Enseñanza heurística de la matemática.

Discurso del profesor Pedro Puig Adam en la XXVI Semana Pedagógica de la Federación de Amigos de la Enseñanza, sobre la necesidad de colaboración entre la enseñanza oficial y la privada, para la mejora de los métodos pedagógicos y la educación en general.

Un nuevo material para la enseñanza heurística de la Geometria del Espacio.

Reflexión sobre el estudio geométrico de las formas desde el punto de vista eurístico, proponiendo un sencillo material multivalente para los alumnos de enseñanza media.

Una lección heurística sobre triángulos.

Desarrollo de una experiencia heurística en una clase de geometría dónde se persigue que las alumnas del Curso Preparatorio de Bachillerato que conocen las características de los ángulos, aprendan también las de los triángulos. Valiéndose de bastoncitos de diversos tamaños y colores, de triángulos escalenos de cartulina y madera, y manipulando este material y formulando preguntas, la profesora enseña las propiedades de los triángulos que las alumnas van descubriendo por pura experimentación.

Enseñanza heurística de la matemática : tres escritos de Puig Adam (1).

Se aborda la tarea de mejorar los métodos de formación del niño español. En concreto, se trata la enseñanza de la Matemática tradicional y sus consecuencias. Se efectúa un balance de los progresos que en materia de programa y método se han realizado. Se destaca la necesidad de una didáctica activa y heurística, con el fin de que el alumno elabore por sí mismo los conceptos y conocimientos que tenga que adquirir. Se citan algunos ejemplos diversos de iniciación heurística y, por ultimo, se ofrece un análisis de las objeciones más frecuentes que se han formulado: lentitud del procedimiento, falta de homogeneidad de la clase, el elevado número de alumnos en las clases, y la obsesión de los exámenes.

La heurística en la solución de problemas : un enfoque cognitivo.

El objetivo de la investigación es estudiar la eficacia de un modelo de habilidades y estrategias de pensamiento en dos vertientes: una, la mejora de la competencia matemática de un grupo de alumnos y la otra, el enriquecimiento y desarrollo de estrategias de solución de problemas matemáticos. Hipótesis: el Programa sobre Habilidades y Estrategias de Pensamiento aumenta: la competencia matemática, la eficacia en la solución de problemas matemáticos, la inteligencia general o factor G y las aptitudes escolares, verbales, razonamiento y cálculo. 90 alumnos de edades comprendidas entre los 11 (edad media al inicio de la intervención) y 13 años (edad media al final de la intervención). Los alumnos (niños y niñas) se seleccionaron por mostrar un nivel medio de competencia matemática y bajo en solución de problemas. La investigación se divide en dos partes. La primera fundamenta teóricamente el aprendizaje estratégico en el que se apoya el programa de intervención propuesto. Este programa se incluye dentro de la corriente conocida como enseñar a pensar. Está basado en dos modelos de desarrollo de habilidades de pensamiento: el Proyecto de Inteligencia de la Universidad de Harvard y el Programa de Enriquecimiento Instrumental de Reuven Feuerstein, dentro de su Teoría de la Modificabilidad Estructural Cognitiva. El estudio se llevó a cabo durante dos cursos académicos y en él participaron 90 alumnos pertenecientes a dos centros públicos de la Región de Murcia (sexto y séptimo de EGB). En uno de ellos se situó el grupo experimental (50 alumnos) y en el otro el de control (40). El grupo experimental recibió un entrenamiento de tres horas semanales dentro del Programa de Habilidades y Estrategias diseñado. El grupo de control sólo siguió el currículum ordinario. Los grupos de control y experimental se consideraron homogéneos en función de: pertenecer a centros situados en la misma localidad, próximos físicamente (entorno socio-cultural) y emplear la misma metodología en el área de Matemáticas. Selección de los instrumentos de recogida de información pre y posttest. Entrenamiento de los profesores. Evaluación pretest. Diseño e implementación del Programa sobre Habilidades Cognitivas en el área de Matemáticas. Evaluación posttest y análisis de los datos. Variables: la variables dependientes fueron: las diferencias entre las puntuaciones del test factor G de Cattell, en cada uno de los cuatro subtests y el test TEA-2, en cada una de las tres subpruebas (verbal, razonamiento y c lculo) y las puntuaciones obtenidas en las pruebas de competencia matemática (solución de problemas), en los dos momentos de la administración del Programa (pre y posttest). La variable independiente fue la asignación del grupo (experimental con intervención y de control sin ella). Test factor G de Cattell, TEA-2 sobre aptitudes para las tareas escolares. Prueba de competencia matemática (MEC, 1985). Materiales de entrenamiento: Proyecto Inteligencia (Herrstein, 1980) y Programa de Enriquecimiento Instrumental (Feuerstein, 1980). Statistical Grafics (1986) y SYSTAT (ver 3.0). En cuanto a inteligencia general no se encontró diferencias significativas entre el grupo experimental y el de control en las subpruebas del test, pero si se da un aumento de la media de las puntuaciones de las subpruebas en el grupo experimental sobre el de control que pudiera atribuirse al tratamiento recibido. En cuanto a la influencia del Programa aplicado en la mejora de las aptitudes académicas (TEA-2), el análisis estadístico muestra que no existen diferencias significativas entre el grupo experimental y el de control en las subpruebas de aptitud verbal ni en la de cálculo, sí en la de razonamiento, a favor del grupo experimental. La prueba de competencia matemática se utilizó con el fin de analizar la eficacia del Programa, se encontró diferencias significativas entre el grupo experimental y el de control a favor del primero y con respecto a las puntuaciones totales; por tanto, se contempla la eficacia del modelo tal y como se planteó en la hipótesis de trabajo. El problema al que se enfrentan los profesores es el de la falta de materiales adecuados con los que poder evaluar y explicar todos los miniprocesos que el alumno usa y sobre todo, cómo los transfiere a la situación matemática y cómo los rentabiliza en su vida diaria. El currículum formal ha de considerar los conocimientos informales y la aplicación de ambos a la vida y a la escuela. El saber lograr la trasferencia de los aprendizajes no sólo es producto de la aplicación de este tipo de modelos, sino más bien una tarea de profesionalización y perfeccionamiento del profesor como mediador y experto en la organización de las experiencias de aprendizaje tal y como señalan Feuerstein y Berliner.

