O que são mapas conceituais (c-maps), como funcionam e qual

O que são mapas conceituais (c-maps), como funcionam e qual poderia ser
a relação deste instrumento de representação conceitual com o cérebro e a mente.
What are conceptual maps (c-maps), how they work and what could be the
relationship from this instrume nt of conceptual representation to the brain and
mind.
Rosa Maria Viccari∗∗
Ricardo Holmer Hodara ∗∗ ∗∗
RESUMO
Este artigo descreve os Mapas Conceituais, e explica os possíveis usos e
processos mentais e neurais subjacentes. Discutimos também a epistemologia dos
mapas conceituais e criticamos sua definição mais corrente. Também tentamos
estabelecer uma possível relação entre c-maps e as Neurociências e Ciências Cognitivas.
Palavras-chaves: cognição, cognitivo, conceito, mapas conceituais, c-maps,
mensagem, comunicação, raciocínio, proposições neuro-epistemologia, cérebro, mente.
This article describes the Conceptual Maps. It explains the possible uses and the
underlying mental and neural processes. We also discuss the epistemology of the
conceptual maps. We criticize the commonest definition of c-maps. This article also
tries to assert some possible relationships between c-maps and the Neural and Cognitive
Sciences.
Word-key: cognition, cognitive, concept, conceptual maps, c-maps, message,
communication, reasoning, propositions neural-epistemology, brain, mind.
∗
Professora universitária em Ciência da Computação, doutora, UFRGS,
vice-coordenadora
do
PGIE
(Pós-graduação
em
Informática
Educacional),
[email protected]
∗∗
Educacional
Psicólogo, mestre lingüista pela PUC/RS, doutorando em Informática
com
concentração
em
Ciências
Cognitivas
[email protected], bolsista de Doutorado (CAPES)
pelo
PGIE,
UFRGS,
II
1 ÍNDICE ANALÍTICO
RESUMO ............................................................................................................ I
1 ÍNDICE ANALÍTICO .....................................................................................II
2 NOTA INTRODUTÓRIA ..............................................................................III
3 O QUE SÃO MAPAS CONCEITUAIS? ...................................................... IV
3.1 Comparando Mapas Conceituais e Outros Instrumentos .........................V
3.2 As Relações ..........................................................................................VIII
3.3 A representação dos conceitos.................................................................IX
3.4 Em busca de uma definição......................................................................X
4 A PERSPECTIVA MATERIALISTA NAS CIÊNCIAS DA COGNIÇÃO ..XI
5 CONCLUSÃO.............................................................................................XIV
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................ XVI
III
2 NOTA INTRODUTÓRIA
Todo o desenvolvimento que se segue foi realizado a partir de Andler (1998),
particularmente V parte, Cérebro, Mente, Representaçã o Mental, especificamente:
Pierre Jacob1, Hubert Dreyfus2, Robert Cummins e George Schwarz3.
1
O Problema da relação corpo e da mente hoje. Ensaio sobre as forças e fraquezas do
funcionalismo.
2
A dimensão filosófica do conexionismo.
3
Conexionismo, computação e cognição.
IV
3 O QUE SÃO MAPAS CONCEITUAIS?
Mapas conceituais são formas livres, isto é, sem controle de vocabulário, de se
apresentar associações entre nodos. Esses nodos, assim como suas relações – as linhas
que os unem – devem representar, de forma supostamente compreensível e universal,
uma grande gama de conceitos pertencentes a determinado indivíduo e capazes de
compartilhamento social.
Ao contrário de um simples Thesaurus, o mapa conceitual propicia a facilitação
da recuperação da informação, permite a representação de conteúdos complexos que,
por serem apresentados de forma não-linear, garantem uma melhor e mais rápida
compreensão. O mapa conceitual também garante uma melhor e mais imediata resposta
a questões.
O mapa conceitual também permite uma forma mais criativa de navegar entre
conceitos, facilitando a criatividade de tal sorte a permitir um incremento recursivo do
próprio banco de inferências. Ao contrário do Thesaurus, pois, o mapa conceitual é fácil
de ser expandido e convida à atividade criativa.
Além disso, o mapa conceitual naturalmente auxilia uma melhor compreensão
dos contextos de uso, ou de "surgimento" de velhos e novos conceitos. Ou seja, o mapa
conceitual tem um poder clarificador ou fático das relações impostas pela linguagem.
Mais que tudo isso, o mapa conceitual também pode ser usado como um
interface entre um banco de dados computadorizado mais inteligente e um usuário
humano. O trabalho de correção e aprendizagem, por conseqüência, também é facilitado
pelo mapa conceitual.
