INPE-10564-TDI/939
EDUCA-AÇÃO: UMA METODOLOGIA E UM MODELO PARA
AUXILIAR A CONSTRUÇÃO DE CURRÍCULOS PARA
EDUCAÇÃO MEDIADA POR COMPUTADOR
Flávia Beatriz Rodrigues Prisco da Cunha
Tese de Doutorado do Curso de Pós-Graduação em Computação Aplicada, orientada
pelos Drs. José Demisio Simões da Silva e Carlos Alberto de Oliveira, aprovada em 28
de novembro de 2003.
INPE
São José dos Campos
2004
681.3.019 : 37
CUNHA, F. B. R. P.
Educa-ação: uma metodologia e um modelo para auxiliar a construção de currículos para educação mediada por
computador / F. B. R. P. Cunha. – São José dos Campos:
INPE, 2003.
202p. – (INPE-10564-TDI/939).
1.Informática na educação. 2.Inteligência artificial.
3.Educação à distância. 4.Educação mediada por compu –
tador. 5.Educação. 6.Linguagem natural. I.Título.
“Cheguei a uma conclusão amedrontadora: sou o elemento decisivo na sala de aula. É
minha relação pessoal que cria o ambiente. É meu humor diário que gera o clima.
Como professor, possuo tremendo poder para fazer a vida de uma criança miserável
ou alegre. Posso ser a ferramenta da tortura ou o instrumento de inspiração. Posso
humilhar ou alegrar, ferir ou curar. Em todas as situações, é minha resposta que
decidirá se uma crise poderá ser vencida ou vencedora, e se uma criança poderá ser
humanizada ou desumanizada”.
GINOTT, H. O professor e a criança, Rio de Janeiro, Bloch Editores, 1973.
A meu avô materno ANTÔNIO (in memoriam),
com quem pouco convivi, mas de quem guardo muito carinho.
A meu avô paterno JOÃO (in memoriam),
que sempre foi para mim um exemplo de vida,
pela sua força e perseverança.
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. Carlos Alberto de Oliveira e ao Prof. Dr. José Demisio Simões da Silva
pela preciosa orientação e pela confiança em mim depositada.
Ao Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) por permitir a realização deste
trabalho.
Às bibliotecárias do INPE, em especial à Silvia, pelo grande auxílio que prestou
durante a pesquisa bibliográfica e a aquisição da literatura utilizada no
desenvolvimento do trabalho.
À Dra. Vlatka Hlupic e ao Dr. Tajudeen Atolagbe, da Universidade de Brunel, pelo
material enviado pelo correio.
Ao PhD Vakulathil Abdurahiman, do ITA, pelos artigos cedidos.
Ao PhD. Peter Brusilovsky, que se prontificou a me receber na Universidade de
Pittsburgh para a realização de experimentos com o sistema InterBook.
Ao Dr. Germano de Souza Kienbaum por todo o auxílio prestado.
Ao meu marido, MSc. Adhemar, pelo seu apoio, compreensão, incentivo e paciência
durante todo o período de realização do doutorado.
A meus queridos pais Anael Carlos e Leila, que me educaram e sempre me
incentivaram a seguir o caminho que me realizasse.
À minha irmã Ana Carolina pelo carinho e amizade que sempre demonstrou.
Às Minhas queridas avós Edir e Léa, que sempre me apoiaram e torceram para que eu
concluísse esta tese.
Às amigas Dra. Mônica De Marchi e Rosana Calobrisi, que me auxiliaram com suas
idéias e conselhos, além dos materiais que me emprestaram relacionados ao tema da
tese.
À amiga MSc. Ana Maria Chaparro, que se prontificou a revisar esta tese.
RESUMO
Esta tese propõe uma metodologia destinada a apoiar educadores no planejamento e na
construção de currículos de cursos e disciplinas a serem ministrados através do
computador. A metodologia foi desenvolvida a partir de investigações sobre as relações
das áreas educacional e computacional, no contexto da Educação Mediada por
Computador (EMC). Na pesquisa foram analisadas as questões pedagógicas e didáticas
apropriadas para este segmento educacional, tendo-se como base as teorias
interacionistas da Psicologia Cognitiva de Piaget e de Vygotsky. A metodologia
objetiva o estabelecimento de uma reflexão sobre as práticas educacionais empregadas
na EMC e enfatiza, sempre, a existência de diferenças significativas entre a educação
presencial tradicional e a EMC. Desse modo, ela alerta o educador sobre as mudanças
que estão ocorrendo no cenário educativo, no que diz respeito à utilização das novas
tecnologias e valoriza a redefinição dos termos “ensinar” e “aprender”, que estão
inseridos neste contexto. A tese apresenta também o modelo de um ambiente
computacional denominado EDUCA-AÇÃO, desenvolvido para mostrar a relação da
metodologia fundada nas teorias da Educação e da Psicologia Cognitiva com a Ciência
da Computação, além de conter a descrição do protótipo EDUCA-AÇÃO, construído
para a verificação e validação do emprego da metodologia na solução de problemas
reais.
EDUCA-AÇÃO: A METODOLOGY AND A MODEL TO SUPPORT THE
CURRICULUM DEVELOPMENT FOR MEDIATED COMPUTER
EDUCATION
ABSTRACT
This thesis purposes a methodology in order to support the educator on the planning and
on the construction of his/her educational curriculum for the computer- mediated
education. The relationship between the educational and computational areas in the
computer- mediated education context was carefully examined for this development. The
investigation analyses pedagogical and didactical questions suitable for this educational
segment. The Piaget and Vygotsky´s cognitive psychology theories were the basis for
these analyses. The methodology aim is to establish a reflection about the educational
methods, which have been applied on the computer- mediated education, emphasizing
the significant differences between the traditional and the computer- mediated
educations. Therefore, it alerts the educator about the changes that are occurring in the
educational scenario, related to the use of the new technology, and increases value to the
meaning of “teaching” and “learning. This thesis also presents a model for a computer
environment named EDUCA-AÇÃO, developed to demonstrate the relation of this
methodology with the Computer Science area. In addition to all of this, a prototype
EDUCA-AÇÃO system was built to verify and va lidate the application of the
methodology in real problem solutions.
SUMÁRIO
Pág.
LISTA DE FIGURAS ..................................................................................................... 15
LISTA DE TABELAS .................................................................................................... 17
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS ........................................................................ 19
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO .................................................................................... 21
1.1 Considerações sobre a Nomenclatura Adotada no Trabalho .................................... 27
1.2 Breves Considerações sobre Educação a Distância e Educação Mediada por
Computador .................................................................................................................... 31
1.3 Objetivos, Motivações e Justificativas ..................................................................... 36
1.4 Estrutura da Tese ...................................................................................................... 45
CAPÍTULO 2 - METODOLOGIA PARA A CONSTRUÇÃO DE CURRÍCULOS
EDUCACIONAIS .......................................................................................................... 47
2.1 A Educação e a Tecnologia ...................................................................................... 48
2.2 O Novo Professor ..................................................................................................... 50
2.2.1 O Educador e o Educando ..................................................................................... 53
2.3 Teorias da Psicologia Cognitiva ............................................................................... 56
2.3.1 A Motivação, a Participação e a Cooperação na Educação ................................... 62
2.4 Planejamento Educacional - Elaboração dos Conteúdos Pedagógico e Didático ..... 63
2.4.1 Modelagem dos Currículos Educacionais ............................................................. 66
2.4.1.1 Elaboração do Conteúdo Pedagógico ................................................................. 68
2.4.1.2 Elaboração do Conteúdo Didático ...................................................................... 69
2.4.1.3 Associação entre os Conteúdos Pedagógico e Didático ..................................... 70
2.4.2 Representação do Currículo Educacional .............................................................. 72
2.5 Diagramação do Conteúdo ....................................................................................... 75
2.5.1 Considerações sobre o Ensino da Língua Portuguesa por Máquina ...................... 75
2.5.1.1 Quanto à Apresentação Visual para a Leitura .................................................... 78
2.5.1.2 Quanto à Produção Escrita .................................................................................. 80
2.5.1.3 Quanto à Modelagem Do Educando ................................................................... 80
2.5.1.4 Quanto ao Processo de Interação ........................................................................ 81
CAPÍTULO 3 - MODELO COMPUTACIONAL DE APOIO À CONSTRUÇ ÃO DE
CURRÍCULOS EDUCACIONAIS ................................................................................ 83
3.1 Arquitetura do Modelo ............................................................................................. 83
3.1.1 O Espaço de Conhecimentos ................................................................................. 93
3.2 Representação dos Casos .......................................................................................... 98
3.2.1 Os Currículos Educacionais ................................................................................. 104
3.2.1.1 Os Frames dos Currículos Educacionais .......................................................... 106
3.3 O Processo de Analogia de Frames ........................................................................ 111
3.4 Características do Sistema Baseado em Casos ....................................................... 114
3.5 Interações no Educa- Ação ...................................................................................... 117
3.5.1 Interaçõ es com o Meio Externo ........................................................................... 117
3.5.1.1 Perfil do Usuário ............................................................................................... 119
3.5.1.2 O Processo de Comunicação ............................................................................ 120
3.5.2 Interações Internas ............................................................................................... 121
3.6 A Composição do Caso .......................................................................................... 123
3.7 Habilidades dos Agentes do Modelo ...................................................................... 123
3.8 O Protótipo Educa- Ação ......................................................................................... 125
3.8.1 Resumo do Funcionamento do Ambiente Educa- Ação ....................................... 125
3.8.1.1 Telas Interativas ................................................................................................ 136
3.8.1.2 Metas do Usuário .............................................................................................. 137
3.8.2 Demonstração de Funcionamento do Educa- Ação .............................................. 141
CAPÍTULO 4 - RESULTADOS E PERSPEC TIVAS ................................................. 151
4.1 Quanto ao Processamento da Linguagem Natural.................................................. 151
4.2 Quanto à Utilização de Raciocínio Baseado em Casos e o Processo de Analogia de
Frames ou Casos ........................................................................................................... 153
4.3 Quanto à Utilização de Mapas Conceit uais e sua Relação com Frames ................ 155
4.4 Quanto ao Uso de Agentes para Compor o Modelo ............................................... 156
4.5 Quanto ao Potencial da Metodologia para Auxiliar os Educadores no Planejamento
dos Currículos Educacionais ......................................................................................... 163
4.6 Em Relação à Educação Mediada por Computador ............................................... 169
CAPÍTULO 5 - CONCLUSÃO .................................................................................... 171
5.1 Considerações Preliminares .................................................................................... 171
5.2 Aspectos Computacionais ....................................................................................... 176
5.3 Aspectos Educacionais ........................................................................................... 180
5.4 Uma Proposta de Arquitetura para EDMC ............................................................. 182
REFERÊN CIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 191
LISTA DE FIGURAS
1.1 – Construção da solução de um problema. ............................................................... 25
1.2 – Conceitos que envolvem o Currículo Educacional................................................ 30
2.1 – Estrutura de um mapa conceitual (Novak/Ausubel)
. ......................... 69
2.2 – Estrutura de um mapa de hierarquia de aprendizagem. ......................................... 70
2.3 – Relação entre um mapa conceitual e os mapas de hierarquia de aprendizagem. .. 72
2.4 – Mapa conceitual genérico de disciplina................................................................. 73
2.6 – Página referente a curso sobre o uso da crase........................................................ 77
3.1 – Esquema de participação e atividade de um agente............................................... 84
3.2 – A arquitetura de um sistema blackboard básico. ................................................... 88
3.3 – Visão geral do modelo. .......................................................................................... 90
3.4 – Visão detalhada do Espaço de Conhecimentos. .................................................... 97
3.5 – Visão macro do Espaço de Casos (EC). ................................................................ 97
3.6 – Exemplo de Frame Genérico Curso. ................................................................... 100
3.7 – Exemplo de Frame Específico Curso de Computação Aplicada......................... 100
3.8 – Estrutura geral de um frame. ............................................................................... 101
3.9 – O Processo de Correspondência. ......................................................................... 102
3.10 – Ligação todo-parte entre os frames Inteligência Artificial e Computação
Aplicada. ............................................................................................................... 104
3.11 – Estrutura Geral do Frame Área. ........................................................................ 108
3.12 – Estrutura Geral do Frame Curso........................................................................ 108
3.13 – Estrutura Geral do Frame Disciplina................................................................. 108
3.14 – Hierarquia dos Frames. ..................................................................................... 110
3.15 – Esquema da Estrutura de Frames. ..................................................................... 110
3.16 – Exemplo de um sistema de frames. ................................................................... 111
3.17 – O processo de busca na base de casos. .............................................................. 112
3.18 – Analogia de Frames........................................................................................... 115
3.19 – O processo de comunicação............................................................................... 121
3.20 – Estrutura interna de um agente do modelo – definição das habilidades. ........... 124
3.21 – Visão geral do processamento inicial - ação do Agente Dialógico. .................. 126
3.22 - Linguagem Natural - Análise da Língua. ........................................................... 127
3.23 – Estrutura Gramatical do EDUCA-AÇÃO. ........................................................ 129
3.24 – Árvore representativa da gramática do sistema. ................................................ 129
3.25 – Diagrama de transição de estados. ..................................................................... 130
3.26 - Representação do vocabulário do EDUCA-AÇÃO. .......................................... 131
3.27 – Esquema resumido da entrada e saída de dados. ............................................... 133
3.28 – Processo de elaboração do conteúdo pedagógico. ............................................. 134
3.29 - Processo de elaboração do conteúdo didático. ................................................... 135
3.30 – Formação e armazenamento do caso. ................................................................ 135
3.31 – Tela de Boas Vindas do EDUCA-AÇÃO.......................................................... 136
3.32 – Tela Uso do Sistema. ......................................................................................... 137
3.33 – Tela de Definições. ............................................................................................ 137
3.34 - Omissão da ação. ................................................................................................ 139
3.35 - Solicitação não compreendida. ........................................................................... 139
3.36 - Omissão de espaços em branco. ......................................................................... 140
3.37 - Verbo não pertencente ao domínio..................................................................... 140
3.38 – Associação de ação. ........................................................................................... 140
3.39 - Omissão de palavra-chave. ................................................................................. 141
3.40 – Associação de palavra-chave. ............................................................................ 141
3.41 – Ativação do EDUCA-AÇÃO e interação inicial. .............................................. 143
4.42 – Solicitação inicial. .............................................................................................. 143
3.43 – Recuperação de um caso passado e confirmação com o educador.................... 144
3.44 – Diálogo para a exibição de um caso. ................................................................. 145
3.45 – Confirmação para a exibição de um caso. ......................................................... 146
3.46 – Exibição de Caso: Conteúdo Programático de Disciplina ................................. 146
3.47 – Diálogo para a verificação da necessidade de mais informações. ..................... 147
3.48 – Diálogo para a obtenção de mais informações. ................................................. 147
3.49 – Interação entre o agente Dialógico e o humano................................................. 148
4.1 – Distribuição da Resolução de um Problema. ....................................................... 156
4.2 – Arquitetura multiagentes com controle centralizado e descentralizado. ............. 160
4.3 – KQML é um protocolo para comunicações entre agentes e programas de
aplicação. .............................................................................................................. 161
4.4 – Esquema resumido – Agentes: Dialógico, Pedagógico e Didático...................... 162
4.5 – Esquema resumido – Agentes: Gerenciador de Casos e Formador Casos. ......... 162
5.1 – Relacionamentos na educação. ............................................................................ 174
5.2 – Cenário da EDMC. .............................................................................................. 182
5.3 – Interações no sistema para EDMC. ..................................................................... 185
5.4 – Ferramentas de apoio ao educando em um sistema para EDMC. ....................... 186
LISTA DE TABELAS
1.1 – Diferenças entre o papel do educando no ensino presencial e na EMC. ............... 34
1.2 – Diferenças entre o papel do educador no ensino presencial e na EMC................. 34
1.3 – Diferenças da comunicação no ensino presencial e na EMC. ............................... 35
1.4 – Diferenças entre o ambiente educacional do ensino presencial e da EMC. .......... 35
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS
AKO
– A Kind of
ATN
– Augmented Transition Networks
BDI
– Believe, Desire and Intentions
BNF
– Backus-Naur Form
EAD
– Educação a Distância
EDMC – Educação a Distância Mediada por Computador
ED
– Espaço de Desenvolvimento
EE
– Espaço de Entrada
EC
– Espaço de Casos
EMC
– Educação Mediada por Computador
EP
– Espaço de Problemas
ES
– Espaço de Soluções
FC
– Formador de Casos
GC
– Gerenciador de Casos
KIF
– Knowledge Interchange Format
KQML – Knowledge Query Manipulation Language
KSE
– Knowledge Sharing Effort Consortium
IA
– Inteligência Artificial
IE
– Informática na Educação
IHM
– Interação Homem- máquina
LCA
– Linguagem para Comunicação entre Agentes
LN
– Linguagem Natural
MEC
– Ministério da Educação e Cultura
RBC
– Raciocínio Baseado em Casos
STI
– Sistema Tutor Inteligente
WWW – World Wide Web
CAPÍTULO 1
INTRODUÇÃO
Esta tese apresenta uma metodologia para apoiar o professor no planejamento e na
construção de currículos de cursos e disciplinas, elaborada com o objetivo principal de
auxiliar/orientar docentes interessados em utilizar o computador como meio educacional,
seja para implementar a educação a distância mediada por computador (EDMC), seja para
utilizá- lo de forma local. A metodologia consiste em um conjunto de princípios que definem
padrões de relacionamento entre professores, estudantes e conhecimento, considerando-se o
meio em que estão inseridos. Ela facilita a aplicação dos pressupostos psicológicos sobre
aprendizagem e inteligência na orientação das tarefas educacionais, permitindo a
implementação de uma atividade educacional. Isso porque um sistema de ensinoaprendizagem é mais do que criar e construir conhecimento. Ele está contextualizado dentro
de instituições (físicas ou virtuais) e da sociedade (Owen, 2000), que devem ser consideradas
no planejamento educacional.
Para isso, esta tese traz um estudo sobre as teorias da psicologia e da educação que
fundamentam a aprendizagem humana, o esboço de princípios pedagógicos e didáticos que
orientam uma nova prática tanto para o professor como para o estudante, destacando sempre
as diferenças existentes ente a educação presencial tradicional e a educação com o auxílio da
tecnologia (computadores e internet).
A investigação realizada visou fornecer elementos conceituais concretos aos educadores, sob
o ponto de vista pedagógico e didático, capazes de viabilizar a utilização das tecnologias
como ferramentas auxiliares na educação. A partir da metodologia proposta nesta tese, foi
desenvolvido um modelo de ambiente computacional, com o objetivo de aplicar os aspectos
conceituais desenvolvidos.
Como ensinar e aprender envolve um ambiente de aprendizado, o material instrucional deve
ser estruturado de acordo com estratégias didáticas e pedagógicas elaboradas considerandose esse ambiente, o perfil dos estudantes e o conteúdo do curso ou disciplina que se deseja
oferecer. No caso da utilização de um ambiente baseado no uso do computador e da Internet,
como mídias educacionais, uma análise mais aprofundada e a existência de uma metodologia
para orientar o planejamento educacional são de grande importância. Um projeto mal feito
21
pode destruir todo o esforço na aplicação de paradigmas educacionais e de enriquecimento
da mídia (Almeida et. al, 2002). Ele requer conhecimento e habilidades em projeto visual e
instrucional, psicologia, fatores humanos, ergonomia, ciência da computação etc. (Lohr,
2000). Além disso, em geral, os docentes não estão acostumados a planejar cursos ou
disciplinas para a educação mediada por computador (EMC).
Na elaboração da metodologia proposta nesta tese foram considerados: o professor; o
estudante; o processo de comunicação entre eles; e o ambiente de ensino e aprendizagem,
todos componentes tanto do ensino presencial tradicional1 , quanto da educação mediada por
computador, seja ela a distância ou não, sendo importante ressaltar que quando inseridos em
um contexto de EMC, esses componentes apresentam alterações de comportamento em
relação ao ensino presencial tradicional. Essas alterações de comportamento foram fatores
decisivos para a definição do tema desta tese, que tem como objetivo principal o auxílio à
elaboração de currículos educacionais, através de um ambiente computacional que utiliza
técnicas de inteligência artificial, denominado EDUCA-AÇÃO.
O ambiente EDUCA-AÇÃO deve auxiliar o docente na elaboração de currículos
educacionais, sendo o seu enfoque principal a educação mediada por computador. Ele foi
desenvolvido sob os conceitos da metodologia para o planejamento educacional expostos no
Capítulo 2 desta tese e, conforme mencionado no parágrafo anterior, a partir da aplicação de
técnicas de IA, através das quais se objetiva ter um ambiente mais flexível e adaptável ao
usuário (docente).
Dentre as técnicas de IA empregadas, tem-se o processamento da linguagem natural (LN), a
utilização de agentes, de uma arquitetura do tipo blackboard e de raciocínio baseado em
casos (RBC). A utilização conjunta destas técnicas garante a obtenção de um ambiente que
apresente uma interação amigável com o usuário (docente), um sistema de raciocínio
inteligente e a repartição de tarefas entre diferentes módulos (agentes) que o compõem. Terse-á, portanto, uma comunicação “natural” entre o docente e o ambiente, um mecanismo
capaz de interpretar e tratar as informações comunicadas e fornecer como resultado uma
1
Esta terminologia refere-se ao ensino em sala de aula tradicional, na qual o docente dispõe
de quadro-negro e giz.
22
solução (consistindo em diretrizes para o planejamento educacional). A realização desse
processo está descrita no Capítulo 3 desta tese.
A opção pela interface em LN deve-se ao fato de a linguagem natural servir como veículo
primário de transmissão de informações, permitindo ao homem expressar diversas idéias e
pensamentos, opiniões sobre o mundo e sobre os fatos (Rodrigues, 1998). Um ambiente em
LN numa abordagem cognitiva, ou seja, baseado em conhecimento, permite que o usuário
participe do processo de execução da tarefa- meta explicitando interativamente sua
“intenção”. (Oliveira, 1990). A intenção do usuário representa o que ele deseja perante o
sistema.
A modelagem do sistema a partir de agentes resulta da intenção de se criar um ambiente
modularizado, no qual cada componente é responsável pelo desempenho de determinadas
tarefas, sendo a solução final obtida a partir da colaboração destes componentes. Ademais, a
tecnologia de agentes possibilita que se (re)pense a natureza da interação entre o homem e o
computador, na qual a máquina assume o papel de parceiro do homem, auxiliando-o e
cooperando para que os objetivos desejados sejam alcançados.
Em Inteligência Artificial (IA) e Ciência Cognitiva, o termo “agente” é usado com
definições e interpretações variadas (Stuart, 2002). Apesar de não existir um consenso sobre
o que é um agente (Wooldridge, 1999), há diversas definições capazes de justificar o motivo
pelo qual esta técnica está sendo utilizada na modelagem do sistema proposto nesta tese. Um
agente pode referir-se a qualquer parte de software independente, constituído por um
algoritmo ou conhecimento especificamente codificado para capacitá- lo a desempenhar
algumas tarefas específicas (Stuart, 2002).
Para King (1995), um agente inteligente é uma
entidade que assume o lugar de uma pessoa ou processo no cumprimento de uma
determinada necessidade ou atividade. Sendo assim, a entidade “substituta” apresenta a
capacidade de tomar decisões de forma semelhante ao que ocorre com as intenções de um
humano, podendo operar dentro dos limites de uma representação precisa ou de um
determinado espaço de informações (King, 1995). Outra conceituação sobre agentes é dada
por Atkinson et. al (1995) 2 em Knapik e Johnson (1998): “Agentes inteligentes são entidades
de software que realizam algum conjunto de operações a favor de um usuário ou outro
2
Atkinson, B., et al.: “IBM Intelligent Agents”, apresentado no Unicom Seminar on Agent Software, London,
UK, May 25, 1995.
