Arquitecturas+Cognitivas+para+Aprendizagem+Multimedia

**MCEM - 2011** =** Unidade Curricular Comunicação Educacional ** =



__ **GRUPO 1** __

Cátia Lemos, Lurdes Viana, Marina Duarte, Vanessa Noronha Tölle ﻿ Arquiteturas Cognitivas para a Aprendizagem Multimédia

**INTRODUÇÃO **
=TEORIAS MULTIMODAL =
 * **Teoria da Codificação Dual Paivio**
 * **Modelo de Memória de Trabalho de Baddeley** [[image:grupo_1.jpg width="356" height="380" align="right"]]
 * **﻿Teoria Multimodal de Engelkamp**

=TEORIAS INSTRUCIONAIS= **﻿** =VANTAGENS DE CÓDIGOS MULTIPLOS =
 * **Teoria da carga cognitiva de Sweller**
 * **Teoria Multimédia de Mayer**
 * <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">**Teoria ANIMAR de Nathan**

=<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">QUESTÕES DESAFIADORAS =
 * =<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">**Existe uma única arquitetura cognitiva** =
 * <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">**Como ocorre a integração de códigos múltiplos?**
 * <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">**Quando a animação aperfeiçoa a aprendizagem?**
 * <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">**Quando acções aperfeiçoam aprendizagem?**
 * <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">**Devem as diferenças individuais de habilidades verbais e espaciais influenciar o design educacional?**

=<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">CONCLUSÃO =

=Introdução= <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">Este artigo fornece uma visão geral das arquiteturas cognitivas que podem formar um fundamento teórico para desenhar a instrução multimédia. As arquiteturas cognitivas incluem uma descrição de armazenamento de memória, códigos de memória e as operações cognitivas. Arquiteturas que são relevantes para a aprendizagem multimedia incluem a teoria do código duplo de Paivio, o modelo de memória de trabalho de Baddeley, a teoria multimodal de Engelkamp, a teoria da carga cognitiva de Sweller, a teoria de aprendizagem multimédia de Mayer e a teoria ANIMATE de Nathan. A discussão enfatiza a interação entre os estudos tradicionais de pesquisa e as aplicações instrucionais desta pesquisa para o aumento da recolha, reduzindo a interferência, minimizando a carga cognitiva e reforçando a compreensão. Conclusões preliminares: (a) há um acordo geral entre as diferentes arquiteturas, mas diferem no enfoque, (b) a integração dos alunos de códigos múltiplos não é especificada nos modelos, (c) a instrução animada não é necessária quando as simulações mentais são suficientes; (d) as ações devem ser significativas para ser bem sucedidas, e (e) a instrução multimodal é superior à segmentação das modalidades específicas das diferenças individuais.

A Multimédia está a proporcionar ambientes cada vez mais ricos para a aprendizagem, apresentando informações numa ampla variedade de formatos. Isto representa um desafio quer para os alunos, quer para os designers educacionais para combinar eficazmente esta informação de forma a facilitar a aprendizagem. O objectivo deste artigo é fornecer um tutorial sintético das arquiteturas cognitivas que podem formar uma fundamentação teórica da aprendizagem multimédia. Multimédia neste contexto consiste em combinar palavras e imagens, mas os formatos diferentes de palavras e imagens permitem muitas combinações. As palavras podem ser escritas ou faladas e quer os seus aspectos fonológicos como semânticos pode ser enfatizados. As imagens podem consistir em objetos estáticos, gráficos, objetos manipulados, ou animação.

As seis arquiteturas cognitivas descritas neste artigo incluem uma descrição de armazenamento de memória, códigos de memória e operações cognitivas, mas não incluem detalhes do modelo computacional. Três teorias foram inicialmente avaliadas em estudos tradicionais de laboratório: a teoria do código duplo de Paivio, o modelo de memória de trabalho de Baddeley e a teoria multimodal de Engelkamp. As outras três teorias têm sido avaliadas em contextos de ensino: a teoria da carga cognitiva de Sweller, a teoria de aprendizagem multimédia de Mayer e a teoria ANIMATE de Nathan.

As seis teorias não são rivais, mas o focam sobre diferentes aspectos de aprendizagem multimédia. A Tabela 1 compara as teorias e mostra os aspectos que são o foco da minha análise. Uma dimensão adicional que não é apresentada na Tabela 1 é o desempenho medido por um raciocínio ou uma tarefa de evocação. Esta medida não está incluída porque é essencialmente redundante quer com a arquitetura cognitiva que enfatiza a memória a curto prazo (STM) ou a memória de longo prazo (LTM). O raciocínio é normalmente estudado nas tarefas de STM e nas recordações de LTM.

Depois de descrever as arquiteturas posso usá-las para apresentar algumas das vantagens de ter vários códigos de memória. Concluo, discutindo cinco questões desafiadoras que requerem uma investigação mais aprofundada.
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Teórico || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Entrada típica || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Código || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Memória || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Contribuição ||
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Paivio || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Palavras

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Imagens || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Associações <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">semânticas

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Imagens visuais || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Longo prazo || <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">teoria do código duplo ||
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Baddeley || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Palavras

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Material espacial || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Fonológico

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Visual/Espacial || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Curto prazo || **modelo** de memória de trabalho || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Conceitos semânticos? || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Longo prazo || <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">teoria multimodal ||
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Engelkamp || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Frases de acção || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Programas motor
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Sweller || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Problemas matemáticos

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Diagramas || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Esquema de construção

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Esquema de construção || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Curto prazo || <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">teoria da carga cognitiva ||
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Mayer || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Texto científico

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Animação || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Modelo verbal

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Modelo pictórico || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Curto prazo/Longo prazo || <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">teoria de aprendizagem multimédia ||
 * <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Nathan || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Problemas de palavras

<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Animação || <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt; vertical-align: top;">Modelo de problema

<span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt; vertical-align: top;">Modelo de situação || <span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">Curto prazo || <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt;">teoria ANIMATE || <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';">QUADRO <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif';"> 1 <span style="color: black; font-family: 'Arial','sans-serif'; margin: 0cm 0cm 10pt;"> Arquiteturas Cognitivas para a Aprendizagem Multimédia

<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">topo

**<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 14pt;">TEORIAS MULTIMODAL **

<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">Teoria da Codificação Dual de Paivio
<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">A teoria do código duplo de Paivio possibilita uma base importante para posteriores arquiteturas cognitivas devido à sua distinção entre a codificação de informação verbal e visual. O estudo das imagens visuais foi negligenciado durante muitos anos na sequência da publicação do livro de Watson (1924), o behaviorismo. Paivio (1969) restabeleceu a imagem visual como um importante tópico da investigação, alegando que existem duas grandes formas que uma pessoa pode elaborar material nas suas experiências de aprendizagem. Uma forma de elaboração enfatiza as associações verbais. Uma palavra como “liberdade” pode resultar em muitas associações que podem distingui-la de outras palavras. A outra forma de laboração é a criação de uma imagem visual para representar uma imagem ou uma palavra. Paivio alegou que a dimensão do concreto-abstrato determinante mais importante para facilitar a formação de uma imagem. No final são imagens, pois a imagem em si pode ser lembrado como uma imagem visual e a pessoa não tem que gerar uma imagem. As imagens normalmente resultam numa melhor memória do que as palavras concretas, as quais geralmente resultam numa melhor memória do que palavras abstratas (Paivio, 1969).

