Mindware semiótico-comunicativo: campos conceituais no ensino de física para deficientes visuais utilizando uma interface cérebro-computador

Pós-graduação em Educação para a Ciência - FC

Um sistema inteligente de classificação de sinais de EEG para Interface Cérebro-Computador

The Brain-Computer Interfaces (BCI) have as main purpose to establish a communication path with the central nervous system (CNS) independently from the standard pathway (nervous, muscles), aiming to control a device. The main objective of the current research is to develop an off-line BCI that separates the different EEG patterns resulting from strictly mental tasks performed by an experimental subject, comparing the effectiveness of different signal-preprocessing approaches. We also tested different classification approaches: all versus all, one versus one and a hierarchic classification approach. No preprocessing techniques were found able to improve the system performance. Furthermore, the hierarchic approach proved to be capable to produce results above the expected by literature

Interfaces cérebro-computador: estudo, design e desenvolvimento do jogo AdmiralMind Battleship

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Uso do computador em educação: um estudo do Projeto Ciranda

O surgimento do computador provocou uma série de mudanças sócio-culturais. A educação não poderia ficar imune a essas alterações. Várias experiências do seu uso em educação surgiram, inicialmente em computadores de grande porte; posteriormente, com o surgimento dos microcomputadores, essas experiências se multiplicaram. Como esse equipamento vem sendo utilizado, avaliações já realizadas, alguns problemas existentes e perspectivas futuras são discutidas neste trabalho; que procura apresentar o Projeto Ciranda, implantado pela Embratel. Tendo como pano de fundo uma perspectiva educacional, discute a filosofia do projeto, seus objetivos e a população participante.

Implante neural controlado em malha fechada

One of the challenges to biomedical engineers proposed by researchers in neuroscience is brain machine interaction. The nervous system communicates by interpreting electrochemical signals, and implantable circuits make decisions in order to interact with the biological environment. It is well known that Parkinson’s disease is related to a deficit of dopamine (DA). Different methods has been employed to control dopamine concentration like magnetic or electrical stimulators or drugs. In this work was automatically controlled the neurotransmitter concentration since this is not currently employed. To do that, four systems were designed and developed: deep brain stimulation (DBS), transmagnetic stimulation (TMS), Infusion Pump Control (IPC) for drug delivery, and fast scan cyclic voltammetry (FSCV) (sensing circuits which detect varying concentrations of neurotransmitters like dopamine caused by these stimulations). Some softwares also were developed for data display and analysis in synchronously with current events in the experiments. This allowed the use of infusion pumps and their flexibility is such that DBS or TMS can be used in single mode and other stimulation techniques and combinations like lights, sounds, etc. The developed system allows to control automatically the concentration of DA. The resolution of the system is around 0.4 µmol/L with time correction of concentration adjustable between 1 and 90 seconds. The system allows controlling DA concentrations between 1 and 10 µmol/L, with an error about +/- 0.8 µmol/L. Although designed to control DA concentration, the system can be used to control, the concentration of other substances. It is proposed to continue the closed loop development with FSCV and DBS (or TMS, or infusion) using parkinsonian animals models.

Interação mediada por computador : a comunicação e a educação a distância segundo uma perspectiva sistêmico-relacional

A partir de uma revisão crítica dos estudos sobre comunicação mediada, focada principalmente nas teorias que buscam definir o difuso conceito de “interatividade”, sugere-se que tal termo seja evitado, por sua imprecisão e viés tecnicista. Para o estudo da interação mediada por computador, defende-se uma abordagem sistêmico-relacional, em seus desdobramentos para o estudo da comunicação interpessoal e da biologia do conhecimento. Tal referencial fundamenta, inicialmente, a crítica aos modelos teóricos que buscam equiparar máquinas e seres vivos. A partir disso, uma tipologia para o estudo da interação mediada por computador é proposta. Os dois tipos sugeridos de interação (aqui definida como “ação entre”) – interação mútua e interação reativa – são amplamente discutidos e diferenciados. Enquanto a interação mútua caracteriza-se por ações interdependentes e pelo desenvolvimento ativo de um relacionamento que tem impacto recursivo em seus interagentes, a interação reativa é marcada por um automatismo estímulo-resposta. Finalmente, ao valorizar o diálogo cooperativo na rede e o estabelecimento de uma educação problematizadora, esta tese propõe um roteiro de avaliação de ambientes de educação a distância, quanto às interações estabelecidas.

