Modelagem de respostas baseadas no modelo de redescrição

Nuevas Ideas en Informática Educativa TISE 2014
Modelagem de respostas baseadas no modelo de
redescrição representacional
Rita De Cassia Tesseroli
Universidade Federal do
Paraná
Andrey Ricardo Pimentel
Universidade Federal do
Paraná
[email protected]
[email protected]
ABSTRACT
The aim of this paper is model computationally the
representational levels of the Model Representational
Redescription, proposed by Karmiloff-Smith, in structures of
answers. The correlation between the representational levels and
structures of responses is based on the characteristics of relation,
storage and processing of representations. The structures selected
for mapping responses are alternatives, correlation of items, filling
gaps and multiple choices with explanations of the choices.
RESUMO
O
objetivo
do
presente
artigo
é
modelar
computacionalmente os níveis representacionais do Modelo de
Redescrição Representacional, proposto por Karmiloff-Smith, em
estruturas de respostas. A correlação entre os níveis
representacionais e as estruturas de respostas é baseada nas
características de relação, armazenamento e processamento das
representações. As estruturas de respostas selecionadas para o
mapeamento são alternativas, correlação de itens, preenchimento
de lacunas e múltiplas escolhas com explicações das escolhas.
Categories and Subject Descriptors
K.3.2 [Computer and Information Science Education]:
Computer science education.
General Terms
Design, Theory.
Keywords
Modelo
de
Redescrição
Representacional,
níveis
representacionais, resposta, alternativas, correlação de itens,
preenchimento de lacunas, e múltiplas escolhas.
1. INTRODUÇÃO
Dentre as teorias que estudam o processo de aprendizagem
destacam-se para o desenvolvimento desse trabalho a corrente
inatista, a qual acredita que o cérebro é composto por módulos
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Conference’10, Month 1–2, 2010, City, State, Country.
Copyright 2010 ACM 1-58113-000-0/00/0010 …$15.00.
geneticamente determinados e que funcionam de forma
independente e para fins especiais, e a corrente construtivista, esta
postula que a aprendizagem é produto de um sistema de autoorganização sendo diretamente afetado pela interação com o meio
ambiente [9].
Emergindo dessas teorias Annete Karmiloff-Smith
propõe o Modelo de Redescrição Representacional (RR) [3]. Esse
modelo alia a flexibilidade e criatividade, da teoria construtivista,
com as pré-disposições inatas da mente, da teoria inatista,
demonstrando que o domínio específico atribui processos ou
estruturas inatas ao indivíduo relevando as funções cruciais físicas
e socioculturais do ambiente [6].
O processo de aquisição do conhecimento segundo o
Modelo RR ocorre em três fases: fase 01, fase 02 e fase 03. Na
primeira fase a informação ou representação é adquirida e
armazenada na mente do indivíduo no formato de representação
de nível Implícito 1. Na segunda fase a representação já
armazenada na mente sofre o primeiro processo de redescrição
representacional sendo transformada em uma representação de
nível Explícito 1. Na terceira fase a representação sofre dois
processos de redescrição, em um primeiro é transformada em
representação de nível Explícito 2 e em um segundo momento
transformada em representação de nível Explícito 3. O processo
de redescrição representacional é uma hipótese sobre a
especificidade das capacidades humanas de se enriquecerem por si
próprias, isto é, para explorar conhecimentos previamente
estabilizados na memória [1].
Em cada fase do aprendizado o Modelo RR delimita
como a informação é armazenada na mente do indivíduo, através
de representações com características específicas. Visto a
oportunidade de identificar estruturas que avaliam o nível
representacional do indivíduo sugerimos um modelo de respostas
para cada um dos quatro níveis representacionais modelando suas
características específicas.
2. MODELO DE REDESCRIÇÃO
REPRESENTACIONAL
Annette Karmiloff-Smith descreve o desenvolvimento do
indivíduo como resultado de dois processos distintos e paralelos
ocorrendo simultaneamente: o processo de modularização
progressiva e o da explicitação progressiva das representações do
conhecimento [7].