Se as imagens visuais e as associações verbais são os duas maiores formas de elaboração, é uma mais eficaz do que a outra? Paivio e seus colegas descobriram que o potencial da imagem de uma palavras, é um preditor mais confiável de aprendizagem do que a associação potencial da associação de palavras. High-imagery wordssão mais fáceis de aprender que as low-imagery words, mas as palavras de associação alta não são necessariamente mais fáceis de aprender do que as palavras de associação baixa (Paivio, 1969). A razão pela qual as imagens são eficazes, de acordo com Paivio (1975), é que uma imagem fornece um segundo tipo de código de memória que é independente do código verbal. A teoria de Paivio é conhecida como teoria do código duplo, porque propõe dois códigos de memória independentes, dos quais pode resultar em recordação. Tendo dois códigos de memória para representar um item fornece uma melhor hipótese de lembrar do que dois códigos de memória para representar um item fornece uma melhor hipótese de lembrar do que um item que tem apenas um único código.

Note-se que a teoria de código duplo não propõe uma integração dos códigos verbal e visual, porque os dois códigos são apenas melhores do que um código único, desde que sejam pelo menos parcialmente independentes. Em vez disso, a integração ocorre para o material a ser aprendido. A teoria do código duplo foi inicialmente formulado para pares associados de aprendizagem em que as pessoas tinham de recordar uma resposta (por exemplo, "letra") perante um estímulo (por exemplo, "canto"). A aprendizagem é particularmente eficaz para a interacção visual de imagens (por exemplo, uma caixa de correio numa esquina), que pode integrar a resposta e o estímulo (Marschark & Hunt,1989).

Aprender vocabulário estrangeiro é um excelente exemplo de uma aplicação educativa da teoria do código duplo. O desafio neste caso é o de superar a natureza abstrata de uma palavra estrangeira usando o método “mnemonic keyword”. A sua eficácia é ilustrada por um estudo de Atkinson e Raugh (1975) sobre a aquisição de vocabulário russo. O “keywordmethod” divide o estudo de um vocabulário em dois fases. A primeira etapa é associar a palavra estrangeira a uma palavra inglesa, que soe aproximadamente a alguma parte da palavra estrangeira. A segunda etapa é formar uma imagem mental da palavra-chave que interage com o inglês traduzido. Por exemplo, a palavra russa para construção (zdanie) é pronunciada algo como “yeh zdawn”, com ênfase na primeira sílaba. Usando ”dawn” como palavra-chave, podemos imaginar a luz rosada do amanhecer refletida nas janelas de um edifício. Uma boa palavra-chave deve (a) soar tanto quanto possível a parte da palavra estrangeira, (b) ser diferente das outras palavras-chave, e (c) formar facilmente uma imagem interactiva com a tradução em Inglês. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">topo

<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;"><span style="color: black; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 14px;"><span style="font-family: 'Arial Black','sans-serif'; font-size: 12pt; line-height: 115%;">Modelo de Memória de Trabalho de Baddeley <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">O modelo de Baddely e Hitch é constituído por três componentes: (a) um loop fonológico é responsável pela manutenção e manipulação de informação baseada na voz, (b) um “visuospatial sketchpad” é responsável pela manutenção e manipulação de informações visuais ou espaciais, e (c) um executivo central responsável por selecionar estratégias e integrar informações (Figura 1a).

O modelo de memória de trabalho proposto inicialmente por Baddeley e Hitch (1974) também faz uma distinção entre o código verbal e o código visual. Contudo, o código verbal enfatiza a informação fonológica e não a informação semântica enfatizada na teoria do código duplo de Paivio.. Isso não é surpreendente, pois as teorias da LTM (memória de longa duração) como a de Paivio têm tradicionalmente enfatizado a codificação semântica e as teorias da STM (memória de curta duração), como a de Baddeley têm enfatizado tradicionalmente a codificação fonológica (Craik & Lockhart, 1972). Além da importância da codificação fonológica na manutenção das informações na memória de curta duração, a aprendizagem fonológica é necessária para aprender a pronúncia de palavras (Baddeley, Gathercole, & Papagno, 1998). O modelo tem sido aplicado em diversas tarefas para investigar como os três componentes são utilizados para realizar uma tarefa, como o local de reprodução de peças num tabuleiro de xadrez (Baddeley, 1992). Enquanto os jogadores de xadrez tentam memorizar as peças no tabuleiro, eles realizam uma tarefa secundária que foi projetada para limitar o uso de um determinado componente no modelo. Para evitar o uso do loop fonológico, os jogadores foram convidados a repetir continuamente uma palavra. Para evitar o uso do bloco de notas (“visuospatial sketchpad “), foi-lhes pedido para tocar uma série de chaves num padrão predeterminado. Para impedir a utilização do executivo central, eles foram convidados a produzir uma sequência de letras aleatórias, a uma taxa de uma carta por segundo. A produção de cartas aleatórias necessita de pessoas tomem decisões sobre qual a letra a produzir a seguir e isto deve restringir as suas decisões sobre como ter a capacidade para codificar as peças de xadrez na memória.

Os resultados do estudo mostraram que o discurso de suprimir não teve efeito sobre a capacidade dos jogadores para reproduzir um tabuleiro de xadrez, mas reprimir o processamento visual e espacial e exigir às pessoas para gerar letras aleatórias causou um acentuado comprometimento na sua capacidade de colocar corretamente as peças no tabuleiro. Estes achados sugerem que a codificação não verbal desempenha um papel importante nesta tarefa, mas tanto o visuospatial bloco de notas e o executivo central são necessários para ter boa memória para as peças de xadrez. Outras pesquisas têm confirmado que simplesmente contar o número de peças no tabuleiro, ou a tomada de decisões sobre os movimentos, é afetada pelas tarefas secundárias que interferem com o processamento visual e espacial, mas não é afetado pelas tarefas secundárias que impedem a subvocalização (subvocalization) (Saariluoma, 1992).

