O termo "construtivismo" é freqüentemente associado à teoria educacional Piagetiana, cujo tema central é a construção de conhecimento na mente do indivíduo. A aprendizagem é equacionada com a aquisição de conhecimento externo e subordinada ao desenvolvimento, que pode resultar somente da construção ativa. A visão de Piaget focaliza-se na interação com a realidade física, onde a internalização acontece em termos de esquemas que refletem regularidades em uma ação física individual (Luckin, 1996, p. 4). A educação em tal ambiente faz com que a criança desenvolva seu conhecimento via atividades auto-dirigidas, construídas por professores a partir do que as crianças trazem para a situação de ensino, que consiste em facilitar este processo através do fornecimento de interações estimulantes ou conflitantes. Processo este centrado e dirigido pelo aprendiz, a quem se fornecerá o ambiente apropriado para a construção da sua própria compreensão. O professor não é alguém que dá uma lição, mas é alguém que organiza ‘situações’ que podem dar lugar à curiosidade e procura soluções pelo aprendiz.

A abordagem da aprendizagem construtivista assume que o conhecimento não pode ser objetivamente definido. Em lugar disso, este é individualmente construído a partir do que o aprendiz faz no seu mundo experiencial (Akras, Self, 1996, p. 2). Conhecer, de acordo com esta abordagem, é um processo adaptativo. Por meio da ação no mundo, os aprendizes assimilam novos conceitos em suas estruturas cognitivas previamente construídas. Quando isto não é possível, suas estruturas cognitivas são estendidas ou modificadas para acomodar interpretações das novas experiências (von Glasersfeld, apud ibid.). A conseqüência é que pode existir, em determinado momento, certas experiências ou situações do mundo que, provavelmente, sejam mais capazes de propiciar construção de conhecimento em um momento particular do processo de conhecimento.

Os construtivistas acreditam que as idéias e o conhecimento são construídos pelas pessoas e que não existem fora da mente humana (Duffy, Jonnassen, 1991, apud ibid.). "Nós todos concebemos a realidade externa um tanto diferentemente, baseada em nosso único conjunto de experiências com o mundo e o que acreditamos a respeito dele" (Jonassen apud Swam, Hughes, 1996, p. 2). De qualquer modo, os aprendizes discutem sua compreensão com outros e assim desenvolvem uma aprendizagem compartilhada (Jonassen apud ibid).

O construtivismo assume que existem múltiplas perspectivas através das quais os indivíduos podem ver o mundo. Os indivíduos desenvolvem essas perspectivas pela construção de modelos mentais. Além disso, os novos modelos mentais são mais facilmente construtíveis quando estão relacionados a ‘modelos mentais existentes’ (Swan, Hughes, 1996, p. 1).

Von Glarserfeldt (apud Heylighen, 1997, p. 1) define o construtivismo radical com dois princípios básicos, a saber:

• o conhecimento não é passivamente recebido através de todos os sentidos ou por via da comunicação, mas é ativamente construído pelo sujeito cognoscente.
• a função da cognição é adaptativa e serve ao sujeito na organização do mundo experiencial, e de modo nenhum, na descoberta de uma realidade ontológica objetiva.

Essa construção serve em primeiro lugar para propósitos egoístas: o sujeito precisa tomar controle sobre o que percebe, a fim de eliminar qualquer desvio ou perturbação dos seus próprios estados, ou de metas preferidas. O controle requer um modelo de pensamento, que deve incluir somente aqueles aspectos relevantes para as metas e ações do sujeito. Em um certo sentido, o sujeito não cuida a da "coisa" a ser controlada, somente da compensação de perturbações ou sensações desta meta, e assim é capaz de adaptar-se às mudanças de circunstâncias.

Desde que o construtivismo rejeita qualquer verificação direta de conhecimento pela comparação de modelos construídos com o mundo exterior, coloca-se uma questão muito importante, isto é, como os sujeitos podem escolher entre diferentes construções para selecionar "uma certa". Fora de tal critério de seleção, o construtivismo estaria degenerando em um relativismo absoluto: a presunção de que qualquer modelo é tão adequado como qualquer outro. Os dois critérios mais usados são a coerência, concordância entre padrões cognitivos diferentes dentro da mente do indivíduo; e o consenso, concordância entre padrões cognitivos de indivíduos diferentes. A última posição leva ao "construtivismo social" , que vê o conhecimento somente como o processo de comunicação e negociação (a "construção social da realidade"). Heylighen (op. cit) rejeita essas posições impropriamente restritivas, e toma uma posição mais pragmática, onde se anota que a adequação de conhecimento depende de muitos critérios diferentes, nenhum dos quais com uma prioridade absoluta sobre outros. As pessoas podem usar muito bem modelos incoerentes, sobre os quais podem não concordar com as outras, mas que são, ainda, importantes para a adaptação ao mundo complexo. Esse critério deve incluir pouco conhecimento subjetivo, consenso intersubjetivo, e comparação (indireta) com o ambiente "objetivo".

