1.+Tradução

Resumo 1. Introdução 2. Qual é a promessa de aprendizagem multimédia? 3. O que é um recurso educacional multimédia? 4. Como é que funciona a aprendizagem multimédia? 5. Os métodos funcionam em toda a media? 5.1. Princípio multimédia com texto e ilustrações e com narração e animação 5.2. Princípio de coerência com texto e ilustrações e com narração e animação 5.3. Princípio de proximidade espacial com texto e ilustrações e com texto e animação 5.4. Princípio de personalização com animação e narração e com animação e texto 6. Conclusão Referências

A promessa da aprendizagem multimédia: utilização dos mesmos métodos de design educativo nos diferentes media
Richard E. Mayer

Resumo
A aprendizagem multimédia ocorre quando os alunos constroem representações mentais através de palavras e imagens que lhes são apresentadas (por exemplo, texto impresso e ilustrações ou narração e animação). A promessa de aprendizagem multimédia é que os alunos podem aprender mais profundamente a partir de mensagens multimédia compostas por palavras e imagens, do que a partir de vários modos tradicionais de comunicação envolvendo apenas palavras. Este artigo explora um programa de pesquisa que visa determinar (a) princípios baseados em pesquisas para o projecto de explicações multimédia - que podem ser chamadas de métodos, e (b) em que medida os métodos são eficazes em diferentes ambientes de aprendizagem - que podemos denominar de //media//. Uma revisão da pesquisa sobre a concepção de explicações multimédia, realizada no nosso laboratório em Santa Bárbara mostra (a) um princípio de multimédia - no qual os alunos aprendem mais profundamente a partir de palavras e imagens do que de palavras sozinhas - em ambos os ambientes, ou seja tanto baseado no livro como baseado no computador (b) um princípio de coerência - em que os alunos aprendem mais profundamente quando o material estranho está excluído do que quando incluído - em ambos os ambientes - baseado no livro e baseado no computador, (c) um princípio de proximidade espacial - no qual os alunos aprendem mais profundamente quando impresso as palavras são colocadas perto das fotos correspondentes do que longe - em ambos os ambientes, ou seja tanto baseado no livro como baseado no computador, e (d) um princípio de personalização - em que os alunos aprendem mais profundamente quando as palavras são apresentadas em conversação, em vez de estilo formal - tanto em ambientes baseados no computador contendo palavras faladas e naqueles que utilizam as palavras impressas. No geral, os nossos resultados fornecem quatro exemplos em que os mesmos métodos de design educativo são eficazes nos diferentes //media//. __// Palavras-Chave: //__ aprendizagem baseada em computador (CBL), instrução baseada em computador (CBI); formação On-line; Aprendizagem Multimédia

1. Introdução
Considere o seguinte cenário de aprendizagem. Um estudante senta-se na sua mesa e escuta um professor dando uma explicação científica, tal como o funcionamento de uma bomba para pneus de bicicleta. Por exemplo, o professor diz: "Quando a alavanca é puxada para cima, o pistão move-se para cima, a válvula de admissão abre-se, fecha a válvula de saída e entra ar no cilindro. Quando a alavanca é empurrada para baixo, o pistão desce, a válvula de admissão fecha-se, abre as válvulas de saída, e move o ar para fora através da mangueira". Como alternativa, um estudante senta-se à secretária, abre o seu livro, e lê uma passagem a explicar como funciona uma bomba de pneu de uma bicicleta. Estas são as apresentações de um único meio que envolvem apenas uma maneira de apresentar informação, que são palavras. O que há de errado com este método verbal só de instrução? Pelo lado positivo, os modos verbais de instrução têm uma longa história na educação e as palavras são claramente o veículo dominante para a entrega de informação nas escolas. Além disso, a palestra e a passagem do livro apresentam as informações principais claramente presentes, que descrevem como a bomba funciona. Pelo lado negativo, no entanto, os modos de instrução verbal são, às vezes, baseadas numa concepção inadequada de como os alunos aprendem, que pode ser chamado de visualização da distribuição da informação. De acordo com esta visão, a aprendizagem envolve a adição de novas informações para a memória, então desta forma o ensino envolve a transmissão das informações para o aluno, através de palavras//.// Esta visão é incompatível com as actuais teorias de como as pessoas aprendem (Bransford, Brown, & Cocking, 1999; Bruer, 1993; Lambert & McCombs, 1998; Mayer, Heiser, e Lonn, 2001),nomeadamente, o ponto de vista construtivista, na qual os alunos tentam dar sentido ao material apresentado. Existe também evidência empírica de que o método verbal por si só nem sempre funciona da melhor forma. A nossa pesquisa mostra, em média, que os estudantes que ouvem (ou lêem) as explicações que são apresentados apenas como palavras não são capazes de se lembrar da maioria das idéias-chave e têm dificuldades em usar o que foi apresentado para resolver novos problemas (Mayer, 1997, 1999a, 1999b, 2001). Em contraste, considere um cenário de aprendizagem que vai além do meramente verbal. Um estudante senta-se frente a um computador, faz uma pesquisa numa enciclopédia on-line, clica na entrada "bomba", e vê uma animação narrada que explica como funciona uma bomba de ar para pneus de bicicletas. Imagens seleccionados a partir da apresentação são mostradas na figura. 1, junto com a narração correspondente, indicada entre aspas. Como alternativa, o aluno pode ler um livro composto por ilustrações legendadas; o livro mostra uma série de imagens da bomba representando os passos da operação da bomba, com palavras que descrevem cada passo, impressas dentro de cada imagem. Estes são exemplos de aprendizagem multimédia porque o aluno recebe uma mensagem de instrução que é apresentado em dois formatos, como palavras (faladas ou texto impresso) e imagens (animação e ilustrações). Certamente, adicionar imagens a palavras nem sempre melhora a aprendizagem, assim, o nosso objectivo é determinar as condições nas quais a adição de fotos promove a aprendizagem profunda. // R.E. Mayer / Learning and Instruction 13 (2003) 125–139 ////﻿// R.E. Mayer / Aprendizagem e Instrução 13 (2003) 125-139 Fig. 1. Imagens seleccionadas de uma explicação multimédia de como uma bomba funciona.