V
3.1 Comparando Mapas Conceituais e Outros Instrumentos
Outros instrumentos de representação de conceitos, isto é, capazes de
representar objetos do "mundo externo" através da ação elaboradora e comunicativa do
pensamento humano, estão, a fortiori, disponíveis desde o início da escrita nas diversas
culturas humanas, e mesmo antes.
Mesmo nas culturas neolíticas e africanas que nunca conquistaram a escrita, já
dispomos de simbolizações de interesse comunicativo. No mundo desenvolvido, o
dicionário, o tradutor de palavras e o Thesaurus são exemplos desses instrumentos de
representação. No entanto, via de regra supõe-se que a função de um instrumento
moderno, dessa natureza, ultrapasse o simples objetivo de comunicação entre pessoas.
Em grande parte devido a influência gerativista, acredita-se que exista uma
linguagem do pensamento, de tal sorte que o desenvolvimento conceitual, o pensamento
e o raciocínio atribuíveis à linguagem possam ter como finalidade principal a elaboração
de conceitos e raciocínios compreensivos, ao invés de simples comunicação.
Em parte devido a tais influências, muito associadas às gramáticas computáveis,
desenvolveu-se a imagem comum de que mapas conceituais e outros instrumentos
similares não tem por objetivo a comunicação, mas, sim, a elaboração de idéias.
Como veremos à conclusão, as ênfases filosóficas acima devem estar em
processo de franca mudança. Mas, o que podemos escrever a mais sobre mapas
conceituais, na prática dos mesmos?
Uma das vantagens dos mapas conceituais sobre outros instrumentos é sua
ausência de linearidade de apresentação gramatical, o que permite a redução de ruído,
mapeamento e eventual eliminação das redundâncias.
Outro fator muito interessante, é que a recursão de raciocínio, tão bem evidente
na língua comum que a expressa, é posta explicitamente nos mapas conceituais através
de recorrências possíveis entre os nodos.
Essa explicitude é capaz de delimitar as recursões, aclarando raciocínios de
uma forma impossível em simples frases. Os mapas em computadores, também podem
ser multimídia, o que permite a redução da literalidade do léxico. Isso é vantajoso, pois
podendo-se jogar com informações em diferentes meios, se é capaz de aclarar e produzir
VI
resultados de representação de raciocínio e encadeamentos semânticos impossíveis de
serem realizados através de frases convencionais.
Como decorrência disso, nos mapas conceituais é patente a explicitação das
relações lógicas, unívocas, biunívocas, multiunívocas, recorrentes para um grau X, e
assim por diante. Tal grau de formalização não é comumente escrito em forma linear,
através do uso das línguas ordinárias.
Ora, em relação a conceitos, tudo o que temos é o nodo em si, sua semântica, e
suas relações herdadas – de cunho semântico – e pré-estabelecidas com outros nodos;
ou, então, a relação lógica puramente formal entre os nodos. Graças aos mapas
conceituais
de
computador,
podemos
chegar
ao
máximo
de
qualidade
das
representações em ambos esses aspectos.
O mapa conceitual também favorece a comparação entre aquilo que o "leitor"
do mapa sabe, em relação aquilo que o "mapa sabe". Ao detectar um gap entre estas
duas dimensões, o usuário humano pode usar o mapa como um índice para mapear a sua
própria ignorância, reagindo a isso da forma mais eficiente possível.
Em outras palavras, o mapa conceitual expõe a ignorância relativa do leitor
com maior clareza, permitindo, graças a isso, uma maior eficiência na busca do sujeito
em preencher essas lacunas de informação.
Até em função de tudo isso, pode-se dizer que o mapa conceitual é mais
compacto, eliminando a prolixidade comum das línguas ordinárias e de seus
instrumentos escritos. Assim sendo, através dos mapas conceituais pode-se encapsula r,
proporcionalmente mais informação, graças à redução de redundância, num menor
espaço de mídia.
Enfim, o mapa conceitual pode favorecer o aprendizado de um tipo de
inferência no cérebro do sujeito, ao menos: a inferência relativa a como ordenar
conceitos para comunicação intersubjetiva posterior.
Embora não se possa provar que haja qualquer tipo de "aperfeiçoamento" do
pensamento do sujeito, ou aumento de QI, certamente o uso repetido de mapas
conceituais, deve, no mínimo, melhorar a capacidade do usuário interpretar e produzir
mapas conceituais com vista à comunicação e troca de informações objetivas.