Em geral, a abordagem construtivista afeta os seguintes aspectos no projeto de ambientes inteligentes de aprendizagem:

• modelagem do domínio. Cada aprendiz cria sua própria "construção" através de interação ativa, em um mundo no qual o domínio de conhecimento não é explicitamente separado do contexto em que é aplicado. Portanto, o conhecimento a ser aprendido não é pré-especificado. Alternativamente, há concentração na análise lógica do conteúdo da estrutura e nas dependências, em função de representar o que é relevante para o domínio do aprendizado. A preocupação é com o processo através do qual as perspectivas e interpretações, que são relevantes para o aprendizado, podem ser construídas. Entretânto, esse processo não pode ser separado do conjunto do sistema ou entidade (ou idéias) com as quais elas interagem (ou são relacionadas) no seu contexto real (Winn, 1993).

O tipo de situação é uma entidade abstrata que representa um contexto interacional. Para representar o conteúdo de um tipo situação são definidos objetos, relações, propriedades de objetos ou relações, estados de objetos, transições entre estados, e relações de abstração e agregação entre objetos. Para representar a dinâmica do tipo de situação são definidos eventos, precondições de eventos, e efeitos de eventos.

• seqüência de experiências de aprendizado. Os construtivistas afirmam que a forma em que o conhecimento é construído não se parece com nenhum ordenamento ou seqüência de estrutura predeterminada.

Portanto, a segunda implicação derivada da visão construtivista para o projeto de ambientes inteligentes para a aprendizagem, é que a estrutura do processo de interação, como as relações entre situações desenvolvidas no curso da interação do aprendiz com o ambiente, antes que a estrutura do domínio, será a fonte de informação para orientar o comportamento adaptativo do sistema concernente à seqüência de aprendizagem . Além disso, por que os sistemas construtivistas estão mais preocupados com o processo de aprendizagem, que com seus produtos, as ações do sistema devem ser também orientadas para facilitar a ocorrência de certas estruturas no processo de interação antes da aquisição de estruturas de domínios.

Explorando a estrutura do processo de interação entre o aprendiz e o ambiente, Akhras e Self (1996, p. 5) identificam um conjunto de regularidades que caracterizam vários aspectos da forma de seqüências de experiências de aprendizado desenvolvidas em um ambiente construtivista. A definição do significado formal, através da qual a ocorrência dessas regularidades pode ser explicitamente reconhecida, permite ao sistema ter informação a respeito da estrutura do processo de interação desenvolvida entre o aprendiz e o ambiente.

Baseados em algumas idéias derivadas da visão construtivista, Akhras e Self (op. cit.) têm identificado três tipos de interação; padrões de como desenvolver interações significativas; de como os estados cognitivos desenvolvem a interação, e de como o curso da interação desenvolve-se. Esses padrões são formalmente definidos em termos de entidades que representam conteúdos, dinâmicas, ocorrências e estados de contextos interacionais.

• Avaliação do aprendizado. Os construtivistas reivindicam que os resultados do aprendizado são produto da construção individual dos aprendizes, quando suas próprias experiências fazem sentido. O enfoque é dado no processo pelo qual o conhecimento é construído e não no objetivo do domínio de conhecimento a ser adquirido. Portanto, a avaliação do processo de construção de conhecimento torna-se mais importante que a avaliação dos produtos resultantes.

Portanto, a terceira implicação derivada da visão construtivista para o projeto de ambientes inteligentes para a aprendizagem é que as características do processo de interação entre o aprendiz e o ambiente sejam avaliadas para determinar como os aprendizes estão construindo conhecimento. Esta implicação requer que as propriedades da classe respectiva sejam identificadas e formalizadas, assim como o curso de interação desenvolvido no processo de aprendizagem. Deve ser analisada a natureza e o modo como é aprendido no curso da interação.

O Construtivismo não tem um ponto de vista unificado. Na visão de Winn (1993), embora exista um ampla variedade de posições teóricas dentro da filosofia Construtivista, a visão comum é que os aprendizes são construtores ativos de conhecimento, por si mesmos. Duffy, Lowyck e Jonassen (apud Winn, op. cit.) concordam com esse princípio e adicionam a essa visão comum, a importância da autenticidade da tarefa de aprendizagem, do contexto em que o estudante trabalha, e a importância do aprendizado colaborativo.

