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Tecnologias Educacionais para o ensino de Biologia e Ciências Aula 2 
Fundação CECIERJ - Consórcio CEDERJ 
 
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Tecnologias educacionais para o ensino de Biologia e Ciências Aula 2 
Texto 4 – Ambientes computacionais de 
aprendizagem 
 
 
 
 
 
 
 
Objetivos 
Os objetivos desta aula são: 
� Conceituar ambientes computacionais. 
� Diferenciar distintos ambientes computacionais de aprendizado 
na área de Biologia e Ciências. 
� Construir pensamento crítico para análise de aplicação de 
modelos tecnológicos e pedagógicos para a nova escola. 
 
Ambientes computacionais de 
aprendizagem 
 
Agora que já contextualizamos um pouco as diferentes formas de 
utilizar tecnologias educacionais, vamos avançar para os aspectos 
pedagógicos por trás destas aplicações. A primeira coisa será definir: O 
que é um ambiente computacional? 
 
Os ambientes computacionais educacionais oferecem meios para 
facilitar o processo de aprendizagem em contextos específicos do 
conteúdo. Esses ambientes podem disponibilizar diferentes tipos de 
serviços (mídias), explorando várias teorias pedagógicas e tecnológicas. 
 
 
 
Ambiente computacional 
Um ambiente 
computacional é um 
conjunto de métodos e 
ferramentas específicos 
para o desenvolvimento de 
tarefas que visam alcançar 
um objetivo. 
 
Oi, turma! 
O objetivo deste texto é mostrar que o desenho de um ambiente 
computacional de aprendizado pode seguir diferentes paradigmas 
educacionais! Vamos exemplificar com alguns programas na área 
de biologia e ciências estas linhas pedagógicas. Caberá a você, nas 
suas escolhas pedagógicas, optar por qual ambiente criar e que 
modelo a sociedade atual representado pela “escola” precisa 
incorporar. E ai, qual você vai escolher? 
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O computador pode ser uma poderosa ferramenta, principalmente, em 
função de suas múltiplas possibilidades de uso, o que pode suscitar 
profundas transformações das práticas docentes e dos processos de 
aprendizagem. 
 
Para o ensino de Ciências e Biologia o computador permite um avanço 
nas representações dos modelos. As imagens estáticas e bidimensionais 
impressas em livro ganham movimento e uma nova dimensão nos 
computadores. Nestes aplicativos muitos processos podem deixar de 
ser descritos para serem simulados, possibilitando ao estudante o 
controle de parâmetros e das variáveis em estudo. Esta melhor 
representação dos conceitos científicos pela informática permite 
melhores condições de aprendizagem. 
 
Porém, nenhum programa de computador funciona automaticamente 
como desencadeador do processo de aprendizagem. O sucesso de um 
software educacional em promover a aprendizagem depende de 
sua integração ao currículo e às atividades da sala de aula. A 
avaliação do programas computacionais educacionais deve ser feita em 
contextos definidos, em que se considere, além de aspectos puramente 
técnicos, se eles são pertinentes ao currículo, se são acessíveis a 
professores e alunos e, finalmente, se contemplam as questões de 
aprendizagem. 
 
Espera-se que nessas atividades o aluno interaja com os conteúdos e 
coopere com seus colegas na construção dos conceitos e métodos 
científicos. O ideal é que as atividades do aluno através de condutas 
cognitivas, parta de questões concretas para estabelecer relações 
abstratas entre os conceitos presentes nessas questões. Então, 
pode-se concluir que a produção e a utilização das atividades de ensino 
e de aprendizagem de Ciências e Biologia mediadas por computador 
devem estar inseridas nessa perspectiva. 
 
Um bom exemplo deste tipo de programa é um projeto de confecção de 
ambientes de aprendizagem mediados por computador com o nome 
“Carbópolis” (Figura 1), desenvolvido pelo Instituto de Química da 
UFRGS. O programa possui temas geradores que norteiam suas 
atividades e estão relacionados aos meios de produção de energia 
elétrica, sempre trabalhando na perspectiva do aprendizado baseado 
em problemas. Para a confecção desse programa foram escolhidos 
 
Figura 1. Programa Carbópolis. 
 
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temas como poluição do ar e chuva ácida. Os dados que originaram o 
programa são baseados em questões ambientais reais como, por 
exemplo, as que envolveram a termoelétrica de Candiota, no estado do 
Rio Grande do Sul. 
 
