Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online
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Conceção e Desenvolvimento de
Ambientes de Aprendizagem Online Aplicação dos princípios do Desenho Instrutivo, da Teoria Cognitiva da Aprendizagem
Multimédia e da Teoria da Carga Cognitiva
Guilhermina Lobato Miranda
http://lisboa.academia.edu/GuilherminaLobatoMiranda
[Elvira Monteiro
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Sabemos pouco sobre como se transmite e ensina a cultura
E como se transforme a imaturidade inicial do ser humano no ser competente que caracteriza o adulto idealizado por cada sociedade [e cada grupo social, num determinado tempo histórico]
(Jerôme Bruner, 1965, 1966)
Fonte: Google Images
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Dois tipos de conhecimento
Conhecimento biológico primário (aprendizagem natural)
Conhecimento biológico secundário (aprendizagem pelo ensino ou instrução)
E suas relações (Geary, 2007,2008)
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Dois tipos de conhecimento
Abordados neste magnífico livro de 2011: Cognitive Load Theory (Teoria da Carga Cognitiva) de
John Sweller, Paul Ayres e Slava Kalyuga,
Fonte: Google.books
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Abordagens científicas
Abordagem ‘naturalista’ ou ciência natural (Smith, 1993)
Abordagem ‘tecnicista’ ou ciência do artificial (ciências do artificial) (Simon, 1981)
Fonte: Google Images
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Abordagem, Teorias e Modelos (Anderson, 1983)
Abordagem (framework): É um conjunto geral de conceitos para compreender um domínio, mas que não está suficiente organizado de modo a constituir uma teoria preditiva. A partir de um mesmo framework posso deduzir várias teorias preditivas. Um framework é avaliado pela capacidade que tem de gerar teorias preditivas, quer dizer, que se conseguem explicar alguns fenómenos importantes. A psicologia do processamento de informação é um desse framework.
Teoria: É um sistema dedutivo preciso, mais geral que um modelo (Ex.: Teoria Cognitiva da Aprendizagem Multimédia de R. Mayer; Teoria da Carga Cognitiva de J. Sweller)
Modelo: Um modelo é a aplicação de uma teoria a um fenómeno específico (Ex.: Modelo 4C-ID)
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A Abordagem do Processamento da Informação
O ser humano é considerado uma entidade biológica que representa e processa informação que provém do exterior, através dos vários sistemas sensoriais, e do interior do próprio organismo. Esta entidade biológica necessita de um sistema altamente complexo que preserve a informação representada e processada que se chama MEMÓRIA
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A Abordagem do Processamento da Informação
Há entidades não biológicas ou dispositivos que também representam e processam informação e possuem memória.
Fonte: Google Images
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A Abordagem do Processamento da Informação
O centro da actividade mental ou cognitiva é a memória
A memória não é singular: há DOIS tipos FUNDAMENTAIS de memória (+ as memórias sensoriais)
Memória de Trabalho (MT)
Memória de Longo Prazo (MLP)
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Aprendizagem Multimédia
Abordagem centrada na tecnologia Foco nas tecnologias multimédia de ponta, como incorporar
multimédia nas tecnologias
Abordagem centrada no aluno Foco no funcionamento da mente humana, como desenvolver a
aprendizagem humana a partir da adaptação da multimédia
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Teorias da Aprendizagem Multimédia
Segundo Merriënboer & Kester (2009) as teorias sobre a aprendizagem multimédia podem ser posicionadas em diferentes níveis:
Nível 1 (Psicológico) – Descrevem os sistemas da memória e os processos cognitivos que explicam a forma como as pessoas processam diferentes tipos de informação e aprendem através de diferentes sentidos.
Ex: Teoria da dupla codificação de Paivio (1986)
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Teorias da Aprendizagem Multimédia
Nível 2 (Design das mensagens educativas) Identificam os princípios multimédia e fornecem linhas orientadoras para a criação de mensagens multimédia que incluam, por exemplo: Texto + Imagens; Texto Narrado + Animações/ Vídeos Explicativos
Ex: Teoria generativa da aprendizagem multimédia de Richard Mayer (2001)
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Teorias da Aprendizagem Multimédia
Nível 3 (Design de cursos) – Definem a forma como devem ser desenvolvidos programas educacionais com diferentes recursos, incluindo: Textos + Imagens + Narrações + Materiais Práticos + Sistemas em rede
Ex: Modelo 4C/ID (van Merriënboer, 1997; van Merriënboer, Kirschner & Kester, 2003)
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Teoria da Dupla Codificação
Postula que a mente humana processa informação não-verbal (imagens) e verbal (logogens) por canais distintos, criando representações separadas para a informação processada em cada um dos canais.
