Kids Media Lab: Tecnologias e a aprendizagem da programação em idade Pré-escolar

Sabedores da realidade tecnológica que envolve as crianças, sentimos necessidade de conhecer aprofundadamente como é que as crianças aprendem, ou seja, como estruturam e desenvolvem o seu pensamento, nesta relação com as tecnologias e através da programação. A presente investigação revela-se inovadora, quer no contexto em que vai ser implementado, quer nos objetivos da própria investigação. Pretendemos consolidar conhecimento sobre as teorias de aprendizagem, através da introdução da programação de forma lúdica e criativa nas atividades no jardim de infância. Compreender como as crianças reagem na utilização das tecnologias e da programação revela-se importante para conhecer o seu comportamento, o seu estilo de aprendizagem e permitir aos profissionais de educação antecipar ou não esta integração, nos seus contextos educativos. Conhecer como todo este processo de aprendizagem é vivenciado pelas crianças irá permitir avaliar quais os benefícios e riscos da utilização das tecnologias e da aprendizagem da programação em idade pré-escolar.

Uso de software como ferramenta pedagógica no processo de ensino-aprendizagem da mamografia digital

OBJETIVO: Avaliar o impacto sobre o treinamento de residentes utilizando uma ferramenta computacional dedicada à avaliação do desempenho da leitura de imagens radiológicas convencionais e digitais. MATERIAIS E MÉTODOS: O treinamento foi realizado no Laboratório de Qualificação de Imagens Médicas (QualIM). Os residentes de radiologia efetuaram cerca de 1.000 leituras de um total de 60 imagens obtidas de um simulador estatístico (Alvim®) que apresenta fibras e microcalcificações de dimensões variadas. O desempenho dos residentes na detecção dessas estruturas foi avaliado por meio de parâmetros estatísticos. RESULTADOS: Os resultados da probabilidade de detectabilidade foram de 0,789 e 0,818 para os sistemas convencional e digital, respectivamente. As taxas de falso-positivos foram de 8% e 6% e os valores de verdadeiro-positivos, de 66% e 70%, respectivamente. O valor de kappa total foi 0,553 para as leituras em negatoscópio e 0,615 em monitor. A área sob a curva ROC foi de 0,716 para leitura em filme e 0,810 para monitor. CONCLUSÃO: O treinamento proposto mostrou ser efetivo e apresentou impacto positivo sobre o desempenho dos residentes, constituindo-se em interessante ferramenta pedagógica. Os resultados sugerem que o método de treinamento baseado na leitura de simuladores pode produzir um melhor desempenho dos profissionais na interpretação das imagens mamográficas.

Similaridades entre semiologias na metodologia da aprendizagem baseada em problemas

O Programa de Aprendizagem de Ginecologia e Obstetrícia da PUC-PR adota a aprendizagem baseada em problemas como metodologia de aprendizagem. Neste programa, são executados diversos casos clínicos que compõem seu conteúdo. Para cada caso clínico, os professores definem uma semiologia principal e as respectivas semiologias secundárias, a fim de definir o conjunto de ações ou procedimentos que os alunos devem executar. Visando à inserção das tecnologias da informação e comunicação no aprendizado dos alunos, foi desenvolvido um sistema que permite obter, passo a passo, as ações e procedimentos executados pelos alunos. O objetivo geral deste trabalho é conceber um modelo matemático e computacional que permita obter índices de similaridade entre as semiologias definidas pelos professores e as executadas pelos alunos.

A aprendizagem sobre intervalos de confian??a com recurso ao software R

Resumen basado en el de la publicaci??n

Análise das potencialidades do uso da ferramenta de simulação computacional em operações logísticas : estudo de caso em armazém geral

