Contribuição para o estudo da aprendizagem da matemática e da programação em comunidades virtuais de prática com foco no uso de robots como mediadores da aprendizagem

Contribuição para o Estudo da Aprendizagem da Matemática e da Programação em Comunidades Virtuais de Prática com Foco no Uso de Robots como Mediadores da Aprendizagem O propósito deste estudo, desenvolvido no âmbito de um projeto de investigação que envolveu a utilização de robots na aprendizagem colaborativa da Matemática e da Informática através da Web, é analisar e discutir a noção de participação e o processo de construção do conhecimento em comunidades virtuais de prática. O referido projeto foi desenvolvido em três etapas principais. Na primeira, foram selecionadas as ferramentas de comunicação a serem utilizadas. A segunda etapa envolveu a elaboração e contextualização dos problemas-desafio a serem resolvidos pelos grupos virtuais. A terceira e última etapa do projeto compreendeu o registo e a recolha dos dados e informações obtidos nas reuniões virtuais com grupos de alunos do Ensino Secundário e sua posterior análise, utilizando uma abordagem qualitativa de natureza interpretativa, tendo como referencial teórico a teoria da aprendizagem situada de Lave e Wenger e os conceitos subjacentes às comunidades de prática, objetivando com isto melhor compreender os efeitos das tecnologias sobre tais comunidades, bem como as características da aprendizagem realizada em espaços virtuais. A utilização de robots como mediadores da aprendizagem facilitou a exploração de conceitos abstratos fundamentais relativos às áreas da Matemática e da Informática, permitindo com isto que as tarefas de programação necessárias à resolução dos problemas propostos fizessem mais sentido, pelo facto dos resultados obtidos poderem ser concretizados no mundo real.

Gestão de conhecimento e comunidade de prática: aplicações escolares

Neste trabalho de investigação pretende-se fazer uma análise crítica sobre o que são Comunidades de Prática (CoP), Gestão de Conhecimento e Conhecimento. Nesta análise identificamos ferramentas de gestão de conhecimento a serem aplicadas nas Comunidades de Prática. Como corolário desta investigação, disponibilizamos uma aplicação informática para dinamizar uma comunidade de prática numa escola secundária.

SysteM of augmented reality for teaching kids: smartkids

As crianças do jardim de infância/pré-escola são um grupo de utilizadores muito especiais, uma vez que se encontram numa fase inicial das suas vidas onde têm de aprender a viver em sociedade, isto é, aprender a ouvir e respeitar as opiniões dos outros, partilhar os mesmos objectos e também a ajudar-se mutuamente. Este estudo mostra que através da utilização da tecnologia Realidade Aumentada, estas crianças são capazes de colaborar de uma forma espontânea suportada pela motivação, envolvimento e curiosidade. Descreve-se o design e a avaliação de um jogo de Realidade Aumentada, que consiste num sistema educativo para o ensino de crianças do pré-escolar. Este jogo permite que as crianças explorem conceitos tais como os animais e os meios onde vivem através de marcadores de Realidade Aumentada e de um tabuleiro de madeira. Estes marcadores consistem nas peças do jogo e através deles, as crianças podem manipular objectos virtuais em 3D. Foram realizados testes com diversas turmas de crianças em diferentes ambientes de aprendizagem, nomeadamente em escolas e num museu. Os resultados sugerem que o jogo é eficaz para obter níveis altos de concentração, motivação e colaboração entre as crianças, particularmente quando o feedback do jogo é fornecido de forma imediata. Os resultados mostram também que o jogo tem um impacto positivo sobre a experiência de aprendizagem das crianças.

Framework para o desenvolvimento e integração de aplicações de realidade virtual, realidade aumentada e multimédia

Os ambientes virtuais têm sido cada vez mais utilizados nas mais diferentes áreas, quer na medicina, engenharia civil ou até mesmo em áreas terapêuticas. Devido à sua emergente utilização foi estabelecido em parceria com o Museu da Baleia, através de várias reuniões, que seria viável a modelação de cenários virtuais, onde se desenvolvessem animações, com o intuito de que representassem o ciclo de vida das baleias cachalotes. Esta escolha foi efectuada de forma a envolver várias temáticas relacionadas com as baleias cachalotes, desde a migração, os problemas relacionados com o lixo no fundo do mar, etc. De seguida, foi construída uma Framework para incorporação destas animações (vídeos) e realização de actividades utilizando diferentes tipos de médias, Realidade Virtual e Realidade Aumentada, tornando desta forma as actividades mais interactivas, estimulantes e atractivas. Para a execução destas etapas do projecto foi decidido utilizar a ferramenta 3ds Max para a modelação dos objectos que iriam compor os cenários virtuais, bem como a sua animação. Para a implementação da Framework foi decidido utilizar o Adobe Flash visto ser uma ferramenta que permite a incorporação de diferentes tipos de médias, de Realidade Virtual, Realidade Aumentada e possibilita a construção de uma interface simples e atractiva. Esta Framework foi desenvolvida para que no futuro seja possível ser modificada, isto é, para que seja capaz de efectuar a incorporação de outros tipos de conteúdos, assim como a edição dos que já estão implementados.

