Estratégias pedagógicas para um Ambiente Multi-agente Probabilístico Inteligente de Aprendizagem - AMPLIA

Este trabalho pretende avaliar se é possível elaborar estratégias pedagógicas com base em modelos de níveis de tomada de consciência e utilizá-las, por meio de agentes inteligentes, em um ambiente de aprendizagem. O ambiente utilizado foi o AMPLIA - Ambiente Multi-agente Probabilístico Inteligente de Aprendizagem, desenvolvido inicialmente como um recurso auxiliar para a educação médica: neste ambiente, o aluno constrói uma representação gráfica de sua hipótese diagnóstica, por meio de uma rede bayesiana. O AMPLIA é formado por três agentes inteligentes, o primeiro é o Agente de Domínio, responsável pela avaliação da rede bayesiana do aluno. Os projetos dos outros dois agentes inteligentes do AMPLIA são apresentados nesta tese: o Agente Aprendiz, que faz inferências probabilísticas sobre as ações do aluno, a fim de construir um modelo do aluno baseado em seu nível de tomada de consciência, e o Agente Mediador, que utiliza um Diagrama de influência, para selecionar a estratégia pedagógica com maior probabilidade de utilidade. Por meio de uma revisão dos estudos de Piaget sobre a equilibração das estruturas cognitivas e sobre a tomada de consciência, foi construída a base teórica para a definição e organização das estratégias. Essas foram organizadas em classes, de acordo com o principal problema detectado na rede do aluno e com a confiança declarada pelo aluno, e em táticas, de acordo com o nível de autonomia, inferido pelo Agente Aprendiz. Foram realizados experimentos práticos acompanhados por instrumentos de avaliação e por observações virtuais on line, com o objetivo de detectar variações nos estados de confiança, de autonomia e de competência. Também foram pesquisados indícios de estados de desequilibração e de condutas de regulação e equilibração durante os ciclos de interação do aluno com o AMPLIA. Os resultados obtidos permitiram concluir que há evidências de que, ao longo do processo, há ciclos em que o aluno realiza ações sem uma tomada de consciência. Estes estados são identificados, probabilisticamente, pelo agente inteligente, que então seleciona uma estratégia mais voltada para um feedback negativo, isto é, uma correção. Quando o agente infere uma mudança neste estado, seleciona outra estratégia, com um feedback positivo e com maior utilidade para dar início a um processo de negociação pedagógica, isto é, uma tentativa de maximizar a confiança do aluno em si mesmo e no AMPLIA, assim como maximizar a confiança do AMPLIA no aluno. Os trabalhos futuros apontam para a ampliação do modelo do aluno, por meio da incorporação de um maior número de variáveis, e para a necessidade de aprofundamento dos estudos sobre a declaração de confiança, do ponto de vista psicológico. As principais contribuições relatadas são na definição e construção de um modelo de aluno, com utilização de redes bayesianas, no projeto de um agente pedagógico como mediador num processo de negociação pedagógica, e na definição e seleção de estratégias pedagógicas para o AMPLIA.

Aprendizagem organizacional e alinhamento das estratégias de negócio e de SI

Vários estudos sobre o alinhamento estratégico e a aprendizagem organizacional ressaltam sua relevância e atualidade, porém evidenciam dificuldades na sua avaliação e mensuração, apresentam lacunas e poucos abordam estes temas conjuntamente. Alguns autores criticam a não inclusão de ações individuais e coletivas de natureza mais espontânea, que fazem com que as estratégias de negócio e de sistemas de informação (SI) muitas vezes sejam construídas com base na improvisação, política, adaptação e aprendizagem. Com o objetivo de verificar de que modo a promoção do alinhamento entre as estratégias de negócio e as estratégias de SI é influenciada pela aprendizagem organizacional (AO), para o presente trabalho, de caráter exploratório-descritivo, optou-se pelo estudo de dois casos, as instituições de ensino superior (IES) UNIJUÍ e UNIVATES, que consideram a participação e as discussões em colegiados. A partir de múltiplas fontes de evidências e utilizando-se métodos qualitativo e quantitativo para a análise das estratégias de negócio e de SI, do alinhamento estratégico (AE) e da AO, trabalhou-se com categorias e elementos previamente definidos e também inferidos. O modelo conceitual da pesquisa emprega o referencial dos tipos estratégicos defensor, analisador e prospector e das aprendizagens adaptativa e generativa Os resultados apontaram haver alinhamento na UNIJUÍ a partir de estratégias de negócio e de SI do tipo defensor e na UNIVATES, onde o alinhamento ocorre a partir do tipo defensor e analisador das suas estratégias. O estudo também identificou o perfil da AO através de oito diferentes fatores, encontrando-se comunicação como o de mais alta percepção e todos eles apresentando resultados positivos nas duas IES, assim como as aprendizagens adaptativa e generativa. A análise comparativa entre as IES e a análise das inter-relações entre o AE e a AO são exemplificadas com resultados obtidos, que mostram algumas características de aprendizagem generativa e fatores da AO, como desenvolvimento intelectual, gestão do capital intelectual e obtenção de conhecimento externo, vinculados a algumas estratégias de SI.

