Conceptualization and metacognition in Science and Mathematics: theoretical assumptions of an analytical instrument
Keywords:
Mathematics Education, Scientific Education, Conceptualization, Metacognition.Abstract
This study presents the construction of an analytical tool to characterize different levels of explicitness expressed by students in scientific and mathematical learning contexts, as well aspresent, describe, justify and relate the main theoretical assumptions that support the constitution of this instrument. Based on a reformulation of Karmiloff-Smith's Representational Redescription Model (1994, 2010), in order to meet the specificities of scientific and mathematical learning, the analytical tool is characterized by adding and improving in this model criteria regarding cognitive and as well as possibilities of inferences from operative invariants and predicative invariants, according to Vergnaud (2008, 2009, 2017).It is concluded that the analytical instrument, in an exploratory study phase, can be an effective tool to be used by teachers and researchers as an aid in the monitoring of the student's cognitive and executive processing at a certain point in their scientific and mathematical learning, reflection and support for the elaboration of educational strategies, with the objective of helping the student achieve higher levels of conceptualization and metacognition.References
BROWN, A. L. Metacognition, executive control, self-regulation and other more mysterious mechanisms. In: WEINERT, F. E.; KLUWE, R. (Ed.), Metacognition, motivation and understanding. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum, 1987. p. 01-16.
DUNLOSKY, J.; METCALFE, J. Metacognition: a textbook for cognitive, educational, life span and applied psychology. Thousand Oaks, California: SAGE Publications, 2009.
DUVAL, R. Semiósis e pensamento humano – registros semióticos e aprendizagens intelectuais. 1. ed. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2009.
DUVAL, R. Registros de representação semiótica e funcionamento cognitivo do pensamento. Trad.: Moretti, M. T. Revemat, Florianópolis, v.7, n.2, p. 266-297, 2012.
ERTMER, P.; NEWBY, T. The expert learning: strategies, self-regulated and reflective. Instructional Sciencem, v. 24, p. 01-24, 1996.
FERNÁDEZ-DUQUE, D.; BIRD, J. A.; POSNER, M. I. Executive attention and metacognitive regulation. Consciousness and Cognition, v. 9, p. 288-307, 2000.
FLAVELL, J. H.; WELLMAN, H. M. Metamemory. In: KAIL, R. V.; HAGEN, J. W. (Orgs.). Perspectives on the development of memory and cognition. Hillsdale: Erlbaum, 1977. p. 3-33.
FLAVELL, J. H. Metacognition and cognitive monitoring: A new area of cognitive-developmental inquiry. In: PARKE, H. (Org.). Contemporary readings in child psychology. New York: McGraw Hill, 1981. p. 165-169.
FLAVELL, J. H. Developpment métacognitif. In: BIDEAUD, J. Bideaud; RICHELLE, M. (Orgs.). Psychologie développmentale: Problémes et réalités. Bruxelles: Pierre Mardaga, 1985. p. 29-41.
FLAVELL, J. H. Speculations about the nature and development of metacognition. In: WEINERT, F.; KLUWE, R. (Ed.), Metacognition, motivation and understanding. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum, 1987. p. 21-29.
HIEBERT, J.; CARPENTER, T. P. Learning and teaching with understanding. In: GROUWS, D. A. (Ed.). Handbook of research on mathematics teaching and learning: A project of the National Council of Teachers of Mathematics. New York: MacMillan, 1992. p.65-97.
JOU, G. I.; SPERB, T. M. A Metacognição como estratégia reguladora da aprendizagem. Psicologia: Reflexão e Crítica, v. 19, n. 2, p. 177-185, 2006.
KARMILOFF-SMITH, A. Más allá de la modularidad: la ciencia cognitiva desde la perspectiva del desarrollo. Versión española de: Juan Carlos Gómez Crespo e María Núñez Bernardo. Madrid: Alianza Editorial, 1994.
KARMILOFF-SMITH, A. Dos meta-processos ao acesso consciente: evidência a partir de dados metalinguísticos e de reparo produzidos por crianças. Cadernos de Educação, Pelotas, v. 35, p. 407-483, 2010.
LABURÚ, C. E.; SILVA, O. H. M. Multimodos e múltiplas representações: fundamentos e perspectivas semióticas para a aprendizagem de conceitos científicos. Investigações em Ensino de Ciências, v.16, n.1, p. 7-33, 2011.
MUNIZ, C. A. O conceito de “esquema” para um novo olhar para a produção matemática na escola: as contribuições da Teoria dos Campos Conceituais. In: BITTAR, M.; MUNIZ, C. A. (Org.). A aprendizagem matemática na perspectiva da Teoria dos Campos Conceituais. Curitiba: Editora CRV, 2009. p. 37-52.
OLIVEIRA, R. M. L. O que revelam os textos das crianças: atividades metalinguísticas na escrita infantil. 2009. 213 f. Tese (Doutorado em Linguística) – Universidade Federal do Ceará, Ceará. 2009.
PRAIN, V.; WALDRIP, B. Na exploratory study of teacher’s and students’ use of multi-modal representations of concepts in primary Science. International Journal of Science Education, Abingdon, v.28, n.15, p.1843-1866, 2006.
RIBEIRO, C. Metacognição: um apoio ao processo de aprendizagem. Psicologia: Reflexão e Crítica, v.16, n.1, p. 109-116, 2003.
VALENTE, M. O.; et al. A metacognição. Revista de Educação, v.1, n.3, p. 47-51, 1989.
VERGNAUD, G. Atividade humana e conceituação. Porto Alegre: Comunicação Impressa, 2008.
VERGNAUD, G. A criança, a matemática e a realidade: problemas do ensino da matemática na escola elementar. Curitiba: Ed. Da UFPR, 2009.
VERGNAUD, G. O que é aprender? Por que Teoria dos Campos Conceituais? In: GROSSI, E. P. (Org.). O que é aprender? O iceberg da conceitualização Teoria dos Campos Conceituais TCC. Porto Alegre: GEEMPA, 2017.