Cognitive Load Theory (CLT) and Cognitive Theory of Multimedia Learning (CTML) have been widely studied in the last 30 years, being fundamental for the development of instructional materials for learning that take into account the limitations in human working memory. Although relevant, we show the inexistence of both theories in the curricula of undergraduate courses in Physics. The contribution of this work is to highlight such a gap, thus contributing to discussions aming the incorporation of CLT and CTML in the curricula of Physics teacher education in federal and state universities in the country.

A Teoria da Carga Cognitiva (TCC) e a Teoria Cognitiva da Aprendizagem Multimídia (TCAM) têm sido largamente estudadas nos últimos 30 anos, sendo fundamentais para a elaboração de materiais instrucionais para a aprendizagem que levem em conta as limitações na memória de trabalho humana. Apesar da relevância da TCC e da TCAM, evidenciamos uma lacuna na abordagem a ambas as teorias nos currículos dos cursos de licenciatura plena em Física de universidades públicas brasileiras (federais e estaduais). Nosso objetivo, levantando essa questão, é contribuir com discussões que possam levar a TCC e a TCAM a serem incorporadas aos currículos de formação de professores de Física nas universidades do país.

Keller’s article entitled “Good-bye teacher…” [J. Appl. Behav. Anal. 1 , 79–89 (1968)] was fundamental for the development and dissemination of Keller’s Personalized System of Instruction (PSI), which was one of the central issues in the discussions on psychology and education in the 1970s and 1980s, and nowadays has attracted attention in the context of the increasing use of online education. Belonging to a class of approaches usually named as mastery learning, PSI and modified PSI courses (Keller-type courses) present several interesting results, such as final grade distributions where the majority of students achieve the highest grades. Here, we present a simple mathematical model underlying Keller-type individualized teaching methods, describing, in terms of average characteristic parameters, the time evolution of the distribution of students per unit of content, and that most students achieve the highest grades at the end of the course. By applying this model to a real case of an introductory electromagnetism Keller-type course, we obtained its characteristic parameters with which we showed good agreement between the predictions and observations. The model presented here results in a simple formula, which is very accessible for use by a wide audience interested in planning or investigating Keller-type or other mastering learning methods.

Uma das metodologias de ensino individualizado mais usadas e documentadas na década de 70 foi o Sistema Personalizado de Instrução (SPI) de Fred Keller. Diversas pesquisas sobre essa metodologia foram publicadas, as quais proveram extensa evidência empírica de seus resultados positivos. Apesar disso, a aplicação desse sistema de ensino entrou em declínio a partir da década de 80. Dentre as razões para tal declínio, podemos destacar o maior esforço requerido para a elaboração de cursos utilizando essa metodologia e para o provimento de feedback sistemático ao desempenho dos alunos, assim como o surgimento de críticas a ela devido à abordagem comportamentalista de Keller. Mesmo sendo fundamentais para a aprendizagem, o estímulo à postura ativa do estudante, o respeito ao ritmo individual de aprendizagem, as avaliações formativas e o provimento de feedback sistemático ao aluno continuam frequentemente fora das salas de aula. Uma estratégia para suprir tais carências é o ensino individualizado. Neste trabalho, propomos várias modificações ao SPI de Keller visando uma metodologia viável de ser empregada em um curso introdutório de eletromagnetismo para estudantes de física da Universidade Federal do Pará. Dentre estas modificações, destacamos: (i) o emprego de avaliações semanais, e não em todas as aulas; (ii) a correção das avaliações e provisão de feedback feitas pelo professor, e não pelos monitores; e (iii) a manutenção parcial de aulas expositivas. Com base em uma avaliação incluindo parâmetros mensuráveis, obtivemos indícios de que, apesar das modificações introduzidas, a aplicação dessa metodologia permitiu obter vários dos resultados positivos comuns na aplicação do SPI de Keller.

One of individualized teaching methods used and documented in the 70's was Fred Keller's Personalized System of Instruction (PSI). Several papers about this methodology were published, providing an extensive empirical evidence of PSI's positive results. Nonetheless its employment has declined staring in the 80's. Among the reasons for this decline, we may emphasize the greater effort required to the development of such courses using this methodology as compared to other methodologies and the provisioning of a systematic feedback on students' performance, as well as the criticisms on Keller's behaviorist approach. Despite being critical to learning, the stimulus to student's active posture, respect for individual learning rhythm, the formative assessments and the provisioning of systematic feedback to students still take place outside the classroom. One strategy to counter such deficiencies is individualized instruction. In this paper, we propose several modifications to Keller's SPI seeking a feasible methodology to be applied in an introductory course of electromagnetism for students of Physics of Universidade Federal do Pará. Among these modifications, we highlight: (i) the use of weekly assessments, but not in every lecture; (ii) the correction of assessments and feedback providing made by teachers and not teaching assistants; and (iii) the partial maintenance of the expositive classes. Despite the modifications inserted, based on an evaluation which included measurable benchmarks, we have indications that the application of this methodology yielded several of those positive results common to the implementation of Keller's SPI.