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Educação

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TEORIA DA APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVASEGUNDO AUSUBEL

Adriana Pelizzari 1Maria de Lurdes Kriegl 2

Márcia Pirih Baron 3Nelcy Teresinha Lubi Finck 4

Solange Inês Dorocinski 5

R E S U M O

A teoria da aprendizagem de Ausubel propõe que os conhecimentos prévios dos alunos sejam valorizados,para que possam construir estruturas mentais utilizando, como meio, mapas conceituais que permitem descobrire redescobrir outros conhecimentos, caracterizando, assim, uma aprendizagem prazerosa e eficaz.

Palavras-chave: mapas conceituais; significados e ressignificados; “subsunçor”; memória.

1 Arte Educadora pela Faculdade de Artes do Paraná, Especialista em Processos Pedagógicos PUC/PR, Mestranda emEngenharia de Produção com ênfase em Mídia e Conhecimento pela UFSC. Coordenadora do Centro de Estudos e Pesquisa(CEP) do Colégio Bom Jesus.E-mail: adrianap@bomjesus.br

2 Pedagoga pelas Faculdades Positivo, Especialista em Psicopedagogia pela PUC/PR, Mestranda em Engenharia de Produçãocom ênfase em Mídia e Conhecimento pela UFSC. Professora do ensino fundamental do Colégio Bom Jesus.E-mail:lukbela@aol.com.br

3 Licenciatura em Educação Física pela PUC/PR, Licenciatura em Letras/Italiano pela UFPR, Especialização em Magistério/Interdisciplinaridade pelo Instituto Brasileiro de Pós-Graduação e Extensão, Mestranda em Engenharia de Produção comênfase em Mídia e Conhecimento pela UFSC. Professora de ensino especial, educação infantil e ensino fundamental (1.ª e 2.ªséries) do Colégio Bom Jesus.E-mail: marcia.baron@bomjesus.br

4 Psicóloga, Pós-graduada em T&D, em Gestão de Pessoas e em Administração de Escolas e Mestranda em Engenharia deProdução, na área de Mídia e Conhecimento, pela UFSC. Atua no Núcleo de Empregabilidade da FAE Business School.E-mail:nelcyt@bomjesus.br

5 Pedagoga com Habilitação em Orientação Educacional pela Universidade Tuiuti do Paraná, Pós-graduada em AdministraçãoEscolar pela FAE Business School, Mestranda em Engenharia de Produção com ênfase em Mídia e Conhecimento pelaUFSC. Gestora do ensino fundamental e educação infantil a 3.ª série do Colégio Bom Jesus.E-mail: solanged@bomjesus.br

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INTRODUÇÃO

A aprendizagem é muito mais significativa à medida que o novo conteúdo é incorporado àsestruturas de conhecimento de um aluno e adquire significado para ele a partir da relação com seuconhecimento prévio. Ao contrário, ela se torna mecânica ou repetitiva, uma vez que se produziumenos essa incorporação e atribuição de significado, e o novo conteúdo passa a ser armazenadoisoladamente ou por meio de associações arbitrárias na estrutura cognitiva.

Assim, o objetivo deste artigo é identificar as propostas sobre a aprendizagem escolar e a instruçãoformuladas pelo psicólogo norte-americano D. P. Ausubel. As idéias de Ausubel, cujas formulaçõesiniciais são dos anos 60, encontram-se entre as primeiras propostas psicoeducativas que tentam explicar aaprendizagem escolar e o ensino a partir de um marco distanciado dos princípios condutistas.

Neste processo a nova informação interage em comum à estrutura de conhecimento específico,que Ausubel chama de conceito “subsunçor”. Esta é uma palavra que tenta traduzir a inglesa “subsumer”.

Quando o conteúdo escolar a ser aprendido não consegue ligar-se a algo já conhecido, ocorre oque Ausubel chama de aprendizagem mecânica, ou seja, quando as novas informações são aprendidassem interagir com conceitos relevantes existentes na estrutura cognitiva. Assim, a pessoa decora fórmulas,leis, mas esquece após a avaliação.

CONDIÇÕES PARA A APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA

Para que a aprendizagem significativa ocorra é preciso entender um processo de modificação doconhecimento, em vez de comportamento em um sentido externo e observável, e reconhecer aimportância que os processos mentais têm nesse desenvolvimento. As idéias de Ausubel também secaracterizam por basearem-se em uma reflexão específica sobre a aprendizagem escolar e o ensino, emvez de tentar somente generalizar e transferir à aprendizagem escolar conceitos ou princípios explicativosextraídos de outras situações ou contextos de aprendizagem.

