudantes com conceitos variando de 9,0 a 10,0 foram
escolhidos para análise multidimensional e de agrupamento hierárquico
(técnicas estatísticas).
|
Resultados sugerem que diferentes estruturas cognitivas (construto hipotético
referindo-se à organização ou inter-relações
de conceitos na memória) causam diferentes desempenhos na solução
de problemas.
|
5. Reif (1981) (Física) EUA
|
Processamento da informação
|
* Base de conhecimento disponível para construir a solução
- "esquema" do problema consistindo de conhecimento organizado (princípios,
problemas úteis e relacionados) numa forma hierárquica.
* Não foi utilizada uma metodologia, mas foram relacionados resultados
já obtidos pela Ciência Cognitiva.
|
* Cuidado, pelo professor, em apresentar o conteúdo em forma organizada
para ajudar o aluno nesta tarefa.
* A organização hierárquica do conhecimento facilita
o uso do conhecimento quando este é requerido.
|
6. Aguirre de Carcer (1983) (Física) Espanha
|
Piaget
|
* Análise das explicações de textos de Fí-sica
de escolas secundárias espanholas utilizando esquema classificatório
de categorias "concreta" e "formal".
* Simultaneamente alunos secundários submeteram-se a teste de determinação
de evolução intelectual (Longeot, 1965); resultados de teste
de compreensão das explicações contidas em texto foram
confirmados com entrevistas clínicas.
|
* Maioria dos livros introduz a Física usando esquemas de raciocínio
formal.
* Somente 17,8% das explicações de livros são acessíveis
ao raciocínio concreto.
* Maioria das explicações exige níveis de raciocínios
superiores aos apresentados pelos alunos.
* Na hipótese de os professores utilizarem as mesmas explicações
em aula, justifica-se porque não há o desenvolvimento do
raciocínio formal do aluno, que recorre a R.P. de problemas típicos.
|
7.Clement (1983) (Física) EUA
|
Cita trabalhos cujo referencial é Piaget
|
* Tipos de conhecimento usados para entender Física: estruturas
de conhecimento (internas e externas à pessoa) orientadas por ações.
* Observações realizadas pelo autor no ensino de Física;
análise da comparação entre novatos e especialistas,
durante R.P., feita por outros autores.
|
* A exposição formal do conteúdo de Física
enfatiza o uso de fórmulas.
* Conhecer uma fórmula não é o mesmo que saber usá-la.
* Deve ser incentivada a utilização de vários modos
de descrição de eventos.
* Deve ser enfatizado o uso do porquê.
* Devem ser trabalhados os conceitos intuitivos.
|
8. Fauconnet (1983) (Física) França
|
Cita resultados do processamento da informação
|
* Uso do conhecimento em R.P.
* Foram escolhidos problemas isomorfos (solução com mesma
estrutura matemática) para caracterizar o conhecimento; alunos em
final de curso secundário e ingressantes na universidade foram entrevistados
e após resolveram um problema escrito.
|
*Conteúdo físico e conhecimento específico associado
perturbam fortemente o isomorfismo matemático. *Estrutura matemática
e conceitos físicos nao são suficientes na R.P., depende
da formulação da questào e sua leitura. *Deve ser
explorada a análise qualitativa precedendo a resolução
quantitativa.
|
9. Larkin (1983a) (Física) EUA
|
Processamento da informação
|
1. Representações do problema: ingênuas (novatos) e
física (especialistas); protocolos fáceis e difíceis.
* Uso de protocolos verbais.
2. Efeito do ensino de representação física.
* Estudantes iniciantes em Física receberam instrução;
após, metade recebeu instrução específica em
representação do problema e a outra metade trabalhou com
equações na R.P.
|
* Representação física, em contraste com a ingênua
(intuitiva), utiliza:
1. entidades técnicas com significado apenas para a Física;
2. regras de inferências qualitativas e independentes do tempo;
3. representação muito associada com princípios físicos.
* Mesmo em problemas muito difíceis, especialistas selecionam uma
representação física através de tentativas
sucessivas.
* Ensino da representação física afeta R.P.
* Estudos demonstram ineficiência de livros textos na representação
física em R.P.
|
10. Larkin (1983b) (Física) EUA
|
Processamento da informação
|
* Papel do conhecimento espacial numa tarefa complexa. * Um modelo computacional
é construído, onde o conhecimento espacial é separado
do adquirido das sentenças de um livro texto (regras de inferências
diferenciadas); modelo é comparado com a atuação humana
em R.P. com e sem o conhecimento espacial.
* Análise de protocolos verbais de universitários (veteranos),
tendo contato pela primeira vez com Estática dos Fluidos; após
receberem instrução por meio de um texto, resolveram 3 problemas.
|
* Conhecimento espacial numa tarefa complexa desempenha papel decisivo.
* Modelo contendo os dois tipos de conhecimento dá conta da resposta
correta à R.P., ao construir uma representação rica
do mesmo.
* Quando o conhecimento espacial é retirado, o modelo elabora uma
coleção de sentenças, por aplicar princípios
físicos inadequadamente.
* Estas conclusões referem-se aos resultados obtidos com humanos.
|
11. Perales e Cervantes (1984) (Física) Espanha
|
Citam alguns trabalhos em R.P.
|
* Verificar a validade da hipótese na qual o conhecimento prévio
da solução de um problema exerce influência na resolução
do mesmo.
* Dois grupos da Escola Universitária de Magistério de Granada,
cada qual dividido em dois subgrupos foram submetidos a uma prova de avaliação
consistente com a resolução de 2 a 3 problemas de Física;
em ambos os casos, a um subgrupo era ministrada a solução
e ao outro, não.
|
* O conhecimento prévio da solução do problema condiciona
os alunos, em situação de exame, na medida em que tentam
falsear o processo de R.P. para chegar à resposta desejada.