Esta dissertação analisa potencialidades de uso da ferramenta de simulação computacional em atividades de um Armazém Geral. Para tanto, foi realizado um estudo de caso em um Armazém Geral onde se aplicou a ferramenta segundo o método de desenvolvimento de projetos de simulação computacional proposto por Barrônio (2000). O desenvolvimento do projeto de simulação foi, então, focado na atividade de apanha separação, integrante do sub-processo de separação de pedidos. O substrato teórico utilizado envolve uma abordagem sobre a logística e caracterização de armazém geral, bem como uma revisão dos conceitos principais da ferramenta de simulação computacional. No desenvolvimento da pesquisa, identificaram-se diversas aplicações da simulação tanto no armazém geral e terminais de cargas da empresa, quanto na análise da malha de rotas da empresa. A partir da análise dos resultados da simulação, em diversos cenários desenvolvidos e do entendimento sistêmico da situação em estudo, identificou-se como oportunidade de melhoria a definição de horários fixos de parada para descanso ao longo da jornada de trabalho na atividade de apanha separação O desenvolvimento do projeto de simulação computacional contribuiu como instrumento de aprendizagem e tomada de decisões sobre a realidade organizacional. Através de experimentação no modelo computacional o grupo de trabalho pôde testar e mudar seus pressupostos e sua compreensão do mundo real, aprimorando a aprendizagem. Identificou-se ainda, que os armazéns gerais dotados de sistema de gerenciamento automatizado apresentam um grande potencial para desenvolvimento de projetos de simulação, principalmente, devido à disponibilidade de dados característicos destas organizações.

Competências e o processo ensino-aprendizagem do diagnóstico de enfermagem : concepções de docentes e discentes

Este estudo é de cunho qualitativo, em nível exploratório, descritivo e interpretativo, e teve como objetivo analisar as concepções de discentes e docentes sobre competências e sua relação com o processo ensino-aprendizagem do diagnóstico de enfermagem. O Referencial Teórico norteador contemplou os três focos que constituem a Área Temática da investigação: o diagnóstico de enfermagem, as competências e o processo ensino-aprendizagem. A investigação foi realizada na Escola de Enfermagem da Universidade Federal do Rio Grande do Sul cujo hospital universitário introduziu o diagnóstico de enfermagem informatizado na sistematização da assistência aos pacientes. Participaram do estudo onze discentes do último ano do curso de graduação e dez docentes que orientavam alunos, ambos em atividades de ensino teórico-prático no hospital com a utilização do diagnóstico de enfermagem informatizado. As informações foram coletadas em duas etapas, primeiramente através de oito entrevistas individuais semi-estruturadas. Num segundo momento, foram realizados dois grupos focais, um de docentes e outro de discentes, cada um com quatro sessões para a coleta de informações e uma para validação dos resultados. Utilizei Análise de Conteúdo proposta por Moraes (1999) como metodologia de análise. Na identificação e contextualização das concepções dos discentes e docentes sobre competências na enfermagem, emergiram três categorias: significações (função própria de um profissional e capacidade para desempenhar uma tarefa com qualidade, envolvendo conhecimento, experiência e valores pessoais), atributos (do profissional enfermeiro e do docente de enfermagem. Os atributos da competência coincidem com as características do pensador crítico) e dimensões (técnicocientífica; humanística – ética, estética e cultural -; de relacionamento interpessoal; comunicativa – verbal, escrita e computacional -; sociopolítica; educacional) de competência. Ao relacionar as concepções que os participantes possuem sobre competências com o processo ensino-aprendizagem do diagnóstico de enfermagem, as categorias foram: relação com os saberes/conhecimentos (ênfase do ensino ainda saber técnico, ambigüidade diante do conhecimento específico do diagnóstico de enfermagem, importância do desenvolvimento da dimensão humanística para a elaboração de diagnósticos individualizados), estratégias de ensino-aprendizagem (trabalhar com estudos de caso, desenvolver postura metacognitiva, enfatizar o processo diagnóstico e não só sua denominação, desenvolver acurácia diagnóstica, exercitar o processo diagnóstico previamente ao uso da informática, realizar pesquisas visando propor novos diagnósticos adequados à nossa realidade sociocultural), e contexto institucional do curso (implicações curriculares - o diagnóstico de enfermagem é complexo e exige conhecimentos pouco trabalhados no currículo, e política institucional da Escola de Enfermagem - trabalhar com os diagnósticos de enfermagem no ensino implica decisão institucional, e não só individual ou das disciplinas). Os resultados apontaram para a necessidade de formação de professores acerca dos diagnósticos de enfermagem com vistas à construção de competência do discente e do docente, da competência coletiva, com a partilha de

Concepção e implementação de um agente semiótico como parte de um modelo social de aprendizagem a distância