Como decorrência de suas características informacionais, o mapa conceitual
apresenta uma capacidade intelectualmente muito mais honesta, se comparado com
instrumentos ordinários, de representar domínios de conhecimento, fazendo sempre
VII
marcante a presença do contexto. O mapa conceitual, não sendo grandiloqüente,
especifica, com clareza e honestidade intelectual, a sua área de aplicação.
O mapa conceitual também é mais eficaz, como prova ou teste de
conhecimentos estocados, se comparado com uma prova escrita convencional. Na
medida em que impede tergiversações, ou escapes temáticos, o mapa conceitual, sempre
que se estiver a testar conhecimentos objetivos, é uma ferramenta poderosa de avaliação
de transmissão de conhecimentos incluindo aí as inferências individuais previsíveis.
O mapa conceitual, como ferramenta interativa – como no software dos cmaps – é muito poderoso, também, como um canal de aprendizagem coletiva através da
troca, em tempo real e on-line, de informações "em construção". Essas informações em
construção, formadas entre professores e alunos, em constante interação, são de grande
utilidade educacional.
Se o c-map fosse associado a um chat, não superior a um grupo de seis
pessoas, seu poder como ferramenta de ensino e aprendizagem, em diversos domínios,
seria, certamente, arrasador 4.
4
deste ensaio.
Isso foi realizado nas novas implementações do software pouco tempo após a preparação
VIII
3.2 As Relações
Assim como a simbologia, nos mapas conceituais, não se resume a símbolos
alfanuméricos e signos lingüísticos, também suas relações lógicas (arcos) são bem
especificadas. As mais comuns relações que ligam os nodos possuem forte relevância
matemática e lógica:
a. Verbos ou "efetuadores causais" binários ou ternários (funções matemáticas).
b. Pronomes, preposições, adjetivos (operações de conjuntos matemáticos).
c.
Redutores (indicadores de convergência matemática N->1).
d. Ampliadores (indicadores de divergência matemática 1->N).
e. Identidade ou Sinonímia (equivalência matemática).
f.
Relações
generalizantes
espécime-espécie
(Quantificador
Universal
matemático com pertença indutiva).
g. Relações partitivas espécie-espécime
(Quantificador
Existencial
matemático
com pertença dedutiva).
h. Instanciação ou exemplos (Declaração de conjunto matemático por extensão).
i.
Declaração de link semântico -- A conduz a B, A influencia B, etc d
( eclaração
de função incompleta ou semanticamente descontínua).
j.
Link Instrucional, analogia, exemplo (idem idem).
k.
Indicadores de auto-referência (função lambda computável, ou recursiva).
l.
Relação física visual –
perto,
debaixo,
etc (declaração de propriedade
matemática não calculável).
m. Relações temporais -- preceder, seguir-se, etc
matemática não calculável)
(declaração de propriedade
IX
3.3 A representação dos conceitos
Afinal, o que pode e o que não pode ser representado como conceito? Uma
taxonomia dos conceitos poderia ser apresentada da seguinte forma:
a. Descritores, indexadores ou termos preferidos (palavras de uma determinada língua)
b. Entidades concretas – coisas físicas ou suas partes, materiais. materiais
c.
Entidades abstratas ações e eventos, propriedades de objetos, de materiais e ações,
unidades de medidas e instrumentos científicos abstratos, algoritmos referenciados, etc
d.
Nomes próprios -- rótulos de classes específicas de qualquer extensão ou de
individualidades únicas.
Nos mapas conceituais, é possível desdobrar os objetos precedentes, nos
seguintes:
a. Eventos
b. Objetos como argumentos
c.
Processos
d. Sensações
e. Idéias
f.
Construtos
g. Situações
h. Propriedades
i.
Símbolos (internos ou externos)
X
3.4 Em busca de uma definição
Figura 1 – Nossa visão neuroepistemológica dos mapas conceituais
XI
4 A PERSPECTIVA MATERIALISTA NAS CIÊNCIAS DA COGNIÇÃO
Mapas conceituais são altamente suscetíveis ao contexto variado, dependentes
de tempo, sendo que o mesmo sujeito, às vezes, é incapaz de reproduzir o mapa por ele
mesmo produzido minutos antes.
Na medida em que os mapas são muito difíceis de serem re-evocados pelos
mesmos sujeitos que os apresentam, deve haver algo de especial nesse nível de produção
cognitivo.
É possível que dada a efemeridade mnemônica dos mapas, dada sua total
dependência de contexto de aplicação e da individualidade do sujeito, seja razoável
supor que os padrões neurais correspondentes sejam ainda mais efêmeros e menos
estruturais.
