O que é a teoria dos esquemas em termos simples?

A teoria dos esquemas descreve como o cérebro armazena o conhecimento sob a forma de estruturas mentais interligadas chamadas esquemas. Quando encontramos informação nova, o cérebro procura um esquema existente ao qual a possa associar. A nova aprendizagem é sempre construída sobre o que já se sabe, razão pela qual activar os conhecimentos prévios antes de uma aula melhora significativamente a compreensão e a retenção.

Quem desenvolveu a teoria dos esquemas?

Frederic Bartlett introduziu o conceito pela primeira vez na sua obra de 1932 Remembering, após experiências que demonstraram que as pessoas reconstroem as memórias recorrendo a estruturas de conhecimento existentes. A teoria foi posteriormente formalizada para a educação por Richard Anderson e colegas da Universidade de Illinois na década de 1970, e desenvolvida por David Rumelhart, cujo modelo de 1980 continua a ser a referência canónica.

Qual é um exemplo de um esquema na sala de aula?

Um aluno que já foi a restaurantes possui um 'esquema de restaurante' — um guião mental para pedir comida, pagar e deixar gorjeta. Quando o professor ensina sobre tabernas medievais ou izakayas japonesas, esse esquema é o gancho cognitivo ao qual a nova informação se associa. Os professores podem aproveitar isto pedindo explicitamente aos alunos que partilhem o que já sabem antes de introduzir contextos desconhecidos, ajudando-os depois a adaptar o esquema existente ao novo material.

Como se relaciona a teoria dos esquemas com a compreensão leitora?

A compreensão leitora depende em grande medida do conhecimento de fundo relevante. Quando um leitor possui um esquema bem desenvolvido para o tema ou o género de um texto, a compreensão é mais rápida e a retenção é mais sólida, porque o cérebro está a ligar novas palavras e ideias a estruturas já existentes. A investigação de Anderson e Pearson (1984) demonstrou que a activação do esquema antes da leitura melhora significativamente tanto a compreensão literal como a inferencial — razão pela qual as actividades de pré-leitura são muito mais do que aquecimentos; são preparação cognitiva.

Qual é a maior implicação da teoria dos esquemas para a planificação de aulas?

As aulas devem começar por mobilizar e activar o que os alunos já sabem, e não por apresentar conteúdo novo a frio. Quando os professores avaliam os esquemas existentes no início de uma unidade, conseguem identificar lacunas, corrigir concepções erróneas antes que estas interfiram com a nova aprendizagem, e conceber um ensino que estabeleça pontes explícitas entre os conhecimentos prévios e o novo material. Esta é a lógica central dos organizadores prévios, dos quadros KWL e da elaboração de mapas conceptuais.

Teoria dos Esquemas — Wiki Pedagógica

Definição

A teoria dos esquemas descreve como a memória de longo prazo organiza o conhecimento em estruturas mentais designadas esquemas. Um esquema é um conjunto interligado de informações sobre um conceito, um evento ou um procedimento — um modelo mental que o cérebro utiliza para interpretar novas experiências, preencher detalhes em falta e armazenar nova informação de forma eficiente. Os esquemas não são registos estáticos; são estruturas dinâmicas que o cérebro actualiza continuamente à medida que ocorre nova aprendizagem.

A afirmação central da teoria dos esquemas é que a compreensão e a memória não são processos de registo passivo. Quando um aprendente encontra informação nova, o cérebro não a armazena simplesmente de forma isolada. Procura um esquema existente ao qual a possa ligar, e se esse esquema existir, a nova informação é assimilada nessa estrutura. Quando não existe um esquema adequado, ou quando a nova informação contradiz directamente um esquema existente, o cérebro tem de construir um novo esquema ou reestruturar um já existente — uma operação cognitiva mais exigente para a qual os professores precisam de planear explicitamente.

Isto tem consequências directas para o ensino. A instrução que ignora os esquemas de conhecimento prévio dos alunos obriga os aprendentes a processar informação sem andaimes cognitivos. A instrução que activa, desafia e constrói sobre os esquemas existentes trabalha a favor da arquitectura da memória, e não contra ela.