• Papel desempenhado pelo sistema. O sistema deve desempenhar um papel de facilitador, fornecendo situações e condições apropriadas que possam conduzir os aprendizes à experiência do próprio processo de construção de conhecimento em uma variedade de contextos. De qualquer modo, a maior parte dos esforços nesta área foram dedicados antes à definição de princípios de projetos dessas situações e condições a serem embutidas nos ambientes de aprendizagem (Knuth, Kunniggham apud Akras, Self. op. cit.), (Honebein, Duffy, Fischman, apud ibid.), que no desenvolvimento de mecanismos adaptativos facilitadores.

O estado do processo de aprendizagem, em um certo tempo, transporta informações a respeito das propriedades que mantêm para cursos de interação desenvolvidos até esse tempo. Por exemplo, pode-se transportar informação a respeito dos cursos de interação, se forem desenvolvidos, cumulativos ou construtivos, e com relação a quais entidades. Determinando o estado do processo de aprendizagem desta forma, é possível determinar as propriedades que caracterizam trajetórias que não foram exploradas ainda. Porém, o papel do sistema é tornar disponível para o aprendiz, a cada momento, o contexto interacional que poderia permitir (devido às características do projeto), o desenvolvimento dessas características ausentes. O sistema deve determinar, por ex., os tipos de situação que possam permitir certos tipos de interação³ que sejam cumulativas ou construtivas (ou qualquer outra propriedade definida) a respeito de certas entidades. Portanto, as quatro implicações derivadas da visão construtivista para o projeto de ambientes inteligentes para a aprendizagem, requer que o papel do sistema, em lugar de determinar o caminho a ser seguido pelo aprendiz, deve gerar espaços de interação, que caracterizem oportunidades abertas para interação, as quais possibilitem aprendizagem construtiva.

Contrastando os principais aspectos das abordagens instrucional e construtivista, identificadas e sugeridas por Akras e Self (op. cit.), conclui-se que estas duas abordagens diferem radicalmente.

3.2.3. Abordagem Construcionista

O construcionismo⁴ é um dos dogmas contemporâneos na teoria da educação. De acordo com esta abordagem, as crianças realizam assimilação de conhecimento através de tarefas construtivas. A meta da abordagem é fomentar a criatividade e motivar a aprendizagem através da atividade. A aprendizagem é mais efetiva quando situada em uma atividade, recebida passivamente (Roussos, Jhonson, Leigh, Vasilakis, 1996, p. 4).

Em Mindstorms, Papert tem uma visão de uma "escola tecnológica de samba". Nas escolas de samba do Brasil, uma comunidade de pessoas, de todas as idades, reúne-se para preparar a apresentação do carnaval. Membros da escola são ordenados por idades, desde crianças até avós e por habilidades, desde noviços até profissionais. Mas eles dançam juntos e, como dançam com qualquer um, estão aprendendo e ensinado também enquanto dançam. Mesmo as estrelas estão aprendendo suas partes mais difíceis (Papert, apud Bruckman, 1997). As pessoas vão à escola de samba não exatamente para aprender a trabalhar em suas apresentações, mas também para socializar-se. O aprendizado é espontâneo, automotivado e ricamente conectado à cultura popular. Papert imagina uma classe de escola de samba onde as pessoas de todas as idades se reunam juntas para trabalhar em projetos criativos usando computadores.

Esta filosofia é central para o design de alguns ambientes, como o MediaMOO no MIT Media Lab. O centro deste projeto é uma cópia virtual do MIT Media Lab e foi projetado, em parte, como preparação para os MUD ("Multi-User Dungeon.")⁵, um mundo virtual baseado em texto chamado MOOSE Crossing pelas crianças. Este projeto é psicologicamente poderoso pela habilidade em construir uma representação de um lugar real em um mundo virtual que é o seu próprio. Os autores do projeto desenvolveram a "Internet Virtual" como uma técnica para ellipse espacial. Usuários de outras localidades podem construir seus próprios escritórios pela conexão deles via "Internet Virtual".

O uso de "objetos contributórios" é exatamente o primeiro passo; eles facilitam a aprendizagem do novo usuário e a programação do usuário no mundo virtual. Outro passo fácil no grande envolvimento com o mundo computacional é o uso da Programação Orientada a Objetos (POO) (Object-Oriented Programming - OOP). O mundo virtual é feito sob "objetos" computacionais, cada um dos quais com suas próprias propriedades e características.

A combinação da habilidade para construir coisas e o contexto da comunidade⁶ para essa construção é particularmente poderosa.

