Modelos científicos, modelos mentais, modelagem computacional e modelagem matemática: aspectos epistemológicos e implicações para o ensino

Abstract

A modelagem é um componente essencial da construção científica e da construção cognitiva. Tudo é construção. Na ciência construímos conceitos, modelos, teorias. No funcionamento cognitivo, o primeiro passo para dar conta de uma situação nova é construir, na memória de trabalho, um modelo mental dessa situação. Esses modelos quase sempre implicam algum nível de modelagem matemática. Então, a modelagem deveria ser um componente importante do ensino de ciências e matemática. Mas não é assim. A modelagem é, geralmente, ignorada. No ensino de ciências, por exemplo, não se transmite a ideia de ciência como construção humana, e muito menos os conceitos de modelo e modelagem. Este trabalho busca chamar atenção, principalmente de professores de ciências e matemática, sobre a importância da modelagem, e seus aspectos epistemológicos, no ensino. Para isso faz-se uso de um instrumento heurístico, o Vê epistemológico de Gowin.Palavras-chave: modelos científicos; modelos mentais; modelagem computacional; modelagem matemática; ensino de ciências e matemática. AbstractModeling is an essential component of science construction and cognitive construction. Everything is construction. In science we construct concepts, models, theories. In cognition, the first step to handle a new situation is to construct, in the working memory, a mental model of this situation. These models almost always imply some level of mathematical modeling. Thus, modeling should be an important ingredient in science and mathematics education. But it's not like that. Modeling, usually, is ignored. In science education, for instance, it is not transmitted the idea of science as a human construction, and, much less, the concepts of models and modeling. This paper attempts to call attention, specially of science and mathematics teachers, of the importance of modeling, and its epistemological features, for teaching. In order to do this an heuristic instrument is used, Gowin's epistemological Vee.

Tecnologia em processos culturais de ensino revelados por professores

“…As intervenções e investigações foram realizadas durante uma disciplina relacionada à Tecnologia no ensino de Ciência de um programa de doutorado. As aulas foram norteadas por referencial teórico embasado em Vieira Pinto (2005), Feenberg (2004), Moreira (2012Moreira ( , 2014, Valente (1993Valente ( , 1997Valente ( , 1999, Moran (2014) e experiências avaliativas de tecnologias na educação (2016).…”

A modelação aplicada à temática dos riscos naturais: O caso concreto de instituições de ensino superior em Portugal

“…Assim se compreende que a mente humana opera não só através de modelos mentais, mas também através de modelos conceptuais e teóricos, que podem auxiliar a reestruturação dos modelos mentais, para que estes se tornem congruentes com o conhecimento aceite (modelo científico) numa determinada área científica (Moreira 2014).…”

“…Contudo, os conteúdos científicos não são apresentados aos estudantes como construções científicas. É certo que há vários educadores que promovem o ensino da ciência através de uma perspetiva científica, no entanto, atualmente ainda predomina o ensino tradicional, das teorias definitivas e acabadas (Moreira 2014).…”

“…Por poderem ser restruturados pelo sujeito à medida que contactam com outros modelos são dinâmicos e flexíveis, mas são também limitados, porque a sua construção e manipulação depende da memória de trabalho da mente humana (Palmero 2008). Em suma, são uma forma de representação analógica do conhecimento, uma vez que existe uma correspondência direta entre entidades e relações presentes na estrutura dessa representação, e as entidades e relações que se pretende representar (Moreira 2014).…”

Análise do ciclo de vida das startups: caracterí­sticas, agentes e riscos associados

“…De modo geral, um modelo pode ser entendido como uma forma ideal ou um paradigma, que busca a representação de um padrão e que tem por função fornecer os parâmetros necessários para a criação de outros (Japiassú & Marcondes, 2001). Por isso, assim como os conceitos, teorias e outros elementos, os modelos também estão na essência da construção do conhecimento científico e são importantes para o desenvolvimento cognitivo do ser humano (Moreira, 2014).…”