Novas Tecnologias na Educação

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Liane Tarouco

Pós-Graduação Informática na Educação Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Porto Alegre - RS - BRASIL

Novas Tecnologias na Educação

• Estágio atual da tecnologia da

informação e comunicação na educação

• Impacto no processo de ensino-aprendizagem

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Fatores que impactam

• Crescimento e capilarização da Internet

– Backbone: Alta velocidade e custo reduzindo

– Acesso: velocidade e disponibilidade de acesso ampliadas

• Cable modem

• ADSL

• Wireless

Conseqüências

• Novas possibilidades para o processo de ensino-aprendizagem envolvendo a mediação do processo de comunicação por meio de serviços baseados no WWW, vídeo interativo e realidade virtual

Computador eletrodoméstico Navegar é preciso

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Tecnologia e aprendizagem

• Tecnologia como elemento catalisador e

transformador da estratégia de educação a distância.

A tecnologia para uso educacional

• Os alunos

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Os alunos

• Acessando a Internet cada vez mais cedo

Os professores

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INEP 2003

• RS

– Escolas 10.790

– Funções docentes 178.591

– Funções docentes sem formação superior 52507

– Escolas com microcomputador 5502

– Laboratório de Informática 1968

– Acesso Internet: 1500 (cresceu 19% desde 2002)

A realidade

• Apenas 26% da população brasileira com mais de 15 anos têm domínio pleno das habilidades de leitura e escrita

• Analfabetos funcionais - "mal conseguem identificar enunciados simples, sendo incapazes de interpretar texto mais longo ou com alguma complexidade”

• Inaf (Indicador Nacional de Analfabetismo Funcional), Instituto Paulo Montenegro, ligado ao Ibope

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Como são produzidos os

analfabetos funcionais

• De acordo com o Mapa do

Analfabetismo no Brasil, produzido pelo Inep (Instituto Nacional de Estudos e Pesquisas Educacionais), 35% dos

analfabetos brasileiros já freqüentaram a escola.

Pesquisa da UNESCO sobre

professores (2002)

• O perfil dos professores brasileiros: – o que fazem, – o que pensam, – o que almejam • 5.000 professores – 82,2% de escolas públicas – 17,8% das particulares – abril e maio de 2002.

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Professores não usam a

Internet

• Quase 60% deles nunca usaram correio eletrônico ou navegaram na internet.

Hábitos dos professores

• O acesso restrito à tecnologia, avaliado pelos pesquisadores como problemático em uma sociedade que depende cada vez mais dos computadores, tem relação direta com os baixos salários.

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O papel do livro (2001)

• Estudo encomendada pela Câmara

Brasileira do Livro e pelo Sindicato Nacional de Editores de Livros

– 61% dos brasileiros adultos alfabetizados têm muito pouco ou nenhum contato com os livros

– não existem livrarias em 89% dos municípios brasileiros e

– 6,5 milhões de pessoas não têm condições financeiras de comprar um livro.

Outros indicadores

• Ao perguntar sobre as áreas de interesse dos alunos e relacionar essa informação ao

desempenho, ficou claro que, quanto maior o espectro de interesses do estudante, mais bem-sucedido ele é.

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Bens de luxo

• Os alunos que vivem em famílias com bens relacionados às classes sociais mais altas, como TV, computador, acesso à Internet, carro e telefone

tiveram em média, 22 pontos a mais (63 a 41) na prova objetiva desempenho melhor no Enem 2003 (Exame Nacional do Ensino Médio)

O valor da leitura

• Ambiente estimulante

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Desenvolvimento tecnológico

e inclusão

• Anisio Teixeira já antevia, na década de 60, que o desenvolvimento tecnológico e a inclusão de milhões de sem-escola no sistema educacional colocariam desafios imensos à frente do professorado.

Cidadão da era digital

• A sociedade da era em que o fator de produção relevante é o conhecimento requer um indivíduo cognocente, informatizado, digital, que interpreta linguagens icônicas

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Cenário atual e tendências

• Tecnologia disponível ou em

desenvolvimento

• Ensino aprendizagem neste contexto

Evolução do cenário

1960s

Mainframe Programador como desenvolvedor

1970s

Minicomp. Computação Distribuída Orientação da aprendizagem objetivista

1980s

Redes PCs LANs Projetista de sistemas instrucionais Orientação objetivista

1990s

Web based Desenvolvimento centrado no estudante

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Primeiros sistemas de ensino

usando computador e/ou redes

• Ambientes de aprendizagem baseados

em mainframe

• Ensino baseado no instrutor

– CAI- Computer Aided Instruction

– Abordagem pedagógica: behaviorismo •pequenos passos

•ritmo próprio •resposta ativa •feedback imediato

Objetivismo

• CBT - Computer Based Training

• Treino e prática

• Ensino em módulos

• Estudante é suposto “absorver” o conteúdo

• Ênfase à avaliação orientada a verificação objetivos

• Material pré-selecionado

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CBT - ferramentas

• Ferramentas avançadas de autoração para reduzir as dificuldades técnicas inerentes ao desenvolvimento de sistemas educacionais

