Este artigo descreve uma pesquisa que aborda uma área de conhecimento interdisciplinar, fazendo a integração da Teoria Piagetiana com a Ciência da Computação. O estudo trata, mais especificamente, do processo de construção de modelos de interação sujeito-objeto para analisar ambientes computacionais, do ponto de vista da lógica operatória.
Palavras-chave: lógica-operatória, modelagem de ambientes computacionais, avaliação de ferramentas.
Keywords: logical-operatory analysis, computational environments modeling, tools evaluation.
Este estudo trata de um campo de interseção entre a Ciência da Computação e a Epistemologia Genética de Jean Piaget, reforçando, dentro desta última, a idéia de que é perfeitamente possível trabalhar, a partir de modelos de ambientes computacionais, com hipóteses de investigação sobre operações mentais.
As máquinas de produção simbólica (semiótica) trazem uma novidade em relação às máquinas em geral: elas não produzem apenas uma "obra". Os ambientes computacionais constituem-se em campos de possibilidades de nascimento, existência e de transformação de novos objetos. Por isso são denominados de ferramentas. Essa potencialização coloca problemas a diferentes áreas de conhecimento, que se sentem convocadas tanto a emprestar modelos teóricos, quanto a, reciprocamente, sofrerem perturbações e questionamentos mediante a operacionalização de alguns de seus modelos. Portanto, nesta pesquisa, trabalhar interdisciplinarmente, significa buscar na teoria psicogenética de Jean Piaget, conceitos e modelos, redefinindo e testando-os dentro da perspectiva da Ciência da Computação. Isto trouxe inúmeros problemas de pesquisa que foram surgindo no momento em que se colocou a teoria piagetiana em movimento. Algumas das questões levantadas: como analisar a interação entre um sujeito e um objeto? Por que não transportar conceitos em relação à construção do conhecimento humano para a máquina? Se o sujeito é interpretado de uma forma, por que não interpretar os ambientes computacionais utilizando os mesmos recursos? Mas como analisar os sujeitos que trabalham com ferramentas computacionais de uso individual e coletivo? Que tipo de sujeito é este? Como interpretá-lo? A partir de então, é que foi selecionada a Lógica Operatória, da teoria de Jean Piaget, para analisar ambientes computacionais.
A chamada Lógica Operatória é um modelo desenvolvido por Jean Piaget [PIA 72] para o estudo das relações entre os níveis de explicação que o sujeito, em sua vivência cognitiva, estabelece sobre os fenômenos do mundo físico e social em que vive. No estudo descrito em [BEH 98a] utiliza-se a lógica operatória pela ciência da computação, como meio de definir as principais estruturas de funcionamento de diversos aplicativos de uso individual e coletivo, sob um ponto de vista baseado na forma cognitiva e simbólica do processamento de informações.
Portanto, uma das propostas desta pesquisa é construir uma forma objetiva de analisar operatoriamente as diferentes ferramentas computacionais. Os principais pontos de discussão desta investigação são: como e porquê estender um modelo de análise operatória advindo da teoria piagetiana para analisar ferramentas computacionais. Logo, é preciso demonstrar a possibilidade de análise de operações e/ou sistema de operações (estruturas) em diferentes ferramentas computacionais, isto é, colocar a teoria piagetiana em movimento, dando visibilidade à lógica em ação tanto no sujeito quanto nas ferramentas.
Existem inúmeras teorias que explicam a origem do conhecimento, seu desenvolvimento e, consequentemente, sua forma de representação. Neste estudo optou-se por seguir a concepção interacionista de desenvolvimento, que é a teoria Piagetiana.
Segundo a teoria, o conhecimento não parte nem do sujeito (S) nem do objeto (O), mas dialéticamente da interação indissociável de ambos, pois nenhum dos dois estão prontos (S Û O) [PIA 58]. São totalidades que se diferenciam um pela ação do outro, representando um movimento dialético de troca, de mudanças recíprocas, na qual a noção de desenvolvimento do conhecimento se amplia e passa a se constituir das idéias de construção e interação com o meio social. Desse ponto de vista, o conhecimento é construído não pela exposição do sujeito ao meio, mas pela ação, pela atividade do sujeito sobre o objeto a conhecer, de modo a decompô-lo e a recompô-lo para aprendê-lo [PIA 76]. Logo, o conhecimento não só resulta da relação direta do sujeito com os objetos, mas de sua forma de interpretação e representação.