Inclusão digital e escola pública : uma análise da ação pedagógica e da informática na educação

O objetivo da presente pesquisa foi analisar o uso de recursos digitais em uma escola pública estadual, em Minas Gerais, identificando as implicações na ação pedagógica e na dinâmica institucional. Procurou-se dar ênfase ao debate que problematiza a função social da escola na sociedade do conhecimento. Discute-se de que modos a inclusão digital se conecta com a construção/consolidação do Projeto Político-Pedagógico no interior das escolas. As bases teóricas que sustentam o trabalho são: a perspectiva freireana de uma pedagogia dialógica integrada aos estudos que focalizam o pensamento construtivista associado à informática educativa. De acordo com esta perspectiva, o presente trabalho analisa a inclusão digital como processo que pode estar a serviço da ampliação dos percursos de escolarização e da qualificação do ensino. A investigação, de caráter qualitativo, focalizou as ações em uma escola de Ensino Fundamental e Médio, utilizando como instrumentos metodológicos prioritários: o diário de campo, a observação participante, o grupo focal, as entrevistas semi-estruturadas, além de fotos. As observações foram realizadas durante as atividades que envolviam os diferentes sujeitos - alunos, professores, gestores e familiares – e que ocorreram ao longo de aproximadamente 18 meses. Durante a análise, foram destacados os aspectos relativos à implicação, à participação e à auto-gestão nos processos educacionais. Além disso, houve, na escola, uma intensificação do uso dos recursos digitais, amparada em uma ampla discussão coletiva sobre as diretrizes pedagógicas da instituição.

Usuários e o computador : produção de sentidos de universitários mediados pelo uso do computador : por uma forma de olhar sistêmica

O objeto de estudo deste trabalho: os sentidos produzidos na relação entre o usuário e o computador nos alunos em final de curso de graduação da Universidade Federal do Rio Grande do Sul no ano de 2002/2, descrevendo e analisando esses sentidos e seus reflexos na Sociedade do Conhecimento. Foram descritas e analisadas algumas respostas da coleta sobre a relação entre o usuário e o computador, observadas através das emoções, aprendizagem e linguagem, quais foram as relações trazidas e a produção de sentidos decorrentes dessa relação como facilitadores ou não da apropriação ao uso da máquina, visando a possibilidade de constituição da Sociedade do Conhecimento. O enfoque teórico está baseado em Maturana para compreender e analisar os resultados desta pesquisa. Trata-se de uma forma de olhar para o sujeito e sua relação com o computador, através das emoções, aprendizagem e linguagem e suas influências diretas no viver de cada um.

Informática na educação : a visão das professoras

O estudo consiste em uma abordagem das significações da informática na prática profissional do professor, através de procedimentos metodológicos de pesquisa qualitativa do tipo estudo de caso etnográfico. A investigação é realizada em uma escola, apenas no turno matutino, e focaliza um grupo de cinco professoras do Ensino Fundamental (1º. e 2º. ciclos) de uma escola da rede pública municipal, em seu segundo ano de implementação de uma sala de informática em atividades do processo ensino-aprendizagem. Após a contextualização da pesquisa e apresentação dos dois campos de conhecimento que compõem o pano de fundo de nosso trabalho, Educação Matemática e Informática na Educação, procura-se estabelecer uma relação entre os discursos das docentes com textos teóricos que abordam formação de professores, sociedade informatizada e etnografia, sendo também levantadas algumas perspectivas da investigação.

Aprendizagem de escrita de língua de sinais pelo sistema SignWriting : língua de sinais no papel e no computador