A modularização proposta por Karmiloff-Smith [2]
assume que a mente possui uma quantidade limitada de
predisposições inatas que restringem o processamento a entradas
específicas. Sendo assim, os níveis de ativação são inicialmente
distribuídos por todo o cérebro e somente com o tempo os
circuitos específicos serão ativados em respostas a estímulos
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externos. A explicitação progressiva das representações é um
processo cíclico, onde a informação já presente no organismo
torna-se mais flexível e manipulável por meio do processo de
redescrição representacional, possibilitando o acesso consciente e
verbalização do conhecimento. [8]
Logo, a modularização potencializa o desenvolvimento
aceitando como entrada apenas os dados que o indivíduo é capaz
de computar de forma específica e a redescrição representacional
permite que o indivíduo redescreva a informação até atingir o
estado de dominar e teorizar os conceitos. O processo de
redescrição representacional ocorre em três fases, onde a
passagem de uma fase para outra superior leva em consideração
características especificas de explicitação da representação.
3. FASES DO MODELO DE
REDESCRIÇÃO REPRESENTACIONAL
Na Fase 01 a resposta do indivíduo ao ambiente é condicionada
somente pelos estímulos externos. Ocorre o processo de
assimilação e relação entre o comportamento do indivíduo e o
comportamento alvo para determinado estímulo [10]. O
comportamento alvo é o comportamento dito correto em resposta
a estímulo externo.
Se não houver relação entre o comportamento do
indivíduo e o comportamento alvo, o indivíduo recebe um
feedback negativo. Se houver correlação entre o comportamento
do indivíduo e o comportamento alvo, uma nova representação é
adicionada na memória e compilada, caracterizando o sucesso
procedural [4].
As representações na Fase 01 estão estruturadas na
forma de pares uni-funcionais [forma/função] onde “forma” é o
conteúdo da representação e a “função” é como a representação
será utilizada. Nesta Fase não há relação entre conceitos
semelhantes. Mesmo no caso da adição de uma nova
representação idêntica a uma já existente, esta será armazenada na
mente do indivíduo independente da outra.
A mudança da Fase 01 para a Fase 02 ocorre quando a
nova representação estabiliza-se no sistema. Na Fase 02 o
objetivo é a organização das representações internas, o indivíduo
agora ignora o estímulo externo e concentra-se em analisar
possíveis analogias e diferenças entre as representações. Caso
existam duas representações uni-funcionais que abordam o mesmo
conteúdo, ou forma, estas serão redescritas em uma única
representação multifuncional que conterá a forma e as duas
funções, ou procedimentos. Exemplo: Sejam [forma X/função f] e
[forma X/função g] duas representações uni-funcionais que
abordam o mesmo conteúdo. A redescrição compacta as duas
representações em apenas uma, [forma X/função f e função g],
transformando-as em uma única representação contendo sua
forma e as duas funções.
A passagem da Fase 02 para a Fase 03 é caracterizada
pela estabilidade das relações entre as representações internas. Na
Fase 03 os estímulos externos ignorados na segunda fase são
incorporados às representações, ocorre o equilíbrio entre os
estímulos externos e as conexões entre as representações internas
estabelecidas durante a Fase 02. Nota-se que o critério de
mudança entre as fases é o reconhecimento da estabilidade das
representações na mente do indivíduo, indicando ele está no
controle e pronto para avançar de fase [4].
A Figura 1 apresenta os pré-requisitos para as passagens
de fases do modelo. A passagem da Fase 01 para a Fase 02
depende do sucesso procedural, quando o comportamento do
indivíduo é bem-sucedido. Para a passagem da Fase 02 para a
Fase 03 é necessário o sucesso meta-procedural, ou seja, a
consolidação e estabilidade das conexões das representações
internas [4].
Figura 1 Pré-requisitos da passagem de fases do modelo
4. MODELAGEM DAS RESPOSTAS
SEGUNDO O MODELO RR
As três fases do Modelo RR relatam como o processo de
aquisição do conhecimento ocorre, descrevem como o indivíduo
reage a estímulos externos e delimitam o critério de mudança
entre as fases. A base da teoria prevê que nas três fases a
representação já armazenada na mente do indivíduo é redecrita em
quatro níveis representacionais, através do processo de
redescrição representacional, tornando as representações
progressivamente mais manipuláveis e flexíveis até o surgimento
do acesso consciente ao conhecimento [5].