Portanto, na teoria piagetiana, o desenvolvimento do conhecimento de um sujeito envolve as idéias de construção e de interação social. Isso quer dizer que, através das interações que um sujeito estabelece com o meio, ele põe em ação seus sistemas de tratamento, de recepção e de significação, "transformando" os valores, objetos e/ou linguagem de conhecimento e transformando-se a si mesmo através da ação [PIA 73]. Podem, então, ser identificados dois tipos de interação:
Por que estudar a atividade representativa do sujeito? O sujeito usa a sua capacidade representativa para expressar, através do computador, suas atividades representativas e operativas; porque tudo aquilo que o sujeito expressa seja no computador ou fora dele, é o resultado de um processo interno de construção de um sistema de significações. Por exemplo, cada objeto representado corresponde, progressivamente, a uma imagem mental que permite ao indivíduo evocar esse objeto na sua ausência. Para isso, ele precisa ter um meio de se manifestar, seja este através da linguagem oral e/ou escrita, da imitação diferida, da imagem gráfica ou do jogo simbólico.
Através da função simbólica é que se pode representar objetos ou acontecimentos não percebidos atualmente nas evocações por meio de símbolos ou signos diferenciados [PIA 71]. Portanto quem diz representação, diz reunião (ação) de um "significante" (símbolo) que permite a evocação de um "significado" (conceito) fornecido pelo pensamento. A evolução da inteligência representativa inicia na atividade sensório-motora, passando pela atividade representativa egocêntrica (pensamento pré-conceitual e intuitivo) e terminando na atividade representativa de ordem operatória.
Pensar consiste em interligar significações; dessa forma a imagem é um significante e o conceito um significado. Representar é, portanto, "reconstruir no plano mental o que estava estruturado no plano das ações" [PIA 71] e, também, construir sobre essas reconstruções.
Segundo a teoria piagetiana [PIA 71], "a função simbólica (ou semiótica) é concebida enquanto mecanismo comum aos diferentes sistemas de representações e enquanto mecanismo individual cuja existência prévia é necessária para tornar possível as interações de pensamento e, por conseguinte, a constituição ou a aquisição de significados coletivos".
Segundo Piaget [PIA 71], para poder representar "alguma coisa", o sujeito utiliza a função simbólica, que ele prefere denominar de função semiótica, porque ela engloba os signos, arbitrários e sociais e os símbolos, analógicos, individuais e sociais. Portanto, é esta função que permite ao sujeito representar objetos ou situações que podem estar fora de seu campo visual, através de imagens mentais, do desenho, da linguagem escrita ou, como pode ser constatado na ciência da computação, através de programas.
A lógica operatória [PIA 72] descreve as estruturas de conjunto da lógica natural dos sujeitos, através do aparelho teórico da lógica formal e da matemática. Esta lógica aparece como uma construção intermediária entre a lógica natural dos indivíduos e a lógica formal dos lógicos. Em resumo, esta lógica constitui os modelos formais que representam esta lógica natural, tais como o agrupamento de classes e de relações e o grupo das transformações proposicionais. A razão de chamar lógica operatória à lógica que explica tais estruturas de conjunto da lógica natural, é que estas constituem sistemas de operações.
Mas, o que é operação para Piaget? Segundo Piaget, é denominada de operação "à ação interiorizada ou interiorizável, reversível e coordenada em uma estrutura total...", ou ainda, "é uma ação suscetível de voltar ao seu ponto de partida e de fazer composição com outras segundo esse duplo modo direto e inverso" [PIA 71]. Assim, um conjunto de operações forma um sistema de operações.
Como o sujeito está em interação com o ambiente computacional, também existirá uma ação computacional que o mesmo (o objeto) exerce em relação ao sujeito. Portanto, denominaremos esta oper(ação) de interatividade da máquina [GUA 97]. Ela é funcional e transitiva, e permite ao usuário trabalhar sobre a representação e/ou programa. Trata-se daquela parte do software que gera a comunicação entre o usuário e o hardware (operação computacional). Os sistemas computacionais permitem ao usuário intervir nas máquinas para modificar o curso de algo que está sendo realizado.