Uma limitação do modelo de Baddeley e Hitch (1974) que é particularmente relevante para a aprendizagem multimédia é que ele não forneceu meios para a integração dos códigos visuais e verbais. Ambas as formulações por Paivio (1969) e por Baddeley e Hitch (1974) foram mais úteis para o estudo independente das contribuições de códigos verbais e visuais do que para o estudo da integração dos dois códigos. O posicionamento do executivo central entre a alça visual-espacial e o loop fonológico na Figura 1a não foi um acidente porque Baddeley e Hitch pensou inicialmente que o executivo central podia funcionar como um sistema de armazenamento onde os códigos visuais e verbais podem ser integrados. No entanto, a ênfase crescente sobre a utilização do executivo central para controlar a atenção deixou o seu modelo sem forma de explicar como é que as pessoas podem combinar informações de diferentes modalidades.

Por esta razão, Baddeley (2001) propôs uma revisão do modelo que continha um quarto componente, o buffer episódico (Figura 1b). O buffer episódico é um sistema de armazenamento que pode integrar códigos de memória de diferentes modalidades, tais como mentalmente formando um mapa visual das orientações verbais. O objetivo deste novo componente é servir como uma loja de capacidade limitada que pode integrar as informações do “visuopatial bloco de notas” e do laço fonológico, criando um código multimodal. Outra mudança é a inclusão de LTM para desenvolver uma maior compreensão da interação da memória de trabalho com LTM. Por exemplo, Baddeley e Andrade (2000) encontraram evidências para o uso do bloco de notas visuais-espaciais na memória de trabalho, quando os participantes foram convidados a formar uma imagem visual nova. No entanto, quando os participantes foram convidados a formar uma imagem de uma cena familiar, como um mercado local, a LTM tornou-se mais importante.

Pode-se perguntar, no entanto, se há uma ênfase exagerada sobre a informação episódica no modelo revisto, como revelada pelos rótulos "buffer episódico" e "LTM episódica" na Figura 1b. Tulving e Thomson (1973) distinguiram entre o armazenamento de episódios específicos na memória episódica e o armazenamento de informações gerais, na memória semântica. Não está claro porque Baddeley (2001) não incluiu a memória semântica no modelo. Por exemplo, uma criança que vê um beagle pela primeira vez, poderia chamá-lo de cão baseado em informações genéricas sobre cães armazenadas na memória semântica. No entanto, ambas a ênfase na integração de códigos multimodais e a interação entre a STM e a LTM fará Baddeley (2001) revisionar o modelo de memória de trabalho mais relevante para a aprendizagem multimédia.

<span style="color: black; display: block; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 10pt; text-align: justify;">FIGURA 1: Teoria da memória de trabalho inicial (A) e revista (B) de Baddeley. Nota: De "Está trabalhando a Memória de Trabalho?", por A. Baddeley, 2001, American Psychologist, 56 p. 851-864. Copyright 2000 pela Associação Americana de Psicologia. Reproduzido com permissão. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">topo

<span style="font-family: 'Arial Black','sans-serif'; font-size: 12pt; line-height: 115%;">Teoria Multimodal de Engelkamp

<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">As duas arquiteturas anteriores concentram-se na interação entre palavras e imagens, mas não incorporam ações no seu projeto. O papel que estas ações desempenham na instrução tem sido pouco estudado e só recentemente captaram maior interesse entre os cientistas cognitivos. A teoria multimodal formulada por Engelkamp (1998) no seu livro "Memória para Ações" fornece um quadro teórico para a discussão de alguns dos seus recentes trabalhos.

Engelkamp formulou a teoria multimodal para explicar o trabalho empírico que ele e outros conduziram ao longo das décadas anteriores. A experiencia típica consistia em apresentar aos participantes uma lista de 12 a 48 acções como "incline a cabeça"ou "dobre o fio", seguidas da lembrança livre das frases. A tarefa verbal consistiu simplesmente em ouvir as frases e as auto-tarefas realizadas consistiam em agir fora das frases usando objetos imaginários ou reais. A superioridade da promulgação foi observada através de diferentes condições, tais como listas curtas versus longas, listas puras versus mistas, e objetos reais versus imaginários (Engelkamp, 1998).

A teoria multimodal mostrada na Figura 2 foi formulada para explicar as descobertas provenientes das muitas variações desta evocação livre. A teoria diferencia-se entre duas modalidades específicas de sistemas de entrada e duas modalidades específicas de sistemas de saida. Os dois sistemas de entrada consistem no sistema visual (imagens, objetos, eventos) e dos sistemas verbais inerentes a outras arquiteturas. A maior nova contribuição é a relação de entrada verbal e visual para a promulgação e para o sistema conceptual. FIGURA 2: Teoria Multimodal de Engelkamp. //Nota:// De //Memória de Acções// (p. 36), por Engelkamp J., 1998, Hove, Inglaterra. Imprensa de Psicologia. Copyright 1998 por Taylor & Francis. Reproduzido com permissão. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">Uma vantagem de articular frases, ao invés de escutá-las simplesmente, é que a articulação assegura o processamento semântico da frase, porque é necessário entender um comando antes da sua realização (Steffens, Buchner, e Wender, 2003). Por exemplo, decretando o comando verbal para dobrar o fio fornece evidências de que o ator entende o comando. Isso é ilustrado no modelo multimodal pela necessidade de passar pelo sistema conceptual para agir numa mensagem lida ou ouvida.

Suportado por evidências conclui-se que embora a articulação seja a base nos diversos níveis de estudo baseado num movimento-motor de semelhanças durante a recordação livre, é também evidente no agrupamento conceitual baseado nas similaridades semânticas (Koriat & Pearlman-Avnion, 2003). Dizer a frase "cera no carro" aglomera vários desígnios (por exemplo, "espalhar pomada no carro"), mas há também evidências de agrupamento conceitual ("por óleo no motor"). O processamento semântico de ações também é demonstrado num paradigma onde a acção é simplesmente pressionar uma tecla de resposta movendo o dedo indicador para perto ou para longe do corpo. Os resultados mostraram uma compatibilidade acção-sentença em cada movimento de um dedo na mesma direcção que a acção da frase (por exemplo, para o corpo para "abrir a gaveta") resultou em tempos de reacção mais rápida do que quando o movimento era incompatível com a acção da frase (Glenberg & Kaschak, 2002). <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">topo

=<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;"> TEORIAS INSTRUCIONAIS=

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px; text-align: justify;">As teorias propostas por Paivio, Baddeley e Engelkamp tiveram implicações na instrução. Por exemplo, Baddeley pressupõe que a memória de trabalho tem uma capacidade limitada, é importante para a aprendizagem multimédia e outras formas de ensino. As implicações pedagógicas de uma capacidade limitada da memória de trabalho têm sido desenvolvidas em Sweller's (1988, 1994, 2003) a teoria da carga cognitiva.
 * <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;"><span style="font-family: 'Arial Black','sans-serif'; font-size: 12pt; line-height: 115%;">Teoria da carga cognitiva de Sweller

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px; text-align: justify;">Um problema potencial na coordenação das representações múltiplas é que as exigências cognitivas podem saturar a capacidade da STM. Há dois meios de superar essa limitação através da aprendizagem (Sweller, 1994). Uma forma é através do processamento automático. O processamento automático requer menos capacidade de memória espacial, libetando-a para uso noutros lugares. O segundo meio é através da aquisição do esquema. Os esquemas são estruturas organizadas de conhecimento que aumentam a quantidade de informações que podem ser mantidos na memória de trabalho por junção de elementos. Em contraste com a aprendizagem de simples associações de pares,os esquemas são necessários para tipos mais complexos de conhecimento como o uso de diversas equações para resolver um problema de física ou de geometria (Sweller, 1988).