* No contexto do experimento, não houve diferença estatística
no planejamento do problema para os dois grupos.
|
12. Bascones e Novak (1985) (Física) Venezuela e EUA
|
Aprendizagem significativa de Ausubel .
|
Dois sistemas instrucionais foram usados: um baseado na teoria de aprendizagem
de Ausubel, onde o conteúdo foi seqüenciado do princípio
mais geral para o particular, para servir de ancoragem para aprendizagem
subseqüente; uso de mapas concei-tuais nas discussões de R.P.;
outro, tradicional.
* Objetivo: sistemas de instrução × habili-dades em
R.P. (medidas pela aquisição de habilidades cognitivas relacionadas).
* Estudantes secundários venezuelanos (N=76) foram divididos em
dois grupos, com níveis intelectuais similares (teste de Raven,
1938). Habilidades em R.P. foram medidas por padrões de raciocínio
usados na R.P. Após o teste foram realizadas en-trevistas individuais
para obtenção de in-formações adicionais.
|
* Apesar de ambos os grupos terem melhorado suas habilidades em R.P., o
grupo experimental teve escores significativamente mais altos; é
possível que a instrução tenha ajudado neste resultado.
* Compreensão verbal é variável importante que afeta
o processo cognitivo na R.P.
* A correlação negativa encontrada entre compreensão
verbal e atitude frente à ciência e R.P. parece ser conseqüência
da diferença entre "passar" e "aprender".
|
13. Hellman (1989) (Física) EUA
|
Não cita
|
* Conhecimento conceitual e não-conceitual.
* Estudo feito com alunos secundários submetidos a um total de 16
a 18 questões, duas das quais conceituais.
|
* Tipos de problemas - conceituais e não-conceituais - apresentam
resultados de desempenho diferentes para um mesmo sujeito.
* À medida que o sujeito avança no nível de complexidade
da Física, a diferença nestes desempenhos diminui.
* A avaliação do aluno deve envolver questões conceituais
e não-conceituais.
|
14. Neto (1991) (Física) Portugal
|
Cita: aprendizagem significativa de Ausubel, Vygotski (pensamento e linguagem);
modelo processamento de informação e Piaget (domínio
das operações formais); Gagné (1965), categorias de
informação.
|
Influência de alguns fatores psicológicos pertinentes ao desempenho
em R.P. de Física:
* base conceitual do aluno;
* informação verbal (relacionada com a linguagem);
* estratégias cognitivas e metacognitivas conhecidas pelo aluno;
* limitação da memória de trabalho;
* organização do conhecimento na memória de longo
prazo.
Estudo baseado em resultados da literatura em R.P.
|
R.P. de Física ao invés de ser encarada como uma atividade
rotineira e monolítica deve ser encarada como uma tarefa complexa
e multidimensional; sem a mudança metodológica dos professores
a mudança conceitual dos alunos dificilmente ocorrerá.
|
15. Villani (1991) (Física) Brasil
|
Não cita
|
* Em cursos de atualização (ou formação) de
professores, é urgente detectar o maior número possível
de dificuldades dos professores (ou dos futuros professores) e circunstâncias,
quando se manifestam.
* Entrevistas individuais constituem-se instrumento valioso para isso.
* Estudo baseado na experiência docente do autor em cursos de atualização.
|
* Fontes de dificuldades encontradas em professores, durante cursos de
atualização, no que diz respeito à R.P.:
1. dificuldade em delinear características rele-vantes do fenômeno
analisado, na fase de esquematização do problema;
2. incapacidade de introduzir simplificações que tornem o
problema manipulável, na fase de resolução;
3. incapacidade de articular instrumentos de resolução (conhecem
os princípios mas não os vínculos entre eles).
|
16. Lang da Silveira, Moreira e Axt (1992) (Física) Brasil
|
São citadas técnicas de ensino conceitual (mapas) de Novak
e Gowin
|
* Domínio dos conceitos é condição necessária
mas não suficiente para R.P.
* Foram comparados resultados de exames de aplicação (R.P.)
e exames conceituais para alunos de engenharia (1985-1989).
|
* Estudos corroboram a hipótese.
* Resolver problemas implica capacidades cognitivas que extrapolam a simples
aplicação de fórmulas.
|
17. Otero e Kintsch (1992) (Textos de Física) Espanha e EUA
|
Modelo C.I. "Construction-integration" de compreensão (Kintsch,
1988)
|
* Interpretação de texto.
* Estudo feito com texto contendo contradições e analisado
por estudantes secundários de séries diferentes (116 + 102
alunos).
|
* Compreensão de um texto está condicionada ao conhecimento
prévio do aluno através da ativação de diferentes
elementos do conhecimento que vão influenciar e interpretar o mesmo.
* Modelo proposto dá conta das diferenças de interpretação
de um texto pela construção individual da representação
do contexto por meio de redes, cujos nodos têm ligações
positivas e negativas.
|
18. Johnstone, Hogg e Ziane (1993) (Física) África e Escócia
|
Processamento da informação
|
* Formas diferentes de proposição do problema × resultados
em exames de R.P.
* Estrutura feita com ingressantes do curso de Física (N=116, Glasgow)
e finalizando curso secundário (N=149), Argélia) através
da apresentação de 5 formas de proposição do
problema: texto, texto e diagrama, etc.
|
* Ambos os grupos tiveram melhor desempenho nas formas em que o texto era
acompanhado de um diagrama e na forma bem estruturada, onde os passos para
a solução eram explícitos (diminuindo a carga na memória
de trabalho).
* A forma de propor o problema é importante: em algumas podemos
estar testando não só o conteúdo como aspectos psicológicos
- espaço da memória de trabalho.
|
19. Zhaoyao (1993) (Física) República da China
|
Não cita
|
* Análise dos fatores que fazem com que o ensino e aprendizagem
de alguns aspectos da Mecânica sejam difíceis.
* Análise da resolução de três problemas interessantes
realizados por estudantes universitários (ingressantes).
|
* Supremacia da análise baseada em experiência pessoal sobre
a explicação científica.
* Má interpretação da questão proposta.
* Análise superficial.