Parâmetros para procedimentos pedagógicos na aprendizagem de inglês como língua estrangeira em rede telemática

Esta tese propõe-se a investigar parâmetros para o desenho de procedimentos pedagógicos que proporcionem a aquisição do inglês como língua estrangeira usando os recursos das novas tecnologias de informação e comunicação, abrindo possibilidades de trabalho reflexivo. Ela foi motivada por questões referentes aos tipos de procedimento pedagógicos que podem ser usados com estas tecnologias para favorecer a reflexão durante a interação na aprendizagem do Inglês como Língua Estrangeira em comunidades virtuais; às interações que tendem a ser desencadeadas por tais comunidades; e as características que uma proposta pedagógica deve apresentar para a exploração da atividade reflexiva durante estas interações. Este estudo assumiu uma concepção pedagógica baseada, por um lado, em princípios gerais da epistemologia genética piagetiana, relacionando-a, complementarmente, a uma visão de complexidade sistêmica da língua e sua aquisição proposta por Larsen- Freeman (1997). Também fundamentou-se em procedimentos da aprendizagem formal da língua inglesa delineados nos estudos de Swain (1995,1998, 2000, 2001) envolvendo tarefas cooperativas. No experimento com um grupo de alunos em um ambiente digital de aprendizagem de língua inglesa a distância, utilizamos tarefas para a produção com foco alternado entre sentido e forma. Após, analisou-se a interação produzida, focalizando os procedimentos envolvendo estas tarefas neste ambiente específico. Os resultados apresentados indicaram que tarefas cooperativas interdependentes, voltadas para a produção, com foco alternado entre sentido e forma, realizadas através da ferramenta de Forum de um ambiente digital, favoreceram a reflexão na interação da comunidade virtual de aprendizagem de inglês. Concluímos que emergiram deste estudo alguns parâmetros que podem orientar o planejamento da estruturação de cursos de aprendizagem de uma língua estrangeira a distância em ambientes digitais.

O estudo pour les octaves de Claude Debussy : um relato sobre a organização do processo de aprendizagem motora

Este trabalho relata a organização do meu processo de aprendizagem motora do Estudo Pour les Octaves de Claude Debussy. Nele, são descritos o planejamento, a implementação e a avaliação da prática através do modelo tripartido de Fitts e Posner (1979). A prática foi organizada da seguinte forma: a peça foi segmentada e foram definidos os movimentos necessários à sua execução através dos ciclos de movimento (PÓVOAS, 1999). O estudo da peça iniciou-se pelos segmentos, os quais foram gradativamente integrados. As sessões de prática foram documentadas através de relatos escritos e gravações em vídeo e algumas foram supervisionadas pela orientadora. Os dados coletados foram avaliados tanto ao longo da implementação da prática, quanto a posteriori, através de uma reflexão retrospectiva do processo.

Qualificando - ambiente virtual de aprendizagem via Internet

A recente proliferação do uso da Internet como mídia pedagógica no cenário contemporâneo da educação à distância tem gerado discussões e interesse, tanto no meio acadêmico quanto no meio empresarial. A elaboração de metodologias para desenvolvimento de soluções tecnológicas, neste contexto, vem sendo objeto de pesquisa em diversas áreas do conhecimento. Os Sistemas de Informação Web se inserem nesta realidade, particularmente através dos Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVA), sistemas que integram os diversos recursos da Internet passíveis de emprego educacional, como a transmissão de conteúdos multimídia e ferramentas de comunicação e interação, devidamente orientados por uma base pedagógica adequada aos objetivos e pressupostos da iniciativa educacional almejada. Assim, o presente trabalho tem como objetivo a proposição de uma estrutura para desenvolvimento de Ambientes Virtuais de Aprendizagem via Internet. Para tanto, empregou-se a metodologia de pesquisa-ação. Como resultado prático da estruturação proposta, é descrito o AVA via Internet Qualificando, voltado para o ensino à distância de Engenharia de Produção no Departamento de Engenharia de Produção e Transportes da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Uso de simulatores e imagens como ferramentas auxiliares no ensino/aprendizagem de ótica