Contexto Histórico

As raízes intelectuais da teoria dos esquemas remontam a Frederic Bartlett, psicólogo britânico da Universidade de Cambridge. Na sua obra de referência de 1932, Remembering: A Study in Experimental and Social Psychology, Bartlett apresentou aos participantes um conto popular nativo americano desconhecido, "The War of the Ghosts", e testou a recordação em intervalos sucessivos. Os participantes não recordaram a história com precisão; distorceram-na sistematicamente para a adequar às suas próprias expectativas culturais e conhecimentos prévios. Bartlett concluiu que a memória é reconstrutiva e não reprodutiva, e introduziu o termo "esquema" para descrever as estruturas mentais que guiam essa reconstrução.

Durante décadas, o modelo de Bartlett permaneceu à margem da psicologia educacional, eclipsado pelo behaviorismo. O conceito foi retomado e formalizado na década de 1970 por investigadores da Universidade de Illinois, em particular Richard Anderson, que aplicou a teoria dos esquemas directamente à compreensão leitora. O trabalho de Anderson demonstrou que os esquemas de conhecimento de fundo dos leitores moldavam drasticamente o que estes compreendiam e recordavam dos textos. O seu artigo de 1977 com colegas, "Frameworks for Comprehending Discourse", estabeleceu o modelo teórico sobre o qual assenta a maior parte da investigação educacional subsequente.

David Rumelhart, na Universidade da Califórnia em San Diego, apresentou o relato teórico mais completo dos esquemas no seu capítulo de 1980 "Schemata: The Building Blocks of Cognition". Rumelhart descreveu os esquemas como estruturas de conhecimento hierárquicas com variáveis (slots) preenchidas por instâncias específicas — um "esquema de restaurante", por exemplo, tem slots para o empregado, o menu, o pedido, o pagamento e a gorjeta. Esta estrutura ligou a teoria dos esquemas a modelos computacionais da cognição e conferiu-lhe a precisão necessária para a investigação empírica.

A teoria construtivista anterior de Jean Piaget sobrepõe-se significativamente à teoria dos esquemas, em particular nos seus conceitos de assimilação (integrar nova informação em esquemas existentes) e acomodação (reestruturar esquemas para acolher informação contraditória). Onde Piaget se centrava nos estádios de desenvolvimento, a teoria dos esquemas foca-se nas estruturas de conhecimento em qualquer idade, tornando-a mais directamente aplicável ao design curricular. Ver Construtivismo para o enquadramento desenvolvimentista relacionado.

Princípios-Chave

Os Esquemas Estão Organizados de Forma Hierárquica

Os esquemas existem em múltiplos níveis de abstracção e estão encaixados uns nos outros. Um aluno possui um esquema amplo para "ciências", esquemas encaixados para "biologia" e "química", esquemas mais específicos para "divisão celular" e "osmose", e esquemas procedimentais para "como usar um microscópio". O novo conteúdo chega a um nível específico desta hierarquia. O ensino que liga o novo material a esquemas de nível superior (por exemplo, "a osmose é um exemplo de como as células mantêm o equilíbrio") é mais eficaz do que apresentar factos isolados, porque cria múltiplas vias de recuperação.

O Conhecimento Prévio Determina a Compreensão

O grau em que um aprendente já conhece um tema é o preditor isolado mais forte de quanta informação nova irá compreender e reter depois de uma aula sobre esse tema. A síntese de investigação sobre compreensão leitora de Anderson e Pearson em 1984 demonstrou-o com clareza: leitores com elevado conhecimento de fundo sobre um tema compreendem mais, recordam com maior precisão e fazem inferências mais válidas do que leitores com baixo conhecimento de fundo, mesmo quando ambos os grupos lêem o mesmo texto ao mesmo nível de dificuldade. Não se trata de uma característica fixa do aprendente; é uma função da correspondência entre a instrução e o conhecimento existente.

A Activação dos Esquemas Deve Ser Deliberada

Os esquemas não se activam automaticamente quando são relevantes. Os aprendentes possuem por vezes o conhecimento de fundo pertinente, mas não o conseguem ligar ao novo conteúdo porque nada no ambiente de aprendizagem sinaliza essa ligação. Os professores não podem presumir que os esquemas relevantes estão activos só porque os alunos possuem o conhecimento prévio; têm de activar deliberadamente esses esquemas antes de apresentar novo material. Esta é a base teórica dos conjuntos antecipatórios, das actividades de pré-leitura e dos organizadores prévios.