Cada canal tem limitações (assunção da capacidade limitada): o ser humano consegue absorver mais informação se esta for distribuída pelos dois canais em vez de sobrecarregar apenas um (por exemplo: um documentário televisivo narrado em vez de legendado) – code-additivity hypothesis
A teoria de Allan Paivio foi mais tarde rebatizada como o efeito do duplo canal.
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Modelo Estrutural da Dupla Codificação (Paivio, 1986)
Estímulos Verbais Estímulos Não-Verbais
Sistemas Sensoriais
Ligações Representacionais
S I S T E M A V E R B A
L
S I S T E M A N V E R B A
L
LOGOGENS
IMAGENS
Respostas verbais Respostas Não-Verbais
E S T R U T A S S O C
Ligações Referenciais
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Teoria Cognitiva da Aprendizagem Multimédia (Mayer)
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Teoria Cognitiva da Aprendizagem Multimédia
Princípio Multimédia As pessoas aprendem mais profundadamente a partir de palavras e imagens do que somente palavras
Mas se e só se…
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Teoria Cognitiva da Aprendizagem Multimédia
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Processamento de Figuras
Fonte: R Mayer, 2009, p.228
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Processamento Palavras Faladas
Fonte: R Mayer, 2009, p. 228
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Processamento de Palavras Escritas
Fonte: R Mayer, 2009, p. 228
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22
H E A O A M I L M A R T A R E A R H V R
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Teoria da Carga Cognitiva (Sweller, 1986)
Preocupa-se com a forma como os recursos cognitivos são utilizados durante o processo de aprendizagem e de resolução de problemas
Defende que existe um limite para a quantidade de informação que o ser humano consegue processar de forma significativa, em cada momento (pressuposto da capacidade limitada da memória de trabalho)
Defende que se esse limite for ultrapassado - excesso de carga cognitiva - a informação não é retida, ou seja, a aprendizagem não acontece
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Dois Tipos de Carga Cognitiva (Chandler & Sweller, 1991)
A carga cognitiva intrínseca
A carga cognitiva extrínseca ou estranha é a carga sobre a memória de trabalho que os estudantes experienciam quando interagem com os materiais de aprendizagem e que não se relaciona directamente com os conteúdos de aprendizagem
Este tipo de carga cognitiva pode ser manipulada e controlada pelos designer e professores
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Mais Um Tipo de Carga Cognitiva (Sweller, van Merrienboer, & Paas, 1998)
A carga cognitiva adequada (germane) é a carga dedicada ao processamento, construção e automatização de esquemas e, segundo John Sweller e os seus parceiros de investigação, pode ser manipulada e controlada pelo professor (designer), tal como a carga cognitiva extrínseca.
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Em Síntese
Com estas descobertas os investigadores começaram a preocupar-se em descobrir maneiras de redesenhar os materiais de aprendizagem de forma a que estes permitissem redireccionar a atenção dos estudantes para processos cognitivos diretamente relevantes para a construção de esquemas que permitam a compreensão e retenção da informação relevante.
![Page 27: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/27.jpg)
Mas se e só se…
tiver em conta alguns princípios
Princípios da CTML (Cognitive Theory of Multimedia Learning)
– Princípio da sequenciação
– Princípio da variabilidade
– Princípio da individualização
– Princípio da auto-explicação (self-explanation effect)
– Princípio das rodas de apoio
– Princípio da estratégia de conclusão
– E mais…
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Mas se e só se…
tiver em conta alguns princípios
Princípios da CTML (Cognitive Theory of Multimedia Learning) – Princípio da modalidade
– Princípio da segmentação (ou do ritmo próprio)
– Princípio da coerência ou fidelidade
– Princípio da sinalização
– Princípio da redundância
– Princípio da contiguidade temporal
– Princípio da contiguidade espacial
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Princípio da Segmentação
É preferível dar o controlo ao aluno de um qualquer fenómeno em estudo quando este está a observar um vídeo ou uma simulação; por exemplo, estudantes de psicoterapia
que estão a aprender a conduzir conversas com doentes com depressão a partir de vídeos…
De igual modo é preferível segmentar uma apresentação em unidades temáticas, categorias… e dar a possibilidade aos alunos de levantarem questões, poderem voltar atrás, etc.
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Princípio da Coerência
Os alunos aprendem melhor quando não há elementos que desviem a
atenção. Podem ser materiais interessantes mas irrelevantes para a aprendizagem, como música de fundo, videoclips e imagens que não sejam essenciais.
Os estudantes também aprendem melhor com animações concisas apoiadas em narração do que com animações muito elaboradas.
No início da aprendizagem é preferível usar ambientes que retratem o real
mas com pouco fidelidade (fidelidade reduzida) pois os alunos podem perder-se nos pormenores; só com o avançar da aprendizagem é que as animações e simulações se devem aproximar das imagens reais
![Page 31: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/31.jpg)
Princípio da Sinalização
É útil focar a atenção dos alunos nas partes essenciais das
tarefas de aprendizagem.