Neste trabalho desenvolvemos um texto hipermídico sobre ótica para o ensino médio. Nele abordamos tópicos de ótica geométrica e ótica física, com o uso intensivo de tecnologias da informação, abrangendo a exploração de simuladores (Java Applets), de imagens e animações, acompanhadas de textos teóricos explicativos. Para o material, geramos 77 animações e 63 imagens, e adaptamos 13 simuladores Java Applets, organizados em material interativo desenvolvido em linguagem html e disponibilizado em CD-ROM. O embasamento teórico do trabalho é dado pelas teorias construtivistas cognitivistas, aproveitando as idéias de Piaget, Vygostky, Rogers, Ausubel e Novak. O Material foi aplicado em uma turma de 3a série do ensino médio no Centro de Ensino Médio – SETREM, localizada na região Noroeste do RS. Com este material conseguimos desenvolver os conteúdos de uma forma mais atrativa, com maior envolvimento dos alunos e maior motivação por parte dos mesmos, fazendo com que se sentissem participantes ativos na aquisição de informações e construção do conhecimento. Ao aplicarmos o material, observamos que as novas tecnologias usadas são boas ferramentas auxiliares no processo ensino/aprendizagem de ótica no ensino médio, que devem ser aliadas aos demais recursos didáticos existentes, não devendo ser encaradas como únicas e muito menos como substitutivas do professor, pois a este cabe cada vez mais o papel de orientador, motivador e organizador de um ambiente propício para o ensino/aprendizagem eficiente.

Negociação pedagógica aplicada a um ambiente multiagente de aprendizagem colaborativa

Diferentes correntes da psicopedagogia apontam que a negociação é fundamental em interações de ensino-aprendizagem. No entanto, pouca pesquisa tem sido baseada em uma noção precisa do que é negociação e de como esta se relaciona com a aprendizagem. Este trabalho descreve um modelo para negociação pedagógica, aplicado a um ambiente multiagente de aprendizagem. Após discussão de exemplos ilustrativos e revisão bibliográfica de áreas de pesquisa relacionadas, a negociação é definida utilizando quatro características: o que está sendo negociado, os estados iniciais e finais de negociação e o processo de negociação em si. A tese concentra-se nos processos de negociação, para que um modelo seja desenvolvido baseado na interação argumentativa entre o sistema e o aluno, a partir da construção de redes bayesianas. É proposto que a atitude proposicional mais relevante para interações de negociação pedagógica está relacionada a um processo de equalização mútua de graus de confiança entre o professor e o aluno. Como conclusão, são apresentados os resultados alcançados, resumidos na implementação do Ambiente Multiagente ProbabiLístico Inteligente de Aprendizagem – AMPLIA. Os primeiros resultados da implementação do ambiente e o modelo geral da negociação pedagógica implantada puderam ser vistos durante um curso piloto realizado no Hospital de Clínicas de Porto Alegre.

Objetos inteligentes de aprendizagem : uma abordagem baseada em agentes para objetos de aprendizagem

Esta pesquisa propõe uma abordagem na qual objetos de aprendizagem são construídos com base no paradigma de agentes. A fundamentação tecnológica desta abordagem é constituída por uma integração entre tecnologias desenvolvidas para Objetos de Aprendizagem e para Sistemas Multiagentes. O conceito central apresentado é o de Objeto Inteligente de Aprendizagem, entidade que corresponde a um agente que é capaz de gerar experiências de aprendizagem reutilizáveis, no mesmo sentido que os objetos de aprendizagem. É apresentada uma sociedade multiagente concebida com a finalidade de dar suporte a abordagem proposta, bem como a modelagem do processo de comunicação entre os agentes desta sociedade. Como forma de validar as propostas feitas, são apresentados uma arquitetura de agentes que implementa os conceitos definidos e um conjunto de recursos para a construção de agentes compatíveis com esta arquitetura. Através destes recursos é possível a implementação das entidades propostas neste trabalho.

