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II ENINED - EncontroNacionaldeInformáticaeEducaçãoISSN:2175-5876

Ambiente para Apoio aoGerenciamentoeConstruçãodeObjetosDigitais deAprendizagem:o Módulo deAutoria

Heblon Motta AlvesBarbosa1 , SarajaneMar quesPeres1

1UniversidadedeSãoPauloEscoladeArtes,CiênciaseHumanidades

RuaArlindo Béttio,1000ErmelinoMatarazzo

SãoPaulo,SP

{heblon.barbosa,sarajane}@us p.br

Resumo.Nesteartigo é apresentadoo Módulo de Autoria para um ambientedeapoioà construçãoe ao gerencimentodeobjetosdigitais deaprendizagem.Estemódulofoi desenvolvido coma intençãode apoiar professoresna cons-trução de seuspróprios objetosdigitais de aprendizagem. Constitui-secomouma ferramentade autoria para a organizaçãode exercícios de múltipla es-colhano formatodeanimaçõescomputacionais,seguindoa lógica dejogosdotipo“quiz”. A partir dousodestemódulo,professorespodemmapearosexercí-cios tradicionalmenteformuladospara apresentaçãona forma impressa,paraum ambientedigital, interativo e lúdico, que correspondeàs expectativasdealunosque vêemno ambientedigital uma forma natural de aquisiçãode in-formação.Esteartefatotemcomodiferenciais:a simplicidadecomquetrata omapeamentodosexercícios;ea característicadegeneralizaçãomanifestadanadisponibilizaçãode meiospara usode um número ilimitado de questões,comenunciadossemrestriçõesde tamanho,comapresentaçãodealternativassemrestriçõesdenúmero, e inserçãodeelementosgráficose “links”.

1. Intr odução

As revoluçõestecnológicaeinformacionalchegaramatodososníveisdasociedadeeesta,notadamente,reconheceessefato. Todosossetoresdasociedade,sejaemnível governa-mental,educacionalou industrial,reconhecemquenãoé maispossível ficar alheioaosefeitosdasTecnologiasde Informaçãoe Comunicação(TIC). O computadore tecnolo-giasafins(softwaree hardware),principaisferramentasdestarevolução,estãopresentesno cotidianodaspessoas,muitasvezesde forma pervasiva e ubíqua;e tem potencialparaamplificara capacidadede produçãoe absorçãode informaçãodo indívíduoe dasociedade.

No âmbitoeducacional,já sepodeconsiderarum consensoa idéia de quenãoé possível excluir os efeitosdessaevoluçãodo processoensino-aprendizagem.De umaformaou deoutra,diferentesmetodologiase métodostentamincluir asTICs nasaladeaula.A motivaçãoparaissosesustentadesdeaasserçãodequeexistemefeitosbenéficosquepodemadvir destaprática,atéa pressãoexercidapelosprópriosalunos,quefazempartede umageraçãoqueentendecom naturalidadea presençada tecnologiae mostraestranhezaaosprocessosquesemantemalheiosaela.

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Medianteestecontexto, faz-seinteressanteprover à sociedadeferramentasqueviabilizem a produtividadena concepçãoe no usode objetosdigitais de aprendizagem(ODA). Porprodutividadeentenda-sea possibilidadedeconstruçãodeinstânciasdetaisobjetosdemaneirarápidaepersonalizada.Acrescenta-sequeédesejável queprofessorespossamaproveitaro conteúdo tradicionalquejá embasamo seutrabalho,paraconstruirseusprópriosODA, de formaqueessescorrespondamà suasexpectativase atendamdemaneiraparticularasnecessidadesenfrentadasdiariamentenoseucontexto deatuação.

Sobestamotivação,apresenta-senesteartigo o Módulo de Autoria, que inte-gra um ambientede gerenciamentoe construçãode ODA. Trata-sede um artefato desoftwarequepermitea construçãode animaçõescomputacionais,com interfacegráficapadronizada,comconteúdopersonalizadoreferenteaexercíciosdemúltiplaescolha,idea-lizadospelo usuáriodo gerenciador- o professor. Essesexercíciossãoorganizadosnaformadeumjogodotipo “quiz”, epodemconter, emsuaformulação,textosdetamanhosvariados,elementosgráficosdediferentesnaturezas,links paraURLs emgerale númerode questõese alternativasvariável e irrestrito. A lógica do jogo inerenteà animaçãoébaseadaemum esquemadepontuaçãocalculadodeacordocomo númerodeexercíciosnela inseridos. Além dascaracterísticasde formulaçãodosexercíciosjá citadas,aindaé disponibilizadauma áreapara“dicas”, paradisponibilizaçãodassoluçõesparacadaquestãoeparaapresentaçãodo resultadododesempenhodo jogador.

