As ferramentas de representação visual enquanto ferramentas cognitivas
Uma imagem vale mais do que mil palavras.
Mathematica - Ferramenta de representação visual
A visão é sem dúvida o nosso sentido mais sofisticado e é através deste sentido que nós recebemos a maior quantidade de informação. Muitas vezes é necessário representar visualmente as coisas para que possamos entender o seu sentido.
Segundo Hermann Maurer, o ser humano necessita de próteses visuais para o ajudar a representar visualmente ideias e a partilhar essas ideias com os outros. Uma prótese visual é, por exemplo, um pacote de pintura, pois permite que representemos visualmente o que conhecemos.
O que são as ferramentas de representação visual?
São ferramentas que reproduzem as possibilidades de interpretação e criação das diferentes imagens para dar sentido às ideias.
As ferramentas de representação visual podem ter duas utilizações principais podem ser interpretativas ou expressivas (Godin, Edelson e Gomez, 1996). Enquanto as ferramentas interpretativas ajudam os alunos a representarem e a manipularem os elementos visuais, extraindo significado da informação visualizada, as ferramentas expressivas ajudam os alunos a transmitirem visualmente significados, de forma a comunicarem um conjunto de convicções.
As ferramentas de representação visual enquanto ferramentas cognitivas.
Como são as ferramentas de representação visual usadas enquanto ferramentas cognitivas?
As ferramentas cognitivas são ferramentas de representação do conhecimento que utilizam programas de aplicação informática.
Segundo Snir (1995), os computadores constituem um contributo único na clarificação e correcção de concepções habitualmente erradas de fenómenos ao representarem visualmente as coisas e, ao utilizar a computação gráfica, pode-se fazer alternar a atenção entre as propriedades locais e globais do fenómeno a treinar a mente para que esta integre os dois aspectos numa única imagem coerente.
• Representação visual matemática
Em todas as áreas da matemática é frequente recorrermos a uma representação gráfica para facilitar a interpretação dos alunos.
Programas como o Mathematica e o MathLab são, muitas vezes, utilizados para representarem visualmente problemas matemáticos nos quais os alunos têm a possibilidade de ver os efeitos de qualquer manipulação.
“Estar apto a inter-relacionar representações simbólicas e numéricas, com os correspondentes resultados gráficos, ajuda os alunos a compreenderem a matemática de forma mais conceptual”.
• Representação visual científica
Existe um projecto chamado Learning Through Collaborative Visualization (CoVis) que disponibiliza a alunos que estudem ciências da atmosfera e ambientais problemas baseados em projectos. Estes alunos trataram questões como: efeitos do aquecimento global no clima, previsões meteorológicas imediatas e a longo prazo, etc.
Ferramentas para a representação visual de fenómenos climáticos como, por exemplo, Greenhouse Effect Visualizer, foram desenvolvidas pelo projecto CoVis para ajudar os alunos a compreenderem os dados climáticos. Os alunos invocam conjuntos de dados sobre condições atmosféricas a partir da World Wide Web e representam graficamente os efeitos correspondentes, utilizando a ferramenta de representação visual (Greenhouse Effect Visualizer), o que lhes possibilita uma melhor conceptualização das relações entre esses mesmos dados.
Outro projecto chamado Supportive Scientific Visualization Environments for Education (SSciVEE) veio ampliar a função de interpretação visual do Greenhouse Effect Visualizer, e de outras ferramentas de representação visual, de forma a melhor suportar a expressão visual dos alunos.
É de salientar que as ferramentas de representação visual possibilitam aos alunos uma melhor compreensão dos conceitos, para que estes possam construir hipóteses e conduzir várias investigações.
• Representação visual química
A compreensão das ligações químicas não é fácil para a maioria dos alunos, talvez porque os alunos só têm conhecimentos delas através da leitura dos manuais escolares. Se os alunos pudessem manipular estas ligações talvez fosse mais fácil compreende-las. Existem ferramentas como o MacSpartan que possibilita ao aluno ver, rodar e medir moléculas, e também que modifiquem ou construam novas moléculas. Esta ferramenta informa ainda os alunos quando estes tentam estabelecer ligações que não são quimicamente possíveis. Estas ferramentas de representação visual transformam, para os alunos, o abstracto em real.
As ferramentas de representação visual diferem da maioria das ferramentas cognitivas, devido ao facto de a sua principal utilização se destinar à interpretação de informação e não à construção de bases de conhecimento.
Na sala de aula, as ferramentas de representação visual são utilizadas para apoiar uma determinada investigação ou actividade de aprendizagem mais alargada, auxiliando os alunos a interpretarem ou a representarem ideias, enquanto investigam um dado tópico, e não para produzirem um produto final.
Avaliar as ferramentas de representação visual enquanto ferramentas cognitivas
É difícil avaliar a eficácia das ferramentas de representação visual fora do contexto do projecto no qual estão a ser utilizadas. Estas ferramentas cognitivas auxiliam os alunos a compreender ideias e a executarem tarefas que, de outra forma, não seriam capazes de fazer.
Para avaliar a utilização feita pelos alunos das ferramentas de representação visual pode-se pedir a um grupo de alunos que execute as mesmas actividades de projecto sem o recurso a ferramentas de representação visual, e comparar o seu desempenho com o de alunos que as utilizaram
Como potencialidades, esta ferramenta cognitiva, clarifica e corrige concepções habitualmente erradas de fenómenos, através da representação visual dessas ideias (Snir, 1995); apoia tipos específicos de raciocínio; e, possibilita aos alunos manifestar ideias visuais de uma forma mais fácil e precisa.
Como limitação, esta ferramenta cognitiva, exige, na maior parte das vezes, um computador de alta resolução.
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