23
programa com algum grau de independência ou autonomia, e ao fazê- lo, empregam algum
conhecimento ou representação dos objetivos ou desejos do usuário”. Nesse sentido, os
agentes precisam interagir para realizar a tarefa que lhes foi proposta. Estas definições
mostram que o uso de agentes se enquadra nos propósitos do sistema proposto.
A utilização de uma arquitetura do tipo blackboard é decorrente das características do
sistema computacional para fins educacionais que está sendo proposto: um sistema formado
por agentes que interagem para a solução de tarefas. Isso porque os blackboards são um tipo
de estrutura compartilhada que permite a troca de informações entre os agentes de um
sistema, sendo que os agentes podem acrescentar informações no blackboard, além de
poderem ler e agir sobre as informações colocadas por outros agentes (Erman et. al, 1980). O
nome blackboard é decorrente da metáfora de um grupo de especialistas tentando resolver
um problema exposto em um quadro- negro, sendo que cada especialista age apenas quando
sua experiência é requisitada no desenvolvimento da solução de um problema (Bello e
Sandler, 2000). As arquiteturas blackboard utilizam múltiplas bases de conhecimento que
interagem através do blackboard, de forma semelhante à interação que ocorre entre
integrantes de uma mesma equipe (Chen e Occeña, 2000). Essas bases de conhecimento
causam mudanças no blackboard, de modo que a solução para o problema vai ocorrendo de
forma incremental. Em geral, um sistema que utiliza arquitetura blackboard é composto por
um grupo de entidades independentes (agentes), um blackboard e uma estrutura de controle,
responsável por gerir o funcionamento do blackboard, sendo apropriado para representar
situações que envolvam fatores e conhecimentos diversos. Além disso, o modelo blackboard
apresenta uma correspondência muito próxima com as características gerais de projeto (Lin e
Albermani, 2001), tendo-se que nesta tese se propõe auxílio ao projeto ou elaboração de
currículos educacionais. Em razão disso, a arquitetura blackboard foi escolhida para permitir
a comunicação e a formulação da solução do problema pelos agentes, pois ela apresenta
características que atendem às necessidades do sistema proposto. A FIGURA 1.1 ilustra a
construção da solução de um problema com a utilização de uma estrutura do tipo
blackboard.
24
FIGURA 1.1 – Construção da solução de um problema.
FONTE: Nii (1986).
O uso de raciocínio baseado em casos é devido à sua íntima relação com a “resolução de
problemas” (problem-solving), e o sistema em questão tem como função tratar problemas e
gerar soluções. O problem-solving refere-se a qualquer atividade em que a representação
cognitiva da experiência anterior e os componentes da situação-problema se organizam para
alcançar um objetivo determinado. Essa atividade pode consistir em ensaio e erro ou em
insight (Cunha, 1977). Na abordagem de insight, está implícita a simples transposição de um
princípio apreendido a uma situação nova análoga, ou a reestruturação cognitiva
fundamental. A resolução de problema por insight implica uma descoberta significativa em
que as condições do problema e a meta desejada estão relacionadas a estruturas cognitivas
existentes. Isso mostra que o RBC é uma técnica poderosa da IA aplicada à resolução de
problemas. Além disso, mostra a relação do RBC com alguns aspectos do comportamento
humano, como a resolução de problemas e a aprendizagem de conceitos.
Por definição, o raciocínio baseado em casos (RBC) consiste, basicamente, em buscar a
solução para novos problemas em soluções de problemas anteriores, através de um processo
de lembrança e de analogia que se estabelece entre as situações passadas e presentes. Apenas
para ilustrar seguem algumas definições encontradas na literatura para o RBC, ressaltando-se
que há um consenso geral no estabelecimento dessas definições. Gentner (1983) define o
RBC como uma nova técnica de resolução de problemas por analogia que utiliza a
experiência para resolver novos problemas. O raciocínio por analogia consiste na
identificação de aspectos similares em problemas anteriores e atuais, com o intuito de avaliar
a utilização das soluções encontradas para a formulação de uma nova solução. Segundo
Riesbeck e Schank (1989), um sistema RBC resolve novos problemas adaptando soluções
25
que foram utilizadas na solução de problemas antigos. De acordo com Aamodt e Plaza
(1994) sistemas RBC apresentam a capacidade de utilizar o conhecimento referente a
experiências passadas (casos) para revolver novos problemas, sendo que a solução é
encontrada através da recuperação de um caso similar do passado. Leake (1996) defende que
sistemas RBC são baseados em lembranças, ou seja, a fonte primária do conhecimento em
um sistema RBC está na sua memória de casos armazenados, que caracterizam episódios
específicos do passado. Nesse contexto, as novas soluções são geradas a partir da
recuperação de casos considerados mais relevantes existentes na memória, e pela adaptação
destes casos, de forma que eles atendam às novas necessidades. De acordo com Watson
(1997), um caso consiste em uma porção de conhecimento contextualizado, representando
uma experiência. Ele contém informações sobre situações passadas e o contexto em que tais
situações podem ser utilizadas, sendo composto por um problema e por uma solução
referente àquele problema. O raciocínio baseado em casos é um paradigma de resolução de
problemas que envolve a aproximação entre o problema atual e um problema resolvido com
sucesso no passado (Watson, 1997). Kolodner (1993) inclui um terceiro componente ao
caso, que seria o resultado oriundo da aplicação da solução para o problema, que consiste em
um dado importante, principalmente quando o enfoque do sistema é a resolução de
problemas.
Então, tem-se como principais características do EDUCA-AÇÃO, o seguinte:
-
o fato de ele permitir uma interação em LN, através da qual o docente poderá
solicitar auxílio à elaboração de um currículo educacional, utilizando-se de sua
própria língua: o português;
-
a modelagem de técnicas de RBC no sistema permite que soluções de problemas
anteriores sejam aplicadas nas soluções de novos problemas, de forma que um novo
currículo possa ser construído com base em currículos já existentes;
-
a utilização de agentes e de uma arquitetura blackboard no ambiente permitem a
decomposição do problema e sua distribuição para entidades inteligentes capazes de
solucioná- lo de forma incremental.
26
1.1 Considerações sobre a Nomenclatura Adotada no Trabalho
Devido à palavra “metodologia” ter um significado muito amplo dentro da área científica, e
com o intuito de dirimir possíveis confusões, o esclarecimento da utilização dessa palavra
neste trabalho se faz necessário.
A metodologia, obtida a partir de investigações nas áreas de Educação, Computação e
Psicologia, consiste em um conjunto de métodos definidos para orientar o docente em seu
planejamento educacional, os quais são aplicados na construção de um modelo
computacional destinado a auxiliar a autoria de currículos de cursos e disciplinas para EMC;
sendo importante ressaltar, que quando aplicada à educação, há um grande número de
variáveis a serem analisadas e consideradas durante o processo de autoria (Mendes e Hall,
1999).
Os métodos consistem em estratégias educacionais direcionadas para o professor, com o
intuito de auxiliá- lo em sua tarefa de planejamento educacional.
O modelo é uma forma de representação do método, que permite a sua visualização e
simulação, construído a partir dos seguintes conceitos de Inteligência Artificial (IA):
processamento da linguagem natural, agentes inteligentes e raciocínio baseado em casos. O
modelo ilustra a comunicação do sistema com o docente e o auxílio na definição de seu
programa educacional (conteúdo pedagógico) e estratégias para a educação (conteúdo
didático). O modelo pode ser considerado um simulacro construído que permite representar
um conjunto de fenômenos (Greimas e Courtés, 1975). Por essa definição, pode-se inferir
que o modelo facilitará a representação de conhecimentos referentes a um curso ou
disciplina, simplificando o seu planejamento e a sua estruturação. Ele consiste em uma
representação, dependente de uma teoria que garante sua homogeneidade e coerência.
Segundo Lopes (1994), propor um modelo significa propor um método que visa apreender a
construção da estrutura da obra científica. Essa construção é feita à base de opções, seleções,
combinações etc., cujo resultado é a produção do conhecimento científico (Lopes, 1994).
Assim, com base nessas definições, pode-se fazer uma analogia entre “produção do
conhecimento científico” e “planejamento e construção de cursos”. Desse modo, é possível
utilizar esses conceitos para embasar a teoria apresentada, que afirma que com o percurso do
método e o seguimento do modelo proposto é possível chegar ao resultado desejado, que é
27
elaborar o currículo de um curso ou disciplina para EMC. Portanto, a palavra metodologia
está sendo empregada no título desse trabalho, e em todo o texto, para expressar esse
processo.
Há ainda outra questão envolvendo nomenclatura que merece atenção. Esta diz respeito à
utilização das palavras “ensino” e “educação”. Muitas pessoas utilizam os termos ensino e
educação, indiscriminadamente, embora na prática existam diferenças relevantes. O termo
“ensino” está mais ligado às atividades de treinamento, adestramento e instrução. Segundo
Piaget (Furth, 1976), ensinar um conceito é uma ilusão. Essa tentativa revela uma visão
estática, como se um conceito fosse um dado isolado que se memoriza como a data de
aniversário de uma pessoa (Furth, 1976). Contudo, o que está em jogo não são dados e sim a
compreensão que consiste na aplicação de significados aos fatos, dentro de um contexto
global. Ou seja, a preocupação não deve ser com palavras ou informações, e sim com o
pensamento (Furth, 1976). O termo “educação” refere-se à prática educativa e ao processo
de ensino-aprendizagem que leva o aluno a aprender a aprender, a saber pensar, criar, inovar,
construir conhecimentos, participar ativamente de seu próprio crescimento. É um processo
de humanização que alcança o pessoal e o estrutural, partindo da situação concreta em que se
dá a ação educativa numa relação dialógica (Landim, 1997). Analisando essas definições
sobre ensino e educação, pode-se concluir que o termo educação parece mais apropriado
para designar o processo de ensino-aprendizagem quando ele é realizado através de um
computador, visto que nesse tipo de interação o educando deve assumir uma postura ativa,
buscando pela informação e construindo seu próprio conhecimento; ou seja, ele realmente
participa ativamente de seu próprio crescimento, o que vem ao encontro da definição de
educação encontrada em Landim (1997). Sendo assim, neste trabalho será utilizada a palavra
“educação”, em razão de o trabalho abordar a questão da educação mediada por computador.
Na tese estão sendo também utilizadas as palavras “docente” e “professor”, com o mesmo
sentido, ou seja, denotam a pessoa cuja função é a “transmissão” do conhecimento. Em
relação ao aluno, também são utilizados outros termos para mencioná- lo, entre eles:
“aprendiz”, “estudante”, “discente”, todos eles fazendo alusão à pessoa que é o foco da
aprendizagem, ou seja, aquele para quem o professor “transmitirá” o conhecimento.
E finalmente um esclarecimento sobre a utilização da palavra currículo no trabalho. De
acordo com Cardoso (1987), o currículo compreende os “objetivos” a atingir, reporta-se a
28
“necessidades educativas” e engloba atividades, métodos e meios de ensino-aprendizagem,
não deixando de fora sequer os próprios processos de avaliação dos alunos. Ainda segundo
ele, currículo diverge tanto de programa, que seria a listagem de conteúdos ou de matérias,
como de plano de estudo, que envolve programas distintos de um curso e ciclo de estudos. O
conceito de currículo engloba todas as experiências (ou aprendizagens) do aluno planificadas
e conduzidas pela escola (Cardoso, 1987; Schubert, 1985). Essas são as tarefas previsíveis
que devem ser realizadas nos momentos de ensino-aprendizagem. Entretanto, existe também
na estrutura curricular, o que Rodrigues (1993) chama de currículo oculto, que não está
explicito nos planos e documentos curriculares, que seria o inesperado, o imprevisível, que
surge nos momentos instrucionais. O currículo engloba, pois, quer a planificação quer o
resultado da sua implementação, incluindo o que não está previsto e o que não é
expressamente afirmado ou reconhecido. O conceito de currículo abarca, de fato, nas suas
diversas fases, desde a concepção (planificação, projeto e desenvolvimento), até a sua
realização no ambiente educacional e a sua validação, um conjunto de fenômenos educativos
que podem situar-se em todos os níveis da prática educativa (Rodrigues, 1993). Assim,
partindo-se das definições colocadas neste parágrafo pode-se estabelecer um conceito para o
termo currículo neste trabalho.
Aqui, a palavra currículo está sendo empregada por ser mais abrangente para referenciar o
processo de planejamento, elaboração e condução de um curso ou disciplina, pois ela denota
experiências e atividades ligadas ao programa do curso, ao processo de orientação e
instrução e à avaliação da aprendizagem. O currículo é representado e organizado de acordo
com três pontos de vista: o domínio do conhecimento, os aspectos pedagógicos e os aspectos
didáticos (Nkambou et. al, 1998), ressaltando-se a importância de se observar o contexto
social (a sociedade e o meio) em que está inserido. A FIGURA 1.2 dá uma visão geral dos
conceitos envolvidos no currículo educacional.
29
Controle, política de
estabelecimento
educacional
Programas, objetivos,
exigências
Sistema de seleção e
orientação
Controle didático,
relação
pedagógica
Currículo
Educacional
Satisfações pessoais e
profissionais
Didática, métodos de
ensino, avaliação
Organização das aulas,
individualização
Relações entre
aprendiz e sistema
FIGURA 1.2 – Conceitos que envolvem o Currículo Educacional.
Analisando as definições de currículo expostas anteriormente, compreende-se que o
desenvolvimento curricular se articula com a ação educativa em todos os níveis e planos e
que a avaliação curricular se articula e se relaciona com a avaliação educativa em todos os
níveis (alunos, conteúdos e sua organização, métodos pedagógicos, meios, materiais e
manuais escolares, equipamentos e instalações, estabelecimentos escolares, ciclos e sistemas
de ensino). E torna-se igualmente compreensível que o desenvolvimento da avaliação
curricular e sua conceptualização se apresentem indissociáveis da avaliação das inovações,
reformas e políticas educativas, onde os currículos adquirem e adquiram uma posição
especial. (Rodrigues, 1993). Por esse motivo, quando se trata de um meio diferente a ser
utilizado para proporcionar a educação (neste caso específico a EMC), um estudo mais
detalhado e a existência de uma metodologia para nortear a construção dos currículos
educacionais é extremamente importante. Pode-se, portanto, perceber que qualquer inovação
ou nova técnica a ser empregada para aprimorar o processo educacional traz reflexos ao
desenvolvimento dos currículos educacionais, tendo-se em vista que o desconhecido poderá
trazer insegurança ao docente, seja em relação à preparação do currículo, seja até mesmo em
sua decisão pelo uso de novas tecnologias na educação.
30
1.2 Breves Considerações sobre Educação a Distância e Educação Mediada por
Computador
Em García Aretio (1994) encontra-se uma definição para educação a distância (EAD)
estabelecida pelos teóricos da área que a explicam como sendo “... um sistema tecnológico
de comunicação bidirecional, que substitui o contato pessoal professor/aluno, como meio
preferencial de ensino, pela ação sistemática e conjunta de diversos recursos didáticos e pelo
apoio de uma organização e tutoria, que possibilitam a aprendizagem independente e flexível
dos alunos.” Enquanto um sistema tecnológico, a EAD apoia-se em tecnologias diversas e a
rede de computadores é um desses suportes, em especial, a rede mundial de computadores:
Internet. (García Aretio, 1994).
Em relação à sua história, a Educação a Distância, que é uma área de grande interesse na
atualidade, tem uma origem bastante antiga. Segundo Keegan (1991), a educação a distância
não surgiu no vácuo. Ela tem uma longa história de experimentações, sucessos e fracassos.
Sua origem está nas experiências de educação por correspondência iniciadas no final do
século XVIII e com largo desenvolvimento a partir de meados do século XIX, chegando nos
dias atuais a utilizar multimeios que vão desde os impressos a simuladores on-line em redes
de computadores, avançando em direção da comunicação instantânea de dados voz- imagem
via satélite ou por cabos de fibra ótica, com aplicações de formas de grande interação entre o
aluno e o centro produtor, utilizando-se quer de inteligência artificial, quer de comunicação
imediata com professores e monitores. Hoje, quase todas as formas de comunicação em
programas de EAD envolvem algum nível de comunicação eletrônica (Passerini e Granger,
2000).
Do início do século XX até a segunda guerra mundial, várias experiências foram realizadas
desenvolvendo-se melhor as metodologias aplicadas ao ensino por correspondência que,
depois, foram fortemente influenciadas pela introdução de novos meios de comunicação em
massa, principalmente o rádio, dando origem a projetos muito importante, em especial no
meio rural. No Brasil, desde a fundação do Instituto Rádio-Monitor, em 1939, e depois do
Instituto Universal Brasileiro, em 1941, várias experiências foram iniciadas e encaminhadas
com relativo sucesso (Guaranys e Castro, 1979). O aparecimento dos computadores, a
evolução das redes e o surgimento da Internet representaram um marco importante na
evolução da EAD, pois estas tecnologias possibilitaram o desenvolvimento de sistemas
31
educacionais que permitem a comunicação mediada por computador. A utilização de um
computador conectado à Internet consiste em um meio mais poderoso de implementação da
educação a distância, por permitir a comunicação imediata e interativa entre os interlocutores
(alunos e professores) o que não era possível com o rádio e a televisão, e era ineficiente no
ensino por correspondência, em decorrência do tempo de espera entre o envio e o
recebimento das cartas.
A World Wide Web (WWW) é, sem dúvida, um dos meios mais importantes a ser explorado
para incrementar a educação. Segundo Brusilovsky et. al (1996), a World Wide Web abre
novos caminhos de aprendizado para muitas pessoas. O usuário, pessoa que está diante do
computador, podendo ela, neste contexto, ser o professor ou o aluno, pode aprender sobre
determinados domínios navegando na rede, tendo acesso a informações, antes disponíveis
apenas deslocando-se até a sua origem. Todo esse mecanismo de acesso à informação trouxe
benefícios para a área educacional, uma vez que possibilita mais um meio a ser utilizado
para a instrução. Entretanto, apesar de a tecnologia estar disponível para os professores,
muitos encontram dificuldades quando decidem utilizá- la para incrementar a educação. Entre
elas estão:
-
falta de domínio de muitos professores na utilização de computadores - eles não
sabem utilizar a tecnologia;
-
falta de conhecimento sobre aspectos relativos à tecnologia (recursos, layout de
documentos etc.);
-
dificuldades no planejamento educacional - problemas na definição do currículo
educacional destinado a EMC;
-
dificuldades na elaboração de material pedagógico apropriado para a mídia a ser
utilizada;
-
dificuldades em selecionar técnicas didáticas adequadas à nova mídia;
-
insistência em conduzir a EMC da mesma forma que procede no ensino tradicional;
-
incapacidade de perceber a postura ativa do aluno quando este é participante de um
programa de EMC.
32
Em geral, o pouco conhecimento em informática gera um bloqueio em muitos professores
que pensam em utilizar recursos computacionais para incrementar as atividades acadêmicas
e auxiliar o aprendizado do aluno. O resultado disso é que, desmotivado, o professor opta
por conduzir suas aulas segundo a metodologia tradicional, abrindo mão dos recursos
tecnológicos, seja por falta de conhecimento na área técnica, seja por medo de seguir um
caminho desconhecido.
A utilização do computador no processo educacional, seja de forma presencial, seja a
distância, tem crescido nos últimos anos, apesar das dificuldades apresentadas anteriormente.
Em relação à Internet, é fato que ela vem reduzindo as fronteiras do conhecimento e
veiculando informações para um número diversificado de pessoas, de diferentes idades, com
necessidades e perfis distintos. Mas, para uma utilização eficiente da Internet para
implementar programas de EMC, é necessário que os educadores elaborem o material
educacional considerando fatores como os mencionados a seguir:
-
normalmente, o professor não está ao lado do aprendiz quando este participa de um
programa de EMC através da Internet;
-
para aprender através de um curso realizado por intermédio da Internet, o aprendiz
deve estar motivado a buscar o conhecimento disponibilizado através da máquina;
-
o conteúdo tem que ser estruturado de forma coesa, respeitando a dependência e
hierarquia entre os seus diferentes tópicos;
-
mesmo que a educação a distância seja alternada com aulas presenciais é necessária a
preocupação com a elaboração de um material que seja dinâmico e que realmente
prenda a atenção do aprendiz, do contrário ele não sentirá vontade de aprender;
-
a Internet disponibiliza assuntos diversificados e interessantes, então, se o aprendiz
não se sentir estimulado a realizar o curso, ele certamente dispersará e acabará
simplesmente “navegando” pela rede, desviando do objetivo principal que é o
aprendizado.
Expostos os pontos anteriores, novamente, é importante lembrar que alguns professores
apresentam dificuldades relativas à computação que atrapalham a elaboração do material
33
instrucional a ser estudado por intermédio do computador. Isso, muitas vezes, os intimidam
em prosseguir com a idéia de ingressarem na EMC.
Além destas, existem as dificuldades na definição dos aspectos didáticos (estratégias para a
educação) e pedagógicos (conteúdo) que são necessários quando se deseja educar, e, em se
tratando de educação mediada por computador, deve-se observar que esta apresenta um
cenário diferente da educação tradicional. As tabelas a seguir (TABELA 1.1, TABELA 1.2,
TABELA 1.3 e TABELA 1.4), derivadas das originais encontradas em García Aretio (1994)
e Mejía (1984), apontam algumas dessas diferenças básicas.
TABELA 1.1 – Diferenças entre o papel do educando no ensino presencial e na EMC.
Papel do Estudante
Ensino presencial tradicional
Aprendizagem dependente.
(controle do professor)
Papel passivo no processo
aprendizagem.
Educação não individualizada.
de
Educação mediada por computador
Aprendizagem independente.
(maior liberdade – centro do processo de
ensino-aprendizagem)
ensino- Papel ativo no processo de ensinoaprendizagem.
Educação individualizada.
TABELA 1.2 – Diferenças entre o papel do educador no ensino presencial e na EMC.
Papel do Professor
Ensino presencial tradicional
Fonte de conhecimento.
Juiz supremo da atuação do aluno.
Basicamente, educador / docente.
Suas habilidades e competências são muito
Difundidas.
Pode avaliar de acordo com sua percepção de
como anda o grupo de alunos.
Presença física na aula, ao mesmo tempo e
lugar com o aluno.
Educação mediada por computador
Suporte e orientação da aprendizagem.
Guia de atualização do aluno.
Basicamente, produtor de material ou tutor.
Suas habilidades e competências são menos
conhecidas.
Avalia (se lhe compete fazê-lo) de acordo com
parâmetros e procedimentos estabelecidos.
Encontra-se, só algumas vezes, com o
educando no mesmo tempo e lugar. O
educando pode prescindir de sua presença
para aprender.
Dificuldades normais com o projeto dos cursos, Muitas dificuldades para a construção do
desenvolvimento e avaliação curricular.
curso, o desenvolvimento do mesmo e a
avaliação curricular.
34
TABELA 1.3 – Diferenças da comunicação no ensino presencial e na EMC.
Comunicação
Ensino Presencial
Ensino face a face.
Comunicação direta.
Educação mediada por computador
Ensino multimídia
Comunicação diferenciada em espaço e
tempo.
Uso limitado de meios (gestos, fala). Às vezes Uso massivo de meios (mensagens
há constrangimento na comunicação.
eletrônicas, bate-papos, grupos de discussão).
Constrangimento quase nulo na comunicação,
pois não há exposição direta do indivíduo.
TABELA 1.4 – Diferenças entre o ambiente educacional do ensino presencial e da EMC.
