[2010] avaliaçao e design de sw educativo

Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional

Aplicação da teoria dos campos conceituais na avaliação e no design de interfaces educativas

NUPPEM . CFCH . UFPE

Maio, 2010


Agenda

Teoria dos Campos Conceituais– Construtos e Abordagem instrumental

Avaliação de Software Educativo– Análise da tarefa estendida

Design de Software educativo– Interfaces inteligentes

Objetos de aprendizagem multiusuários– Amadeus: LMS de segunda geração– Micromundo Gérard

Redu: Rede Social Educativa– Objetos de aprendizagem em redes sociais

10 de abril de 2023

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Teoria dos Campos Conceituais

Construtos e Abordagem instrumental

10 de abril de 2023



Ação com Instrumento


Definição de Instrumento Mounoud (1970) Rabardel (1995)


Definição de Esquema Vergnaud (1985)

Unidade de Análise Sub-unidade de AnáliseObjetivosRegras Ação

Tomada de I nformaçãoControleTeoremas em AtoI nvariantesConceitos em Ato

I nferências


Definição de Conceito

Conceito = {I, S, S}, sendo– I , conjunto de Invariantes– S , conjunto de sistemas de representações– S , conjunto de Situações

Vergnaud (1990)


Instrumento e Conhecimento Rabardel (1995)


Níveis de Análise da Ação

NIVEL DE

ANALISETRANSFORMAÇÕES UNIDADES DE ANALISE SUB-UNIDADES DE ANALISE

Objetivo

Antecipação

RegrasOrganização Schème (Vergnaud)

Invariantes

Teoremas em AtoInvariantes

Conceitos em Ato

Ação

Tomada de Informação

Ação

Operações

Regras

Controle

Gomes (1999)


Análise do Desenvolvimento

TIPOSUNIDADES DE

ANALISE

INDICADORES DE

DESENVOLVIMENTO

UNIDADES DE

ANALISE

Objetivo

Antecipação

RegasSchème(Vergnaud)

Instrumentação

Invariantes

Função

Regras

Instrumental

Artefato InstrumentalizaçãoTransformaçõesdos artefatos

Situação Adaptação Schème

Significante Uso e emergência Meios mediadores

Teoremas em ato

Conceitos em ato

Conceituel

Invariante Emergência

Argumento em ato

Gomes (1999)


Análise da Ação Instrumental

I NSTRUMENTOSUJ EITO PROD COD

ORGANIZ. ARTEFATO

FUNÇÃO

ARTEFATOOBJ . T-EM-A REG.


Aprendizagem Mediada

Aprender para FAZER

Aprender para APRENDER


Análise instrumental

Tempo

Momento 1Esquema A

RegrasInvariantes

Representação

t1

t2

Momento 2Esquema B

RegrasInvariantes

Representação


ObjetivosPermitir a análise do campo conceitual que emerge da atividade com instrumentos e orientar o design de novas interfaces


Referências

GOMES, A. S. . Referencial teórico construtivista para Avaliação de Software Educativo. Revista Brasileira de Informática na Educação, v. 16, p. 9-21, 2008.

QUEIROZ, A. E. M. ; GOMES, A. S. . Efeitos da manipulação direta reflexiva na resolução de problemas sobre estruturas aditivas. Revista Brasileira de Informática na Educação, v. 16, p. 1-15, 2008.

GOMES, A. S. ; VERGNAUD, Gérard . On the Learning of geometric concepts using Dynamic Geometry Software. RENOTE. Revista Novas Tecnologias na Educação, v. 2, p. 1-20, 2004.

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Avaliação de Software Educativo

Análise da tarefa estendida

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Construa um triangulo isósceles

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04/10/23


2a. tentativa


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3a. tentativa


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ARTEFACTS

FONCTION PROPRIETES COMPOSITIONREGLE T.-EN-A.

TENTATIVE

01Trouver la configuration dutriangle ABC

En approchant le point Cdu point B les deuxmesures s’approchentégalement jusqu’à présenterles mêmes mesures

Droite (AO) + Segment[BC]+[AB]+[AC] +MESURER

DD2P-01 (A)I2O-01 (A)

TI-01TG-12

TENTATIVE

02Trouver la configuration dutriangle ABC

En ajustant la position dupoint tracé entre le centredu cercle et l’intersectiondu cercle et de la droitehorizontale, on peut essayerde trouver uneconfiguration de triangleisocèle inscrit convenable

Droite (AO) DD2P-01 (A) TI-01TG-12

TENTATIVE

03Trouver le point C Si un cercle est centré sur

un deuxième cercle et si lerayon du premier et pluspetit que le diamètre dudeuxième, alors, ils sontsécants et les deux pointsavec le centre du premierdéfinissent un triangleisocèle inscrit au deuxième

Cercle centré en ‘o’passant par ‘a’ + Cerclecentré en ‘a’ passantpar ‘b’ + Intersection

CD2P-01 (A)I2O-01 (A)

CR-01CR-05TI-01TI-10

Instrumentalisação


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Análise da Instrumentação

COMPOSANTS DU SCHEME

ORGANISATION REGLE T.-EN-A.TENTATIVE

01On trace une droite passant par O etpar A. Puis, on trace deux segments([AB] et [AC]) et on les mesure. Enfin,on trace [BC]. Au moment que les deuxmesures sont égales nous avons trouvéun triangle isocèle inscrit

On déplace le point C sur ladroite (O, en A5) jusqu’àtrouver une configuration quisoit isocèle et inscrite dans lecercle

