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Biblioteca Virtual de Teses e Dissertações

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Resumo Original (PT):

UMA INTERFACE CÉREBRO-COMPUTADOR (ICC) FOI PESQUISADA COM O OBJETIVO DE SE TORNAR UM RECURSO ASSISTIVO PARA FACILITAR O PROCESSO DE CONCEITUALIZAÇÃO DE PESSOAS COM DEFICIÊNCIA VISUAL E FÍSICA, EM AULAS DE FÍSICA. PARA AVALIAR ESTA TECNOLOGIA NA PRÁXIS DIDÁTICA, UTILIZOU-SE A TEORIA DOS CAMPOS CONCEITUAIS PARA SUSTENTAÇÃO EPISTEMOLÓGICA, APLICANDO-SE ESTRATÉGIAS MULTISSENSORIAIS DE ENSINO-APRENDIZAGEM EM AULAS DE FÍSICA, EMPREGANDO-SE UMA UNIDADE ROBÓTICA COMO FERRAMENTA DIDÁTICA. A ANÁLISE TÉCNICA OPERACIONAL DA ICC LEVOU EM CONSIDERAÇÃO TRÊS ASPECTOS QUE SE CONSTITUÍRAM OS CORPORA DE PESQUISA: CONFIGURAÇÃO DIDÁTICA, ERGONOMIA COGNITIVA E NEUROCIÊNCIA COGNITIVA. COMO RESULTADO, MOSTRAMOS QUE A ICC FACILITOU O MECANISMO DE ELABORAÇÃO DOS ESQUEMAS COGNITIVOS E O PROCESSO DE CONCEITUALIZAÇÃO (INVARIANTES OPERATÓRIOS, CONCEITOS E TEOREMAS-EM-AÇÃO). ASSIM SENDO, LOGROU-SE O USO DA ICC COMO ?TECNOLOGIA ASSISTIVA? PARA AMPLIAÇÃO SENSÓRIO-MOTORA (CONTROLE DA UNIDADE ROBÓTICA ?ATRAVÉS DO PENSAMENTO? NAS AULAS DE FÍSICA). COM ISTO ASSEGUROU-SE O PROCESSO DE INCLUSÃO, ACESSIBILIDADE E EMPOWERMENT DA PESSOA DEFICIENTE VISUAL E FÍSICA. ALÉM DISTO, A PESQUISA TROUXE OUTRO RESULTADO INÉDITO NA PESQUISA EM ENSINO DE CIÊNCIAS, MOSTRANDO QUE A TECNOLOGIA DA ICC FOI FUNCIONAL PARA O REGISTRO E ACOMPANHAMENTO DAS FUNÇÕES NEUROCOGNITIVAS EM TAREFAS DIDÁTICAS, ATRAVÉS DA ANÁLISE DA ATIVIDADE ELÉTRICA CEREBRAL VIA ELETROENCEFALOGRAMA (EEG) E RITMOS CEREBRAIS. PARA ISTO, REALIZAMOS QUASE-EXPERIMENTOS COMPARANDO-SE UMA TAREFA COM UMA ÚNICA ESTIMULAÇÃO SENSORIAL, COM OUTRAS TAREFAS UTILIZANDO-SE ESTRATÉGIAS MULTISSENSORIAIS. A ANÁLISE ESTATÍSTICA DOS DADOS