* Processo envolvido em R.P. deve ser aprendido passo a passo; experiência
não é Ciência; idéias corretas nem sempre levam
a respostas corretas; transposição das leis de Newton para
a prática traz problemas.
|
20. Fuller e Thornton (1981) (Ciências) EUA
|
Piaget
|
* Desempenho de estudantes e métodos de solução em
R.P. mudam dependendo da apresentação do problema.
* Problemas que podiam ser resolvidos usando raciocínio proporcional
foram administrados em 3 regiões do país, du-rante 3 anos,
para mais de 8.000 estudantes universitários. Em cada ano, foram
usados problemas escritos diferentes.
|
* Respostas dos estudantes foram categorizadas quanto ao nível de
raciocínio intuitivo, aditivo, tentativa de uso de proporção,
uso efetivo de proporção (fórmula) e conversão.
* Influência da interpretação do problema no uso do
raciocínio.
* Influência da apresentação do problema (com números,
unidades sugerindo conversões, com palavras substituindo os numerais).
* Raciocínio aditivo é usado inapropriadamente por muitos
estudantes.
|
21. Osborne e Wittrock (1983) (Ciências) Nova Zelândia e EUA
|
Piaget, processamento da informação (Gagné e White,
1978)
|
Evidências de trabalhos recentes atestam:
1. importância das idéias prévias das crianças
sobre os conteúdos de Ciências;
2. as crianças, freqüentemente, passam nos testes sem mudar
suas concepções.
* Proposta: teoria de aprendizagem (modelo) buscada na psicologia cognitiva
e pesquisas sobre o cérebro - modelo de aprendizagem generativo
de Wittrock, 1974), onde a motivação, atenção
seletiva e reconstruções de idéias na memória
de longo prazo são os fatores relevantes.
* Por ser resultado de trabalhos de outros autores, não apresenta
metodologia.
|
Recomendações :
*Motivar alunos desmitificando crenças adversas à aprendizagem
em ciências.
*Assegurar materiais escritos bem estruturados.
*Promover descussões durante R.P.
*Encorajar a construção de sumários, tabelas, figuras,
explicações alternativas, enquanto absorvem informação.
|
22. Garnett, Tobin e Swingler (1985) (Ciências) Austrália
|
Piaget
|
* Padrões de raciocínio usados por estudantes secundários
(13-16 anos) associados com o raciocínio proporcional, controle
de variáveis, raciocínio probabilístico, correlacional
e combinatório.
* Existe relação entre a habilidade de estudantes em usar
estes padrões e seu nível de aproveitamento em Ciências
em nível inicial, seleção de conteúdos de Ciências
em nível posterior e aproveitamento neste nível?
* Estudantes secundários (N=1.371) entre 13-16 anos submeteram-se
ao "teste de pensa-mento lógico" (Tobin e Capie, 1981).
|
* Há um aumento gradual no número de estudantes aptos para
usarem o raciocínio formal durante escolarização.
*Alunos que não usam raciocínio formal têm menos chance
de serem bem sucedidos no curso.
* Coeficiente de correlação entre teste de raciocínio
e seleção de conteúdos em Ciências (Física)
é positivo; estudantes com poucas habilidades em raciocínio
evitam conteúdos de Ciência em geral e Física em particular.
* Professores devem conhecer estágios de desenvolvimento de seus
alunos - aplicação de teste escrito.
* Professor deve estabelecer demanda cognitiva de cada conteúdo
para planejar a instrução.
* Educação em Ciências deve priorizar desenvolvimento
de padrões de raciocínio formal.
|
23. Linn (1986) (Ciências) EUA e Israel
|
Piaget e processamento da informação
|
* Reconceitualização da natureza das estratégias de
raciocínio em R.P.
* Análise de protocolos (interferindo ou não na R.P.); comparação
entre novatos e especialistas; representação do conhecimento;
árvores hierárquicas; nível de análise apurado
na solução de problemas individuais.
|
* É necessário incluir a capacidade de processamento, o conhecimento
do assunto e o contexto na visão de R.P.
* O metaraciocínio (capacidade de raciocinar sobre seu próprio
raciocínio), como estratégia de planejamento de R.P. científico,
está substituindo a ênfase na inferência válida
(lógica) proposta pela teoria de Piaget.
|
24. Garrett (1987) (Ciências) Reino Unido
|
Não cita (revisão da literatura).
|
* É discutido o conceito de R.P. como é empregado na educação
em Ciências.
* Habilidade de reconhecer o problema é priorizada sobre sua resolução,
destacando a experiência, conhecimento e interesse do indivíduo.
* É discutida a relação entre criatividade e originalidade
na resolução de quebra-cabeças e problemas.
* Estudo baseado em resultados da literatura.
|
* Resolução de problemas pode ser considerada como atividade
complexa de aprendizagem.
* R.P. inclui reconhecimento do problema, acomodação, rejeição,
descarte por falta de interesse, etc.
* Professores devem reconhecer complexidade na R.P. e conceitos de originalidade
e criatividade envolvidos; devem promover situações que permitam
desenvolvimento destas atividades.
|
25. Andrés (1991) (Ciências) Venezuela
|
Ausubel e Novak e a teoria de processamento da informação
|
* Conhecimentos adquiridos pelo aprendiz na disciplina (novatos e especialistas).
* Destrezas cognitivas próprias de cada fase na R.P. (formação
de imagens mentais, divisão do problema em subproblemas, etc.).
* Destrezas matemáticas.
* Diferenças individuais dos estudantes (idéias prévias,
estudo cognitivo).
* Não há metodologia - análise de resultados de pesquisa
nesta área.
|
Antes de resolver problemas é necessário assegurar que os
estudantes tenham a estrutura de conhecimento requerida para a sua solução
e que saibam o que é "resolver um problema".
|
26. Main e Roewn (1993) (Ciências) EUA
|
Baseados em outros estudos: Dewey (1930, 1931), Sternberg (1984) e Resnick
(1987) e resultados em R.P. (Staver, 1986) e outros
|
* Qual é a relação entre a orientação
em tarefas práticas (de controle de variáveis) e o desempenho
em R.P. para pares de estudantes de 6ª série?
