Estrutura cognitiva dos alunos e aprendizagem conceptual da Matemática: contributos para o seu conhecimento através da técnica de Redes Associativas Pathfinder

Résumé

"Este artigo descreve uma experiência de aprendizagem que teve como objectivo contribuir para a compreensão da rede conceptual dos alunos no que diz respeito ao conhecimento de duas operações aritméticas (multiplicação e divisão), através do uso sistemático da plataforma PmatE.
Antes e depois da utilização do ambiente PmatE os alunos participantes foram sujeitos à avaliação dos conceitos matemáticos através da técnica “PathFinder Associative Networks” proposta por Schvaneveldt (1990), que gera matrizes de dados correspondentes à rede conceptual dos alunos relativas às operações em estudo. Estas matrizes de dados foram analisadas a diferentes níveis recorrendo ao programa SPSS. As aplicações CN_MeBa e PATHFINDER foram usadas como ferramentas de representação do conhecimento conceptual relativo aos conceitos sob observação, durante o uso sistemático do ambiente PmatE pelos alunos participantes no estudo.
Os resultados sugerem diferenças ao nível das representações mentais que os alunos possuem acerca do conhecimento conceptual da multiplicação e divisão no início e no final da intervenção educativa. No que diz respeito à similaridade das redes dos alunos em comparação com a rede do professor, a análise efectuada indica que a variação entre os resultados obtidos antes e depois da experiência com PmatE não foi significativa.
As conclusões e limitações do estudo são discutidas sendo que os resultados sugerem que esta abordagem pode constituir um método útil para estudar e compreender as redes conceptuais dos alunos durante os processos de aprendizagem dos conceitos matemáticos, permitindo ao professor fazer a observação do progresso do aluno.
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Palavras-chave: Inteligência artificial, métodos de representação do conhecimento, estrutura cognitiva, redes semânticas, Pathfinder Associative Networks.
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ABSTRACT:
This paper describes a learning experience, which took place in a 4th grade Portuguese classroom and involved an educational intervention using a mathematical learning platform, named PmatE.
The study aims at contributing for a better understanding of the student’s conceptual networks while learning two mathematical operations: division and multiplication.
Before and after the use of the PmatE platform, participating students were subject to an evaluation of their mathematical concepts using a technique proposed by Schvaneveldt (1990) “PathFinder Associative Networks”, which generates arrays of data corresponding to the students’ conceptual network. These data matrices were then analyzed at different levels using the SPSS software.
The CN_MeBa and the PATHFINDER software were used as tools for capturing students’ knowledge representation while solving mathematical problems by using the PmatE environment systematically.
Results suggest differences in student’s mental representations of mathematical concepts related with division and multiplication operations in the beginning and at the end of the educational intervention. Regarding the similarity of students’ networks compared with the teacher’s networks, the analysis indicates that the differences between the results obtained before and after the intervention with PmatE were not significant.
Conclusions and limitations of the study are discussed. The results suggests that this approach can be an useful method to understand students’ mathematical conceptual knowledge during the learning processes and help teachers’ to better analyze and observe students’ progress.
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Keywords: Artificial Intelligence, knowledge representation, cognitive structure, semantic networks, Pathfinder Associative Network.
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Para citar este texto:
Carvalho, J. L., Ramos, J. L., Casas, L., & Luengo, R. (2010). Estrutura cognitiva dos alunos e aprendizagem conceptual da Matemática: contributos para o seu conhecimento através da técnica de Redes Associativas Pathfinder. <i>Educação, Formação & Tecnologias,</i> 3 (1), 15-30. 'Online, disponível a partir de http://eft.educom.pt.
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