Esta dissertação situa-se no projeto de pesquisa intitulado "Um Modelo Computacional de Aprendizagem a Distância Baseada na Concepção Sócio- Interacionista". Este projeto se enquadra na visão de aprendizagem situada, isto é, na concepção de cognição como uma prática social baseada na utilização de linguagem, símbolos e signos. O objetivo é a construção de um ambiente de Educação a Distância, implementado como um sistema multiagente composto por agentes artificiais e agentes humanos, inspirando-se na teoria sócio-interacionista de Vygotsky. Nesta sociedade, todos os personagens (aprendizes e agentes artificiais) são modelados como agentes sociais integrados em um ambiente de ensino-aprendizagem. A arquitetura deste sistema é formada pelos seguintes agentes artificiais: agente diagnóstico, agente mediador, agente colaborativo, agente semiótico e agente social. Os agentes humanos que interagem com o sistema desempenham o papel de tutores, aprendizes ou ambos. Esta dissertação visa à concepção e à implementação de um dos agentes desta arquitetura: o agente semiótico. Esta concepção foi baseada na Engenharia Semiótica, em particular para a apresentação do material instrucional utilizado no processo de ensinoaprendizagem.

Um estudo sobre o desempenho de alunos de física usuários da ferramenta computacional Modellus na interpretação de gráficos em cinemática

O objetivo deste trabalho foi o de investigar o desempenho de estudantes quando expostos a atividades complementares de modelagem computacional na aprendizagem de Física, utilizando o software Modellus. Interpretação de gráficos da Cinemática foi o tópico de Física escolhido para investigação. A fundamentação teórica adotada esteve baseada na teoria de Halloun sobre modelagem esquemática e na teoria de Ausubel sobre aprendizagem significativa. O estudo envolveu estudantes do primeiro ano do curso de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Vinte seis destes estudantes - grupo experimental - foram submetidos a atividades de modelagem exploratórias e de criação durante um breve intervalo de tempo (quatro encontros, com 2h15min cada). Vinte e seis outros estudantes constituíram um grupo de controle, adotando-se um delineamento quasi-experimental. Os resultados deste trabalho mostram que houve melhorias estatisticamente significativas no desempenho dos alunos do grupo experimental, quando comparado aos estudantes do grupo de controle, submetidos apenas ao método tradicional de ensino. A percepção do aluno em relação à relevância de conceitos e relações matemáticas, bem como a motivação para aprender, gerada pelas atividades, desempenharam um papel fundamental nesses resultados. Além disso, registrou-se alta receptividade em relação ao tratamento utilizado.

Um Sistema para aprendizagem de demonstrações dedutivas em geometria euclidiana

O objetivo do presente trabalho é realizar a concepção de um sistema para a aprendizagem de demonstrações da Geometria Euclidiana Plana e a implementação de um protótipo deste sistema, denominado LEEG - Learning Environment on Euclidean Geometry, desenvolvido para validar as idéias utilizadas em sua especificação. Nos últimos anos, tem-se observado uma crescente evolução dos sistemas de ensino e aprendizagem informatizados. A preocupação com o desenvolvimento de ambientes cada vez mais eficientes, tanto do ponto de vista computacional quanto pedagógico, tem repercutido em um salto de qualidade dos software educacionais. Tais sistemas visam promover, auxiliar e motivar a aprendizagem das mais diversas áreas do conhecimento, utilizando técnicas de Inteligência Artificial para se aproximarem ao máximo do comportamento de um tutor humano que se adapte e atenda às necessidades de cada aluno. A Geometria pode ser vista sob dois aspectos principais: considerada como uma ciência que estuda as representações do plano e do espaço e considerada como uma estrutura lógica, onde a estrutura matemática é representada e tratada no mais alto nível de rigor e formalismo. Entretanto, o ensino da Geometria, nos últimos anos, abandonou quase que totalmente sua abordagem dedutiva. Demonstrações de teoremas geométricos não são mais trabalhadas na maioria das escolas brasileiras, o que repercute em um ensino falho da Matemática, que não valoriza o desenvolvimento de habilidades e competências relacionadas à experimentação, observação e percepção, realização de conjecturas, desenvolvimento de argumentações convincentes, entre outras. Levando-se em conta este cenário, desenvolveu-se o LEEG, um sistema para a aprendizagem de demonstrações geométricas que tem como objetivo auxiliar um aprendiz humano na construção de demonstrações da Geometria Euclidiana Plana. O sistema foi modelado sobre uma adaptação do protocolo de aprendizagem MOSCA, desenvolvido para suportar ambientes de ensino informatizados, cuja aprendizagem é baseada na utilização de exemplos e contra-exemplos. Este protocolo propõe um ambiente de aprendizagem composto por cinco agentes, dentre os quais um deles é o aprendiz e os demais assumem papéis distintos e específicos que completam um quadro de ensino-aprendizagem consistente. A base de conhecimento do sistema, que guarda a estrutura lógica-dedutiva de todas as demonstrações que podem ser submetidas ao Aprendiz, foi implementada através do modelo de autômatos finitos com saída. A utilização de autômatos com saída na aplicação de modelagem de demonstrações dedutivas foi extremamente útil por permitir estruturar os diferentes raciocínios que levam da hipótese à tese da proposição de forma lógica, organizada e direta. As demonstrações oferecidas pelo sistema são as mesmas desenvolvidas por Euclides e referem-se aos Fundamentos da Geometria Plana. São demonstrações que priorizam e valorizam a utilização de objetos geométricos no seu desenvolvimento, fugindo das demonstrações que apelam para a simples manipulação algébrica e que não oferecem uma construção significativa do ponto de vista da Geometria. Porém, mesmo sendo consideradas apenas as demonstrações contidas em Elements, todos os diferentes raciocínios para uma mesma demonstração são aceitos pelo sistema, dando liberdade ao aprendiz no processo de construção da demonstração.