Esta tese trata de como o sistema SignWriting pode servir de suporte a uma nova proposta pedagógica ao ensino da escrita de língua de sinais e letramento para crianças surdas usuárias da Língua Brasileira de Sinais - Libras e da Língua de Sinais Francesa - LSF. Escrever deve ser uma atividade significativa para a criança. No caso da criança surda, a escrita fundamenta-se em sua competência na língua de sinais, sem precisar da intermediação da língua oral. A criança surda, quando em um ambiente onde ela e seus colegas se comunicam em língua de sinais, efetivamente tenta escrever sinais, quando é incentivada a fazê-lo. Em nossos experimentos, usamos o sistema SignWriting para mostrar ás crianças surdas (e a seus pais e professores) como escrever textos em línguas de sinais de ambas as formas: manuscrita e impressa, usando o programa Sign Writer para editar textos em línguas de sinais. A base teórica que apóia a tese é a abordagem bilíngüe para a educação de surdos, a língua de sinais, a teoria de Piaget, e de Ferreiro quando trata das etapas da alfabetização em língua oral. Esta investigação possui um caráter exploratório, em que o delineamento metodológico é dado pela pesquisa-ação. O primeiro estudo apresenta um levantamento do processo de aquisição da escrita de sinais, em sua forma manuscrita, pela criança e jovem surdo no Brasil e na França. O segundo estudo trata da ajuda que a informática pode dar a essa aquisição e de como utilizamos os softwares de escrita de língua de sinais em aulas de introdução ao uso do computador e em transcrições da LSF de corpus vídeo para a escrita de língua de sinais. Os resultados sugerem que as crianças evoluem em sua escrita, pois muitos signos que elas escreveram não foram sugeridos pela experimentadora, nem por outro meio, mas surgiram espontaneamente. A introdução de um software como o Sign Writer ou o SW-Edit nas classes para introduzir as TI traz a essas aulas muito maior interesse do que quando usamos um editor de textos na língua oral. Também as produções das crianças são mais sofisticadas. As conclusões indicam que a escrita de língua de sinais incorporada à educação das crianças surdas pode significar um avanço significativo na consolidação de uma educação realmente bilíngüe, na evolução das línguas de sinais e aponta para a possibilidade de novas abordagens ao ensino da língua oral como segunda língua.

Processo de apropriação da escrita da língua de sinais e escrita da língua portuguesa informática na educação de surdos

Ao tratarmos da Educação para Surdos, a presente dissertação insere-se no plano de discussão que envolve duas visões diferentes: uma clínica-orgânica e outra sócio cultural. Partindo destas visões, encaminhamos apontamentos da Proposta Educacional Bilíngüe postulando características que envolvem a alfabetização do Surdo, quando inserido em padrões próprios de sua cultura enfatizando a comunicação através da LIBRAS e da escrita de sua língua natural. Para tanto, buscamos embasamento em ambientes digitais concentrando nosso estudo no aprimoramento de um teclado padrão, transformando-o em suporte para a escrita dos sinais. Assim sendo, o objetivo desta dissertação volta-se para a observação de como se dá o processo de apropriação da escrita da língua de sinais e da língua portuguesa em atividades mediadas por ambientes digitais de aprendizagem. Mostramos que, a partir da abordagem de investigação qualitativa envolvendo três (3) estudos de casos, sujeitos surdos construíram páginas pessoais apropriando-se da escrita dos sinais utilizando o teclado especial na seleção dos símbolos, construindo sinais, frases e textos. Desenvolveram estratégias de escrita de acordo com a LIBRAS estruturando e organizando constituintes fonológicos, morfológicos, sintáticos e semânticos em suas construções. Constatamos a produção de textos correspondentes com a estrutura de sua própria língua e podemos ressaltar que houve aumento do vocabulário para a língua portuguesa buscando modelos mais descritivos e explanatórios de comunicação escrita. Evidenciamos, ao final, que a pesquisa realizada proporcionou a abertura para novos campos de investigação, no que se refere a construção e transmissão da escrita dos sinais formalizando acervos culturais e abriram possibilidades de comunicação proporcionando interações mais significativas entre todos desmistificando as diferenças.

Modificações nas relações pedagógicas a partir do uso do computador na escola

Este estudo trata das relações professor-aluno, - tal como estas ocorrem atualmente em nossas escolas e das possíveis modificações que poder~o advir do uso do computador na escola. Identificamos, inicialmente, as relações hoje existentes em nossas escolas entre professores e alunos como sendo de poder. Descrevemos, portanto, o que entendemos por poder, como este se manifesta na sala de aula e quais as suas consequências. Posteriormente, descrevemos o nosso ideal de escola, ou seja, uma escola onde as relações de poder n~o estejam presentes, onde professores e alunos trabalhem lado a lado na busca do saber. Passamos, então, ao estudo do computador na educação, visando identificar mudanças nas relações professor-aluno decorrentes de seu uso. Para tal, analisamos, primeiramente, as opiniões emitidas por diversos estudiosos do assunto. A seguir, relatamos os diversos usos do computador na sala de aula, identificando os elementos que podem propiciar mudanças. Finalmente, descrevemos os resultados da experiência que realizamos no Instituto de Educação do Rio de Janeiro. Concluímos que o uso do computador na sala de aula pode ocasionar mudanças positivas nas relações professor-aluno, rompendo, em maior ou menor escala, de acordo com o seu uso, com as relações de poder a que nos referimos anteriormente. Concluímos ainda que a preparação do profissional que irá lidar com o computador na sala de aula é de extrema importância, não apenas no sentido técnico, mas principalmente no sentido de ter claros em mente os objetivos que se pretendem alcançar através do uso do computador na escola.