NEUROCOGNITIVOS DO EEG E RITMOS CEREBRAIS EVIDENCIOU QUE A APLICAÇÃO DAS ESTRATÉGIAS MULTISSENSORIAIS PRODUZIU CORRELAÇÃO ACIMA DE 70% (COM P<0,05). O USO DE ESTRATÉGIAS DE APRENDIZAGEM MULTISSENSORIAIS PROPICIOU A OCORRÊNCIA DE SIGNIFICATIVOS EVENTOS NA FAIXA DAS ONDAS ALPHA, BETA E THETA INDICANDO GRANDE PARTICIPAÇÃO DOS MECANISMOS DE ATENÇÃO, MEMÓRIA E COGNIÇÃO EMOCIONAL COM VALÊNCIA POSITIVA (ESTADOS EMOCIONAIS DE BEM-ESTAR). ESTAS CONDIÇÕES SUGEREM UMA PREDISPOSIÇÃO PARA A APRENDIZAGEM, PROPICIANDO MECANISMOS DE INCORPORAÇÃO COGNITIVA. UMA ANÁLISE DOS DADOS DIDÁTICOS (ESQUEMAS E INVARIANTES OPERATÓRIOS), CONJUNTAMENTE COM OS DADOS E VARIÁVEIS COGNIÇÃO EMOCIONAL, ATENÇÃO E MEMÓRIA, SUGERE QUE A APRENDIZAGEM DA FÍSICA MOBILIZA MODALIDADES BEM ESPECÍFICAS DE ?CONSTRUCTOS COGNITIVOS?, BEM COMO MECANISMOS SINGULARES DE INCORPORAÇÃO COGNITIVA. ISTO TRAZ COMO RESULTADO FINAL A INDICAÇÃO DA EXISTÊNCIA DE CONSTRUCTOS COGNITIVOS PRÓPRIOS PARA O ENSINO-APRENDIZAGEM DA FÍSICA. ESTES CONSTRUCTOS PODEM SER TRADUZÍVEIS NA FORMA DE ?DESCRITORES?, VINDO COMPOR UM ?PROTOCOLO SEMIÓTICO PARA O ENSINO DE FÍSICA?. TAL PROTOCOLO PODERÁ SUSTENTAR TEORICAMENTE A REELABORAÇÃO DA MATRIZ DE COMPETÊNCIAS E HABILIDADES DA FÍSICA, EVIDENCIANDO CARACTERÍSTICAS SENSÓRIO MOTORAS E COGNITIVAS QUE SEJAM E ESTEJAM MUITO MAIS ADEQUADAS AO PERFIL COGNITIVO EXIGIDO PARA A APRENDIZAGEM CONCEITUAL DA FÍSICA. UMA MELHOR COMPREENSÃO SOBRE O FUNCIONAMENTO NEUROCOGNITIVO DE TAIS DESCRITORES PODERIA CONTRIBUIR PARA A ELABORAÇÃO DE ESTRATÉGIAS EDUCACIONAIS MAIS EFICIENTES E EFICAZES, TANTO PARA AS PESSOAS SEM OU COM ALGUM TIPO DE NECESSIDADE EDUCACIONAL ESPECIAL. PALAVRAS-CHAVE: ENSINO DE FÍSICA PARA DEFICIENTES VISUAIS E FÍSICOS; TEORIA DOS CAMPOS CONCEITUAIS; INTERFACE CÉREBRO-COMPUTADOR E TECNOLOGIAS ASSISTIVAS. NEUROCIÊNCIA COGNITIVA.