• O desenvolvedor pode concentrar-se no objetivo educacional

• O educador como desenvolvedor para poder suprir a carência de

material educacional digital apropriado

Um novo enfoque

Construtivismo: alternativa epistemológica de como as pessoas aprendem e

assimilam novos conhecimentos Mudar para

Treinar Educar estudantes

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Tecnologia e aprendizagem

• Tecnologia como elemento catalisador e

transformador da estratégia de educação a distância.

Construtivismo

• Seres humanos são criaturas ativas na busca de conhecimento

– Transformam e interpretam experiência usando estruturas mentais

– Assimilam novo conhecimento produzindo estruturas cognitivas

– Acomodam-se a estas novas estruturas de conhecimento desenvolvidas

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Aprender

• A meta para o estudante é construir ou reinventar o conhecimento

– ordenando e re-ordenando

– testando

– justificando sua interpretação

Práticas construtivistas

Papel do estudante

• Ativo • Auto-dirigido • Aprender a aprender • Interações colaborativas

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Exemplo desenvolvido por alunos

Baricentro

As três medianas de um triângulo interceptam-se num

As três medianas de um triângulo interceptam-se num

mesmo ponto que divide em duas partes tais que aquela

mesmo ponto que divide em duas partes tais que aquela

que contém o vértice é o dobro da outra.

que contém o vértice é o dobro da outra.

X = Y = G M₂ M₃ M₁ B C A

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Surge a multimídia no computador

• Recursos variados disponíveis para o

professor e para o estudante

Popularidade da multimídia

• A multimídia é popular porque:

– muitas pessoas usam recursos

multimídia no trabalho, na escola, em casa

– Como as pessoas tem mais contacto com tais recursos existe a natural expectativa de que os mesmos sejam usados em todas as situações possíveis:

• compras

• home-banking

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Porque usar multímídia

• Os jovens aprendem mais da metade do que sabem a partir de informação visual

• Numa sociedade onde interesses poderosos empregam dados visuais para persuadir (Alvin Toffler chamou de info-tatics) os educadores devem ser capazes de empregar multimídia nos ambientes de ensino-aprendizagem que constroem.

Internet e a Educação

• Novas possibilidades, desafios e incertezas no processo de ensino-aprendizagem. • Não podemos esperar da

Internet a solução mágica para modificar profundamente a relação pedagógica

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Educação neste novo cenário?

• Colocar informação do WWW é relativamente fácil mas isto pouco pode ter a ver com educar

•Educar através da Rede não é transpor para outro ambiente modelos já existentes de Educação e Cognição

•O mais deslumbrante site WWW pode ser completamente inefetivo, sob o ponto de vista educacional, se não for construído com o

embasamento teórico apropriado.

Interações via WWW

ALUNO _Colegas Material de aprendizagem Fontes de informação Ferramentas Professor Monitor

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Um novo cenário

• A aula se converte num espaço real de

interação, de troca de resultados, de

comparação de fontes, de enriquecimento de perspectivas, de discussão das contradições, de adaptação dos dados à realidade dos alunos.

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Modelo de Kolb e aprendizagem

pela experiência

• O ciclo pode ter início em qualquer ponto

• Abordagem em espiral

– Executa ação e observa efeito

– Compreende efeitos daquela ação em particular

– Compreender o princípio geral

– Aplicação pela ação em novas circunstâncias no escopo da generalização

Construção do conhecimento

requer articulação

• Embora atividade seja condição necessária para a construção do conhecimento não é suficiente

• Para que conhecimento usável seja construído o estudante necessita pensar sobre o que fez e articular o que isto significou

• Usualmente o processo de articulação é verbal mas pode incluir representações visuais ou auditivas

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Um novo papel

• O professor não é o "informador", mas o coordenador do processo de ensino-aprendizagem.

• Estimula, acompanha a pesquisa, debate os resultados.

• Ensinar é orientar, estimular, relacionar, mais que informar.

Construindo o conhecimento

•

Cognição: ato de adquirir

conhecimento

– interação do sujeito com o objeto do conhecimento

– construção do conhecimento

• Psicologia cognitiva se refere a todo processo pelo qual o input sensório é transformado, reduzido, elaborado, armazenado, recuperado e usado

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Como a aprendizagem ocorre

• Informação entra através dos sentidos

• Quando a atenção é dirigida a

informação percebida move-se para a memória de trabalho no cérebro

• Para ser aprendida a informação deve ser movida da memória de trabalho para a mémoria de longo termo

Ciência da cognição

• A ciência da cognição surgiu através da insatisfação com o Behaviorismo e com a influência dos avanços tecnológicos.