Aspectos do projeto e implementação de ambientes multiparadigmas de programação

O desenvolvimento de software complexo de grande porte é muitas vezes dificultado pela carência de ferramentas adequadas para a clara expressão das idéias dos programadores em todos os aspectos técnicos do projeto. Isto é particularmente verdadeiro quando se lida com o poder de expressão de linguagens de programação. Como os grandes programas se compõem usualmente de segmentos com características técnicas diversificadas, parece natural disponibilizar ferramentas específicas para os programadores, de forma que uma boa expressividade seja obtida no código correspondente. As técnicas multiparadigma e multilinguagem são discutidas como formas alternativas de satisfazer essas necessidades, e a implementação de um ambiente de desenvolvimento multilinguagem (multiparadigma) é proposta e discutida em seus aspectos diversos. O artigo finaliza com uma bibliografia significativa sobre o tema, orientando os leitores interessados tanto nos aspectos de projeto como nos de caráter filosófico da técnica proposta.

Uma ferramenta para a construção de aplicações multilinguagens de programação

O artigo apresenta uma ferramenta que auxilia na implementação de aplicações que empregam mais de uma linguagem de programação. Tais aplicações são ditas multilinguagens e quando as linguagens que as compõem representam diferentes paradigmas de programação, também são denominadas multiparadigmas. A técnica de programação multilinguagem permite que se utilize a linguagem de programação mais adequada à cada parte da aplicação. Em caso de equipes híbridas de programação podemos aproveitar o conhecimento de cada uma das equipes no uso das linguagens que irão compor a aplicação. A ferramenta descrita no artigo, implementada através de um conjunto de processos Win32, monitora e executa serviços de transferência de dados e controle entre os processos que compõem a aplicação. Através de uma interface gráfica o programador pode operá-la por meio de dois modos: desenvolvimento e execução. Dentre as áreas que poderiam se beneficiar com a a ferramenta, podemos citar a aplicação pedagógica relacionada ao ensino de paradigmas de programação, aplicações já existentes que necessitam estender-se com o emprego de outras linguagens de programação e aplicações cujos problemas envolvidos se constituem em diferentes paradigmas de programação.

Aspectos da implementação de um ambiente multilinguagem de programação

O desenvolvimento de software complexo de grande porte é muitas vezes dificultado pela carência de ferramentas adequadas para a clara expressão das idéias dos programadores em todos os aspectos técnicos do projeto. Isto é particularmente verdadeiro quando se lida com o poder de expressão de linguagens de programação. Como os grandes programas se compõem usualmente de segmentos com características técnicas diversificadas, parece natural disponibilizar ferramentas específicas para os programadores, de forma que uma boa expressividade seja obtida no código correspondente. Para que a interface entre estes diferentes segmentos seja efetivada, torna-se viável o emprego de esquemas que facilitem a interação entre os mesmos. O artigo apresenta uma proposta de implementação de um mecanismo de troca de dados entre módulos de linguagens que compõem uma aplicação multilinguagem. O mecanismo pode também ser aplicado a linguagens oriundas de diferentes paradigmas de programação. O artigo também apresenta um pequeno exemplo completo de implementação que exercita parcialmente o ambiente proposto.