A fim de propiciarum completoentendimentodo artefato aqui apresentadoedo contexto desuaidealização,esteartigoé organizadodaseguinteforma: na Seção2 éapresentado,emlinhasgerais,o ambienteparao qualesteartefatofoi desenvolvido,comoesseserelacionacomoutroselementosdesteambienteealgumasiniciativassimilares;naSeção3 é apresentadaa definiçãode ODA e comoestadefiniçãoé atendida especifica-menteno usodo Módulo deAutoria; a arquiteturado artefatoé discutidanaSeção4; naSeção5 é mostradoum exemplocompletodo usodo artefato e, por fim, na Seção6 asconsideraçõesfinaissãolistadasincluindoasintençõesdedesenvolvimentofuturo.

2. Ambiente para Construçãoe Gerenciamentode Objetos Digitais deAprendizagem

O MódulodeAutoriaestásendodesenvolvido comopartedeumambientequevisaapoiaraconstruçãoegerenciamentodeODA, paraaplicaçãonocontexto doEnsinodeCiênciasnoNível Fundamental.É objetivo doprojetodisponibilizarparaacessoirrestrito,todososconteúdosproduzidos,desdea documentaçãosobreo levantamentodosconteúdospro-gramáticosdeCiênciasaseremtrabalhadosdentrodosODA atéosartefatosdesoftware.Umaoutrafacetadesteprojetoé viabilizar a adequaçãodossoftwaresconcebidosparaousopor alunossurdos,os quaispossuemcaracterísticascognitivasespeciaisquedevemserlevadasemconsideraçãoquando daconcepçãodo materialdidáticoutilizadonasuaformação[1]. A produçãorealizadapelogruponasáreaspedagógicae deacessibilidadeparasurdosestáforadoescopodopresenteartigo.

No quetange ao desenvolvimentodo ambiente,o grupopossuitrêsmetas:(a)produzir ODA na forma de animaçõescomputacionaise vídeos,dotadosde cenáriose roteiros que expressemconceitosde Ciências; (b) construir o Módulo de Autoriaque suportea criaçãode instânciasde animaçõescomputacionais,que constituem-secomoproduçãodenovasatividadesdidáticasou mapeamentodeatividadesjá existente;

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(c)construirum móduloGerenciadordeConteúdoquepossibiliteaoprofessorcombinarasODA que eledesejausaremsuasaulas,configurandosequênciasdeapresentaçãodeanimaçõese vídeos,construindoaulaspersonalizadas.A Figura1 mostracomosãoor-ganizadosos elementosresultantesde cadaumadessasmetase comosedá a interaçãodesteambientecomosusuários- professoresealunos.

Figura 1: No ambiente proposto, os objetos dig itais de aprendiza gem podem serconstruídos pelos professores ou podem ser obtidos de fontes exter -nas. As aulas também podem ser personalizadas pelos professores econstituem-se como uma sequen cia de apresentação dos objetos paraos alunos, via uma inte rface interativ a.

A principalmotivaçãoemviabilizarapersonalizaçãodeanimações(comexercí-cios)eaulasestápautadanaidéiadequeaconstruçãodosODA nãoprecisaestarrestritaàgruposespecializadosquedetemo conhecimentodecomoimplementá-losenemaousodesistemasdeautoriasofisticadose complexos. OsODA sãoelementoscompotencialparaagregarvaloràsatividadesjá trabalhadaspeloprofessorepodemserconstruídoscombasenasmesmas.Nãosequerdizercomissoqueelementosmaissofisticadosdevamserexcluídosou menosprezados,massim quea produçãojá existentenãoprecisaserex-cluída,oumenosprezada,do“novo” processoensino-aprendizagemepodeserfacilmenteincorporadaaele.

