Carga cognitiva e seus fatores de impacto na aprendizagem de tecnologias de software : um estudo sobre os Cursos Técnicos de Nível Médio em Design do IFSul

Abstract

Conhecer e saber usar as ferramentas digitais torna-se cada vez mais essencial em uma atualidade digitalizada e saturada de informações. Neste contexto, aprender a usar um software pode exigir alta concentração, culminando na exaustão dos recursos cognitivos — chamada de sobrecarga cognitiva — principalmente para aqueles que estão experimentando seus primeiros contatos com um computador pessoal. A partir dessa possibilidade, esta tese tem como problema de pesquisa: quais fatores podem influenciar a carga cognitiva experimentada por estudantes durante a aprendizagem de tecnologias de software? Para buscar responder a esta pergunta, primeiramente, são abordados temas das áreas de neurologia da aprendizagem, como a Memória e a Teoria da Carga Cognitiva. Além disso, é feita uma revisão sistemática de literatura sobre avaliação de carga cognitiva. Esses temas são importantes para compreender como o cérebro aprende e para levantar ideias sobre como analisar o uso da carga cognitiva dos sujeitos da pesquisa: os(as) estudantes do ensino técnico em Design do Instituto Federal Sul-rio-grandense. Após este levantamento, são pesquisados os temas voltados ao letramento digital com o intuito de buscar meios de avaliar este letramento junto aos estudantes. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo geral identificar fatores que podem influenciar na carga cognitiva experimentada por estudantes do ensino técnico em Design do Instituto Federal Sul-rio-grandense na aprendizagem de tecnologias de software. Como métodos de coleta de dados, propõe-se a realização de observação em sala de aula e a aplicação de dois questionários: o primeiro, voltado para discentes, é fundamentado nos referenciais teóricos deste trabalho, nos critérios estabelecidos pela UNESCO para o letramento digital e no NASA Task Load Index e visa avaliar o nível de letramento digital e outros elementos de perfil dos estudantes, além de medir a carga cognitiva dos estudantes após a realização de uma atividade em um software de computação gráfica. O segundo questionário utiliza as mesmas questões baseadas nos critérios para o letramento digital, desta vez voltado para docentes e suas percepções em relação às habilidades digitais dos estudantes. Ao analisar os dados resultantes, foi possível evidenciar que a interpretação das competências digitais dos estudantes difere da percepção das professoras, destacando divergências na avaliação das habilidades necessárias para o uso de software de Design. Além disso, constatou-se que aspectos emocionais, como motivação, confiança e estresse, influenciam diretamente o desempenho dos(as) estudantes. Fatores externos também foram identificados como agravantes da carga cognitiva durante a aprendizagem, incluindo a insatisfação com softwares desatualizados e o uso de computadores antigos nos laboratórios de informática, que dificultam a experiência de uso e impactam na eficiência do aprendizado.

Knowing how to use digital tools is becoming increasingly essential in today's digitalized and information-saturated world. In this context, learning to use software can require a great deal of concentration, culminating in the exhaustion of cognitive resources - known as cognitive overload - especially for those who are experiencing their first contact with a personal computer. Based on this possibility, this thesis has the following research problem: which factors can affect the cognitive load experienced by students when learning software technologies? In order to answer this question, firstly, themes from the areas of learning neurology, such as Memory and Cognitive Load Theory, are addressed. In addition, a systematic review of the literature on cognitive load assessment is carried out. These topics are important for understanding how the brain learns and for coming up with ideas on how to analyze the use of cognitive load by the research subjects: Instituto Federal Sul-rio-grandense’s technical design students. After this survey, topics related to digital literacy are researched in order to find ways of assessing this literacy among students. The overall aim of this study is to identify factors that may influence the cognitive load experienced by technical design students at the Instituto Federal Sul-rio-grandense when learning software technologies. As data collection methods, it is proposed to observe the classroom and apply two questionnaires: the first, aimed at students, is based on the theoretical references of this work, the criteria established by UNESCO for digital literacy and the NASA Task Load Index and aims to assess the level of digital literacy and other elements of the students' profile, as well as measuring the students' cognitive load after accomplishing an activity in computer graphics software. The second questionnaire uses the same questions based on the criteria for digital literacy, this time aimed at teachers and their perceptions of students' digital skills. By analyzing the resulting data, it was possible to see that the students' interpretation of digital skills differs from the teachers' perception, highlighting divergences in the assessment of the skills needed to use design software. In addition, it was found that emotional aspects such as motivation, confidence and stress directly influence student performance. External factors were also identified as increasing the cognitive load during learning, including dissatisfaction with outdated software and the use of old computers in IT labs, which make the user experience difficult and impact on learning efficiency.