Sem considerar as conseqüências resultantes da experiência ou inexperiência técnica do usuário ou a habilidade para ampliar o mundo virtual a novos objetos e lugares, pode se fornecer:

• uma oportunidade para expressão auto criativa;
• um significado para estabelecer uma identidade pessoal dentro da comunidade;
• uma via de contribuição individual de valor para a comunidade;
• um contexto para a interação social ( ambos no processo de criação de objetos, e no seu uso);
• um sentido de melhoria de conexão com a comunidade.

Se o poder dessa tecnologia é grande, os usuários precisam ser os criadores e não meramente os consumidores dos mundos virtuais. Os autores Bruckman e Resnick (op. cit, p. 12) acreditam que os princípios construcionistas são de importância central para o design de sistemas virtuais.

3.2.4. Abordagem Sócio Cultural

Vygotsky (1988, p. 21) aborda três quetionamentos fundamentais para o entendimento do comportamento humano e o desenvolvimento das funções psicológicas superiores:

• Qual a relação entre os seres humanos e seu ambiente físico e social?
• Quais as formas novas de atividade que fizeram com que o trabalho fosse o meio fundamental de relacionamento entre o homem e a natureza e quais as conseqüências psicológicas dessas formas de atividades?
• Qual a relação entre o uso de instrumentos e o desenvolvimento da linguagem?

Vigotsky investigou a natureza da relação entre a instrução que recebe a criança na escola e o desenvolvimento mental subsequente que existe nessa criança (Vygotsky, 1994). A sua visão de instrução eficaz envolve o professor (o mais capaz de observar) assistindo à criança no sucesso de sua atividade. A estrutura do ambiente em que a instrução toma lugar é significativa pela natureza do desenvolvimento mental e individual que acontece (Luckin, 1996, p. 1). Vygotsky enfatiza a importância do aprendizado da cultura e da natureza da sociedade em que o ensino toma lugar e o que foi usado como fundamento para o construtivismo social.

Na literatura produzida por Vygotsky sobre a natureza da instrução, desenvolvimento e relações que existem entre elas, a comunicação mediada semioticamente é muito enfatizada. Esta importante distinção de Vygotsky, entre os conceitos que surgem da experiência sensorial direta do mundo ou "em primeira pessoa" - que acontecem espontaneamente no cotidiano - e aqueles que são mediados por representações simbólicas - os conceitos científicos ou não espontâneos- . Esses conceitos não espontâneos são fundamento da teoria de Vygotsky a respeito da relação entre instrução e desenvolvimento, pois são aqueles que estão envolvidos nos mais avançados processos psicológicos. Os conceitos espontâneos, entretanto, carecem de desenvolvimento sistemático e é por esta razão que Vygotsky sugere que não produzem abstrações. Pelo contrário, a ‘definição verbal inicial’ que instiga o desenvolvimento dos conceitos científicos é sistematicamente aplicada até que se torne um ‘fenômeno concreto’ (Vygotksy, 1994). Dois caminhos de desenvolvimento são sugeridos, um carece de sistematização e outro não.

O processo instrucional deve permitir que as crianças se movam além de sua própria experiência sensorial direta; e isto deve promover o desenvolvimento de conceitos científicos não espontâneos. De qualquer modo, se a aquisição dos conceitos científicos, através da instrução influencia o desenvolvimento desses conceitos, então o desenvolvimento de caminhos pode ser conectado. As condições evolucionárias dos dois caminhos de desenvolvimento são diferentes. Uma requer experiência sensorial imediata. A outra, move-se para além da absorção do já pronto, indo para a construção do abstrato. Assim, o desenvolvimento é visto como um processo unitário. A criança ganha gradualmente o controle das suas funções mentais, tornando-se parte do sistema durante o curso da instrução. O processo instrucional promove a aquisição de conceitos científicos de uma maneira sistemática, que resulta na formação de uma estrutura dentro da qual os conceitos espontâneos podem ser integrados.

A abordagem sociocultural para mediar a ação enfatiza as origens e definições do processo mental como fundamentado em cenários socioculturais. Esta é a base sobre a qual se estabelecem os fundamentos da teoria de Vygotsky; onde a consciência social é primária e a dimensão individual da consciência é "derivativa e secundária" . A teoria da Lei Genética Geral de Desenvolvimento Cultural (Good, Brophy, 1997, p. 63) enfatiza que o funcionamento mental é social. Os signos que constituem a comunicação lingüística e não lingüística fornecem o significado para organizar a própria ação ou a ação do outro. Esta mediação por ferramentas e signos é a característica que define o funcionamento mental. O funcionamento entre mentes é sempre situado cultural, histórica e institucionalmente e nem sempre ocorre da mesma forma. A interação entre adultos e crianças, em particular no contexto institucional, difere da interação encontrada em outros cenários. Considerando a distinção esboçada por Lotman, Wertsch (apud Luckin, 1996) enfatiza que esta é uma função de diálogo da linguagem, a função que lidera a geração de novos significados como opostos à função transportadora do significado, a qual pode ser enfatizada na educação. Ensinar neste tipo de ambiente construcionista requer que o professor crie oportunidades para a maximização da interação do diálogo. A construção de conhecimento é uma atividade colaborativa, a natureza da qual deve variar de acordo com o contexto institucional particular (Luckin, 1996, p. 5).