Para haver aprendizagem significativa são necessárias duas condições. Em primeiro lugar, oaluno precisa ter uma disposição para aprender: se o indivíduo quiser memorizar o conteúdo arbitráriae literalmente, então a aprendizagem será mecânica. Em segundo, o conteúdo escolar a ser aprendidotem que ser potencialmente significativo, ou seja, ele tem que ser lógica e psicologicamente significativo:o significado lógico depende somente da natureza do conteúdo, e o significado psicológico é umaexperiência que cada indivíduo tem. Cada aprendiz faz uma filtragem dos conteúdos que têm significadoou não para si próprio.

Com esse duplo marco de referência, as proposições de Ausubel partem da consideração deque os indivíduos apresentam uma organização cognitiva interna baseada em conhecimentos de caráterconceitual, sendo que a sua complexidade depende muito mais das relações que esses conceitosestabelecem em si que do número de conceitos presentes. Entende-se que essas relações têm um caráterhierárquico, de maneira que a estrutura cognitiva é compreendida, fundamentalmente, como uma redede conceitos organizados de modo hierárquico de acordo com o grau de abstração e de generalização.

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A partir dessa especificação, a aprendizagem escolar passa a caracterizar-se globalmente como aassimilação a essa rede de determinados corpos de conhecimentos conceituais, selecionados socialmentecomo relevantes e organizados nas áreas de conhecimento.

ANÁLISE E NOÇÃO DOS TIPOS DE APRENDIZAGEM

Para esclarecer como é produzida a aprendizagem escolar, Ausubel propõe distinguir dois eixosou dimensões diferentes que originarão, a partir dos diversos valores que possam tomar em cada caso,a classes diferentes de aprendizagem.

• Aprendizagem significativa• Aprendizagem memorísticaO primeiro é o eixo relativo à maneira de organizar o processo de aprendizagem e a estrutura

em torno da dimensão aprendizagem por descoberta/aprendizagem receptiva. Essa dimensãorefere-se à maneira como o aluno recebe os conteúdos que deve aprender: quanto mais se aproxima dopólo de aprendizagem por descoberta, mais esses conteúdos são recebidos de modo não completamenteacabado e o aluno deve defini-los ou “descobri-los” antes de assimila-los; inversamente, quanto mais seaproxima do pólo da aprendizagem receptiva, mais os conteúdos a serem aprendidos são dados aoaluno em forma final, já acabada.

Ao contrário, o segundo eixo remete ao tipo de processo que intervém na aprendizagem eorigina um continuum delimitado pela aprendizagem significativa, por um lado, e pela aprendizagemmecânica ou repetitiva, por outro. Nesse caso, a distinção estabelece, ou não, por parte do aluno,relações substanciais entre os conceitos que estão presentes na sua estrutura cognitiva e o novo conteúdoque é preciso aprender. Quanto mais se relaciona o novo conteúdo de maneira substancial e não-arbitrária com algum aspecto da estrutura cognitiva prévia que lhe for relevante, mais próximo se estáda aprendizagem significativa. Quanto menos se estabelece esse tipo de relação, mais próxima se está daaprendizagem mecânica ou repetitiva.

A noção de aprendizagem significativa, definida dessa maneira, torna-se nesse momento o eixocentral da teoria de Ausubel. Efetivamente, a aprendizagem significativa tem vantagens notáveis, tanto doponto de vista do enriquecimento da estrutura cognitiva do aluno como do ponto de vista da lembrançaposterior e da utilização para experimentar novas aprendizagens, fatores que a delimitam como sendo aaprendizagem mais adequada para ser promovida entre os alunos. Além do mais, e de acordo comAusubel, pode-se conseguir a aprendizagem significativa tanto por meio da descoberta como por meioda repetição, já que essa dimensão não constitui uma distinção tão crucial como dimensão de aprendizagemsignificativa/aprendizagem repetitiva, do ponto de vista da explicação da aprendizagem escolar e dodelineamento do ensino. Contudo, e com relação a essa segunda dimensão, Ausubel destaca como sãoimportantes, pelo tipo peculiar de conhecimento que pretende transmitir, a educação escolar e, pelaspróprias finalidades que possui, a aprendizagem significativa por percepção verbal.

Segundo a teoria de Ausubel, na aprendizagem há três vantagens essenciais em relação àaprendizagem memorística. Em primeiro lugar, o conhecimento que se adquire de maneira significativaé retido e lembrado por mais tempo. Em segundo, aumenta a capacidade de aprender outros conteúdosde uma maneira mais fácil, mesmo se a informação original for esquecida. E, em terceiro, uma vez

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esquecida, facilita a aprendizagem seguinte – a “reaprendizagem”, para dizer de outra maneira. Aexplicação dessas vantagens está nos processos específicos por meio dos quais se produz a aprendizagemsignificativa onde se implica, como um processo central, a interação entre a estrutura cognitiva préviado aluno e o conteúdo de aprendizagem. Essa interação traduz-se em um processo de modificaçãomútua tanto da estrutura cognitiva inicial como do conteúdo que é preciso aprender, constituindo onúcleo da aprendizagem significativa, o que é crucial para entender as propriedades e a potencialidade.

