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Joana Aguiar
Doutoranda
Programa Interunidades em Ensino de Ciências
Universidade de São Paulo
Arquitetura Cognitiva Humana:
Princípios de Aquisição e
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Informação
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Agradecimentos
Nosso grupo de pesquisa integra o
http://nap.usp.br/npnap
Nosso grupo é organizador da
http://www.cmc2014.com.br
Sobre a apresentadora
http://www.mapasconceituais.com.br/
Joana Aguiar
Universidade de São Paulo
joanaguilares@usp.br
04-abr-14

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Arquitetura cognitiva humana: princípios de aquisição e armazenamento de informação

  • 1. Joana Aguiar Doutoranda Programa Interunidades em Ensino de Ciências Universidade de São Paulo Arquitetura Cognitiva Humana: Princípios de Aquisição e Armazenamento de Informação
  • 3. Vinculações com meu projeto de DO Arquitetura Cognitiva Humana parte II Acúmulo de informações: cap.2 The Information Store Principle • Memória de Longo Prazo • Teoria do Esquema Aquisição de informações The Borrowing and Reorganising Principle cap.3 Randomness as Genesis Principle cap.3 • Central executiva e criatividade Apresentação
  • 4. Estudos sobre a desorientação causada por mapas conceituais que organizam materiais instrucionais: implicações para o Ensino de Química Vinculações com o DO
  • 6. Arquitetura cognitiva humana • Maneira pela qual os componentes da cognição humana se organizam Evolução Biológica  Cognição humana (analogias!) • Sistema de processamento de informações naturais • Modelo evolutivo: via seleção natural  Conhecimento primário • Modelo cognitivo humano: via neurológica  Conhecimento secundário • Criar, lembrar, armazenar, disseminar! 5 componentes do sistema (princípios) • the information store principle • the borrowing and reorganising principle • the randomness as genesis principle Arquitetura Cognitiva Humana
  • 7. Como o sistema de processamento de informações naturais acumula e armazena informações? Meio/Realidade • Alta variabilidade • Complexo • Em constante fluxo Sistema deve: • Considerá-lo familiar • Considerá-lo preditivo • Armazenar informações efetivas • Armazenar grandes quantidades de informação • Organizar e automatizar tais informações THE INFORMATION STORE PRINCIPLE Acúmulo e armazenamento de informação
  • 8. Visão evolutiva: GENOMA • Armazena informação genética • Permite sobrevivência em ambientes complexos e variáveis Visão Cognitiva: MEMÓRIA DE LONGO PRAZO (MLP) • Análogo ao genoma • Armazena grande quantidade de informação • Conhecimento organizado • Automatização de atividades “familiares” The Information Store Principle
  • 9. Maior parte é conhecimento primário • Sobrevivência • Sem esforço mental • Não precisou ser ensinado • Tarefas de caráter simples e fáceis Humano vs. Robô: a tarefa “pegar a flor” O caso do jogo de xadrez: jogadores experientes vs. de final de semana - jogos reais (De Groot’s, 1965; Chase & Simon’s, 1973) • Hipótese: usam estratégias meios-fins; enxergam muitas jogadas a frente; tem maior possibilidade de movimentos • Hipótese não se confirma. • Comprova: maior capacidade de memória e reconhecimento da configuração do tabuleiro e os movimentos de sucesso • Em peças aleatória todos são malsucedidos • Chegar ao grandmaster é lento (~10 anos) Memória de Longo Prazo
  • 10. Novatos • Usam habilidade de pensamento e resolução de problemas • Escolhem a melhor estratégia para uma jogada específica • Na falta de informação na MLP – movimento aleatório Especialistas • Reconhecem várias configurações de tabuleiro • Usam conhecimento para escolher movimento mais provável de ter sucesso • Repensa a melhor jogada naquele cenário MLP • Costuma ser negligenciada • É considerada como um conjunto isolado de fatos • É central para cognição humana Competência = acúmulo de informações na memória de longo prazo Memória de Longo Prazo
  • 11. AZUL AMARELO VERDE VERMELHO PRETO BRANCO CINZA OSTEÍTE EXSUDATO AFÉRESE DECÚBITO RECIDIVA ÃFJRD JCHRJVM LKMJOÖ NDBGÊY Quantas palavras você conseguiu lembrar em cada lista? Teste…
