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Tópicos em Ensino de Física
Tópicos em Ensino de Física
AULA 3: Teorias de aprendizagem
Prof. Dr. Hércules Alves de Oliveira JuniorUniversidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Ponta Grossa
Departamento Acadêmico de Matemática (DAMAT)Mestrado Profissional em Ensino de Ciência e Tecnologia (PPGECT)
Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia (RBECT)
Ponta Grossa 2020
Prof. Dr. Hércules A. de Oliveira Jr. - UTFPR Tópicos em Ensino de Física
Tópicos em Ensino de Física
Sumário
Sumário
1 Behaviorismo (comportamentalismo)2 Connexionismo3 Cognitivismo4 Humanismo
Prof. Dr. Hércules A. de Oliveira Jr. - UTFPR Tópicos em Ensino de Física
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Sumário
Sumário
1 Behaviorismo (comportamentalismo)2 Connexionismo3 Cognitivismo4 Humanismo
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Sumário
Sumário
1 Behaviorismo (comportamentalismo)2 Connexionismo3 Cognitivismo4 Humanismo
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Sumário
Sumário
1 Behaviorismo (comportamentalismo)2 Connexionismo3 Cognitivismo4 Humanismo
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Tópicos em Ensino de Física
Sumário
Perguntas:1 Como aprendemos?2 Como aprendemos Física e Matemática?3 A memória é essencial?4 Por que não entendemos certas equações?5 Existe um tempo para aprender?
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Tópicos em Ensino de Física
Sumário
Perguntas:1 Como aprendemos?2 Como aprendemos Física e Matemática?3 A memória é essencial?4 Por que não entendemos certas equações?5 Existe um tempo para aprender?
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Tópicos em Ensino de Física
Pavlov
Behaviorismo: Pavlov, Watson e Guthrie
Ivan Petrovich Pavlov (1849-1936)1 Behaviorismo (Behavior - Comportamento)2 Estudou comportamentos naturais (involuntário)
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Pavlov
Ivan Petrovich Pavlov (1849-1936)
Experimento do Cão
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Pavlov
Definição
ComidaEstímulo Incondicional (US)
US - Unconditional Stimulus
SalivaResposta Incondicional (UR)
UR - Unconditional Response
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Pavlov
Definição
Campainha
Estímulo Condicionado (CS)
CS - Conditioned Stimulus
SalivaResposta Condicionado (CR)
CR - Unconditioned Response
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Pavlov
Ivan Petrovich Pavlov (1849-1936)
Experimento do Cão
https://www.youtube.com/watch?v=ThrSiJNVggwProf. Dr. Hércules A. de Oliveira Jr. - UTFPR Tópicos em Ensino de Física
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Pavlov
https://www.youtube.com/watch?v=ThrSiJNVggw
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Pavlov
Associações Estímulo-resposta
Reflexos HumanosReflexos são definidos como comportamentos simples, nãointencionais e não aprendidos.Estímulos pré-programados:
1 Reflexos de sucção2 Engolir3 Espirrar4 Caminhar
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Pavlov
Reflexos Educacionais
1900 - 1950Os Professores precisam aumentar a frequência
1 Os Professores precisam aumentar (maximizar) a frequência(f = 1/T)
2 Minimizar aspectos desagradáveis3 Perceber quais associações usar
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Tópicos em Ensino de Física
Watson
Behaviorismo: Pavlov e Watson
John Broadus Watson (1878-1958)1 Seguidor de Pavlov2 Experimento do Bebe (o pequeno Albert), Rato e Martelo
Psychology as the behaviorist views it., Watson, John B.,Psychological Review, Vol 20(2), Mar 1913, 158-177
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Watson
Behaviorismo: Pavlov e Watson
John Broadus Watson (1878-1958)Experimento do Bebe, Rato e Martelo
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Watson
Behaviorismo: Pavlov e Watson
John Broadus Watson (1878-1958)Experimento do Bebe, Rato e Martelohttps://www.youtube.com/watch?v=g4gmwQ0vw0A
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Guthrie
Edwin Ray Guthrie (1886-1959)
Behaviorismo-Comportamentalismo
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Guthrie
Edwin Ray Guthrie (1886-1959)
Aprendizagem em uma única tentativa1 Não é uma conexão entre dois estímulos (comida, campainha),
mas uma única conexão entre um estímulo e uma resposta.2 Se você fizer X na situação Y, você fará X na próxima vez de Y.3 Não precisa repetir varias vezes!4 Ligação forte entre X e Y.
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Conexionismo
Conexionismo: Thorndike, Watson e Guthrie
Edward Lee Thorndike (1874-1949)1 Conexionismo2 Estudou - Caixas problema: Caixa do gato
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Conexionismo
Caixa do Gato
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Conexionismo
Definição
Aprendizagem do GatoSair da caixa: 1 - puxar o cordão. 2 - pisar na alavanca. 3 - empurrar atranca para cima. Tentativa e erro
O gato não tem uma ideia genial para sair da caixa, só repetição!Não conseguem
Sentar, avaliar, pensar nas possibilidades e descobrir o que ser feito
Não é fácil demonstrar que animais tenham níveis superiores deraciocínio.