Ambiente Educacional
Ens ino presencial tradicional
Educação mediada por computador
Sala de aula. (algumas vezes laboratórios ou Sistema computacional local ou via rede.
outros ambientes)
Grupo de educandos. A aula é direcionada para Individualidade. O educando interage com o
o grupo.
sistema de forma unívoca (embora possa
existir interação com os colegas, no caso de
ligação em rede).
Conforme pode ser observado pela análise das tabelas (TABELA 1.1, TABELA 1.2,
TABELA 1.3 e TABELA 1.4), na educação tradicional, que normalmente ocorre de forma
presencial, o estudante é forçado a assumir uma postura passiva, uma vez que participa de
uma classe de aula heterogênea e tem o professor como ator principal e transmissor do
conhecimento. Por outro lado, quando o estudante participa de um programa de educação
mediada por computador, seu papel muda de passivo para ativo, visto que ele necessitará ter
a iniciativa de buscar pelos conhecimentos modelados no sistema projetado para permitir o
aprendizado, e também pelo fato de o professor poder estar distante, havendo pouco ou
nenhum contato pessoal. Nesse caso, o aprendiz estará livre para acessar o material
pedagógico em busca de seu aprimoramento e crescimento pessoal. Então, esse material
deverá ser elaborado de modo que ele motive e prenda a atenção do estudante, fazendo com
que ele sinta vontade de utilizar o sistema em busca de novos conhecimentos. A qualidade de
ser atrativo é importante para um sistema computacional destinado à educação mediada por
computador, seja ela local, seja a distância (através da web), pois o aluno é o sujeito do
processo de aprendizagem.
35
O exposto no parágrafo anterior mostra a necessidade de uma reflexão quando da intenção
de se instituir um programa de EMC. No mínimo, é preciso pensar que a preparação de um
conteúdo para ser estudado pelo computador difere da preparação deste mesmo conteúdo
para ser ministrado de forma presencial, em aulas tradicionais. Essa constatação muda o
papel do professor que decide utilizar os recursos tecnológicos para implementar a EMC.
Então, algumas providências para viabilizar a EMC devem ser tomadas, entre elas:
-
elaborar programas de treinamento em informática para professores, com ênfase na
utilização da informática para auxiliar o processo educativo;
-
distribuir softwares educativos prontos para serem utilizados nas aulas pelos
professores;
-
divulgar o potencial da Internet como meio capaz de veicular a informação de forma
interativa e rápida;
-
criar ferramentas capazes de orientar os professores mais inexperientes em
computação a elaborarem seus cursos para serem oferecidos via computador, de
forma local ou pela web;
-
desenvolver uma metodologia para nortear o planejamento e a construção de cursos e
disciplinas a serem oferecidos através do computador.
Finalmente, com este trabalho, pretende-se auxiliar o professor no processo de planejamento
educacional e incentivá- lo a utilizar os recursos tecnológicos para incrementar a educação,
contribuindo, portanto, para a mudança de seu papel. Propõe-se, para isso, uma metodologia
que motive e oriente o docente na busca de novas formas de conduzir a educação,
aprimorando-a.
1.3 Objetivos, Motivações e Justificativas
O principal objetivo desta tese é a proposição de uma metodologia para auxiliar os
professores na construção dos currículos educacionais de seus cursos e disciplinas que serão
ministrados através do computador, de forma local ou a distância, constituindo um elemento
facilitador do planejamento educacional para a educação mediada por computador. Desse
36
modo, acredita-se estar contribuindo para o crescimento e incremento da educação, e
alertando os professores sobre o seu papel de educador.
Uma das motivações para o desenvolvimento da tese nesta área foi a constatação (a partir de
diálogos realizados com alguns docentes do ensino fundamental, médio e superior) de que
muitos professores encontram dificuldades em utilizar o computador como meio auxiliar na
educação, muitos o “temem” pela ocorrência de uma possível substituição ou porque não
sabem como explorar as suas potencialidades.
Ao utilizar a metodologia para a construção de currículos educacionais, o docente deverá
obter informações que o nortearão em como planejar e desenvolver a sua disciplina
(consistindo em um conjunto de assuntos - conteúdo programático, ementa, bibliografia
básica, objetivo geral, critérios de avaliação) e/ou o seu curso (conjunto de disciplinas
integradas).
Na formulação da metodologia foram observados aspectos da Ciência Cognitiva e da
Educação para:
-
embasar o estabelecimento dos perfis dos envolvidos no processo educacional
(professores e aprendizes);
-
captar informações referentes ao conteúdo e ao tipo de curso ou disciplina que se
deseja elaborar;
-
traçar uma técnica didática para a exposição do material pedagógico para o aprendiz.
Em relação à área educacio nal, vale ressaltar que a educação a distância tem chamado a
atenção de muitos pesquisadores. A necessidade de atingir, cada vez mais, um número maior
de pessoas com a educação é um dos principais motivos causadores do interesse por esta
área.
O computador é, nos dias de hoje, o artefato tecnológico que mais desperta interesses
educacionais (Komosinski, 2000). O ensino e a utilização de ferramentas automatizadas,
como auxiliares no processo educativo, têm sido considerados um dos novos pontos de
pesquisa e atenção, por parte da sociedade acadêmica e empresarial. A necessidade de
alcançar uma boa formação profissional tem ocasionado uma maior procura por treinamento
37
e aperfeiçoamento nas mais diversas áreas do conhecimento, o que demanda pessoal e
recursos físicos para possibilitar a instrução.
A utilização de sistemas para a educação na Web apresenta grande potencial, por eles
reduzirem as dificuldades de acesso às informações e permitirem que o processo educacional
se dê a distância. Além disso, devido à natureza interativa dos sistemas computacionais para
educação, o aprendiz deixa de ser aquele participante forçado à passividade, que fica à
espera da apresentação da informação, passando a participar ativamente do processo de
aprendizagem. Esse fato muda o papel do professor, que até então estava acostumado com
uma turma composta por alunos passivos, e que agora deverá passar a preparar seus cursos e
disciplinas preocupando-se com a individualidade do estudante e a postura ativa que este
deve assumir na construção de seu aprendizado. Sendo assim, o conteúdo deve ser elaborado
considerando-se essa alteração de comportamento do estudante, para permitir que essa
situação se estabeleça de forma eficiente.
O constante crescimento da Internet também motivou o enfoque desse trabalho para o
auxílio ao professor no planejamento de cursos e disciplinas para EMC (local e/ou a
distância). Isso porque ela possibilita a difusão da informação além dos limites da sala de
aula, constituindo um recurso poderoso e ágil para o incremento dos programas de Educação
a Distância, que são, ainda hoje, pouco desenvolvidos no Brasil. Além disso, é importante
ressaltar que a educação não deve ficar restrita à sala de aula e aos “ensinamentos” ali
desenvolvidos. Ela deve ultrapassar estes limites para cumprir os seus maiores objetivos,
entre eles: permitir o acontecimento do processo formativo dos cidadãos, a troca de
experiências entre as pessoas etc. (Lessa Filho, 2002).
Analisando a literatura, constatou-se que existem poucos trabalhos realizados com o objetivo
principal de auxiliar e orientar o professor quando este decide planejar e construir um curso
ou disciplina para ser oferecido através do computador. Pôde-se verificar que esse assunto
tem potencial a ser explorado, constituindo uma rica fonte de pesquisa para o
desenvolvimento de uma tese. Para justificar essa afirmação, são descritos alguns sistemas
educacionais, como o TeleEduc, AulaNet, Webct, Eletrotutor, entre outros.
O sistema TelEduc (Romani, et. al, 2000), em desenvolvimento na Universidade Estadual de
Campinas desde 1997, consiste em um ambiente composto por ferramentas destinadas a
38
viabilizar o estabelecimento da educação a distância. O TelEduc apresenta ferramentas de
comunicação, de administração e de coordenação. No conjunto de ferramentas de
comunicação tem-se o correio, o bate-papo e fóruns de discussão. Estas ferramentas são
internas ao ambiente, sendo necessário estar conectado ao TelEduc para acessá- las. No
conjunto de ferramentas de administração tem-se ferramentas de apoio ao professor
(designado no TelEduc por “formador”) permitindo- lhe gerenciar a parte administrativa do
curso, os alunos, as inscrições, as datas de início e término do curso etc. Somente os
formadores de um curso podem visualizar e utilizar as ferramentas administrativas. As
ferramentas de coordenação são aquelas que de alguma forma organizam e subsidiam as
ações de um curso. Nesse conjunto tem-se a ferramenta Agenda, a ferramenta Dinâmica do
Curso (na qual o formador coloca aos alunos como se dará o andamento do curso, tempo de
duração, os objetivos do curso, o que é esperado dos alunos, formas de avaliação etc.) e
outras ferramentas como Leitura, Material de Apoio e Atividades. Porém, o ambiente
TelEduc não possui recursos para orientar o educador em seu planejamento educacional. Ele
carece de uma ferramenta inteligente, desenvolvida a partir de bases psicológicas e
educacionais sólidas e apropriadas, “capaz” de prestar auxílio ao educador interessado na
EMC. Uma ferramenta desse tipo tem potencial para apoiar o desenvolvimento de currículos
para EMC, de modo que o material produzido seja adequado a esta nova forma de educação.
Assim como o TeleEduc, os demais sistemas descritos a seguir também não apresentam
recursos para este fim.
O AulaNet (Lucena et. al, 2000; Lucena et. al, 1999) é um ambiente de software baseado na
Web, desenvolvido no Laboratório de Engenharia de Software (LES) do Departamento de
Informática da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), para
administração, criação, manutenção e participação em cursos à distância. Os cursos criados
no ambiente AulaNet enfatizam a cooperação entre os aprendizes e entre aprendiz e docente
e são apoiados em uma variedade de tecnologias disponíveis na Internet. A ferramenta
agrega aos cursos ofertados os seguintes serviços: Comunicação (grupo de interesse, grupo
de discussão, contato com o professor e debate), avaliação (teste, projeto, exercício e
resultados), materiais didáticos (plano de aulas, transparências, apresentação gravada, texto
de aula, livro texto, demonstrações, bibliografia) e funcionalidades gerais (tutorial sobre
Internet, páginas de alunos e busca). Entretanto, assim como o TelEduc, não apresenta
funcionalidades de apoio à elaboração de currículos educacionais.
39
O sistema Eletrotutor (Silveira, 1992) consiste em um sistema tutor inteligente (STI) para o
ensino de eletricidade básica. Ele possui diversas versões, tendo sido a primeira
implementada em ARITY PROLOG. O sistema dispõe de um módulo denominado “arquivo
de introdução” que é constituído por uma seqüência de telas que estabelece um diálogo com
o aluno, explicando- lhe o propósito do programa, como utilizá- lo e fazendo- lhe uma série de
perguntas com o objetivo de levantar dados a respeito do aluno. Ao final o tutor apresenta
uma tela de objetivos a serem alcançados, entre os quais vêm assinalados os objetivos que o
tutor julga adequados para este aluno em particular. O aluno é convidado a seguir adiante nas
lições que lhe foram prescritas ou reformular o assinalamento dos objetivos, mudando os
passos a serem seguidos. A partir desses objetivos, o Eletrotutor monta uma base de dados
com as informações sobre o aluno e com a seqüência de lições, exemplos e exercícios que
deve ser seguida numa proposta inicial. Esta base de dados é gravada em disco e vai sendo
reformulada à medida que o aluno avança na matéria. A implementação do Eletrotutor II
(Silveira, 1996), realizada em linguagem HTML procurou preservar ao máximo as
características funcionais da versão original. Foram mantidas as estruturas de pré-requisitos e
de conteúdos instrucionais, bem como as principais estratégias de ensino utilizadas. O
Eletrotutor III (Bica, 2000) consiste na terceira versão do sistema, implementada em Java.
Esta versão é baseada em agentes, cuja principal finalidade é modelar e monitorar a evolução
do estado cognitivo de cada aluno e controlar a atividade tutorial. A estratégia de ensino
pode ser assim adaptada de forma dinâmica de acordo com o desempenho, os planos e
objetivos do aluno. O Eletrotutor IV, quarta versão do sistema, contém um agente
responsável pelo controle geral do sistema multiagentes, denominado “Gerenciador do
Modelo do Aluno” (Silveira, 2001). Nenhuma das versões do sistema Eletrotutor apresenta
uma ferramenta de apoio ao professor. O sistema consiste em um tutor inteligente,
totalmente voltado para o estudante.
O sistema WebCT é um dos sistemas de gerenciamento de cursos mais utilizados para
implementar o e-learning. O objetivo principal do sistema é oferecer uma educação de
qualidade a diversos estudantes. Suas ferramentas englobam: sistema de conferência, chat,
monitoramento do progresso do estudante, auto-avaliação do estudante, controle de acesso,
ferramentas de navegação, correio eletrônico, calendário do curso, homepages de estudantes,
entre outras funcionalidades. O FirstClass Colaborative Classroom (FCCC) é um produto
para apoiar a conferência via computador, que reúne as tecnologias do correio eletrônico e
40
das listas de discussão. Ele permite que o professor (moderador) da conferência organize as
mensagens, leituras e informações dentro de conferências ou arquivos. As permissões podem
ser estabelecidas para determinar quais grupos podem ler, escrever e editar documentos nas
conferências. O FCCC é totalmente multiplataforma e funciona em hardwares simples que já
existam nas escolas e na comunidade. O Learning Space Fórum é um ambiente de suporte
para educação a distância, desenvolvido pela Lotus/IBM, que permite a criação de cursos
com base no ambiente de groupware do Lotus Notes/Domino. Este ambiente pressupõe o
apoio a atividades assíncronas, propiciando o trabalho colaborativo entre equipes com
múltiplos níveis de comunicação. O TeamWave Workplace foi projetado para apoiar
comunidades virtuais e auxiliá- las a crescer e prosperar. Os membros da comunidade virtual
acessam suas comunidades diretamente ou através do portal central. O software usa uma
solução cliente-servidor para proporcionar locais acessíveis permanentemente, onde as
pessoas podem reunir-se para trabalhar e formar comunidades. Usando a metáfora de “Sala”,
o TeamWave Workplace permite a criação e manipulação dos espaços virtuais da
comunidade. Cada espaço ou sala pode atender a uma série de necessidades, desde
bibliotecas até arquivos. O ambiente pode auxiliar os educadores a utilizarem a Internet para
estabelecer um modelo mais colaborativo de aprendizagem, no qual os estudantes podem
interagir ativamente com o material do curso, com o seu instrutor e com os demais
estudantes. O Eureka é um ambiente de Aprendizagem Colaborativa a Distância, através da
Internet, destinado ao estabelecimento de comunidades virtuais de estudo. Ele integra
diversas funções em um mesmo ambiente: Fórum de discussões, Chat-room, Conteúdo,
Correio eletrônico, Edital, Estatísticas, Links, Participantes etc., permitindo a comunicação e
o estudo colaborativo (Ambientes de Aprendizagem, 2003). Contudo, nenhum desses
sistemas descritos acima apresenta recursos destinados a orientar o docente em seu
planejamento educacional.
Sabendo que um curso, desenvolvido para ser oferecido via computador, tem que ser atrativo
para motivar o aprendiz, primar pela qualidade do curso, no que diz respeito à sua
elaboração, considerando os aspectos pedagógicos (conteúdo) e didáticos (estratégias
educacionais e forma de apresentação do material pedagógico ao aprendiz), é de suma
importância para que se inicie um processo de EMC eficiente. A qualidade de ser atrativo é
fundamental para um sistema computacional destinado à educação, principalmente se o
aprendizado acontecer a distância, sem a presença do professor. Na educação mediada por
41
computador, o aluno deve se sentir motivado a utilizar o sistema, senão o processo
educacional não se concretizará. Na educação presencial tradicional, o aluno assume um
papel de receptor, quando está na sala de aula diante do professor que transmite as
informações. Por esse motivo, preparar um conteúdo para ser estudado de forma autônoma
pelo aprendiz, via computador, é bem diferente de preparar esse mesmo conteúdo para ser
ministrado de forma tradicional, e os professores, geralmente, esbarram em dificuldades
quando decidem explorar as tecnologias de educação via computador, principalmente em se
tratando de educação a distância.
Além disso, em relação ao estado da arte no que diz respeito aos aspectos computacionais,
tem-se que, desde a década de 90, o Raciocínio Baseado em Casos (RBC) tem sido um
campo de grande interesse, tanto da comunidade acadêmica como da empresarial, havendo
diversas ferramentas e aplicações disponíveis e em uso (Costa, 1999). A aplicação de
raciocínio baseado em casos no ensino tem obtido resultados interessantes (Costa, 1999). Em
sua tese, Costa (1999) menciona que trabalhos como os de Schank et. al (1994), Fergunson
et. al (1992) e Burke e Kass (1996) são exemplos da utilização de casos como uma forma
para apresentar situações relevantes aos alunos e incentivar a busca por soluções, afirmando
que nesse sentido, surge o tema “ensino baseado em casos” que explora tanto a capacidade
básica de estudantes aprenderem a partir de histórias, como o interesse dos professores de
encapsularem seu conhecimento através da apresentação de situações. Entretanto, ele não faz
menção ao tema quanto ao desenvolvimento de um sistema destinado a auxiliar o professor
na elaboração desse conhecimento referente a um curso ou a uma disciplina. Costa (1999)
define que a integração de agentes com ensino baseado em casos é uma abordagem que
procura unir os benefícios da assistência personalizada ao usuário, da capacidade de testar
seus conhecimentos, de manter informações relativas às suas crenças, necessidades e hábitos,
com o estabelecimento de ambientes que proporcionem o aprendizado cooperativo a partir
da troca de experiências entre os usuários. Embora esta definição focalize o aluno, ela
contém subsídios que justificam a integração de agentes com RBC para criar o modelo
destinado ao professor, ou seja, um modelo capaz de orientá- lo na elaboração de seus
currículos educacionais. Isso porque o modelo aqui proposto apresenta as mesmas
características que se encontram na definição de Costa: ele presta assistência personalizada
ao usuário (professor); de certa forma testa os seus conhecimentos, na medida em que
analisa as colocações do professor e o questiona, assumindo um papel colaborativo na
42
formação do currículo educacional; e trabalha com uma base de casos, onde são
armazenados os currículos.
Com a pesquisa de doutorado realizada para esta tese, foi possível perceber, também, que a
maior parte dos trabalhos relacionados à área educacional e de informática focaliza os
alunos, havendo poucos com o objetivo de auxiliar o professor a planejar o conteúdo de sua
disciplina, traçar as estratégias educacionais a serem aplicadas com seus alunos etc. na EMC.
Outro fato averiguado diz respeito ao ponto de vista dos pesquisadores em Informática na
Educação (IE), que difere dos que apresentam formação em Computação ou Informática em
relação aos que apresentam formação em Educação. Os primeiros têm a tendência a valorizar
demasiadamente os aspectos estritamente tecnológicos, deixando quase em segundo plano os
aspectos pedagógicos. Os segundos, por sua vez, tendem a não explorar todas as
possibilidades tecnológicas (Komosinski, 2000).
Além disso, há o fato de o computador ser uma máquina interativa, o que o distingue das
demais tecnologias. Isso quer dizer que, além de transportar conhecimento (tal como fazem a
televisão e a transparência), o computador pode “dialogar” (ainda que de forma limitada se
comparada com o diálogo entre pessoas) com o seu usuário. Ele também potencializa o
diálogo entre as pessoas, permitindo que elas sejam autoras do seu conhecimento. Essa
perspectiva se opõe àquela das máquinas tradicionais que restringem as pessoas ao papel de
receptoras do conhecimento produzido por terceiros (Komosinski, 2000).
Sendo assim, sabendo-se que o raciocínio baseado em casos é uma técnica poderosa para
nortear a solução de problemas, utilizada, mesmo que inconscientemente, pelos humanos;
que um modelo de agentes provê a distribuição do conhecimento para entidades
especializadas (de forma semelhante ao que ocorre no cérebro humano); e que a
comunicação entre a máquina e o homem, através da linguagem natural, torna o diálogo mais
amigável, por este ser o meio de interação natural entre as pessoas, decidiu-se por unificar
essas três técnicas, e propor um modelo computacional voltado para os professores,
auxiliando-os na tarefa de preparar currículos de cursos e disciplinas.
Em relação à importância desse trabalho para o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
(INPE), tem-se que o INPE desenvolve teorias, tecnologias, métodos e sistemas para
exploração de dados obtidos por sensores remotos a bordo de balões, aviões, satélites, sondas
43
espaciais, antenas terrestres, estações meteorológicas etc., em diversas áreas da Ciência
Espacial. Muito das informações obtidas que precisam ser analisadas constituem bases sobre
as quais são realizados estudos e previsões para a nação e para outros países, como por
exemplo: o uso do solo, a previsão de colheit as, a previsão do tempo, o planejamento urbano
etc. Diversas universidades, institutos e empresas são usuários dos dados produzidos pelo
INPE, que também, muitas vezes, tem a incumbência de transferir a tecnologia de análise.
Assim, com o objetivo de divulgar e disseminar as tecnologias espaciais no país, o INPE
iniciou seus programas de pós-graduação no final da década de 1960 e de treinamento em
tecnologias de sensoriamento remoto.
Um dos produtos de apoio aos estudos, pesquisas e trabalhos em sensoriamento remoto
produzido pelo INPE e utilizado por um grande número de pessoas no Brasil e em outros
países, é o SPRING (www.dpi.inpe.br) que consiste em um software livre, que exige um
conhecimento específico dos usuários. A Divisão de Processamento de Imagens (DPI), que
concebeu o sistema, tem oferecido cursos de treinamento regulares sobre a utilização do
SPRING optando, inclusive, por implantar um suporte para treinamento a distância,
utilizando o sistema Teleduc (http://www.dpi.inpe.br/teleduc.html) do Núcleo de Informática
Aplicada à Educação da Unicamp (http://www.nied.unicamp.br). Com a utilização da
educação a distância um número maior de usuários poderá se beneficiar dos diferentes
cursos de treinamento oferecidos pela DPI, o que poderá aumentar a abrangência da
popularização do sistema SPRING e reduzir custos para a DPI.
A área de sensoriamento remoto também tem mantido cursos de treinamento em tecnologias
de sensoriamento remoto para transferir tecnologias de análise para instituições e empresas
nacionais e países da América Latina e Caribe. Um exemplo é o Curso Internacional de
Sensoriamento
Remoto
oferecido
pelo
INPE
através
de
um
convênio
entre
INPE/CNPq/UNU (Universidade das Nações Unidas). No curso, cuja página está escrita a
seguir
(http://www.inpe.br/unidades/cep/atividadescep/cursointernacional/homepage.htm),
anualmente são selecionados alguns alunos de uma das regiões mencionadas, respeitando-se
um número restrito de pessoas por país. Neste caso, uma estrutura de educação a distância
também poderia reduzir custos e aumentar a abrangência, englobando a participação de
diversos países simultaneamente.
44
Assim como os exemplos citados, existem outros desenvolvimentos no INPE que poderiam
beneficiar-se da tecnologia da educação mediada por computador (a distância ou presenc ial)
para divulgar, disseminar e promover a ciência espacial para diferentes públicos. Entretanto,
a preparação de ambientes para educação mediada por computador envolve diferentes
aspectos que devem ser considerados, uma vez que se trata da preparação de materiais para
processos educacionais. Muitos dos cursos que são ministrados no INPE são preparados
pelos próprios instrutores que são cientistas, técnicos ou desenvolvedores, com
conhecimento profundo dos processos técnicos e científicos, mas que muitas vezes
desconhecem os aspectos didáticos e pedagógicos necessários para levar a uma
aprendizagem eficaz. Assim, a modelagem proposta nesta tese constitui-se em uma solução
para a construção de ambientes de autoria que incorporam os diferentes aspectos
pedagó gicos e didáticos, de forma que instrutores e professores possam preparar cursos a
serem ministrados com o auxílio do computador, considerando esses aspectos (didáticopedagógicos) de forma transparente.