Ueno e Akimoto (apud Karlgren, Ramberg, 1996, p. 3) argumentam que a aprendizagem não é somente um evento em uma mente individual. A teoria é sempre socialmente enraizada e a classe de metacontexto compartilha implicitamente a liderança de certa forma de pensamento. A teoria é embutida em uma comunidade específica e em um jogo de linguagem. Em outras palavras, a teoria é sempre socialmente formada e mantida. As representações são socialmente compartilhadas e a robustez das explicações simples sucedem antes a um sistema de manutenção social específica, que a um sistema cognitivo individual.

A conciliação entre os aspectos conflitantes da instrução e o construtivismo é uma aproximação que permite ao aprendiz construir conhecimento em colaboração com companheiros habilidosos ou críticos. É também notório que Vygotsky, citado na literatura construtivista, é também associado a um tipo particular de "instrução", traduzida equivocadamente como ‘obuchenie’, falha em reconhecer plenamente que esse termo inclui os processos de ensino e aprendizagem. O termo Russo ressalta a inseparabilidade do ensino, a aprendizagem e a natureza social do processo (Stremmel, Fu, apud Luckin, 1996). Dentro dos termos desta definição de ‘instrução’, os atos do professor como companheiro do aprendiz para fornecer atividades apropriadas e assistência significativa, permitem que o aprendiz possa ser induzido para a cultura da sua sociedade e o encoraja como aprendiz autônomo (Becker, Varelas apud Luckin, op. cit., p. 5). A abordagem colaborativa não é exclusivamente dirigida para o professor ou para o aprendiz. Não enfatiza o ensino como o planejamento e a escolha de material e atividades para alcançar um conjunto de objetivos predefinidos, nem sobre como o aprendiz constrói sua própria compreensão de forma principalmente não assistida. Esta seria a influência de Vigotsky no uso de computadores na educação.

A psicologia de Vigostsky já foi usada de diversas formas pelos pesquisadores na área de design de software instrucional. Derry (apud Luckyn, op. cit., p. 5), em sua pesquisa a respeito de questões metacognitivas, deu atenção considerável a Vygotsky. A autora propôs o projeto de um modelo de um sistema de Consultas Cognitivas chamado TAPS (Training Arithmetic Problem-Solving Skills) e concluiu que embora existam dificuldades para a implementação dentro de um STI, este modelo cognitivo de aprendiz, atribuível a Vigotsky, é potencialmente poderoso. A teoria do ZPD⁷ é citada como influência sobre o trabalho de Chan e Baskin (1990) denominado Learning Companion System. O sistema EXPLAIN de Wood, Shadbolt, Reichgelt, Wood e Paskiewitz (1992) estende a "metáfora do andaime" ao desenvolvimento da estratégia de ensino contingente. Os autores concluem que essas estratégias são bem sucedidas na instrução humano-a-humano, sendo generalizáveis para a instrução homem-por-computador. O sistema de Gegg-Harrison (1992) oferece aos estudantes sessões guias de solução de problemas, nos quais se fornece assistência para solução de problemas difíceis. O sistema usa o conceito de ‘zona de conhecimento’ para distinguir STIs que modelam o potencial do estudante. O sistema usa esquemas padronizados, os quais são parecidos com os ‘micromundos em Prolog’⁸.

O papel da educação, na visão construtivista, consiste em mostrar aos estudantes como construir conhecimento, indicando as perspectivas múltiplas para a solução de um problema particular, para se chegar a uma posição auto-selecionada com a qual possam comprometer-se eles mesmos, enquanto verificam outras visões com as quais podem discordar. A ZPD de Vygotsky permite que com a assistência um estudante possa solucionar problemas avançados que, sozinho, não resolveria.

A concepção de aprendizagem que resulta do confronto e da colaboração entre as diferentes abordagens e das correções a que se pode submetê-las conduz, inevitavelmente, à superação da dicotomia transmissão X produção do saber, porque essa concepção permite resgatar:

• a unidade do conhecimento, através de uma visão de relação sujeito/objeto, em que se afirma, ao mesmo tempo, a objetividade do mundo e a subjetividade, considerada como um momento individual de internalização da objetividade;
• a realidade concreta da vida dos indivíduos, com fundamento para toda e qualquer investigação.