2. Qual é a promessa de aprendizagem multimédia?
A promessa de aprendizagem multimédia é que, através da combinação de imagens com as palavras, seremos capazes de promover a aprendizagem mais profunda dos estudantes. Em primeiro lugar,os métodos de design educativo podem ser projectados de forma que sejam consistentes com a forma como as pessoas aprendem e, portanto, podem servir como auxiliares da aprendizagem humana (Mayer, 1997, 1999a, 1999b, 2001). Em segundo lugar, há uma crescente base de pesquisa mostrando que os alunos aprendem mais profundamente a partir das apresentações multimédia bem concebidas do que a partir das tradicionais mensagens apenas-verbais, incluindo melhor desempenho em testes de transferência de resolução de problemas (Mandl & Levin, 1989; Mayer, 2001; Najjar, 1998; Schnotz & Kulhavy, 1994; Sweller, 1999; Van Merrienboer, 1997). Em suma, a promessa da aprendizagem multimédia é que os professores podem aproveitar o poder das formas visuais e verbais de expressão ao serviço da promoção da compreensão do aluno. Para efeitos de nosso programa de pesquisa nós definimos a aprendizagem profunda (ou compreensão) como a aprendizagem que leva à transferência de resolução de problemas. Por exemplo, alguém que perceba como uma bomba funciona está apto para solucionar um problema de mau funcionamento, concebendo possíveis causas para o problema, ou está apto para dizer como redesenhar a bomba e ir ao encontro de uma nova proposta (de modo a torná-la mais fiável). A fim de cumprir a promessa da aprendizagem multimédia, precisamos de uma base de investigação e de um enquadramento teórico que forneça respostas a perguntas básicas. Os alunos aprendem com mais profundidade a partir de mensagens multimédia do que a partir de mensagens somente verbais? Em que condições é que a junção de imagens às palavras pode ajudar? Como é que se processa a aprendizagem com recursos multimédia? Podem os estudantes empenhar-se numa aprendizagem activa quando aprendem a partir de media como os documentos multimédia que deixam pouco espaço para o desenvolvimento de actividades práticas? Qual é o papel da tecnologia na promoção da aprendizagem? Os métodos (ou seja, os princípios de design para apresentações multimédia) funcionam da mesma maneira nos diversos meios de comunicação (por exemplo, livros ou ambientes computacionais)? Estes são os tipos de perguntas que os investigadores fazem neste novo, mas cada vez mais importante, domínio da aprendizagem multimédia (Mandl & Levin, 1989; Mayer, 2001; Schnotz & Kulhavy, 1994; Sweller, 1999; Van Merrienboer, 1997) e que eu exploro neste artigo.

3. O que é um recurso educacional multimédia?
Vamos começar com uma definição muito simples e focada do que eu quero dizer com recurso educacional multimédia. Um recurso educacional multimédia é uma apresentação que consiste em palavras e imagens e que se destina a promover a aprendizagem significativa. Assim, há duas partes para a definição: (a) a apresentação contém palavras e imagens, e (b) a apresentação é concebida para promover a aprendizagem significativa. Como podem ver, eu limitei a minha definição de recurso educacional multimédia a apresentações envolvendo dois formatos - palavras e imagens. As palavras podem incluir texto escrito ou oral e as imagens podem incluir gráficos estáticos (tais como ilustrações, mapas, gráficos e fotografias) e gráficos dinâmicos (como animação e vídeo). Embora as definições mais amplas de multimédia possam incluir modalidades como cheirar ou tocar, ou formatos como a música e outros sons, optei por me focar nos recursos educacionais multimédia que utilizam palavras e imagens. Como podem igualmente ver, o objectivo dos recursos educacionais multimédia é promover a aprendizagem significativa. A aprendizagem significativa pode ser avaliada através de testes de transferência de resolução de problemas em que o aluno é convidado a utilizar o material apresentado sob novas formas. Por exemplo, podemos pedir aos alunos para solucionar problemas de uma bomba ("Suponha que empurrava e puxava a alavanca de uma bomba várias vezes, mas o ar não saía. O que poderia estar errado? ") ou para a redesenhar ("O que poderia ser feito para fazer uma bomba mais fiável, ou seja, para ter a certeza que não iria falhar? ") ou para explicar o seu comportamento (" Por que é que o ar entra na bomba? Por que razão o ar sai da bomba? "). Além disso, o material apresentado em si deve ser potencialmente significativo, como uma explicação de como algo funciona. Segundo esta definição, os recursos educacionais multimédia não devem incluir a explicação de de uma lista arbitrária de factos ou de procedimentos arbitrários. Assim, optei por me concentrar nos recursos educacionais multimédia que dão explicações de como qualquer coisa pode funcionar.