Uma vez mostrada a necessidade e os benefícios que podem ser obtidos com o
desenvolvimento desta tese, e tendo sido enfatizado o seu valor para o INPE (ela desperta a
atenção para aspectos referentes à educação e ao treinamento que são de grande importância,
porém, muitas vezes, esquecidos e têm grande potencial para difundir o conhecimento), falta
apenas esclarecer sobre a aplicação da teoria aqui exposta.
Para a análise e verificação da aplicabilidade da metodologia proposta para a obtenção de um
modelo computacional que vislumbre as características técnicas relatadas nos parágrafos
anteriores, foi construído um protótipo denominado EDUCA-AÇÃO, apresentado no
Capítulo 3 desta tese.
1.4 Estrutura da Tese
Esta tese está organizada em cinco capítulos, sendo o CAPÍTULO 1 esta Introdução.
O CAPÍTULO 2 descreve a metodologia para apoiar o professor durante o planejamento
educacional. O capítulo inicia com considerações sobre a educação mediada por computador
e se desenvolve mostrando o cenário da educação por computador e propondo uma
metodologia para auxiliar os docentes em seu planejamento educacional, ou seja, na
45
definição dos currículos de seus cursos e/ ou disciplinas. Nesse contexto é dado enfoque ao
“novo professor”, que utilizará o computador para promover o aprendizado, sendo feita uma
reflexão sobre o que se espera desse profissional que deverá estar consciente de que, ao optar
pela EMC, estará deixando o ambiente educacional habitual, que é a sala de aula, e passando
a utilizar um outro meio para a interação com o estudante que o levará ao aprendizado, que é
a tela de um computador. Será, portanto, abordado cada componente do processo
educacional, sendo descritos os seus papéis quando se trata de EMC. E finalmente, será
descrita a metodologia para apoiar o docente no planejamento educacional, sendo
discriminados os aspectos pedagógicos (conteúdo programático) e didáticos (estratégias para
a educação) referentes à composição dos currículos educacionais.
O CAPÍTULO 3 trata de aspectos referentes à modelagem computacional e à implementação
do ambiente para o apoio ao planejamento educacional. Em relação à modelagem, contém a
arquitetura de um sistema computacional com interface em linguagem natural, que utiliza em
sua concepção conceitos de agentes inteligentes, blackboard e raciocínio baseado em casos,
além da heurística, que permite a compreensão do funcionamento do ambiente destinado ao
planejamento educacional. Na parte da implementação, é feita uma descrição do protótipo
desenvolvido, denominado EDUCA-AÇÃO, com ênfase em suas funcionalidades e
características, e a linguagem de programação utilizada para a sua construção.
O CAPÍTULO 4 expõe resultados verificados com o desenvolvimento da tese e sugere novas
direções de pesquisa na mesma área, incentivando a continuidade do desenvolvimento de
trabalhos relacio nados à educação mediada por computador.
O CAPÍTULO 5 contém a conclusão do trabalho, estando dividido em quatro seções. A
primeira seção traz algumas considerações preliminares sobre a metodologia e o modelo. A
segunda seção expõe as conclusões a que se chegou em relação aos aspectos educacionais
relacionados à pesquisa realizada, a terceira seção descreve as conclusões obtidas a partir da
observância dos aspectos computacionais tratados durante a elaboração do trabalho e a
última seção refere-se à proposição de uma arquitetura para um sistema destinado à
educação a distância mediada por computador, composta por diversos subsistemas, que
objetivam atender às necessidades de comunicação, interação e educação referentes ao
domínio do problema.
46
CAPÍTULO 2
METODOLOGIA PARA A CONSTRUÇÃO DE CURRÍCULOS EDUCACIONAIS
O uso do computador para incrementar a educação apresenta um grande potencial,
principalmente devido às mudanças constantes que vêm ocorrendo em relação à sua
utilização como meio educativo. Cabe ressaltar que não é apenas a forma de utilização do
computador na educação que está mudando, mas também o papel do professor e do
estudante. A literatura da área educacional retrata uma grande preocupação com a
aprendizagem do estudante, não dando tanta importância ao ato de ensinar e sim atribuindo
ao professor, e a todo o aparato que o cerca, o papel de promover o aprendizado. Essa nova
função do professor o coloca como um educador e não como um mero transmissor ou
repassador de conhecimentos, tarefa que pode ser realizada com sucesso pelo computador,
que passa a trabalhar como um ambiente de aprendizado, facilitador do processo educativo.
O emprego do computador conectado à Internet inova a sua função na educação, pois ele
passa a ser um novo meio educacional, de complementação e auxílio do aprendizado, que
traz possíveis mudanças ao ensino. Ainda em relação à Internet, com o crescente aumento da
capacidade de tráfego de elementos multimídia nas redes de computadores, ela torna-se
atraente e possibilita o oferecimento de cursos a distância com recursos de som, imagens
(gráficas e vídeos), hipertextos etc. Além disso, a educação a distância, via rede de
computadores, reduz, significativamente, os custos educacionais, trazendo, também,
benefícios financeiros.
Segundo Zentgraf (1992), a formação a distância tem sido um meio essencial para tornar
disponível o conhecimento em vários países do mundo, alcançando pessoas impossibilitadas
de freqüentarem instituições de ensino convencionais, sendo, por este motivo, de grande
importância para o incremento da educação.
Além disso, as pesquisas na área de EAD têm provocado indagações sobre a condução do
ensino. De acordo com Alicea (1992), a preocupação com a formação a distância tem aberto
questionamentos em relação ao ensino tradicional, o que é saudável para o aprimoramento da
educação, e reforça a idéia exposta nesta tese da necessidade de uma reflexão sobre o
planejamento educacional por parte dos professores. Isso porque a formação a distância
representa uma oportunidade de focar a aprendizagem, colocando-a no topo do processo de
47
educação. Essa conduta valoriza a apreensão de conhecimentos e prioriza a iniciativa e a
atividade por parte dos alunos.
2.1 A Educação e a Tecnologia
Antes de iniciar esta seção, é importante a realização de um parêntese para definir o termo
“aprendizagem”. O funcionamento do pensamento, que gera a aprendizagem, é composto
por duas etapas: a da assimilação e a da acomodação, sendo a assimilação referente àquilo
que é essencial a todo conhecimento, ou seja, uniformidade, atributos comuns e
generalização numa dada situação, e a acomodação referente àquilo que é particular, novo e
diferente, proporcionando assim a base para a mudança e aprendizagem (Furth, 1976).
Em relação ao sistema educacional, verifica-se que ele tem sofrido mudanças constantes,
principalmente devido à preocupação com o aprimoramento do aprendizado. A evolução
tecnológica tem contribuído para o acontecimento dessas mudanças, uma vez que a
utilização dos computadores e da Interne t abrem novas possibilidades e métodos de
aprendizagem.
O processo de ensino e aprendizagem depende do estabelecimento de toda uma situação que
favoreça a educação, na qual o aluno e o professor são participantes. Porém, nem sempre o
cenário educacional obtido é propício ao aprendizado. Existem diversos fatores (emocionais,
temporais, motivacionais etc.) que afetam os papéis do professor e do aluno e,
conseqüentemente, o desenrolar do processo educativo.
As condições do aluno para aprender dependem de sua motivação, interesse, hábitos,
atitudes, crenças e conhecimentos prévios. Portanto, é importante que o professor tenha
consciência dessas condições e elabore seu currículo educacional considerando-as. Os
métodos educacionais desenvolvidos através do computador requerem uma atenção diferente
do professor no sentido de como planejar e oferecer o curso ou disciplina, além de exigirem
uma maior atividade por parte dos alunos. Por esse motivo, os professores interessados em
utilizar a tecnologia para incrementar o processo educacional devem estar preparados para
encontrar novos desafios e superá- los, não deixando que as diferenças entre a educação
tradicional e a educação mediada por computador, seja ela local, seja a distância, constituam
um fardo que os impeçam de prosseguir.
48
O sentimento de não ser capaz de gerenciar a utilização dos recursos tecnológicos ou
combiná- los com o conteúdo programático a ser estudado pode afastar a idéia do professor
de utilizar o computador para auxiliar o processo educacional. Além disso, o professor,
normalmente, representa um modelo para seus alunos, o que pode levá-lo a optar por não
utilizar a EMC, principalmente em se tratando de educação a distância mediada por
computador (EDMC), que devido a suas características impessoais restringem ou até mesmo
eliminam o contato presencial entre aluno e professor.
Por outro lado, se o professor assume uma postura diferente da habitual e percebe que sua
importância não será reduzida por ele preparar um material educacional para ser estudado
por intermédio do computador, já está dado um passo para o estabelecimento da EMC. Ao
preparar o seu material educacional, ele deverá preocupar-se com o fato de que não se
portará mais como um repassador de conhecimentos, colocando-se diante de uma classe e
expondo o conteúdo; e sim deverá lembrar-se de que esse material será apresentado aos
estudantes através da tela de um computador e, por esse motivo, deverá ser preparado
considerando a nova situação na qual o estudante estará envolvido. Isso mostra que a
utilização da tecnologia não torna o professor supérfluo ou redundante, ela apenas causa uma
mudança em seu papel.
Tem-se, pois, que o desenvolvimento tecnológico está abrindo novas aplicações para a
educação, que alteram a sua forma de condução. O professor deve estar ciente desse fato e
estar constantemente pensando na forma como vem conduzindo a educação. A falta de
preocupação nesse sentido pode tornar o contexto de ensino e aprendizado monótono, o que
implicará uma redução significativa da produtividade. A diversidade das atividades
educacionais é importante para manter a motivação e o interesse pelo aprendizado. O uso de
recursos tecnológicos nesse processo requer um planejamento cuidadoso para promover um
ambiente produtivo de aprendizagem. De forma alguma, as novas tecnologias devem ser
empregadas na educação desconsiderando-se sua utilização. Elas alteram os papéis dos
componentes do processo educacional e por isso a reflexão sobre sua utilização é necessária.
Elas requerem do professor um cuidadoso planejamento pedagógico e didático que permita o
estabelecimento da situação instrucional que levará à apreensão do conhecimento, o que
mostra que a tecnologia não vem para substituir o professor, e sim para auxiliá- lo e que
49
nesse processo ele precisa refletir e planejar o conteúdo educacional, considerando a nova
situação de aprendizagem que será estabelecida com os alunos.
Sendo assim, é possível perceber que o papel do professor está mudando. Ele está deixando
de ser visto como o detentor do conhecimento e passando a ser reconhecido como um
facilitador do processo de aprendizagem do estudante, um orientador que desempenha um
importante papel no processo educacional, surgindo dessa forma uma “nova educação”.
Porém, nem todos têm ciência disso, o que torna uma reflexão sobre o assunto muito
importante.
2.2 O Novo Professor
Conforme observado, pensar em novas formas de educação implica pensar também no papel
desempenhado pelos principais participantes do processo de ensino e aprendizagem: o aluno
e o professor. Esta reflexão não é muito simples, pois abarca conceitos e princípios
fortemente sedimentados em nossa sociedade, ou seja, sobre o que é entendido por aluno e o
que é entendido por professor.
Aluno, do latim alumnu, primitivamente, criança que se dava para criar; pessoa que recebe
instrução e/ou educação de algum mestre; aquele que tem escassos conhecimentos em certa
matéria. Professor, do latim professore, aquele que ensina ou professa um saber; mestre 3 .
Mas teriam alunos e professores, hoje, apenas esses papéis, aos quais lhe atribuem o
dicionário e a sociedade como um todo? Seria o professor de hoje, de fato, o detentor de
algum saber a ser ensinado (transmitido)? (Nova e Alves, 2003). Qual a função de
professores e alunos em ambientes educacionais mediados por computador? É necessário
refletir sobre todas essas questões, para que não sejam reproduzidas, na EMC, as concepções
tradicionais referentes aos papéis dos professores e dos alunos.
Nesse novo modelo de educação, o papel do professor como repassador de informações
deixa de existir, dando lugar a uma pessoa cuja responsabilidade é orientar o processo de
3
Dicionário Aurélio – Século XXI, versão 3.0, dezembro de 1999, em CD-ROM. São Paulo:
Nova Fronteira.
50
construção do conhecimento pelo qual passará o aluno, incentivando que este invista em sua
própria auto-aprendizagem contínua. Isso não significa a extinção do professor, como
pensam muitos, mas sim a potencialização de suas responsabilidades. Nessa situação, cabe
ao professor fazer com que o aluno descubra a sua capacidade de construção do
conhecimento, sendo a principal atribuição do docente orientar o estudante, mostrando-lhe
caminhos, possibilitando- lhe a recombinação e ressignificação contínua de saberes, fantasias,
desejos e lembranças, em uma prática pedagógica que viabilizaria a concretização daquilo
que a comunidade necessita e deseja (Nova e Alves, 2003).
O professor construtivista é aquele que questiona constantemente o aluno, coloca desafios
para os alunos, deve ter sempre perguntas a fazer. Assume uma postura diferente da
assumida no atual modelo, em que o conhecimento é reproduzido e não construído (Guerra,
2000). Se o professor não faz perguntas, ele não tem curiosidades, e, por conseguinte, não
tem novidades. Se o professor conhece o aluno através dos questionamentos, ele terá sempre
perguntas a fazer e o aluno estará assim construindo suas estruturas, desenvolvendo a sua
inteligência. A função do professor não é depositar informações em grande quantidade, e sim
trabalhar o conteúdo qualitativamente, procurando resolver problemas e incentivando a
tomada de decisões; colocando a estrutura cognitiva em ação (Bolzan, 1998). Há, portanto,
um redirecionamento na postura do professor, que no ensino presencial tradicional é o
detentor do poder e do saber durante o tempo finito da aula, para um mediador, cuja função é
auxiliar os alunos na busca de informações e na troca de experiências adquiridas na
exploração dos recursos existentes nos diversos tipos de mídia, objetivando a construção
individual e social do conhecimento (Kenski, 2003). A tarefa do professor, então, muda,
fazendo surgir o novo professor, o “educador”.
Em relação ao aluno, tem-se que, quando membro de um programa de EMC, ele adquire um
senso maior de responsabilidade e compromisso com o aprendizado, devendo o professor
utilizar sua experiência sobre o conteúdo pedagógico e didático para elaborar o programa
educacional, de forma a atrair o estudante e seduzi- lo a utilizar o computador. Isso porque a
situação de EMC exige dos alunos a ativação autônoma de habilidades e estratégias visando
objetivos vinculados ao conteúdo educacional (Deschênes, 1991; Garrison, 1993) e do
professor, o planejamento de um apoio que favoreça um aprendizado independente
(Bolanos-Mora et. al, 1992).
51
Sendo assim, ao optar pela EMC, que implica a utilização dos computadores e,
possivelmente, da Internet na educação, a tarefa do professor volta-se para o planejamento
educacional, tornando-se mais uma questão de realizar os arranjos corretos para proporcionar
o aprendizado dos alunos. Ele deverá refletir sobre aspectos como: a estruturação e o
relacionamento dos assuntos; a exposição do material educacional ao estudante e as relações
de ensino-aprendizagem; a editoração do mesmo, aspecto este, relacionado ao layout da tela
do computador; entre outros.
Porém, verifica-se que normalmente isso não tem ocorrido. A experiência tem mostrado que
os professores, quando optam pela EMC, reproduzem suas práticas como se estivessem em
uma sala de aula convencional, esquecendo-se das peculiaridades desses ambientes. Também
os alunos sentem-se inibidos com a riqueza oferecida pelas tecnologias e adotam posturas
pouco interativas, visto que determinados modelos de conduta já se encontram cristalizados
(Nova e Alves, 2003).
Então, conforme descritas, as práticas pedagógicas mais usadas na formação a distância
apóiam-se sobre modelos acadêmicos e industriais de educação (Henri, 1993; Garrison,
1993), reproduzindo assim as fraquezas do ensino tradicional (Jonassen et. al, 1995), e
introduzindo, para muitos aprendizes, novas dificuldades oriundas do uso das tecnologias na
situação de ensino e aprendizagem (Deschênes et. al, 1998). O que normalmente ocorre, é
que, em geral, o material criado para a EMC é preparado segundo as características do
ensino presencial tradicional, sendo apoiado em modelos educativos fragmentados ou cada
vez mais criticados, como o Behaviorismo (Deschênes, 1992). Esse fato pode gerar
conturbações no processo de aprendizagem, quando se trata da utilização de tecnologias
como o computador e a Internet.
Com isso, pode-se perceber que a proposição de atividades educacionais que apresentem um
processo de aprendizagem harmonioso e eficaz depende da identificação de um modelo de
educação que se adapte ao propósito educacional desejado. Em se tratando de EMC, esse
modelo deve ser adaptado às características do novo meio a ser utilizado. Por suas
características e definições, o modelo Construtivista mostra-se adequado para embasar um
planejamento educacional para EMC. A seção 2.3 trata esse assunto.
52
2.2.1 O Educador e o Educando
Os professores que optam pela EMC apresentam formação orientada para a educação
presencial tradicional, o que justifica a necessidade de auxílio para realização das novas
atribuições. As estratégias didáticas usadas no ensino presencial tradicional diferem das
utilizadas na EMC. Além disso, a rapidez da evolução tecnológica exige do professor uma
constante atualização, devendo este, preocupar-se, principalmente, com a aprendizagem e a
comunicação, essenciais à EMC e ao processo de formação a distância.
O professor em um programa de EMC é, basicamente, um coordenador, responsável pela
mediação do material educacional com o aluno. É, também, um planejador que deve
satisfazer as necessidades dos aprendizes, permitindo o estudo independente e
individualizado, através da interação com o computador.
Pode-se enumerar algumas características desejáveis do professor de um programa de EMC
(do educador), entre elas:
-
realizar múltiplas funções: docente, administrador, orientador, facilitador.
-
ter conhecimentos de informática que lhe permitam tratar os conteúdos de forma
específica;
-
saber auxiliar o educando;
-
ter bom conhecimento dos educandos (idade, ocupação, nível socioeconômico,
hábitos de estudo, expectativas, motivações para estudar etc.);
-
acompanhar o educando (centro do processo de ensino-aprendizagem) na realização
de seu estudo, atendendo suas consultas e motivando-o a trabalhar (atuar/interagir);
-
permitir que o educando avalie seu processo de aprendizagem;
-
fornecer para o educando diferentes técnicas de reorientação para o estudo,
recuperação e correção para o alcance dos objetivos propostos;
-
oferecer as possibilidades do meio ambiente como objeto de aprendizagem;
-
elaborar diferentes procedimentos e instrumentos de avaliação;
53
-
ser capaz de gerenciar diversas vias de aprendizagem (leituras, exercícios etc.),
guiando, orientando e facilitando sua utilização;
-
ensinar ao educando como proceder na EMC.
O educador deve orientar o educando na solução de problemas, motivando-o a prosseguir
com os estudos. Ele deve conseguir ensinar os educandos a superar suas próprias
dificuldades. Para isso, de acordo com Hanna et. al(2001), ele necessita:
-
conhecer a sua fundamentação pedagógica;
-
determinar a sua filosofia de ensino e aprendizagem;
-
aprender novas habilidades referentes à EMC;
-
conhecer seus educandos;
-
conhecer o ambiente de ensino-aprendizagem;
-
aprender sobre tecnologia e recursos tecnológicos;
-
criar múltiplos espaços de trabalho, interação e socialização;
-
estar preparado para ser flexível;
-
esclarecer o papel dos educandos.
Isso porque o educador é um facilitador do processo educacional, que deve se mostrar
disponível para auxiliar o educando sempre que necessário e direcioná- lo no processo de
aprendizagem.Com essa atitude, ele fará com que o educando sinta-se mais seguro e
animado a prosseguir.
Em relação ao educando, Hanna et. al(2001) observa que ele deve:
-
evitar a observação passiva;
-
criar e compartilhar conhecimentos e experiências;
-
sentir-se automotivado e capaz de se autoplanejar;
54
-
gerenciar seu tempo efetivamente;
-
estar pronto para aprender;
-
resolver proble mas;
-
contribuir para as discussões inerentes ao que está sendo estudado;
-
ensinar outros educandos e facilitar as experiências;
-
examinar o conteúdo atenciosa e reflexivamente;
-
proporcionar tempo e retorno significativo para o educador e seus companheiros
(também educandos);
-
ser líder;
-
saber ouvir os outros;
-
comunicar-se com os demais integrantes do curso, e não somente com o educador;
-
ser pró-ativo;
-
observar os processos desencadeados no ensino.
De acordo com Pozzebon et. al (2002), o uso dos computadores na educação influencia os
métodos didáticos de tal forma que os alunos não precisam memorizar todas as informações.
Além disso, eles proporcionam aos alunos o desenvolvimento de habilidades autodidatas,
tornando o aprendizado mais independente e permitindo a aquisição de conhecimentos mais
diversificados.
García Aretio (1987) considera que o importante papel do educador em educação a distância
pode resumir-se nas seguintes funções: orientadora (mais centrada na área afetiva,
objetivando o apoio ao educando), acadêmica (mais voltada para o âmbito cognitivo,
objetivando a aprendizagem) e de colaboração e conexão (com a instituição promotora do
curso e com toda a equipe docente, objetivando a comunicação e a colaboração). Tais papéis
referem-se também à EMC, efetuada de forma local.
55
2.3 Teorias da Psicologia Cognitiva
As novas tecnologias possibilitam superar modelos tradicionais de educação, mudando o
foco da instrução para o processo de aprendizagem, colocando em suas prioridades a adoção
de formas inovadoras de relacionamento e interação entre os participantes, que enfatizem a
aprendizagem contextualizada, a solução de problemas, a construção de modelos e hipóteses
de trabalho e, especialmente, o domínio do estudante sobre seu próprio processo de
aprendizagem (Struchiner et. al, 1998). Analisando essa definição, pode-se abstrair que pelo
menos duas teorias da psicologia cognitiva se encaixam com o propósito da EMC: o
Construtivismo de Piaget e a teoria da aprendizagem como um processo social de Vygotsky.
Ambas as teorias podem ser ditas interacionistas e embora apresentem diferenças
significativas em muitos aspectos, sua utilização possibilita a criação de uma estrutura sólida
e completa de um ambiente de aprendizado. Apenas para ilustrar, Piaget defende que a ação
é principalmente do indivíduo e tem por objetivo promover seu próprio desenvolvimento. Já
para Vygotsky, a atividade deve ser entendida como trabalho organizado e desenvolvido
coletivamente e em um momento histórico e socialmente determinado (Palangana, 2001).
O princípio básico do Construtivismo tem como premissa fundamental a idéia de que o
indivíduo é agente ativo de seu próprio conhecimento (Struchiner et. al, 1998), ou seja, ele
constrói significados e define seu próprio sentido e representação da realidade, de acordo
com suas experiências e vivências em diferentes contextos (Duffy e Jonassen, 1992; Wilson,
1995; Cunningham et. al, 1993). Embora não negue a existência do mundo real, a construção
de significados é um processo mental personalizado e ind ividualizado. No entanto, este
conhecimento é uma construção social (Struchiner et. al, 1998). Para Vygotsky (1978), tudo
o que uma pessoa faz individualmente ou internaliza sofre a influência de uma série de
fatores externos, incluindo as interações entre pessoas e grupos de pessoas. É ao longo da
interação que os novos aprendizes identificam métodos eficazes para memorizar, métodos
estes disponibilizados por aqueles que apresentam maiores habilidades e experiência.