• a de que todo conhecimento vem da prática social e a ela retorna;
• a de que o conhecimento é um empreendimento coletivo, pois nenhum conhecimento é produzido na solidão do sujeito, mesmo porque essa solidão é impossível.

Neste ponto, pretende-se descrever as tecnologias disponíveis na atualidade para ajudar a desenvolver a riqueza plástica de uma unidade autopoiética, principalmente no que se refere à preparação e adaptação do homem ao trabalho.

3.3.1. A evolução dos dispositivos de aprendizagem

Diferentes gerações de computadores e equipamentos de telecomunicações sucederam-se na evolução da tecnologia da informação. A tendência desta ecologia, repleta de dispositivos, está se revertendo. Diferentes espécies estão fundindo-se: o rádio, a televisão, o telefone, a fotocopiadora, o fax, o scanner, a impressora e o computador podem eventualmente coexistir em uma caixa simples. Em breve, a ecologia da informação poderá ter apenas uma pequena superfície remanescente que sintetize e abarque as capacidades de todos os dispositivos atuais.

Uma forma de entender esta evolução é através da classificação desses dispositivos sintéticos em três tipos: objetos inteligentes, infra-estrutura de informação e ambientes sintéticos compartilhados. A categorização de ferramentas para aprendizagem , desta maneira, está baseada na sua relação com o dispositivo que está no meio circundante (Dede, 1995a, p. 1): "objetos inteligentes" são artefatos situados no contexto imediato que podem explicar-se a si mesmos e atuar em combinação, ajudando o usuário a compreender o ambiente circundante. As "infra-estruturas de informação" são formas de extensão do sistema nervoso humano, para que o usuário possa se comunicar e aprender através de barreiras de distância e tempo, explorando e contribuindo para criar arquivos remotos. Os "ambientes sintéticos compartilhados" são contextos inteiramente virtuais nos quais os usuários submergem, formando parte de uma realidade artificial.

A alta performance da capacidade das comunicações e da computação têm desenvolvido fortemente a infra-estrutura de informação, criando novas possibilidades. Os aprendizes podem submergir em ambientes sintéticos distribuídos, equipados com dispositivos denominados "avatares", que possibilitam uma "aprendizagem por descoberta" em que se usam artefatos virtuais para construção de conhecimento (Walker apud ibid.). Desenvolvendo-se, além das interações mediadas tecnologicamente entre os estudantes, principalmente pela instanciação tecnológica destes mesmos aprendizes, esta revolução tecnológica aponta para uma mudança de foco das técnicas baseadas no construtivismo: o melhoramento dos periféricos resultam em que os estudantes realizem uma interação típica com o mundo externo para modelar "magicamente" a natureza fundamental das suas experiências no seu contexto físico e social (Dede, 1995a, p. 1).

A forte tendência de crescimento dos microprocessadores e redes de radiotelefonia e o projeto de capacidades embutidas (linguagem, imagem, inteligência) em objetos comuns, aponta para uma rápida melhoria no processo de ensino aprendizagem.

Segundo Dede (apud Dede, 1995a), aprendizes podem ser imersos em mundos Construtivistas Distribuídos, Sintéticos. Através de modelos de software subjacente; como a simulação distribuída, o aprendiz pode ser imerso em um ambiente construtivista sintético. O estudante atua e colabora não com ele mesmo, mas através da máscara de um "avatar": a possibiliade de uma pessoa "existir" em um mundo virtual. A estimulação distribuída é um poderoso e deliberado mecanismo educacional desenvolvido pelo Departamento de Defesa da USA na década de 1980. Esta abordagem instrucional melhora a habilidade do estudante na aplicação do conhecimento abstrato, dentro de uma educação situada num contexto virtual autêntico, similar aos ambientes nos quais as habilidades dos aprendizes podem ser usadas. O SimNet de Orlansky e Thorp (apud ibid.), por exemplo, é uma aplicação de treinamento que cria um campo de batalha virtual, o qual os aprendizes podem desenvolver habilidades militares coletivas participando desde lugares remotos.

Para motivar os estudantes, além da assimilação de fatos que conduzam a melhores modelos mentais, os professores podem estruturar experiências de aprendizagem que provoquem novas idéias, provendo o exercício da introspecção em situações intrigantes e desafiantes.

