RoboEduc: especificação de um software educacional para ensino da robótica às crianças como uma ferramenta de inclusão digital

Because of social exclusion in Brazil and having as focus the digital inclusion, was started in Federal University of Rio Grande do Norte a project that could talk, at the same time, about concepts of collaborative learning and educational robotics , focused on children digitally excluded. In this context was created a methodology that approaches many subjects as technological elements (e. g. informatics and robotics) and school subjects (e. g. Portuguese, Mathematics, Geography, History), contextualized in everyday situations. We observed educational concepts of collaborative learning and the development of capacities from those students, as group work, logical knowledge and learning ability. This paper proposes an educational software for robotics teaching called RoboEduc, created to be used by children digitally excluded from primary school. Its introduction prioritizes a friendly interface, that makes the concepts of robotics and programming easy and fun to be taught. With this new tool, users without informatics or robotics previous knowledge are able to control a robot, previously set with Lego kits, or even program it to carry some activities out. This paper provides the implementation of the second version of the software. This version presents the control of the robot already used. After were implemented the different levels of programming linked to the many learning levels of the users and their different interfaces and functions. Nowadays, has been implemented the third version, with the improvement of each one of the mentioned stages. In order to validate, prove and test the efficience of the developed methodology to the RoboEduc, were made experiments, through practice of robotics, with children for fourth and fifth grades of primary school at the City School Professor Ascendino de Almeida, in the suburb of Natal (west zone), Rio Grande do Norte. As a preliminary result of the current technology, we verified that the use of robots associated with a well elaborated software can be spread to users that know very little about the subject, without the necessity of previous advanced technology knowledges. Therefore, they showed to be accessible and efficient tools in the process of digital inclusion

Java applets para um software educacional distribuído em eletrônica de potência

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Software educacional sobre escala de pessoal de enfermagem: Elaboração, desenvolvimento e aplicação via internet

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Uma Proposta de utilização de um software educacional para o ensino de poliedros

This paper presents an educational proposal to use an educational software for the teaching of mathematics, following in the conduct of activities, the main aspects of sociocultural theory of Vygotsky. For this, it chose the Poly educational software, with which were developed teaching and learning activities for the polyhedra content provided in the São Paulo State Mathematics curriculum for the 7th year of elementary school. The objectives of this pedagogical proposal are to stimulate situations of social interaction among students and between students and the teacher, using an educational software as a mediator instrument and present a different way of using digital technology in math classes, aiming production of mathematical knowledge

Uma Proposta de utilização de um software educacional para o ensino de poliedros

This paper presents an educational proposal to use an educational software for the teaching of mathematics, following in the conduct of activities, the main aspects of sociocultural theory of Vygotsky. For this, it chose the Poly educational software, with which were developed teaching and learning activities for the polyhedra content provided in the São Paulo State Mathematics curriculum for the 7th year of elementary school. The objectives of this pedagogical proposal are to stimulate situations of social interaction among students and between students and the teacher, using an educational software as a mediator instrument and present a different way of using digital technology in math classes, aiming production of mathematical knowledge

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.

RoboEduc: uma metodologia de aprendizado com robótica educacional

In this work, we propose a methodology for teaching robotics in elementary schools, based on the socio-historical Vygotsky theory. This methodology in conjunction with the Lego Mindstoms kit (R) and an educational software (an interface for control and programming of prototypes) are part of an educational robotics system named RoboEduc. For the practical development of this work, we have used the action-research strategy, being realized robotics activities with participation of children with age between 8 and 10 years, students of the elementary school level of Municipal School Ascendino de Almeida. This school is located at the city zone of Pitimbu, at the periphery of Natal, in Rio Grande do Norte state. The activities have focused on understanding the construction of robotic prototypes, their programming and control. At constructing prototypes, children develop zone of proximal development (ZPDs) that are learning spaces that, when well used, allow the construction not only of scientific concepts by the individuals but also of abilities and capabilities that are important for the social and cultural interactiond of each one and of the group. With the development of these practical workshops, it was possible to analyse the use of the Robot as the mediator element of the teaching-learning process and the contributions that the use of robotics may bring to teaching since elementary levels

Educação em engenharia: estudo de metodologias pedagógicas e desenvolvimento de um software aplicado ao ensino de estabilidade de sistemas de energia elétrica

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

O estudo da circunferência no ensino médio: uma proposta utilizando um software livre

Pós-graduação em Matemática em Rede Nacional - IBILCE

As interações entre pares e adultos na utilização do software educativo "o meu baú dos brinquedos"

