Implicações da Teoria da Aprendizagem Significativa na proposta

Grande parte dos conceitos existentes na estrutura cognitiva do estudante possui uma relação com uma ou mais imagens mentais que poderão representar um objeto, uma situação, uma relação matemática, uma proposição e, por isso, a sua identificação torna-se importante para o conhecimento dos subsunçores. Aqui, considera-se que as imagens mentais de objetos ou situações fazem parte do subsunçores dos estudantes, e, para que o novo conhecimento seja aprendido significativamente, deve-se levar em conta a utilização destas imagens mentais na resolução de situações-problema, ao relacionar o novo conhecimento com as imagens existentes em sua estrutura cognitiva.

Dessa maneira, para que ocorra aprendizagem significativa, em muitos casos, acredita-se que devam existir imagens mentais que acredita-sejam ancoradouros do novo conhecimento. Ao realizar uma simulação mental, o estudante interage o novo conhecimento com as imagens mentais existentes em seus subsunçores, e que, após essa interação, as imagens mentais existentes sofrem incorporações, com modificações na sua composição inicial. Caso o novo conhecimento não consiga se conectar a imagens mentais existentes, provavelmente, não haja aprendizagem significativa. O que pode acontecer é o armazenamento de imagens mentais novas, sem nenhuma relação com a estrutura cognitiva existente do estudante, que serão relembradas arbitrariamente, caracterizando-se com uma aprendizagem mecânica.

Então, para efeito de hipótese de trabalho, considera-se, nesta tese, qualquer simulação mental, pois, para a ocorrência da aprendizagem significativa, é necessária a existência de imagens mentais. Quando a simulação mental utilizar apenas as imagens mentais existentes nos subsunçores, que represente apenas a recordação de uma situação vista anteriormente, não se caracterizará como uma aprendizagem significativa. Porém, se houver uma interação entre as imagens mentais existentes com a situação a ser aprendida, e que modifique as imagens mentais existentes, ocorre, então, aprendizagem significativa.

A aprendizagem significativa, relacionada com simulações mentais, conforme proposta aqui, não ocorre de forma instantânea, já que o estudante incorpora o novo conceito à medida que modifica as suas imagens mentais. Isso, por sua vez, demanda tempo, o que vai depender do nível de conhecimento existente na estrutura cognitiva deste estudante. Citam-se, como exemplo, os conteúdos abordados nesta proposta de trabalho: Energia Mecânica e Colisões. Se o estudante já possui imagens mentais como subsunçores de Conservação de Energia Mecânica, isso significa que possui o conhecimento de Energia Potencial e Energia Cinética, ou seja, existem imagens mentais que de alguma forma estão relacionadas aos conceitos de Energia Cinética ou Energia Potencial Gravitacional. Essas imagens mentais poderão ser para a Energia Cinética, a de um objeto em movimento, utilizadas tacitamente pelo estudante, para que relacione o movimento e velocidade deste objeto com a Energia Cinética ou Potencial Gravitacional. Para a situação de Energia Potencial Gravitacional, o estudante pode possuir imagens mentais com um objeto a uma determinada altura em relação ao solo. A imagem mental, para representar a conservação de energia, poderá ser a de um objeto caindo, e, à medida que cai, aumenta a sua velocidade, relacionando esta transformação com a Energia Cinética e Energia Potencial Gravitacional.

O estudante poderá ter, ainda, a imagem mental do cálculo da conservação da Energia Mecânica. Quando for apresentado a ele (não importa de que forma, na aula, em um livro, ou em uma simulação) o conceito de colisões, tanto Elástica (conserva Energia Mecânica) quanto Inelástica (não conserva Energia Mecânica), conseguirá dar sentido a esse novo conhecimento, pois esta nova informação, ao se relacionar com subsunçores específicos, também se relacionará com imagens mentais que existem neste subsunçores. Estas imagens mentais, por sua vez, terão novos significados, ficarão mais ricos e abrangentes, pois agora não farão parte apenas do campo de Energia Mecânica, mas também de Colisões Mecânicas.

Para tanto, elaborou-se um material (simulações) potencialmente significativo, formando, assim, um edifício bem alicerçado de (novos) conhecimentos para o aprendizado do fenômeno de colisões. Considera-se que é possível a elaboração de simulações computacionais, que gerem imagens relacionadas com os tópicos abordados, com interação com a estrutura cognitiva do estudante. Acredita-se que as imagens mentais, geradas a partir das simulações computacionais, ancorar-se-ão nos conhecimentos já existentes, não-linear e não-literalmente, modificando, dessa forma, o subsunçor do estudante.

É relevante considerar os conhecimentos prévios já existentes na estrutura cognitiva dos estudantes, já que muitos conhecimentos estão em desacordo com os conceitos aceitos cientificamente. Com isso, o desafio de ensino torna-se maior, pois se trata de uma mudança nas concepções alternativas que já estão ancoradas nos subsunçores. Estas concepções alternativas, conforme Moreira e Greca (2003), são resistentes às mudanças, e os autores consideram que: “É uma ilusão pensar que um conflito cognitivo e/ou uma nova concepção plausível, inteligível e frutífera conduzirá à substituição de uma concepção alternativa significativa “(MOREIRA; GRECA, 2003, p.306).