* Como a estrutura da tarefa afeta o valor preditivo do instrumento de
avaliação da tarefa prática (de controle de variáveis)?
* Tarefa prática foi realizada com 100 pares de estudantes da 6ª
série; após a tarefa, foram avaliados quanto à predição
de novos problemas.
|
1. Embora os pesquisadores afirmem que o número de variáveis
afeta a habilidade de R.P. (maior número de variáveis, maior
carga na memória de trabalho, maior dificuldade de resolvê-lo),
os pares foram surpreendentemente bem na tarefa de 4 variáveis.
Condições ambientais parecem ter influenciado estes resultados:
alunos podem usar suas habilidades e a evidência empírica
para fazer e testar hipóteses.
2. Estrutura da tarefa mostrou ter um efeito no número de tentativas
de solução: a menos estruturada foi resolvida em menos tempo
e por menos tentativas.
|
27. Watson (1994) (Ciências) Reino Unido
|
Cita trabalhos sobre processamento da informação
|
* Fatores investigados na R.P. práticos:
1. aparato apresentado;
2. observação de como os outros grupos utilizam-no;
3. interpretação do resultado;
4. idéias que traziam.
* Foi usado o ciclo APU ("Assessment of Performance Unit"), como referência,
para analisar como os alunos comportam-se na R.P., reunidos em grupos.
A atividade envolveu 13 alunos (11-12 anos) e foi filmada.
|
* Fator mais forte que afeta a atividade é o envolvimento dos alunos
no problema e a aptidão para vê-lo numa forma holística.
* Formulação e apresentação do problema são
fatores que devem ser analisados pelos professores para predizer possíveis
dificuldades para os alunos.
|
28. Linn (1980) (Ciência Cognitiva) EUA
|
Piaget
|
* Fatores que influenciaram se os sujeitos empregaram ou não o mecanismo
de controle de variável num problema: relevância da variável,
objetivo percebido pelo experimentador e saliência da variável
- fatores contextuais.
* Cada fator foi investigado como uma atividade (prática) diferente,
utilizando 60 alunos entre 18-19 anos, de classe média alta.
|
* Piaget popularizou a noção de que o raciocínio lógico
não pode ser ensinado - a experiência direta é que
conta para a aprendizagem.
* Pesquisa sugere que este ensino pode acontecer desde que uma situação
apropriada seja selecionada, envolvendo uma familiarização
não só das variáveis do problema como expectativas
do comportamento das mesmas.
* Algumas pessoas recusam-se a raciocinar quando sua experiência
prévia com as variáveis sob investigação é
incompleta ou resultou de expectativas incorretas no passado.
|
29. Linn (1977) (Tarefas de Piaget) EUA
|
Piaget e seguidores (Pascual-Leone, 1970 e McLaughlin, 1963)
|
* Análise de quatro tarefas de Piaget para determinar quais características
da tarefa influenciam o desempenho da mesma.
* Entrevistas individuais.
|
* Educadores devem estar cônscios que o aparato usado para explicar
conceitos científicos pode simplificar mas também confundir
- ou ele organiza perguntas para simplificar a tarefa, ou ajuda o aluno
a organizar seus procedimentos.
* Em muitos casos, a expressão verbal dos alunos não condiz
com suas ações.
|
30. Lawson (1986) (Testes de raciocínio) EUA
|
Neo-piagetiana
|
* Apresentação de um modelo neurológico de aprendizagem,
percepção, cognição e controle motor de Steven
Grossberg (1982).
* Aplicação do modelo em R.P. sensório- motora.* Possíveis
relações com R.P. de operações formais.
* As aplicações deste modelo foram idealizadas a partir de
resultados da literatura.
|
* Neste modelo, a aprendizagem é considerada uma modificação
bioquímica de intensidades sinápticas; tanto a memória
de curto quanto a de longo prazo são propriedades de conexões
neurais.
* A aprendizagem de R.P. simples é feita em redes neurais envolvendo
sinais excitatórios e inibitórios com pesos que se somam.
* Na R.P. de raciocínio proporcional, o aluno deve ser exposto a
estratégias que enfoquem a contradição de suas respostas,
conduzindo ao processo de equilibração.
|
31. Staver (1986) (Tarefas de raciocínio) EUA
|
Teoria neo-piagetiana de Pascual-Leone
|
* Efeitos da forma do problema e o número de variáveis independentes
na resposta dos estudantes para um problema de raciocínio com controle
de variáveis.
* Foi utilizada tarefa de Inhelder e Piaget (1958) - "Binding Rods Problem";
participaram 548 alunos de 8º nível para os quais controle
de variável representa tarefa complexa.
|
* Acrescentar variáveis independentes a um problema de raciocínio
com controle de variáveis leva a uma sobrecarga da memória
de trabalho - professor deve utilizar métodos de instrução
que reduzam esta sobrecarga.
* Efeito do formato está relacionado com o grau de sobrecarga na
memória de trabalho; formatos diferentes de avaliação
terão conseqüências diferentes na avaliação
do raciocínio do aluno.
|
32. Larkin (1980) (Matemática e Ciências/Física) EUA
|
Processamento da in-formação
|
* Estratégias gerais: análise de meio-e-fim; planejamento;
uso de objetivos e sub-objetivos.
* Estratégias específicas (para um domínio): uso de
unidades funcionais de grande escala armazenadas na memória; conhecimento
procedimental e representação do problema.
* Os dados usados consistiram de observações detalhadas de
indivíduos em R.P.
|
* Estas observações são usadas para construir modelos
relativamente simples; freqüentemente estes modelos são simulações
computacionais.
* Os mecanismos de R.P. elucidados em matemática e ciências
podem prover orientação para o planejamento da instrução,
baseada nas estratégias gerais e específicas do conteúdo.
|
33. Greeno (1980) (Diversas áreas de racio-cínio, inclusive
Física) EUA
|
Processamento da informação
|
* Conhecimento (de graus diferentes, num espectro contínuo).