O presente trabalho surge no âmbito do mestrado em Ciências da Educação - Especialização em Utilização Pedagógica das Tecnologias da Informação e Comunicação, da Escola Superior e Ciências Sociais do Instituto Politécnico de Leiria, no ano lectivo 2013/2014. Seguindo uma metodologia qualitativa, de índole descritiva e exploratória, procurámos estudar as interações entre pares e adultos aquando da utilização do software educativo “O Meu Baú dos Brinquedos” (Faria, P. & Faria, C., 2001) – software vencedor do XI Concurso Nacional de Software Educacional, no âmbito do programa Nónio Século XXI. Para a realização deste estudo, contámos com a participação de duas crianças de 5 anos do Jardim de Infância da rede pública de Oliveira do Hospital que, ao longo de 2 sessões, interagiram entre si e com a investigadora aquando da utilização do software em análise. Recorrendo ao registo videográfico, sua transcrição e posterior análise de conteúdo foi possível inferir que o software em estudo poderá estimular a interação entre pares (principalmente através da comunicação não verbal), promovendo o desenvolvimento e a aprendizagem de crianças ao nível da área de comunicação e expressão do domínio da matemática (Ministério da Educação, 1997a), nomeadamente na discussão de atividades e na resolução de problemas. Estes dados, ainda que exploratórios, darão indicações sobre o potencial pedagógico dos videojogos / softwares educativos para a educação pré-escolar.

O estudo das funções com as F-Tools: o conceito F-Tool

O presente relatório, orientado pela Doutora Ana Conceição, foi elaborado no âmbito da Prática de Ensino Supervisionada (PES), integrada no plano de estudos do Mestrado em Ensino de Matemática no 3.º Ciclo do Ensino Básico e no Ensino Secundário, da Universidade do Algarve (UAlg). Apresento uma breve caraterização das escolas, dos orientadores cooperantes e das turmas. Menciono as aulas assistidas e as aulas lecionadas com a supervisão da orientadora e relato os trabalhos desenvolvidos em cada escola. Dedico um capítulo à importância das tecnologias no processo de ensino e aprendizagem pois, na minha opinião, na formação atual de qualquer professor deve ser tido em conta o uso de tecnologias em sala de aula. Partilhando a minha orientadora da mesma opinião, colocou-me um desafio: a criação de um software educacional com recurso ao sistema de álgebra computacional Mathematica, tendo em vista a melhoria do processo de ensino e aprendizagem da Matemática (em particular, no estudo das funções reais de variável real). Aceitei de imediato e, juntamente com a Dra. Cristina Simão e o Dr. José Pereira, iniciamos um projeto inovador na área de ensino, posteriormente distinguido com o prémio Timberlake1. Neste relatório apresento o conceito F-Tool2, isto é, ferramentas de ensino visuais, dinâmicas e interativas que permitem explorar de uma forma inovadora alguns dos principais conceitos nas áreas de Pré-Cálculo e Cálculo Diferencial, nos níveis básico, secundário e universitário. O conceito F-Tool foi utilizado nas aulas que lecionei em regime de par pedagógico com a Dra. Cristina Simão. Devido à sua importância na minha PES, ficou claro que o tema do meu relatório teria de ter uma referência explícita ao estudo das funções com as F-Tool. Reflito ainda sobre os seminários que apresentei na UAlg, no âmbito da PES, e apresento uma reflexão final de toda a Prática de Ensino Supervisionada.