A Acomodação É Cognitivamente Exigente

Quando a nova informação contradiz um esquema existente, os aprendentes têm duas opções: distorcer a nova informação para a ajustar ao esquema antigo (uma falha documentada por Bartlett em 1932) ou reestruturar o esquema existente para acomodar a contradição (mudança conceptual genuína). A acomodação exige mais esforço cognitivo do que a assimilação. Requer também que os alunos reconheçam e tolerem o conflito cognitivo, em vez de o resolverem descartando a nova informação. Os professores precisam de engendrar este conflito de forma explícita e dar aos alunos tempo e apoio para o trabalhar.

Os Esquemas São Culturais

Os esquemas são construídos a partir da experiência, e as experiências variam consoante a cultura, a língua e o contexto socioeconómico. Um aluno cuja língua materna é o espanhol possui esquemas de significado de palavras diferentes dos de um aluno cuja língua materna é o inglês. Um aluno criado numa comunidade agrícola tem esquemas diferentes para conceitos como "terra" e "estações" em comparação com um aluno urbano. Os professores que concebem o ensino pressupondo um conjunto universal de esquemas de fundo desfavorecem sistematicamente os alunos cujas experiências não correspondem a esses pressupostos.

Aplicação em Sala de Aula

Activação de Esquemas antes do Ensino

Antes de introduzir uma nova unidade, dedique cinco a dez minutos a mobilizar os esquemas existentes dos alunos. Isto pode assumir várias formas: um quadro KWL (O que Sei? O que Quero saber? O que aprendi?), um brainstorming de associação livre em torno do termo-chave, uma breve discussão em pares ou uma actividade de categorização que revele as categorias mentais já existentes.

Numa aula de história do ensino secundário que inicia uma unidade sobre a Guerra Fria, o professor pode pedir aos alunos que escrevam durante dois minutos sobre o que significa a palavra "fria" na expressão "Guerra Fria" e o que associam à União Soviética. Isto revela tanto os esquemas que os alunos possuem como, de forma decisiva, as concepções erróneas neles embutidas — alunos que julgam que a Guerra Fria envolveu literalmente frio, ou que não têm qualquer representação mental da URSS, precisam de andaimes diferentes dos que conseguem nomear a ansiedade nuclear dos anos 1950.

Numa unidade de ciências do 4.º ano sobre ecossistemas, o professor pode apresentar imagens de uma floresta, uma lagoa, um deserto e uma cidade e perguntar: "Qual destas é um ecossistema? Quais estão ligadas?" Isto activa e testa o esquema existente para "ecossistema" antes de a instrução formal começar.

Estabelecer Pontes entre o Novo Conteúdo e os Esquemas Existentes

Depois de ter mobilizado os esquemas existentes dos alunos, construa explicitamente a ponte entre os conhecimentos prévios e o novo conteúdo, em vez de presumir que os alunos farão essa ligação por si próprios. Os organizadores prévios, introduzidos por David Ausubel em 1960, são materiais instrucionais apresentados antes da aula principal que ligam o que os alunos já sabem ao que estão prestes a aprender. Um organizador prévio para uma aula de química sobre ligações iónicas pode começar pelo esquema existente do aluno sobre "magnetes" e "opostos que se atraem" antes de introduzir a electronegatividade.

Numa aula de inglês do ensino secundário sobre ironia literária, o professor pode começar por pedir aos alunos que se recordem de uma vez em que disseram o oposto do que queriam dizer — o sarcasmo. O professor designa isso então como uma forma de ironia, dando ao novo termo académico um esquema ao qual se associar antes de avançar para a ironia dramática e a ironia situacional em The Crucible.

Abordar os Conflitos de Esquemas Directamente

Quando o novo conteúdo contradiz directamente os esquemas existentes dos alunos, nomeie o conflito de forma explícita. Os alunos que acreditam que os objectos mais pesados caem mais depressa do que os mais leves (um esquema intuitivo profundamente enraizado) não abandonarão essa crença simplesmente por lhes dizer a resposta correcta. A contradição tem de ser tornada visceral — através de demonstração, previsão e teste, ou argumentação — e o professor tem de ajudar os alunos a construir um esquema novo e mais preciso para substituir o antigo.