Sweller (1994) usou a interactividade dos elementos do esquema para fazer a distinção entre cargas cognitivas externas e intrínsecas. A carga intrínseca ocorre quando há alta interactividade entre os elementos do assunto, tal que o designer instrucional é capaz de reduzir a complexidade. A carga externa ocorre quando o designer instrucional falha e apresenta o material instrucional de uma forma menos exigente.

As carga cognitivas externas são importantes na concepção multimédia porque o esforço cognitivo necessário para integrar mentalmente diferentes fontes de informações pode ser reduzido integrando diferentes informações. Por exemplo, ao estudar para uma prova geométrica, os alunos muitas vezes têm necessidade de combinar informações apresentada em diagramas e em texto. Porque exige esforço mental para combinar as informações apresentado nas duas representações, a carga cognitiva pode ser reduzida através da concepção de exemplos cuidadosamente trabalhados que relacionam os passos da prova com o esquema. Isto pode ser conseguido pela integração física do texto e do diagrama para evitar o //efeito da atenção dividida// em que os alunos devem continuamente mudar sua atenção entre as duas representações. Sweller e os seus colaboradores realizaram várias experiências onde se provou uma aprendizagem mais rápida de materiais instrucionais, quando apresentados de forma integrada, ao invés de um formato convencional (Sweller, 1994).

O efeito da //atenção dividida// ocorre quando múltiplas fontes de informações se referem umas às outras e são ininteligíveis, isoladamente. No entanto, um diagrama e texto não vão produzir um efeito de atenção dividida se o diagrama for perfeitamente compreensível e não exigir uma explicação. Proporcionar uma explicação neste caso pode causar um efeito de redundância em que as informações adicionais, ao invés de proporcionar um efeito positivo ou neutro, interferem com a aprendizagem (Sweller, 2003). Se uma forma de instrução é adequada, oferecer as mesmas informações de uma forma diferente irá produzir uma carga cognitiva externa.
 * <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;"><span style="font-family: 'Arial Black','sans-serif'; font-size: 12pt; line-height: 115%;">Teoria Multimédia de Mayer

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px; text-align: justify;">Contrariamente a Paivio, Baddeley e Sweller, Mayer desenvolveu uma teoria especificamente para a aprendizagem multimédia. No entanto, estas teorias discutidas formam a base para a sua própria contribuição, como é evidente pelas frequentes referências a elas no seu livro Multimedia Learning (Mayer, 2001). Mayer pede emprestado de Paivio a proposta de que as informações podem ser codificadas quer usando o código visual, quer usando o código verbal. Ele pede emprestado de Baddeley a idéia de uma memória de trabalho de capacidade limitada que pode ser gerida através de um processo executivo. Ele adopta de Sweller a distinção entre cargas cognitivas externas e intrínsecas e propõe o objectivo de dividir caminhos para reduzir a carga cognitiva externa (ver Mayer & Moreno, 2003, para uma discussão detalhada sobre a redução da carga cognitiva de aprendizagem em multimédia).A arquitectura proposta por Mayer é mostrada na Figura 3. O seu modo preferido de apresentação é mostrar palavras auditivas para que elas não entrem em conflito com o código visual que é necessário para fotos. Os sons estão organizados num modelo verbal e as imagens visuais num modelo pictórico. A memória de trabalho é utilizada para integrar o modelo verbal, modelo pictórico, e o conhecimento prévio armazenado na LTM.

Esta integração ocorre com frequência após receber pequenas quantidades de informação, em vez de no final da instrução. Esta arquitectura e sua proposta de princípios para design multimédia, baseiam-se em dezenas de experiencias realizadas por Mayer eseus alunos. A instrução envolveu tipicamente uma aula de ciências tal como a formação de tempestades, ou a descrição de algum dispositivo como uma bomba de obras. A instrução fornecida (falada ou escrita), texto com animações. Após a instrução,os estudantes responderam a questões que medem a retenção dos factos e inferências com base nesses factos(transferência). Essa pesquisa resultou em sete princípios para a concepção da instrução multimédia:
 * 1) <span style="color: black; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">**Princípio Multimédia:** Os alunos aprendem melhor a partir de palavras e imagens, do que só de palavras;
 * 2) <span style="color: black; display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 0pt; text-align: justify; vertical-align: top;">**Princípio de Contiguidade Espacial**: Os alunos aprendem melhor quando palavras e imagens correspondentes são apresentadas próximas, em vez de longe umas das outras na página ou na tela.
 * 3) <span style="color: black; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">**Princípio da Contiguidade Temporal:** Os estudantes aprendem melhor quando as palavras e imagens correspondentes são apresentadas simultaneamente, ao invés de sucessivamente.
 * 4) <span style="color: black; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">**Princípio da Coerência**: Os alunos aprendem melhor quando palavras estranhas, imagens e sons, são excluídos.
 * 5) <span style="color: black; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">**Princípio da Modalidade**: Os alunos aprendem melhor a partir de animação com narração, do que de animação com texto na tela.
 * 6) <span style="color: black; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">**Princípio da** Redundância: Os alunos aprendem melhor a partir de uma animação com narração do que com uma animação e narração e texto na tela.
 * 7) <span style="color: black; display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px; line-height: 115%; text-align: justify;">**Princípio das diferenças individuais**: Os efeitos do desenho são mais fortes para os alunos com conhecimentos mais baixos do que para os de conhecimentos mais elevados e para os alunos com maior nível espacial alto do que para os alunos com um nível espacial baixo.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px; text-align: justify;">Muitos dos princípios são consistentes com o objectivo de Mayer para a redução das cargas cognitivas estranhas, tais como, excluindo informações estranhas e redundantes. Apresentando palavras e magens próximas umas das outras e em estreita contiguidade temporal também reduz a carga estranha, porque aumenta a oportunidade de ter ambos os modelos verbal e pictórico, disponíveis simultaneamente na memória de trabalho. A vantagem da narrativa sobre o texto escrito é que a narração e imagens ocupam "Canais" separados como na Figura 3. O texto escrito, como as fotos, ocupam inicialmente o canal visual e, em seguida, tem a tarefa adicional de ser convertido de volta ao discurso para criar um modelo verbal. A formulação de Mayer tem muitos pontos fortes. O modelo é sóbrio e fácil de entender. Ele incorpora ideias importantes a partir das teorias propostas por Paivio, Baddeley, e Sweller, e acrescenta muitos dos resultados da investigação onde analisou especificamente a aprendizagem multimédia. Tem também aplicações práticas, como demonstrado pelos sete princípios para design multimédia.