Os quatro níveis representacionais descritos no Modelo
RR são parâmetros de seleção das estruturas de respostas. Para
cada um dos quatro níveis representacionais: Implícito 1,
Explícito 1, Explícito 2, Explícito 3, escolheu-se um método de
resolução de acordo com as características especificas dos
processos cognitivos de cada nível.
Como exemplo para modelagem das respostas,
selecionamos o processo de desenvolvimento da linguagem, mais
especificamente a criação da representação do artigo indefinido
“um”, descrito pelo autor Troadec [10]. Nas próximas sessões
serão apresentadas as estruturas de respostas escolhidas,
contextualizadas com o exemplo do artigo indefinido “um”.
4.1 MODELAGEM DAS RESPOSTAS
NÍVEL IMPLÍCITO 1 (I1)
Na fase 01 a criação da forma linguística “um” surge em resposta
a estímulos externos, o indivíduo identifica formas linguísticas e
seu contexto de utilização. As representações nessa fase estão no
nível representacional Implícito (I1), caracterizadas pelo
armazenamento na forma de procedimentos e não é possível
relacionar conceitos semelhantes e acessar conscientemente a
informação. No caso dos artigos indefinidos a forma “um” tem
várias funções, dentre elas a função de referência e a função de
numeração. Ao longo da fase 01 pares uni-funcionais, no formato:
[um/referência]
e
[um/numeração],
são
armazenados
independentemente um do outro, o sucesso procedimental é o
fator que conduz o armazenamento em memória [10].
Uma das características que marcam esse nível
representacional é a resposta rápida aos estímulos externos. O
mapeamento da resposta na forma de alternativas, como mostra a
Figura 2, justifica-se pelo processo cognitivo que o indivíduo
realiza nesse nível. Procura-se simular o raciocínio rápido e
automático sobre a representação ao selecionar a alternativa
correta.
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Figura 2 Estrutura de resposta Nível Implícito 1 (I1)
4.2 MODELAGEM DAS RESPOSTAS
NÍVEL EXPLÍCITO 1 (E1)
Na Fase 02 as representações passam pelo primeiro
processo de redescrição representacional transformadas em
representações no nível Explícito 1 (E1). Esse processo
reorganiza as representações identificando possíveis analogias e
diferenças, são estabelecias as relações potenciais entre as
representações. As representações do nível E1 relacionam-se entre
si, mas não estão disponíveis para relato verbal. Essa nova
organização permite a substituição das formas uni-funcionais em
multifuncionais. No caso do artigo indefinido “um” as formas unifuncionais [um/referências] e [um/numeração] são integrados
numa única representação que possui as duas funções
[um/referência e numeração].
A estrutura de resposta escolhida para este nível é a
ligação entre conceitos e a sua descrição, ou utilização. Na Figura
3, a coluna da esquerda apresenta os conceitos de “numeral” e
“artigo indefinido”, já a coluna da direita apresenta a definição
desses dois conceitos. O campo de seleção permite preencher o
número do conceito para determinada definição, busca-se associar
o processo cognitivo de relação entre conceitos com a estrutura
proposta.
Figura 4 Estrutura de respostas nível Explícito 2 (E2)
4.4 MODELAGEM DAS RESPOSTAS
NÍVEL EXPLÍCITO 3 (E3)
Ainda na fase 03 ocorre a última redescrição represetacional
transformando as informações no nível representacional Explícito
3 (E3). As representações agora são relacionadas entre si,
passíveis de acesso consciente e relato verbal. O artigo indefinido
“um” agora pode ser acessado conscientemente e utilizado em
relato verbal em resposta ao ambiente externo.
A estrutura escolhida para esse nível é a resposta por
múltipla escolha com a possibilidade de explicação do porquê a
alternativa escolhida está correta ou incorreta. Os processos
cognitivos a serem simulados pelo indivíduo são o acesso
consciente a representação e a possível verbalização através do
campo de descrição, descrevendo o porquê da escolha.