Entretanto, muitos educadores não reconhecem esse processo social, essa forma pela qual
um aprendiz experiente pode dividir seu conhecimento com um aprendiz menos avançado,
não reconhecimento esse que limita o desenvolvimento intelectual de muitos educandos;
suas capacidades são vistas como biologicamente determinadas, não como socialmente
facilitadas (Vygotsky, 1991). Esse fato destaca a necessidade de uma maior atenção ao
56
problema, e reforça que o desenvolvimento de uma metodologia para nortear os educadores
na formulação de seus currículos educacionais é importante.
Em relação à utilização de duas teorias: Construtivismo de Piaget e aprendizagem como um
processo social de Vygotsky, para embasar a metodologia para a construção de currículos
educacionais, é necessário esclarecer que, embora pareçam antagônicas, elas se relacionam.
Há diversos aspectos a respeito dos quais o pensamento desses dois autores é bastante
semelhante. Tanto Piaget, quanto Vygotsky são interacionistas, postulando a importância da
relação entre indivíduo e ambiente na construção dos processos psicológicos; nas duas
abordagens, portanto, o indivíduo é ativo em seu próprio processo de desenvolvimento: nem
está sujeito apenas a mecanismos de maturação, nem submetido passivamente a imposições
do ambiente (Oliveira, 1993). Ambos ainda consideram que o aparecimento da capacidade
de representação simbólica, evidenciado particularmente pela aquisição da linguagem, marca
um salto qualitativo no processo de desenvolvimento do ser humano (Oliveira, 1993).
Vygotsky (1991) defende que os homens são participantes ativos e vigorosos da sua própria
existência, o que pode ser observado na definição de construtivismo apresentada
anteriormente. Realmente, Piaget compartilha com Vygotsky a noção da importância do
organismo ativo, porém, enquanto Piaget destaca os estágios universais de suporte mais
biológico, Vygotsky se ocupa mais da interação entre as condições sociais em transformação
e os substratos biológicos do comportamento (Vygotsky, 1991).
Para Piaget o funcionamento do esquema orgânico, no sentido da ocorrência de
aprendizagem, implica sempre a assimilação de conteúdo particular (vindo, essencialmente,
do meio) e a acomodação do esquema a esse conteúdo (Furth, 1976). Nesta definição podese observar dois processos: a aquisição de conhecimento, que segundo Piaget é indissociável
da própria vida, ou seja, faz parte do meio, e o processo cognitivo que leva à apreensão desse
conhecimento, ou seja, a concretização da aprendizagem. A cognição, fiel a seu caráter, não
é uma contemplação passiva de uma coisa estática. É um processo dialético, pelo qual os
dados do meio são transformados e assimilados de acordo com as estruturas subjetivas das
pessoas. Piaget acentua que cognição significa trabalhar ativamente ou operar mentalmente
numa determinada coisa (Furth, 1976). Então, verifica-se que a combinação de pensamento
operativo e contato com o meio social é de grande importância para o desenvolvimento da
aprendizagem. Uma pedagogia que vise a incrementar e nutrir o crescimento da inteligência
57
dará atenção especial às atividades que desafiem o pensamento operativo, que dá ênfase ao
aspecto de ação, que transforma dados a fim de assimilá- los a estruturas gerais disponíveis
(Furth, 1976).
Piaget sustenta que a inteligência se deriva do funcionamento de suas estruturas interiores,
obedecendo a um processo de equilibração por meio de abstrações formais (Furth, 1976).
Mas, o funcionamento dessas estruturas não ocorre num vácuo. Processa-se dentro de uma
pessoa concreta, que vive num meio físico e social específico, do qual extrai (aprende) coisas
específicas e em relação ao qual tem motivação e atitudes pessoais. Inteligência, pois,
implica participação, desenvolvimento e criatividade (Furth, 1976).
A inteligência humana somente se desenvolve no indivíduo em função de interações sociais
que são, em geral, demasiadamente negligenciadas (Piaget, 1973). Tal afirmação talvez
cause estranheza em alguns leitores, pois, como é notório, Piaget costuma ser criticado
justamente por “desprezar” o papel dos fatores sociais no desenvolvimento humano.
Todavia, nada seria mais injusto do que acreditar que tal desprezo realmente existiu. O
máximo que se pode dizer é que, de fato, Piaget não se deteve longamente sobre a questão,
contentando-se em situar as influências e determinações da interação social sobre o
desenvolvimento da inteligência. Em compensação, as poucas balizas que colocou nesta área
são de suma importância, não somente para sua teoria, como também para o tema (De la
Taille et. al, 1992).
O Construtivismo permite a educação de indivíduos que sejam constantemente estimulados a
pensar e aplicar esse pensamento não apenas à ciência, às letras ou às artes criativas, mas
também, com toda consciência, à relação do homem com seu próximo e com a sociedade e
às relações entre as sociedades. A epistemologia de Piaget não é uma mera teoria de
desenvolvimento intelectual; é, com toda propriedade, uma teoria de desenvolvimento
humano, e como tal ela unifica as várias atividades que geralmente designamos como
lógicas, criativas e sociais (Furth, 1976). Aqui se encaixa a posição de Vygotsky, que
formulou sua teoria com base na premissa de que o desenvolvimento do ser humano é
resultado de um processo sócio-histórico, no qual é enfatizado o papel da linguagem e da
aprendizagem, sendo essa teoria considerada histórico-social, uma vez que foca a aquisição
de conhecimentos como um processo de interação do indivíduo com o meio. As concepções
de Vygotsky sobre o processo de formação de conceitos remetem às relações entre
58
pensamento e linguagem, à questão cultural no processo de construção de significados pelos
indivíduos, ao processo de internalização e ao papel da escola na transmissão de
conhecimento; e suas concepções sobre o funcionamento do cérebro humano o consideram
como a base biológica, cujas peculiaridades definem limites e possibilidades para o
desenvolvimento humano. Tais concepções fundamentam sua idéia de que as funções
psicológicas superiores (por exemplo: linguagem, memória) são construídas ao longo da
história social do homem, em sua relação com o mundo. Desse modo, as funções
psicológicas superiores referem-se a processos voluntários, ações conscientes, mecanismos
intencionais e dependem de processos de aprendizagem.
Em relação ao aspecto social da teoria de Vygotsky, há o conceito de mediação, ou seja,
enquanto sujeito do conhecimento o homem não tem acesso direto aos objetos, mas acesso
mediado, através de recortes do real, operados pelos sistemas simbólicos de que dispõe,
portanto enfatiza a construção do conhecimento como uma interação mediada por várias
relações. O outro social pode apresentar-se por meio de objetos, da organização do ambiente
ou do mundo cultural que rodeia o indivíduo.
Portanto, as duas teorias se apresentam extremamente desejáveis e adequadas para embasar
uma experiência bem sucedida de informática educativa. Elas são importantes para o
processo educacional e podem ser utilizadas juntas, de modo que uma complete a outra. É
possível também verificar que são aplicáveis à definição de uma metodologia para o
desenvolvimento de currículos de cursos e disciplinas para EMC, uma vez que na EMC o
educando assume um papel ativo e o ambiente no qual ele está inserido permite interações
constantes tanto com pessoas que apresentam maior grau de conhecimento, como interações
com a própria máquina que contém o software educacional e atua como um instrumento
capaz de proporcionar uma experiência prática a ele; e os ambientes de educação
tradicionais, usualmente, não estão organizados para esses tipos de atividades de ensino. Em
geral, as ferramentas de computação disponíveis para apoiar a educação mediada por
computador não ajudam o professor a criar um ambiente construtivista de aprendizagem
significativa e colaborativa.
Ainda em relação à teoria de Vygotsky, tem-se que o educador é aquele que deve associar
aquilo que o educando sabe a uma linguagem culta ou ‘científica’ para ampliar os
conhecimentos daquele que aprende de forma a integrá- lo histórica e socialmente no mundo,
59
ou pelo menos integrá- lo intelectualmente em seu espaço vital. O educador, nesse processo,
é tido como ‘parceiro mais competente’ daquele que deseja aprender (Sá Leite, 1999). Essa
afirmação coloca a aprendizagem como um processo que pode ser conduzido por um
parceiro mais competente, o que caracteriza o estabelecimento de um cenário social (uma
sociedade), uma vez que são necessárias pelo menos duas entidades 4 distintas para que a
aprendizagem ocorra. Os sistemas de representação da realidade – e a linguagem é o sistema
simbólico básico de todos os grupos humanos – são, portanto, socialmente dados. É o grupo
cultural onde o indivíduo se desenvolve que lhe fornece formas de perceber e organizar o
real, as quais vão constituir os instrumentos psicológicos que fazem a mediação entre o
indivíduo e o mundo. Enquanto mediadores entre o indivíduo e o mundo real, esses sistemas
de representação da realidade consistem numa espécie de “filtro” através do qual o homem
será capaz de ver o mundo e operar sobre ele (Oliveira, 1993). O computador é um
instrumento adequado a este tipo de representação. Ele pode funcionar como um meio capaz
de reproduzir fatos da vida real, permitindo aos educandos vivenciarem situações através de
simulações proporcionadas pela máquina. Sendo assim, conclui-se que o computador, por
suas características e pelos recursos tecnológicos a ele associados, como a Internet, consiste
em um ambiente propício a ser utilizado como auxiliar no processo educacional.
O Construtivismo prevê a educação a partir da linguagem (“leitura do mundo”) e de
conceitos trazidos pelo indivíduo para o ambiente educacional. Nesse processo, cabe ao
educador estimular a aprendizagem através de ambientes estruturados, especialmente
preparados para a educação, como, por exemplo, softwares educacionais (Sá Leite, 1999). O
uso da linguagem, a ferramenta do processo social, é fundamental na reorganização da
compreensão e das estruturas de conhecimento, já que possibilita a negociação e a troca,
condição essencial para que os indivíduos compartilhem significados (Fosnot, 1992; Bednar
et al., 1992). Desse modo, a utilização da linguagem natural na modelagem do ambiente
computacional para apoio ao planejamento educacional é de grande importância.
Todo o exposto anteriormente distancia a idéia de que o conhecimento acumulado possa ser
compreendido e compartilhado através da mera transmissão de informações e de uma visão
4
A palavra entidade está sendo utilizada, devido ao fato de a sociedade poder ser composta
por duas pessoas, por uma pessoa e uma máquina, uma pessoa e um livro etc.
60
linear e simplificada dos fenômenos envolvidos, como se suas manifestações fossem
imperiosamente a mesma, independentemente do contexto, isto é, das condições em que
ocorrem. Assume que o processo de formação tem como eixo fundamental a atividade
consciente e intencional do educando na resolução de problemas do mundo real em diversas
instâncias (técnica, interpessoal, política etc.), informada por uma gama de conhecimentos e
metodologias que vêm se desenvolvendo e renovando a cada dia (Struchiner et. al, 1998).
O educador e o computador desempenham um papel de facilitador do processo educativo
(“parceiro mais competente”), pois o educador será o responsável pela preparação de todo o
material pedagógico e pela definição da didática a ser utilizada para o estudo desse material,
e o computador, o meio através do qual ocorrerá o aprendizado, quando da sua opção como
mídia para promover a educação. Sobre o aprendizado, é importante ressaltar a importância
do conhecimento do nível de desenvolvimento dos educandos. Isso porque se a educação for
conduzida para etapas intelectuais já alcançadas, o educando não será beneficiado. Essa
colocação pode ser exemplificada pelo ens inamento de uma tarefa simples, como amarrar
um sapato: Se o indivíduo já sabe como atar seus sapatos, o auxílio prestado por um
“parceiro mais competente” sobre como realizar esta tarefa perde seu propósito. Por outro
lado, se ele ainda não possui esta habilidade o auxílio do “parceiro mais competente” tornase muito importante. Desse modo, o processo de aprendizagem deve ser construído tomando
como ponto de partida o nível de desenvolvimento real da pessoa – num dado momento e
com relação a um determinado conteúdo a ser desenvolvido – e como ponto de chegada os
objetivos estabelecidos pelo educador, supostamente adequados ao perfil (faixa etária, nível
de conhecimentos e habilidades etc.) dos educandos que se deseja atingir. O computador
mostra-se uma ferramenta adequada a ser utilizada para atender a esse propósito, por
caracterizar um cenário educacional que pode ser personalizado de acordo com o perfil do
educando; cenário este em que reina a atividade do educando, que permite a comunicação
imediata e a representação de fatos reais e que propicia a experimentação.
Em relação ao educador, este, quando usuário de um software educacional desenvolvido com
o propósito de apoiar o planejamento de currículos de cursos e disciplinas, será “auxiliado
pela máquina” que exercerá o papel de “parceiro mais competente”, uma vez que participará,
ao seu lado, da tarefa de planejamento educacional. Porém, é importante salientar que o
sistema não desempenha as tarefas de um “tutor”, ele apenas, pode assumir a postura de
61
“parceiro mais competente” e, a partir da análise de casos anteriores, cujas soluções já são
conhecidas, tem condições de obter subsídios para auxiliar o educador no planejamento de
seu currículo educacional.
Desse modo, é possível constatar que os modelos pedagógicos têm importância significativa
para o bom andamento do processo educacional, seja na educação presencial tradicional ou
na EMC, a distância ou não. No entanto, necessitam também de fontes incentivadoras que
proporcionem a motivação para a assimilação e a produção de novos conhecimentos
(Bolzan, 1998). A motivação, a participação e a cooperação são tratadas na subseção 2.3.1 a
seguir.
2.3.1 A Motivação, a Participação e a Cooperação na Educação
Em relação à motivação, tem-se que um determinado interesse pode ser fortuitamente
acionado pela presença de alguma coisa externa (Furth, 1976). Porém, isso não significa que
apenas fatores externos têm potencial para despertar interesse; mas também não propõe que
eles não sejam importantes. Apenas deve ser considerado que, em geral, o sistema
educacional tradicional se baseia fundamentalmente em motivação extrínseca, sufocando a
motivação intrínseca de um enorme número de pessoas (Furth, 1976). Se o educador souber
como planejar a utilização dos recursos externos com o objetivo de motivar o educando, ele
terá em suas mãos um “trunfo” capaz de despertar o interesse que levará a pessoa a querer
aprender. Seguindo este raciocínio, conclui-se que as estratégias educacionais devem ser
traçadas de modo que o educando seja seduzido a estudar, pois, motivado, ele se envolverá
com a situação educacional e a aprendizagem será favorecida. Se a motivação intrínseca do
pensamento (= estímulo, = prazer) puder ser mantida viva num determinado processo de
aprendizagem, o sucesso estará praticamente assegurado (Furth, 1976).
A participação, que está intimamente relacionada com a motivação, pois se pode dizer que a
segunda ativa a primeira, também exerce papel importante no processo educativo. Uma
disciplina ministrada de forma saudável5 é aquela que se fundamenta em participação. De
acordo com Furth (1976), um método pedagógico racional teria como foco a participação,
5
Ou seja, que valorize a participação dos educandos no processo educacional; incentive a
iniciativa, a auto-crítica, o relacionamento entre o grupo etc.
62
isto é, o desenvolvimento de atividades que implicam participação; e o computador, por suas
características, viabiliza a realização desse processo.
A cooperação pode ser definida como a troca de experiências entre os educandos, a qual
também contribui para o aprendizado. O computador conectado à Internet permite a
cooperação de forma simples e confortável. A pessoa não necessita deslocar-se fisicamente
para se comunicar com outras pessoas, podendo a cooperação entre as partes ocorrer por
intermédio da máquina. Além da cooperação interpessoal, o computador possibilita, também,
o estabelecimento de um processo de cooperação com ele próprio. Nessa situação, ele
assume um papel importante, uma vez que trabalha com o objetivo de auxiliar o homem na
solução de problemas, cooperando com ele. Um computador provido com um software
educacional pode cooperar tanto com os educadores, na medida em que é capaz de auxiliálos em seu planejamento curricular e na elaboração do conteúdo a ser ministrado, como com
os educandos, uma vez que pode cooperar com o desenvolvimento de seu aprendizado (por
exemplo, sistemas tutores inteligentes).
Todavia, a cooperação não anula o pensamento individual, embora muita gente considere a
cooperação social e o pensamento individual operativo como coisas de certa forma opostas e
não como as duas faces de uma mesma moeda. Isso significa que não pode haver
pensamento individual sem pensamento social, mas também não se pode dizer que um seja a
causa do outro (Furth, 1976), o que mostra, mais uma vez, que as teorias do construtivismo e
da aprendizagem como um processo social se completam e constituem uma base sólida a ser
aplicada no desenvolvimento de uma metodologia para nortear o planejamento educacional.
2.4 Planejamento Educacional - Elaboração dos Conteúdos Pedagógico e Didático
Conforme já foi visto, na educação presencial tradicional há o contato direto entre professor
e aluno, que ocorre em uma sala de aula. A partir desse encontro, realizam-se as atividades
de ensinar e aprender. O professor, transmissor dos conhecimentos, organiza os conteúdos
para propiciar que estes sejam aprendidos pelos alunos no encontro ou diálogo. É, também, o
organizador do ambiente onde se realizarão experiências que propiciem a aprendizagem.
Na EMC há uma alteração no ambiente de estudo, passando a existir um computador que
mediará o processo de aprendizagem. No caso da educação a distância, o contato entre
63
educador e educando ocorre de forma indireta. A educação a distância é conduzida por
alguém que está afastado do educando no espaço e, às vezes, no tempo. Por isso, quem
planeja a instrução deve fazê- lo de forma a oferecer aos educandos todas as condições para
que a auto- instrução possa ocorrer. Na educação a distância a improvisação é inaceitável
(Landim, 1997). Isso implica o fato de que o conteúdo do curso seja estruturado de modo a
permitir que os educandos tenham condições de aprender sem a presença do educador,
podendo, inclusive, ser dito que o material estruturado leva, incorporado em si, o educador.
O processo de planejamento educacional, além de levar em conta as bases científicas
antropológicas, sociológicas e psicológicas, deve considerar o diagnóstico da realidade e das
necessidades da clientela, a formulação de objetivos, a seleção e a organização dos
conteúdos de aprendizagem, a seleção dos meios, a escolha e a organização das atividades e
a definição do quê e de como avaliar. A pesquisa diagnóstica a respeito das características e
das necessidades da clientela alvo do curso ou programa fornecerá subsídios que orientarão o
planejamento educacional. Nos processos de planejamento, a tecnologia aplicada deve ser
flexível e voltada para uma contínua revisão dos processos e dos resultados previstos
(Landim, 1997). Na ação de planejar, não se deve aplicar sempre uma mesma técnica para o
alcance de um determinado objetivo, mas deve haver uma intervenção flexível, coerente com
a conduta de entrada do indivíduo e das características do público-alvo, levando-se em conta
as variáveis que interferem no grau de aprendizagem do educando, buscando contínuo
feedback, que possibilitará acomodar a ação às múltiplas e singulares situações e etapas do
processo educativo.
O planejamento educacional deve ser entendido como o projeto de um plano ordenado,
coerente, sistemático e seqüencial de todos os fatores ou elementos que intervenham na ação
educativa, com objetivos ou propósitos definidos, com a finalidade de solucionar um
problema ou atender a uma determinada necessidade de formação. Se todos os processos
convencionais exigem planejamento, ele se torna indispensável e fundamental em educação
a distância, onde os problemas, quando surgem, nem sempre podem ser retificados
imediatamente, como ocorre na educação presencial tradicional (Landim, 1997).
García Aretio (1994) apresenta vantagens e dificuldades da educação mediada por
computador (EMC).
64
Vantagens da EMC :
-
Interatividade – procura-se reproduzir, por meio de software, as condições de
interatividade
que
ocorrem
numa
classe
tradicional,
possibilitando
o
desenvolvimento de atitudes criativas;
-
Modelização e simulação – representação de determinados modelos da realidade,
simulando o comportamento dos mesmos em sua atividade real, que muitas vezes
não pode ser observada diretamente;
-
Adaptabilidade – o mesmo programa pode atender às necessidades de diferentes
pessoas, respeitando suas características, limitações, pré-requisitos etc.;
-
Controle – a aprendizagem do educando pode ser controlada e acompanhada por
meio do computador;
-
Variedade – versatilidade dos programas, cujos conteúdos podem ser atualizados, as
interações podem ser modificadas etc.
Dificuldades da EMC:
-
Limitações gr áficas;
-
Complexidade da análise e do projeto de programas que se adaptem a todas as
situações;
-
Períodos longos de projeto e produção;
-
Conhecimentos de informática ainda escassos dos possíveis usuários do sistema;
-
Custos elevados para desenhar e produzir um software de qualidade.
As dificuldades acima constituem fortes motivações e justificativas para a realização deste
trabalho. Isso porque aplicações multimídia, entre outros materiais educativos com emprego
de técnicas de hipertexto, apresentam não somente impacto expressivo das imagens,
movimento e som, como também requerem um tratamento especial da informação textual.
Além do tratamento da informação visual, auditiva e textual, uma das características mais
65
importantes da nova tecnologia (computador), é a interatividade, já comentada
anteriormente, que merece grande destaque na EMC.
Sendo assim, tem-se que, durante o planejamento educacional, o educador deve se preocupar
tanto com os aspectos pedagógicos como com os didáticos. Os aspectos pedagógicos
englobam tudo o que diz respeito ao conteúdo do curso ou disciplina, como por exemplo:
material teórico, exemplos, exercícios etc. Os aspectos didáticos referem-se às estratégias
educacionais traçadas, tendo-se em vista a concretização do aprendizado. Eles definem,
portanto, a forma de apresentação do conteúdo ao educando, a seleção dos exemplos a serem
estudados, dos exercícios a serem resolvidos, entre outros.
A metodologia proposta nesta tese tem como objetivo principal auxiliar o educador no
planejamento do currículo educacional de seu curso ou disciplina, de modo que os requisitos
didáticos e pedagógicos necessários para o estabelecimento da EMC não sejam prejudicados.
A metodologia é aplicada ao desenvolvimento de um modelo e à construção de um
protótipo, com o intuito de simular o desenvolvimento das situações para a qual foi
elaborada e testar sua aplicabilidade e validade.
2.4.1 Modelagem dos Currículos Educacionais
Esta seção mostra a representação dos currículos educacionais a partir da metodologia
exposta neste capítulo. Ela retrata a utilização de mapas conceituais e mapas de hierarquia de
aprendizagem para a representação do conteúdo pedagógico e didático, contendo um
exemplo ilustrativo de um currículo estruturado pelo uso e associação dos mapas.
Um mapa conceitual é uma representação visual da estrutura cognitiva, composto por
conceitos, relacionamentos (ligações proposicionais), hierarquia, e ligações entre conceitos
de domínios diferentes (Heinze-Fry et. al, 1984). Ausubel defende que a estrutura cognitiva
pode ser descrita como uma série de conceitos organizados de forma hierárquica, que
representariam então o conhecimento e as experiências de uma pessoa (Novak, 1977). Neste
contexto, os conceitos seriam definidos como “regularidades” em eventos ou objetos (ou os
registros de eventos ou objetos) aos quais foi associada uma etiqueta ou nome (Ford et. al,
1991). Eles descrevem fatos e estão relacionados com outros conceitos através de palavras
de ligação (Novak, 1977). Dois conceitos com um relaciona mento identificado formam uma
proposição. Os conceitos são ligados formando uma hierarquia que vai do mais geral (topo
66
do mapa) para o mais específico. As ligações entre conceitos de domínios diferentes são
importantes, pois apontam inter-relações existentes entre os tópicos do conteúdo que não são
óbvias.