3.3.2. Tecnologia Informacional

A divisão das tecnologias de informação atuais usadas para facilitar o fenomeno da plasticidade, segundo a proposta de Dede e Lewis (1995, p. 10), classificam-se em categorias:

• Treinamento Baseado em Computador (TBC) e Instrução Assistida por Computador (IAC) (Computer-Based Trainning (CBT) e Computer- Assisted Instruction (CAI), são exemplos de uma variedade de termos similares que se referem a aplicações educacionais que, predominantemente, focalizam a tutoria e a pedagogia de exercício e prática. A ênfase instrucional está na apresentação de material para a aprendizagem, onde a compreensão do estudante é supervisionada pelo controle do comportamento, a observação das tarefas com resultados observáveis pré-definidos, bifurcando-se logo para apresentações adicionais ou práticas apropriadas. O designer pode antecipar toda a seqüência do potencial instrucional e pode completar janelas pré-definidas de informações a serem mostradas; o computador controla o fluxo de material, programando a aprendizagem através de uma seqüência de habilidades e conceitos. A estrutura subjacente, na maioria dos Career Information Delivery Systems (CIDS) e o seu papel como instrutor ou ferramenta de apoio à decisão na área da seleção da profissão, é agrupada na categoria dos CBT.

• Um Sistema Tutorial Inteligente (STI) ou Intelligent Tutoring and Coaching System (ITS), também denominado Intelligent Computer Aided Instruction (ICAI), simula, para a tecnologia educacional, o papel das habilidades cognitivas de um professor (Dede, Lewis, 1995, p. 11). Justifica-se sua utilização, quando, sendo conveniente transmitir o conhecimento ao aluno, também interessa que este o incorpore e que uma avaliação seja realizada, tudo isto dentro de um mundo amigável (Galvis, 1992, p. 249). As estratégias resultantes desse tipo de aplicação educacional são baseadas nas idéias do campo da Inteligência Artificial. Aplicações STI/ICAI idealmente contêm modelos dinâmicos do aprendiz, do conhecimento pedagógico a ser ensinado, e do discurso pedagógico; o sistema compreende quem, que e como será ensinado. Em um STI clássico, o material apresentado para o aprendiz é modelado interativamente e gerado dinamicamente em tempo real pelo sistema (em contraste, TBC se bifurca através de um repertório preprogramado de janelas). O designer pode criar esse modelo e determinar sua interação. O sistema gera material instrucional para ajudar o estudante a desenvolver desde um modelo simples até um modelo com a performance de um especialista. Novos desenvolvimentos caracterizam-se pela inclusão de experiência relacionada com o modelo de aprendizagem do estudante e a possibilidade de administrar estratégias baseadas em abordagens pedagógicas diversas. Para o caso particular do produto ETOILE (Dilemburg, et. al., p. 12), são usadas as de Skinner, Bloom, Vygotsky, Piaget e Papert. Estas características têm permitido desenvolver sistemas mais flexíveis, adaptados aos interesses do sujeito cognoscente e com métodos pedagógicos variados, que facilitam o processo de aprendizagem.

• Multimídia/Hipermídia. São diferentes denominações para o mesmo conceito: informação estruturada, baseada em estudos de como a mente assimila idéias. Software multimídia mostra os dados em múltiplas formas, simultaneamente (texto, imagens, vídeo, voz, som, música). Isto permite às pessoas com vários estilos de trabalho e aprendizagem (visual, auditiva ou simbólica) a obtenção de material formatado em seu modo preferido de comunicação. A multimídia é interativa; em vez de assistir passivamente a sessões de instrução pré-programada, como na televisão educativa, os usuários podem ter apresentações sob medida por seleção de rotas através do material, de acordo com seus objetivos e interesses.

Avanços na tecnologia multimídia permitem apresentar explicações gráficas ou textuais. De qualquer modo, os projetos multimídia podem ser conduzidos pelo desejo de demonstrar a tecnologia, antes que pelo princípio de considerar os diferentes papéis de explicação que constituem uma mídia voltada para aprendizagem. Desta maneira, Roth e Heffey (apud Dede, Lewis, 1995) observam que é preciso dar mais atenção à seleção inteligente de material, em um meio ou outro. Adicionalmente, precisa-se de formalismos de conhecimento teórico para fornecer uma relação entre tarefas de estudantes e modelos de simulação, permitindo responder perguntas do tipo "se" e "que acontece" , pela apresentação simultânea de descrição textual e saídas de simulação gráfica-animada (Pilkington, Grierson, 1996, p. 527).

A respeito do impacto da multimídia na aprendizagem, os especialistas propõem que estas são as vantagens para a integração da multimídia na educação. Os benefícios de acordo com Ragsdale e Kassam (apud Yaverbaum, Nadarajan, 1995, p. 215), incluem ensino individualizado, simulação de cenários do mundo real, feedback em tempo de execução e potencial para melhorar a cognição e a visualização. De forma idêntica, Shim (apud ibid.) resume os benefícios de hipermídia/multimídia:

• incrementa aprendizagem e reduz o tempo de transferência de aprendizagem;
• possibilidade de acesso não linear à informação;
• habilidade de relacionar informação;
• promove ambientes colaborativos de trabalho;
• habilidade de apresentar a mesma informação por múltiplos meios.