A CONSTRUÇÃO HUMANA ATRAVÉS DAAPRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA

A reforma educativa tem como missão não somente a ordenação do sistema educativo, mastambém a oferta de conteúdos e metodologias de aprendizagem.

A reforma do ensino supõe também a reforma do currículo e, por conseqüência, dos propósitose condições para que a educação seja eficaz. Em outras palavras, para que a mudança da funcionalidadedo sistema educativo seja verdadeira, é necessária uma profunda reforma de conteúdos e métodos.

A intervenção educativa precisa, portanto, de uma mudança de ótica substancial, na qual nãosomente abranja o saber, mas também o saber fazer, não tanto o aprender, como o aprender a aprender.Para isso, é necessário que os rumos da ação educativa incorporem em sua trajetória um conjunto delegalidades processuais.

Em primeiro, partir do nível de desenvolvimento do aluno, isto é, a ação educativa estácondicionada pelo nível de desenvolvimento dos alunos, os quais nem sempre vêm marcados pelosestudos evolutivos existentes e que, por tal motivo, devem complementar-se com a exploração dosconhecimentos prévios dos estudantes (alunos), o que já sabem ou têm construído em seus esquemascognitivos. A soma de sua competência cognitiva e de seus conhecimentos prévios marcará o nível dedesenvolvimento dos alunos.

Em segundo, a construção das aprendizagens significativas implica a conexão ou vinculação doque o aluno sabe com os conhecimentos novos, quer dizer, o antigo com o novo. A clássica repetiçãopara aprender deve ser deixada de fora na medida do possível; uma vez que se deseja que seja funcional,deve-se assegurar a auto-estruturação significativa.

Nesse sentido, sugere-se que os alunos “realizem aprendizagens significativas por si próprios”, oque é o mesmo que aprendam o aprender. Assim, garantem-se a compreensão e a facilitação de novasaprendizagens ao ter-se um suporte básico na estrutura cognitiva prévia construída pelo sujeito.

Em terceiro, faz-se necessário modificar os esquemas do sujeito, como resultado do aprendersignificativamente.

Uma maneira adequada de ampliar e/ou modificar as estruturas do aluno consiste em provocardiscordâncias ou conflitos cognitivos que representem desequilíbrios a partir dos quais, mediante atividades,o aluno consiga reequilibrar-se, superando a discordância reconstruindo o conhecimento (PIAGET,1997). Para isso, é necessário que as aprendizagens não sejam excessivamente simples, o que provocariafrustração ou rejeição.

Em resumo, o que é sugerido é a participação ativa do sujeito, sua atividade auto-estruturante, o quesupõe a participação pessoal do aluno na aquisição de conhecimentos, de maneira que eles não sejam umarepetição ou cópia dos formulados pelo professor ou pelo livro-texto, mas uma reelaboração pessoal.

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OS MAPAS CONCEITUAIS: UMA TÉCNICA PARA A APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA

Os mapas conceituais têm por objetivo representar relações significativas entre conceitos naforma de proposições. Uma proposição é constituída de dois ou mais termos conceituais unidos porpalavras para formar uma unidade semântica (NOVAK; GOWIN, 1988).

São instrumentos que permitem descobrir as concepções equivocadas ou interpretações nãoaceitas (podem não ser errôneas) de um conceito, ilustradas por uma frase que inclui no conceito.

Devem ser hierárquicos, quer dizer, os conceitos mais gerais devem situar-se na parte superior, eos conceitos mais específicos e menos inclusivos na parte inferior.

Também podem ser considerados instrumentos úteis para negociar significados, quer dizer, osalunos sempre trazem alguma coisa deles mesmos para a negociação. Não são como uma tábua rasa ouum recipiente vazio que o professor deve preencher.

C O N C L U S Ã O

É pouco provável que uma pessoa nos anos 70 imaginasse uma “era da informação” sem umpleno desenvolvimento da capacidade humana de comunicação, no entanto, comunicar-se, e bem,ainda tem sido um complexo desafio para a sociedade atual. As pessoas têm cada vez mais consciênciade que aquilo que elas enviam muitas vezes não é a mensagem recebida, e uma possível integração passaa ser um objetivo quase inatingível. O aluno que hoje freqüenta uma escola infelizmente ainda vê oconhecimento como algo muito distante da sua realidade, pouco aproveitável ou significativo nas suasnecessidades cotidianas. Na sua teoria, Ausubel apresenta uma aprendizagem que tenha como ambienteuma comunicação eficaz, respeite e conduza o aluno a imaginar-se como parte integrante desse novoconhecimento através de elos, de termos familiares a ele. Através da palavra, o educador pode diminuira distância entre a teoria e a prática na escola, capacitando-se de uma linguagem que ao mesmo tempodesafie e leve o aluno a refletir e sonhar, conhecendo a sua realidade e os seus anseios.