Os mapas conceituais consistem em uma representação de significados ou podem ser ditos
como estruturas específicas para um domínio de conhecimento em um dado contexto
(Novak, 1990a). Eles são úteis para representar conhecimentos referentes a qualquer
disciplina e auxiliam na organização e compreensão da matéria, além de serem uma
importante ferramenta capaz de ajudar, significativamente, os estudantes a aprenderem a
aprender e ajudar os professores a se tornarem educadores mais efetivos (Novak, 1990b), o
que vem ao encontro do propósito deste trabalho.
Os mapas conceituais têm potencial para auxiliar os educadores, pois, devido a sua estrutura,
os mantêm mais atentos sobre os conceitos-chave e as relações existentes entre eles. Os
mapas podem auxiliá- los a transferir uma imagem geral e clara dos tópicos e suas relações,
contribuindo na composição de um currículo escolar. Isso porque eles permitem que os
currículos sejam construídos em torno de conceitos básicos, e a variação dos graus de
magnitude para os níveis de uma lição específica (com cada mapa mostrando conceitos
chave e os relacionamentos entre conceitos) (Novak, 1990b). Os mapas permitem uma visão
de um conceito macro para um conceito micro, em relação ao domínio estudado.
Todos os domínios do conhecimento podem ser representados através de mapas conceituais
(estruturas conceito/proposição). Não há domínio do conhecimento para o qual os mapas
conceituais não possam ser utilizados como ferramenta representacional (Novak, 1990a). Os
mapas conceituais têm sido utilizados para o planejamento e a escrita de livros. Nos
programas educacionais, essa ferramenta pode auxiliar o educador a direcionar sua
abordagem de aprendizagem através da prática mais significativa. Os mapas tornam o
conteúdo pedagógico mais transparente. Eles enfatizam os significados dos conceitos-chave
e princípios (e seus relacionamentos) de forma que os educandos possam formar a
compreensão conceitual do conteúdo. Além disso, eles são aplicáveis no uso de ferramentas
metacognitivas, incluindo ferramentas mediadas por computador (Novak, 1990b). Daí a
representação do conhecimento pedagógico por meio de mapas conceituais e suas conexões.
67
Os mapas conceituais apresentam uma estrutura hierárquica capaz de representar de forma
eficiente o conhecimento envolvido em um programa de curso ou disciplina. Já os mapas de
hierarquia de aprendizagem são utilizados para armazenar as informações sobre os objetivos
instrucionais, visando estabelecer e orientar a ação didática do educador. A associação dos
dois mapas controlará a exibição do conteúdo do curso ao educando e permitirá, não apenas
a verificação, mas a avaliação do conhecimento e de habilidades referentes à utilização dos
conceitos em exemplos práticos. Isso possibilitará ao educador averiguar a aprendizagem dos
educandos.
A utilização de mapas para a elaboração dos currículos educacionais deve-se ao fato de eles
constituírem uma ferramenta simples, permitirem a hierarquização do material, o
estabelecimento de correspondência entre os tópicos e serem de fácil utilização. Eles
facilitam a construção dos currículos e possibilitam a sua visualização de forma muito
eficiente.
2.4.1.1 Elaboração do Conteúdo Pedagógico
A elaboração do conteúdo pedagógico referente ao currículo de um curso ou disciplina é
realizada por meio de um mapa conceitual. Isso porque os mapas conceituais apresentam
uma estrutura adequada e satisfatória para a representação do conteúdo pedagógico,
permitindo sua estruturação, hierarquização e posterior visualização, de forma simples e
eficiente.
A FIGURA 2.1 ilustra a estrutura de um mapa conceitual, mostrando os seus nós e o
relacionamento entre eles. No domínio desta tese, o conhecimento é distribuído pelos nós, de
acordo com a estrutura curricular planejada para o curso ou disciplina, respeitando-se as
relações de prioridade e continuidade entre os tópicos do conteúdo. Por relações de
prioridade entende-se que um assunto A é gestor conceitual de um assunto B, devendo, por
esse motivo, o assunto A ser estudado antes do assunto B. Por relações de continuidade,
entende-se que um assunto Y é dependente conceitual de um assunto X, estando o estudo do
assunto Y vinculado ao estudo do assunto X. Essas relações estabelecem as definições de
conceitos básico e derivado.
68
Na FIGURA 2.1 as setas contínuas indicam relações fortes dentro do mapa. Elas
representam a hierarquia e o relacionamento entre os conceitos, e estabelecem relações de
prioridade e continuidade entre eles, definindo os conceitos básicos e os derivados. As setas
pontilhadas indicam relações fracas e servem apenas para indicar que pode haver retorno
para rever algum conceito que tenha ficado mal formado ou mal compreendido.
FIGURA 2.1 – Estrutura de um mapa conceitual (Novak/Ausubel)
.
2.4.1.2 Elaboração do Conteúdo Didático
O conteúdo didático referente ao currículo de um curso ou disciplina é elaborado através de
mapas de hierarquia de aprendizagem (Gagné et. al, 1992). A opção por utilizar esse tipo de
mapa deve-se ao fato de eles apresentarem uma estrutura adequada para representar o
conteúdo didático de um curso ou disciplina, e por ser possível associar mapas de hierarquia
de aprendizagem a um mapa conceitual, conforme mostrado na tese de Sá Leite (1999) e
melhor detalhado na subseção 2.4.1.3.
Desse modo, os mapas de hierarquia de aprendizagem contêm o conhecimento referente à
forma de realização de um curso ou disciplina, ou seja, em seus nós é definida a didática
para a educação. Assim, cada disciplina terá seus mapas de hierarquia de aprendizagem que
determinarão como ocorrerá a educação. Nos mapas de hierarquia de aprendizagem,
referentes a cada tópico do domínio, são definidos procedimentos e ações a serem realizados
pelo educando durante o processo de aprendizado.
69
A FIGURA 2.2 mostra a estrutura de um mapa de hierarquia de aprendizagem, que
representa a estratégia aplicada para a construção do aprendizado.
FIGURA 2.2 – Estrutura de um mapa de hierarquia de aprendizagem.
O mapa de hierarquia de aprendizage m enfoca aspectos didáticos da aprendizagem, por isso
seu percorrimento é bottom-up. Isso significa que os nós posteriores do mapa representam as
estratégias educacionais a serem empregadas na aprendizagem e que com a utilização dessas
estratégias ocorrerá a educação. Por isso, a representação se inicia na base que é mais larga e
ilustra a existência de muitas estratégias, e termina no topo que é estreito e ilustra o fim das
estratégias e a concretização da aprendizagem (que é o esperado). Como estes mapas estão
associados aos mapas conceituais e há retornos nos mapas conceituais, no caso de não
ocorrer o aprendizado o mapa de hierarquia de aprendizagem poderá ser percorrido
novamente e suas estratégias reaplicadas.
2.4.1.3 Associação entre os Conteúdos Pedagógico e Didático
As subseções 2.4.1.1 e 2.4.1.2 definiram a forma de elaboração do currículo de um curso ou
disciplina através de mapas conceituais e mapas de hierarquia de aprendizagem, separando o
conhecimento em pedagógico e didático. Entretanto, essas duas categorias de conhecimento
70
estão interligadas e por isso a sua associação se faz necessária, para que seja possível a
visualização tanto do conteúdo como da didática traçada para o estudo de cada assunto.
A FIGURA 2.3 mostra a associação dos dois tipos de conhecimento inerentes a um currículo
de um curso ou disciplina: o pedagógico (mapa conceitual) e o didático (mapa de hierarquia
de aprendizagem). Ela ilustra como cada um dos nós relativos aos conceitos de um mapa
conceitual pode ser explodido em um mapa de hierarquia de aprendizagem relacionado
àquele conceito e permite a visualização da estrutura de todo o currículo do curso ou
disciplina. Além disso, a associação dos mapas possibilita a compreensão de como ocorrerá
o processo de aprendizagem, uma vez que ela resulta na representação completa do currículo
de um curso ou disciplina. O processo de aprendizagem ocorrerá em decorrência do estudo
que o educando realizará sobre o conteúdo do curso ou disciplina representado através de um
mapa conceitual, considerando-se a associação do mapa conceitual com os mapas de
hierarquia de aprendizagem.
Embora neste trabalho esteja sendo mencionado apenas o currículo do curso ou disciplina, a
estrutura de mapas pode ser utilizada para representar uma disciplina completa e não apenas
a sua estrutura curricular. A estrutura de mapas consiste na modelagem da base de
conhecimentos do sistema. A implementação dessa base, com o uso de um mecanismo de
representação do conhecimento adequado, resulta no armazenamento do material
instrucional do curso ou disciplina, que poderá ser consultado pelos usuários (educadores e
educandos). As consultas ao conteúdo da base de conhecimentos poderiam ocorrer através
de interações por meio de janelas ilustradas na tela do monitor de vídeo, sendo recomendável
que o educando não tenha acesso à estrutura completa dos mapas, e sim apenas aos tópicos
do domínio julgados adequados para a educação naquele momento. Em um sistema desse
tipo, a aprendizagem se daria por formação (processo construt ivo baseado na intuição) e por
assimilação (aprendizagem através das definições), e a verificação da aprendizagem de
conceitos poderia ser realizada através de exercícios propostos pelo sistema (parceiro mais
competente, nesse caso, do educando).
Outra aplicação do mapa conceitual seria como ferramenta de construção e avaliação do
conhecimento do educando. Mapas conceituais preparados por estudantes, os ajudam a
adquirir habilidades necessárias para que ocorra o aprendizado significativo. Isso porque os
mapas, devido a sua estrutura, ajudam os estudantes a compreender dependências de
71
natureza conceitual ou teórica durante a produção do conhecimento, e dão meios aos
estudantes de aprender a aprender.
FIGURA 2.3 – Relação entre um mapa conceitual e os mapas de hierarquia de
aprendizagem.
FONTE: Sá Leite (1999).
A associação entre os mapas conceituais e os mapas de hierarquia de aprendizagem
possibilita a estruturação do conteúdo de um curso e/ou disciplina e a elaboração dos roteiros
para a aprendizage m, que definem a forma como este conteúdo deve ser apresentado aos
educandos. Porém, é importante lembrar que os educandos não estão sendo diretamente
considerados, pois este não é o tema dessa pesquisa. O alvo deste trabalho é o
desenvolvimento de uma metodologia para auxiliar os educadores na elaboração de
currículos de cursos e disciplinas, e não a modelagem de estudantes e auxílio individualizado
aos mesmos durante o processo de aprendizado.
2.4.2 Representação do Currículo Educacional
Conforme descritos nas subseções anteriores, os currículos educacionais serão representados
através de mapas conceituais e mapas de hierarquia de aprendizagem, sendo os mapas
conceituais responsáveis pela representação do conteúdo pedagógico (competências e
habilidades, objetivos, ementa, conteúdo programático e bibliografia) e os mapas de
72
hierarquia de aprendizagem pela representação do conteúdo didático (estratégias
educacionais).
A utilização dos mapas para a representação de currículos educacionais é exemplificada
através da representação do currículo educacional da disciplina “Introdução à Programação”,
ministrada pela autora desta tese, nos cursos de engenharia de uma universidade. A FIGURA
2.4 ilustra um mapa conceitual genérico para a representação de disciplinas.
FIGURA 2.4 – Mapa conceitual genérico de disciplina.
Foram construídos dois mapas conceituais para permitir uma melhor visualização da
representação do conteúdo da disciplina “Introdução à Programação” (FIGURA 2.5a e
FIGURA 2.5b).
Através da visualização dos mapas ilustrados em FIGURA 2.5a e FIGURA 2.5b, é possível
perceber a aplicabilidade desse recurso para a representação do currículo pedagógico de uma
disciplina. Além de permitir a fácil elaboração do currículo, ele auxilia o projetista, pois
durante a construção do mapa, o educador reflete constantemente sobre os tópicos a serem
englobados e suas respectivas ligações. Ademais, a compleição dos mapas permite a
estruturação do currículo pedagógico de forma simples e coesa.
73
FIGURA 2.5 a – Mapa conceitual parcial da disciplina Introdução à Programação.
FIGURA 2.5 b – Conteúdo programático da disciplina Introdução à Programação
2.5 Diagramação do Conteúdo
Como já colocado anteriormente, se devidamente utilizada, a tecnologia torna-se uma
aliada potencial para o desenvolvimento da educação. Entretanto, quando se pretende
lançar de recursos tecnológicos para educar, deve-se estar atento para o planejamento
educacional, a fim de que o currículo do curso ou disciplina que se deseja oferecer seja
condizente com a mídia a ser utilizada, com o público-alvo, ou seja, respeite os aspectos
sociais e culturais inerentes aos indivíduos participantes do processo educativo.
Em razão disso, a observânc ia de alguns fatores, entre eles a diagramação do conteúdo
que comporá o currículo educacional, é de grande importância para que o objetivo
principal, que é educar, seja alcançado.
Considerando que a metodologia aqui descrita refere-se a EMC, algumas cons iderações
a respeito da elaboração do conteúdo pedagógico e didático são necessárias. Apenas
para exemplificar e enumerar problemas e dificuldades existentes quando se opta pela
EMC a distância, ou educação a distância mediada por computador (EDMC), o tópico
2.5.1 aborda algumas constatações realizadas por Oliveira (2002), em seu trabalho sobre
o ensino da língua portuguesa pela Internet.
2.5.1 Considerações sobre o Ensino da Língua Portuguesa por Máquina
Nesta seção são expostas algumas considerações descritas por Oliveira (2002) em seu
trabalho referente ao ensino da língua portuguesa por máquina.
Ao se observar a FIGURA 2.6, pode-se perceber que ela permite a visualização de uma
tela referente a um curso sobre o uso da crase oferecido via Internet.
Em sua obra, Oliveira (2002) verificou, ao analisar a figura, que:
-
a definição de crase e as explicações vêm por meio de textos criados,
presumivelmente, pelo(s) autor(es) ou simplesmente extraídos de uma mídia
impressa (dicionário “Aurélio”). Esses textos podem ser adequados, como
ferramenta auxiliar, ao ensino presencial tradicional, mas aqui, na tela do
computador (sem tratamento metodológico nenhum), fica a nítida impressão de
uma impropriedade;
75
-
as opções postas à escolha parecem muito mais um jogo de adivinhação, dado
que se pode clicar, errar e voltar para clicar em nova opção. O usuário
(educando), sem nenhum controle a dirigi- lo, pode ir escolhendo uma a uma (se
errar, pode-se voltar à página inicial com um simples clique e escolher a
próxima opção) até que, necessariamente, encontre a correta. Na realidade, o
que ele está aprendendo é que, se “chutar”, ele acertará necessariamente em
algum momento do processo. Ou seja, ele sempre encontrará a resposta certa
para o seu problema desde que vá clicando até esgotarem-se as opções postas à
disposição. Não há, é certo, a mínima garantia de que o objetivo foi alcançado,
isto é, aprender como (e porquê) crasear. Logicamente, uma inadequação
metodológica;
-
nada há que mostre, de forma clara, o uso de recursos multimídia para ensinar
Língua Portuguesa, ou, mais particularmente, o uso da crase: parecem usados
exclusivamente como meio de interação entre o usuário (educando), o aparelho e
o software. Observar que, se houver troca do assunto “crase” por um assunto
erótico, o procedimento computacional seria o mesmo. Por exemplo: quais das
imagens eróticas da lista foram feitas nos E.U.A? É só optar e clicar!
Em síntese: extraiu-se um texto de uma mídia – a escrita –, na qual está mais bem
adaptado e adequado, para colocá- lo, sem nenhum tratamento, em outra mídia. E,
parece, motivados pela simples existência dessa nova mídia. Um claro exemplo do
(mau) uso de uma inovação robusta e eficiente como apenas uma “novidade” (Oliveira,
2002).
A partir da análise de Oliveira (2002) pode-se, mais uma vez, perceber a importância
em se realizar um planejamento educacional, considerando o ambiente de aprendizagem
que será utilizado, e todos os demais componentes do processo educacional.
Ainda para exemplificar essa situação de adaptação do conteúdo de uma mídia para
outra, acrescenta-se outro exemplo: “a boa abordagem que o Prof. Pasquale dá ao
estudo da LP, no seu programa ‘Nossa Língua Portuguesa’, na TV Cultura, perde em
interesse e eficácia quando transportada para a Internet: parece que para essa mídia
ainda não se sabe qual a linguagem adequada. E a transposição da linguagem televisiva
76
para ela não alcança o objetivo desejado, tal como foi a própria televisão em seus
primórdios, ‘imitando’ a linguagem radiofônica e/ou teatral.” (Oliveira, 2002).
FIGURA 2.6 – Página referente a curso sobre o uso da crase.
FONTE: Oliveira, 2002.
Aqui, mais uma vez, constata-se a existência de divergências entre os diversos meios
que podem ser utilizados para promover a educação, deixando clara a necessidade de
77
um estudo mais detalhado sobre o assunto, a fim de que se possa realmente usufruir da
tecnologia para auxiliar o processo de ensino-aprendizagem, lançando mão de seus
recursos de forma eficiente e apropriada. Sendo assim, fica evidenciada a importância
da realização de um planejamento educacional cuidadoso, que considere os aspectos
envolvidos no ambiente educacional que se deseja propor. Em relação a esse assunto,
Oliveira (2002) tece considerações a respeito da nova mídia: o computador,
exemplificando sua utilização para promover cursos de português a distância, as quais
são transcritas a seguir.
2.5.1.1 Quanto à Apresentação Visual para a Leitura
Segundo Oliveira (2002), o que ocorre atualmente com os “cursos” de português
disponibilizados pela Internet é a mera transposição do conteúdo de textos e exercícios
escritos para a tela do computador. Destaca ainda que os recursos computacionais não
são adequadamente explorados, no que diz respeito a sua utilização com finalidade
educativa. Comenta, também, algumas características do texto escrito como ele é,
normalmente, apresentado ao usuário (educando) na internet, afirmando que:
-
O texto escrito na mídia impressa permite a “navegação” pelas suas partes sem
que percamos o sentido do todo. Ou seja, pode-se recorrer a páginas anteriores
(ou posteriores) sem que se perca de vista a página vigente. Na Internet já não
ocorre o mesmo, uma vez que somente se tem acesso a uma parte do texto. Para
visualizar o restante, ou seja, avançar e retroceder no texto, o usuário (educando)
terá que utilizar o recurso da barra de rolagem da tela. Em qualquer caso, perderse-ia a visão do todo, ou, na pior das hipóteses, poder-se- ia dizer que é mais
difícil “ler” na internet que na mídia impressa.
-
O fato comentado no tópico anterior ocorre pelas características inerentes da
própria mídia. Esta exige, por fatores de resolução gráfica, letras “grandes” para
que a leitura do texto seja possível à acuidade visual da maioria das pessoas.
Dessa forma, a maioria dos textos não “caberá” no campo visual da tela do
computador, significando que a disposição do conteúdo deveria ser distribuída
em mais páginas.
78
-
A Internet permite ainda a opção de retornar à página anterior, utilizando o
recurso “voltar”. Nesse caso, a nova página ocuparia o lugar da vigente,
perdendo-se a visão do todo novamente. Cotejar as duas páginas (uma ação
normal e simples de se executar na mídia impressa, como já comentado) aqui
causa
alguma
dificuldade,
pois,
no
mínimo,
duas
telas
seriam,
concomitantemente, necessárias.
-
A Internet possui ainda links para outros textos, que, muitas vezes, abordam
novos assuntos ou temas. Nesse caso, o vínculo com a página inicial é perdido,
permanecendo todas as implicações anteriormente comentadas.
Sendo assim, conforme Oliveira (2002), pode-se dizer que o texto na mídia
computacional não é para ser “lido” (como na mídia impressa), mas sim, “visto/ouvido”
(como nos de propaganda, por exemplo). As características dessa nova mídia pedem um
tipo de apresentação diferente do texto da mídia impressa. Por tais características, podese sugerir, em primeira instância, a troca dos grafemas da Língua Portuguesa por
fonemas e, também, pede-se o concurso de outras linguagens mais afeitas a essa nova
mídia: imagens em movimento, cores etc. O texto escrito, se houver, deveria ser
essencial e conciso, com conteúdo diverso do já existente na mídia impressa. Deveria,
ainda, ser acompanhado de texto falado, sons, cores, movimentos etc., caracterizando o
uso dos recursos multimídia, postos à disposição do processo de ensino-aprendizagem.
Sobre essa questão, Oliveira (2002) conclui que existem inúmeros estudos sobre a
leitura que demonstram a busca de metodologia e de estratégias para esse fazer.
Contudo, para a tela de computador (quase) nada há sobre o assunto, o que evidencia
que, no mínimo, é uma impropriedade usá- la como página de livro, sem um devido e
aprofundado estudo em todas as suas instâncias.
79
2.5.1.2 Quanto à Produção Escrita
De acordo com Oliveira (2002), é patente que a produção escrita na tela do computador
não deve ser tratada como a produção escrita pelos métodos convencionais (mão 6 , lápis
e papel).
Nessa modalidade nova de produção, são usados os dedos (para a digitação) e a
composição da “palavra” ou “frase” se dá diretamente na tela, letra por letra, espaço por
espaço. Elimina-se, pois, a característica (comum na modalidade tradicional) da
memória “mecânica” (i.e.: aquele que a memória muscular da mão6 guarda, no mínimo,
para lembrar grafias). Perde-se também a “história” da produção (perde-se o processo e
realça-se o produto), pois as correções feitas não deixam vestígios.
2.5.1.3 Quanto à Modelagem Do Educando
Um sistema educativo por máquina é composto por outros subsistemas que devem ser
levados em conta. O usuário (educando) é um deles e deve ser modelado para que os
fins educacionais possam ser levados a efeito (Oliveira, 2002).
Esse assunto já foi abordado anteriormente e consiste em um ponto em que se deve dar
especial atenção, principalmente em se tratando de EMC. Sendo assim, utilizar um
sistema que considere o perfil dos educandos no momento educacional contribui e
muito para criar condições favoráveis ao aprendizado. Um sistema computacional com
fins educacionais que apresente uma interface amigável, cujas telas vão sendo
construídas dinamicamente, em tempo real, de acordo com o perfil do educando,
expressando a realidade do modelo de aprendizagem do mesmo: mais (ou menos) texto
(ou figuras, ou cores, ou movimentos), layout personalizado da página, quantidade de
informação, atalhos oferecidos (ou negados) etc., é plenamente satisfatório para a
implementação da EMC. Isso porque o processo de aprendizado é mais complexo do
6
Compreenda-se o conjunto esquelético e muscular que participa da realização de tal
evento (mão, braço, antebraço, ...).
80
que simplesmente navegar entre diferentes páginas e ler o que está escrito nelas (Carro
et. al, 1999).
Logo, sem essa modelagem do educando, ficam inócuos ou genéricos demais os
objetivos a serem atingidos, além de impedir ou causar grande prejuízo à eficiência do
processo avaliativo. O texto escrito para leitura, conforme comentado anteriormente,
também deverá ser construído a partir daí, levando-se em conta, entre outros, objetivos e
perfis de us uários (ou seja, os perfis dos educandos, que são o alvo da aprendizagem)
(Oliveira, 2002).
2.5.1.4 Quanto ao Processo de Interação
Oliveira (2002) comenta que ambos, computador e Internet, não foram feitos com o fim
último de ensinar, embora o possam fazer (e o façam) à revelia de qualquer processo
formal de ensino-aprendizagem. Logo, para o uso adequado de ambos para fins
educacionais, são necessárias metodologia e estratégias adequadas às características
dessa nova mídia, independentemente dos (bons) recursos computacionais que possam
intrinsecamente ter.