A sua principal fraqueza é a não especificação do que ocorre durante a importante fase do estágio de integração em que verbal, visual, e conhecimento prévio, estão reunido na memória de trabalho. Uma preocupação levantada por Schnotz (2002) é que o paralelismo do processamento de texto e de imagem do modelo é problemático porque os textos e imagens são baseadas em diferentes sistemas de sinais que utilizam representações bastante diferentes (ver também Tabachneck Schijf, Leonardo, e Simon, 1997). Volto para a questão da integração das diferentes modalidades na seção questões desafiadoras. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">topo

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px; text-align: justify;">**<span style="font-family: 'Arial Black','sans-serif'; font-size: 12pt; line-height: 115%;">Teoria Animada de Nathan ** <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px; text-align: justify;">É pertinente comparar semelhanças e diferenças de outras abordagens (Nathan, Kintsch e Young, 1992) no que concerne ao ensino multimédia que combina texto e animação, uma abordagem diferente da de Mayer. O propósito deste ensino é usar a multimédia para melhorar a formulação de equações na resolução de problemas e álgebra. Por exemplo, o problema ilustrado na Figura 4 requer a construção e uma equação para descobrir quanto tempo demoram um helicóptero e um comboio a encontrarem-se se viajarem um de encontro ao outro.

Os estudantes constroem uma equação seleccionando de uma lista os componentes que farão parte a equação. Por exemplo, seleccionam elementos específicos de como combinar taxa e o tempo para encontrar a distância. Se as duas distâncias devem ser adicionadas, subtraídas ou equiparadas e se o tempo do comboio é igual, maior ou igual do que o helicóptero. Construir uma equação correcta para representar um problema depende da coordenação da situação exemplo construída a partir o texto com o modelo o problema que expressa as relações matemáticas entre os conceitos descritos na situação modelo. (Ver figura 4)

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px; text-align: justify;">Um ambiente computorizado denominado por ANIMATE ajuda a estabelecer correspondência através da animação do problema (Nathan et all, 1992). A simulação oferece feedback visual se as relações quantitativas entre quantidades e variáveis no problema tiverem sido correctamente especificadas. Por exemplo, uma imagem pode iniciar o movimento incorrectamente antes de outra indicando uma especificação incorrecta da relação entre os dois movimentos. <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px; text-align: justify;"> Uma avaliação indicou que os estudantes que usam o ANIMATE melhoraram significativamente quando comparados com estudantes que construíram as relações matemáticas sem ajuda da animação (Nathan et all, 1992). Contudo, uns estudantes aprenderam e outros não (Nathan & Resnick, 1994). Neste caso, é necessário um acompanhamento para a aquisição de conhecimentos. Nathan & Resnick (1994) propuseram que o apoio adicional pode ser introduzido quando necessário para suportar as interacções centradas nos estudantes. Inicialmente, os designers não forneciam a quantidade correcta de exploração e apoio. O obstáculo é que esses estudantes que lutam com o expressar correctamente as relações matemáticas podem criar relações que são possíveis de simular. Por exemplo, há vários erros na solução incorrecta apresentada na Figura 4. É impossível que o helicóptero e o comboio viagem à mesma distância e ao mesmo tempo se a velocidade do helicóptero é três vezes maior que a velocidade do comboio. É também necessário multiplicar a taxa e o tempo em vez de adicionar a taxa e o tempo como mostrado na solução. É questionável se um evento põe ser simulado com tantas relações matemáticas incorrectas. O apoio adicional necessita e incluir feedback verbal e simulações visuais.

O ensino com o ANIMATE difere da abordagem mais tradicional usada por Mayer em que os estuantes combinam texto e imagem para formar a situação modelo. No ANIMATE, os estuantes lêem a descrição verbal o problema e traduzem-ma para um modelo pictórico a situação sem a ajuda de imagens. Os estudantes avaliam o sucesso a sua construção matemática determinando se a animação corresponde à situação do modelo pictórico que construíram ao ler o problema. O sucesso desta comparação depende da habilidade do estudante para construir um modelo pictórico correcto a partir do texto sem a animação que Mayer forneceu para ajudar os estudantes (Kintsch, 1998). <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">topo

**<span style="font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 14pt;">VANTAGENS DE CÓDIGOS MULTIPLOS **

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px; text-align: justify;">As seis arquitecturas cognitivas referidas neste artigo diferem no facto de terem sido desenvolvidas para explicar descobertas laboratoriais ou para formular princípios para um ensino efectivo. As teorias de Paivio (1969) e Engelkamp (1998) foram desenvolvidas para explicar os resultados a pesquisa tradicional baseada no ensino de grupo e a recordação livre. O modelo de memória operante por Baddeley também foi aplicado a muitas tarefas de laboratório, como por exemplo, o chegar a conclusões a partir de raciocínio lógico (Gilhooly, Logie. Wetherick & Wynn, 1993). Em contraste, as formulações design e à concepção do ensino. Os três modelos mais centrados no ensino assentam em trabalhos experimentais prévios.

A interacção entre investigação tradicional e aplicações no ensino pode ser vista quando consideramos as vantagens e vários códigos. Um dos benefícios é o aumento de memória. A vantagem de ter mais um código é que este pode servir de recurso quando outro código é esquecido. Este princípio pode ser aplicado a todos os códigos de memória e não apenas aos códigos verbais e visuais estudados por Paivio. Por exemplo, o descobrir que acções auto-realizadas reforçam a memória pode ser explicado pelo facto de código de memória adicional ser o motor de programas que estão na base das nossas acções.

Uma segunda vantagem na utilização de diversos códigos é que códigos diferentes podem reduzir a interferência. O modelo de memória operante de Baddeley ( 2001) pode explicar a redução e interferências se a informação for repartida entre a sequência fonológica e o desenho visual e espacial. Uma experiência que ocorreu antes do modelo de Baddeley & Hitch (1974) demonstrou que STM (memória em processamento) pode reter mais informação se alguma informação puder ser armazenada como código verbal. As pessoas estão mais aptas a armazenar mais informação se esta consistir numa mistura de posições consonantes e de espaço do que se consistirem apenas em posições consonantes ou posições espaciais (Sanders & Schroots, 1969). O princípio de modalidade de Mayer (2001) – que estudantes aprendem melhor por animação e narração do que por animação e texto projectado – é outro exemplo de redução e interferência.