* Processos envolvidos (dependendo do tipo de problema).
* Planejamento (subordinado ao conhecimento).
* Representação e entendimento.
* Estrutura do problema (bem ou mal estruturado).
* Não cita metodologia (revisão da literatura).
|
* Antes de ensinar a resolver uma classe de problemas, analise o conhecimento
que será necessário e promova instrução neste
sentido.
* Resultados com enxadristas indicam que um problema é facilitado
pela habilidade de identificar relações estruturais na situação
(do jogo).
* Boas instruções para R.P. são necessárias
para subsidiar pesquisadores teóricos nos estudos em R.P.
|
34. Rubinstein (1980) (Curso em R.P.) EUA
|
Projeto "Engineering Concepts Curriculum Projects"
|
* Padrões de R.P. abordando:
1. ferramentas para a representação do problema;
2. modelos como ensinar a pensar;
3. identificação de estilos pessoais em R.P.;
4. aprendizagem para ultrapassar barreiras conceituais;
5. lidar com a incerteza;
6. o processo de R.P.;
7. tomada de decisões, individual e em grupo;
8. papel dos valores em R.P.;
9. natureza holística e interdisciplinar da R.P. humana.
* O curso é interdisciplinar, portanto freqüentado por físicos,
psicólogos da Inteligência Artificial, filósofos, químicos,
matemáticos, executivos, administradores, etc.
|
* Experiência em curso interdisciplinar em R.P. tem se mostrado exitosa,
tanto pelas avaliações quanto pelo testemunho dos participantes.
* Sugestões provindas do curso:
1. para um aluno aprender um conceito permita que ele lhe ensine;
2. concentre-se num pequeno número de conceitos e aprofunde-os bastante,
utilizando o máximo de implicações possíveis;
3. encoraje os alunos a perguntar;
4. não expresse dúvidas sobre as habilidades dos alunos em
aprender.
|
35. Resnick (1982) (Matemática e Ciências) EUA
|
Resultados de pesquisas da Ciência Cognitiva
|
Resultados de estudos em Física e outras ciências têm
demonstrado:
* resolver bem problemas de livros-texto não significa resolver
bem problemas físicos reais;
* teorias "ingênuas" dos alunos interferem na aprendizagem dos conceitos
científicos;
* sucesso em R.P. depende da análise qualitativa do problema antes
do processo quantitativo.
* Não apresenta metodologia neste artigo.
|
* Professor deve ser consciente de que o aluno constrói seu conhecimento,
que este implica em conhecer relações e que a aprendizagem
depende do conhecimento prévio.
* É recomendável começar com crianças a contestar
teorias "ingênuas"; focalizar aspectos qualitativos de situações
científicas e matemáticas.
|
36. Greeno (1983) (Matemática e Física) EUA
|
Processamento da informação
|
* Entidades cognitivas disponíveis para representar situações
problemáticas - ontologia de um domínio (para um sistema
representacional).
* Não há uma metodologia; a proposta do modelo está
baseada em resultados empíricos do próprio autor e de outros
pesquisadores, além de análises teóricas.
|
* A "ontologia de domínio de um problema" pode influenciar R.P.:
1) facilitando a formação de analogias entre domínios;
2) permitindo uso de procedimentos gerais de raciocínio;
3) provendo eficiência e facilitando o planejamento.
* Trabalhos descritos sugerem que a instrução seja proposta
de forma que o aluno adquira entidades conceituais para a representação
do problema e, ao mesmo tempo, os procedimentos para fazer os cálculos
e inferências requeridas na R.P.
|
37. Karplus, Pulos e Stage (1981) (Matemática) EUA
|
Neo-piagetiana
|
* Problemas de comparação - complementação
da pesquisa.
* Estudantes (N=116) do 6º nível e (N=137) do 8º nível
de escola americana foram submetidos a 4 problemas de proporcionalidade.
|
Alguns fatores qualitativos de raciocínio proporcional e de estratégias
incorretas foram estabelecidos:
* tipo de comparação (inclui uso raro da multiplicação
cruzada);
* tipos de comparação e estratégias usadas.
|
38. Mayer (1986) (Matemática) EUA
|
Processamento da informação e hierarquia da aprendizagem
de Gagné
|
* Quatro ferramentas particularmente relevantes à psicologia da
Matemática: modelos de compreensão (ou representação
interna do problema), modelos de esquema (seleção e integração
da informação), modelos de processos (que passos são
utilizados na R.P.) e modelos de estratégias (como os indivíduos
planejam e executam).
* Utilização de 6 tarefas representativas destas atividades:
1. contar até 10;
2. recitar fatos aritméticos;
3. computar aritmética multidígitos;
4. resolver problemas de polias;
5. resolver problemas de equações algébricas;
6. resolver problemas - história - matemática.
|
Estratégias exemplificadoras precisam ser praticadas, permitindo
automação das operações básicas e desenvolvimento
das tarefas mais complexas.
|
39. West e Kellett (1981) (Química) Austrália
|
Ausubel, Novak e Hanesian (1980)
|
* Hipóteses:
1. Aprendizagem significativa de habilidades intelectuais é realçada
pelo processo subsunsor de Ausubel.
2. Conhecimento prévio funciona, neste caso, como organizador avançado.
1. Estudo feito com alunos quase novatos no conteúdo, divididos
em 2 grupos (E: recebeu organizador avançado; C: recebeu material
impresso não organizado).
2. Estudo envolveu alunos de três escolas que mostraram capacidade
em R.P.
|
Em geral as hipóteses foram corroboradas (estudos 1 e 2).
|
40. Gabel e Sherwood (1983) (Química) EUA
|
Gagné e White (estruturas da memória, 1978) e resultados
da pesquisa em R.P.
|
* Papel da estratégia de ensino de R.P. com estudantes de diferentes
habilidades de raciocínio, níveis de ansiedade matemática
e preferências verbais e visuais.