Acrescenta ainda que a riqueza de recursos que cada um deles apresenta faz com que,
por falta de estudo acurado sobre o assunto, nos apropriemos dos mesmos como se
tivessem sido criados especialmente para o fim educacional, o que poderá implicar
indesejáveis efeitos colaterais, causados por procedimentos feitos à revelia, devido à
falta de um controle eficiente e efetivo do processo de ensino-aprendizagem.
Menciona também que o uso de textos escritos “tradicionais” pode existir, porém como
realmente o deve ser: por meio do recurso download, o usuário (educando) pode
transferir para seu computador o objeto especificado e, mais tarde, imprimi- lo e lê-lo. O
critério de controle do processo (quem pode ou não interferir) poderia ser uma agenda
de tarefas a serem cumpridas e uma tabela de dados de evolução de aprendizado
(Oliveira, 2002).
Oliveira (2002) conclui seu trabalho, relacionado às impropriedades e inadequações de
sites da Internet que versam sobre o ensino a distância da língua portuguesa, expondo o
seguinte:
81
-
a tela de um monitor de computador não é adequada para ser usada como uma
página de livro;
-
o uso de recursos computacionais à revelia do processo de ensino-aprendizagem
pela máquina, pode estar gerando efeitos colaterais não desejáveis, como, por
exemplo, mostrar que apenas usando-se procedimentos de ensaio-erro pode-se
sempre chegar à resposta correta;
-
nesse contexto, a geração de novos conhecimentos e a necessária interação entre
os atores do processo praticamente inexiste. Deixar, pois, a cargo de
informáticos (ou de esforçados curiosos) a construção desses sites é um imenso
desserviço ao aprendizado da língua portuguesa. É claro que há quem procure
elaborar ferramentas e abordar esse assunto com a seriedade que ele merece.
Comenta também a premência de estudos mais acurados sobre o assunto, destacando-se,
nesse novo contexto de ensino da língua portuguesa, a necessidade de:
-
elaboração de “novas” estratégias de leitura;
-
atenção especial às características desse “novo” tipo de produção escrita;
-
modelagem do perfil desse “novo” estudante;
-
modelagem desse “novo” processo interacional.
Há, ainda, a necessidade de se quebrar a assimetria das relações entre os “participantes”
do processo de ensino-aprendizagem, por meio do discurso lúdico, sendo este, uma
característica inerente a essa nova tecnologia. Além disso, um novo “professor”, diante
dessa nova realidade do ensino da língua portuguesa é exigido também.
Sendo assim, mais uma vez, é possível perceber a grande importância da realização de
uma cuidadosa reflexão sobre o planejamento educacional, seja ele para a educação
presencial tradicional, seja para a educação mediada por computador.
82
CAPÍTULO 3
MODELO COMPUTACIONAL DE APOIO À CONSTRUÇÃO DE
CURRÍCULOS EDUCACIONAIS
Neste capítulo é apresentada uma proposta de modelo destinado a auxiliar o
planejamento e a elaboração de currículos de cursos e disciplinas, desenvolvido
seguindo a metodologia descrita no capítulo 2, que se baseia nas teorias da
Aprendizagem de Piaget (Construtivismo) e de Vygotsky (aprendizagem como um
processo social), nas idéias de Novak e Ausubel (mapas conceituais), e nos conceitos de
Gagné sobre projeto instrucional (Gagné et. al, 1992; Gagné e Glaser, 1986) e mapas de
hierarquia de aprendizagem. O modelo proposto utiliza técnicas de inteligência artificial
(IA), entre elas: agentes, raciocínio baseado em casos (RBC) e processamento da
linguagem natural (LN). A utilização do ensino via computador com abordagens da IA
(Inteligência Artificial) pode ser uma forma de diversificar os instrumentos de apoio do
ambiente atendendo às necessidades pedagógicas e tecnológicas em questão (Pozzebon
e Barreto, 2003).
Com o objetivo de experimentar e validar as idéias fundamentais do modelo, foi
desenvolvido um protótipo, denominado EDUCA-AÇÃO, que inclui em sua concepção
a metodologia para a construção de currículos de cursos e disciplinas, que guia o
usuário (educador) durante a formulação dos currículos, facilitando e agilizando a
realização dessa tarefa. A orientação ao usuário (educador) ocorre através de interações
que são estabelecidas com o sistema em linguagem natural e/ou por meio de menus.
3.1 Arquitetura do Modelo
A arquitetura do modelo contempla as características de um sistema de resolução
distribuída de problemas (RDP) (Marietto, 2000; Decker, 1987), no qual existem
diversos agentes, especialistas pela solução de problemas específicos. No modelo, os
agentes podem ser vistos de acordo com o esquema da FIGURA 3.1, através da qual é
possível perceber que um agente é uma entidade ativa pertencente a um grupo (conjunto
de agentes), sendo que cada agente desempenha um papel específico dentro deste grupo
(Parunak e Odell, 2001).
83
1
Agente
1
é membro de
executa
0..1
0..1
contém
0..1
Grupo
Papel
1
FIGURA 3.1 – Esquema de participação e atividade de um agente
O cenário de um ambiente de resolução distribuída de problemas consiste em um grupo
de agentes que trabalham juntos na solução de problemas que requerem esforço
coletivo. Por esse motivo, a RDP demanda coerência (os agentes precisam querer
trabalhar juntos) e competência (os agentes precisam saber como trabalhar juntos).
Porém, a coerência do grupo é difícil de ser estabelecida entre agentes motivados
individualmente. Então, em um sistema RDP os agentes são projetados para trabalhar
juntos, o alcance do objetivo é colocado como resultado do esforço coletivo, não há
incentivo ao individualismo do agente etc.
A RDP está concentrada na colaboração, que pode ser exemplificada pela existência de
um time jogando, de um grupo trabalhando junto em um projeto, de uma orquestra se
apresentando, ou simplesmente pelo desejo de trabalhar junto para, ao menos, garantir a
competência do resultado coletivo. Ela presume a existência de problemas que
necessitam ser resolvidos e a expectativa sobre o que constituirá a solução (Durfee,
1999). Portanto, os sistemas RDP versam sobre como um grupo de agentes é capaz de
compartilhar seus recursos e coordenar suas atividades, de forma inteligente. Neste
contexto, inteligência consiste na capacidade de resolver uma certa classe de problemas,
sendo, no caso específico deste trabalho, a capacidade dos agentes de auxiliarem o
educador na realização de seu planejamento educacional.
Em um sistema RDP, os agentes estão envolvidos no processo de solução de uma
determinada tarefa, sendo cada um especialista em uma diferente área. Dessa forma,
cada agente é responsável pela solução de uma parte da tarefa, havendo a necessidade
de cooperação entre os agentes para se chegar à solução final. Isso significa que os
resultados parciais devem ser intercambiados entre os agentes, que as tarefas devem ser
delegadas, que as informações sobre o estado atual do processo de resolução de
problemas devem ser compartilhadas, e que possíveis conflitos imprevistos têm que ser
resolvidos. O projeto de um sistema RDP pode ser comparado à construção de uma
84
casa, onde diversos agentes cooperam, cada um especialista em uma determinada área.
Um grupo é responsável pela construção da alvenaria, outro pela parte hidráulica, outro
pela elétrica etc.
Sendo assim, tem-se que os agentes que constituem um sistema RDP apresentam
propriedades de benevolência (os agentes ajudam os outros no caso de serem
requisitados para fazê- lo), de objetivos comuns (uma motivação para a benevolência é
dada quando os agentes estão cientes do fato de que eles possuem um objetivo comum)
e são homogêneos (agentes homogêneos utilizam representação e linguagem de
comunicação compatíveis. Em geral, eles não perseguem objetivos conflitantes).
A opção por vários agentes no sistema e não um único especialista, que caracterizaria a
utilização da teoria de Sistemas Especialistas, é decorrente destes últimos serem mais
indicados para o tratamento de problemas simples, nos quais uma única entidade é
capaz de reter o conhecimento necessário para tratar o problema. Entretanto, no mundo
real as circunstâncias são diferentes. Normalmente, existem vários especialistas
trabalhando por um determinado objetivo, sendo cada um deles detentor de
conhecimentos específicos, que os habilitam em determinado assunto ou área de
atuação. Esse cenário torna mais fácil o tratamento de um problema complexo, posto
que existem diversas pessoas trabalhando em cima de sua solução. Verifica-se então, a
existência de um processo de colaboração no mundo real, que contribui para a solução
de problemas.
Em razão disso, neste trabalho não se propõe um sistema especialista, e sim um sistema
RDP com arquitetura blackboard e raciocínio baseado em casos. Aqui, o termo
especialista aparece apenas para ressaltar que sistemas de natureza distribuída, que
apresentam conceitos de colaboração, não deixam de ser compostos por entidades que
desempenham papéis semelhantes ao de especialistas do mundo real, uma vez que há a
distribuição de atividades específicas que se tornam responsabilidade de cada
componente do sistema. O trabalho de Chen e Occeña (2000) é importante para mostrar
a potencialidade das arquiteturas blackboard.
A arquitetura do modelo proposto compõe-se de:
-
um agente humano;
85
-
seis agentes artificiais, cada um desempenhando um papel específico e bem
definido, e por isso tendo responsabilidades especializadas sobre a solução do
problema, sendo um deles responsável pelo controle ou gerenciamento das
atividades realizadas;
-
um espaço de conhecimentos, projetado para permitir o armazenamento de
dados e a comunicação interna no sistema.
Pode-se dizer que o modelo define o arcabouço de um ambiente computacional
destinado a auxiliar a construção de currículos de cursos e disciplinas.
Por tratar-se de um sistema modularizado, o intercâmbio de dados dentro do sistema é
de suma importância. Isso porque o trabalho de um determinado agente não é isolado;
ele está inserido em um contexto e necessita ser compartilhado com as demais entidades
envolvidas. Então, para que este ambiente funcione de fo rma satisfatória, há a
necessidade de comunicação entre seus componentes.
De acordo com Russel e Norvig (1994), a comunicação é o intercâmbio intencional de
informação ocasionado pela produção e percepção de sinais oriundos de um sistema
compartilhado de signos convencionais. Entre os humanos, ela é possível através da
linguagem, sendo imprescindível para o estabelecimento das relações e da colaboração
entre os seres. A comunicação de um agente com o seu ambiente pode ter diversas
finalidades (Russel e Norvig, 1994), entre elas:
-
informar os outros agentes sobre ele próprio e seu conhecimento sobre o
ambiente;
-
consultar outros agentes sobre seu estado;
-
responder consultas;
-
requisitar ou comandar outros agentes para realizar alguma tarefa;
-
estabelecer contratos;
-
reconhecer comunicações com outros agentes.
86
Deste modo, o relacionamento entre agentes faz o sistema. A riqueza do sistema e de
sua arquitetura depende de sua habilidade de interconexão (Knapik e Johnson, 1998), o
que solidifica a necessidade de troca de informações dentro do sistema, ou seja, o
estabelecimento de um processo de comunicação, que permita a colaboração, de modo
que as contribuições individuais possam ser unificadas compondo a solução final para
um problema.
Para estabelecer a interação entre agentes, há a necessidade da existência de um
protocolo de comunicação para reger a troca de mensagens entre os agentes
(conversação). Existem vários protocolos de comunicação entre agentes. Caso os
agentes possuam objetivos conflitantes ou interesses pessoais, o objetivo dos protocolos
é maximizar as utilidades dos agentes (Jeffrey e Zlotkin, 1994). Caso os agentes tenham
objetivos similares ou problemas comuns, como na resolução distribuída de problemas
(RDP), o objetivo dos protocolos é manter o desempenho dos agentes globalmente
coerente, sem violar a autonomia (Durfee, 1988). No modelo aqui apresentado é
utilizado o blackboard, para viabilizar a comunicação entre agentes e a construção da
solução do problema.
A resolução de problemas utilizando blackboard é normalmente apresentada usando-se
a seguinte metáfora: “Imaginemos um grupo de homens ou agentes especialistas
sentados próximo a um grande quadro-negro. Os especialistas estão trabalhando
cooperativamente para resolver um problema, usando o quadro-negro como o local de
trabalho para o desenvolvimento da solução. A solução inicia quando o problema e os
dados iniciais são escritos no quadro-negro. Os especialistas observam o quadro- negro,
procurando uma oportunidade de aplicar sua experiência no desenvolvimento da
solução. Quando um especialista encontra informação suficiente para fazer uma
contribuição, ele registra a contribuição no quadro-negro. Esta informação adicional
pode capacitar outros especialistas a aplicarem sua experiência. Este processo de
adicionar contribuições ao quadro- negro continua até que o problema seja solucionado”.
Esta metáfora captura importantes características de um blackboard (Huhns e Stephens,
1999):
87
-
Independência de experiência (expertise) – os especialistas não trabalham
unicamente. Cada um é especialista em um aspecto do problema e pode
contribuir para a solução final;
-
Diversidade nas técnicas de resolução de problemas;
-
Representação flexível de informações no blackboard;
-
Linguagem comum de interação – os especialistas em um sistema blackboard
devem ser capazes de interpretar a informação registrada por outro especialista
no blackboard;
-
Ativação baseada em eventos – os especialistas são acionados em resposta ao
blackboard ou a eventos externos. Eventos no blackboard incluem a adição de
novas informações no blackboard e a alteração ou remoção de informações
existentes;
-
Necessidade de controle – um componente de controle que é separado de um
especialista individual é responsável por gerenciar o curso da solução do
problema;
-
Geração da solução de forma incremental.
A FIGURA 3.2 permite a visualização da arquitetura básica de um sistema blackboard.
.................
.................
Blackboard
Executando
agente ativado
Biblioteca
de agentes
.................
.................
Eventos
Componentes
de Controle
Ativações de
agentes pendentes
FIGURA 3.2 – A arquitetura de um sistema blackboard básico.
FONTE: Huhns e Stephens (1999).
88
A FIGURA 3.2 (Huhns e Stephens, 1999) ilustra a existência dos componentes de
controle em uma estrutura blackboard, cuja função é observar o blackboard e ativar
agentes responsáveis pela execução das tarefas.
Analisando as características da arquitetura blackboard e as definições de agentes
expostas na Introdução deste trabalho, e fazendo um paralelo com as necessidades do
modelo proposto, pôde-se constatar que estas técnicas são perfeitamente aplicáveis.
Sendo assim, optou-se por modelar o relacionamento entre os agentes do sistema
através de um blackboard, denominado “espaço de conhecimento”, que permite não
somente a comunicação, mas também representa o meio no qual o conhecimento é
gradualmente construído.
Desse modo, o modelo permite a comunicação e a colaboração entre os agentes que o
compõem, além de interagir com o usuário externo (educador) prestando- lhe orientação
referente à construção de currículos de cursos ou disciplinas. O intercâmbio e a
colaboração entre os agentes e entre o usuário (educador) e o sistema possibilita que
sejam colhidas e analisadas informações para que se possa estabelecer a prestação de
auxílio ao educador, segundo suas expectativas.
O modelo composto pelo agente humano e pelos agentes artificiais: dialógico, didático,
pedagógico, gerenciador de casos, formador de casos e controle está ilustrado, de forma
geral, na FIGURA 3.3, havendo na seqüência a descrição detalhada de cada um de seus
componentes.
Cada agente do modelo é responsável pelas tarefas para as quais foi programado para
executar, entretanto, ele não é autônomo. Apesar de apresentar a capacidade de executar
uma ação por si próprio, é exercido controle sobre ele, o que significa que ele necessita
ser convocado para entrar em ação.
O modelo proposto, conforme já descrito nesta seção, representa um sistema RDP, no
qual cada agente recebe uma parte do problema a ser resolvido e a junção destas partes,
através da colaboração entre os agentes, leva à formação da solução global para o
problema. O procedimento de solução ocorre, portanto, de forma incremental e
colaborativa. Isso porque, apesar de os agentes serem especialistas capazes de
solucionar problemas, eles não possuem o conhecimento global que os levará à solução
89
completa do problema (conceitos de coerência e competência expostos, anteriormente,
nesta seção).
dialógico
Pedagó gico
Espaço de
Conhecimentos
didático
Controle
Gerenciador
de Casos
Formador
de Casos
FIGURA 3.3 – Visão geral do modelo.
O comportamento de cada agente dentro do modelo é definido através de um conjunto
de regras de produção que manipulam fatos referentes ao domínio do problema. Esse
conjunto de regras é responsável por ocasionar o comportamento inteligente do agente,
constituindo o conhecimento que define sua função de especialista. As regras definem o
comportamento do sistema e modelam o funcionamento do espaço de conhecimentos.
A descrição resumida de cada agente do modelo é dada a seguir:
–
Agente Humano : o agente humano representa o usuário do sistema, sendo, neste
modelo específico, qualquer educador interessado em obter auxílio para a
elaboração do currículo de um curso e/ou disciplina para EMC.
–
Agente Dialógico: o agente Dialógico é responsável pela comunicação entre o
usuário (educador) e o sistema, que ocorre em linguagem natural e/ou através de
menus, elaborados com o intuito de facilitar o diálogo e minimizar erros
90
ocasionados por má interpretação de textos ou digitação incorreta. Sua função é
colher informações e interpretá- las, disponibilizando os resultados de suas
inferências no espaço de entrada do espaço de conhecimentos, ilustrado em
FIGURA 3.3 e FIGURA 3.4.
–
Agente Pedagógico: o agente Pedagógico é responsável em auxiliar o
planejamento pedagógico de cursos e/ou disciplinas, sendo composto pelos
agentes Curso e Disciplina, de modo que o primeiro é responsável pelo auxílio
ao planejamento de cursos e o segundo pela elaboração dos currículos das
disciplinas.
–
Agente Didático: O agente Didático é responsável por auxiliar o educador no
estabelecimento da didática empregada com os educandos, de acordo com o
perfil desses últimos e de acordo com o curso ou disciplina que se está
planejando. Por didática, entende-se o conjunto de estratégias educacionais que
conduzirão o processo de ensino-aprendizagem. Segundo Giraffa (1999), a
seleção de uma estratégia depende de vários fatores, tais como: o nível de
conhecimento do educando, o domínio, a motivação e as características afetivas
do mesmo, sendo que a utilização da mesma estratégia não produz um efeito
satisfatório para todos os educandos. Além disso, a definição das estratégias
educacionais deve considerar o meio utilizado para a educação: a metodologia
vislumbra a educação mediada por computador. De acordo com Keller (1987) e
Murray (1997), um educador deve planejar a educação, definindo táticas e
estratégias educacionais, sendo que as estratégias referem-se a como educar e as
táticas representam as ações necessárias para a implantação da estratégia
selecionada. É muito útil saber que estratégia fortalece, adequadamente, o
processo de aquisição para um determinado educando (Giraffa, 1999). Um bom
educador não utiliza sempre a mesma estratégia durante suas ações (táticas)
educacionais, porém, lhe é facultado o direito de repetir as táticas em contextos
diferentes (com estratégias diferentes), de forma que o resultado (a interação que
levará ao aprendizado) seja modificado (Pilkington, 1996). Esta será a função do
agente Didático: auxiliar o educador na definição das estratégias e táticas
educacionais, lembrando- lhe sempre da importância da participação do
educando no processo de aprendizagem e das demais características já
91
comentadas, como o meio educacional a ser utilizado, o perfil do educando, o
domínio da aplicação etc.
–
Agente Gerenciador de Casos: Este agente tem a função de gerenciar o Espaço
de Casos e inserir novos casos na base de casos. Ele deve, na realidade, buscar
casos anteriores a partir das especificações passadas pelo usuário (educador) e já
interpretadas pelo agente dialógico, procurando se antecipar com uma solução
que atenda às necessidades deste usuário. Assim, poder-se-ia evitar outras fases
de processamento. Desse modo, sua principal tarefa é analisar casos anteriores e
verificar se eles podem ser úteis, ou seja, se contêm dados que podem ser
reutilizados para apoiar o planejamento do novo curso ou disciplina que se
deseja construir. O conhecimento do sistema é representado através de frames, o
que implica o fato de os casos existentes estarem representados na estrutura de
frames. Dessa forma, o papel principal do GC será o de pegar o problema
colocado pelo usuário (educador) e compará- lo com os problemas anteriores
representados em frames no espaço de casos, iniciando um processo de analogia
de casos, que se processa pela navegação na estrutura de frames, utilizando-se
uma linguagem de manipulação de frames. Ocorrendo sincronia entre os casos, a
solução do problema anterior é recuperada, podendo ser aproveitada para o novo
problema. A principal vantagem desse método é o fato de um mesmo problema
não ser resolvido mais de uma vez, ganhando-se em eficiência. A idéia é
semelhante à lembrança dos seres humanos, que permite a recuperação de
ocorrências anteriores, poupando esforços na solução de problemas iguais ou
semelhantes aos que já foram resolvidos.
–
Agente Formador de Casos: O agente Formador de Casos é responsável pela
formação do currículo do curso ou disciplina. Sendo assim, ele deverá
reger/dirigir a unificação do conhecimento captado pelos demais agentes e
compor o material referente à orientação ao educador, gerando um novo caso.
–
Agente de Controle: O agente de controle é responsável por gerenciar a solução
do problema. Para tanto, ele aciona cada agente responsável pela execução da
próxima tarefa e mantém a coerência e a competência do modelo. Existe um
mecanismo de agenda no Controle que escalona as tarefas. O funcionamento do
92
agente de controle é regido por um algoritmo que define a execução dos
seguintes passos:
1-
Partindo de um objetivo a ser alcançado, representado no modelo por
um conjunto de operadores e uma descrição do estado do problema, analisar o
problema para organizar uma estratégia de solução, formando um plano
ordenado de ações;
2-
Decompor o plano em subplanos que definem os passos a serem
executados para a realização de uma tarefa específica.
3-
Organizar para que a realização destes passos ocorra de forma
ordenada;
4-
Sincronizar
as
ações
realizadas
pelos
agentes,
através
do
gerenciamento do processo de comunicação estabelecido através do espaço de
conhecimentos (blackboard) e da verificação do desenvolvimento do trabalho
(coerência e competência) por meio das mensagens inseridas no espaço de
conhecimentos;
5-
Atribuir os subplanos aos agentes, acionando os mesmos. Dessa
forma, o agente acionado será levado a observar o espaço de conhecimentos, de
modo que possa realizar as tarefas sob sua incumbência. Caso ocorra alguma
falha, rever os passos 2, 3 e 4 na tentativa de reformular os subplanos e
redirecionar ao agente responsável. No caso de sucesso (que só ocorre se todos
os agentes tiverem cumprido seus afazeres satisfatoriamente), acionar o agente
responsável pela junção das partes de solução do problema;
6-
Reiniciar a execução do plano, composto pelos subplanos até que a
solução final seja alcançada.
7-
Monitorar o progresso da solução até a sua completa execução.
3.1.1 O Espaço de Conhecimentos
Conforme mencionado anteriormente, o modelo proposto apresenta um Espaço de
Conhecimentos, elaborado com base nas arquiteturas blackboard e no raciocínio
baseado em casos. O Espaço de Conhecimentos permite não somente a comunicação e a
93
colaboração entre a comunidade de agentes, mas também funciona como a base de
conhecimentos do sistema, armazenando dados em um espaço interno denominado
espaço de casos.
Apesar da literatura descrever e de existirem sistemas de agentes implementados com
comunicação direta entre agentes, optou-se por utilizar as idéias do blackboard, devido
à constatação de que elas, com algumas modificações, se encaixam nas necessidades de
modelagem do sistema proposto. O modelo Blackboard prevê a organização do domínio
do conhecimento, contendo todas as entradas e soluções parciais e intermediárias para
resolver o problema. Em Nii (1986), encontra-se que o Blackboard representa o espaço
de soluções de um problema, uma vez que é composto por todas as possíveis soluções
parciais e completas para um problema. No Blackboard, o espaço de soluções é
normalmente organizado em partes, de acordo com o conhecimento que está sendo
manipulado. O Espaço de Soluções presente em um blackboard (Nii, 1986), também é
parte integrante de um sistema de raciocínio baseado em casos (Watson, 1997). No
RBC, o Espaço se Soluções consiste na área destinada para a representação do
conhecimento referente à solução de um determinado problema, e no blackboard
consiste na área compartilhada pelos agentes durante a solução de um problema.
