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.

Formação de grupos colaborativos em um ambiente multiagente interativo de aprendizagem na internet : um estudo de caso utilizando sistemas multiagentes e algoritmos genéticos

Este texto apresenta a tese de doutorado em Ciência da Computação na linha de pesquisa de Inteligência Artificial, dentro da área de IAD – Inteligência Artificial Distribuída (mais especificamente os Sistemas Multiagentes – SMA). O trabalho aborda a formação de grupos colaborativos em um ambiente multiagente interativo de aprendizagem na web, através da utilização de técnicas de Inteligência Artificial. O trabalho apresenta a definição e implementação de uma arquitetura de agentes modelados com algoritmos genéticos, integrada a um ambiente colaborativo de aprendizagem, o TelEduc. Inicialmente faz-se um breve estudo sobre as áreas envolvidas na tese: Informática na Educação, Educação a Distância, Inteligência Artificial, Inteligência Artificial Distribuída e Inteligência Artificial Aplicada à Educação. Abordam-se, também, as áreas de pesquisa que abrangem os Sistemas Multiagentes e os Algoritmos Genéticos. Após este estudo, apresenta-se um estudo comparativo entre ambientes de ensino e aprendizagem que utilizam a abordagem de agentes e a arquitetura proposta neste trabalho. Apresenta-se, também, a arquitetura de agentes proposta, integrada ao ambiente TelEduc, descrevendo-se o funcionamento de cada um dos agentes e a plataforma de desenvolvimento. Finalizando o trabalho, apresenta-se o foco principal do mesmo, a formação de grupos colaborativos, através da implementação e validação do agente forma grupo colaborativo. Este agente, implementado através de um algoritmo genético, permite a formação de grupos colaborativos seguindo os critérios estabelecidos pelo professor. A validação do trabalho foi realizada através de um estudo de caso, utilizando o agente implementado na formação de grupos colaborativos em quatro turmas de cursos superiores de Informática, na Região Metropolitana de Porto Alegre, em disciplinas que envolvem o ensino de programação de computadores.

Diversidade bacteriana em biofilmes de superfícies externas de prédios hitóricos na cidade de Porto Alegre

A preocupação em conservar monumentos históricos tem aumentado a cada dia na comunidade científica, o que tem desencadeado na formação de grupos de pesquisa, os quais se dedicam a estudos de fatores que possam estar levando os monumentos à ruína, e formas de solucioná-los ou minimizá-los. A presença de bactérias em rochas ou em pedras de monumentos históricos tem sido confirmados por vários pesquisadores. Foram estudadas em Porto Alegre quatro igrejas e o gabinete do Vice Governador, todos de importância histórica, utilizando-se de técnicas microbiológicas tradicionais, objetivando avaliar a diversidade bacteriana em prédios de patrimônio em termos de morfologia celular e de desenvolvimento em diferentes meios de cultivo em laboratório. Foi encontrado um grande número de microrganismos em cada biofilme. Muitas bactérias Gram positivas eram do gênero Bacillus. Os isolados identificados com sendo Bacillus spp. se mostraram resistentes a concentrações de sal (NaCl) a 5% e algumas a 10%, indicando sua adaptação a superfícies secas. Este estudo, associado à literatura, indica que há muitos problemas em classificar a diversidade microbiana e que esta deve ser levada em consideração em processos de controle de biodeterioração em prédios.

A alegria do corpo-espírito saudável : ritos de aprendizagem guarani

A dança Guarani é parte de um contexto ritualístico e mitológico desta cultura, que se refaz continuamente no cotidiano de sua educação. A compreensão da dança como conhecimento foi se dando na vivência etnográfica e fenomenológica, em cinco aldeias, quatro delas situadas no Rio Grande do Sul, nas seguintes localidades Lomba do Pinheiro, na aldeia Anhentenguá; Canta Galo na aldeia Jataity; Riozinho na aldeia Nhumporã; Camaquã na aldeia Iguaporã e numa aldeia de Santa Catarina, denominada de M´biguaçu. A dança como parte de um rito atualiza o pertencimento emocional e cultural, possibilitando a passagem da esperança em ação. Os princípios da dança Guarani estão situados dentro de uma educação xamânica, na qual corpo e espírito são fontes de aprendizado sensível, sensorial e reflexivo para um estar saudável. A alegria é uma condição cultivada no desvelar do conhecimento, que com o passar do tempo torna-se sabedoria – arandu - aprendizado que se revela ao longo da vida. A face cotidiana da educação das crianças expressa um tipo de aprendizagem vivencial na qual são valorizados o movimento vital e criativo, o contato corporal e a afetividade. Saúde, corporeidade, espiritualidade e sentimento são categorias entrelaçadas aos sentidos da dança na aprendizagem Guarani e revelam a produção cultural de um sistema de educação que tem a vida como um valor a ser cuidado. Denomino de ritos tanto os espaços da dança, quanto as relações entre mães e filhos. Estes ritos são fontes de aprendizados que revelam uma gestualidade emocionada dentro de uma corporeidade vivida e acontecem num equilíbrio e desequilíbrio dentro de uma dinâmica cultural que está em movimento, expressa principalmente nos conflitos dos jovens, nas saídas e nos retornos às suas aldeias e nos diversos sentimentos que possuem em relação à existência Guarani. A dança-rito é um espaço que muitos Guaranis buscam como um encontro com a força e a clareza para lidar com as ambigüidades presentes. Num pulsar entre a criação e a permanência da cultura, a dança é resistência e caminho de re-significação da identidade Guarani que acontece dentro de um campo de ação coletiva que abarca a ordem e desordem em sua própria mitologia.