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Conexionismo
Definição
Tentativa e erro
Tempo de fulga X Tentativas
E. L. Thorndike, Phychologycal Review Monograph Suplement, 2(8), 1898.
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Conexionismo
Como ocorre a aprendizagem?1 Formação de conexões: teoria do condicionamento.2 Contiguidade: conexão entre estímulos-Respostas (conexões
neurais).3 Reforçamento: Consequência do comportamento - agradável.4 Até 1930 - ênfase na prática:
∫xdx
∫x2dx · · · (1)
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Conexionismo
Lei do Exercício
Os vínculos entre E-R são reforçados por serem exercitados1 Frequentemente2 Recentemente3 Vigorosamente a
Lei do EfeitoGravar uma conexão dependia da consequência - efeito.
1 As respostas que ocorrem antes de um estado satisfatório temmaior chance de ser repetidas.
[a] E. L. Thorndike, Educational psychology: v. 1, The psychology oflearning, New York, 1913.
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Conexionismo
Lei da prontidão
1 Motivação do aprendiz2 Quando está pronto para aprender.
Pós 1930:Revogação da Lei do exercício: O ser humano não aprende apenas pormera repetição!
Olhos fechados, desenhar 3000 linhas.
Pós 1931:aprendizagem ideiacionalAnálise, abstração, significação.
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Skinner
Behaviorismo Radical
Burrhus Frederic Skinner (1904-1990)
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Skinner
Behaviorismo Radical
Skinner1 Se opunha às teorias da aprendizagem2 Artigo (1950): As teorias da aprendizagem são necessárias: Não!3 As teorias são agradáveis para seus criadores, mas não tem valor
prático.4 As teorias deveriam apenas descrever o experimento (os fatos).5 Se opunha à especulação sobre eventos e processos não
observáveis.
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Skinner
Caixa de Skinner: Espaço experimentalRato condicionado de modo operante
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Skinner
Aprendizagem OperanteQuando um reforçador ocore depois de uma resposta, independentedas condições que possam ter levado à emissão da resposta, oresultado será um aumento!
Exemplos1 Rato aperta a bandeija de comida.2 Superstições: Escada, gato preto, colar na prova, estudar na
biblioteca, etc.
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Cognitivismo
Cognitivismo: Bruner, Piaget e Vygotski
Jerome Seymour Bruner (1905-2016)1 Estudos: evolução do ser humano.2 Aprendizagem através de processos mentais superiores
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Cognitivismo
Metáfora: Processamento da informaçãoComparação com o computador: Imput e Output.
Evolução na criança1 Representação Enativa (motora): Sensações musculares.2 Icônica: Imagens (objetos ou eventos).3 Simbólica: Número 2.
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Cognitivismo
Definição
CategorizaçãoAprendizagem por categorias (organização):
Alimento1 Fruta - Maçã, Pêra, Laranja.2 Carne - Porco, Peru, Gado.
Carne com outro formato???
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Cognitivismo
Aquisição de conceitos
Gerando e testando Hipóteses
Hipóteses sobre os atributos: com as categorias (conceito que jápossui).
Conceitos1 Conjuntivo (somam): 2 ou mais valores de atributos [caneta].2 Disjuntivo: Ou muitos atributos ou apenas um. Ex: Problemas
mentais:3 Relacional: Relação entre dois atributos (Retângulo).
f (x) = x g(x) = 2x3 + x2 + 3 · · · (2)
Mecânica: Força, velocidade, aceleração, energia.
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Cognitivismo
Estratégias Cognitivas
Padrões1 Experimento das cartas: Quadrado, círculo, triângulo.2 Bordas3 Cores
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Cognitivismo
Neurobiologia
Áreas do cérebro1 Lobo Parietal - Categorias sensoriais.2 Lobos Frontais - Conceitos mais abstratos.3
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Cognitivismo
Construtivismo!
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Jean Piaget
Jean Piaget (1896 - 1980)
1 Desenvolvimento da criança!2 Método Clínico.
3Prof. Dr. Hércules A. de Oliveira Jr. - UTFPR Tópicos em Ensino de Física
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Jean Piaget
Jean Piaget (1896 - 1980)
Duas perguntas básicas1 Quais propriedades dos organismos permite-lhes sobreviver?
Quais características das crianças permite-lhes que se adaptem aoambiente?Qual a maneira mais simples, precisa e útil de classificar odesenvolvimento infantil?