TI-01TG-12

TENTATIVE

02On trace une droite passant par O etpar A

TI-01TG-12

TENTATIVE

03On trace un cercle centré sur undeuxième cercle. Le rayon du premier etplus petit que le diamètre du deuxième.On cherche les points où ils sont desécants. Ces deux points avec le centredu premier définissent un triangleisocèle inscrit dans le deuxième

On trace un cercle centré en Apassant par B pour trouver C,équidistant de A. Les troispoints définissent un triangleisocèle inscrit dans le cercle

CR-01CR-05TI-01TI-10


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ARTEFACT FONCTIONS NBR.ETAPES

« Bon » « Faux »

Comparer deux longueurs 1 1 0

Enregistrer une distance équivalente 13 8 5

Reporter 17 15 2

Tracer 5 5 0

Trouver le milieu 3 3 0

Trouver des points équidistants 2 2 0

Trouver la symétrie axiale 2 2 0

Compas

Trouver la symétrie centrale 2 1 1


Localiser des points équidistants 1 1 0

Mesurer 1 1 0

Compas RègleG.



Localiser la direction de la bissectrice 1 0 1

Mesurer 8 7 1

Trouver le milieu 5 3 2

Reporter 7 5 2

Tracer un segment 26 20 6

Trouver des points équidistants 2 2 0

Trouver le direction d’une symétriecentrale

3 0 3


Règle G.

Total 125


Design de Software educativo

Interfaces Inteligentes

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Scaffolding

•Scaffolding não focaliza na execução de uma tarefa específica.

•Scaffolding focaliza na mudança.

•A noção central do scaffolding é a descoberta do novo objetivo

•O novo objetivo é o processo central do desenvolvimento

•O adulto entendendo a estrutura dos objetivos e a sequência de atividades, pode inserir reforços adequados para construir o processo de desenvolvimento.

Nível Atual de Desenvolvimento: Determinado pelo resolução de problema de maneira independente.

Nível potencial de desenvolvimento:Determinado pela capacidade de resolução de um problema com a ajuda de um guia, ou em colaboração

Scaffolding

Direcionando os objetivos

Definindo os objetivos

Objetivo


Queiroz, 2006

Design Interativo de agentes Inteligentes de interface para Software Educativo de Matemática – Objetivo Geral de Design

• O objetivo geral desse trabalho é o design de agentes de interface para uma aplicação educativa que visa o ensino de estruturas aditivas.

– Objetivos específicos• Gerar requisitos para construção de uma interface e de uma sociedade de agentes de interface com uma proposta de mecanismo de Scaffolding a partir de técnicas de prototipagem rápida de baixa fidelidade.

• Identificar as necessidades dos usuários da interface com relação aos tipos de retornos feedback que melhorem a usabilidade geral do sistema (tipos de erro de utilização e aprendizagem de conceitos matemáticos sobre estruturas aditivas).

• Construir de modelos de usuário a partir da análise dos dados da pesquisa qualitativa para apoio à tomada de decisão.

• Definir das arquiteturas da sociedade de agentes.

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Protótipos de baixa fidelidade

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Protótipos

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Protocolos verbais

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Coleta de dados

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Gráfico

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Análise de dados

Base Bruta– Entender o domínio– Estratégias de tratamento– Tratamento da base bruta– Seleção de atributos– Custo de predições incorretas– Escolha de classificadores– Extração de regras e validação das regras


Seleção de atributos

Considerando o domínio estudado e os resultados que se deseja obter

Estimar a aprendizagem mediada por instrumento e os conceitos matemáticos utilizados durante o processo de aprendizagem


Extração da regras

Funcao = Tracer AND Artefato = Compas AND Teorema = TI: Bon (135.0/2.0)

Essa regra informa que o uso do compasso para resolver problemas relacionados com o triângulo isóceles produz uma grande quantidade de acertos.

Há aspectos dessa interface, que favorecem o acerto em problemas envolvendo o conceito de triângulo isóscele.

Em, Gomes (1999), havia a hipótese de uma interface cria em torno de seu uso, um ‘campo de aplicação’

Aqui temos uma primeira comprovação quantitativa que corrobora com a confirmação da hipótese de existência de tais campos conceituais.

Regra = EQ-02_(A): Bon (20.0).

Essa regra nos informa que o uso do esquadro implica em sucesso.

Podemos replicar o raciocínio anteriormente feito para o compasso e concluir que há determinadas características na interface esquadro que levam ao sucesso e muito provavelmente a uma boa aprendizagem.

Quais são os aspectos da interface desses dois instrumento que tornam o trabalho com ambos tão produtivo quanto a aprendizagem de conceitos?.

Interfaces educativas deveriam ser concebidas a partir deste aspectos.


Requisitos



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Objetos de aprendizagem multiusuários

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Alves (2006)Mecanismos de Percepção para apoiar a interação síncrona em Ambientes Colaborativos de Aprendizagem



Protótipo

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Amadeus

CCTE-Cin-UFPE 43


Prototipação

44

Presentes

ausentes

controle

Satisfação

disponibilidade

Tarefa

Papel

Grupofeedback

LocalizaçãoAção

intenção

Alex


Interfaces Síncronas

CCTE-Cin-UFPE 45

MicroMundos

New didactical situations for teaching at a distance


Best Master Degree Award @ SBC’ SBIE 2007

CCTE-Cin-UFPE 46

MicroMundos


Referência

ALVES, Socorro Vânia Lourenço ; ALVES, Enoque Calvino Melo ; GOMES, A. S. . Percepção em Groupware Educacionais Síncronos. Revista Brasileira de Informática na Educação, v. 16, p. 1-15, 2008.

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© Alex Sandro Gomes 2010

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