Uma diferença entre paradigmas de memória em laboratório e paradigmas de aprendizagem é a grande necessidade de integrar a informação de aprendizagem, como ilustrado na Figura 4, em que existem diversas fontes de informação (Nathan et all, 1992). Esta necessidade motivou a teoria de carga cognitiva PROPOSTA POR Sweller (2003). As descobertas de Sweller na integração física de texto e diagramas foi verificada por Mayer (2001) e serviu de base para o seu princípio de contiguidade espacial em que os estuantes aprendem melhor quando imagens e palavras correspondentes são apresentadas lado a lado. Mayer alarga a sua ideia ao princípio de continuidade temporal em que os estudantes aprendem melhor quando a correspondência entre a narração e imagens ocorre em simultâneo do que quando ocorre em forma sucessiva.

O sucesso da integração da informação de ensino resulta num terceiro benefício, as representações variadas tem funções complementares. Ao combinar representações que se complementam, os estuantes vão beneficiar de uma soma as suas vantagens (Ainsworth, 1999). Outra diferença entre paradigmas de memória estruturados em laboratório e a aplicação da investigação no ensino é que o ensino deve aumentar ambas as memórias e o entendimento. Uma memória com sucesso ou uma memória com razão nem sempre é acompanhada por um aumento de entendimento. Tal como referido por Sweller (1988), a capacidade de resolver problemas não implica necessariamente o seu entendimento. De facto, a sua pesquisa demonstrou que algumas estratégias de resolução de problemas requerem tanta carga cognitiva que resta aos solucionadores pouca capacidade para a construção de estruturas esquemáticas que o tornem num perito da resolução dos mesmos.

O quarto benefício de possuir códigos diversos é o aumentar o entendimento (Ainsworth, 1999). Mayer (2001) faz a distinção entre recordar e o entender. Para tal, realizou testes e transferência requerendo aos estudantes que aplicassem o conhecimento adquirido a novas situações. Os estudantes estudaram uma apresentação multimédia referente ao funcionamento do sistema de travagem. Posteriormente, foi pedido aos estuantes que explicassem como podia falhar esse mesmo sistema.

A arquitectura cognitiva e os princípios multimédia desenvolvidos por Mayer baseiam-se numa investigação que demonstra o sucesso no âmbito a retenção e a transferência. Contudo, códigos diversos apenas possuem potencial para aumentar o entendimento dos alunos. O sucesso do uso do seu entendimento vai depender do encontrar respostas às questões teóricas e de instrução.

<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">topo

<span style="color: black; display: block; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 14pt; line-height: normal; margin: 0cm 0cm 10pt; text-align: justify;">QUESTÕES DESAFIADORAS
<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">As seis arquiteturas cognitivas discutidas neste artigo melhoraram grandemente a nossa compreensão dos processos cognitivos envolvidos na aprendizagem multimídia. Muita desta pesquisa porém, ainda está em seus estágios iniciais, de modo que não é surpreendente que existam muitas perguntas sem resposta. Concluo este artigo discutindo cinco questões. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">As seis arquitecturas cognitivas revistas neste artigo são consistentes a um nível geral de arquitectura cognitiva. Sweller (2003) propôs uma arquitectura cognitiva baseada no modelo tradicional e uma capacidade limitada da memória operante combinada com uma capacidade ilimitada da LTM. A LTM armazena informação esquemática que é necessária para a interpretação da modalidade específica da informação que é guardada na memória operante. Esta distinção entre memória operante e LTM é importante em todos os modelos. Porém, alguns modelos e aplicações podem enfatizar uma destas memórias, tal como o estudo e LTM de Paivio e o estudo de memória operante de Baddeley (1992,2001).
 * == Existe uma única arquitectura cognitiva? ==

A um nível mais elevado existem algumas diferenças nas arquitecturas cognitivas. Sweller (2003) recentemente defendeu que a memória operante é limitada no tratamento de nova informação porque não existe uma central executiva que coordene essa nova informação. Em contraste, a memória operante é eficaz no tratamento de material de aprendizagem adquirido previamente e armazenado na LTM, isto porque o material previamente aprendido pode actuar como uma central executiva. Este argumento entra em conflito com o papel importante que a central executiva desempenha no modelo de Badeley (1992,2001). Se a central executiva é defendia como componente que gere a informação, não fica claro porque é que a central executiva é necessária para executar esquemas integrados e armazenados na LTM. Em vez disso, a central executiva será necessária para gerir nova informação na memória operante tal como proposto por Baddeley.

O registo de Sweller (1998) na dificuldade da execução de estratégias gerais e na análise do significado final é causada pela incapacidade a central executiva em manter registo de uma grande quantidade de informação requerida para seleccionar o passo correcto. As diferenças que ocorrem entre as seis teorias reflectem mais o que se tenta modela do que grandes diferenças na arquitectura cognitiva. Mayer (2001) estava preocupado em converter sons em modelos verbais porque uma narrativa falada não faz parte a aprendizagem de estruturação de equações através do ANIMATE, portanto, a informação auditiva não faz parte do seu modelo (Nathan et all, 1992).

A aprendizagem multimédia é constrangida pelo tópico que está a ser abordado. A narrativa falada resulta nas explicações científicas, mas será forçada aquando a manipulação de símbolos e imagens em ambiente ANIMATE. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">Outra uniformização das arquitecturas cognitivas é a disposição para a introdução de códigos que diferem na modalidade. Contudo, muitas teorias especificam pouco em como esta integração ocorre. Um pressuposto é que a integração ou comparação de códigos requer converter os códigos numa modalidade comum. Considere-se a experiência de Clark & Chase (1972) que foi conduzida nos primeiros anos da revolução de processamento de informação. As pessoas tinham de julgar se a decisão (Ex. A acima de B) descreve de forma correcta a figura. Clark & Chase defenderam que tais comparações requeriam um formato comum, tal como a produção de uma descrição verbal a imagem.
 * == Como ocorre a integração de códigos diversos? ==

Mais recentemente, Schnotz (2002) remeteu esta situação para o contexto de aprendizagem de texto para exibição visual. O desafio de integrar imagens e texto é que estes são baseados em diferentes sistemas de sinais e princípios de representação. Um texto é uma representação descritiva externa que consiste em símbolos que estão associados ao conteúdo que representam por convenção. Exibições visuais são representações reconhecíveis que consistem em sinais de imagens. Contudo, exibições visuais e textuais põem resultar em descrições internas e representações reconhecíveis gerando uma representação interna que não é provida externamente. Isto permite que para o formato comum seja necessária a integração e comparação de diversos códigos, mas não se específica o formato utilizado.

Tradicionalmente, o formato comum tem sido uma representação tradicional (A acima de B) que ou é em abstracto uma representação de modalidade livre ou mais baseada numa representação verbal (Clark & Chase, 1972; Kintsch, 1998). E acordo com Barsalou, Solomon & Wu, 1999) a maior parte das representações são amodais, em que a informação perceptual entra em largas estruturas simbólica como frames, schemata, redes de semântica e expressões lógicas. Em contraste reforçam importância do sistema de símbolos perceptuais em que os símbolos são modais porque estes possuem a mesma estrutura que os estados perceptuais. O âmago dos pressupostos das suas teorias são que os símbolos:


 * <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">Representam directamente conceitos abstractos;
 * <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">São esquemáticos e contêm apenas informação extraída;
 * <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">Permitem aos sistema cognitivo estimular entidades e eventos, embora essas estimulações não sejam completamente imparciais ou verticais.