* Estudantes secundários (N=607), de 8 escolas, foram submetidos,
cada grupo, a um tipo de estratégia (entre 4): analogias, diagramas,
proporcionalidade e análise das unidades de grandezas envolvidas.
Todos foram submetidos a pós-testes imediatos e depois de um certo
tempo.
|
1. Estudo da interação atitude × treinamento mostrou
que a ansiedade matemática e a habilidade de raciocínio proporcional
estão relacionadas com o sucesso em R.P. (escolas secundárias).
2. Dependendo do assunto, o método mais indicado varia.
3. A utilização de métodos mais (ou menos) matemáticos
pode ser fator de diminuição da ansiedade dos alunos.
|
41. Bodner e McMillen (1986) (Química) EUA
|
Sugerem o entendimento do problema como um estágio holístico,
ou da gestalt, onde informação relevante é extraída
|
* Importância dos primeiros estágios na R.P. através
de resultados de correlação entre desempenho em tarefas espaciais
e em Química Orgânica e Inorgânica.
* Conjunto de testes de habilidade espacial foi aplicado para 587 estudantes
e correlacionado com os resultados em química.
|
Para incrementar a habilidade em R.P. professores devem:
* resolver verdadeiros problemas;
* descrever os passos que incluem a leitura, a reestruturação,
que permitirão formar uma imagem mental do problema, encaminhando-o
para uma solução.
|
42. Gabel e Samuel (1986) (Química) EUA
|
Cita trabalhos sobre analogias e fraco desempenho em R.P.
|
* Identificar dificuldades na R.P. sobre molaridade.
* Uso de tarefas análogas para ensinar este tema.
* Testes de analogias e de Química foram aplicados a 619 estudantes
de 5 escolas de regiões diferentes.
|
* Aparentemente, estudantes que entendem os conceitos para R.P. também
têm facilidade em usar frações.
* Dificuldade é maior nos problemas de concentrações
e diluições, aparentemente pela dificuldade de entenderem
o conceito.
* Uso de analogia pode ajudar na solução do problema desde
que seja percebida pelo aluno.
* Alunos que fracassam no uso de analogias provavelmente usam mais algoritmos
para R.P.
|
43. Kempa (1986) (Química) Reino Unido
|
Processamento da informação
|
* Causas das deficiências na R.P. de exa-mes habituais (geralmente
problemas "reprodutivos").
* Foram examinados protocolos de resolução de 60 estudantes
(16 e 17 anos) recém egressos de um curso de Química.
*Foi usada a técnica de associação de palavras para
um grupo de bons e outro de maus solucionadores de problemas.
* Foram analisados resultados de R.P. para enunciados diferenciados.
|
* Erros identificados na R.P.:
1. incompreensão do enunciado (8%);
2. problemas de memória (60%);
3. erros de processamento (25%).
* Erros e fracassos dependem significativamente da organização
dos conhecimentos na memória semântica dos estudantes.
* Estudantes incapazes de distinguir informação relevante
de irrelevante.
* Sugestão de uso de mapas cognitivos de alunos para diagnosticar
seus fracassos.
|
44. Mensah (1986) (Química) África
|
Processamento da informação
|
* Investigação da estratégia usada por estudantes
secundários de Química quando realizam cálculos de
análise volumétrica e identificação de dificuldades
conceituais durante R.P.
* Estudantes do 12º ano (onde Química é opcional), 47
no total, de 8 escolas, submeteram-se à R.P. de laboratório
seguida de questões escritas. Ambas tarefas eram verbalizadas e
gravadas. Os alunos selecionados apresentaram-se com desempenhos médio
e alto antes do processo.
|
* Basicamente duas estratégias - abordagem por fórmula e
por proporção com suas variantes.
* Predominantemente é usada a primeira estratégia que reflete
como eles foram ensinados.
* Parece que esta estratégia permite proces-sar maiores "chunks"
de informação (fórmulas), num certo tempo, do que
a estratégia de proporção.
* A primeira abordagem foi usada por alunos mais hábeis e a proporção
por menos hábeis.
|
45.Niaz (1988) (Química) Venezuela
|
Modelo neo-piagetiano de Pascual-Leone et al. (1979)
|
* Efeito do aumento da demanda M (quantidade de processamento da informação
requerida) de problemas de Química, de mesma estrutura lógica,
no desempenho de estudantes com diferentes capacidades M (capacidade de
seu mecanismo de concentração mental), estilos cognitivos
e padrões de raciocínio operacional formal.
* Estudo envolveu 115 estudantes de Química I (universidade venezuelana).
Foram aplicados um pré-teste e dois exames (contendo itens, com
a demanda 6 e 7). Durou 2 meses e as 4 seções do curso foram
ministradas por instrutores diferentes.
|
* O aumento da demanda M permitiu classificar estudantes em:1) grupo (constante),
que respondeu corretamente antes e depois da manipulação
da demanda M, e obteve melhores escores no pré-teste;2) grupo (positivo),
que aperfeiçoou seus escores;3) grupo (negativo), que diminuiu seus
escores;4) grupo (zero), que não variou o seu mau desempenho.
* Mesmo um pequeno aumento na informação pode causar um obstáculo
considerável para os alunos.
|
46. Staver e Jacks (1988) (Química) EUA
|
Teoria de Piaget dos neo-piagetianos (Niaz e Lawson)
|
* Influência dos níveis de raciocínio cognitivos, habilidade
cognitiva de reestruturação, habilidade de desembaraço,
capacidade da memória de trabalho e conhecimento prévio de
estudantes secundários para o balanceamento de equações
químicas por inspeção.
* Participaram 83 estudantes, submetidos a pré e pós-teste,
divididos em 4 turmas de mesmo professor. Cada variável independente
representava um atributo do sujeito.
|
* O conhecimento prévio, considerado isoladamente, influencia, através
das fórmulas, o balanceamento das equações.
* Quando o conhecimento prévio, a reestruturação e
a memória de trabalho são considerados, somente a reestruturação
influencia o balanceamento.