  • 12. Esquema Piaget (1928) and Bartlett (1932) • Construto cognitivo que permite classificar múltiplos elementos de informação em um único elemento conforme são utilizados. • Aquisição: achatamento/nivelamento ou amolação • O que é lembrado nunca é a realidade e sim uma representação esquemática da mesma • MLP guarda incontáveis esquemas • Determinam como processaremos as informações • São processados conscientemente e com algum esforço mental Conhecimento = esquemas em um conteúdo particular Automação • Com a prática, podem ser acessados inconscientemente, de modo automático e sem esforço Habilidade = aquisição de esquemas automatizados Teoria do esquema
  • 13. Como o sistema de processamento de informações naturais adquire informação? Dois processos • Empréstimo e reorganização de informação do meio • Criação de novas informações THE BORROWING AND REORGANISING PRINCIPLE THE RANDOMNESS AS GENESIS PRINCIPLE Aquisição de informação
  • 14. Visão evolutiva: REPRODUÇÃO • Forma pela qual a informação genética passa para a prole • Assexuada: cópia idêntica • Sexuada: informações genéticas de pai e mãe + união aleatória + organização/diferenciação  cria indivíduo único Visão Cognitiva • Análogo à reprodução sexuada • Conhecimento secundário na MLP  empréstimo de informações vindas de outras pessoas • Reorganização de esquemas • Mudança ou não da estrutura prévia – teste de efetividade The Borrowing and Reorganising Principle
  • 15. The Borrowing and Reorganising Principle Conhecimento secundário é transmitido (emprestado de outros) Depende do conhecimento primário: IMITAÇÃO Neurológico, não foi ensinado e sem esforço Mesmo modelo pode ser usado para aprender conhecimento secundário Informações da MLP: professor transmite e aluno pega emprestado Nunca é exato ou perfeito pois o aluno já tem conhecimentos prévios Conhecimento precisa ser reorganizado e testado em sua efetividade 1) Efeitos neutros ou positivos  informação mantida na MLP  sucesso na aprendizagem 2) Efeitos negativos  informação eliminada ou será modificada depois  fracasso na aprendizagem Caso 1) construção de um novo esquema com conhecimento prévio e o emprestado Caso 2) podem ocorrer concepções alternativas
  • 16. Visão evolutiva: MUTAÇÕES ALEATÓRIAS • Variabilidade genética entre indivíduos vem das mutações aleatórias no genoma. • Precisam ser efetivas para sobrevivência  evolução via seleção natural Visão Cognitiva • Análogo às mutações genéticas aleatórias • Geração de novos conhecimento • Teste de sua efetividade • Não necessita de controle • Fonte de criatividade Randomness as Genesis Principle
  • 17. Criar nova informação é necessária quando: • Não há completa solução para o problema na MLP • Não há possibilidade de emprestar de outra pessoa • Conhecimento prévio é inexistente ou escasso • Tentativa e erro é a única saída: variabilidade aleatória Evidências empíricas e argumento lógico • Muitos impasses durante a resolução do problema (pode ser concepções alternativas) • Combinação de geração aleatória + conhecimento da MLP • A efetividade só se dá durante sua utilização • Consequência direta: escolhas efetivas se tornam conhecimento Randomness as Genesis Principle
  • 18. Conhecimento como central executiva • Central executiva é comum em trabalhos cognitivos • Estrutura que organiza e controla processos cognitivos • O conhecimento age como substituto a essa central executiva • Evolução não necessita dessa central então cognição também não Criatividade • Tem fonte no princípio da aleatoriedade como criação de novos conceitos e procedimentos • Requer um movimento para o desconhecido • O conhecimento específico de um conteúdo pode ser a explicação para tantas idiossincrasias criativas Randomness as Genesis Principle
  • 20. Nosso grupo de pesquisa integra o http://nap.usp.br/npnap
  • 21. Nosso grupo é organizador da http://www.cmc2014.com.br
  • 22. Sobre a apresentadora http://www.mapasconceituais.com.br/ Joana Aguiar Universidade de São Paulo joanaguilares@usp.br 04-abr-14