Figura 3 Estrutura de respostas Nível Explícito 1 (E1)
4.3 MODELAGEM DAS RESPOSTAS
NÍVEL EXPLÍCITO 2 (E2)
Na fase 03 os elos estabelecidos durante a fase 02 são
considerados em funções de fatores externos. A passagem para
essa fase advém da necessidade de controle intencional sobre os
conhecimentos estáveis presentes no final da fase 02. A primeira
redescrição que ocorre nessa fase transforma a representação no
nível Explícito 2 (E2). A nova representação é acessível
conscientemente mas, está em código representacional semelhante
aos das representações E1. No exemplo, o artigo “um” é acessado
conscientemente pelo indivíduo mas, não está disponível para
relato verbal.
A figura 4 apresenta a estrutura de resposta para esse
nível, as lacunas em branco são preenchidas arrastando as
alternativas apresentadas até o campo desejado. O objetivo é
responder a estrutura proposta simulando os processos cognitivos
de relação e acesso consciente a representação.
Figura 5 Estrutura de respostas nível Representacional 3 (E3)
5. CONCLUSÃO
O presente estudo contextualizou o modelo de redescrição
representacional, suas diferentes fases e níveis representacionais,
descrevemos os processos cognitivos realizados em cada fase e
quais os níveis representacionais que a informação é redescrita.
Baseado nessas características propomos um modelo de respostas
onde cada nível representacional: Implícito 1, Explícito 1,
Explícito 2, Explícito 3, possui uma estrutura especifica. A
modelagem é realizada através dos níveis representacionais e não
por meio das fases propostas pelo modelo. A intenção é identificar
o nível representacional do conceito armazenado na mente do
indivíduo, através das estruturas de respostas.
A aplicação de questionamentos é um dos métodos mais
comumente utilizados pelos professores na avaliação de aluno,
onde cada questão objetiva avaliar conceitos específicos e
necessários para sua resolução. A partir das repostas de estudantes
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às questões, o professor analisa e identifica o grau de perícia do
aluno sobre os conceitos avaliados. Em seguida, infere uma
porcentagem ou nota relativa ao domínio do conhecimento.
[3] Karmiloff-Smith, A. (1995) Beyond modularity: a
developmental perspective on cognitive science, MIT,
Cambridge, Massachusetts.
A modelagem de resposta proposta permite identificar a
partir da resposta do aluno, seja por meio de analises do professor
ou de um sistema computacional, em qual nível representacional
estão os conceitos do aluno, referentes a resolução da questão
apresentada. Segundo esse resultado é possível identificar quais
processos cognitivos o estudante realiza e qual a melhor
remediação ou tática pedagógica a ser escolhida e aplicada no
método de ensino.
[4] Karmiloff-Smith A.(1986) From meta-processes to conscious
access: Evidence from children’s metalinguistic and repair
data, Cognition, pp. 95-147 vol. 23.
[5] Lorandi, A. A consciência linguística e o modelo de
redescrição presentacional: fonologia e morfologia como
microdomínios diferentes. IV Seminário internacional de
fonologia. 2012.
6. REFERENCIAS
[6] Machado, M. J. M. da C. (2011) Implicações da consciência
morfológica no desenvolvimento da escrita. Lisboa.
[1] Barbosa, V. do R. (2013) O papel da consciência
morfológica no aperfeiçoamento da linguagem escrita.
Curitiba.
[8] Moura, M. d. L. S. (2004) O bebê do século XXI e a
psciologia em desenvolvimento. A casa do psicológo.
[7] Mithen, S. (2002) A pré-história da mente. UNESP.
[2] Karmiloff-Smith, A. (1994) Précis of beyond modularity: a
developmental perspective on cognitive science, Behavioral
and Brain Sciences, 4- February 2010, Cambridge,
Massachusetts pp. 693-707.
[9] Ribeiro, A. P. (2013) Alcances e limites da teoria de
redescrição representacional da mente de Anette Karmiloff.
Curitiba.
[10] Troadec, B. & Martinot, C. (1998) O desenvolvimento
cognitive. Teorias atuais d pensamento em contextos.
Instituto Piaget.
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