O espaço virtual no âmbito do social, das artes visuais e do ensino: relações de interinfluência

Este trabalho consiste na criação de uma relação entre uma investigação científica e um relatório da prática pedagógica, subordinados a mesmo tema. No âmbito da relação entre a sociedade e o espaço virtual, são abordadas noções referentes à cibercultura, entendendo o espaço virtual como um novo espaço social. É desenvolvida a ideia de que a opinião individual foi enfatizada pelas redes sociais e pelos blogues, que aliados ao facilitado acesso ao conhecimento, levaram à proliferação da informação. No domínio das artes visuais são abordados temas referentes à arte digital e ao desenvolvimento de práticas artísticas no espaço virtual, tal como a new media art, referindo-se trabalhos de artistas como Manfred Mohr, Charles Csuri, Gerhard Mantz, Vuk Cosic, Jodi.org e Cornelia Sollfrank. Neste campo, foi ainda, estudada a importância dos softwares para a produção artística digital e a relevância das instituições virtuais para a dinamização cultural. Por último, são estabelecidas relações entre o espaço virtual e o ensino das artes visuais, onde são analisadas questões referentes a introdução de ferramentas digitais na sala de aula, com o intuito de contribuir para a evolução do aluno e para o melhoramento da formação profissional do docente Relativamente à pratica docente nas disciplinas de Desenho B e de História das Artes, do Curso Tecnológico de Multimédia, realizada na Escola Secundária de Francisco Franco, são apresentados de forma crítica e reflexiva, os procedimentos necessários para a aplicação da componente científica, tais como as planificações, propostas de trabalho e visitas de estudo. São ainda apresentadas as restantes componentes relativas à prática letiva, tais como as atividades de Direção de Turma; o acompanhamento do projeto da Associação Companhia Contigo Teatro; e as atividades de enriquecimento curricular.

Projeto educativo museológico: estudo de caso do Museu A Cidade do Açúcar

Este estudo concentrou-se num projeto educativo a partir da reflexão sobre o tema: o serviço educativo museológico, especificamente sobre um estudo de caso de O Museu A Cidade do Açúcar, localizado na cidade do Funchal. Pretendeu-se com este estudo analisar um conjunto de fatores de modo a aferir como os museus podem funcionar numa vertente mais educacional do que institucional, ou seja, libertarem-se do seu espaço físico e ir de encontro ao público. Este trabalho desenvolveu-se a partir de uma abordagem de utilização de ambientes virtuais criados pelo autor, com intuito de potencializar a aprendizagem e promoveu uma experiencia diferente aos alunos. Esta análise foi feita através de duas metodologias a documental e empírica, em relação à segunda foram elaborados diferentes inquéritos preenchidos por alunos e por professores (501 no total), que continham questões sobre a importância da realização deste género de serviço educativo, a relação entre o Museu e a Escola e a relação entre o espólio museológico e os currículos escolares dos conteúdos programáticos das disciplinas de Historia e Estudo do Meio, ou seja, alunos do 4º, 6º e 8ºanos de escolaridade. Assim o Museu tendo uma função cultural ao longo dos séculos, viu recentemente aparecer novas abordagens da museologia. Neste sentido ele tem hoje outras responsabilidades sociais, nomeadamente o de constituir-se como um meio de comunicação entre os vários públicos, através de suportes informáticos. A finalidade deste projeto visou colocar o museu junto das escolas, desenvolveu a capacidade crítica ou estimular a criatividade dos alunos, conduzindo-os a aprendizagem de novos conceitos. A análise global deste projeto revelou que os alunos e professores consideraram que esta apresentação virtual do Museu a Cidade do Açúcar foi muito importante para aproximar as escolas do museu.