4. Como é que funciona a aprendizagem multimédia?
A promessa da aprendizagem multimédia - ou seja, promover a compreensão do aluno por meio de de uma conjugação entre palavras e imagens - depende da concepção dos recursos educacionais multimédia de modo a que sejam consistentes com a forma como as pessoas aprendem. Nesta seção, apresento uma teoria cognitiva de aprendizagem multimédia que se baseia em três pressupostos, sugeridos pela investigação no campo da ciência cognitiva sobre a natureza da aprendizagem no ser humano – o pressuposto do canal duplo, o pressuposto da capacidade limitada e o pressuposto da aprendizagem activa. O pressuposto do canal duplo, derivado da investigação de Paivio (1986, Clark & Paivio, 1991) e Baddeley, (1992, 1998) defende a existência, nos seres humanos, de dois sistemas de processamento da informação: um para as representações visuais e outro para as verbais. Por exemplo, as animações são processadas no canal visual/pictórico e as palavras faladas (ou seja, as narrativas) são processadas no canal auditivo/verbal. O pressuposto da capacidade limitada preconiza que a quantidade de informação que pode ser processada em cada canal, é extremamente limitada (Baddeley, 1992, 1998, Chandler & Sweller, 1991; Sweller, 1999; Van Merrienboer, 1997). Por exemplo, os alunos podem ser capazes de processar apenas uma frase da narração e cerca de 10 segundos da animação de cada vez. O pressuposto de uma aprendizagem activa preconiza que a aprendizagem significativa ocorre quando os alunos se envolvem ao processamento cognitivo activo, prestando atenção às entradas relevantes de palavras e de imagens, organizando-as mentalmente em representações verbais e pictóricas coerentes e integrando mentalmente representações verbais e pictóricas umas com as outras e com os conhecimentos prévios (Mayer, 1999a, 1999b, 2001; Wittrock, 1989). Este processo de aprendizagem activa resulta numa aprendizagem significativa que pode suportar a resolução de problemas por transferência. Um quadro da teoria cognitiva de aprendizagem multimédia é apresentado na Fig. 2. Num ambiente computacional, as representações externas podem incluir palavras faladas captadas pela audição e incluir animações captadas pela visão. O aluno deve selecionar os aspectos relevantes dos sons e das imagens para processamento posterior. Além disso, o aluno poderá converter algumas das palavras proferidas em representações verbais para posterior processamento no canal verbal, enquanto que algumas das animações podem ser convertidas em representações visuais para posterior processamento no canal visual. N os livros as representações externas podem incluir palavras impressas e ilustrações, as quais inicialmente são captadas pela visão. O aluno deve seleccionar os aspectos relevantes das novas imagens para analisar posteriormente.

Fig. 2. Esquema para uma teoria cognitiva da aprendizagem multimédia Além disso, o aluno poderá converter algumas das palavras impressas em representações verbais para serem processados no canal verbal e pode até mesmo converter algumas das ilustrações em representações verbais para serem processados no canal verbal. Refiro-me a esses processos como sendo uma //selecção//.

O segundo conjunto de processos é a construção de uma representação mental coerente do material verbal (isto é, formar um modelo verbal) e uma representação mental coerente do material visual (ou seja, formar um modelo pictórico) - processos que eu chamo de //organização//. O terceiro processo é a construção de conexões entre os modelos verbais e pictóricos e com os conhecimentos prévios - processos que eu chamo de //integração//. Os processos de selecção, organização e integração geralmente não ocorrem numa ordem linear rígida, mas sim de forma repetitiva reiterada. Depois de uma aprendizagem ter sido construída, o seu resultado é armazenado na memória de longo prazo para uso futuro. Quando a aprendizagem activa ocorre, o resultado é indexado na memória de longo prazo de uma forma que permite ao aluno usá-lo para resolver problemas de transferência. Este modelo é descrito mais detalhadamente por Mayer (2001). De acordo com a teoria cognitiva da aprendizagem multimédia, a aprendizagem significativa depende de todos esses três processos que ocorrem para as representações visuais e verbais. Métodos de ensino que permitem e promovem estes processos são mais susceptíveis de conduzir a uma aprendizagem significativa do que os métodos de ensino que não promovem esses processos. Neste artigo, exploro quatro desses métodos - apresentação de palavras e de imagens em vez de uma apresentação apenas com palavras; exclusão das palavras e das imagens que ficam fora de contexto; colocação de palavras e imagens correspondentes perto uma das outras, na página ou no ecrã ; apresentação de palavras expressas em estilo de conversação. Segundo esta visão, os alunos podem envolver-se aprendizagem activa (como os processos de selecção, organização e integração), mesmo quando a apresentação multimédia não permite a interacção (tais como textos impressos e ilustrações, ou animação e narração). O desafio do design educativo multimédia é privilegiar e guiar o processamento cognitivo activo nos alunos, para que estes construam representações internas significativas. Os métodos de design educativo que exploro neste artigo destinam-se a atingir a meta de uma aprendizagem activa através dos media não-interactivos.