Por outro lado, tem-se a interatividade mental, intensional e intransitiva (do usuário), que permite ao usuário reagir mentalmente e que concerne àquela parte do software que gera a comunicação entre o usuário e o autor do software (operação do sujeito). A interação significante se dá na cabeça e na parte afetiva do usuário em situações de aprendizagem. Este segundo tipo de interatividade permite ao usuário desenvolver uma atividade sensorial, afetiva e intelectual a serviço da interpretação de mensagem.
Nesta abordagem, este conceito de operação em relação ao sujeito é reinterpretado para o objeto. Portanto, como pode ser visto, chamamos de operação na ferramenta computacional à aquela realizada pelo sujeito mas transferida para a máquina. Assim, estas ações realizadas na ferramenta também podem formar um sistema de operações.
Logo, no presente estudo o modelo construído é utilizado para analisar operações lógicas e infralógicas tanto do sujeito quanto das ferramentas computacionais, como em [BEH 98a].
Mas, o que são as operações lógicas? Segundo Piaget [CAS 81], a operação lógica "é aquela que trata sobre objetos individuais considerados como invariantes e se limita a reuni-los ou a relacioná-los independentemente de suas vizinhanças e das distâncias espaço-temporais que os separam". No caso de uma exemplificação utilizando um editor gráfico, podemos destacar as operações lógicas que são encontradas no desenvolvimento de um texto, no que se refere à relação das partes de um texto com seu produto final, a seqüência que deve ser seguida em um texto para organizar um todo coerente, a correspondência que deve existir entre as partes do mesmo, entre outras.
O que são as operações infralógicas? Em termos gerais, a operação infralógica consiste em "compor o objeto através de seus próprios elementos, conseguindo assim, não classes e nem relações independentes do espaço, mas sim, objetos totais de distintos tipos".
Trata-se, por exemplo, de reunir as partes de um objeto em um todo ou de colocá-los em uma ordem de sucessão determinada [PIA 93]. Segundo nossa interpretação, quando um sujeito, por exemplo, desenvolve uma atividade em um editor gráfico, ele está trabalhando sobre o espaço representativo, compondo uma figura total através de suas partes. Isto significa que ele estará operando, preponderantemente, em um nível infralógico, compondo, a partir dos objetos parciais, objetos totais. Isso não quer dizer que o sujeito não esteja fazendo operações lógicas. Com certeza também estará.
Do ponto de vista formal, não existe nenhuma superioridade do nível lógico em relação ao infralógico. Estes dois não se pressupõem mutuamente, eles tratam de um mesmo sistema de operações, isto é, o agrupamento aplicado a modos diferentes de operar com os objetos.
Portanto, no que se refere à análise operatória de ferramentas computacionais, o estudo proposto em [BEH 98a] mostra um dos caminhos encontrados quanto à forma de como elas podem ser vistas em relação às operações lógicas e infralógicas.
Um dos objetivos do trabalho é mostrar o processo de construção do modelo de interação sujeito-objeto (ferramenta), a partir de elementos advindos da semiótica.
Segundo Rocha Costa [COS 83], é possível realizar uma análise semiótica dos processos e sistemas computacionais. A semiótica é o estudo dos sistemas de signos e, estes são elementos capazes de representar "algo" de diferentes formas. Quando um sujeito percebe o significante de um signo, atribui-lhe um significado e relaciona esse significado a um significante. E, quando este faz a transmissão desse significado a outro sujeito, ele estará fazendo uma comunicação. Portanto a linguagem é um sistema de signos utilizados em um processo de comunicação. Mas, para existir uma comunicação, deve haver, no mínimo, um emissor (um sujeito que vai transmitir) e um receptor (outro que vai receber), ou seja, estes podem ser chamados de "usuários da linguagem" [COS 83]. Como pode ser visto, então, existem três componentes fundamentais em um processo de comunicação deste tipo: uma linguagem (instrumento pelo qual os sujeitos ou, melhor dito, os usuários trocam informações sobre os objetos), um conjunto de usuários e um conjunto de objetos que se referem ao conteúdo da comunicação entre usuários. Estes mesmos conceitos, podem ser levados para a Ciência da Computação, no que se refere ao tipo de "comunicação" que é mantida em um ambiente computacional. Portanto, fala-se dos elementos envolvidos na interação de um sujeito com um máquina. Neste caso, os usuários da linguagem são o programador (quem escreve o programa) e a máquina (que executa o programa). A linguagem para manter a comunicação é a linguagem de programação utilizada na escrita. E, o objeto que é transmitido entre os usuários que fazem parte do ambiente é a computação idealizada pelo programador e representada por ele no programa em forma de "uma seqüência de operações realizadas sobre um conjunto de elementos denominados dados" [COS 83]. Assim, a execução de uma computação por uma máquina, é mediada por relações semióticas que têm por centro a linguagem de programação.