Um ambiente para o processamento de linguagens adaptativas de programação

Dispositivos adaptativos apresentam a característica de se modificarem dinamicamente em resposta a estímulos de entrada, sem interferência de agentes externos. Eventuais necessidades de modificação de comportamento são automaticamente detectadas por estes dispositivos para, em seguida, reagirem a elas de forma espontânea. Historicamente tais dispositivos emergiram das pesquisas na área de linguagens formais e autômatos. No entanto, o formalismo suscitou aplicações em diversas outras áreas. Programas com código auto-modificável, que perderam terreno em conseqüência do advento da Engenharia de Software nos anos 70, voltaram à vida recentemente em aplicações diversas. Uma das formas de programação de código auto-modificável é a utilização de linguagens de programação especificamente projetadas para isso. Linguagens adaptativas de programação são dispositivos adaptativos que empregam uma linguagem de programação convencional como mecanismo subjacente. Com o correr de sua execução, um programa escrito em uma linguagem adaptativa exibirá um comportamento auto-modificável em decorrência da ativação de suas ações adaptativas. O artigo apresenta aspectos do projeto e implementação de um ambiente para gerenciar a execução de uma linguagem adaptativa. Com o emprego de linguagem adaptiva, um novo estilo de programação é concebido, uma vez que o seu comportamento está diretamente associado ao conjunto de regras que o define, o qual se altera à medida que o código é executado.

Linguagens de programação aderentes ao paradigma adaptativo

An adaptive device is made up of an underlying mechanism, for instance, an automaton, a grammar, etc., to which is added an adaptive mechanism that is responsible for allowing a dynamic modification in the structure of the underlying mechanism. Adaptive languages have the basic feature of allowing the development of programs that self-modify through adaptive actions at runtime. The conception of such languages calls for a new programming style, since the application of adaptive technology suggests a new way of thinking. The adaptive programming style may be a feasible alternate way to obtain selfmodifying consistent codes, which allow its use in modern applications for self-modifying.

Técnica de programação e controle da construção repetitiva, linha de balanço, estudo de caso de um conjunto habitacional

Este trabalho apresenta uma técnica de programação e controle da construção repetitiva denominada Linha de Balanço. E uma técnica, surgida na indústria fabril, onde a produção em série e em grande escala exige a organização dos métodos de produção e a racionalização do trabalho. O estudo, inicialmente, modela o trabalho de construção de unidades repetitivas, salientando os problemas de organização e administração destes empreendimentos. Num segundo momento, são apresentados os princípios teóricos da técnica com aplicações práticas da programação. Por fim, é analisada a metodologia usual de construção de conjuntos habitacionais através de um estudo de caso e, observadas as condições de aplicação da técnica da Linha de Balanço, não exigindo mudificações muito profundas na atual ação gerencial neste tipo de obra. As conclusões esboçadas confirmam as vantagens da técnica da Linha de Balanço para estes empreendimentos e propõem a sua utilização na organização do trabalho nos canteiros repetitivos.

Método de intervenção no processo de programação de recursos de empresas construtoras de pequeno porte através do seu sistema de informação : proposta baseada em estudos de caso

O processo de programação de recursos é parte do planejamento e controle da produção e possui grande importância para o desempenho de empreendimentos de construção. Constitui-se numa atividade multifuncional, envolvendo a direção da empresa e seus departamentos de marketing, finanças, recursos humanos e suprimentos. Sua ineficácia tem sido identificada como responsável por muitos dos problemas relacionados à dilatação do prazo de execução do empreendimento, ao desperdício de recursos e à baixa produtividade da mão-de-obra. Considerando que o desempenho da programação de recursos está fortemente relacionado à quantidade e qualidade das informações que a suportam, o presente trabalho tem como objetivo a proposição de um método de intervenção direcionado ao sistema de informação deste processo. O método proposto divide-se em duas etapas: o diagnóstico inicial do sistema de informações e, posteriormente, o planejamento e implantação de ações de melhoria. O método foi aplicado em estudos de caso realizados em empresas de pequeno porte, nas quais foi implementada a programação formal de recursos, sendo constatada a mudança de atitude dos funcionários frente aos processos de planejamento da produção e programação de recursos.