Em outras palavras, pareceria haver algo de peculiar e especialmente difícil de
pesquisar no correspondente neural de um c-map, e que não seria similar a padrões
individuais observáveis e cerebralmente bem marcados, como QI genérico, inteligência
modular (também chamada de específica ou múltipla), capacidade de leitura ou
produção de palavras escritas ou faladas, reconhecimento de fotografias ou padrões
visuais, e assim por diante.
Qual seria a causa disso? Ora, um mapa conceitual se parece muito com uma
Teoria. No desenho que fiz, o cérebro é expandido em três compartimentos interligados:
há o processo de reconhecimento de padrões, há o processo, sempre formalizável,
consciente e potencialmente comunicável, de produção de Teorias.
Esse último elemento citado aparece no desenho como a lista formalizada de
uma tira de Turing específica. E há, em separado, na parte superior do desenho, a
produção de mensagens, para si ou para os outros, de caráter inambígüo, a qual
chamamos de mapa conceitual.
O mapa conceitual parece funcionar, pois, como uma Teoria encapsulada para
outrem, uma informação extra-somática a ser tratada como um dado especial "préprocessado" sob encomenda e para envio, mesmo quando o alvo possa ser o mesmo
sujeito que criou o mapa5.
5
Pois o mesmo é particularmente fugaz, mesmo para seu criador.
XII
Em outras palavras, parece haver grande labilidade na confecção e manutenção
mental dos mapas conceituais. Ou seja, não apenas parece haver forte componente
idiográfico na realização dos mapas, como também parece haver uma grande
universalidade estrutural em sua compreensão – pois os mapas tendem a ser sempre
inambíguos. Há uma labilidade processual e contextual associada à universalidade
compreensiva que é tão estrutural quanto sugestiva da grande resiliência cognitiva
ligada à tarefa comunicacional.
Em outras palavras, qualquer alteração contextual, nos mais variados domínios,
poderia alterar a estrutura do mapa conceitual produzido; e qualquer tentativa
subseqüente de reconstrução do mesmo mapa apresentaria inovação.
Seria mesmo difícil conceber que os mapas conceituais fossem mais que
hipóteses de trabalho dotadas de uma semântica compartilhável e de uma formulação
inambígua; e, como tal, seria difícil supor que fossem algo mais que formatações
hipotéticas voláteis, voltadas, simplesmente, a uma eficiente comunicação declarativa.
Seria muito difícil, postular, por exemplo, uma estrutura modular do hardware
cerebral como "típica" de algo genericamente chamado de "mapeamento conceitual".
Nesse sentido, passamos a cogitar na possibilidade do mapa conceitual poder ser
útil nos estudos que buscam a materialidade da correspondência cérebro-mente,
firmando um estado da arte, difícil de atingir, como uma marca de objetivo finalizado,
por assim dizer, como uma baliza, para o atual busca de interface entre cognitivismo e
ciências de cérebro.
Em outras palavras, se formos capazes de mapear um mapa conceitual cognitivo
no cérebro, ou seja, se formos capazes de metamapear os mapeamentos conceituais
genéricos – enquanto processos genéricos de mapear conceitualmente em alto nível –
seremos capazes de entrar num novo período das ciências cognitivas e dar um tiro de
misericórdia em toda a Psicologia mais tradicional6.
Dito de outra forma, nós acreditamos que atingir o nível volátil de
processamento e criação de mapas conceit uais, no cérebro, em tempo real, consiste
6
Isto é, daquela Psicologia cognitiva tradicional que visa desenvolver teorias fortes relativas a
processos cerebrais partindo de deduções a partir de observaç ões indiretas, como em Piaget, Chomsky, e
outros.
XIII
numa espécie de marcador, de critério objetivo, como um bastião final a ser vencido,
pelo materialismo7, caso o mesmo seja capaz de engendrar um paradigma na área.
E, afinal, por que mapas conceituais seriam tão difíceis de serem reduzidos a
estruturas cerebrais de baixo nível?
Uma das definições mais conhecidas de mapa conceitual nos é trazida por
Sherratt and Schlabach, 1990:
"Concept mapping involves identifying concepts or ideas pertaining to a
subject, and then describing the relationships that exist between these
ideas in the form of a drawing sketch. The purpose of the map is to
represent an individual's understanding of a body of knowledge, and to
illustrate the relationships among ideas that are meaningful to him or
her" (Sherratt and Schlabach 1990: 60-61).
Ou, ainda, com Novak e Gowin:
" Schematic device for representing a set of concept meanings embedded
in a framework of propositions” (Novak and Gowin, 1984).