5. Os métodos funcionam em todos os media?
A aprendizagem multimédia é influenciada, principalmente, pelo método de instrução (por exemplo, um bom design contra um design menos bom), pelos media (por exemplo, o livro por oposição ao ambiente computacional), ou o efeito do método educacional depende dos media (por exemplo, um trabalho bem concebido funciona num equipamento, mas não em outro)? Há um consenso entre os investigadores de design educativo sobre a importância da investigação sobre como conceber recursos educacionais em vários media (Fleming & Levie, 1993; Najjar, 1998; Van Merrienboer, 1997). Exemplos de princípios educacionais incluem a integração de imagens com as palavras, a exclusão do material irrelevante e a apresentação das palavras num estilo de conversação. Em contraste, há consenso entre os investigadores de media que, examinando os efeitos dos meios de comunicação, por si só - como perguntar se a aprendizagem a partir de computadores é melhor do que aprender com os livros - não é uma estratégia de investigação produtiva (Clark, 1983, 1994, Clark & Salomon, 1986 ; Salomon, 1979/1994). Jonassen, Campbell, e Davidson (1994, p. 31), por exemplo, defendem que as perguntas de investigação devem ser "centradas nos alunos em vez de serem centradas nos media" e Kozma (1994, p. 7) defende a necessidade de investigar "os media e os métodos pelos quais são utilizados quando interagem com os processos cognitivos e sociais através dos quais o conhecimento é construído". Da mesma forma, Clark (1994) privilegia a investigação sobre o que os alunos aprendem a partir dos vários métodos de ensino utilizados com os diferentes media, à investigação sobre os media por si só. Partindo deste consenso, decidi não me debruçar sobre a questão dos media - isto é, se um determinado meio de comunicação (por exemplo, aprendizagem pelo computador) é melhor do que outro (por exemplo, aprendizagem pelo livro). Em vez disso, decidi focar-me na questão dos métodos utilizados com os diferentes media - como criar mensagens multimédia que promovam a compreensão, e se os princípios que funcionam com determinado meio (por exemplo, aprendizagem pelo livro) também funcionam com outro (por exemplo, aprendizagem pelo computador). É necessário referir, no entanto, que a escolha do meio de comunicação é relevante na medida em que algumas tecnologias permitem a utilização de alguns métodos de ensino que outras não permitem. Por exemplo, neste trabalho não investigo o papel da interactividade - que os computadores permitem num grau muito maior do que os livros. Em vez disso, vou focar-me no papel das apresentações verbais e visuais que são possíveis tanto no computador como no livro. Nesta secção exploro quatro métodos de design educativo e a forma como estes se comportam com diferentes media: nomeadamente, vou explorar o princípio multimédia, o princípio da coerência, o princípio da proximidade espacial e o princípio de personalização.