É por essa razão que esta área de pesquisa envolve a função semiótica como uma das formas do sujeito realizar as suas representações através do ambiente computacional.
Para visualizar o modelo mais simples de interação de um sujeito (S) com um ambiente computacional (C) que, no caso é o objeto (O), se fará um primeiro esboço do mesmo, na figura 1.
O objeto em questão (C) é composto pela ferramenta computacional (FC), isto é, o sistema em si (ambiente de hardware) e a representação que o sujeito realiza no computador (RC - ambiente de software). Esta figura é detalhada da seguinte forma:
Para definir os elementos que fazem parte do sujeito, levamos em conta o fator mental do mesmo que é formado, segundo Piaget [PIA 73], por três aspectos indissociáveis: o estrutural (cognitivo), o energético (afetivo) e os sistemas de símbolos (simbólico), servindo de significantes a estas estruturas operatórias ou a estes valores individuais [RAM 96]. Assim, pode-se dizer que um sujeito é composto por estruturas afetivas, cognitivas e simbólicas.
As estruturas afetivas dizem respeito aos valores do sujeito.. As cognitivas se referem ao objeto em si, ou seja, são as responsáveis pelas operações realizadas em relação aos objetos, por exemplo, classificações, medições, seriações, soma, subtrações, etc. E, finalmente, as estruturas simbólicas, são as que dão significado representativo aos objetos, utilizando, para isso, os sinais, isto é, a linguagem. Inerentes a estas estruturas também temos a imagem mental do sujeito, que não será apresentada esquematicamente. Este modelo pode ser visto na figura 3.
Estes objetos, somados aqueles advindos da semiótica, deram origem aos elementos necessários para a construção do modelo de interação que é utilizado para a realização da análise operatória de ferramentas computacionais de uso individual e coletivo [BEH 98a]. Logo, o resultado da composição das figuras 2 e 3, pode ser visto no modelo da figura 4.
onde: Si: sujeito individual; EA: estrutura afetiva; EC: estrutura cognitiva; ES: estrutura simbólica; V: valores; O: objetos; L: linguagem.
Quando o sujeito tem que utilizar algum tipo de ferramenta computacional para representar qualquer coisa, ele é levado a pensar sobre o seu pensar para, então, poder transcrever ou manifestar as suas idéias. No momento em que este tem que expressar de forma escrita ou figurada o seu pensamento, ele pode refletir sobre o mesmo e, muitas vezes até reestruturá-lo, construir ou reconstruir sua imagem mental. Este processo pode levar o sujeito à construção de novos conhecimentos, mas tudo irá depender da maneira como o sujeito se relaciona com o ambiente. É por essa razão que utilizamos a seta bidirecional que liga os valores, objetos e linguagem ao computador. Como a imagem mental do sujeito é inerente às estruturas, através da interação com a ferramenta e/ou com a representação computacional, essa imagem pode ser alterada constantemente.
No modelo definido na figura 4 foram acrescentados outros elementos que fazem parte do modelo de interação, utilizando a notação de Redes de Petri como em [BEH 99b], para detalhar os elementos que são ativos ( ð ) e/ou passivos ( O ) no ambiente em questão. Este resultado é representado na figura 5.
onde: S: sujeito (Sujeito Usuário e/ou programador); FC: ferramenta computacional; L: linguagem utilizada para a representação computacional; RC: representação computacional (valor, objeto e/ou linguagem representada em forma de imagem gráfica textual/figural); RIM: representação da imagem mental; IM: imagem mental; T: canal de comunicação: tela, teclado,...
Portanto, este modelo pode ser entendido da seguinte forma:
Atualmente, está sendo construída uma metodologia de análise lógico-operatória de ferramentas de uso individual e cooperativo [BEH 99c]. Além disso, uma das hipóteses levantadas na pesquisa em andamento e que está em processo de validação é a seguinte: será que os sistemas computacionais podem funcionar simulando um sistema de operações, isto é, os agrupamentos de classes e/ou relações, e/ou o grupo INRC da mesma forma como funciona no sujeito? Para que esta proposição seja verdadeira, as estruturas do sujeito tem que ser compatíveis com as estruturas do objeto (ferramentas computacionais) para que estes possam interagir de forma harmoniosa.