A palavra enquanto mensagem, segundo BAKTHTIN (1995), é uma estrutura pura, complexa,que o homem utiliza na sua prática, distanciando o receptor da essência da mensagem que pode ser feitade palavra escrita, falada, cantada, desenhada, pintada, tocada, cheirada, vista, gesticulada, saboreada ou,simplesmente, sentida. O próprio educador, praticante da sua área de conhecimento, é uma ferramentado saber do aluno. Se ele for apaixonado pela sua área de conhecimento e for capaz de encantar, oaluno poderá talvez perceber que existe algo pelo qual alguém de fato se interessou e que talvez possavaler a pena seguir o mesmo caminho. Mas se essa não for a realidade vivida pelo professor, se eleapenas transmitir aquilo que leu nos livros, por mais que ele fale de determinado assunto, todo corpoestará dizendo o contrário e o aluno provavelmente terá aquele conhecimento como algo para apenasser cumprido, porque a mente humana é capaz de fazer leituras bastante profundas dos detalhesaparentemente insignificantes, mas que certamente têm um grande poder de semear profundo significados.Baseado nessas informações, conclui-se que a teoria de Ausubel contribuirá de maneira significativa naconstrução da sociedade do conhecimento.

55s s s s s Romero TavaresProfessor do Departamento de Física/UFPB.Doutor em Física pelo Instituto de Física/USP

) E-mail: romero@fisica.ufpb.br

lllll Julho de 2003/Junho de 2004C O N C E I T O S

Aprendizagemsignificativa

Existe uma aceitação quase universal do

enunciado de que o conhecimento é libertador das

potencialidades das pessoas. Estamos nos referindo

ao conhecimento que promove a articulação entre o

ser humano e o seu ambiente, entre ele e seus

semelhantes e consigo próprio. O conhecimento

que promove a autonomia, conecta este ser

humano com o seu meio cultural no que diz

respeito a crenças, valores, sentimentos,

atitudes, etc. E na medida que o

indivíduo é autônomo, a partir

desta sua estrutura de

conhecimentos, ele é capaz de

captar e apreender outras

circunstâncias de conhecimentos

assemelhados e de se apropriar da

informação, transformando-a em

conhecimento.Ilustração digitalizada

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interação entreo conhecimentonovo e o antigo,ambos serãomodificadosde uma maneiraespecífica porcada aprendente...”

“NaAs pessoas constroem os seus conhe-cimentos, a partir de uma intenção

deliberada de fazer articulações entre oque conhece e a nova informação que pre-tende absorver. Esse tipo de estrutura-ção cognitiva se dá ao longo de toda avida, através de uma seqüência de even-tos, única para cada pessoa, configuran-do-se, desse modo, como um processoidiossincrático. Atualmente, esse enten-dimento de como se constrói a estruturacognitiva humana chama-se genericamen-te de construtivismo.

Os grandes precursores do cons-trutivismo contemporâneo foram o suíçoJean Piaget e o russo Lev Vigotski, queiniciaram os seus trabalhos na década devinte do século passado. Mas, apenas nadécada de sessenta, com as dificuldadesda teoria comportamentalista de BurrhusSkinner em dar conta das especificidadesda aprendizagem humana, as idéias cons-trutivistas passaram a ser utilizadas commaior ênfase (Pozo - 2002).

Na década de 1960, David Au-subel (1980, 2003) propôs a sua Teo-ria da aprendizagem significativa, ondeenfatiza a aprendizagem de significados(conceitos) como aquela mais relevantepara seres humanos. Ele ressalta que amaior parte da aprendizagem acontecede forma receptiva e, desse modo, a hu-manidade tem-se valido para transmitiras informações ao longo das gerações.Uma de suas contribuições é marcar cla-ramente a distinção entre aprendizagemsignificativa e a aprendizagem mecânica.

Existem três requisitos essenciaispara a aprendizagem significativa: a ofer-ta de um novo conhecimento estruturadode maneira lógica; a existência de co-nhecimentos na estrutura cognitiva quepossibilite a sua conexão com o novo co-nhecimento; a atitude explícita de apre-ender e conectar o seu conhecimento comaquele que pretende absorver. Esses co-nhecimentos prévios são também chama-dos de conceitos subsunçores ou concei-tos âncora. Quando se dá a aprendiza-gem significativa, o aprendente transfor-

ma o significado lógico do material pe-dagógico em significado psicológico, àmedida que esse conteúdo se insere demodo peculiar na sua estrutura cogniti-va, e cada pessoa tem um modo especí-fico de fazer essa inserção, o que tornaessa atitude um processo idiossincráti-co. Quando duas pessoas aprendem sig-nificativamente o mesmo conteúdo, elaspartilham significados comuns sobre aessência deste conteúdo. No entanto, têmopiniões pessoais sobre outros aspectosdeste material, tendo em vista a cons-trução peculiar deste conhecimento.