Palavras-Chave (EN):

Resumo Original (EN):

A BRAIN-COMPUTER INTERFACE (BCI) WAS INVESTIGATED WITH THE OBJECTIVE OF BECOMING A ASSISTIVE RESOURCE FOR FACILITATE THE PROCESS OF CONCEPTUALIZATION OF BLIND AND PHYSICALLY HANDICAPPED, IN PHYSICS CLASSES. TO EVALUATE THIS TECHNOLOGY IN TEACHING PRACTICE, WE USED THE CONCEPTUAL FIELDS THEORY TO SUPPORT EPISTEMOLOGICAL APPLYING MULTISENSORY STRATEGIES FOR TEACHING AND LEARNING IN PHYSICS CLASSES, USING A ROBOTICS KIT AS A TEACHING TOOL. OPERATIONAL TECHNICAL ANALYSIS OF BCI CONSIDERED THREE ASPECTS THAT FORMED THE RESEARCH CORPORA: SETTING DIDACTIC, COGNITIVE ERGONOMICS AND COGNITIVE NEUROSCIENCE. AS A RESULT, WE SHOW THAT THE BCI MECHANISM FACILITATED THE DEVELOPMENT OF COGNITIVE SCHEMAS AND CONCEPTUALIZATION PROCESS (OPERATIONAL INVARIANTS, CONCEPTS AND THEOREMS-IN-ACTION). THUS, SUCCEEDED TO THE USE OF THE BCI AS "ASSISTIVE TECHNOLOGY" TO INCREASE SENSORIMOTOR (ROBOT CONTROL 'BY THINKING' IN PHYSICS CLASSES). WITH THIS ASSURED THE PROCESS OF INCLUSION, ACCESSIBILITY AND EMPOWERMENT OF THE BLIND AND PHYSICALLY HANDICAPPED. FURTHERMORE, THE RESEARCH BROUGHT ANOTHER RESULT UNPRECEDENTED IN RESEARCH IN SCIENCE TEACHING, SHOWING THAT THE BCI?S TECHNOLOGY WAS FUNCTIONAL FOR THE REGISTRATION AND MONITORING OF NEUROCOGNITIVE FUNCTIONS IN LEARNING TASKS, THROUGH THE ANALYSIS OF BRAIN ELECTRICAL ACTIVITY VIA ELECTROENCEPHALOGRAM (EEG) AND BRAIN RHYTHMS. FOR THIS, WE CONDUCTED QUASI-EXPERIMENTS COMPARING A TASK WITH A SINGLE SENSORY STIMULATION WITH OTHER TASKS USING MULTISENSORY STRATEGIES. THE STATISTICAL ANALYSIS OF EEG AND NEUROCOGNITIVE BRAIN RHYTHMS SUGGESTED THAT THE USE OF MULTISENSORY STRATEGIES PRODUCED CORRELATION ABOVE 70% (P <0,05). THE USE OF MULTISENSORY LEARNING STRATEGIES LED TO THE OCCURRENCE OF SIGNIFICANT EVENTS IN THE RANGE OF WAVES ALPHA, BETA AND THETA INDICATING STRONG PARTICIPATION OF THE MECHANISMS OF ATTENTION, MEMORY AND COGNITION WITH EMOTIONAL POSITIVE VALENCE (EMOTIONAL STATES OF WELLFARE). THESE CONDITIONS SUGGEST A PREDISPOSITION TO LEARNING, ALLOWING THE INCORPORATION OF COGNITIVE MECHANISMS. AN ANALYSIS OF EDUCATIONAL DATA (SCHEMES AND OPERATIONAL INVARIANTS), TOGETHER WITH THE DATA AND VARIABLES EMOTIONAL COGNITION, ATTENTION AND MEMORY, SUGGESTS THAT LEARNING OF PHYSICS MOBILIZES SPECIFIC FORMS OF "COGNITIVE CONSTRUCTS" AS WELL AS NATURAL EMBEDDING COGNITIVE MECHANISMS. THIS INDICATES THE EXISTENCE OF COGNITIVE CONSTRUCTS SUITABLE FOR THE TEACHING AND LEARNING PHYSICS. THESE CONSTRUCTS CAN BE TRANSLATABLE AS "DESCRIPTORS", COMING COMPOSE A "SEMIOTIC PROTOCOL FOR TEACHING PHYSICS". THIS PROTOCOL COULD THEORETICALLY SUSTAIN TO REFORMULATE THE « MATRIX OF SKILLS AND ABILITIES » OF PHYSICS, SHOWING SENSORY MOTOR AND COGNITIVE CHARACTERISTICS BEST SUITED TO COGNITIVE PROFILE REQUIRED FOR CONCEPTUAL LEARNING OF PHYSICS. A BETTER UNDERSTANDING OF THE NEUROCOGNITIVE FUNCTIONING OF SUCH DESCRIPTORS COULD CONTRIBUTE TO THE DEVELOPMENT OF EDUCATIONAL STRATEGIES, MORE EFFICIENT AND EFFECTIVE, BOTH FOR PEOPLE WITH OR WITHOUT SOME FORM OF SPECIAL EDUCATIONAL NEEDS. KEY WORDS: TEACHING PHYSICS FOR THE BLIND AND PHYSICALLY HANDICAPPED, CONCEPTUAL FIELDS THEORY, BRAIN-COMPUTER INTERFACE AND ASSISTIVE TECHNOLOGIES, COGNITIVE NEUROSCIENCE.

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