Modelagem de cenários telemáticos como estratégia cognitiva para trabalhar conceitos físico-químicos : indicadores de aprendizagem

Neste estudo investigam-se as possibilidades de Cenários Educacionais Informatizados como alternativas estratégicas de uso de produtos da tecnologia informática para o desenvolvimento de processos cognitivos. São propostos indicadores de aprendizagem na forma de Pegadas Cognitivas. Tais Pegadas são o resultado gráfico de uma distribuição espacial de pontos correspondentes aos indicadores de aprendizagem e suas dimensões nos cenários pesquisados. Em cada caso, a “pegada” resulta da ligação entre tais pontos, formando um diagrama onde a disposição dos indicadores, comparando-se as situações ideal e real, permitiu avaliar o desvio em que se encontra a situação real, comparativamente à situação ideal. Sua construção permitiu simbolizar a provisoriedade de cada situação de aprendizagem e inspirar ações para as correções que se fizerem necessárias. Utilizaram-se: software de modelagem computacional – Modellus; espaços virtuais de comunicação – chat, e-mail, listas de discussão, whiteboard, forms, entre outros; Mapas Conceituais/Mentais; imagens e representações; ações ligadas às atividades endógenas permanentes dos aprendizes em função de seu imaginário e dos espaços virtuais e recursos da telemática em atividades de aprendizagem, na área de físico-química, visando ao estudo de como ocorrem as reações químicas. A partir dos resultados obtidos realizou-se o confronto entre as possibilidades reais do ambiente com o imaginado, sobre o tema, por alunos do ensino médio que integram o grupo denominado Grupo Imagem. O caminho que representa a linha mestra deste referencial teórico encontra-se nas Ciências Cognitivas no que se refere às questões relativas às formas de representação, às estratégias cognitivas utilizadas pelo sistema humano de processamento de informação e às aplicações de modelagem computacional em situações de aprendizagem. Considerou-se uma abordagem que leva em conta arquiteturas cognitivas e influências do meio ambiente sobre a capacidade humana de aprender. Aprender no sentido de assimilar novas informações, armazená-las e, ao acessá-las, desenvolver estratégias cognitivas que promovam a evolução das estruturas do conhecimento, numa dinâmica caracterizada pela inovação, pela capacidade humana de estar constantemente em mudança, através de ações situadas, contextualizadas, na Sociedade da Informação, geradora da Sociedade do Conhecimento. Tal sociedade impõe desafios a ser enfrentados com estratégias que permitam a todos, independente de sua situação na escala social, a acessibilidade e a mobilidade informacional e de tecnologias cada vez mais especializadas em todas as áreas, sejam acadêmicas, econômicas ou de bem-estar pessoal que produzam não apenas a mundialização de recursos materiais e físicos, mas que incluam as diferenças de pensamentos e ações que permitem aos seres humanos serem individuais e únicos em sua essência. A Aprendizagem à Distância – AAD – utilizada neste fazer investigatório evidenciou competência para solucionar as dificuldades relativas à flexibilidade dos programas disponíveis para compor cenários educacionais que privilegiem a aprendizagem significativa, em escolas de ensino médio, por exigirem novos posicionamentos e novas habilidades de educandos e de educadores. Entre as habilidades de aprendizagem individual e coletiva que os aprendizes devem possuir ou desenvolver para cooperar com o grupo em AAD, destacam-se: autonomia, responsabilidade, liderança, capacidade para negociação e decisão, capacidade de inferência, dedução, possibilidade de realização de análise e síntese, regras de conduta que permitam a convivência e as trocas de conhecimentos.

