Da fragmentação às práticas integradoras: contribuições da informática educativa à educação em tempos de complexidade

A tese pesquisa a problemática da inserção da Escola na Sociedade do Conhecimento no contexto da Cibercultura, considerando o distanciamento que as práticas educativas escolares vêm apresentando em relação ao universo midiático da cultura social contemporânea na qual os alunos estão inseridos. Utiliza como referencial teórico os fundamentos da Teoria da Complexidade, a partir do que ficou conhecido como paradigma complexo de Edgar Morin. Neste contexto, visa refletir sobre a necessidade de ampliar o olhar sobre o conhecimento como forma de superação do paradigma fragmentador. Parte da hipótese de que as práticas educativas, permeadas pela tecnologia, quando fundamentadas em um paradigma complexo, podem abrir novas possibilidades de superação com a promoção de mudanças pedagógicas em direção a um novo paradigma educativo mais dinâmico, criativo e integrador. Investiga se o uso da Informática na Educação pode, de fato, contribuir com as reformas necessárias à Educação em tempos de complexidade. Tendo o Colégio Pedro II como espaço de investigação, a pesquisa desenvolveu-se em duas fases e objetivou compreender o movimento do Colégio para ajustar-se e atender as demandas educacionais da sociedade contemporânea em acelerado processo de transformação e imersa na Cultura da Convergência. Analisa a incorporação e apropriação das tecnologias no processo de escolarização pelo corpo docente do Colégio e como isto tem se dado na prática da instituição. A pesquisa qualitativa de caráter exploratório tem como cenário de investigação os laboratórios de Informática Educativa (espaços multimídia com conexão a Internet) nos diferentes CAMPI do 1 e 2 Segmentos do Ensino Fundamental e nas atividades desenvolvidas, através da atuação dos professores de Informática Educativa, em parceria ou não, com os professores de outras disciplinas. Para analise dos dados foram utilizados conceitos da Teoria da Complexidade, como por exemplo, as categorias provenientes do Tetragrama Organizacional e os Operadores da Complexidade. O material empírico extraído da análise documental e das entrevistas sobre as práticas realizadas nos laboratório do Colégio resulta em mapeamento das diferentes formas de estruturação do trabalho pedagógico dos laboratórios, análise do ciclo docente: planejamento, execução e avaliação. A pesquisa de campo exploratória, inicialmente de caráter descritivo, passa a enfatizar, progressivamente, o caráter qualitativo da pesquisa, objetivando assim, oferecer maior clareza e visibilidade ao real estado da Informática Educativa para o Colégio Pedro II. A pesquisa desenvolvida analisa a realidade escolar no ponto onde estamos, que é a prática da interdisciplinaridade em direção a transdisciplinaridade. A transdisciplinaridade, em vários aspectos, ainda representa uma utopia pedagógica no contexto formal do sistema educacional brasileiro que estrutura-se de modo visivelmente fragmentado.

Mapeamento digital do uso da terra da cobertura vegetal no Parque Estadual da Serra da Tiririca (PESET) a partir de imagens orbitais de alta resolução.

No Brasil, entre as áreas protegidas e regulamentadas por lei estão às denominadas Unidades de Conservação (UC) e são definidas assim por possuírem características ambientais, estéticas, históricas ou culturais relevantes, importantes na manutenção dos ciclos naturais, demandando regimes especiais de preservação, conservação ou exploração racional dos seus recursos. O Parque Estadual da Serra da Tiririca (PESET), criado pela Lei 1.901, de 29 de novembro de 1991 localizado entre os municípios de Niterói e Maricá no Estado do Rio de Janeiro, enquadra-se na categoria de UC de Proteção Integral abrigando uma extensa faixa de Mata Atlântica em seus limites. Para a presente pesquisa foi feita uma classificação de Uso da terra e cobertura vegetal, refinada por pesquisas feitas através do trabalho de campo, que subsidiou a elaboração da proposta de Zoneamento Ambiental para o parque. O processamento digital da imagem foi feito utilizando-se o sistema SPRING desenvolvido pelo Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE). A confecção dos mapas temáticos foi feita com apoio do sistema Arcgis desenvolvido pela ESRI. O Sistema de Informação Geográfica (SIG) foi empregado para as modelagens ambientais. Nessa etapa foram consideradas, de forma integrada, a variabilidade taxonômica, a expressão territorial e as alterações temporais verificáveis em uma base de dados georreferenciada. A tecnologia SIG integra operações convencionais de bases de dados, relativas ao armazenamento, manipulação, análise, consulta e apresentação de dados, com possibilidades de seleção e busca de informações e suporte à análise geoestatística, conjuntamente com a possibilidade de visualização de mapas sofisticados e de análise espacial proporcionada pelos mapas. A opção por esta tecnologia busca potencializar a eficiência operacional e permitir planejamento estratégico e administração de problemas, tanto minimizando os custos operacionais como acelerando processos decisórios. O estudo feito através da modelagem computacional do PESET apresentará o emprego das técnicas amplamente utilizadas no monitoramento ambiental, sendo úteis aos profissionais destinados à gestão e aos tomadores de decisão no âmbito das políticas públicas relacionadas à gestão ambiental de Unidades de Conservação.

Mineração de dados para previsão de eventos extremos de precipitação

No presente trabalho foram desenvolvidos modelos de classificação aplicados à mineração de dados climáticos para a previsão de eventos extremos de precipitação com uma hora de antecedência. Mais especificamente, foram utilizados dados observacionais registrados pela estação meteorológica de superfície localizada no Instituto Politécnico da Universidade do Estado do Rio de Janeiro em Nova Friburgo RJ, durante o período de 2008 a 2012. A partir desses dados foi aplicado o processo de Descoberta de Conhecimento em Banco de Dados (KDD Knowledge Discovery in Databases), composto das etapas de preparação, mineração e pós processamento dos dados. Com base no uso de algoritmos de Redes Neurais Artificiais e Árvores de Decisão para a extração de padrões que indicassem um acúmulo de precipitação maior que 10 mm na hora posterior à medição das variáveis climáticas, pôde-se notar que a utilização da observação meteorológica de micro escala para previsões de curto prazo é suscetível a altas taxas de alarmes falsos (falsos positivos). Para contornar este problema, foram utilizados dados históricos de previsões realizadas pelo Modelo Eta com resolução de 15 km, disponibilizados pelo Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais CPTEC/INPE. De posse desses dados, foi possível calcular os índices de instabilidade relacionados à formação de situação convectiva severa na região de Nova Friburgo e então armazená-los de maneira estruturada em um banco de dados, realizando a união entre os registros de micro e meso escala. Os resultados demonstraram que a união entre as bases de dados foi de extrema importância para a redução dos índices de falsos positivos, sendo essa uma importante contribuição aos estudos meteorológicos realizados em estações meteorológicas de superfície. Por fim, o modelo com maior precisão foi utilizado para o desenvolvimento de um sistema de alertas em tempo real, que verifica, para a região estudada, a possibilidade de chuva maior que 10 mm na próxima hora.