Se pararmos, um instante, para avaliarmos a primeira definição, veremos que a
mesma esquece um ponto importante8: o que o usuário representa no mapa
conceitual não são seus pensamentos, mas, ao contrário, uma forma acabada,
mesmo que parcialmente acabada, de informação encapsulada e pronta para
entrega, isto é, pronta para comunicação.
7
Seja reducionista, em sua fase inicial, como visto em Andler, seja materialismo eliminativista.
8
De fato, condenamos a definição.
XIV
5 CONCLUSÃO
Em outras palavras, o que vemos no mapa conceitual é a preparação de uma
série de conclusões, e não uma transposição de pensamentos ou de processos mentais
produtores de conhecimentos. Tais processos ocorrem no cérebro, e somente no cérebro
do usuário inteligente produtor de mapas conceituais.
Tais processos não ocorrem no mapa conceitual. O que vemos, pois, num mapa
conceitual, é quase uma mensagem educativa acabada ou semiacabada; ou, mesmo, um
"auto-lembrete" de conhecimentos adquiridos mediante processamento mental, e que
podem ser esquecidos a qualquer momento pela matriz.
Em outras palavras, mapas conceituais são mapas de conhecimentos para
pronta entrega, não são "mapas de pensamentos" ou de conceitos no sentido cognitivo
materialista e biológico da palavra.
Não podemos, numa frase, pensar que os mapas conceituais são cópias de
nossos pensamentos em atividade, da mesma forma que não podemos imaginar que a
impressão dos resultados de um programa de computador, seus outputs, são uma cópia
de seu algoritmo gerador para nossa análise dedutiva 9.
Foi exatamente para esclarecer, e se possível eliminar, essa confusão dualista
que desenhamos o diagrama da figura 1. O pensamento humano não se torna mais
visível porque somos capazes de expressar seus resultados através de um mapa
conceitual.
E, conceitos representados não são conceitos em si: são conhecimentos úteis,
expressões de estruturas cerebrais que podem ou não ser conceituais na origem e
natureza, e que podem ser compartilhadas somente dentro de certa medida
dependente de variância individual.
Assim sendo, nada há de universal no mapa conceitual, ao ponto de podermos
traduzi-lo como um guia transparente para pensamentos reais, como ocorrem no
cérebro. Certamente, nossa tendência de tomarmos conhecimentos formalizados e
compartilháveis como sendo os próprios pensamentos (idéias, conceitos) como de fato
ocorrem na matéria cerebral é sempre uma tentação epistemológica.
9
Nem tampouco uma descrição dos estados de seu hardware durante o processamento.
XV
De fato, se fôssemos capazes de fazer tal salto, pouparíamos milhões de dólares
de pesquisas de cérebro e de sistemas associados; mas não é assim, infelizmente.
Como vemos, no diagrama, separamos, num ciclo de realimentação perpétua, o
reconhecimento de padrões perceptivos de qualquer tipo e a formulação de conjuntos
Turing de hipóteses – formação, em processo cerebral, de Teorias ainda não
formalizáveis – isto é, ainda não maduras ao ponto de uma Teoria descritível ou mapa
conceitual inambígüo.
Assim sendo, o mapa conceitual passa a ser considerado como o veículo
possível da expressão de teorias ou conhecimentos prontos para comunicação ou
"autolembrete" (autocomunicação em caso de esquecimento na matriz), isto é, como
poderosos instrumentos tecnológicos desenvolvidos para comunicação cognitiva.
XVI
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANDLER, Daniel. Introdução às CiÊncias Cognitivas. São Leopoldo, Editora Unisinos,
1998.
CHALMERS, A.F. What is this Thing called Science? St. Lucia, University of
Queensland Press, 1976.
CHOMSKY, Noam. Knowledge of Language. London: PRAEGER, 1986.
SEARLE, John. Minds, Brains and Science. MASS: Harvard University Press, 1984.
SPERBER, D.; WILSON, D. (1987) : Precis of Relevance. Behavioral and Brain
Sciences 10, (697-754).
SPERBER, D.; WILSON, D. (21995): Relevance. Communication and Cognition.
Oxford: Blackwell. *
POPPER, K.R. The Logic of Scientific Discovery. 5.ed., revista. London, Hitchison,
1968.
. Conjectures and Refutations. 4.ed., revista. London, Routledge and Kegan
Paul, 1972.
. Objective Knowledge. Oxford, Clarendon Press, 1972.
QUINE, W.V.O. Two dogmas of empiricism. In: Quine 1953, pp. 20-46.
. From a Logical Point of View. Cambridge, Mass., 1953.