* A capacidade da memória de trabalho somente influencia certos
itens do pós-teste.
* Conhecimento prévio e reestruturação influenciam
alguns itens do pós-teste.Implicações: ensino de balanceamento
de equações por inspeção deve privilegiar as
leis de conservação da matéria e permitir estudos
quantitativos de reações químicas.
|
47. Niaz (1989) (Química) Venezuela
|
Modelo neo-piagetiano de Pascual-Leone (1970)
|
Hipóteses:
* Num grupo de sujeitos, de mesma estrutura de espaço M (máximo
número de diferentes esquemas que podem ser coordenados num certo
momento para produzir uma resposta - "campo de consciência"), quando
em presença de problemas independentes do conteúdo, o desempenho
é superior a quando os problemas forem de conteúdo específico.
* Num grupo de sujeitos de mesma estrutura de espaço M e o mesmo
estilo cognitivo, o desempenho em R.P. de Química decresce com o
aumento da demanda M.
* Estudantes de Química I (N=55) foram submetidos a um pré-teste
que avaliou os seus espaços estruturais M, o grau de dependência
do conteúdo/independência, o nível de desenvolvimento
e de inteligência; o conteúdo do curso foi avaliado pela análise
de 23 itens (demanda 4 até 7).
|
* A disponibilidade do espaço M, na presença de problemas
de contexto específico, é reduzida pela sobrecarga - uso
do espaço funcional M ao invés do espaço estrutural
M.
* A memória de trabalho é afetada por vários fatores,
desde a falta de interesse do aluno até o uso de um algoritmo que
pode reduzir a demanda M de um problema.
* Pequenas mudanças na quantidade de pro-cessamento da informação
requerida na R.P. (demanda M) podem causar sobrecarga na memória
de trabalho (pouca capacidade de mobilização da capacidade).
|
48. Bowen (1990) (Química) EUA
|
Cita autores de processamento de informação e Piaget
|
* Descrever os tipos de representação que sujeitos constróem
enquanto resolvem problemas de síntese orgânica.
* Cerca de 17 voluntários de um curso de pós-graduação
em síntese orgânica foram submetidos a 3 "protocolos", em
etapas diferentes. As aulas foram administradas normalmente e as avaliações
foram feitas através de trabalhos extraclasse e exames.
|
* Indicação de pelo menos 7 sistemas representacionais utilizados:
verbal, pictorial, metodológico, orientado por princípios,
da literatura, orientado por laboratório e econômico (os dois
primeiros foram usados por 100% da amostra).
* Professor deve investigar sobre a representação de seus
alunos e a sua própria no conteúdo que vai desenvolver.
* Proposta de um modelo específico cíclico para a abordagem
do tema síntese.
|
49. Tingle e Good (1990) (Química) EUA
|
Cita alguns trabalhos a favor da transmissão social do conhecimento
(inclusive Piaget e Vygotski)
|
* Determinar o efeito que grupos cooperativos heterogêneos têm
na R.P. de estequiometria em escolas secundárias (baseada na habilidade
de raciocínio pro-porcional).
* Alunos (N=178) de 3 escolas públicas (10º-12º níveis)
submeteram-se a teste de raciocínio formal, cujos resultados per-mitiram
que fossem agrupados heterogeneamente. Um professor, em cada escola, trabalhou
durante 7 semanas com grupo experimental e de controle - neste, os alunos
trabalhavam individualmente.
|
* Não houve diferença estatística nos resultados dos
grupos E e C quanto ao desempenho em R.P, sobre estequiometria.
* Mesmo assim sugerem o uso de agrupamento cooperativo como abordagem para
R.P. a fim de promover habilidades de interação que podem
favorecer a internalização dos conceitos científicos.
|
50. Bunce, Gabel e Samuel (1991) (Química) EUA
|
Processamento da informação
|
* Prover prática específica em categorizar problemas de Química
melhora o desempenho do estudante; comparando com o uso do EMPS - "Método
Explícito de R.P." (utilização de heurística).
* Alunos (N=24) do curso universitário de Química constituíram
2 grupos: o de tratamento enfatizou a categorização de problemas
por discussão e o de controle utilizou o EMPS.
|
* Instrução específica em técnicas de categorização
melhora o desempenho em R.P. desde que o problema requeira o uso de mais
do que um conceito químico na sua solução (comparado
com o uso do EMPS).
* Apesar de que o uso do EMPS também incrementa a habilidade em
R.P. ele fracassa na conceituação das entidades físicas
do problema.
* O ideal é combinar as estratégias.
|
51. Niaz e Robinson (1992) (Química) Venezuela e EUA
|
Modelo neo-piagetiano de Pascual-Leone (1970)
|
* Efeito da manipulação de estruturas lógicas em problemas
de química no desempenho dos estudantes.
* Como as variáveis cognitivas podem explicar mudanças neste
sentido.
* Estudo foi constituído por universitários (calouros) com
características comuns como dificuldades matemáticas, pouco
conteúdo de química, terem ficado sem estudar por certo tempo,
etc.
|
* Mesmo pequeno aumento na estrutura lógica de um problema pode
mudar o papel das variáveis cognitivas - capacidade mental e raciocínio
formal, de forma que o aumento na complexidade lógica aumenta a
vantagem dos estudantes que treinaram em problemas similares.
* O uso de algoritmos pode diminuir o papel da capacidade de concentração
mental (M), restando o raciocínio formal como a única variável
que explica o desempenho dos alunos.
|
52. Alonso, Gil e Torregrosa (1992) (Física e Química) Espanha
|
Modelo construtivista pela investigação
|
* Papel e característica da avaliação no modelo de
ensino por investigação.
* Análise da prática atual de avaliação.
* Projetos de avaliação coerentes com modelo e teste de efetividade.