Produção de sentidos e construção de conceitos na relação ensino/aprendizagem da matemática

Esta tese tem o objetivo de mostrar que o sujeito aprendente, ao se deparar com um conceito matemático já construído por ele, pode, em outro contexto, atribuir-lhe novos sentidos e re-significá-lo. Para tanto, a investigação se apóia em duas teorias filosóficas: a filosofia de Immanuel Kant e a filosofia de Ludwig Wittgenstein. Também buscamos subsídios teóricos em autores contemporâneos da filosofia da matemática, tais como Gilles-Gaston Granger, Frank Pierobon, Maurice Caveing e Marco Panza. No decorrer do processo da aprendizagem, o conceito matemático está sempre em estado de devir, na perspectiva do aluno, mesmo que este conceito seja considerado imutável sob o ponto de vista da lógica e do rigor da Matemática. Ao conectar o conceito com outros conceitos, o sujeito passa a reinterpretá-lo e, a partir desta outra compreensão, ele o reconstrói. Ao atribuir sentidos em cada ato de interpretação, o conceito do objeto se modifica conforme o contexto. As estruturas sintáticas semelhantes, em que figura o objeto, e as aparências semânticas provenientes da polissemia da linguagem oferecem material para as analogias entre os conceitos. As conjeturas nascidas destas analogias têm origem nas representações do objeto percebido, nas quais estão de acordo com a memória e a imaginação do sujeito aprendente. A imaginação é a fonte de criação e sofre as interferências das ilusões provenientes do ato de ver, já que o campo de visão do aluno está atrelado ao contexto no qual se encontra o objeto. A memória, associada às experiências vividas com o objeto matemático e à imaginação, oferece condições para a re-significação do conceito. O conceito antes de ser interpretado pelo aluno obedece às exigências e à lógica da matemática, após a interpretação depende da própria lógica do aluno. A modificação do conceito surge no momento em que o sujeito, ao interpretar a regra matemática, estabelece novas regras forjadas durante o processo de sua aplicação. Na contingência, o aluno projeta sentidos aos objetos matemáticos (que têm um automovimento previsto), porém a sua imaginação inventiva é imprevisível. Nestas circunstâncias, o conceito passa a ser reconstruível a cada ato de interpretação. As condições de leitura e de compreensão do objeto definem a construção do conceito matemático, a qual está em constante mudança.

Recuperação de metadados de objetos de aprendizagem no AdaptWeb

Com a disseminação do uso de Ambientes de Aprendizagem na Web, muitos autores de conteúdo instrucional dedicam seu tempo e se esforçam para desenvolver material de qualidade. Para facilitar o reuso desses materiais, os mesmos estão sendo desenvolvidos como objetos de aprendizagem e são armazenados em repositórios na Web, de onde podem ser pesquisados e recuperados para reuso. Essa pesquisa e recuperação são baseadas nas características dos objetos, ou seja, em seus metadados. Dessa forma, é necessário que os Objetos de Aprendizagem possuam valores de metadados consistentes para que a pesquisa e recuperação sejam eficientes. O desenvolvimento de material instrucional de boa qualidade consome grande quantidade de recursos. A descrição completa destes materiais, ou seja, dos objetos de aprendizagem, não é uma atividade estimulante para os autores que informam apenas um mínimo de metadados. Esta falta de metadados torna muito difícil a recuperação e o reuso dos OA. O objetivo desse trabalho é definir técnicas que recuperem a maior quantidade possível de metadados a partir dos Objetos e Aprendizagem, com a mínima intervenção do usuário, resultando em uma indexação e recuperação eficientes dos Objetos de Aprendizagem Essas técnicas são definidas com base na estrutura e funcionamento do AdaptWeb, que é um ambiente de aprendizagem que disponibiliza material instrucional de forma estruturada e organizada. Assim, é possível fazer uso das informações disponíveis nesse ambiente para recuperar os metadados automaticamente. As técnicas transformam o conteúdo do AdaptWeb em objetos de aprendizagem, sendo capazes de recuperar uma quantidade considerável de metadados. Assim, têm-se Objetos de Aprendizagem devidamente catalogados e armazenados em um repositório, prontos para serem reusados.

O diálogo matemático e o processo de tomada de consciência da aprendizagem em ambientes telemáticos