2.1. Iniciati vasCorr elatas

EncontrariniciativasqueforneçaminstânciasdeODA, similaresaosaquidiscutidos,nãoé umatarefa difícil. Existemváriosgruposde pequisa,nacionaise internacionais, queestudamassuntoscorrelatosà introduçãodeTICs naeducaçãoe quedesenvolvemdife-rentesartefatosdesoftwarecomosimuladores,animaçõesou exercíciosinterativos. Al-gunsexemplosdessesgrupos,especificamenteligadosàproduçãodeODA paraaáreadeCiênciassãoo LaboratórioDidáticoVirtual daEscolado FuturodaUniversidadedeSãoPaulo[2]; o NúcleodeConstruçãodeObjetosdeAprendizagemdaUniversidadeFederalda Paraíba[3]; o PhET - Interactive Simulationsda Universidadedo Colorado[4]. Émuito comumqueiniciativascomoessasdisponibilizemalgunscanaisde comunicaçãoparaosusuários,deformaqueelespossaminteragircomaequipedoprojetovia internetoumesmointegraraequipe.

Uma iniciativa bastanteimportantena áreade disponibilizaçãode ODA é oBancoInternacionalde ObjetosEducacionais[5], disponível no websitedo Ministérioda Educação. Trata-sede um repositóriode ODA, de acessopúblico, com mais de

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14.000objetosjá publicados.Esterepositórioprovê objetosdediferentestipos (anima-ção/simulação,áudio,experimentoprático,hipertexto, imagem,mapa,softwareevídeo),paradiferentesníveisdeensinoeemdiferentesidiomas.

Tambémexistemdiferentesiniciativasno contexto deambientesdeautoriaparacriaçãodeODA. Leffa,em[6], fazumaanálisedaspotencialidadesdeusodeambientesdeautoriadescrevendoalgunstiposdeatividadesdidáticasquepodemserconstruídasapartir destaclassede ferramentascomputacionais.Alguns exemplosde ferramentasdeautoriasão:TheAuthoringSuite[7], quecongrega seteferramentasdeautoriaparacri-açãodediferentestiposdeatividades;o AdobeAuthorware7 [8], queconstitui-secomoumaferramentsofisticadaparaconstruçãode ODA em nível pessoalou institucional;oHot PotatoesTM [9], umsoftwarelivrequeinclui seisaplicaçõesparadesenvolvimentodediferentestiposdeatividadesparaposteriordisponibilizaçãonaWeb;aQuicklessons[10],ferramentabrasileiracomlicençassimples,paraautoriapessoal,ou comlicençascorpo-rativas,quepermitemautoriacolaborativa, idealparainstituiçõesdeensino;a MERLOTContentBuilder [11], quedisponibilizaumaferramentasimplificadadedesenvolvimentodewebpagequefacilitaaorganizaçãodematerialeducacionalemformatodepáginaparainternetcomposteriorpublicaçãono repositórioMERLOT.

Porém, as ferramentasde autoria supracitadas,emboraapresentemrecursosavançadoseviabilizemacriaçãodeODA sofisticados,sãosoluçõesdedifícil aprendizadoe que,paraqueseaproveite todo o seupotencial,é desejável a criaçãoe planejamentode novasatividades.Soluçõesde simplesoperaçãoe quepermitemo mapeamentodosrecursosdidáticosjá existentessãodifíceisdeencontrar.

3. ObjetosDigitais deAprendizagema partir do Módulo deAutoria

Das definiçõesestudasparaentendimentodo conceitode Objetosde Apredizagem,amais abrangentefoi encontradano Comitê de PadrõesparaTecnologiade Aprendiza-gemdo IEEE (IEEE LearningTechnology StandardsCommittee- LTSC)[12]. Segundoestecomitê, “objetos de aprendizagemsãodefinidoscomo entidades,digitais ou não-digitais,quepodemserusadas,reusadasou referenciadasduranteaaprendizagemsupor-tadapor tecnologia”.Aindao mesmocomitêenumeraalgunsexemplosdeaprendizagemsuportadapor tecnologia,quaissejam: sistemasde treinamentobaseadoem computa-dor, ambientesdeaprendizadointerativo, sistemasinteligentesdeinstruçãosuportadaporcomputadores,sistemasde aprendizadoà distânciae ambientesde aprendizadocolabo-rativo; e algunsexemplosde objetosde aprendizagem:conteúdomultimídia, conteúdoinstrucional,softwareinstrucionale ferramentasdesoftware,e pessoas,organizaçõesoueventosreferenciadosduranteo aprendizadosuportadopelatecnologia.Audino e Nasci-mento[13] fazemumadiscussãosobrea terminologiausadanaárea,discutindotermose característicasquedefinemobjetosde aprendizageme comoelesseinseremno novocontexto educacional,ondeasTICs sãoinseridas.