2 Como as espécies podem ser classificadas?
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Jean Piaget
Jean Piaget (1896 - 1980)
1 Desenvolvimento por processos: Adaptação2 Assimilação e Acomodação3
http://filosofiasouza.blogspot.com.br/2015/02/fundamentos-socioantropologicos-da.html
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Jean Piaget
1 Desenvolvimento por processos: Adaptação2 Assimilação e Acomodação3
http://filosofiasouza.blogspot.com.br/2015/02/fundamentos-socioantropologicos-da.html
Prof. Dr. Hércules A. de Oliveira Jr. - UTFPR Tópicos em Ensino de Física
Tópicos em Ensino de Física
Jean Piaget
Jean Piaget (1896 - 1980)
http://cmapspublic.ihmc.us/rid=1KRNCRY2L-11T817-1MRZ/Piaget.cmapProf. Dr. Hércules A. de Oliveira Jr. - UTFPR Tópicos em Ensino de Física
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Jean Piaget
Brincar
Assimilação
Imitação�� ��Acomodação - O conhecimento está interiorizado.
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Jean Piaget
Estágios
�� ��Sensório - motor - (0 aos 2 anos)
Pré-operacional- (2 aos 7 anos)
Operatório - (7 aos 11 anos)
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Jean Piaget
Sensório - motor - (0 aos 2 anos)Estágio do Aqui e Agora!
Objetos!
Pré-operacional - (2 aos 7 anos)1 Preconceitual (2 - 4)2 Intuitivo (4 - 7)
1 Classes (Papai noel, AuAu), PensamentoTransdutivo: cachorro -pelo - gambá.
2 vai do específico para ogeral.
3 Egocentrismo -Experimento da boneca.
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Jean Piaget
Sensório - motor - (0 aos 2 anos)Estágio do Aqui e Agora!
Objetos!
Pré-operacional - (2 aos 7 anos)1 Preconceitual (2 - 4)2 Intuitivo (4 - 7)
1 Classes (Papai noel, AuAu), PensamentoTransdutivo: cachorro -pelo - gambá.
2 vai do específico para ogeral.
3 Egocentrismo -Experimento da boneca.
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Jean Piaget
Sensório - motor - (0 aos 2 anos)Estágio do Aqui e Agora!
Objetos!
Pré-operacional - (2 aos 7 anos)1 Preconceitual (2 - 4)2 Intuitivo (4 - 7)
1 Classes (Papai noel, AuAu), PensamentoTransdutivo: cachorro -pelo - gambá.
2 vai do específico para ogeral.
3 Egocentrismo -Experimento da boneca.
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Jean Piaget
Operatório (7 - 12 anos)
Operações LógicasSeguem Regras
(7 anos) Conservação de substâncias
(9 anos) Conservação de Área
(11 anos) Conservação de substâncias
(7 anos) Conseguem classificar: Pequeno, Grande, Números,Séries.
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Jean Piaget
Operações Formais
Antes de 11 anos1 Lógica de objetos Reais -
Fácil2 Não hipotético
Após os 111 Adolescente - Hipotético,
ideal (não concreto)2 Pensamento Proposicional
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Jean Piaget
Piaget
Gênese - DesenvolvimentoEpistemologia GenéticaForças que moldam o desenvolvimento:
a Equilibração
b Maturação
c Experiência Ativa
d Interação Social
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Cognitivismo
Cognitivismo: Bruner, Piaget e Vygotsky
Lev Semenovich Vygotsky (1896-1934)1 Estudos: Desenvolvimento cognitivo
2 Teoria Cultural CognitivaProf. Dr. Hércules A. de Oliveira Jr. - UTFPR Tópicos em Ensino de Física
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Cognitivismo
Teoria CulturalInteração da criança com o meio - Cultura
Construtivismo1 Interação Social - Pais-Criança, Prof-Aluno.2 Funções mentais elementares - sugar, chorar.3 Funções mentais superiores - pensamento.
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Cognitivismo
Linguagem
F. SuperioresNos distingue dos outros animais.
Estágios1 Fala Social - (até 3 anos) comportamento dos outros - Quero
leite!2 Fala Egocêntrica - (3 - 7anos) fala pública (externa)3 Fala Interior - (7 em diante) pensamento!
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Cognitivismo
Aquisição de conceitos
PotencialZona de Desenvolvimento Proximal.
João e Pedro (7 anos)1 João tem ajuda de pessoas mais velhas - consegue responder (9
anos).2 Pedro não!3 João tem maior Potencial!
Metáfora do Andaime!
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Cognitivismo
Mapas conceituais
Joseph Donald Novak (1932)
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Cognitivismo
Mapas conceituais
Joseph Donald Novak (1932)
https://www.ihmc.us/groups/jnovak/Novak J.D., Gowin, D.B (1996). Aprender a Aprender. Lisboa.
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Cognitivismo
Aprendizagem Significativa
David Paul Ausubel (1918 - 2008)
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