A Teoria Cognitiva foi desenvolvida pelo biólogo, psicólogo, e educador suíço Jean Piaget, um estudioso do processo de aquisição do conhecimento, cujas concepções sobre aprendizagem e desenvolvimento cognitivo exerceram grande influência sob a pedagogia moderna. Piaget baseou-se no conceito de adaptação
biológica voltado para o desenvolvimento da inteligência, desde a infância até a fase adulta. Em sua teoria, a atividade intelectual está associada ao desenvolvimento integral do organismo; ele acredita que os fenômenos humanos têm raízes biológicas, finalidade social, e são mediados pela mente.
Piaget classificou o desenvolvimento em quatro etapas, as quais seriam previsíveis e ordenadas, porém com variações individualizadas. “A ordem de sucessão [dos estágios] é constante, embora as idades médias que as caracterizam possam variar de um indivíduo para outro, conforme o grau de inteligência, ou de um meio social a outro.”. (PIAGET; INHELDER, 1978, p. 131).
Em sua teoria, ele divide o processo cognitivo inteligente em: aprendizagem e desenvolvimento.
A aprendizagem estaria relacionada a uma resposta adquirida por meio da experiência, a qual pode ser obtida de maneira ordenada ou não. Já o
desenvolvimento estaria relacionado à formação do conhecimento, sendo dividido em
quatro estágios: sensorial-motor (0 a 2 anos), pré-operações (2 a 7 anos), operações concretas (7 a 11 anos), operações formais (11 a 15 anos).
A aprendizagem cognitiva costuma ser separada da aprendizagem afetiva e psicomotora. A afetiva é aquela que envolve experiências como prazer e dor, satisfação ou descontentamento, alegria ou ansiedade; a psicomotora é aquela que engloba respostas musculares adquiridas por meio de exercício e prática. Algumas experiências afetivas são acompanhadas da aprendizagem cognitiva, e estas, geralmente, incorrerem na aquisição de habilidade motora. Aquilo que se aprende fundamenta a resolução de problemas, construção de novos significados, e revisão de modelos mentais. Estas “definições”, segundo Moreira (2011), caracterizam a aprendizagem resultante do armazenamento organizado de informações na memória do indivíduo que aprende, formando novas estruturas cognitivas.
A filosofia cognitivista focaliza o ato de conhecer, ou seja, como o indivíduo conhece o mundo. Esse enfoque engloba as variáveis intervenientes entre estímulo e resposta nos processos mentais superiores como a percepção, resolução de problemas, tomada de decisões, processamento de informação, e compreensão. A partir daí, chega-se ao construtivismo, que compreende o conhecimento como algo sempre em construção, e exprime a ideia de que “o ser humano tem a capacidade
criativa de interpretar e representar o mundo, não somente de responder a ele.”. (MOREIRA, 2011, p. 15).
Jean Piaget conceituou a aprendizagem gradativa de novos conhecimentos como equilibração majorante. Para isso, baseou-se na concepção desenvolvimentista do processo cognitivo inteligente, e da concepção de adaptabilidade humana.
A adaptação, entendida como processo, é um ponto de equilíbrio entre dois mecanismos indissociáveis: a assimilação e a acomodação. A assimilação diz respeito ao processo pelo qual os elementos do meio exterior são internalizados à estrutura, enquanto que a acomodação se refere ao processo de mudanças da estrutura, em função dessa realização, quando há a diferenciação e integração dos esquemas de assimilação. Assim, pode-se dizer que o pensamento é adaptado a uma realidade, quando ele consegue, ao mesmo tempo, assimilar às suas estruturas os elementos dessa realidade, acomodando essas estruturas aos novos elementos que se apresentam. (PIAGET, 1982, p. 157).
O conceito de equilibração majorante divide em três etapas a aprendizagem humana. Estas etapas são denominadas de: assimilação, acomodação e equilibração. Na interpretação de Moreira (2011, p. 100-102), a equilibração majorante acontece da seguinte maneira:
O indivíduo constrói esquemas de assimilação mentais para abordar a realidade. Todo esquema de assimilação é construído e toda abordagem à realidade supõe um esquema de assimilação. Muitas vezes, os esquemas de ação da criança (ou mesmo de um adulto) não conseguem assimilar determinada situação. Neste caso, o organismo (a mente) desiste ou se modifica. No caso de modificação, ocorre o que Piaget chama de acomodação. É por meio das acomodações que se dá o desenvolvimento cognitivo. Se o meio não apresenta problemas, dificuldades, a atividade da mente é, apenas, de assimilação; porém diante deles ela se reestrutura (acomodação) e se desenvolve. Não há acomodação sem assimilação. O equilíbrio entre assimilação e acomodação é a adaptação à situação.
O ensino e aprendizagem, em termos de assimilação, envolvem três aspectos: os esquemas de assimilação do aluno, os esquemas que se quer ensinar, e os esquemas do professor. Essa implicação da psicologia cognitiva de Piaget é sintetizada no conceito de ensino reversível pelo educador Fritz Kubli (1979 apud MOREIRA, 2011, p. 103-104):
Em um diálogo reversível, a distribuição dos esquemas de assimilação deve ser tão equilibrada quanto possível. Em um sentido ideal, mas não exequível, o ensino passaria por uma sucessão de estados de equilíbrio de comunicação, tal como em um processo termodinâmico
reversível56. Isto significa que o professor deveria relacionar, através
de argumentação apropriada, os esquemas de assimilação espontâneos do aluno com os esquemas de assimilação que ele quer ensinar, com o mínimo de desequilíbrio. Quanto mais a argumentação do professor se relacionar com os esquemas de assimilação do aluno, mais reversível se torna o diálogo e mais eficiente será o ensino.
Na concepção de Kubli (1982, p. 4), o professor deve ser tão ativo quanto o aluno, e a sua didática deve ser acompanhado de ações e demonstrações.
Ações e argumentação o que isso tudo significa para ensino de ciências? É imediatamente claro que nós temos de realizar atividades e demonstrações em nossas aulas e que devemos dar aos nossos alunos a oportunidade de desenvolver, eles mesmos, ações (atividades práticas) sempre que isso for tecnicamente possível. Entretanto, tais atividades devem ser integradas à argumentação do professor para serem frutíferas. Atividades e demonstrações isoladas podem mesmo vir a ter um efeito destrutivo em nosso trabalho como professor. A menos que usemos os experimentos para demonstrar um fenômeno ou ajudarmos a definir ou ilustrar algo que tentamos expor verbalmente, o empenho do trabalho prático não será justificado. Seria uma ilusão acreditar que atividades ou demonstrações, mesmo se realizadas pelos estudantes, tem em si próprias, o poder de produzir conhecimento: elas podem apenas gerá-lo na medida em que estiverem integrados na argumentação do professor.
Desta forma, deve ser dada ao aluno oportunidade de agir e praticar, tornando real o que era conceitual, possibilitando que o estudante dê significado ao conteúdo aprendido, e facilitando o aprendizado. As atividades realizadas pelos estudantes têm poder de produzir conhecimento se estiverem relacionadas à argumentação do educador.