Interoperabilidade e otimização da gestão de redes com a framework NSDL

As redes de computadores cresceram nas últimas décadas em diversidade e complexidade,sempre procurando manter um nível elevado de qualidade na comunicação. Atualmente existe uma variedade de ferramentas para a gest~ao de redes que cobrem de forma completa ou parcial as diferentes etapas do ciclo de vida dessas redes. Dadas a dimensão e heterogeneidade dessas redes, o seu desenvolvimento e operação são tarefas que envolvem um número crescente de ferramentas, o que induz a uma maior complexidade. Além do mais, a maior parte das ferramentas existentes s~ao independentes e incompatíveis, tornando a tarefa dos arquitetos e dos gestores de redes mais difícil. Dessa forma, é identificada a necessidade de uma abstraãoo ou abordagem genérica que permita a interoperabilidade entre diferentes ferramentas/ambientes de rede de forma a facilitar e otimizar a sua gestão. O trabalho apresentado nesta tese introduz a proposta e a implementação de uma framework para a integração de diferentes ferramentas heterogéneas de rede dando suporte Da criação de um ambiente de gestão que cubra o ciclo de vida de uma rede de comunica ção. A interoperabilidade proporcionada pela framework é implementada através da proposta de uma nova linguagem para a descrição de redes e de todos os seus componentes, incluindo a informação da topologia e dos contextos onde a rede pode existir. As demais contribuições desta tese estão relacionadas com (i) a implementação de algumas ferramentas de gestão para dar suporte há construção de cenários de rede utilizando a linguagem proposta, e (ii) a modelação de vários cenários de rede com tecnologias diferentes, incluindo aspetos de Qualidade de Serviço, para a validação da utilização da framework proposta para proporcionar a interoperabilidade entre diferentes ferramentas de gestão de redes. A linguagem proposta para a descrição de redes preocupou-se com a descrição dos cenários de rede dando suporte das diferentes fases da existência dessa rede, desde o seu projeto até a sua operação, manutenção e atualização. Uma vantagem desta abordagem de permitir a coexistência de diversas informações de utilização da rede numa única descrição, mantendo cada uma independente das restantes, o que promove a compatibilidade e a reutilização das informações de forma direta entre as ferramentas, ultrapassando assim a principal limitação detetada nas linguagens e ferramentas existentes e reforçando as possibilidades de interoperabilidade.

VirtualLabs@UMa: uma plataforma personalizável para a realização de actividades experimentais

Os presentes métodos de estudo complementar fora de aulas adequam-se a um contexto mais teórico onde alunos, necessitam somente de manuais escolares ou acesso a um computador para complementar os seus estudos e atingirem os objectivos. O mesmo não se enquadra para cadeiras ou contextos mais práticos como por exemplo química ou biologia. Nestes contextos normalmente necessitamos de um laboratório ou localização específica onde se encontra as condições mínimas para a realização destes exercícios ou ensino. Actualmente existem laboratórios virtuais que vêem suplantar esta necessidade, mas os nossos estudos indicam que estes não são capazes de se adaptar a novas actividades sendo necessário desenvolver um laboratório específico para cada actividade. Neste contexto, a principal contribuição desta dissertação de mestrado é a proposta e o desenvolvimento de uma aplicação de Realidade Virtual, que seja capaz de adaptar-se facilmente às novas actividades laboratoriais de forma a personalizar as tarefas a serem realizadas pelos alunos, e que possa ser acedido através da plataforma Moodle. A aplicação desenvolvida proporciona aos alunos uma melhor percepção da forma como a actividade será realizada e prepara-os para realiza-la com sucesso num ambiente real.

Ferramentas interativas na reabilitação cognitiva pós-AVC: RehabCity

O acidente vascular cerebral (AVC) é uma das doenças com mais mortalidade e morbilidade em todo o mundo, provocando danos neurológicos, que podem influenciar a capacidade motora e cognitiva, tendo grandes repercussões na qualidade de vida do individuo bem como para os seus familiares e cuidadores. É importante não descurar da reabilitação cognitiva, pois esta é tão importante quanto a reabilitação motora. A reabilitação irá potenciar toda e qualquer oportunidade de recuperar a sua independência quer a nível social quer nas suas atividades de vida diária (AVD), ou seja tem por objetivo recuperar ou estimular as capacidades funcionais do indivíduo. Este estudo tem por objetivo avaliar a eficácia da realidade virtual (RV) na reabilitação cognitiva de vítimas de AVC. Neste sentido e recorrendo às potencialidades da RV, criou-se um ambiente virtual ecologicamente válido, que simula AVD´s: a RehabCity. Para avaliar a eficácia deste ambiente virtual efetuou-se uma avaliação neuropsicológica pré e pós-intervenção recorrendo a instrumentos que permitem uma avaliação da capacidade cognitiva. Recorreu-se a uma amostra de dezoito participantes, dividida em dois grupos, o grupo experimental e o grupo de controlo, sendo o grupo de experimental alvo de uma intervenção com a RV enquanto o grupo de controlo com uma intervenção tradicional. Os resultados obtidos na avaliação cognitiva entre a pré e pós-intervenção permite-nos afirmar que de facto a RehabCity teve um impacto positivo no grupo experimental, pois observou-se ganhos significativos ao contrário do grupo de controlo que não apresentou melhorias significativas entre a pré e pós-intervenção. Estes resultados, confirma-se que os ambientes virtuais têm um impacto no processo de reabilitação cognitiva. Neste sentido, é importante se instaurar novos métodos de reabilitação cognitiva nos centros de reabilitação, de modo a potencializar e recuperar as funções cognitivas afetadas e consequentemente melhorar a qualidade de vida dos indivíduos vítimas de AVC.