<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">Existe um grande rol de evidências comportamentais e neurológicas de que as simulações mentais desempenham um papel importante na compreensão e no raciocínio, como documentado por Barasalou (2003) e Zwan (2004). Estes resultados levantam a questão de como a integração de códigos diversos ocorrem, uma vez que não tem sido atribuída grande importância às representações baseadas em modelos. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">O desenvolvimento do software educacional como ANIMATE e o Animation Tutor (Reed, 2005) baseia-se na hipótese que a animação pode ser um grande fator para aperfeiçoar a aprendizagem. As recentes demonstrações (mostrando que as simulações mentais desempenham um papel importante para o raciocínio) apresentam incentivo e também desafios para esta hipótese. O incentivo é que o pensar lógico baseado nas simulações é um elemento natural de muitas tarefas de raciocínio e assim a instrução baseada em animação pode desenvolver esta habilidade. O desafio é: Se os estudantes podem produzir as suas próprias simulações, porque a animação educacional é necessária?
 * == Quando a animação aperfeiçoa a aprendizagem? ==

A resposta a esta pergunta é que ambos, ANIMATE e o Animation Tutor são projetados para melhorar o pensamento matemático e resolver problemas focalizando em situações onde provavelmente as simulações mentais exigirão um apoio externo para serem bem sucedidas. ANIMATE tenta simular equações quais os estudantes constroem para verificar se as equações estão corretas. O Animation Tutor simula as respostas estimadas e calculadas dos estudantes para que eles possam julgar a precisão das suas respostas. Ambas simulações ficam fora da capacidade dos estudantes de gerá-las internamente. Como foi apontado por Larry Barsalou (comunicação pessoal, 9 de Novembro de 2004), “A questão do que acontece quando as simulações são rompidas é realmente interessante. Eu nunca pensei nisso, mas claramente é uma questão importante e desafiadora.”

Gerar simulações (baseadas no computador) quais os estudantes não conseguem gerar sozinhos é uma condição necessária mas insuficiente para uma animação educacional efetiva. Uma das limitações da animação como um instrumento educacional é que a animação está produzindo eventos transitórios. O grupo de pesquisa evolvendo a teoria de carga cognitiva está planejando estudar as implicações desta limitação.

A hipótese básica é que a animação pode ser ineficaz comparada com gráficos estáticos, porque a animação freqüentemente transforma uma representação gráfica estática em uma representação transitória e o problema com qualquer representação transitória é que a WM (memória operacional) pode conter material não mais que por alguns segundos. Portanto, nesta pesquisa estaremos a nos concentrar sobre os limites de duração da WM e não nos limites comuns da capacidade. (J. Sweller, comunicação pessoal, 8 de Dezembro de 2004).

Tversky, Morrison, and Betrancourt (2002) também discutiram como a animação educacional pode ser ineficaz por causa das limitações do design. Eles propuseram dois princípios para orientar a construção de uma animação efetiva. O princípio de compreensão declara que o conteúdo de uma representação externa deve ser percebido e compreendido com precisão. Animações que permitem close-ups, zooming, perspectivas alternativas e controle da velocidade provavelmente facilitam a percepção e compreensão.

Note que esta recomendação suporta uma animação mais interativa. O princípio de convergencia declara que a estrutura e o conteúdo da representação externa deve corresponder com a estrutura desejada e o conteúdo desejado de uma representação interna. Por exemplo, deve ter uma correspondência natural entre mudança com o tempo e a informação essencial conceitual de ser transmitida. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">A pesquisa sobre recordar frases de ações (Engelkamp, 1998) é relevante para a educação por que ações esperançosamente irão acrescentar e aumentar o entendimento através do processamento semantico. Porém, aprendizagem educacional tradicional é mais organizada em executar ou recordar frases de ações sem ligação e requere o tipo de aprendizagem esquemática estudado por Sweller, Mayer e Nathan. Um resultado promissor monstrando que a ação pode ter uma função util para educação mais complexa é a conclusão que gesticular reduziu a exigência cognitiva para a memória operacional quando os estudantes foram pedidos para explicar as soluções dos problemas matemáticos deles, que eles tinham escrito no quadro-negro (Wagner, Nusbaum, & Goldin-Meadow, 2004). Os estudantes conseguiram recordar mais informação complementar (ou uma linha de letras ou uma grade visual) da memoria operacional quando eles gesticularam durante a explicação que quando eles nao gesticularam. O número dos ítens recordados dependeu do sentido da gesticulação, havendo mais itens recordados quando houve gesticulação e as explicações verbais exprimiram o mesmo sentido. Porém, a divergencia entre informação transmitida através de gesticulação e fala pode fornecer informação diagnóstica util, como determinar quando estudantes consideram opções de soluções diferentes solucionando e resolvendo problemas (Garber & Goldin-Meadow, 2002).
 * == Quando acções aperfeiçoam aprendizagem? ==

Um desafio educacional colocado pela teoria multimodal por Engelkamp (1998) é que quando se traduz informação verbal para ações precisamos focar no processamento semantico, traduzir estimulo visual para ações podendo contornar o processamento semantico como indicado na figura 2.

Por exemplo, um estudante pode fazer ações manipulativas durante uma aula de matemática sem entender as ligações deles com a matemática. Os bons manipuláveis, segundo Clements (1999), são todos que são significativos para o aprendiz, pois oferece controle e flexibilidade, e ajuda o aprendiz a fazer conexões para estruturas cognitivas e matemáticas. O próprio softwar dele, nomeado Shapes oferece às crianças a possibilidade de usar computer tools para mover, combinar, duplicar, e modificar formas para fazer desenhos e resolver problemas.

Comentando sobre os diversos resultados da pesquisa sobre a efetividade dos manipuláveis, Thompson (1994) propôs que é necessário ver/ observar/ analisar totalmente o ambiente educacional para entender a efetividade dos materiais concretos. Quanto o material ser concreto, a ideia que o material transmite pode não ser óbvia por causa da capacidade do estudante de criar interpretações múltiplas de materiais. Para tirar o benefício máximo do uso destes materiais pelos estudantes, Thompson propôs que os educadores devem se perguntar continuamente “O Que eu quero que os meus estudantes aprendam?” mais que “ O Que eu quero que os meus estudantes façam?”