A aprendizagem significativa re-quer um esforço do aprendente em co-nectar de maneira não arbitrária e nãoliteral o novo conhecimento com a estru-tura cognitiva existente. É necessária umaatitude proativa, pois numa conexão umadeterminada informação liga-se a um co-nhecimento de teor cor-respondente naestrutura cognitiva do aprendiz; e emuma conexão não literal a aprendizagemda informação não depende das pala-vras específicas que foram usadas na re-cepção da informação. Desse modo, po-demos ter uma aprendizagem receptivasignificativa em uma sala de aula conven-cional, onde se usam recursos tradicio-nais tais como giz e quadro-negro, quan-do existiram condições de o aprendentetransformar significados lógicos de de-terminado conteúdo potencialmente sig-nificativo, em significados psicológicos, em

conhecimento construído e estruturadoidiossincraticamente.

Um aprendente que tenha conheci-mentos prévios sobre as características demamíferos terrestres usará esses atribu-tos, quando se deparar com novas infor-mações sobre mamíferos aquáticos. Essesconhecimentos (sangue quente, respiraçãoatravés do oxigênio gasoso, gestação in-terna, etc.) auxiliarão a entender o com-portamento dos mamíferos aquáticos e ser-virão como âncora na aquisição do novoconhecimento. Na interação entre o conhe-cimento novo e o antigo, ambos serão mo-dificados de uma maneira específica porcada aprendente, como consequência deuma estrutura cognitiva peculiar a cadapessoa. Depois do aprendizado sobremamíferos aquáticos, o aprendente teráuma concepção mais inclusiva sobre osmamíferos, onde antes só existiam os ter-restres. E, por outro lado, ao aprender ascaracterísticas do movimento dos mamífe-ros aquáticos, ele saberá que o formatodos corpos desses animais obedecem àsmesmas leis da hidrodinâmica, também obe-decidas pelos peixes.

A aprendizagem mecânica ou me-morística se dá com a absorção literal enão substantiva do novo material. O es-forço necessário para esse tipo de apren-dizagem é muito menor, daí, ele ser tãoutilizado quando os alunos se preparampara exames escolares. Principalmenteaqueles exames que exigem respostas li-terais às suas perguntas e que não exijamdo aluno uma capacidade de articulaçãoentre os tópicos do conteúdo em questão.Apesar de custar menos esforço, a apren-dizagem memorística é volátil, com umgrau de retenção baixíssimo na aprendi-zagem de médio e longo prazo.

Ausubel (1980, 2003) sugere ouso da aprendizagem mecânica quandonão existirem na estrutura cognitiva doaprendente idéias-âncora (subsunçor)que facilitam a conexão entre esta e anova informação, quando não existiremidéias prévias que possibilitem essa an-coragem. Em uma dada circunstância, nos

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deparamos com a tarefa de aprenderuma seqüência de determinados conteú-dos, sem ter tido a oportunidade dealgum conhecimento próximo. Ele suge-re que o conhecimento inicial seja me-morizado e, a partir desse conhecimen-to absorvido, seja paulatinamente es-truturado o conhecimento sobre o tópi-co considerado. Ele, no entanto, criouuma nova alternativa para essa situa-ção, ao propor a utilização de organi-zadores prévios. Eles são pontes cogni-tivas entre o que aprendente já sabe eo que pretende saber. É construído comum elevado grau de abstração e inclusi-vidade, de modo a poder se apoiar nospilares fundamentais da estrutura cog-nitiva do aprendente e, desse modo, fa-cilitar a apreensão de conhecimentosmais específicos com os quais ele estáse deparando.

Ausubel (1980, 2003) indica quea maneira mais natural de aquisição deconhecimentos para o ser é através dadiferenciação progressiva. É mais fácilconstruir o conhecimento, quando se ini-cia de uma idéia mais geral e inclusiva e

se encaminha para idéias menos inclusi-vas. Seria começar um estudo sobre ma-míferos de modo geral, com as caracte-rísticas que os definem. No passo seguin-te, seriam estudados os mamíferos deacordo com o meio em que eles habitam:seja a terra (homem), a água (golfinho)ou o ar (morcego). Uma outra maneirade propiciar a aprendizagem significati-va seria através da reconciliação integra-tiva, que foi exemplificada anteriormen-te na percepção de semelhanças aparen-temente dissonantes entre mamíferosaquáticos e terrestres.