Uma Biblioteca para programação paralela por troca de mensagens de clusters baseados na tecnologia SCI

A presente Dissertação propõe uma biblioteca de comunicação de alto desempenho, baseada em troca de mensagens, especificamente projetada para explorar eficientemente as potencialidades da tecnologia SCI (Scalable Coherent Interface). No âmago da referida biblioteca, a qual se denominou DECK/SCI, acham-se três protocolos de comunicação distintos: um protocolo de baixa latência e mínimo overhead, especializado na troca de mensagens pequenas; um protocolo de propósito geral; e um protocolo de comunicação que emprega uma técnica de zero-copy, também idealizada neste Trabalho, no intuito de elevar a máxima largura de banda alcançável durante a transmissão de mensagens grandes. As pesquisas desenvolvidas no decurso da Dissertação que se lhe apresenta têm por mister proporcionar um ambiente para o desenvolvimento de aplicações paralelas, que demandam alto desempenho computacional, em clusters que se utilizam da tecnologia SCI como rede de comunicação. A grande motivação para os esforços envidados reside na consolidação dos clusters como arquiteturas, a um só tempo, tecnologicamente comparáveis às máquinas paralelas dedicadas, e economicamente viáveis. A interface de programação exportada pelo DECK/SCI aos usuários abarca o mesmo conjunto de primitivas da biblioteca DECK (Distributed Execution Communication Kernel), concebida originalmente com vistas à consecução de alto desempenho sobre a tecnologia Myrinet. Os resultados auferidos com o uso do DECK/SCI revelam a eficiência dos mecanismos projetados, e a utilização profícua das características de alto desempenho intrínsecas da rede SCI, haja visto que se obteve uma performance muito próxima dos limites tecnológicos impostos pela arquitetura subjacente. Outrossim, a execução de uma clássica aplicação paralela, para fins de validação, testemunha que as primitivas e abstrações fornecidas pelo DECK/SCI mantêm estritamente a mesma semântica da interface de programação do original DECK.

Estudo e implementação da programação genética para síntese de fala

Este trabalho descreve a aplicação da Programação Genética, uma técnica de Computação Evolucionária, ao problema da Síntese de Fala automática. A Programação Genética utiliza as técnicas da evolução humana para descobrir programas bem adaptados a um problema específico. Estes programas, compostos de instruções, variáveis, constantes e outros elementos que compõe uma linguagem de programação, são evoluídos ao longo de um conjunto de gerações. A Síntese de Fala, consiste na geração automática das formas de ondas sonoras a partir de um texto escrito. Uma das atividades mais importantes, é realizada através da conversão de palavras e letras para os sons da fala elementares (fonemas). Muitos sistemas de síntese são implementados através de regras fixas, escritas por programadores humanos. Um dos mais conhecidos sistemas de síntese é o FESTIVAL, desenvolvido pela Universidade de Edimburgh, usando a linguagem de programação funcional LISP e um número fixo de regras. Neste trabalho, nós exploramos a possibilidade da aplicação do paradigma da Programação Genética, para evoluir automaticamente regras que serão adotadas para implementação do idioma Português na ferramenta FESTIVAL, desenvolvido no projeto SPOLTECH (CNPq – NSF cooperação entre UFRGS e Universidade do Colorado). A modelagem do problema, consiste na definição das regras de pronúncia do Português Brasileiro, que a implementação do sistema FESTIVAL pronuncia erradamente, já que o mesmo foi implementado primariamente para o idioma Inglês. A partir destas regras, o sistema de Programação Genética, desenvolvido neste trabalho, evolui programas que constituem boas soluções para a conversão de letras para fonemas. A descrição dos resultados obtidos, cobre detalhes sobre a evolução das soluções, complexidade e regras implementadas, representadas pelas soluções mais bem adaptadas; mostrando que a Programação Genética, apesar de ser complexa, é bastante promissora.

Desenvolvimento de sistemas tempo-real usando orientação a objetos : estudo sobre o mapeamento de especificações para linguagens de programação

Este trabalho realiza um estudo sobre a criação de sistemas tempo-real usando orientação a objetos, com enfoque no mapeamento de especificações para linguagens de programação. O paradigma de orientação a objetos tem sido usado nas diferentes fases relacionadas com o desenvolvimento de sistemas tempo-real, variando desde a modelagem até o ambiente de programação e execução, mas atualmente estas iniciativas ainda focam etapas isoladas do ciclo de desenvolvimento. O objetivo deste trabalho é o de preencher esta lacuna, propondo um mapeamento entre uma metodologia ou ferramenta de análise e projeto de sistemas tempo-real orientados a objetos e uma linguagem ou ambiente de desenvolvimento baseado no paradigma de orientação a objetos que possua suporte para atender às restrições temporais especificadas. O mapeamento proposto foi desenvolvido utilizando estudos de caso clássicos em aplicações tempo-real que foram baseados em dois recentes padrões. O primeiro é o emergente padrão Real-Time UML, que visa realizar a especificação de requisitos temporais utilizando diagramas UML com extensões que os representem. O outro padrão é o Real-Time Specification for Java, que consiste de uma interface de programação (API) para desenvolvimento de aplicações tempo-real com a linguagem Java. O relacionamento entre stereotypes e tags usados para representar restrições temporais em diagramas UML e o código Java correspondente é explicado e um sumário da estratégia de mapeamento é discutido.