5.1. Princípio multimédia com texto e ilustrações e com narração e animação
A questão principal em torno do método de apresentação tem a ver com saber se as apresentações multimédia são mais eficazes do que as apresentações com recurso a apenas um meio de comunicação e, em particular, se acrescentar imagens às palavras ajuda os alunos a perceberem uma explicação. O //princípio multimédia// diz respeito à descoberta de que os alunos aprendem mais profundamente através de uma explicação multimédia que utilize palavras e imagens do que através de uma que só utilize palavras. Vamos verificar como este princípio se verifica em dois ambientes de aprendizagem diversos: um texto impresso com imagens, numa página e um texto oral com animação, num ecrã. Vejamos, por exemplo, uma explicação, num manual, sobre a forma como os travões funcionam que utilize apenas palavras (grupo das palavras) ou que utilize palavras e ilustrações (grupo das palavras e imagens). Numa série de três estudos que envolviam travões (Mayer, 1989, Experiências 1 e 2; Mayer & Gallini, 1990, Experiência 1), o grupo das palavras e imagens apresentou, nos testes de transferência de resolução de problemas, uma média de 79% de soluções mais criativas do que o grupo das palavras o que resultou num efeito médio de 1.50. Quando os media utilizados são o texto impresso e as ilustrações verifica-se um forte princípio multimédia. Da mesma forma, consideremos uma explicação que compreende a narração, apresentada em computador, das diferentes etapas de funcionamento dos travões (grupo das palavras) e uma outra sobre o mesmo assunto em que a narração é acompanhada por uma animação (grupo das palavras e imagens). Num estudo que envolvia travões (Mayer & Anderson, 1992, Experiência 2) o grupo das palavras e imagens apresentou uma média de 97% de soluções mais criativas do que o grupo das palavras, o que resultou num efeito de 1.67. Quando os media utilizados são o texto oral e a animação verifica-se um forte princípio multimédia. Um padrão semelhante foi verificado em relação a uma explicação sobre a forma como as bombas funcionam. Num estudo que envolveu a utilização de texto impresso e de ilustrações, apresentados num manual escolar, (Mayer & Gallini,1990, Experiência 2), o grupo das palavras e imagens apresentou 68% de soluções mais criativas do que o grupo das palavras, o que resultou num efeito de 1.00. Da mesma forma, em dois estudos que envolveram a utilização de texto oral e de animação apresentados em computador (Mayer & Anderson, 1991, Experiência 2a; Mayer& Anderson, 1992, Experiência 1), o grupo das palavras e imagens apresentou uma média de 108% de soluções mais criativas do que o grupo das palavras, o que resultou num efeito de 2.16. Globalmente, os resultados apontam para a ocorrência do princípio multimédia em dois ambientes multimédia diferentes - texto impresso e ilustrações numa página e texto oral e animação, no ecrã. É importante referir que embora as palavras usadas para explicar o funcionamento dos travões ou da bomba tivessem sido idênticas nos diferentes media, as apresentações nos livros tinham, ao contrário das apresentações no computador, informação adicional sobre outros tópicos. No geral, ao verificarmos a ocorrência do princípio multimédia tanto nas explicações apresentadas em livro como nas apresentadas em computador, encontramos o primeiro exemplo da ocorrência do mesmo princípio em diferentes media. Estes resultados estão de acordo com a teoria cognitiva da aprendizagem multimédia apresentada resumidamente na fig. 2. Tanto em livro como no computador, as mensagens multimédia apresentaram uma maior probabilidade de fazerem com os alunos utilizassem os dois canais mencionados na fig. 2, enquanto as mensagens que continham apenas palavras tinham maior probabilidade de fazerem com que os alunos usassem apenas um dos canais referidos na mesma figura. Assim, as mensagens multimédia apresentam uma maior probabilidade do que as mensagens com apenas palavras de despoletar todos os processos cognitivos da aprendizagem activa.

5.2. Princípio de coerência com texto e ilustrações e com narração e animação
Outro aspecto importante do método de apresentação diz respeito ao que acontece quando adicionamos informação interessante mas irrelevante (que podemos designar por detalhes atractivos) a uma explicação multimédia. O //princípio de coerência// refere-se à descoberta de que os alunos aprendem melhor quando a informação irrelevante é excluída da explicação multimédia. Vamos verificar como o princípio da coerência se comporta em dois ambientes de media diferentes: um texto impresso com ilustrações, num livro e um texto oral com animação, no computador. Por exemplo, os alunos aprenderam como se desenvolvem as tempestades de relâmpagos lendo uma passagem que à descrição das etapas de formação dos relâmpagos juntava imagens legendadas que as ilustravam. A alguns alunos (grupo da apresentação ornamentada) foi fornecida uma passagem na qual intercalámos algumas frases e/ou ilustrações adicionais sobre informação interessante mas irrelevante, como, por exemplo, a descrição da foma como um atleta foi atingido por um relâmpago num campo de futebol. A outros alunos (grupo da apresentação concisa), demos uma passagem à qual não adicionámos qualquer detalhe atractivo. Em cinco estudos que envolviam a formação de relâmpagos (Harp & Mayer, 1997, Experiência 1; Harp & Mayer, 1998, Experiências 1, 2, 3, e 4) o grupo da apresentação concisa apresentou uma média de 90% de soluções mais criativas do que o grupo da apresentação ornamentada, o que resultou num efeito médio de 1.67. Claramente, neste ambiente multimédia, verificou-se a ocorrência, de um forte princípio da coerência. Examinámos também o modo como os alunos aprenderam como os relâmpagos se formam assistindo a uma animação que ilustrava as diferentes etapas da formação de relâmpagos acompanhada pela narração dessas mesmas etapas. A alguns alunos (grupo da apresentação ornamentada) foi dada uma apresentação na qual intercalámos algumas frases /ou clipes de vídeo com informação interessante mas irrelevante, semelhante aos detalhes atractivos usados na descrição do livro. Os outros alunos (grupo da apresentação concisa), não receberam as frases ou os clipes de vídeo adicionais. Em três testes que envolviam a formação de relâmpagos (Mayer, Heiser, & Lonn, 2001), o grupo da apresentação concisa obteve uma média de 34% de soluções mais criativas do que o grupo da apresentação ornamentada, o que resultou num efeito médio de 0.59. Como aconteceu nos estudos em que se utilizou o livro, também os resultados nos três estudos em que se utilizou o computador estão de acordo com o princípio de coerência. No geral, obtivemos resultados que provam a existência do princípio de coerência em dois ambientes de media diferentes - adicionar conteúdos irrelevantes prejudica a compreensão do alunos tanto quando a explicação multimédia é apresentada por palavras impressas e ilustrações como quando se trata de texto oral e animação. Mais uma vez, como acontecia com o princípio multimédia, o princípio de coerência constitui o segundo exemplo da verificação do mesmo princípio em diferentes media. O princípio de coerência está de acordo com a teoria cognitiva da aprendizagem multimédia resumida na fig. 2. Adicionar palavras ou imagens estranhas a uma mensagem multimédia pode interferir com qualquer um dos processos cognitivos referidos nessa figura, por incentivar os alunos a prestar atenção a palavras ou imagens que não são relevantes, por interferir na forma como organizam as palavras e as imagens numa cadeia causal e por despoletar esquemas inadequados para assimilar as novas palavras e imagens. Em alguns casos, claro, o objectivo da aprendizagem poderá ser considerar várias perspectivas alternativas e, nesse caso, a coerência não deverá ser o princípio orientador do design educativo.

