As experiências de reconstrução do nosso cérebro utilizam muitos recursos, incluindo energia e material biológico. Contudo, estes recursos são limitados – tal como o espaço disponível para o cérebro (Bullmore & Sporns, 2012). Porque a aprendizagem é um processo biológico, tem estas limitações fisiológicas (espaço e recursos). Por outras palavras, em qualquer momento, temos um fornecimento limitado de energia e materiais biológicos (por exemplo, para fazer e alterar ligações) à nossa disposição, o que pode afetar a eficácia da nossa aprendizagem. “O fornecimento de energia do cérebro limita a taxa máxima a que o cérebro pode calcular” (Attwell & Gibb, 2005). Além disso, as nossas cabeças não se expandem à medida que aprendemos – ou então seria bastante difícil mantermo-nos de pé. Assim, os nossos cérebros têm de dar prioridade ao que aprendemos e ao que armazenamos na nossa memória. Como resultado, a maior parte da informação que o nosso cérebro encontra é filtrada e perdida.

Como é que isto se relaciona com a aprendizagem dos estudantes? A aprendizagem implica fazer e alterar as ligações fisiológicas no cérebro. Tendo recursos limitados, haverá alturas em que os estudantes estarão motivados, fazendo um esforço, mas os seus sistemas cognitivos não são capazes de ir mais longe – as suas dificuldades situam-se a um nível fisiológico. Em certos momentos, os alunos podem ser incapazes de aprender e necessitar de uma pausa ou mudança de estratégia. Por exemplo, “o processamento cognitivo humano é fortemente constrangido pela nossa memória de trabalho limitada, que só pode processar um número reduzido de elementos de informação de cada vez” (Sweller, van Merriënboer & Paas, 2019). No projeto Illuminated, usamos a sigla WARP para destacar algumas barreiras comuns no nosso sistema cognitivo:

• W é para a Memória de Trabalho (Working Memory), que pode ficar sobrecarregada. Como resultado, a informação relevante é empurrada para fora da memória de trabalho antes de poder ser consolidada.
• A é para Atenção, que pode distrair-se ou esgotar-se. Se não estivermos atentos, a informação não entra no nosso sistema de memória de forma recuperável, ou é codificada de forma deficiente.
• R é para Recuperação (ou aceder à informação a partir da nossa memória). Sem prática, as nossas memórias a longo prazo tornam-se inacessíveis, uma vez que as rotas de recuperação podem deteriorar-se ou ficarem enterradas sob rotas alternativas (chamadas interferências).
• P é para Conhecimento Prévio, que muitas vezes pode ser insuficiente. O nosso conhecimento prévio pode carecer das pistas necessárias para ativar as redes neurais apropriadas ou pode carecer completamente das redes de conhecimento (por exemplo, conteúdo).

Estas barreiras ajudam-nos a perceber que há momentos em que os alunos têm dificuldades em aprender por razões que vão para além da motivação e da capacidade. Ajudam-nos também a compreender o que todos os alunos devem saber sobre os seus sistemas cognitivos.

* Note-se que o diagrama de memória utilizado nos workshops do projeto Illuminated visa facilitar uma compreensão tanto da forma como processamos a informação como das barreiras cognitivas comuns à aprendizagem. A estrutura do diagrama baseia-se em modelos de como o nosso sistema cognitivo processa a informação, tais como o modelo de memória multi-store (Atkinson & Shiffrin, 1968), o modelo de memória de trabalho de Cowan (Cowan, 2001), e o modelo de Norman e Shallice (Norman & Shallice, 1986). O diagrama do projeto Illuminated estende estes modelos, destacando onde ocorrem as barreiras à aprendizagem.

Referências

Barreiras à Aprendizagem

• Attwell, D., & Gibb, A. (2005). Neuroenergetics and the kinetic design of excitatory synapses. Nature Reviews Neuroscience, 6(11), 841.
• Bullmore, E., & Sporns, O. (2012). The economy of brain network organization. Nature Reviews Neuroscience, 13(5), 336-349.
• Sweller, J., van Merriënboer, J. J., & Paas, F. (2019). Cognitive architecture and instructional design: 20 years later. Educational Psychology Review, 1-32.
• Atkinson, R. C., & Shiffrin, R. M. (1968). Human memory: A proposed system and its control processes.
• Cowan, N. (2001). The magical number 4 in short-term memory: A reconsideration of mental storage capacity. Behavioral and brain sciences, 24(1), 87-114.
• Norman, D. A., & Shallice, T. (1986). Attention to action. In Consciousness and self-regulation (pp. 1-18). Springer, Boston, MA.