V Ciclo de Seminários I Grupo de Pesquisa Mapas Conceituais http://www.mapasconceituais.com.br/

1. Joana Aguiar
Doutoranda
Programa Interunidades em Ensino de Ciências
Universidade de São Paulo
Arquitetura Cognitiva Humana:
Princípios de Aquisição e
Armazenamento de
Informação

2. Leitura preparatória

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

5. O essencial…

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

19. Agradecimentos

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