5.3. Princípio de proximidade espacial com texto e ilustrações e com texto e animação
Outro princípio ﻿do método de apresentação diz respeito à forma como o texto e as ilustrações correspondentes devem ser apresentados numa página ou no ecrã. O //princípio de proximidade espacial// defende que os alunos aprendem mais profundamente a partir de apresentações multimédia em que as palavras e as ilustrações correspondentes são apresentadas perto umas das outras do que a partir daquelas em que palavras e ilustrações são colocadas afastadas na página ou no ecrã. Examinámos o princípio de proximidade espacial em dois ambientes de media diferentes - texto impresso com ilustrações, num livro e texto impresso e animação, no computador. Num livro, alguns alunos, (grupo da apresentação integrada) leram uma passagem sobre a formação de relâmpagos, que consistia em ilustrações que representavam as etapas da sua formação acompanhadas por legendas que as descreviam. Outros alunos (grupo da apresentação separada) leram palavras idênticas e viram ilustrações idênticas, mas as palavras e as imagens correspondentes estavam em páginas diferentes. Em três estudos que envolviam a formação de relâmpagos (Mayer, Steinhoff, Bower, & Mars, 1995, Experiências 1, 2, e 3), os alunos do grupo da apresentação integrada obtiveram uma média de 78% de soluções mais criativas para as perguntas de resolução de problemas do que os alunos do grupo da apresentação separada, o que resultou num efeito médio de 1.12. Estes resultados demonstram a ocorrência do princípio de proximidade espacial no contexto do livro.

Para determinar se o princípio de proximidade espacial também se verificava no contexto do computador, pedimos a alunos para visualizarem uma animação que representava as etapas de formação de relâmpagos acompanhada pela apresentação, no ecrã, de um texto que as descrevia. Para alguns alunos (grupo de apresentação integrada), colocámos o texto no ecrã perto do evento a que se referia; por exemplo, se o texto dizia: "As partículas de carga negativa caem para a parte inferior da nuvem e a maioria das partículas de carga positiva sobem para o topo", essa frase era impressa perto da nuvem no ecrã. Para outros alunos (grupo da apresentação separada), colocámos o texto no fundo do ecrã, longe do centro da acção da animação. No estudo que conduzimos, usando a explanação de um relâmpago (Moreno & Mayes, 1999, Experiência 1), os estudantes no grupo da apresentação integrada geraram 43% de soluções mais criativas no teste de transferência de resolução de problemas do que os estudantes no grupo da apresentação separada. O efeito correspondente foi de 0.48. À semelhança do que aconteceu com a apresentação no livro, também na apresentação no computador se verificou o princípio de proximidade espacial. O mesmo princípio foi verificado em ambos os ambientes de media apesar da manipulação da proximidade espacial - i.e., o espaço físico entre palavras e imagens correspondentes - não ser tão grande na apresentação no computador como na apresentação no livro. Estes resultados fornecem o terceiro exemplo de métodos de apresentação tendo o mesmo tipo de efeitos em diferentes media.

Tal como se verificou em relação aos princípios precedentes, o princípio de proximidade espacial é coerente com a teoria cognitiva da aprendizagem multimédia resumida na Figura 2. Quando palavras e imagens correspondentes são apresentadas perto uma das outras, há uma maior probabilidade de os alunos conseguirem reter simultaneamente as palavras e as imagens que lhes correspondem na memória de trabalho. Esta situação permite o processo de integração dos modelos visuais e verbais, um passo-chave na aprendizagem activa. Claro está que, se deve ter em conta que as representações externas (como o texto e as ilustrações) não se traduzem automaticamente em representações internas (como os modelos verbais e visuais). Esse processo de tradução depende do processamento cognitivo interno - que inclui a selecção e a organização - que está sujeito às limitações da memória de trabalho. Ainsworth, Bibby, e Wood (1998) mostraram que em algumas circunstâncias, instruções com múltiplas representações podem ser menos eficientes do que instruções menos exigentes.

