Resolução de Problemas

O significado de Resolução de Problemas (designado daqui em diante de RP), pode variar significativamente dependendo dos autores e por vezes das áreas de estudo. Coexistindo definições mais simplistas, onde apenas se aplicam conhecimentos com outras mais complexas onde o conhecimento se auto-constrói. A RP pode ser descrita como uma capacidade de exteriorizar o processo construtivo de aprender, através da interacção com professores, pares e materiais ou como uma actividade de papel e lápis, podendo envolver

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actividades experimentais, onde o sujeito terá oportunidade de, aplicando seus conhecimentos e procedimentos na procura da solução, desenvolver a sua estrutura cognitiva. Pode igualmente ser descrita como um processo pelo qual se descobre uma combinação de regras anteriormente aprendidas que se podem aplicar a uma nova problemática (Costa & Moreira 2000).

A Resolução de Problemas é designada como um meio, para a realização de aprendizagens e para o desenvolvimento de competências essenciais, ou como uma metodologia específica de “ensino”, centrada nos alunos, promovendo a autonomia na aprendizagem, onde os problemas aparecem no início do processo, não se resolvendo problemas para aplicar e/ou aprofundar conhecimentos, mas antes ao resolver os problemas os alunos aprendem os conceitos necessários à sua resolução. O professor adopta o papel de orientador do processo de aprendizagem (Esteves, Coimbra, & Martins).

Outros autores defendem, ser um processo de interacção entre professor, alunos, contextos problemáticos e tarefas, que tem como ponto de partida os contextos problemáticos e os problemas de forma a construir o «conhecimento conceptual e processual» (Cheung & Taylor 1991 in Lopes & Costa, 1994).

Por último, o Estudo PISA 2003 da OCDE define Resolução de Problemas como sendo “a capacidade de um indivíduo usar processos cognitivos para confrontar e resolver situações reais e interdisciplinares, nas quais o caminho para a solução não é imediatamente óbvio...”. Para tal o estudante deve ser capaz de compreender a natureza do problema, caracteriza-lo, identificar variáveis e relações inerentes, seleccionar e ajustar representações do problema, resolvê-lo, reflectir sobre a resolução do problema e comunicar a sua solução (GAVE, 2007).

Existem várias perspectivas teóricas de abordar a resolução de problemas que transparecem na literatura. Umas mais simples que iniciam a Resolução tendo

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o problema já formulado, outras mais complexas em que se dá relevo à formulação do problema.

O primeiro modelo de Resolução de Problemas, designado por vezes de modelo embrionário, é de Polya (1945), e refere que para resolver o problema é necessário compreender a tarefa, conceber um plano para executar, executar o plano e analisar de modo a determinar se o objectivo foi alcançado (Costa & Moreira 2001a).

Mais tarde, surge outro modelo, proposto por Hayes (1981), em que a sequência de acções propostas é muito idêntica à do modelo anterior, com um acréscimo no final no que concerne à consolidação das aprendizagens. Quatro anos mais tarde, surge o modelo proposto por Presseisen (1985), que considera a resolução de problemas como o uso de processos básicos para resolver uma dificuldade, nomeadamente: reunir dados acerca das dificuldades; determinar a informação adicional necessária; inferir ou sugerir soluções alternativas e testá-las; reduzir a explicação a nível mais simples e eliminar discrepâncias; verificar a solução para poder ser generalizada. Posteriormente, surge o modelo IDEAL (Identify, Define, Explore, Ad, Look and Learn) proposto por Bransford entre outros (1986). Este modelo considera cinco passos no processo de resolução de problemas: Identify - identificação (reconhecer que o problema existe); Define - definição com precisão; Explore - exploração de possíveis soluções; Ad - execução do plano delineado; look and learn - observação do efeito das actividades realizadas e aprender a partir da avaliação dos resultados dessas actividades. Este modelo apela à metacognição, pois exige que se reflicta sobre as opções tomadas no processo de resolução. Segundo estes autores, o ciclo IDEAL deve ser realizado tantas vezes quantas as necessárias para se conseguir encontrar a solução para determinado problema (Novais e Cruz, 1989).

Os autores Angotti e Delizoicov, apresentaram, em 1990, um modelo de resolução de problemas sob a forma de sequência de níveis, passos e momentos pedagógicos, sendo o

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primeiro nível a Compreensão do Problema, no qual se faz uma análise qualitativa, relacionando interesses e transformando o enunciado do problema tornando-o mais perceptível, apontam-se hipóteses, leis e princípios. O segundo nível, Definição, no qual se esboça um esquema da situação, referenciando as grandezas envolvidas, as condições, a notação científica simbólica, etc., procura-se responder a questões como: “O que temos?” e “O que queremos?”. Este nível deve conter três momentos: o Planeamento, a Execução e a Retrospecção, devendo esta descrever os pontos fundamentais na resolução, analisar o significado do resultado e procurar responder a novas questões, tais como: “É possível chegar ao resultado por outro caminho?”, “Quais os pontos determinantes da resolução efectuada?”, “Quais a(s) teoria(s), lei(s), princípio(s) fundamental(is)?”. O terceiro nível é a Prospecção, ou seja, a generalização devendo relacionar o conhecimento trabalhado no problema anterior com um futuro novo problema (Costa & Moreira 2001b).