Sincronia entre texto explicativo falado e pistas em imagens complexas.
Por exemplo se o professor ou a animação estiver a ensinar
como operar com um equipamento é útil ir sinalizando (com o dedo ou com uma cor que aparece ou outro sinal) as partes que vão sendo explicadas
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Princípio da Redundância
A apresentação de informação redundante tem muitas vezes um
efeito pernicioso na aprendizagem.
Mas o que pode ser considerado informação redundante?
Pode ser a apresentação de uma simulação, com narração e texto escrito em simultâneo
Efeito de reversão do conhecimento especializado.
![Page 33: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/33.jpg)
Princípio da Contiguidade Espacial
• Efeito da atenção dividida no espaço (forma importante de carga cognitiva extrínseca).
![Page 34: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/34.jpg)
Teorias da Aprendizagem e da Instrução
As teorias da aprendizagem visam explicar como os seres vivos aprendem (animais e humanos)
Fonte: Wikimedia Commons
![Page 35: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/35.jpg)
Teorias da Aprendizagem e da Instrução
As teorias da instrução visam melhorar ou mesmo optimizar os processos de aprendizagem
![Page 36: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/36.jpg)
INSTRUÇÃO
(3,4,5)
Predisposição do aluno
Características de
entrada (1, 2)
Resultados
aprendizagem
(6)
TAREFA(S) APRENDIZAGEM
(1)Predisposição
Cognitiva:
• Capacidades
• Conhecimentos
• Competências
(2) Predisposição
Afectiva:
• Interesses
• Atitudes
• Motivação
• Auto-conceito
(3,4,5) A qualidade da instrução
depende de:
• Como se organiza o conhecimento
• Como se sequência o conhecimento
• Como se apresenta o conhecimento
(métodos e técnicas)
• Como se reforça (recompensas,
incentivos, feedback)
Cognitivos:
Resultados
avaliação
Avaliação do
sistema
instrutivo
Afectivos:
Resultados
avaliação
Fonte: Child, D. (1986). Psychology and the Teacher. London: Cassell PROCESSO DE INSTRUÇÃO
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Modelos de Desenho Instrutivo
Modelos Gerais: ADDIE
Modelos Construtivistas: Aprendizagem pela Descoberta Guiada de J. Bruner
Modelos Instrutivistas: Aprendizagem Cumulativa R. Gagné
Modelos Cognitivistas: 4C-ID
![Page 38: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/38.jpg)
Modelo ADDIE
Fonte: wikipédia
![Page 39: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/39.jpg)
Modelo 4C-ID
http://modelo4cid.wix.com/modelo-4c-id#!portfolio/component_41229
Utilização do moodle
![Page 40: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/40.jpg)
Sabemos pouco sobre como se transmite e ensina a cultura
Mas já sabemos alguma coisa…
Como se transforme a imaturidade inicial do ser humano no ser competente que caracteriza o adulto idealizado por cada sociedade [e por cada grupo social, num determinado tempo histórico]
![Page 41: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/41.jpg)
Mas já sabemos alguma coisa…
O sucesso escolar dos alunos depende de vários fatores: (i) do próprio aluno, (ii) do meio familiar, (iii) da escola que frequenta, (iv) dos currículos, (v) da formação dos professores….
Há fatores que temos obrigação de conhecer para compreender a situação de cada aluno, mas sobre os quais não temos controlo;
Há outros fatores que, como professores, estão nas nossas mãos modificar
![Page 42: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/42.jpg)
Mas já sabemos alguma coisa…
O professor não pode agir como um mero facilitador da
aprendizagem ou mero expositor da matéria mas como um ‘ativador’, praticando um ensino ativo [exemplo: sistema solar, meiose, respiração celular, Estruturas geológicas, e-portfolios]
Selecionando tarefas de aprendizagem desafiadoras [exemplo: vodcasts: http://www.youtube.com/watch?v=IIe1T_tb5h8; http://www.youtube.com/watch?v=XKKHpAl8W2Y http://www.youtube.com/watch?v=Ep6kRZ1kuuI
Promovendo o trabalho entre pares e a discussão de ideias e das soluções encontradas pelos alunos [exemplo: pesquisa Ppt e avaliação em pares e grelha registo de avaliação a pares]
Formulando objetivos claros centrados no desempenho [exemplo: Grelhas]
Fornecendo os critérios de avaliação para cada tarefa [exemplo: V-Gowin]
Dando feedback analítico
…
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Referências
• Anderson, J. R. (1983). The architecture of cognition. Cambridege, Mass.: Harvard University Press. • Bruner, J. (1965). The growth of mind. American Psychologist, 20(12), 1007-1017. • Bruner, J. (1966). Toward a theory of instruction. Cambridge, Mass.: Harvard University Press.