5.4. Princípio de personalização com animação e narração e com animação e texto
Como quarto e último exemplo, consideremos o que acontece quando personalizamos uma apresentação multimédia e em vez do texto em linguagem formal utilizamos o discurso oral. O //princípio de personalização// diz que os alunos aprendem mais profundamente através de uma explicação multimédia quando as palavras são apresentadas num discurso oral em vez de no estilo formal da escrita. Examinámos o princípio de personalização em dois ambientes diferentes em computador - animação com narração versus animação com texto. Em ambos os casos os alunos viram a animação, mas num ambiente as palavras correspondentes eram apresentadas em discurso oral e no outro ambiente as palavras correspondentes eram apresentadas como texto formal escrito no fundo do ecrã. No ambiente da animação e narração, os alunos viam a animação que representava os passos da formação de relâmpagos enquanto ouviam simultaneamente a narração que os descrevia. Para alguns alunos (grupo de apresentação convencional) o texto era formal e semelhante ao estilo do monólogo na terceira pessoa usado em muitos textos e palestras. O conteúdo do texto era o mesmo utilizado noutros estudos que envolviam relâmpagos como foi descrito nas secções anteriores. Para outros alunos (apresentação personalizada), algumas palavras foram alteradas para a primeira e segunda pessoa (ex: dizer "a tua nuvem", em vez de "a nuvem") e algumas frases de diálogo acrescentadas (ex: "como vês, inclinas a tua cabeça em direcção ao céu"). Contudo, ambas as versões contêm a mesma informação sobre os mesmos passos da formação de relâmpagos. Num estudo envolvendo animação e narração (Moreno e Mayer, 2000, Experiência 1), o grupo da apresentação personalizada gerou mais 36% de soluções criativas que o grupo convencional no teste de resolução de problemas, produzindo um efeito de 0.96. Quando os media incluem animação e narração, o princípio de personalização é evidente. O que é que acontece ao princípio de personalização quando as palavras são apresentadas como texto impresso em vez de texto oral? No ambiente de animação e texto, os alunos viram uma animação que representava os passos da formação de relâmpagos acompanhada por um texto simultâneo apresentado, sob a forma de uma ou duas frases de cada vez, no fundo do ecrã. Para alguns estudantes (grupo da apresentação convencional) o texto tinha um estilo idêntico ao estilo formal utilizado no ambiente de animação-e-narração. Para os outros alunos (grupo da apresentação personalizada) o texto era idêntico ao estilo de conversação utilizado no ambiente de animação-e-narração. Num estudo (Moreno & Mayer, 2000, Experiência 2) o grupo da apresentação personalizada gerou 116% de soluções mais criativas do que o grupo convencional no teste de transferência de resolução de problemas. O efeito correspondente foi de 1.60. Claramente, quando os media incluem animação e texto no ecrã, o princípio de personalização é evidente. Globalmente, o princípio de personalização foi verificado em dois medias diferentes - quando a explicação era apresentada como animação e narração e quando a explicação era apresentada como animação com texto no ecrã. Os resultados são preliminares porque apenas um estudo foi efectuado para cada meio, mas o padrão consistente produz o quarto e último exemplo do mesmo princípio a funcionar com diferentes media. O princípio de personalização é consistente com uma versão expandida da teoria cognitiva da aprendizagem multimédia mostrada na figura 2. Mensagens personalizadas podem desencadear o esquema de conversação nos alunos - isto é, os alunos podem estar mais dispostos a aceitar que se encontram perante uma conversação e a aceitar também todas as regras que implicam que se esforcem para compreenderem o que a outra pessoa está a dizer. Ao se esforçarem mais para perceberem a mensagem, os alunos com mensagens personalizadas têm maior probabilidade de se envolverem nos processos cognitivos apresentados nessa figura, particularmente no que respeita ao organizar e ao integrar.

6. Conclusão
De acordo com o resumo da Tabela 1, os nossos resultados fornecem quatro exemplos de casos de uma conclusão simples: os métodos de design educativo, que promovem uma aprendizagem mais profunda num ambiente multimédia (como o texto e ilustrações) também promovem uma aprendizagem profunda em outros ambientes de multimédia (assim como na narração e animação). Isto significa que os bons métodos de educativos funcionam com os diferentes media. Em suma, os princípios do design educativo não mudam necessariamente quando muda o ambiente de aprendizagem.

Podem existir alguns aspectos de um bom design educativo que sejam exclusivos de um meio de comunicação específico, talvez porque esse meio permite a utilização de métodos educativos que outros media não permitem. Da mesma forma, alguns aspectos do bom design educativo dependem das matérias/dos conteúdos a serem ensinados. Seleccionámos matérias/conteúdos - explicações de como as coisas funcionam- que dependiam ambos de palavras e imagens, enquanto alguns conteúdos podem exigir apenas palavras. Por que é que os nossos métodos educativos funcionam com diferentes media. Ao adoptar uma abordagem centrada no aluno, foco-me na natureza da aprendizagem humana. O sistema de processamento da informação humano – como está representado na figura. 2 - permanece constante através de diferentes ambientes multimédia. Os seres humanos possuem dois canais - visual e verbal- independentemente do conteúdo ser apresentado pelo livro ou pelo computador. Cada canal tem capacidade limitada, independentemente do conteúdo ser apresentado pelo livro ou computador. O processamento cognitivo activo- incluindo a selecção, organização e integração de representações mentais- promove uma aprendizagem significativa independentemente de o conteúdo ser apresentado pelo livro ou computador.