Este estudo discute a possibilidade do emprego de ambientes computacionais de aprendizagem para a educação matemática de graduandos universitários. Além da organização do conteúdo matemático de Cálculo Diferencial e Integral em atividades realizadas no ambiente implementou-se um diálogo reflexivo entre os participantes da experiência. Busca-se analisar se o diálogo promove tomadas de consciência tanto no sentido dos conteúdos aprendidos (operatividade conceitual) como dos próprios modos dos alunos aprender e significar os conteúdos matemáticos. A Epistemologia Genética de Piaget e a Pedagogia de Freire são as teorias que fundamentam as leituras dos diálogos promovidos e analisados. São criados e analisados espaços de experimentação, de conversação, em que sejam possíveis a compreensão das noções matemáticas, a observação questionadora e a possibilidade de argumentação; que permita estimular a capacidade de criar e recriar, a fim de confirmar a relação de co-implicação entre as concepções epistemológicas do aluno e a aprendizagem decorrente de seu envolvimento em diálogos matemáticos. A análise dos dados demonstra que a experiência de aprendizagem configurada possibilitou a realização de atividades de interação com cooperação, que promove descentração e a conseqüente tomada de consciência (do ponto de vista pessoal e das atividades próprias), culminando com o desenvolvimento de autonomia intelectual, necessária à aprendizagem. Essa análise também demonstra a importância de pensar a respeito do que sabemos, como sabemos, como fazemos para saber e o que estamos fazendo e aprendendo, o que ajuda a aumentar o grau de consciência e, conseqüentemente, promove melhores níveis de aprendizagem, a partir da participação ativa em diálogos, com demonstração de reflexão crítica.

Investigação de ganhos na aprendizagem de conceitos físicos envolvidos em circuitos elétricos por usuários da ferramenta computacional Modellus

O objetivo deste trabalho de pesquisa foi investigar o desempenho de alunos que trabalharam com atividades de simulação e modelagem computacionais no estudo de circuitos elétricos, utilizando o software Modellus, comparado com alunos expostos apenas ao sistema tradicional de ensino. A fundamentação teórica adotada esteve baseada no referencial de trabalho de Halloun sobre modelagem esquemática e na teoria de Ausubel sobre aprendizagem significativa. O estudo envolveu 193 alunos de cursos de Engenharia, da disciplina de Física-II oferecida pela UFRGS no 2° semestre de 2004. O procedimento didático ocorreu em duas etapas. Na primeira, os alunos do grupo experimental trabalharam com um conjunto de atividades sobre circuitos elétricos simples durante cinco aulas e na etapa seguinte, com um conjunto de atividades sobre circuitos RLC durante quatro aulas. Cada aula teve duração de 1h40min. Os resultados quantitativos mostram que houve melhorias estatisticamente significativas no desempenho dos alunos do grupo experimental, quando comparado aos alunos dos grupos de controle, expostos apenas ao método tradicional de ensino. Os resultados de nossa análise qualitativa sugerem que muitos dos alunos atingiram uma aprendizagem significativa. Nossas observações e o levantamento de opiniões mostraram que o procedimento didático adotado exigiu muita interação dos alunos com as atividades computacionais, dos alunos entre si e com o professor, tornando-se um elemento motivador na aprendizagem dos alunos.

Alfabetização e informática educativa : estratégias de ensino/aprendizagem com alunos da 1. série do ensino fundamental

Este trabalho insere-se no debate do uso de ambientes informatizados como potencializadores da aprendizagem, particularmente no que se refere à de alunos que estão na fase inicial da leitura e escrita. O objetivo do presente estudo foi analisar as possíveis relações existentes entre o aprendizado da leitura e escrita e o uso do computador, identificando as estratégias de leitura e escrita de alunos em processo de alfabetização, na 1ª ´serie do Ensino Fundamental, por meio do uso de narrativas e histórias em quadrinhos, utilizando softwares como facilitadores da aprendizagem. A discussão teórica conferiu prioridade à abordagem sócio-histórica, com ênfase nos postulados de Vygotsky associado a reflexões de autores como Phillipe Meirieu. A pesquisa caracteriza-se como uma investigação qualitativa que utilizou prioritariamente a observação participante como recurso metodológico. A escola pesquisada integra-se na rede pública municipal de Fortaleza , situada em um bairro periférico com população predominante de classe popular. O trabalho de campo foi desenvolvido durante um período de duração de oito meses o qual houve acompanhamento de turmas da 1º série, com especial atenção para uma turma de alunos repetentes e com defasagem idade/escolaridade. O estudo envolveu: levantamento de conhecimentos prévios dos alunos, exploração de diferentes portadores de textos, conhecimento do software HQ (Histórias em Quadrinhos), Gibizinho, Quadrinhos da Mônica, chat, fotologs na sala de informática da escola; escrita de histórias usando o software Quadrinhos da Mônica. Como resultados deste estudo, identifiquei posturas variadas, por parte dos professores quanto à informática educativa. No que se refere aos alunos, os aspectos positivos associam-se ao fato de terem transitado pelos diferentes espaços, utilizando materiais que existiam na escola e que não eram utilizados; foram estimulados pelas características lúdicas dos materiais e pela logicidade seqüencial de uma narrativa e histórias em quadrinhos, com articulação com seus contextos de origem.