Em direção a agentes pedagógicos com dimensões afetivas

O contexto desta tese é a Inteligência Artificial aplicada à Educação, especificamente a área dos Sistemas Tutores Inteligentes (STI). Apesar das características multidisciplinares e interdisciplinares, a preocupação maior do trabalho se dá quanto aos aspectos computacionais. A multidisciplinaridade está na relação entre os aspectos educacionais, filosóficos e psicológicos inerentes a toda construção de um software educacional, e a interdisciplinaridade acontece no relacionamento da IA com a Informática na Educação. Esta tese propõe o uso de aspectos afetivos como apoio à decisão de ação por parte de um STI. As nossas hipóteses fundamentais são: um sistema de ensino e aprendizagem computacional deve levar em consideração fatores afetivos tornando mais flexível a interação; e a arquitetura de um sistema computacional de interação em tempo real com agentes humanos deve prever explicitamente, em sua arquitetura básica, as crenças e o raciocínio afetivos. Para demonstrar essas idéias, foi definida uma arquitetura para apoiar um STI de modo a reconhecer alguns fatores afetivos, representativos de estratégias de ação de agentes humanos em interação com sistemas. Esse reconhecimento é realizado através de construções retiradas dos comportamentos observáveis do agente humano em contextos determinados. A arquitetura prevê um Sistema Multiagente para executar a percepção de fatores afetivos e da conduta do aluno em interação e de um agente pedagógico, representando o tutor. O agente tutor é modelado através de estados mentais e é responsável pelo raciocínio de alto nível. O modelo computacional de agentes de Móra [MÓR2000] foi utilizado para implementar o “kernel cognitivo” (termo cunhado por Móra e Giraffa [GIR99] que designa a parte responsável pela deliberação). O “kernel cognitivo” decide que ações tomar para um conjunto de características de uma avaliação pedagógica. A utilização de fatores afetivos e da avaliação cognitiva de situações emocionais permite a flexibilização das estratégias quanto à adaptabilidade a agentes humanos. Particularmente, foi adotado o enfoque cognitivo para análise de situações, baseado em teorias cognitivistas sobre emoções. O uso de tecnologia multiagente, no enfoque mentalístico, especificamente BDI (Belief, Desire, Intention) e da ferramenta X-BDI, permite a formalização e construção de um tutor atuante na avaliação pedagógica. A modelagem do aluno passa a ser constituída de aspectos qualitativos e quantitativos. Estudos de casos são apresentados, em situações que consideram os fatores afetivos e nas mesmas situações sem estas considerações. As decisões do tutor para agir são analisadas e confrontadas. Os resultados mostram um impacto positivo na adaptabilidade e ação pedagógica do tutor, sendo coerente com as teorias modernas [SAL97],[DAM2000] sobre as emoções que as consideram partes fundamentais para agir. A maior contribuição desta tese está na agregação de raciocínio sobre a afetividade envolvida em situações de ensino aprendizagem de agentes humanos e artificiais e avança dentro da perspectiva de pesquisa do grupo de IA da UFRGS, quanto ao desenvolvimento de Ambientes de Ensino e Aprendizagem modelados com tecnologia multiagente, com o uso da metáfora de estados mentais.

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.

MEPSOM : método de ensino de programação sônica para músicos

Esta tese de doutorado apresenta o MEPSOM - Método de Ensino de Programação Sônica de Computadores para Músicos. O MEPSOM consiste em um sistema de computação que disponibiliza um conjunto de atividades para programação de software musical composto de exemplos e exercícios. O método foi idealizado para ser uma ferramenta de auxílio ao professor em cursos de Computação Musical, disponibilizando recursos didáticos para o ensino de programação nas áreas de composição e educação musical. O MEPSOM foi implementado sob a forma de programas de computador e utilizado em cursos de Computação Musical na UFRGS. Nesta Tese de Doutorado apresentamos o projeto e a organização do MESPCM, a implementação do método, relatos de sua aplicação e os resultados obtidos. Também expomos a utilização do método em laboratório, através de estudo de caso, e os resultados da sua avaliação por estudantes que participaram de pesquisas de levantamento. Por fim, a partir da análise dos dados obtidos, sugerimos um conjunto de aspectos considerados relevantes para futuras aplicações do MEPSOM.

ROODA TEKTON e aprendizagem de física : uma proposta pedagógica pelo caminho da tomada de consciência

A dissertação de mestrado “A Tomada de Consciência Dentro de Uma Proposta Pedagógica de Física” faz parte de uma reflexão sobre minha trajetória como aluna, educadora e pesquisadora. O trabalho empírico foi realizado em uma sala de aula informatizada, com seis alunos do Instituto Estadual de Educação Ernesto Alves, da cidade de Rio Pardo, do Estado do Rio Grande do Sul. O estudo aqui apresentado foi realizado tendo, como suporte teórico, a Epistemologia Genética e, como suporte tecnológico, o ambiente virtual ROODA. Este estudo deixa evidente a atualidade e relevância da Epistemologia Genética em relação à transformação do fazer escolar. Nele são apresentadas situações didáticas efetivamente vivenciadas e observadas pela autora, durante a convivência com seus sujeitos de pesquisa. São, também, apresentadas as análises e interpretações teóricas, sob o enfoque construtivista, buscando verificar como ocorre a tomada de consciência dos conceitos físicos. Portanto, esta pesquisa tem como objetivo verificar como ocorre a tomada de consciência dos conceitos físicos, a partir de atividades experimentais e teóricas, baseadas em desafios e apoiadas por um ambiente virtual de aprendizagem. Para isso, adotou-se o método clínico adaptado à realidade da sala de aula e à técnica de observação participant A partir da análise dos dados coletados, verificou-se que a tomada de consciência dos conceitos físicos consiste em reconstruções, ou seja, de um esquema de ação, constrói-se um conceito. Esta definição ultrapassa a do senso comum, que a considera como uma simples iluminação que nada transforma ou acrescenta. Portanto, a tomada de consciência dos conceitos físicos consiste, basicamente, numa conceituação.