Na realidade, não haverá uma mudança conceitual, no sentido de apagar um conhecimento, de substituir o conhecimento prévio por outro. Em termos de aprendizagem significativa, isso não existe. O que há é um processo de assimilação em que o subsunçor é modificado, mas não apagado da estrutura cognitiva do estudante. Moreira e Greca (2003) afirmam que, ao final do processo de aprendizagem significativa, existem resíduos dos conhecimentos originais:

A aprendizagem significativa não é apagável; significados internalizados significativamente (isto é, incorporados à estrutura cognitiva de modo não-arbitrário e não-literal) ficam para sempre na estrutura cognitiva do aprendiz, como possíveis significados de um subsunçor mais elaborado, rico, diferenciado. É como se cada indivíduo tivesse sua história cognitiva pessoal e não-apagável. (MOREIRA;

GRECA, 2003, p.307)

A simulação computacional é potencialmente significativa e poderá gerar o conflito entre o conhecimento já existente na estrutura cognitiva do estudante, a fim de incorporar o novo conhecimento e modificar o seu subsunçor. O que se pretende não é a substituição dos conhecimentos, mas sim a incorporação de conhecimentos científicos, que modifiquem os conhecimentos já existentes.

Evidentemente, se o professor identificar que, na estrutura cognitiva dos estudantes, existe distanciamento entre o novo conhecimento e os subsunçores, aquele deve inserir organizadores prévios em suas atividades de ensino. No âmbito da presente proposta, para o ensino de colisões, é imprescindível o conhecimento de conservação de energia, energia cinética e potencial gravitacional. Caso este conceito não tenha sido aprendido de forma significativa, ou seja, não tenha sido ancorado em um subsunçor adequado, cabe ao professor a realização de material que funcione como uma ligação entre o conhecimento de colisões e energia. Não existe uma elaboração única destes organizadores prévios, dependerá do tipo de dificuldade apresentada pelo estudante.

Outro fator relevante para a aprendizagem significativa é a pré-disposição do estudante em aprender, pois, caso contrário, será vão qualquer esforço desta proposta na tentativa de fazer com que ele tenha uma aprendizagem significativa.

Nesta proposta, a atividade desenvolvida se caracteriza por almejar uma aprendizagem por recepção, aprendizagem proposicional e aprendizagem combinatória e superordenada.

Durante as simulações, os estudantes poderão interagir com elas e modificar vários parâmetros, como massa, velocidade, fator de conservação de energia, que, após a simulação, identificarão as características da colisão. Como, neste caso, apresenta-se a simulação, com obediência às leis e às fórmulas, o estudante é um receptor da informação, mas não um receptor passivo, pois ele interagirá e realizará simulações, conforme o roteiro de estudo e de sua curiosidade.

Um exemplo de aprendizagem superordenada é quando existe uma relação entre massa e velocidade, e surge o conceito de energia cinética, que é mais abrangente que estes dois conceitos (massa e velocidade) isoladamente. Também, após o ensino dos tipos de energia (gravitacional, cinética e elástica), discute-se o conceito de energia mecânica, que ocorrerá por uma aprendizagem superordenada, pois é mais abrangente que os outros conceitos de energia até então apresentados. Na primeira simulação computacional são apresentadas as relações entre estas formas de energia, conforme o tipo de colisão, caracterizando-se como uma aprendizagem subordinada.

Também há nesta proposta uma aprendizagem combinatória, onde o estudante combina os conceitos de conservação de energia e conservação de momento linear, para que compreenda corretamente as características das colisões. Tal aprendizagem, que identifica-se como uma das mais difíceis, somente ocorrerá quando o estudante possuir, em sua estrutura cognitiva, os conceitos de conservação de energia e conservação de momento e conseguir relacionar estes dois conceitos.

Trabalha-se, ainda, com a ideia da utilização de imagens mentais na resolução de problemas, conforme já mencionado, já que fazem parte da estrutura cognitiva do estudante, ou seja, já fazem parte dos subsunçores. Quando um estudante se depara com uma situação-problema, ele busca em suas imagens mentais aquelas que poderiam ser utilizadas como subsunçores (que poderia chamar de imagens prévias, seus conhecimentos prévios), para a realização da simulação mental.

Resumidamente, postula-se que se não existirem imagens mentais na estrutura cognitiva, que se relacionem com o novo conhecimento, dificilmente ocorrerá a realização de simulações mentais. Isso significa que as imagens mentais, que são de cada indivíduo, são insuficientes para realizar a simulação mental. Neste caso, o estudante poderá possuir imagens mentais que não se relacionam com os elementos existentes na estrutura cognitiva, ou seja, uma aprendizagem mecânica, uma imagem específica, que será esquecida rapidamente.

Caso o estudante passe a utilizar as imagens geradas pela simulação computacional, em suas simulações mentais, isso significa que as imagens mentais existentes, inicialmente, e que faziam parte do subsunçor, sofreram modificações devido à aprendizagem significativa que incorporou, ancorando as imagens da simulação computacional.