Oficinas virtuais de aprendizagem : um estudo de caso em comunidades educacionais rurais de Candelária/RS

O objetivo principal desta investigação é evidenciar uma possibilidade metodológica, de caráter didático-pedagógico, tendo por base a Epistemologia Genética, que possa atender às necessidades de inclusão digital de comunidades educacionais rurais. A pesquisa foi feita presencialmente e virtualmente, através do curso de extensão Oficinas Virtuais de Aprendizagem, para o qual foi usado o ROODA  Rede Cooperativa de Aprendizagem  como ambiente virtual de apoio. Fizeram parte da pesquisa, alunos e professores de duas escolas rurais de Ensino Fundamental do município de Candelária - RS. A coleta de dados foi feita através de questionário, conversa informal, ficha de observação, bem como foram considerados, para análise, os registros e interações feitos no ambiente virtual e o produto das atividades desenvolvidas durante o curso. Desta intervenção, é possível concluir que a metodologia didático-pedagógica Oficinas Virtuais de Aprendizagem permite promover a inclusão digital docente e discente. Este processo ocorre paralelo à gênese de um novo modelo de escola, cujo tempo e o espaço pedagógico estejam de acordo com as possibilidades da tecnologia digital. A concepção teórica deste modelo está focada na perspectiva de quem aprende.

Análise das etapas de implementação do Seis Sigma incorporando atributos promotores de aprendizagem organizacional

A crescente competitividade no mundo dos negócios que se apresenta nos dias de hoje, motivada principalmente pela globalização da economia em conjunto com a revolução tecnológica, requer uma busca acelerada por métodos, modelos e ferramentas que conduzam as organizações à excelência de seus bens e serviços. Neste contexto, Programas Seis Sigma vem sendo adotados como estratégia de negócio por empresas que buscam otimizar seus processos e atingir um nível de sucesso empresarial reconhecido por seus clientes, capaz de classificá-las como de classe mundial. Conforme orientam programas de premiação em reconhecimento às práticas gerencias de empresas que primam pela qualidade, uma organização que pratica a Aprendizagem Organizacional avalia periodicamente seu sistema de gestão e implementa melhorias ou inovações em suas práticas, se adapta mais facilmente às mudanças e tem mais condições de atingir e manter a excelência no seu desempenho. Esta dissertação foi desenvolvida com o objetivo de analisar as etapas e sub-etapas de implementação do Programa Seis Sigma incorporando atributos promotores de Aprendizagem Organizacional. A justificativa para este trabalho é demonstrar o potencial do Seis Sigma em trazer às empresas muito mais do que resultados financeiros diretos, apresentando suas etapas de implementação com a incorporação de atributos capazes de promover Aprendizagem Organizacional. Desta forma, a análise da implementação de uma estratégia relacionada à qualidade, sob o enfoque da Aprendizagem Organizacional, deve auxiliar as organizações que buscam atingir e manter elevados níveis de qualidade e competitividade.

Aspectos matemáticos do problema de aprendizagem em inteligência artificial

O objetivo deste trabalho é apresentar a base teórica para o problema de aprendizagem através de exemplos conforme as ref. [14], [15] e [16]. Aprender através de exemplos pode ser examinado como o problema de regressão da aproximação de uma função multivaluada sobre um conjunto de dados esparsos. Tal problema não é bem posto e a maneira clássica de resolvê-lo é através da teoria de regularização. A teoria de regularização clássica, como será considerada aqui, formula este problema de regressão como o problema variacional de achar a função f que minimiza o funcional Q[f] = 1 n n Xi=1 (yi ¡ f(xi))2 + ¸kfk2 K; onde kfk2 K é a norma em um espa»co de Hilbert especial que chamaremos de Núcleo Reprodutivo (Reproducing Kernel Hilbert Spaces), ou somente RKHS, IH definido pela função positiva K, o número de pontos do exemplo n e o parâmetro de regularização ¸. Sob condições gerais a solução da equação é dada por f(x) = n Xi=1 ciK(x; xi): A teoria apresentada neste trabalho é na verdade a fundamentação para uma teoria mais geral que justfica os funcionais regularizados para a aprendizagem através de um conjunto infinito de dados e pode ser usada para estender consideravelmente a estrutura clássica a regularização, combinando efetivamente uma perspectiva de análise funcional com modernos avanços em Teoria de Probabilidade e Estatística.