Para criação do ambiente computacional para o aprendizado podemos 
optar por seguir também diferentes linhas pedagógicas de aplicação da 
tecnologia. A seguir vamos exemplificar algumas destas abordagens. 
 
 
Ambientes de aprendizagem 
comportamentalistas(instrucional) 
 
Este tipo de ambiente utiliza basicamente o tutorial, exercício e prática 
e jogos, caracterizados pelo processo instrucional com exigências de 
respostas predeterminadas, de forma que se potencializem as 
possibilidades de aprendizagem do novo comportamento. Nesta teoria 
o conteúdo é fragmentado e o papel do aluno é de receptor 
passivo. 
 
O conteúdo refere-se aos conceitos a serem fixados e/ou aprendidos 
em determinada disciplina num determinado momento. A comprovação 
da compreensão da aplicação se dá através de uma série de exercícios, 
e o êxito depende em grande parte da qualidade do programa utilizado. 
Na figura 2 vemos um exemplo deste tipo de programa, onde os 
conceitos básicos de organelas citoplasmáticas são testados pelos 
alunos, que tem que arrastar nomes associando as respectivas imagens 
que representam as partes da célula. 
 
O tipo exercício e prática é o programa mais fácil de desenvolver e 
usar. A capacidade de ajudar o aluno com problemas de memorização, 
fixação e verificação do conhecimento não pode deixar de ser 
destacada. Muitos desses programas são simplesmente versões 
eletrônicas dos exercícios da sala de aula. Na tela do computador os 
exercícios podem ser animados, ficam mais coloridos, falam e brincam, 
sem contar a paciência do computador, que nunca se cansa e sempre 
que o aluno erra diz: “não desista, você consegue!”, ou seja, sempre 
estimulando. 
 
 
Figura 2. Jogo sobre a célula 
animal. 
http://www.sobiologia.com.br 
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Entretanto alguns jogos mais elaborados fornecem ao aluno um 
ambiente de aprendizagem rico e complexo, propiciam exercício de 
solução de problemas, que exige a aplicação de regras lógicas. O aluno 
aprende a fazer inferências, a testar hipóteses, a antecipar resultados, 
a planejar estratégias alternativas e a negociar com membros do grupo 
baseado no processamento da informação. 
 
Esses são elementos essenciais da leitura, escrita e pensamento do 
mundo real: um jogo pode explorar fantasia, desafio, controle e 
curiosidade, mas também oferecer oportunidades para o aluno usar 
lógica, raciocínio e habilidades de organização para resolver problemas 
interessantes. 
 
Características do ambiente comportamentalista: 
1) Atividade em sala de aula centrada no professor; 
2) O papel do professor é de contador de fatos, ele é sempre o 
especialista; 
3) O papel do aluno é de ouvinte, ele é sempre o aprendiz; 
4) A ênfase instrucional é medir a capacidade de memorização dos 
fatos pelos alunos; 
5) O conceito de conhecimento é o acúmulo de instrução; 
6) A demonstração de êxito é dada pela comprovação quantitativa dos 
resultados do ensino e da aprendizagempara analisar e avaliar o 
trabalho desenvolvido; 
7) A avaliação geralmente é feita a partir de itens de múltipla escolha; 
8) O uso de tecnologia restringe-se aos exercícios de repetição e 
prática. 
 
No enfoque comportamentalista o professor é o principal 
responsável por planejar os exercícios de reforço, através de ensino 
programado, dos estímulos positivos, do aprendizado observável 
através do comportamento apresentado e dos conteúdos organizados 
em graus de dificuldade crescentes. Ele é a figura central do processo 
de ensino-aprendizagem. O professor pode ainda utilizar jogos para 
estimular a fixação de conceitos, criando uma atmosfera de disputa 
como forma de motivar os alunos. 
 
 
 
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Ambientes de aprendizagem 
construtivistas 
 
Este tipo de ambiente utiliza simulações, ferramentas, micromundos e 
linguagens e se caracteriza pelas atividades construtoras de 
conhecimentos realizadas pelos alunos. 
 
Os alunos trabalham e criam ambientes de aprendizagem reais, que se 
parecem com locais de trabalho formal, em que os problemas são 
resolvidos através de diálogos, indagação, tentativa e erro e de 
comparação constante de uma solução aproximada em relação a outra. 
Os alunos possuem mais responsabilidade sobre o gerenciamento de 
suas tarefas e seu papel no processo. 
 