• Os psicólogos cognitivistas estudam a resolução de nossas tarefas mentais e desenvolvem modelos para esses processos.

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Ciência da cognição

•

Ciência da Cognição

– aquisição de novos conhecimentos

– a forma como serão incorporados pelos sujeitos.

• Compreender as capacidades, os processos, as estratégias e as representações mentais no decorrer das realizações das tarefas.

Modelo de

armazenamento de

memória

Memória de longa duração Transferência da

informação a partir do armazenamento sensorial Memória de curta duração

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Aplicação no ensino ?

• Embora estes conceitos sejam

largamente aceitos, o ensino raramente é estruturado tendo isto em mente.

• Os tutoriais e programas de treinamento freqüentemente sobrecarregam a

memória de trabalho dos aprendizes e dificultam a aquisição de esquemas e a automação.

Cognição e computadores

• Como se processa a influência do uso de

recursos informatizados na forma pela qual as pessoas aprendem, ou seja, na questão cognitiva?

• Se a capacidade humana cria e modifica a tecnologia, criando e inventando novos instrumentos, qual o efeito inverso, isto é, como age a tecnologia sobre a cognição?

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A tecnologia e a cognição

• A tecnologia modifica a expressão

criativa do homem, modificando sua forma de adquirir conhecimento, interferindo assim em sua cognição

A máquina gerando regimes

cognitivos

• Os recursos atuais da tecnologia, os novos meios digitais: a multimídia, a Internet, a telemática, trazem novas formas de ler, de escrever, e portanto, de pensar e agir .

• O simples uso de um editor de textos mostra como alguém pode registrar seu pensamento de forma distinta daquela do texto manuscrito ou mesmo datilografado, provocando no indivíduo uma forma diferente de ler e interpretar o que escreve, forma esta que se associa, ora como causa, ora como conseqüência, a um pensar diferente.

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O computador como uma máquina

de produção da cognição

• Destacando o computador como uma máquina de produção da cognição, Pierre Lévy atribui a ele uma dimensão filosófica que lhe permite tratar a cognição como sendo produzida pelo agenciamento homem / máquina, a partir dos efeitos inventivos registrados.

Métodos e meios

• Métodos são as técnicas usadas no processo educacional para facilitar/ensejar a aprendizagem

• Meios são as formas de implementar tais métodos, bem como de transportar o material a ser aprendido

demonstrações animações exemplos prática realimentação transparências computadores vídeo livro texto professores

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Produção de material educacional

• Qualidade do texto

• Técnicas de produção de material educacional

PROFESSOR

concepção autoria

Projeto visual

• Como as apresentações multimídia influenciam

– a eficiência da aprendizagem

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Tipos de informação

• Modo de apresentação dual

– Texto escrito + figuras

– Texto escrito + figuras em movimento (vídeos)

– Texto falado + figuras

– Texto falado + figuras em movimento (vídeos) • Tipos de estudantes

– visuais

– auditivos

Teoria da instrução paralela

• Estabelece a necessidade de

paralelismo em ambientes para simulação

– sem orientação a performance é pobre

– instruções impressas

– instruções disponíveis em outra janela

• autores diferentes (designer x instrutor)

• consulta sob demanda

– simulação e instruções como objetos

independentes acessados quando o usuário decide

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Paralelismo

• Exemplos – Museus – Aula de geografia

Efeito do paralelismo?

• Dispersivo?

• Os estudantes aprendem porque estão inspirados a isto em decorrência de outros fatores?

• Ferramentas de aprendizagem apoiadas por computador devem usar

paralelismo?

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Teoria da carga cognitiva

• Aprendizagem ocorre em melhor em

condições alinhadas com o processo de cognição humana.

Memória de curto alcance

• Memória de trabalho

• Processa estímulos provenientes do ambiente via órgãos sensoriais

• Limitada : 7 ±±±± 2 elementos de informação

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Memória de longo alcance

• Repositório para conhecimento e

habilidades mais permanentes

• Inclui todas as coisas da memória que não estão em uso corrente mas que são necessárias para compreender

• Percepção de seu conteúdo e funcionamento é filtrado através da memória de trabalho

• Conhecimento armazenado em esquemas

Carga cognitiva

• Intrínseca

– esforço que contribui para a construção dos esquemas

– derivada da natureza do conteúdo a ser aprendido

• Externa ao conteúdo

– esforço requerido para processar o conteúdo em decorrência de sua estruturação e

organização

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Sobrecarga cognitiva

Evitando a sobrecarga cognitiva

• Projeto de tela simples, consistente e uso conscencioso de texto, áudio, movimento e cor