Parao contexto do ambienteemdesenvolvimentono qualo Módulo deAutoriaseencaixa,a interpretaçãoquesefazdeObjetosdeAprendizageméaqueosassociaaosconceitosde“OrientaçãoàObjetos”,oriundodaCiênciadaComputação.Nesteínteriméquesepreferiuadotaraquianomeclatura“ObjetosDigitaisdeAprendizagem”,excluindoosartefatosnãodigitaisdopresentecontexto.

SegundoTarouco,Fabree Tamusiunas[14], “a idéia básicaé a de queos ob-

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jetossejamcomoblocoscomosquaisseráconstruídoo contexto deaprendizagem”.Oambienteno qualo Módulo deAutoria estáinseridotemo propósitodepermitir a com-binaçãode ODA na criaçãode outros,maissofisticados, lá nomeadosde “objetosdeapoioàsaulas”;e,o Módulo deAutoria especificamente,temo objetivo deproporcionaracriaçãodosODA básicos,osquaispodemparticipardacriaçãodediferentesobjetosdeapoioàdiferentesaulas.

4. O Módulo deAutoria

O MódulodeAutoriaéumartefatodesoftwarequepermiteacriaçãodeanimaçõescom-putacionaispersonalizadas,baseadasemumainterfacepadronizadae naformadejogosdotipo“quiz”. Foi construídosobduastecnologias:(a)atecnologiaFlashparaconstruçãodainterfacepadrãodaanimaçãoproduzidacomo usodo módulo(Seção4.1), incluindointeraçãovia interfacegráficaealógicadojogo;(b) eXtensibleMarkupLanguage(XML)paraespecificaçãodoconteúdoreferenteaosexercíciospersonalizados(Seção4.2).A ar-quiteturadeimplementaçãodoMódulodeAutoriaéapresentadonaFigura2.

Figura 2: Arquitetura do Módulo de Autoria: o arquiv o XML, com os exercícios aserem organizados em uma animação, é criado pelo professor; o mó-dulo disponibil iza uma animação FLASH que interpreta o arquiv o XMLem tempo de execução, organizando o conteúdo na interface da ani-mação. Note que um único projeto de implementação é necessário(.FLA) para gerar uma animação (.SWF) que, a par ti r da disponibiliza-ção de dif erentes arquiv os XML, gera dif erentes instâncias de anima-ção. Cada instânci a gerada deve ser armazenada com um nome identi-ficador apropriado.

4.1. A Interface do Objeto Digital deAprendizagem

A interfacepadrãoquecompõemosODA resultantesdainteraçãocomo MódulodeAu-toria é baseadaem umaestruturade abasquedivide o conteúdoda animaçãoem cincopartes,criandoum ambientesimilar aosjogosdo tipo “quiz”, considerandoduasfases:(a)afasedainteraçãocomasquestões,asalternativaseasdicas(Figura3.a);(b) afasedeverificaçãodo resultadodo jogo e dassoluçõesdasquestões(Figura3.b). A escolhapordividir a interfaceemabasadvémdanecessidadedegerenciaro espaçográficodisponívelparacomposiçãodosenunciadosdasquestões,dasdicasedassoluções,bemcomoparaa

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disponibilizaçãodeum númeroirrestritodealternativas. Comessaestratégia,a necessi-dadedo usodebarrasderolagemé minimizadafacilitandoa navegabilidadenainterfacebemcomoa legibilidadedoconteúdoneladisposto.

(a) Interação como jogo. (b) Conferênciado resultadoe respostascorretas.

Figura 3: Conjuntos de abas que compões as possibi lidades de organização deconteúdo e de navegação na animação.