Efeitos secundários (e o número de estudos) para quatro exemplos dos efeitos do mesmo método em diferentes ambientes multimédia. (travões) (bombas) || 1,50 (3) 1,00 (1) || 1,67 (1) 2,16 (2) || (relâmpago) || 1,67 (5) || 0,59 (3) || (relâmpago) || 1,12 (3) || 0,48 (1) || (relâmpago) || 1,60 (1) || 0,96 (1) || ª Para o princípio de personalização a primeira coluna envolve texto e animação; //n// refere-se ao número de estudos no qual a estatística se baseia.
 * Tabela 1 **
 * Princípio do Método (e conteúdo das aulas) |||| Ambiente Multimédia ||
 * ^  || Texto e ilustraçõesª || Narração e animação ||
 * ^  || Estatística (n) || Estatística(n) ||
 * Princípio da multimédia
 * Princípio da coerência
 * Princípio de proximidade espacial
 * Princípio de personalização

Um requisito básico em situações de aprendizagem multimédia é que os estudantes sejam capazes de manter representações visuais e verbais correspondentes na memória de trabalho ao mesmo tempo, tal como a imagem válvula de entrada de ar a abrir-se e a proposição, "a válvula de entrada de ar abre-se". Os métodos educativos que permitem esta condição são susceptíveis de serem eficazes com diferentes media. Ao rejeitar uma abordagem centrada na tecnologia, concluo que a aprendizagem não depende dos media, mas do processamento cognitivo do aluno. Se um método educativo promove o mesmo tipo de processamento cognitivo nos diferentes media, então resultará nos mesmos benefícios nos diferentes media.

Cada um dos quatro métodos que resumi neste artigo destinam-se a promover o processamento cognitivo activo dentro das limitações do sistema de processamento da informação humana: adicionar imagens a palavras, eliminar palavras e imagens estranhas, colocar palavras próximas das imagens correspondentes e usar o estilo de conversação para as palavras. Em suma, a concepção das mensagens multimédia educativas deve ser baseada na compreensão da natureza da aprendizagem humana. Utilizar diferentes tecnologias não altera a natureza fundamental de como a mente humana funciona; no entanto, na medida que as tecnologias de ensino são inteligentemente concebidas, elas podem constituir uma poderosa ajuda para a cognição humana. Na nossa investigação, fomos capazes de aumentar significativamente a forma como os alunos compreenderam explicações científicas, baseando a concepção da mensagem __de__ multimédia na compreensão de como a mente humana trabalha. A compreensão foi medida por testes de transferência de resolução de problemas, nos quais os estudantes eram convidados a gerar tantas soluções úteis quanto possível para os problemas que eles não tinham visto antes. Redesenhar explicações de multimédia para combinar com a forma como os seres humanos aprendem, permitiu que os alunos gerassem mais soluções criativas para as questões de transferência de resolução de problemas, tendo os ganhos variado entre 36% e 116%. Conforme ficou demonstrado na Tabela 1, a estatística variava entre 0,48 a 2,16, com a maioria com média acima de 1,00. Embora os nossos materiais didácticos fossem modestos - uma pequena lição sobre um único sistema científico - os resultados demonstram consistentemente os benefícios de um ensino centrado no aluno. Em conclusão, a promessa de aprendizagem pela multimédia reside no potencial da utilização de palavras e imagens de forma a promover a aprendizagem significativa. Os princípios de concepção resumidos neste e noutros artigos (Mayer, 1997, 1999a, 1999b, 2001) são exemplos de design educativo multimédia baseados na teoria cognitiva da aprendizagem multimédia. A minha premissa nesta investigação é que a concepção inteligente de mensagens de instrução multimédia depende da compreensão de como a mente humana trabalha. O papel da tecnologia educativa neste cenário centrado no aluno é servir como uma ferramenta que aumenta o poder de cognição humana. Na nossa investigação este aumento no poder da cognição humana é medido em termos de melhorias na transferência de resolução de problemas. Na medida em que os investigadores de multimédia continuam focados na questão centrada no aluno de como promover o processamento cognitivo adequado nos alunos, a promessa de aprendizagem pela multimédia permanece forte. Agradecimentos:

Parte do material deste artigo foi apresentado como uma palestra intitulada "A promessa da aprendizagem multimédia", na 8 ª Conferência Europeia de Investigação sobre Aprendizagem e Ensino em Gotemburgo Agosto, Suécia 1999. Agradeço e reconheço os colegas com quem tenho trabalhado na investigação em aprendizagem multimédia: Richard B. Anderson, Joan Gallini, Harp Shannon, e Roxana Moreno.

Referências
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