A importância de olhar totalmente o ambiente educacional é demonstrado na uma pesquisa de Moyer (2002). Ela acompanhou como 10 professores usaram materias manipulaveis depois deles terem participado de um curso de verão de 2 semanas com um conjunto de matemáticos de grau médio incluindo basicamente -10 blocos, azulejos coloridos, cubos, blocos, barras de fração e tangrams. Os professores fizeram distinções sutis entre “a matematica real/ de verdade” que estava usando regras, e tarefas de papel e lápis e “matemática de brincadeira” que estava usando o material manipulativo. Infelizmente, a matemática de brincadeira foi feita no fim do período ou no fim de semana e não foi bem integrada com a matemática real. Porém, a recente pesquisa inspirada pelas teorias da cognição incorporada (Wilson, 2002) está descobrindo enfoques educacionais onde os manipuláveis aperfeiçoam a aprendizagem.Um exemplo é a pesquisa feita por Glenberg, Gutierrez, Levin, Japuntich, e Kachak (2004). O método educacional exigiu leitores jovens para simular ações descritas no texto através da interação com brinquedos como um cavalo, um trator, e um celeiro num texto sobre uma fazenda. A manipulação real e a manipulação imaginada, ambas aumentaram muito a memória e o entendimento do texto quando comparado com um grupo de controle que leu o texto duas vezes. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">Mayer e Massa (2203) recente examinaram a hipotese de que algumas pessoas são aprendizes verbais e outras são aprendizes visuais atraves de uma analise correlacional e fatoral de 14 medidas cognitivas relacionada a dimensao aprendiz visual – aprendiz verbal. A analise resultou na descoberta de quatro fatores, dois deles são habilidade espacial e preferencia de aprendizagem. A habilidade espacial foi medida atraves de provas e testes padronizados tais como a rotação de cartões e dobrar papel. O teste de preferencia de aprendizagem exigiu os estudantes presumir que eles precisam apoioa para entenderem o texto cientifico que Mayer (2001) usou na pesquisa precedente. Os estudantes indicaram suas preferencias para ou uma tela auxiliar verbal que definiu termos como vapor da agua, cristais de gelo, e nivel de congelamento ou uma tela auxiliar visual que forneceu um diagrama para acompanhar o texto.
 * == Devem as diferenças individuais de habilidades verbais e espaciais influenciar o design educacional? ==

Um aspecto espetacular dos resultados de Mayer e Massa (2003) é a falta de uma correlação entre a habilidade espacial e a preferencia de aprendizagem. O desempenho no teste de rotação de cartões correlacionou .02, .04, e .08 com tres variações do teste de preferencia de aprendizagem. O teste de dobrar papel correlacionou .13, .00, e .07 com o teste de preferencia de aprendizagem. Porque estas correlações são tão baixas e quais são as implicações educacionais? Existem varios motivos possiveis (compateveis) por que as correlações são tão baixas. Um motivo é que não esta claro atraves da intuição a qual a tela auxiliar deve ser selecionada pelo estudante com uma habilidade espacial mais alta que a habilidade verbal. Deve ele ou ela selecionar uma tela auxiliar visual para desenvolver a habilidade dele ou dela ou uma tela auxiliar verbal para compensar a fraqueza dele ou dela. Um segundo motivo é que estudantes que fazem bem um teste visual dinamico como girar um objeto (para medir a habilidade espacial) não necessariamente fazem bem gerar uma imagem atraves de um texto e por isso beneficiam por uma imagem no teste de preferencia de aprendizagem.

Como argumentado por Kosslyn (1994), imaginação não é uma tarefa unitaria. Mas, cada um numero de subsistemas diferentes interagem para determinar o desempenho atraves de varias tarefas imaginarias. Uma terceira explicação é que o conteudo educacional varia mais ainda que as tarefas imaginarias, dificultando para predizer qual tipo de apoio um estudante precisara numa situacao definida. Um estudante que sabe a definição de vapor da agua e cristais de gelo talvez não sabe a definição de energia e de aceleração.

A consequencia educacional dessas correlações baixas, e as suas explicações possiveis, é que é provavel e inutil tentar designar estudantes de acordo com as condicoes educacionais diferentes baseadas nas suas capacidades. Um efoque que tem mais potencial seria permitir estudantes clicar telas auxiliares pop-up no momento em que eles precisam assistencia. Eles poderiam clicar o termo “vapor da agua” para receber uma definição ou clicar um diagrama quando eles precisam uma ajuda visual. Uma limitação desse enfoque, porem, é que estudantes nem sempre usam telas auxiliares de uma maneira efetiva (Aleven, Stahl, Schworm, Fischer, & Wallace, 2003). Por isso avaliações formativas de um design educacional especifico seriam muito importantes para avaliar a sua efetividade.

Quando utilitario, melhor seria usar uma variação de formatos diferentes para explicar conceitos dificieis. Esse enfoque foi usado no Animation Tutor: modulo de velocidade media para explicar o conceito counterintuitive que a velocidade media de uma viagem de ida e volta não pode exceder a velocidade mais lenta por duas vezes (Reed & Jazo, 2002). Aprendizes olharam a asymptote de um grafico, usaram a definição de velocidade como a relação de distancia total para tempo total, e estudaram o limite de uma função algebrica. Quando eles foram perguntados qual desses enfoques foi o mais util para explicar a restrição da velocidade media, 10 estudantes escolheram o enfoque algebrico, 8 estudantes escolheram o enfoque baseado em definição, e 6 estudantes escolheram o enfoque grafico. Naturalmente, estudantes devem ver a interconexões entre todas as tres representações. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">topo

=CONCLUSÃO= <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">Uma das vantagens de comparar as diferentes estruturas na tabela 1 é que isso ilustra a riqueza do input e da codificação que ocorre durante aprendizagem multimedia. Ainda que eu tenha limitado a discussão de multimedia para o input verbal e visual, eu tentei transmitir os diferentes tipos de codificação que pode resultar desse input. Adicional aos objetivos gerais educacionais tais como aumentar a recordação, diminuir interferencias, minimizar a carga cognitiva, e melhorar o entendimento, existem questões educacionais especificas levantadas devido a aprendizagem consistir em associar pares de palavras, recordar um tabuleiro de xadrez, integrar informação num texto e num diagrama, entender como um aparelho funciona, construir um equação para um problema de palavra algebrica, ou manipular materiais concretos.

Comparar arquiteturas cognitivas de aprendizagem multimedia deve ajudar investigadores, teoricos, e projetistas educacionais a aproveitar as similaridades e as diferencas desses enfoques diferentes de ambas. Isso tambem deve ajuda-los a fornecer respostas para perguntas desafiadoras levantadas no capitulo precedente. Tentativas de respostas a essas perguntas são (a) existe um acordo geral nas arquiteturas diferentes que diferem em foco; (b) a integração de codigos multiplos do aprendiz é especificada baixo nos modelos; (c) educação animada não é requerida quando simulações mentais são suficientes; (d) ações devem ser significativas para serem bem-sucedidas; e (e) educação multimodal é superior que direcionar as diferenças individuais de modalidades especificas. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; font-size: 12px;">topo