Todaa interaçãodo usuárioalunocom a animaçãosedá atravésde cliquesdemouse,sendoqueaspossibilidadesdeinteraçãocoma animaçãosão:a navegaçãopelasabas,a escolhade alternativaspararesponderasperguntase, apósresponderumaper-gunta,avançarparaa próximaou escolheroutraalternativa no casodeter escolhidoumaalternativa erradana interaçãoanterior. Estadecisãosobreavançarou tentarumanovarespostaestádiretamenterelacionadaà logicado jogo,visto querespostaserradaslevamàperdadepontos(ouvidas)e respostascorretaslevamaumbomresultadofinal.

4.2. A especificaçãodo conteúdodasquestões

O conteúdodasquestõesquecomporáaanimação(o jogo)éespecificadoemumarquivo.XML, cujaestruturaédescritapeloesquemamostradonaFigura4(a).

Figura 4: Estrutura dos arquiv os .XML, definida em um XML Schema. Os ar-quiv os .XML são interpr etados pela implementação em FLASH.

Observandoo esquemanota-sequeexistemdoiselementosquepossuemarestri-çãodeocorrênciasilimitadas:<exercício> e <alternativa>. Essacaracterísticaconfere

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ao Módulo de Autoria a possibilidadede aceitara inserçãode exercíciose alternativassemrestriçãodequantidade.Além disso,o esquemaexige, paraalcançarconformidadeemumdocumentoXML correlato:

• a especificaçãodosvaloresqueinstanciamos atributos“pergunta” e “resposta”,porqueo primeiroatributodásentidoàexistênciadoexercícioeo segundoéusadonalógicadeimplementaçãodo jogoquecompõemaanimaçãoe tambémpermiteo cálculododesempenhodo jogador;

• aespecificaçãodepelomenosduas“alternativas”,paraquesetenhaumambientemínimopararealizaçãodasescolhasdo jogador.

A fim de possibilitara formataçãodos textos que instanciamos elementoseatributosdo tipo string, viabilizandoa inserçãode imagens,“links”, quebrasde linhaseformataçãodefonte(cores,negrito, itálico esublinhado),foi especificadaumalinguagembaseadaemHTML. O diferencialdestaespecificaçãoé queossímbolos“<” “>” devemsersubstituídospor“*[*” e“*]*”, paranãocausarconflitocomosdemarcadoresespeciaisda linguagemXML. Restriçõessemelhantesao uso de aspasduplase barra inclinadadevemtambémserobservadas.

4.3. A lógicado jogo

O ODA écompostopordoisambientes(oucenas),disponibilizadosaoalunoemmomen-tosdiferentesdurantesuainteraçãocoma animação.O primeiro,compostopor trêsabas(Figura3(a))éondeo alunointeragelendoasperguntas,alternativasedicaseescolhendoumaalternativa queeleachacorreta.O segundo,compostopor duasabas(Figura3(b)),possibilitaapenasa visualizaçãodos resultados do jogo (desempenhodo aluno) e dasresoluçõesdasperguntas.

A implementaçãoda animaçãoé preparadaparaanalisaro arquivo XML ondeestãoasperguntasdojogoedeterminaro “númerodevidas”dojogadorapartirdonúmerode elementos<exercício>. Na implementaçãoatual, o númerode vidas é metadedonúmerodeperguntas.Durantea interaçãocomo jogo, o jogadoré tentarespondercadaumadasperguntas,sendoqueseumaalternativaerradaéescolhida,o jogadorperdeumavida e é avisadoquepodeoptarpor tentarmarcaroutraalternativa ou por avançarparaapróximapergunta.Sea alternativa escolhidafor a correta,o jogadorganhaumavida e aanimaçãoliberaa próximapergunta.O jogadorpodecontinuarjogandoenquantopossuividas.O jogo terminaquandoo jogadorpassapor todasasperguntasou quandoasvidasdo jogadoracabam.Em ambosos casoso jogadortem acessoao segundoambientedoODA (resultadose resoluções).

5. Um exemplocompleto

Estaseçãoapresentaum exemplodo mapeamentode um exercício,classicamenteapli-cadoaosalunosnaforma impressa(tradicional),parao ambientedaanimação,via Mó-dulo de Autoria. Trata-sede um exercíciode QuímicareferenteaosEstadosFísicosdaÁgua.