Isto é particularmente importante no ensino das ciências, onde os esquemas físicos intuitivos (os objectos em movimento abrandam naturalmente; o sol move-se pelo céu) contradizem directamente os modelos científicos. A investigação sobre mudança conceptual, em particular a de Stella Vosniadou na Universidade Nacional e Kapodistríaca de Atenas, mostra que estas "teorias-quadro" são altamente resistentes à mudança e exigem uma atenção instrucional sustentada e deliberada.

Evidência de Investigação

O capítulo de 1984 de Richard Anderson e P. David Pearson, "A Schema-Theoretic View of Basic Processes in Reading Comprehension", sintetizou uma década de investigação e continua a ser fundacional. O seu trabalho demonstrou que o conhecimento de fundo — operacionalizado como riqueza de esquemas — era um preditor mais forte da compreensão leitora do que a competência de descodificação em leitores fluentes. A implicação é directa: o ensino de vocabulário e de conhecimento de conteúdo não é suplementar à instrução de literacia; é central para ela.

Donna Alvermann e colegas (1985) analisaram o que acontece quando o texto instrucional contradiz directamente os esquemas de conhecimento prévio dos alunos. Num estudo publicado na Reading Research Quarterly, verificaram que quando os alunos encontravam textos que conflituavam com crenças fortemente enraizadas, distorciam frequentemente a sua recordação do texto para corresponder à crença prévia, em vez de actualizarem a crença para corresponder ao texto. Esta conclusão tem implicações significativas para o ensino das ciências e dos estudos sociais: transmitir informação correcta aos alunos não é suficiente quando existe um esquema concorrente profundamente enraizado.

A investigação de Richard Mayer na Universidade da Califórnia em Santa Bárbara sobre aprendizagem significativa mostrou que os alunos que receberam organizadores prévios antes de aprenderem sobre radar ou para-raios produziram soluções mais criativas para problemas de transferência do que os alunos que receberam o mesmo conteúdo sem organizadores prévios. Os estudos de Mayer nas décadas de 1970 e 1980 forneceram evidência experimental controlada para o mecanismo de activação de esquemas que Bartlett havia descrito de forma teórica.

A experiência de John Bransford e Marcia Johnson de 1972, publicada no Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, é a demonstração mais citada da teoria dos esquemas. Os participantes ouviram uma passagem que descrevia uma actividade ambígua (que se revelou ser lavar roupa). Os que foram informados do tema antes de ouvirem a passagem recordaram significativamente mais informação do que os que foram informados depois ou não foram informados de todo. A passagem era idêntica em todas as condições; o que diferiu foi se o esquema relevante estava activado. O estudo estabeleceu que a compreensão — e não apenas a recordação — depende da activação do esquema.

Vale a pena assinalar aqui a ligação à teoria da carga cognitiva. A investigação de John Sweller e colegas na Universidade de Nova Gales do Sul demonstrou que os esquemas bem desenvolvidos reduzem a carga cognitiva ao agrupar informação em unidades únicas na memória de longo prazo, libertando a memória de trabalho para novo processamento. O desenvolvimento de esquemas é, numa perspectiva de carga cognitiva, o mecanismo pelo qual a perícia reduz o esforço mental.

Concepções Erróneas Comuns

"A teoria dos esquemas aplica-se apenas à leitura." A aplicação educacional original de Anderson centrou-se na compreensão leitora, o que levou muitos profissionais a tratar os esquemas como uma estratégia de leitura e não como um princípio cognitivo geral. A teoria dos esquemas aplica-se igualmente à matemática (os alunos têm esquemas para tipos de problemas que orientam a sua abordagem a novos problemas), às ciências (esquemas físicos intuitivos que podem ou não estar alinhados com os modelos científicos), aos estudos sociais (esquemas culturais e históricos que moldam a forma como os alunos interpretam os acontecimentos) e a todos os outros domínios. Activar os conhecimentos prévios não é uma técnica de literacia; é um princípio de aprendizagem.