Joseph Novak (1981), professoremérito da Universidade de Cornell, sepenitenciou por sua ingenuidade de acre-ditar que os alunos desta universidadequeriam construir a sua própria forma-ção, aprendendo significados durante asua passagem por lá. Depois de uma ava-liação adequada do assunto, ele concluiuque eles queriam somente boas notas e odiploma no final. E, apenas, próximo aotérmino de seus cursos, percebiam terretido muito pouco de conhecimento dasdisciplinas que tinham concluído. Esta-

vam prestes a finalizar o curso universi-tário e nesta caminhada tinham acres-centado pouco em suas estruturas cog-nitivas. Não estamos mencionando umauniversidade qualquer, de um grotão es-condido nos confins de alguma regiãorude e ignara, mas de uma das maisprestigiadas universidades americanas.

No fundo, estamos discutindo so-bre a questão da escolha entre ter ouser. Para se ter algo pouco se exige deenergia interna ou emocional, basta sepagar o preço estipulado. Para ser dedeterminada maneira é necessária umaestruturação interna, uma disposição demudança. A grande diferença entre es-ses dois estados é que se pode perder oque se tem, mas ninguém tira o que vocêé. Não existe a necessidade de mudan-ças internas na aprendizagem memorís-tica. O conhecimento é absorvido literal-mente, é usado nos exames e, depois, éesquecido. Ele não passa a fazer partede si, da estrutura cognitiva e da manei-ra de ser do aluno. Não enriquece a suamaneira de olhar o ambiente que o ro-deia e os seus semelhantes.

Modelagem e o ensino de Física

A ojeriza que grande contingente de alu- nos do Curso Médio sente por Física

deve-se em parte à ausência de alternati-vas de aprendizagem apresentadas a essesalunos. Coloca-se a aprendizagem memo-rística como a única possibilidade existente.Na realidade, nem se cogita que existamalternativas. O tipo de aprendizagem deFísica que acontece na maioria das situa-ções pode ser resumida a um monte deequações que devem ser misturadas a ummonte de dados e, daí, supostamente sai-rão as respostas aos problemas propostos.

Poucos estudantes saem do CursoMédio, ou mesmo da Universidade, comuma visão clara sobre Ciência e a sua fun-ção de tentar explicar a Natureza.

Em muitas circunstâncias, a Físicaé ensinada através de fórmulas que des-crevem determinado fenômeno. Não sequestiona a origem delas que passam a ter

uma existência per si. Não se informa queas fórmulas são a representação de mode-los que foram criados para se entenderdeterminado evento. Esses modelos têmuma região de validade e, além dessa re-gião, eles perdem o sentido, deixam deser válidos. Desse modo, passam a sernecessários outros modelos para preen-cherem a lacuna.

Os homens constroem modelos con-ceituais para explicar os fenômenos que osintrigam, que os desafiam. Os modelos desucesso permanecem até que surjam novosfatos que não podem ser explicados poreles, que estão além de seus limites devalidade. No Nível Médio, aprendemos quea trajetória de um projétil lançado obli-quamente é uma parábola. Mas não ficaclaro para os alunos que esse resultado éválido apenas quando consideramos a Ter-ra como uma superfície plana e a força da

gravidade terrestre como sendo constan-te. Quando olhamos em direção à linha dohorizonte (~15kms) a Terra nos pareceplana. Para altitudes muito menores que oraio da Terra (~6400kms) a força da gra-vidade terrestre pode ser consideradaconstante. Desse modo, para lançamen-tos de projéteis com um alcance aquémda linha do horizonte e que viajem embaixa altitude, a sua trajetória será defato uma parábola. Foram reduzindo aquantidade de informações sobre o mo-delo do lançamento de projéteis até queele ficasse muito distante de uma realida-de mais global. Fora das circunstânciasbem específicas, o modelo é inadequadoe a trajetória do projétil não é mais umaparábola. Em raras situações são explici-tadas essas considerações, de modo apermitir aos aprendentes uma visão maisclara do mundo que os cerca.

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estudar o movimentode projéteisna ausência daforça de atrito.Nessascircunstâncias,a sua trajetóriaserá parabólica.”

“Costuma-se

Concepções espontâneas e o ensino de Física

Quando chega à escola, o aluno jápossui uma concepção empírica

sobre os fenômenos que acontecem à suavolta. Essa construção é apoiada na ob-servação de como os eventos acontecem.Existe uma grande identificação destesconceitos, e a Física aristotélica que per-maneceu vigente até a Idade Média.Uma das características do trabalho deAristóteles foi o compromisso entre a con-ceituação e a observação experimental.No entanto, uma das possíveis fragilida-des do empirismo é não conseguir teori-zar além dos fatos específicos que obser-va. Quando analisa o lançamento de pro-jéteis, a Física aristotélica provê um mo-delo de movimento adequado para pe-queno alcance desse objeto. Newton pro-vocou uma reviravolta na compreensãodo movimento de corpos. Ele entendeuque esse movimento depende de cadauma das forças que atuam no corpo as-sim como das condições inicias destemovimento. Pode-se analisar o efeito e aimportância da atuação de cada uma dasforças, bem como o efeito global da atu-ação de todas elas.