* Foram analisadas 470 perguntas de 73 exames habituais, de 47 professores;
150 perguntas de 32 exames, de 15 professores que utilizaram modelo de
investigação. Os 105 exames abarcavam todos os níveis
de ensino médio (14-18 anos).
|
* Atividades incluídas em exames habituais são coerentes
com modelo de transmissão de conteúdos elaborados - favorecem
aprendizagem repetitiva (95,7%).
* Atividades propostas pelos professores familiarizados com modelo de investigação
mostram baixa percentagem em atividades repetitivas (21,3%).* Escassa presença
de atividades sobre aspectos das relações Ciência/Técnica/Sociedade
e ausência total de atividades auto-reguladoras - atividades já
discutidas em aula e que apresentaram dificuldades ou atividades propostas
com outra redação.
|
53. Champagne e Klopfer (1981) (Biologia e Física) EUA
|
Cita Piaget, Novak, Greeno e outros (processamento da informação)
|
* Interação entre o conhecimento semântico e a habilidade
de processamento no desempenho de estudantes ao resolver dois tipos de
problemas, de analogia e classificatório.
* Estudo com estudantes do 8º ano de uma escola urbana de classe média
(N=27). Foram avaliados antes e imedia-tamente após as 4 semanas
de instrução.
|
* Alunos com alta habilidade de processamento ou baixa têm o mesmo
desempenho em problemas de analogia.
* Habilidade no processamento contribui mais para a solução
bem sucedida em problemas classificatórios do que em analogias.
* No estabelecimento dos objetivos instrucionais, os processos devem ser
incorporados ao lado dos conteúdos.
* A instrução para ambos os tipos de problemas deve diferir
ao longo da dimensão do processo.
|
54. Lawson (1987) (Biologia) EUA
|
Cita:* níveis de desenvolvimen-to de Piaget;* teoria neo-piagetiana
de Pascual-Leone;* estudos de Johnson-Laird sobre a relevância do
conteúdo no raciocínio lógico.
|
* A lógica hipotético-dedutiva para a solução
do "problema das 4 cartas" pode ser adquirida por adolescentes racionais.
* Adolescentes (N=203) de escolas secundárias foram classificados
por níveis de desenvolvimento por meio de um teste escrito; depois,
um teste avaliou a dependência ou não do conteúdo e
a capacidade mental. Seguiram-se um pré-teste, uma instrução
mínima e dois pós-testes (um deles, um mês após
o outro).
|
* Os dois pós-testes mostraram-se significativamente relacionados
com o nível de desenvolvimento dos sujeitos - o operacional formal
em geral teve sucesso, mas o concreto não.
* Aparentemente, alguns adolescentes adquiriram estruturas mentais que
os permitem raciocinar usando lógica proposicional sob certas condições.
* Conteúdo não é decisivo no desempenho dos adolescentes:
a "familiaridade" é mais significativa à internalização
de padrões de argumentação.
* Recomenda que professores utilizem métodos de trabalho de múltiplas
hipóteses, onde cada aluno assumindo uma delas busque meio de falsear
as demais.
|
55. Stewart (1983) (Genética) EUA
|
Processamento da informação
|
* Descrição da disposição de passos específicos
(conhecimento procedimental) de estudantes secundários de Biologia
na R.P. de Genética.
* Descrição da execução de cada etapa em termos
de seu conhecimento conceitual.
* Dados sobre o conhecimento conceitual e procedimental foram obtidos com
duas entrevistas gravadas, onde alunos secundários, alguns novos
em classes de Biologia (N=12) e outros recém egressos do mesmo curso
(N=15) realizaram alguns problemas em voz alta.
|
* Estudantes foram classificados em grupos pelas similaridades no conhecimento
conceitual e procedimental:
A: não obtiveram soluções - conhecimento conceitual
fraco.
B: conseguiram obter algumas soluções - algumas dificuldades
no conhecimento conceitual.
C: obtiveram respostas corretas; grau para o qual entendiam o que executavam
em cada passo variava.
* É fácil ser bem sucedido em R.P. seguindo algoritmos, sem
entender o conhecimento conceitual no qual eles se apóiam.
* Desentendimentos entre conceitos básicos e relações
fundamentais entre eles provocam respostas inadequadas - modelos confusos.
* Inabilidade em descrever como conceitos estão relacionados indica
falta de entendimento de como a Genética é estruturada.
|
56. Gipson, Abraham e Renner (1989) (Biologia) EUA
|
Piaget
|
*Relações de certos aspectos do pensamento operacional formal
e as dificuldades conceituais relacionadas com R.P. em Genética
mendeliana.
* Estudantes universitários de Biologia (N=71) durante 3 semanas
assistiram aulas sobre o tema. Oito semanas depois submeteram-se a teste
de retenção e entrevistas piagetianas sobre o raciocínio
proporcional, combinatório e probabilístico.
|
* Estudantes necessitam ter desenvolvido suas capacidades intelectuais
ao nível operacional formal para aprender Genética mendeliana.
* Professor deve identificar conteúdo adequado para a instrução,
baseado no desenvolvimento intelectual de seus alunos - isto sugere um
espaço limitado para a Genética mendeliana na escola secundária.
|
57. Smith e Sims Jr. (1992) (Genética) EUA
|
Construtivismo de Piaget
|
* Análise crítica da posição de certos professores
que, diante dos esquemas piagetianos de raciocínio formal requeridos
em problemas de Genética, sentem-se encorajados a examinar as necessidades
cognitivas na sua instrução.
* Como parte de estudo maior, 9 alunos de graduação (em ciências
e não-ciência) mais 11 pós-graduados e instrutores
de Biologia submeteram-se a entrevistas para resolver 7 problemas clássicos
de Genética e 3 tarefas piagetianas envolvendo raciocínio
operacional formal.
|
* Surpreendentemente, da análise da demanda cognitiva, o nível
formal de raciocínio não é requerido na solução
de problemas de Genética típicos.
* Alguns conceitos genéticos são mais difíceis para
estudantes "operacional-concreto" entenderem. Neste caso, professores devem
ajudá-los provendo experiências ou exemplos e não simplesmente
omitindo Genética do curso secundário.
|
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