"Activar os conhecimentos prévios significa perguntar 'o que já sabem?'" Uma pergunta de mão no ar ou uma breve discussão é frequentemente tratada como activação suficiente do esquema. Na prática, isto só funciona se a pergunta for suficientemente específica para atingir o esquema relevante, e se o professor utilizar o que os alunos dizem para efectivamente moldar a instrução. A activação de esquemas feita por mera conformidade — em que o professor ignora as respostas dos alunos e prossegue com uma aula pré-definida — não traz qualquer benefício para a aprendizagem. A activação genuína de esquemas exige que os professores escutem, identifiquem lacunas e concepções erróneas, e se ajustem.

"Os alunos que carecem de conhecimento de fundo precisam apenas de mais informação." Quando os alunos não possuem esquemas para um tema, o instinto é fornecer mais conteúdo expositivo: mais leitura, mais explicação, mais vocabulário. Mas a informação sem esquema não tem nada a que se associar na memória e é rapidamente esquecida. Antes de construir conhecimento, os professores por vezes precisam de construir o próprio esquema — através de experiências concretas, imagens, vídeo, objectos físicos ou analogias com esquemas existentes. É por isso que as visitas de estudo, as demonstrações e a narração de histórias não são luxos em salas de aula com escasso conhecimento de fundo; são necessidades de construção de esquemas.

Ligação à Aprendizagem Activa

A teoria dos esquemas fornece uma das mais sólidas justificações teóricas para as metodologias de aprendizagem activa. A instrução passiva — aula expositiva sem activação prévia, texto sem actividades de pré-leitura — apresenta informação sem activar os esquemas de que os alunos precisam para lhe atribuir sentido. As estruturas de aprendizagem activa forçam o envolvimento cognitivo que a activação de esquemas exige.

A elaboração de mapas conceptuais é a aplicação mais directa da teoria dos esquemas em sala de aula. Quando os alunos constroem um mapa conceptual, estão a externalizar o seu esquema interno: a tornar visíveis os nós que possuem e as ligações que percepcionam entre eles. Os professores podem ler o mapa conceptual de um aluno como um diagnóstico da estrutura do esquema, identificando nós em falta, ligações incorrectas e factos isolados sem conexões. Os mapas conceptuais antes da instrução revelam os esquemas existentes; os mapas conceptuais depois da instrução revelam como o esquema foi ampliado ou reestruturado.

O Construtivismo, em particular na sua forma piagetiana, partilha com a teoria dos esquemas a premissa central de que os aprendentes constroem o conhecimento sobre estruturas existentes. Mas o construtivismo vai mais longe ao argumentar que os aprendentes devem construir activamente a compreensão em vez de a receber. A teoria dos esquemas explica o mecanismo cognitivo pelo qual essa construção acontece, tornando os dois modelos complementares e não concorrentes.

As estratégias de activação de conhecimentos prévios — como os guias de antecipação, as linhas de opinião e as notas de duas colunas — são a teoria dos esquemas em prática directa em sala de aula. Qualquer actividade que peça aos alunos que liguem o novo conteúdo ao que já sabem ou acreditam está a tirar partido do mecanismo dos esquemas.

A aprendizagem por inquérito cria condições em que os alunos têm de conciliar activamente novas observações com esquemas existentes — deparando-se com dados que desafiam as expectativas e construindo novas estruturas explicativas. Isto espelha o processo de acomodação que a teoria dos esquemas descreve como a forma mais generativa de aprendizagem.

Fontes

Bartlett, F. C. (1932). Remembering: A Study in Experimental and Social Psychology. Cambridge University Press.
Rumelhart, D. E. (1980). Schemata: The building blocks of cognition. In R. J. Spiro, B. C. Bruce, & W. F. Brewer (Eds.), Theoretical Issues in Reading Comprehension (pp. 33–58). Lawrence Erlbaum Associates.
Anderson, R. C., & Pearson, P. D. (1984). A schema-theoretic view of basic processes in reading comprehension. In P. D. Pearson (Ed.), Handbook of Reading Research (pp. 255–291). Longman.
Bransford, J. D., & Johnson, M. K. (1972). Contextual prerequisites for understanding: Some investigations of comprehension and recall. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 11(6), 717–726.

Teoria dos Esquemas