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Redundância

• A redução da carga em decorrência do modo dual de apresentação ocorre apenas quando a informação presente nas diferentes modalidades não é redundante

• Se for redundante a carga aumenta

Sobrecarga cognitiva

• Informação redundante em dois

formatos

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Sobrecarga cognitiva

• Informação redundante integrada

Diminui sobrecarga cognitiva

Relevância

• Quando um sistema pretende apresentar dados que são importantes e devem ser relembrados, deve ser escolhido o modo mais efetivo de apresentação que não sobrecarregue cognitivamente o usuário

• Quando o sistema apenas precisa

informar o usuário deve usar o modo de apresentação mais chamativo/aceito

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Elementos visuais

• realísticos: mostram o objeto em estudo

• analogias

• organizacionais

– Há estudos apontando que, sob certas circunstâncias, realismo pode interferir no processo de comunicação e aprendizagem e distrair

Projeto visual

Fotografia Ilustração Gráfico conceitual Gráfico estilizado Descrição verbal Nome/rótulo Abstrato carroça carroça

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Grau de realismo e aprendizagem

Grau de realismo . A p A r e n d i z a g e m

Não realístico moderadamente muito

Efeitos de mídias

• A mídia que varia no tempo (animação, locução, trilha sonora, vídeo, som) domina sobre a mídia estática, pois a atenção está voltada para elementos em movimento e aos estímulos que mudam a direção do olhar.

• Mas convém avaliar, pois a memória para o

conteúdo em mídia dinâmica é geralmente pior do que na estática.

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Uso concomitante de mídias

• Quando as mídias baseadas em texto estão combinadas com mídia visual, o texto deve ser apresentado antes da mídia visual se esta está elaborando o texto.

• Se a informação importante é extraída da mídia visual, então um título de texto deve ser

apresentado para chamar a atenção.

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Praticando

• A limitada capacidade da memória de trabalho é rapidamente sobrecarregada quando muita informação nova é

apresentada

• É crucial oferecer oportunidades freqüentes de uso ou aplicação prática da informação

• Estimular ensaios freqüentes de uso da informação é melhor do que uso agrupado ao final da unidade

Exercícios

• A cada nova idéia ou agrupamento de informação deve ser oferecida

oportunidade de aplicação da informação

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Exercícios

• Mera repetição deve ser evitada

• Instigar processos cognitivos superiores

• Projetar questões que encorajem o estudante a aplicar o conhecimento em contexto apropriado (simulação de atividades reais)

• Simulação da realidade com maior fidelidade favorece mais o

desenvolvimento de habilidades procedimentais

Pertinência e significância

• O esforço mental que o estudante

investirá na tarefa de aprendizado

depende de sua percepção frente a dois fatos:

– a pertinência do meio e da mensagem contida no mesmo;

– sua habilidade em fazer algo significativo fora do material apresentado.

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Uma nova maneira de adquirir

o conhecimento

•

Aprender-fazendo (simulação)

•

A dimensão lúdica ganha cada vez

mais espaço (jogos)

•

O educando assume uma postura ativa

– Interage

– Dialoga

– Vê-se diante do desafio de selecionar informações e atribuir-lhes significados.

Operação por tateamento

• Na medida em que informações são interpretadas e utilizadas pelo usuário, estas atualizações operam sobre o indivíduo, que, pelo próprio acoplamento nas interfaces com a máquina, a partir das diversas possibilidades oferecidas, se renova e se modifica, desenvolvendo e participando ele mesmo, de um processo criativo contínuo e imprevisível

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Aprender tateando

• Este "tatear" leva-nos em geral a outros caminhos, não necessariamente previstos

• O digitar traz uma nova dimensão ao trabalho com a máquina: não me prendo, ou não posso prender-me, ao que antes estava planejado, pois as ocorrências na tela de vídeo me obrigam a re-pensar o que aparentemente estava decidido de antemão

• Trata-se agora de construir e re-construir a cada momento o que foi realizado, impondo a mim mesmo, como usuário, simultaneamente autor e leitor, uma contínua re-construção.

Aprender errando

• Relações cognitivas abertas e imprevisíveis

• Trato com as máquinas repousa em uma relação diferente com o objeto técnico, apoiada na experimentação e no erro

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Aprender errando

• O uso de recursos da informática favorece a autonomia e independência

– trabalha o erro de maneira construtiva, elevando a auto-estima

– exige limites levando ao controle da ansiedade

– o trabalho é motivador, pois permite a consciência da própria cognição, atenção e memória.

Aprendizagem ativa

• Como participantes ativos no processo de aprendizado, estudantes afetam a maneira pela qual lidam com o

material a ser aprendido.

• Estudantes devem ter um senso de posse dos objetivos do aprendizado.

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Referências

• ESPIE - http://www.pgie.ufrgs.br/espie/

• http://www.cinted.ufrgs.br/CESTA/