No enfoque construtivista, mais do que a transmissão e/ou fixação de 
conteúdos específicos, visa-se a exploração de atividades que propiciem 
o desenvolvimento de habilidades como estratégias de solução de 
problemas, estruturas cognitivas e criatividade. Na figura 3 é 
mostrado um simulador de realidade produzido pela Universidade do 
Colorado, onde o aluno pode testar várias situações de alimentação e 
exercício, vendo seus reflexos no corpo humano nas várias idades, em 
relação a variáveis como ganho de peso, gordura corporal e queima de 
calorias. 
 
A aprendizagem ocorre por descoberta, através da manipulação livre do 
sujeito objeto da aprendizagem, sob o controle do próprio aluno. 
Algumas simulações (Figura 3) que já alcançaram um estágio 
sofisticado são um bom exemplo de como esse processo pode 
acontecer. 
 
Como resultado da capacidade do computador de reproduzir fenômenos 
visuais e auditivos com alta qualidade e realismo, ele pode apoiar a 
aprendizagem permitindo o estudo de processos, procedimentos e 
fenômenos que dificilmente seriam alcançados pelo uso de métodos de 
ensino tradicionais em Ciências e Biologia. 
 
Nessa perspectiva, é extremamente valioso o desenvolvimento do 
pensamento divergente, dando ao aluno a oportunidade de explorar 
suas próprias respostas e a forma como elas são obtidas, em vez de se 
 
Figura 3. Simulador de biologia 
– Comida e exercício. 
http://phet.colorado.edu 
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limitar às respostas do professor ou aquelas programadas no 
computador. 
 
Não podemos deixar de mencionar a linguagem LOGO(citada no texto 
anterior), uma linguagem que facilita a introdução de programação de 
forma espontânea, na qual a criança age conhecendo as dimensões de 
seu processo de pensamento, refletido na tela do computador. Nessa 
perspectiva, o computador integra-se a uma nova relação entre 
professor, aluno e a máquina, havendo assim uma mudança profunda 
destas relações. 
 
Uma intensificação do uso do computador como ferramenta didática 
pode contribuir para a melhoria da aprendizagem e se constituir numa 
forma de impulsionar nossas escolas para a “era da informação”. 
 
Entretanto, uma forte contradição é que a maioria das linguagens e dos 
aplicativos usados em educação hoje não foram desenvolvidos para uso 
em sala de aula, apesar de as pesquisas e esforços de desenvolvimento 
atuais dirigidos para a criação de ferramentas específicas para uso dos 
alunos em contexto educacional. 
 
Características da sala de aula construtivista: 
1) Atividade em sala de aula centrada no aluno - totalmente interativa; 
2) O papel do professor é de colaborador; às vezes ele próprio é o 
aprendiz; 
3) O papel do aluno também é de colaborador; 
4) Ênfase instrucional centrada na relação de diálogo do professor com 
o aluno ou aluno-aluno; 
5) Conceito de conhecimento e de transformações de fatos; 
6) O tipo de avaliação é dado de acordo com o critério de projetos e 
desempenho em sala de aula, no conceito da avaliação formativa. 
 
Qual o papel do professor construtivista? Neste paradigma 
consideramos a criança como protagonista da construção de sua 
aprendizagem, fazendo o papel do professor ganhar novas dimensões. 
Ele precisará escolher os problemas que possibilitam a construção de 
conceitos/procedimentos e instigar o processo de resolução, sempre 
tendo em mente, objetivos e metas claras. 
 
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O professor não é mais aquele que expõe todo o conteúdo aos alunos, 
mas aquele que fornece as informações necessárias, que o aluno não 
tem condições de obter sozinho. Nessa função, faz explanações, oferece 
materiais, recursos, links, etc. 
 
Ele também decide se é necessário prosseguir o trabalho de pesquisa 
de um dado tema ou se é o momento de elaborar uma síntese, em 
função das expectativas de aprendizagem previamente estabelecidas 
em seu planejamento. 
 
Como um incentivador da aprendizagem, o professor incentiva a 
cooperação entre os alunos. Essa aprendizagem só será possível na 
medida em que o professor proporcionar um ambiente de trabalho que 
estimule o aluno a criar, comparar, discutir, rever, perguntar e ampliar 
idéias. 
 
Ambientes de aprendizagem 
sociointeracionistas 
 
Em um contexto formal de educação, a interação do aluno com o 
computador é mediada pelo professor. Porém, além disso, o aluno está 
inserido em um ambiente social que é constituído por outros alunos e, 
mais recentemente, através da Internet, por toda uma comunidade 
virtual. 
 