Da escola do hardware para a escola do software : o processo educativo sob a lógica da compressão do tempo e do espaço

A presente pesquisa aborda os movimentos desencadeados na instituição escolar com a chegada dos ambientes informatizados nas escolas da rede municipal de Porto Alegre, tendo como interface de investigação as categorias de tempo e de espaço. Problematizo a relação escolarizaçãotecnologia no contexto de um cenário social que emerge na hegemonia tecnológica digital das redes de informação e comunicação, para que se tornem evidentes as configurações de tempo e de espaço forjadas no palco de uma proposta de organização da escola pública municipal que, ao reorganizar tempo e espaço escolares, marca a saída do modelo da escola seriada e a entrada da escola por ciclos de formação e autoriza uma forma de escolarização que coloca de forma oficial a materialidade e os saberes da informática educativa na rede de ensino municipal de Porto Alegre. Sob a lógica de uma perspectiva de investigação histórica e cultural, desnaturaliza-se a inserção da informática no tempo e no espaço ao considerá-la como não-imune aos efeitos do contemporâneo fenômeno de compressão do tempo e do espaço. Percorrendo as diferentes experiências espaço-temporais e as configurações assumidas pela sociedade ocidental, ganham visibilidade formas de escolarização que, num processo histórico, conquistaram legitimidade e produziram a escola pública, gratuita, obrigatória, tecnológica e ajustada às transformações e exigências de um cenário social regido por uma imensa acumulação de espetáculos. Continuidades e descontinuidades marcam a inserção das tecnologias de informação e de comunicação na maquinaria escolar, e o disciplinamento cognitivo e comportamental conquista novos dispositivos. Em um corpus de análise em que se entrelaçam documentos, entrevistas, observações e o complexo e ambivalente fenômeno implementado pela permanente revolução das redes digitais de comunicação e de informação, é que a inserção do saber e da materialidade da Informática na Educação no tempo e no espaço escolares passa a ser tematizada. Como um jogo de cara e coroa que, ao revelar sua face de veneno, tornando mais eficiente o controle individual e coletivo, faz, também, girar a moeda, para que o potencial participativo, socializante e emancipador da rede mundial de computadores aponte para a face do próprio remédio. A partir dessa faceta condicionante e nãodeterminista da relação escolarização-tecnologia, tempos e espaços para colonizar são problematizados a fim de fazer emergir, na mesma intensidade, tempos e espaços para fruir, para deixar espraiar a sensibilidade e a interação humanas, para potencializar o aprendizado e a aquisição dos saberes.

O impacto do uso do computador nas práticas pedagógicas do ensino fundamental I: o construcionismo como inovação pedagógica

O processo de inserção do computador nas escolas públicas brasileiras decorre das políticas de Informática Educativa do Governo Federal, sendo o seu programa atual conhecido como Proinfo (Programa Nacional de Tecnologia Educacional). Esse programa tem, em seus objetivos principais, pretensões de que sejam criados ambientes de aprendizagem inovadores decorrentes da inserção do computador na educação e apresenta o Construcionismo como referencial teórico principal nas suas prescrições para a criação de tais ambientes. Uma Inovação Pedagógica seria uma ruptura com práticas educacionais tradicionais, possibilitando a criação de ambientes de aprendizagem novos, onde o foco não estaria mais na transmissão de saber por parte do professor e, sim, na construção ativa do conhecimento por parte dos alunos. Uma política educacional (como o Proinfo, por exemplo), inovações tecnológicas (como o computador) ou quaisquer outros fatores externos à escola podem até apoiar as rupturas necessárias a uma Inovação Pedagógica, mas esta não é algo intrínseco a tais fatores: a Inovação vem de dentro da escola, é algo construído em contexto pela ação local dos professores e alunos. Visto que o computador não traz em si nenhuma pedagogia, podendo ser usado tanto para reforçar pedagogias tradicionais quanto para potencializar uma Inovação Pedagógica e que esta não necessariamente decorrerá das prescrições presentes no Proinfo, o presente estudo objetivou analisar se as mudanças que aconteceram nas práticas pedagógicas do Ensino Fundamental I (2º. ao 5º. ano), após a inserção do computador em sala de aula, representam uma Inovação Pedagógica ou não, assumindo-se como referencial de Inovação Pedagógica o mesmo referencial presente nas prescrições do Proinfo, o Construcionismo. Foi realizada uma observação participante do cotidiano das aulas e do processo de inserção do computador, entrevistas com alunos e professores bem como uma análise documental das prescrições presentes nos livros do Proinfo.