Qual seria, então, a relação que existe entre este trabalho e a Informática Educativa? Como foi apresentado nesta abordagem, tanto o sujeito quanto a ferramenta tem que ser interpretados da mesma forma. Logo, as estruturas do sujeito tem que ser compatíveis com as estruturas do objeto. Portanto, a ocorrência de um possível bloqueio por parte do sujeito, significaria que estas estruturas (sejam estas operações simples, agrupamentos de classes e/ou relações e/ou o grupo INRC) não estão de acordo, ou seja, que existem operações, regras e estruturas na ferramenta computacional que ainda não foram desenvolvidas no sujeito. Portanto, este ainda não estaria apto para interagir com a mesma.
Assim, pode ser destacado como contribuição geral deste estudo, o desenvolvimento de um instrumento que poderá servir à educadores e pesquisadores como guia para auxiliar no desenvolvimento lógico-operatório de sujeitos em interação com ferramentas computacionais.
Além disso, a método que está sendo desenvolvido poderá ser utilizado para avaliar softwares e groupwares, de acordo com um sistema de operações, isto é, com agrupamentos de classes e relações e/ou grupo INRC e, ainda, para o projeto e desenvolvimento de ferramentas computacionais baseado na lógica operatória piagetiana.
Cabe enfatizar que esta pesquisa ainda se encontra em andamento [BEH 99c] e, o presente relato, é um resultado parcial da mesma.
[BEH 98a] BEHAR, Patricia Alejandra. Análise Operatória de Ferramentas Computacionais de Uso individual e Coletivo. Porto Alegre: Pós-Graduação em Ciência da Computação (CPGCC), UFRGS, 1998. Tese de doutorado.
[BEH 98b] BEHAR, Patricia A.; COSTA, A.C.R. Análise lógico-operatória do Microsoft Netmeeting 2.0 Beta 4. In: IV CONGRESO IBERO-AMERICANO DE INFORMÁTICA NA EDUCAÇÃO, Brasília. Anais... Brasília: Centro de Convenções Ulysses Guimarães, out. 1998.
[BEH 99a] BEHAR, Patricia A.; COSTA, A.C.R. Análise lógico-operatória do Ambiente de Desenvolvimento Cooperativo de Programação ENVY/400. In: Revista Brasileira de Informática na Educação, no 4, abril 1999.
[BEH 99b] Logical-Operatory Analysis of the Microsoft Chat 2.0 Beta. In: SCI'99/ISAS'99 - THE 3RD. WORLD MULTICONFERENCE ON SYSTEMICS, CYBERNETICS AND INFORMATICS AND THE 5TH. INT'L CONFERENCE ON INFORMATION SYSTEMS ANALYSIS AND SYNTHESIS, Florida, EUA. Proceedings... Orlando, jul. 1999.
[BEH 99c] BEHAR, Patricia A. Método de Análise Operatória de Ferramentas Computacionais de Uso Individual e Cooperativo. Projeto de Pesquisa CNPq - FACED/UFRGS, set. 1999 (no prelo).
[CAS 82] CASTORINA, José Antonio; PALAU, Gladys Dora. Introducción a la lógica operatória de Piaget-Alcances y significado para la psicología genética. Buenos Aires: Ediciones Paidos, 1982.
[GRE 88] GREIF, Irene. Computer-Supported Cooperative Work: a book of readings. USA: Morgan Kaufmann Publishers, 1988.
[IBM 93] IBM, Envy. ENVY/400 Developer Guide & ENVY/400 User's Guide, v. 2, release 2, modification 0. USA: IBM, 1993.
[MIC 97a] MICROSOFT, Chat. Chat 2.0 Beta 1. Disponível em http://ww w.microsoft.com/chat, jun. 1997.
[MIC 97b] MICROSOFT, Netmeeting. Netmeeting 2.0 Beta 4. Disponível em http://www.microsoft.com/netmeeting, maio 1997.
[PIA 58] PIAGET, J. Psicologia da Inteligência. Rio de Janeiro: Fundo de Cultura, 1958.
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