Quando um projétil se movimen-ta, existem basicamente duas forças atu-ando nele: a força gravitacional e a força

de atrito entre o projétil e a atmosfera,originada com o seu movimento. A Físicanewtoniana é reducionista e, no EnsinoMédio, costuma-se analisar apenas par-cialmente esse tipo de movimento. Cos-tuma-se estudar o movimento de projé-teis na ausência da força de atrito. Nes-sas circunstâncias, a sua trajetória seráparabólica. Entende-se essa restriçãoporque a ferramenta matemática neces-sária para a inclusão dessa força, o cál-culo diferencial, só será lecionada nauniversidade.

No entanto, o imaginário popular

não identifica espontaneamente a trajetó-ria de um projétil como sendo parabóli-ca. Um exemplo relevante é a represen-tação desse fato que acontece nos dese-nhos animados, sejam nacionais ou impor-tados. Quando lançado obliquamente, eledescreve uma trajetória retilínea até pa-rar no ponto mais alto da trajetória e,daí, começa a cair verticalmente. Essa tipode trajetória é aquela preconizada pelafísica medieval usando a teoria do impe-tus e, no entanto, é obtida também seusando a Física newtoniana quando con-sideramos a força de atrito adequada.

Devemos ter em mente que a físi-ca newtoniana requer uma grande abs-tração (advinda do reducionismo) quan-do considera o movimento de um projé-til na ausência da força de atrito, que éum dado presente no nosso cotidiano.No entanto, podemos fazer uma pontecognitiva entre a concepção espontâneaaristotélica e a Física newtoniana atra-vés de uma animação interativa que pas-se paulatinamente de um modelo para ooutro - com a introdução e aumento gra-dativo da intensidade da força de atritocom o ar e, desse modo, facilitar a com-preensão de um modelo aceito pela co-munidade científica.

Animação interativa e organizador prévio

A animação interativa tem-se confi- gurado como uma possibilidade al-

vissareira no processo ensino-aprendiza-gem de Ciências Naturais de modo ge-ral e de Física, de modo particular(Halloun - 1996; Veit e Teodoro - 2002).Uma animação se caracteriza por mos-trar a evolução temporal de um dadoevento e se presta de maneira exube-rante para a exposição de fenômenos quese apresentam intrincados para aquelesalunos que não têm uma percepção visu-al aguçada ou uma capacidade de abs-tração sofisticada. Podemos citar, como

exemplo, a grande dificuldade em ex-por um conteúdo como a propagação deondas longitudinais em meios elásticos(tal como a onda sonora), usando comorecurso apenas giz e quadro, em compa-ração com a facilidade que esse tópico éapresentado através das animações e issopode ser analisado e avaliado na obser-vação das inúmeras animações existen-tes na WWW, tais como García (2004),Fendt (2004), Reddy (2004), Santos eTavares (2004).

Hestenes (1996) analisou um es-tudo sobre o aproveitamento escolar de

12.000 estudantes americanos em cur-sos de Física nas escolas secundárias,faculdades e universidades. Ele concluiuque antes das aulas de Física os alunostêm crenças errôneas sobre a Mecânica,que contrariam os conceitos Newtonia-nos. O sucesso no processo ensino-aprendizagem através da modelagem,relatado por Wells et al. (1995), suge-re que essas crenças errôneas dos estu-dantes são tratadas de maneira mais efi-ciente, usando-se as animações pedagó-gicas. E desse modo o aproveitamentoescolar, como um todo, será substancial-

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abstratascomo vetoressão passíveisde umarepresentaçãográfica, queevolui coma passagemdo tempo.”

“Grandezas

mente melhorado devido à elucidação dascrenças mencionadas e com a presençados conceitos claramente delineados pelouso das animações pedagógicas.

Mas o que fazer quando não exis-tem subsunçores disponíveis? Esse é ocontexto da maioria dos alunos dos cur-sos básicos de Ciências Exatas quandoestão cursando Física Geral II. Váriosconteúdos não fazem parte das suas vi-vências cotidianas e também nunca lhesforam apresentados formalmente. Ostópicos Gravitação, Fluidos, Ondas emMeios Elásticos e Termodinâmica com-põem o conteúdo desse curso, e pratica-mente, na sua totalidade, se enquadramcomo assuntos estranhos, nunca traba-lhados. Os alunos do Nível Médio pas-sam por situação equivalente quando sedeparam com os mesmos conteúdos.