(tradução em língua portuguesa da Relógio d’Água Editores, 1999). • Chandler, P. and Sweller, J. (1991). Cognitive load theory and the format of instruction. Cognition
and Instruction, 8(4), 293-332. Disponível em: http://ro.uow.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=1133&context=edupapers
• Kirschner, P. & van Merriënboer (2008). Ten steps to complex learning: A new approach to instruction and instructional design. In T. Good, 21st century education: A reference hanbook (pp. 244-253 ). USA: Sage. http://dspace.ou.nl/bitstream/1820/2327/1/Ten%20Steps%20to%20Complex%20Learning%20-%20Sage%2021st%20Century.pdf
• Mayer, R. E. & Moreno, R. (2003). Nine ways to reduce cognitive load in multimedia learning. Educational Psychologist, 38(1), 43–52. Disponível em: http://faculty.washington.edu/farkas/TC510/MayerMoreno9WaysToReduceCognitiveLoad.pdf
• Miranda, G. L. (Org.) (2009). Ensino online e aprendizagem multimédia. Lisboa: Relógio d’Água Editores.
• Miranda, G. L. (1998). A Aprendizagem feita pelo ensino: a questão básica da escola. Atas do I Colóquio Nacional: A Ciência Psicológica nos Sistemas de Formação. Sociedade Portuguesa de Ciências da Educação – Secção de Psicologia da Educação (pp. 129-46). Faro: Universidade do Algarve. Disponível em http://www.academia.edu/1081667/A_aprendizagem_feita_pelo_ensino_a_questao_basicada_escola
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Referências (cont.)
• Paivio, A. (2006). Dual coding theory and education. Draft chapter for the conference on “Pathways to Literacy Achievement for High Poverty Children,” The University of Michigan School of Education, September 29-October 1. Retirado de:
http://www.umich.edu/~rdytolrn/pathwaysconference/presentations/paivio.pdf
• Simon, H. (1981). As ciências do artificial. Coimbra: Arménio e Filhos Editor
• Sweller, J., Ayres, P., & Kalyuga, (2011). Cognitive load theory. New york: Springer
• Sweller, J. (s/d). Visualization and instruction design. Retirado de http://www.iwm-kmrc.de/workshops/visualization/sweller.pdf
• Sweller, J., van Merrienboer, J., & Paas, F. (1998). Cognitive architecture and instructional design. Educational Psychology Review, 10(3), 251-296. Disponível em: http://www.davidlewisphd.com/courses/EDD8121/readings/1998-Sweller_et_al.pdf
• van Merriënboer, J. G., Clark, R. E., & Crook, M. B. (2002). Blueprints for Complex Learning: The 4C/ID-Model. The AECT Annual Conference. Retitado de: http://link.springer.com/article/10.1007%2FBF02504993#page-1
![Page 45: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/45.jpg)
Dois livros e três vídeos para dar continuidade ao tema desta conferência
Visible Learning and the Science of How to Learning (2014) http://books.google.pt/books?id=VdhAAQAAQBAJ&printsec=frontcover&dq=visible+learning&hl=pt-PT&sa=X&ei=6Sd5UsLIGbLY7AbfnICgAQ&redir_esc=y#v=onepage&q=visible%20learning&f=false
Visible Learning (2009)http://books.google.pt/books?id=x6rpxF-
bpr4C&printsec=frontcover&dq=visible+learning&hl=pt-PT&sa=X&ei=6Sd5UsLIGbLY7AbfnICgAQ&redir_esc=y#v=onepage&q=visible%20learning&f=false
Vídeo 1: https://www.youtube.com/watch?v=sng4p3Vsu7Y
Vídeo 2: https://www.youtube.com/watch?v=3pD1DFTNQf4
Vídeo 3: https://www.youtube.com/watch?v=rkXE4lBwHD4
![Page 46: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/46.jpg)
Vídeo Tatiana Marinho
• Teoria da Carga Cognitiva – YouTube
![Page 47: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/47.jpg)
Obrigada pela vossa atenção
Guilhermina Lobato Miranda
![Page 48: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/48.jpg)
Moodle: disponibilizar documentos apoio
![Page 49: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/49.jpg)
Moodle: feedback ativo – trabalho texto em linha
![Page 50: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/50.jpg)
Moodle: feedback ativo – trabalho texto em linha
![Page 51: Conceção e desenvolvimento de ambientes de aprendizagem online](https://reader034.fdocumentos.com/reader034/viewer/2022051412/54c56ac74a7959021c8b460d/html5/thumbnails/51.jpg)
Moodle: feedback ativo – trabalho texto em linha