Com a possibilidade de formação de comunidades com diversos, porém 
genuínos, interesses, surge uma nova perspectiva para a educação. A 
colaboração passa a ter papel fundamental e promove de fato uma 
transformação no conceito de aprendizagem. 
 
Nesta perspectiva, o sociointeracionismo valoriza o aprendiz como parte 
de um grupo social, onde interage com os outros membros e com o 
meio, e assim pode explorar, descobrir, compreender, refletir e 
transformar os objetos nesse contexto. 
 
A colaboração durante a aprendizagem pode ajudar a desenvolver 
estratégias e habilidades gerais de solução de problemas através da 
internalização do processo cognitivo implícito na interação e na 
comunicação. Dessa forma, a aprendizagem colaborativa tira o foco da 
aprendizagem isolada e privilegia negociação, compartilhamento de 
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entendimentos e tarefas cumpridas interativamente através de 
processos em grupo. 
 
Ambientes de aprendizagem colaborativa apoiados por computadores 
são sistemas desenvolvidos para dar suporte a atividades colaborativas 
que têm por objetivo alguma forma de aprendizagem. 
 
Novos sistemas computacionais modificam as relações temporais e 
espaciais e, assim, viabilizam a colaboração. O espaço de trabalho pode 
ser uma tela, um ambiente virtual ou mesmo uma lista de discussões.Do bate-papo (chat) aos ambientes baseados em realidade virtual, 
como o Second Life (Figura 4), os sistemas têm possibilitado a alunos, 
professores e especialistas interagir, discutir, realizar tarefas e 
contribuir, num processo coletivo de construção de conhecimento. 
 
Além do processo de colaboração efetiva entre alunos e destes com 
seus professores, a realidade virtual (secund life, lively, etc) integra 
possibilidades de contextualização para realidade de forma concreta. 
Nestes ambientes é possível a criação de, por exemplo, um hospital 
virtual onde estudantes de medicina podem examinar diferentes casos 
simulados ao mesmo tempo ou ainda criarmos atividades colaborativas 
de prática a serem executadas, como reconstruir um ecossistema 
degradado, dentre outras inúmeras possibilidades. 
 
Como é a atuação do professor sócionteracionista? Ele se torna 
um facilitador da aprendizagem. Para atuar nesse papel, o professor 
precisa conhecer as condições socioculturais, as expectativas e a 
competência cognitiva dos seus alunos. 
 
Como um mediador da turma, ele promove a confrontação das 
propostas dos alunos. Ele é responsável por promover o debate sobre 
resultados e métodos, orienta as reformulações e valoriza as soluções 
mais adequadas. 
 
Em resumo... 
 
No paradigma comportamentalista, vemos a informática apenas 
como “máquina de ensinar”; tem seu papel dentro do processo 
 
Figura 4. Ambiente educacional 
no Secund life. 
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educacional, porém com uma perspectiva pedagógica atrasada, 
aplicada no século passado. 
 
Na visão construtivista do ambiente de aprendizado, o computador é 
visto como uma “máquina para ser ensinada”, onde o aluno é ativo no 
processo de aprendizagem e constrói o seu próprio conhecimento. Duas 
idéias estão fortemente ligadas a esse processo: 
a) o aprendiz constrói alguma coisa, ou seja, é o processo do “aprender 
fazendo”; 
b) o fato de o aprendiz estar construindo algo do seu interesse, por 
exemplo, um projeto, um relatório ou mesmo um programa, torna a 
aprendizagem mais significativa. 
 
Quando usa o computador, o aluno age diretamente sobre o objeto 
manipulado, registrando e representando o seu raciocínio, permitindo a 
reflexão sobre a solução dos problemas encontrados para a sua 
construção. 
 
Já na perspectiva sociointeracionista, o aprendiz é valorizado como 
parte de um grupo social, em que interage com os outros membros e 
com o meio, e assim pode explorar, descobrir, compreender, refletir e 
transformar os objetos nesse contexto. Ou seja, a “máquina que me 
ajuda a aprender junto com outros”. 
 
É fundamental que o professor que vai lidar ou introduzir novas 
tecnologias educacionais ligadas à informática e às TICs conheça bem e 
faça uma reflexão crítica sobre qual linha pedagógica pretende utilizar 
para criar o seu ambiente computacional de aprendizado, seja no 
ensino presencial ou a distância.