O que fazer? A primeira atitudeque se toma para acompanhar um cursonestas condições é ir memorizando aspartes iniciais até que o seu conteúdoseja absorvido, incorporado meio na for-ça, de modo abrupto, na concepção daaprendizagem mecânica apontada porAusubel (1980, 2003), com pouca inte-ração com conceitos relevantes existen-tes na estrutura cognitiva.

A escolha de um organizador pré-vio depende da situação da aprendiza-gem, e diversas alternativas foram pro-postas (Moreira - 1983). Neste traba-lho, a alternativa apresentada é a ani-mação interativa, definida como progra-ma de computador que simula os fenô-menos físicos modelados matematicamen-te em que o aprendiz poderá, atravésda ação, trocar significados e modificar

a animação para atender seus objetivosgerais ou específicos, com a apresenta-ção dos reais conceitos, relaciona-mentoentre grandezas, gráficos e referências.

Estas animações interativas enqua-dram-se no conceito de ferramentas com-putacionais que são capazes de auxiliarna construção do conhecimento (Veit eTeodoro - 2002) e podem ser usadaspara dar significado ao novo conhecimentopor interação com significados claros,estáveis e diferenciados previamenteexistentes na estrutura cognitiva doaprendiz (Moreira - 1999).

Com as animações interativas,podem-se criar uma representação realou ideacional de um fenômeno físico eapresentar aos alunos as característicasdo fenômeno para a observação. Alémde serem sensíveis aos critérios indivi-duais, onde o aprendiz pode agir namodificação das condições iniciais, e ob-servar as respostas e relacionar grande-zas e outros atributos pertinentes ao fe-

nômeno físico, estando o conhecimentoamparado nos contextos nos quais os alu-nos aprendem (Brown et al - 1989; Laveet al - 1991; Schank et al - 1993/1994),de tal forma que os subsunçores seriammodificados e ampliados para apreen-der o novo conhecimento.

Nesta visão, as animações intera-tivas seriam capazes de exercer a prin-cipal função dos organizadores préviosque, de acordo com Ausubel (1980,2003), preencheriam o hiato entre aquiloque o aprendiz já conhece e o que preci-sa conhecer antes de poder aprendersignificativamente a tarefa com que sedefronta, permitindo oferecer uma arma-ção ideativa para a incorporação estávele retenção do material mais detalhado ediferenciado que se segue no texto aaprender.

A nossa proposta (Tavares e San-tos - 2003; Santos e Tavares - 2003) éque esse primeiro contato se dê atravésdas animações interativas. Nós identifi-camos uma animação interativa como umorganizador prévio. O aluno tem o con-tato inicial com um conteúdo através deuma conceituação com um grau de abs-tração e inclusividade maior que um sim-ples resumo inicial. Grandezas abstra-tas como vetores são passíveis de umarepresentação gráfica, que evolui com apassagem do tempo. Pode-se represen-tar a evolução da interação entre duasgrandezas vetoriais tal como o esforçoque duas pessoas fazem para deslocarum objeto. Por outro lado, ela pode faci-litar a mudança conceitual dos alunos queconstruíram a sua visão de mundo usan-do a física aristotélica.

Ilustração digitalizada

lllll Julho de 2003/Junho de 2004C O N C E I T O S60

Conclusões

Uma animação interativa usa em suaconstrução um modelo aceito pela

comunidade científica para representarum dado evento. Em uma modelagem, aflecha do tempo pode ir e vir; as condi-ções iniciais podem ser alteradas paradar conta das inúmeras possibilidades ofe-recidas para análise. Daí, a ponte entreas concepções dos alunos e dos profes-sores seguiria a proposta discutida porKubli (1979) em seu conceito de ensinoreversível. Se a assimilação de um tópico

requer um grande desequilíbrio cogniti-vo, passos intermediários deverão ser in-troduzidos para a sua redução, facilitan-do o processo comunicativo e certamen-te a aprendizagem significativa.

Acreditamos que a animação in-terativa possa ser aplicada com um du-plo viés. Por um lado ela será o con-traste que possibilitará a radiografia daestrutura cognitiva dos estudantes; poroutro lado, atuará como uma ponte en-tre o que eles conhecem e o conteúdo a

ser aprendido.Usando a animação interativa

como organizador prévio (TAVARES eSANTOS - 2003; SANTOS e TAVA-RES - 2003) em um curso usual de Fí-sica Geral II oferecido pelo Departa-mento de Física/UFPB, nós constata-mos a facilitação da construção de sig-nificados propiciados pelas animaçõesinterativas e a conseqüente melhora dosresultados obtidos pelos alunos em exa-mes conceituais.

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LEITURA SUGERIDA

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