Kozma (apud ibid.) propõe que a visualização de material instrucional através da incorporação de gráficos, sistemas simbólicos de áudio e/ou vídeo, ajudam o estudante a compreender e recordar. Como resultado, a comunicação de material instrucional é melhorada. O autor também acha que as estratégias cognitivas, incluindo explorar, procurar, gerar hipóteses e fazer decisões, podem ser melhoradas pela multimídia. Outras vantagens citadas por Kozma incluem a habilidade para recordar informação previamente apreendida e a capacidade do usuário de estruturar e revisar a sessão.

Em 47 estudos descritos por Oz e White (apud ibid.), o U.S. Department of Defense comparou a instrução multimídia com a instrução convencional nas atividades militares, industriais e na educação superior. Pela medição de conhecimento, performance e retenção do treinamento, o estudo estabeleceu a multimídia como mais efetiva e menos custosa do que a instrução convencional.

Em resumo, começa a emergir um quadro claro de reforma educacional. Os modelos atuais de ensino, de acordo com Dagget e Branigam (apudibid.), não são adequados para a crescente democratização e características não hierárquicas da sociedade da informação. Portanto, dadas as necessidades de melhorar a produtividade no campo da educação, e uma grande quantidade de teorias atuais a respeito do impacto da multimídia, estas são razões suficientes para explorar multimídia em ambientes de aprendizagem específico (ibid., p. 215).

• Aprendizagem colaborativa suportada por computador. Inclui uma variedade de idéias no campo de trabalho colaborativo. A Inteligência Artificial e multimídia/hipermídia são tecnologias primárias que objetivam a melhora da efetividade individual, mas os ambientes dos postos de trabalho incrementam a ênfase nos grupos de trabalho e na interação colaborativa. Os "Groupware" facilitam a performance da equipe e isto requer uma construção comum das conceitualizações, pela comunicação das idéias de cada pessoa, estruturando grupos de diálogo e de tomada de decisões, lembrando a racionalidade para a seleção e facilitando atividades coletivas. O designer cria um conjunto de objetos e ferramentas interrelacionados. Com a orientação do professor, os aprendizes utilizam esse conjunto de ferramentas para desenvolver um modelo mental compartilhado e enriquecido por múltiplas perspectivas ou para executar tarefas que são melhor sucedidas em equipe, pelas habilidades e conhecimentos complementares.

 
• Modelagem e simulação. Aplicações instrucionais com séries de simulação de modelos, refletindo a essência simplificada da realidade para elaborar ambientes sintéticos, apresentam interfaces de imersão que situam o estudante imerso em mundos virtuais alternativos. Simulações centradas na fidelidade melhoram a aprendizagem com criação de modelos da realidade que retenham somente as características situacionais básicas que os estudantes estão aprendendo. Simulações de usuário simples permitem uma interação individual para interagir com o modelo da realidade (por exemplo, voar um aeroplano virtual). Uma tecnologia emergente - simulação distribuída - permite a muitas pessoas localizadas em lugares diferentes habitar e formar um ambiente sintético comum; e realizar uma ampla série de usos educacionais (ex. Fábricas virtuais, hospitais, cidades).

• Computer-based learning enablers. As ferramentas baseadas em computador denominadas facilitadores de aprendizagem incluem um amplo espectro de capacidades como os sistemas de desenho assistido por computador (CAD), agentes inteligentes para realizar tarefas, "webcrawlers" para pesquisar na INTERNET e ferramentas de visualização de dados. Todas essas ferramentas permitem vários tipos de "inteligência distribuída", nas quais o aprendiz é deixado em liberdade para focalizar os conceitos e habilidades a serem adquiridos, através das ferramentas que assumem parte da carga cognitiva. Por exemplo, os "agentes" baseados-na-máquina, e construídos com as técnicas de IA, podem automatizar classificações simples, respostas, e tarefas de recuperação em acesso a bases de dados em rede; os aprendizes são deixados em liberdade para focalizar a interpretação criativa da informação que eles estão recebendo. Como outra ilustração, a visualização melhora a aprendizagem pelo uso de sistemas perpcetuais humanos (visão, audição, tato) para procurar padrões em uma grande quantidade de informação. Em todos os facilitadores de aprendizagem baseados em computador, o designer cria uma ferramenta que complementa alguns aspectos da cognição humana, a mesma que é otimizada para auxiliar a aprendizagem em algumas situações de desafio conceitual.

3.3.3. Conhecimentos relevantes para a preparação das pessoas para o trabalho (continua)