A formatradicionaldeapresentaçãodesteexercícioé mostradanaFigura5. Omesmoexercícioinseridodentroda animaçãoé mostradona Figura6. No casoda ani-maçãoforam criadosdois elementosa mais: um conjuntode dicase a apresentaçãodasolução.

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Figura 5: Apresentaç ão tradicional do exercício que foi mapeado para o ODA.

(a) Início doenunciado. (b) Continuaçãodoenunciado. (c) Alternativas.

(d) Dicas. (e) Resultadofinal. (f) Resolução.

Figura 6: Telas referentes à execução da animação. Em (a), (b), (c) e (d) são apre-sentados momentos de interação com o primeir o ambiente do jogo. Em(d) e (e) são mostr adas as telas finais do jog o, acessíveis depois que ojogador passa por todas as questões.

O trechododocumentoXML correspondenteaoexercíciodiscutidonestaseçãoé mostradona Figura7. A construçãodo documentoXML é a açãoquedeve serexe-cutadapeloprofessorpara,defato,procedercomo mapeamentodo exercíciotradicionalparao exercíciono ODA. Esteprocedimentoexige,no atualestágiodedesenvolvimentodestetrabalho,queo professorediteumarquivo texto, inserindoosvaloresdoselementosXML e de seusatributosdentrodasdevidasmarcaçõese com a indicaçãoexplícita decaracterísticasde formataçãoa partir do usodecaracteresespeciaisde formatação.Porexemplo: parainserçãodeumafigura (linha 6) é necessáriousarosconjuntosdecarac-

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teres*[*img src=’ e ’/*]* . Essaforma de interaçãocom o sistemaé aindaprovisóriae constitui-secomouma daslinhas de trabalhoem desenvolvimento paramelhoriadoMódulodeAutoria.

Figura 7: Documento XML correspondente à inser ção de um exercício dentr o doODA.

6. ConsideraçõesFinais

Nesteartigofoi apresentadoo MódulodeAutoriadeumambientedeapoioàconstruçãoegerenciamentodeObjetosDigitaisdeAprendizagem.No contexto doartefatodesoftwareaqui descrito,o ODA se constitui como animaçõescomputacionaisque implementamum jogo do tipo “quiz”. As perguntasdo jogo são,na realidade,exercíciostradicionaismapeadosparao contexto do ODA, conferindoa elesum caráterlúdico e aderenteaoambientedigital, potencialmentecontribuindo paraque o aluno se interessemais peloassuntoaseraprendido.

O diferencialda abordagemimplementadanesteMódulo de Autoria é queelaforneceao professorum ambienteondeele podecolocar, de maneiramaismoderna,osexercíciosqueele já trabalhacom seusalunos. Trata-se,portanto,de umaferramentacomplementara outrassimilares,asquaisinseremum contexto novo aotrabalhoeduca-cionalquandoapresentamum ambientesofisticadoparaelaboraçãodenovosexercíciosounovasatividadesdidáticas.

O Módulo deAutoria estáaindaemdesenvolvimento. Emboraele já possaserusadopor professores,poisjá estácompletoe funcional,aindaprecisasermelhoradoemdoisquesitos,nosquaiso grupodedesenvolvimentocorrelatojá vemtrabalhando:

• a maneiracomoo usuárioprofessorinteragecom o softwareparainserçãodosexercíciosaindanãosegueumalinha de interfacedeusuário.É necessáriocriarumambientegráficoquepermitaaoprofessorinserire formataroselementosque

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constituemo exercício(texto, imagense links) a partir de umainterfacedo tipo“whatyouseewhatyouget”, comoasinterfacespresentesemsoftwaredeediçãodetexto maiscomumenteusadoshojeemdia;

• alterara interfacegráficadaanimaçãoresultantea fim demelhorara atratividadedo jogoparao jogador- aluno.

A partir da conclusãodasmelhoriassupracitadas,o Módulo de Autoria serádisponibilizadoaopúblicogratuitamente,atendendoaosobjetivosdoGovernoFederaldeestimulara popularizaçãodaciênciae tecnologiae depromover a melhoriadaeducaçãocientífica. Esteprojetotem o apoiodo Ministério de Ciênciae Tecnologia(MCT) e aoConselhoNacionaldePesquisaeDesenvolvimento(CNPq).

Referências

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[5] “BancoInternacionaldeObjetosEducacionais,” http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/,2011,Último acessoem9/07/2011.

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