A equilibração dos processos cognitivos na aprendizagem de matemática no ambiente do Mecam

Esta tese analisa os efeitos na aprendizagem, a partir de uma proposta pedagógica que integra uma metodologia de intervenção apoiada por recursos tecnológicos. A proposta pedagógica é implementada em ambiente virtual de aprendizagem e se destina à realização de estudos complementares, para alunos reprovados em disciplinas iniciais de matemática em cursos de graduação. A metodologia de intervenção é inspirada no método clínico de Jean Piaget e visa identificar noções já construídas, propor desafios, possibilitar a exploração dos significados e incentivar a argumentação lógica dos estudantes. O ambiente de interação é constituído por ferramentas tecnológicas capazes de sustentar interações escritas, numéricas, algébricas e geométricas. A Teoria da Equilibração de Piaget possibilita a análise de ações e reflexões dos estudantes diante dos desafios propostos. São identificados desequilíbrios cognitivos e processos de reequilibração advindos das interações com os objetos matemáticos. A transformação de um saber-fazer para um saber-explicar é considerada indicativo de aprendizagem das noções pesquisadas e decorre de um desenvolvimento das estruturas de pensamento. Além da análise de processos de reequilibração cognitiva, analisou-se o aproveitamento dos estudantes, considerando os graus de aprendizagem definidos nos critérios de certificação dos desempenhos. Os resultados indicam que as interações promovidas com a estratégia pedagógica proposta colaboraram para a aprendizagem de noções e conceitos matemáticos envolvidos nas atividades de estudo. A análise do processo de equilibração permite identificar a aprendizagem como decorrência do desenvolvimento de estruturas cognitivas. O movimento das aprendizagens revelou processos progressivos de aquisição de sentido dos objetos matemáticos, com graus que expressaram condutas de regulação. Estas permitiram ultrapassar um fazer instrumental, por aplicação de fórmulas ou regras, e avançar por um fazer reflexivo sobre os significados dos conceitos envolvidos. A pesquisa sugere a implementação da proposta como estratégia pedagógica na proposição de ambientes de aprendizagem para a educação matemática a distância e como apoio ao ambiente presencial.

Modelos mentais em mecânica introdutória : uma simulação computacional

Neste trabalho utilizamos inicialmente as descrições dos possíveis modelos mentais construídos por estudantes de Física Geral na área de Mecânica Clássica, segundo a perspectiva teórica de Philip N. Johnson-Laird (1983), pesquisadas por Lagreca (1997 e 1999). A partir destas descrições, estendemos seus resultados de acordo com uma revisão da literatura, procurando a formação de possíveis modelos simuláveis computacionalmente. O Qsim (Kuipers, 1994) foi o algoritmo de simulação escolhido para o nosso trabalho, devido à semelhança com pesquisas analíticas encontradas sobre o pensamento dos estudantes. Para a simulação, implementamos dois modelos. O modelo newtoniano utiliza noções semelhantes às idéias de Newton, pelo menos com as forças de contato e o atrito com dependência direta com a velocidade. O modelo do impetus possui a concepção de força proporcional à velocidade com o atrito constante. Neste último caso não foi possível a construção de simulações a partir de um atrito dependente da velocidade, devido ao reconhecimento do programa de apenas uma única função crescente. Além disso, simulamos três modelos provenientes do modelo do impetus quando a situação envolve queda na presença da força gravitacional Para a simulação dos modelos, selecionamos alguns problemas para estudo. Iniciamos com o estudo do movimento horizontal e, em seguida, os problemas do páraquedista, do penhasco e do movimento balístico. Comparamos os resultados com algumas concepções dos estudantes encontradas em pesquisas analítico-qualitativas, mostrando que muitas concepções surgiam naturalmente da manipulação dos modelos nos problemas. Isto sugere que a abordagem dos modelos mentais seja mais ampla que a das concepções alternativas e que muitas dessas concepções possam ser reflexos da manipulação dos modelos em algumas situações.

Desenvolvimento de uma ferramenta computacional de apoio ao ensino de sistemas eletrônicos digitais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Implementação de um ambiente computacional para ensino à distância

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Uso do jogo de empresas Bom Burguer para apoiar o processo ensino-aprendizagem com ênfase em empreendedorismo com alunos do ensino médio público

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)