Por fim, refere-se aqui o modelo apresentado no estudo PISA, proposto por psicólogos da área cognitiva como, por exemplo Mayer & Wittrock, 1996; Bransford et al, 1999; Baxter & Glaser, 1997; Vosniadou & Ortony, 1989, e o estudo embrionário de Polya. Este modelo organiza-se em seis passos, iniciando pela Compreensão do problema, prosseguindo com a Caracterização do problema, identificando as variáveis e as suas inter-relações, construindo hipóteses, organizando e avaliando criticamente a informação. De seguida, efectua-se a Representação do problema, construindo representações gráficas, simbólicas ou verbais e depois passa-se à Resolução do problema propriamente dita, tomando decisões ou fazendo o despiste dos problemas e propondo soluções. Os passos finais, como Reflexão sobre a solução, em que se analisam as soluções, procurando informação adicional, avaliando as soluções de diferentes perspectivas e justificando essas soluções e a Comunicação da solução do problema passando por seleccionar os meios e as representações adequadas à expressão e à comunicação das soluções, são de grande

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importância no que respeita ao desenvolvimento de capacidades metacognitivas (GAVE, 2007).

Todas estas estratégias e modelos, apresentam vantagens e limitações distintas, não pretendendo com este estudo comparar este aspecto nas diferentes estratégias ou modelos, referimos apenas as vantagens e limitações gerais inerentes à tarefa de RP.

As vantagens poderão ser bastante significativas, pois esta estratégia na maior parte das vezes é realizada em grupo, permitindo desenvolver competências associadas ao saber ser e saber estar, à comunicação, à relação interpessoal, cooperação e respeito mútuo. Os alunos poderão apoiar-se mutuamente e aprender mais do que se trabalhassem individualmente, a obrigação de "explicar" o problema durante a resolução permite um refinamento no processo. Há factores cognitivos que influenciam positivamente a RP como a utilização dos conceitos-chave e articulações de instrumentos de resolução - não dissociando a promoção do conhecimento conceptual do conhecimento procedimental; a organização do conhecimento na memória de longo prazo, utilizando mapas conceituais, sumários e sínteses, facilitando o seu uso quando requerido (Costa & Moreira 2000).

A RP pode providenciar uma base para a aprendizagem futura, para uma participação efectiva na sociedade e para a orientação de actividades pessoais. O indivíduo ao resolver problemas empenha processos mentais de nível cognitivo elevado, com o objectivo de alcançar soluções para tarefas realistas, que impliquem a integração de competências (GAVE 2007).

Apesar de todas as vantagens a RP poderá ter também algumas limitações, como por exemplo o facto de a formulação do problema não ser, geralmente, considerada como relevante, por estarem disponíveis muitos problemas já formulados e devido ao facto de a actividade de formulação de problemas poder por em causa a sabedoria do professor e/ou a gestão das actividades. No entanto a formulação do problema, é fundamental durante a

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identificação dos obstáculos e durante a discussão das primeiras soluções encontradas. Para a aprendizagem conceptual é tão importante formular problemas como resolvê-los (GAVE 2007).

Quando mal planificada, a RP pode apresentar mais limitações como o facto de não integrar os conceitos na própria estratégia, explorando-a apenas como estratégia para desenvolver apenas conhecimento processual, desligado do conhecimento conceptual. Quando problematizamos com os alunos as actividades previamente planeadas seguindo os passos do algoritmo e quando resolvemos os problemas “para eles” e não “com eles”, deixando para os alunos a tarefa de cópia, estamos a perpetuar uma aprendizagem baseada na exposição e memorização.

Existem também factores cognitivos que influenciam negativamente a RP, como a resistência à tarefa ou a falta de motivação, relacionada com as dificuldades que os alunos enfrentam nesta actividade e com o facto de propormos problemas que os alunos não sentem a necessidade de resolver; a dificuldade de interpretação devido à forma como o problema é apresentado, ao nível de explicação inadequado, aos conteúdos excepcionalmente difíceis, à exigência de um nível de raciocínio inacessível à maioria dos alunos; número de variáveis ou informações que possam comprometer a memória de trabalho; representações confusas ou comparações equivocadas (Costa & Moreira 2000).

2.3.2. Trabalho Prático (Trabalho Laboratorial / Trabalho Experimental / Trabalho de