Sendo assim, é possível perceber uma proximidade conceitual entre o modelo
Blackboard e o paradigma RBC no que diz respeito à representação da solução de um
problema, pois ambos utilizam um espaço de soluções para fazê- lo. No modelo
proposto, o Espaço de Conhecimentos, elaborado com base nos conceitos expostos
acima, permite tanto a comunicação entre os agentes como o armazenamento de casos,
que compõem a base de conhecimentos do sistema, estando dividido em três “espaços”.
Desse modo, conforme pode ser percebido, o modelo de agentes aqui apresentado não
contempla um blackboard convencional, e sim utiliza os conceitos de blackboard para
compor uma estrutura própria, que incorpora conceitos da teoria de raciocínio baseado
em casos.
Considerando também que o modelo proposto refere-se a um sistema de agentes
destinado à educação, com opção por uma comunicação visível a todos os agentes,
valorizando-se a “abertura” do conhecimento, concluiu- se que, para este propósito, as
idéias do blackboard eram mais apropriadas. Outro aspecto reside no fato de o modelo
proposto ser destinado a auxiliar a elaboração de currículos de cursos e disciplinas, ou
94
seja, objetivar melhorias no meio educacional. Em relação ao meio educacional, cabe
lembrar a existência dos colegiados formados pelos docentes para solucionarem
proble mas de forma colaborativa. Fazendo uma analogia do modelo proposto com a
situação real encontrada no meio educacional, verifica-se que, em ambos os casos,
existem especialistas colaborando na solução de tarefas inerentes ao meio educacional.
Então, novamente, é possível perceber que o modelo aqui apresentado, fundado na
metodologia exposta no Capítulo 2, foi desenvolvido utilizando as técnicas de
inteligência artificial apropriadas.
Conforme já mencionado, o Espaço de Conhecimentos está dividido em espaços
menores, destinados ao tratamento de conhecimentos distintos. Isso, para facilitar a
manipulação do conhecimento, visto que o modelo trabalha com conhecimentos
diversificados, provenientes de agentes com diferentes especialidades. Conforme pode
ser observado na FIGURA 3.4, o Espaço de Conhecimentos é composto pelo Espaço de
Entrada (EE), pelo Espaço de Desenvolvimento (ED) e pelo Espaço de Casos (EC),
descritos a seguir:
–
Espaço de Entrada (EE): O Espaço de Entrada consiste em uma área destinada
ao recebimento do conhecimento tratado pelo agente Dialógico, proveniente do
Agente Humano. Este conhecimento pode consistir em uma solicitação inicial
para o protótipo EDUCA-AÇÃO, consistindo na intenção do usuário (educador)
perante o sistema. Esta intenção pode ser o desejo de elaborar um currículo para
um determinado curso ou disciplina, ou de obter auxílio para formular uma
didática educacional. Então, o conhecimento principal manipulado no EE é a
solicitação inicial do agente humano, que será analisada pelo agente Dialógico e,
se compreendida, convertida para uma função composta pelos indicadores Acao,
Pal-Chave, Obj, Grupo e Area:
solic (Acao, Pal_Chave, Obj, Grupo, Area)
Na função solic (de Solicitação), “Acao” (de ação) indica o que se deseja fazer,
sendo sempre constituída por um verbo da língua portuguesa do Brasil, no
infinitivo, como por exemplo: “criar”, “construir”, “planejar” etc. O indicador
“Pal_Chave” (de palavra-chave) indica o tipo de auxílio desejado, recebendo
sempre os valores: “curso”, “discip lina” ou “didática”, devido ao domínio da
95
aplicação ser o auxílio à elaboração de currículos educacionais e à definição da
didática para a educação. O indicador “Obj” (de objeto) indica o nome do curso
ou disciplina para o qual foi solicitado auxílio. Seu conteúdo poderá conter
informações como as enumeradas a seguir: “Computação Aplicada”,
“Meteorologia”, “Sensoriamento Remoto”, “Português”, “Matemática” etc. O
indicador “Grupo” representa uma generalização das classes “curso” com as
instâncias “disciplina”. Ele permite que a busca seja iniciada pelas disciplinas
pertencentes a um mesmo curso, o que poderá agilizar o processo. Seu conteúdo
poderá ser o nome de qualquer curso. E, finalmente, o indicador Area (de Área)
também representa uma generalização e permite uma melhor organização e
hierarquização da estrutura de frames, facilitando o processo de busca que será
iniciado sempre pelos cursos ou disciplinas de áreas iguais ou similares à
solicitada pelo usuário (educador). Seu conteúdo poderá ser as grandes áreas do
conhecimento, como: “Exatas”, “Humanas” e “Biológicas”.
Finalidades do EE:
- registrar o recebimento da solicitação inicial;
- registrar o recebimento de outras informações úteis para o sistema,
provenientes do usuário (educador).
–
Espaço de Desenvolvimento (ED): Nesse espaço acontece a formação da
solução para o problema proposto, disponibilizado no Espaço de Entrada através
da função “Solic”. Então, após a intenção do usuário (educador) ser conhecida
pelo protótipo EDUCA-AÇÃO e colocada no EE pelo agente Dialógico, o
processo tem continuidade com o trabalho do agente de controle que observa o
EE, acionando os agentes responsáveis pelas próximas ações. Sendo assim, os
agentes
vão
trabalhando
isoladamente
e
preenchendo
o
espaço
de
desenvolvimento (ED), que é destinado à formulação do currículo educacional,
que vai sendo formado a partir das “partes de solução” ali dispostas pelos
agentes. Esse espaço caracteriza bem a necessidade de colaboração entre os
agentes para o alcance do objetivo final. Ele é composto de duas partes: Área
Pedagógica e Área Didática, sendo a primeira designada à formulação dos
aspectos pedagógicos do currículo educacional e a segunda, aos aspectos
96
didáticos. A Área Pedagógica também apresenta uma divisão, sendo composta
pelos componentes: Curso e Disciplina. O processo de desenvolvimento da
solução do problema e o funcionamento do EDUCA-AÇÃO podem ser mais
bem compreendidos pela leitura da seção 3.8.
–
Espaço de Casos (EC): No Espaço de Casos ocorre o armazenamento dos casos
no sistema, na forma de estruturas de frames. As estruturas de frames
representam a implementação dos mapas conceituais e de hierarquia de
aprendizagem no EDUCA-AÇÃO, constituindo um meio capaz de mostrar a
aplicação das idéias que compõem a Metodologia exposta no Capítulo 2.
didático
Pedagógico
Espaço de
Entrada
(EE)
A
G
E
N
T
E
Espaço de
Desenvolvimento
(ED)
dialógico
D
E
Formador
de Casos
Espaço de
Casos
(EC)
C
O
N
T
R
O
L
E
Gerenciador de
Casos
FIGURA 3.4 – Visão detalhada do Espaço de Conhecimentos.
O EC representa a base de casos do modelo. Ele contém o registro de todos os casos
(pertencentes ao domínio do problema) já tratados pelo sistema. A FIGURA 3.5
elaborada com base em (Watson, 1997) apresenta uma visão macro do EC.
FIGURA 3.5 – Visão macro do Espaço de Casos (EC).
97
A FIGURA 3.5 mostra a disposição dos casos no Espaço de Casos, ressaltando que cada
caso é composto por um problema e por uma solução. Na FIGURA 3.5, o primeiro
plano ilustra os problemas e o segundo as soluções, que estarão sempre vinculadas a um
problema.
3.2 Representação dos Casos
Segundo Costa (1999), uma das vantagens de aplicação do raciocínio baseado em casos
está em trabalhar com conhecimento do domínio parcialmente incompleto. Não há a
necessidade que um modelo explícito do domínio esteja presente, característica que
permite que o crescimento do conhecimento seja de forma incremental.
Conforme já mencionado, um sistema RBC trabalha com casos compostos por
conhecimentos que precisam ser representados. Neste momento, é importante frisar que
as informações que compõem os casos não consistem em verdades absolutas, ou seja,
em um dado momento, pode-se perceber que o conhecimento estava equivocado e
necessita ser modificado. De acordo com Giraffa (1999), em Inteligência Artificial é
comum chamar de “conhecimento” as informações que o sistema possui a respeito do
domínio da aplicação. No entanto, uma noção epistemologicamente mais rigorosa do
termo define “conhecimento” como sendo “crença verdadeira e justificada”7 . O
conhecimento de um sistema especialista, por exemplo, é quase sempre sujeito a revisão
e freqüentemente não justificado. Assim, a rigor, seria mais correto falar em “bases de
crenças” ao invés de falar em “bases de conhecimento” (Giraffa, 1999). Em seu
trabalho, Giraffa propõe um modelo de aluno que se apóia em diversos modelos de
descrição, entre eles, em um modelo de crenças. Ela define o modelo de crenças como
consistindo de um conjunto de crenças refletindo o grau que se supõe o estudante
entender sobre um conceito em particular. Coloca ainda que a base de crenças
compreende os conhecimentos/crenças do agente sobre o domínio da aplicação,
salientando que toda a informação representada na base de crenças é, em princípio,
passível de revisão.
7
Nilsson, N. Genesereth, M. Logical Foundations of Artificial Intelligence. [S.1.]:
Morgan Kaufmann, 1987. Em Giraffa (1999).
98
Porém, apesar da diferença semântica entre os termos “crença” e “conhecimento”, no
modelo aqui proposto a área denominada Espaço de Conhecimentos consiste no
conjunto de crenças que os agentes (humano e artificiais) têm sobre o domínio da
aplicação. Sendo assim, tem-se que este “espaço” trabalha com um conhecimento
passível de revisão e reconstrução, denotado por crença, significando que o
conhecimento da base de casos do sistema consiste nas crenças dos agentes sobre os
currículos educacionais, englobando os aspectos didáticos (forma de ensino) e
pedagógicos (conteúdo).
Como um caso é formado por crenças, selecionar a informação relevante para compor
esse caso e eleger uma forma de representá- lo é fundamental para o sucesso de um
sistema RBC. Além disso, outro aspecto que deve ser considerado é que, uma vez
armazenados, os casos ficarão à disposição para serem analisados e reutilizados na
composição de casos futuros. Por esse motivo e conforme Aamodt e Plaza (1994)
afirmam, uma vez definido o caso, resta a questão sobre como eles serão organizados e
indexados para efetivar sua recuperação e reutilização, o que está relacionado à escolha
da forma de representação mais adequada para permitir o armazenamento e a
manipulação do conteúdo dos casos.
Para a representação do conjunto de crenças no modelo proposto optou-se pelos frames,
que consistem em estruturas de dados que conseguem representar uma entidade através
de suas características e capacidades. As características são representadas por pares
atributo-valor e as capacidades são representadas por métodos. Da mesma forma que na
abordagem orientada a objetos, os frames podem ser organizados em estruturas
hierárquicas de especialização e todo-parte, o que é extremamente útil no contexto deste
trabalho para fazer a ligação entre os currículos educacionais. Sendo assim, as crenças
referentes ao currículo educacional de um curso ou disciplina, manipuladas pelo
protótipo EDUCA-AÇÃO, segundo a metodologia raciocínio baseado em casos (RBC),
estão representadas no Espaço de Casos através de frames.
Um frame consiste em um conjunto estruturado de conhecimento procedimental (que
foca o caminho necessário para a obtenção de um resultado – orientado à instrução) e
declarativo (que descreve objetos e eventos através da especificação das propriedades
que os caracterizam) que representa um objeto ou uma classe de objetos. Os frames são
estruturas propostas por Minsky (1975) destinadas à representação do conhecimento.
99
“Um frame é uma estrutura de dados para representar uma situação estereotipada....”
(Minsky, 1975). Pode-se pensar em um frame como uma rede de nós e relações. Os
níveis do topo de um frame são fixos, e representam coisas que são sempre verdades
sobre situações supostas. Os níveis mais baixos têm muitos slots terminais que devem
ser preenchidos por instâncias ou dados específicos (Minsky, 1975). Com base na teoria
de frames de Minsky, Rich e Knight (1993) definem um frame como uma coleção de
atributos, em geral chamados de escaninhos (slots) ou nichos (Araribóia, 1988), e
valores a eles associados (e possivelmente restrições a estes valores) que descrevem
alguma entidade do mundo. Às vezes, um frame descreve uma entidade em termos
absolutos; às vezes, representa a entidade de um determinado ponto de vista.
Desse modo, tem-se que um frame pode representar um conhecimento genérico ou um
conhecimento específico. Por exemplo, no caso da representação do conceito genérico
de curso, o frame terá informações a respeito do código do curso, de seu nome, cargahorária etc., sendo que cada uma destas informações é armazenada em um slot,
conforme a FIGURA 3.6. Já para a representação de um curso específico, o de
Computação Aplicada, por exemplo, o frame teria o formato ilustrado pela FIGURA
3.7.
Frame Curso
Nicho
Faceta
Nome
Código
Carga-hor valor
valor
valor
=
Conteúdo
=
seqüência_de_caracteres
=
seqüência_de_caracteres
um inteiro
FIGURA 3.6 – Exemplo de Frame Genérico Curso.
Frame Computação Aplicada
Nicho
Faceta
Nome
Código
Carga-hor valor
valor
valor
=
Conteúdo
=
=
2000
Computação Aplicada
CAP
FIGURA 3.7 – Exemplo de Frame Específico Curso de Computação Aplicada.
Os nichos podem conter dados, restrições sobre dados ou, até mesmo, procedimentos
que permitam calcular a informação desejada. No nicho “Carga- hor” do curso genérico
existe uma restrição que exige um número inteiro para representar a carga- horária de
cursos. Já o nicho “Carga-hor” do curso “Computação Aplicada” contém um inteiro
100
“2000”. A cada nicho está associado um rótulo denominado “faceta”. As facetas
fornecem indicações sobre a confiabilidade da informação contida no nicho e controlam
o uso da referida informação. No frame Curso aparece a faceta “valor”, não aparecendo
uma faceta do tipo “default”. A faceta “valor” indica que a informação do nicho é
totalmente confiável e deve ser utilizada preferencialmente. Uma faceta “default ” indica
que a informação tem origem em generalizações e estereótipos e só deve ser usada caso
não exista nada mais concreto (Araribóia, 1988).
Os frames têm grande utilidade na representação geral de informações, mais comumente
“casos”, técnicas para evitar a lógica e caminhos para tornar útil o uso de
generalizações. Eles podem servir também como variáveis ou casos especiais para
“raciocínio por exemplos”, ou como “casos de livro texto” (Minsky, 1975), consistindo,
portanto, em uma forma de representação adequada para os casos do protótipo EDUCAAÇÃO.
Além disso, através de frames é possível realizar um processo de correspondência
controlado por informações associadas ao frame e pelo conhecimento sobre os objetivos
atuais do sistema (Minsky, 1975), o que recai diretamente sobre o processo de Analogia
de Casos efetuado com os frames do sistema. Os sistemas de frames podem ajudar a
explicar fenômenos da inteligência humana (Minsky, 1975), ressaltando-se que a
“lembrança” faz parte do processo de raciocínio do homem. Então, por essas definições,
pode-se perceber que os frames têm ampla relação com a representação de casos e
apresentam uma estrutura através da qual é possível realizar analogias, ou seja, efetuar
comparações entre conhecimentos externos ao frame e conhecimentos representados em
seus slots, verificando-se similaridades e, conseqüentemente, a possibilidade de
reutilização, cons istindo, por esse motivo, em um recurso poderoso e de grande
utilidade para um sistema RBC. A FIGURA 3.8 ilustra a estrutura geral de um frame.
Objeto
- Fatos
- Regras
Slot 1
- Procedimentos
Slot 2
- Textos
- valores padrão
- valores ativos e ligações procedurais
Slot n
- Referências a outros frames
FIGURA 3.8 – Estrutura geral de um frame.
101
Para a realização do raciocínio com frames, existem algoritmos que incluem:
correspondência,
instanciação,
derivação
de
fatos
não
observados,
ligação
procedimental e exploração de ligações do tipo “é um”, e herança simples ou múltipla.
A FIGURA 3.9 ilustra o processo de correspondência.
Frame: Objeto_1
---------------------------?
Objeto
considerado:
características
?
?
?
Frame: Objeto_2
---------------------------Frame: Objeto_3
----------------------------
Frame: Objeto_n
----------------------------
FIGURA 3.9 – O Processo de Correspondência.
Na correspondência, o problema crítico está na determinação das características do
objeto considerado e na definição das condições necessárias, das condições suficientes e
das condições necessárias e suficientes para a correspondência. Tais características e
condições serão aferidas pelos agentes do ambiente computacional com a participação
do usuário (educador). A correspondência de frames pode ser mais bem compreendida
pela leitura da seção 3.3.
Conforme já observado, os frames permitem a realização de correspondência, o que
possibilita o estabelecimento de um processo de analogia, que consiste na comparação
de um conteúdo de entrada com o conteúdo dos frames do sistema. Dessa forma,
mostram-se adequados para a representação e manipulação dos casos do sistema, pois
102
permitem a realização de um processo que será denominado “Analogia de Frames” ou
“Analogia de Casos”, já que os frames são os próprios casos.
Os frames são estruturas ricas que apresentam boa integração de conhecimento
procedimental e declarativo, bom nível de encapsulamento e permitem a decomposição
do conhecimento, viabilizando a modularidade. Esses atributos os colocam como um
meio de representação do conhecimento adequado para o domínio em questão, embora
existam aspectos como eventuais dificuldades de compreensão de sua semântica,
problemas com herança múltipla, e eventuais dificuldades na definição das
características do objeto a ser considerado na correspondência.
Minsky (1975) define também que frames relacionados podem ser ligados formando
sistemas de frames, que por sua vez são ligados ao redor de uma rede de recuperação de
informações, cuja estrutura possibilita também que sejam utilizados outros caminhos
para representar o conhecimento sobre fatos, “analogias” e outras informações úteis à
compreensão. Ele afirma que um sistema de frames pode ajudar a esclarecer fenômenos
da inteligência humana, além de ter identificado uma correspondência entre frames e
aspectos da teoria de Piaget 8 , que está sendo utilizada como base para o estabelecimento
da metodologia que rege o modelo proposto nesse trabalho.
Em um sistema baseado em frames, as estruturas são organizadas em uma hierarquia de
generalizações em que cada frame herda informações do frame superior na hierarquia.
Dessa forma, para que seja possível encontrar o superior hierárquico de um dado frame,
ele é ligado ao referido superior por um elo denominado “a kind of” (AKO) (um tipo
de). No sistema em questão as ligações entre os frames não serão, necessariamente,
ligações “um tipo de”. Poderão também ser estabelecidas ligações que expressem
relações “todo-parte”.
Sendo assim, a disciplina “Inteligência Artificial”, por exemplo, pode ser descrita por
um frame que indique seu nome, seu código, sua carga-horária etc. Porém, como a
disciplina “Inteligência Artificial” faz parte do curso “Computação Aplicada”, uma
ligação “todo-parte” é estendida entre os frames “Inteligência Artificial” e “Computação
Aplicada”, conforme ilustrado pela FIGURA 3.10.
103
Frame Computação Aplicada
Nome: <valor> = Computação Aplicada
Código: <valor> = CAP
Frame Inteligência Artificial
Nome: <valor> = Inteligência Artificial I
Código: <valor> = CAP-253
FIGURA 3.10 – Ligação todo-parte entre os frames Inteligência Artificial e
Computação Aplicada.
3.2.1 Os Currículos Educacionais
Os currículos educacionais são representados na forma de casos, que refletem as
intenções do educador, considerando-se os educandos, o conteúdo e o ambiente de
ensino-aprendizagem. No modelo proposto tem-se um enfoque de resolução de
problemas, visto que o sistema estará sempre recebendo solicitações de auxílio para a
elaboração de currículos de cursos e disciplinas. Por este motivo, a representação de um
caso na base de casos segue a idéia exposta em (Watson 1997), de que um caso é
dividido em duas partes: uma que define o problema e outra que define a solução para o
problema. Sendo assim, o armazenamento de casos se dá através da especificação do
problema e de sua solução, de modo que o problema expõe o desejado, definindo o que
deve ser feito, e a solução representa o problema resolvido.
Conforme já mencionado, no sistema atual, o problema é manipulado no ambiente por
uma regra composta por cinco atributos: Ação, Palavra-Chave, Objeto, Grupo e Área,
sendo que a ação representa o desejo do educador (criar, planejar etc.), a palavra-chave
indica a intenção do usuário (educador), podendo receber os valores “curso” ou
“disciplina”, o objeto define o título (nome) do curso ou disciplina, o grupo define a
categoria de curso e a área serve para organizar os frames e agilizar a busca, uma vez
que relaciona os cursos ou disciplinas dentro de um escopo menor. A solução consiste
no currículo educacional elaborado de acordo com o estabelecido pelo problema
correspondente, podendo consistir em um currículo de curso ou de disciplina, contendo
tanto aspectos pedagógicos quanto didáticos.
8
Operações concretas
104
No caso da elaboração do currículo para uma disciplina, devem ser observados os
seguintes aspectos:
-
definição da carga horária da disciplina;
-
definição do objetivo (competências) da disciplina;
-
especificação das habilidades;
-
definição das bases tecnológicas (conhecimentos básicos para a disciplina);
-
especificação de pré-requisitos (quando existirem);
-
definição da ementa da disciplina;
-
definição da bibliografia da disciplina;
-
definição da sistemática de ensino;
-
definição da sistemática de avaliação.
No caso da elaboração de currículos para cursos devem ser observados todos os
aspectos referentes à elaboração de disciplinas descritos acima, além das tarefas listadas
a seguir:
-
definição do conjunto de disciplinas (obrigatórias e opcionais);
-
definição da carga- horária do curso;
-
definição do público-alvo;
-
definição das competências dos concluintes do curso (habilidades);
-
informação da terminalidade/certificação;
-
previsão orçamentária;
-
divulgação do curso.
105
3.2.1.1 Os Frames dos Currículos Educacionais
Devido ao sistema trabalhar com casos que consistem em crenças distintas referentes a
representação de currículos de cursos, disciplinas e didáticas para a educação, e com o
intuito de facilitar a realização do processo de analogia descrito na seção 3.3, são
utilizados frames com dife rentes estruturas para a representação dos currículos
educacionais. O armazenamento das crenças na base de casos através de um frame
depende das interações com o usuário (educador) que obedecem aos princípios
estabelecidos pelos postulados conversacionais (Grice, 1975), descritos a seguir:
-
Condições de Sinceridade: o usuário (educador) tem realmente que querer que o
EDUCA-AÇÃO execute uma tarefa, e este deve ser capaz de executá- la;
-
Condições de Razoabilidade: o usuário (educador) possui um motivo para fazer
a solicitação;
-
Condições de Adequabilidade: a solicitação do usuário (educador) deve suprir a
quantidade correta de informação, deve refletir precisamente as crenças de quem
fala.
A utilização dos postulados deve-se ao fato de os casos serem gerados a partir das
interações com o usuário (educador) e, portanto, este deve respeitar os objetivos do
sistema e realmente estar interessado em interagir com o ambiente EDUCA-AÇÃO para
obter auxílio para a composição de seu currículo educacional. Os postulados são regras
sobre a conversação que podem ser compartilhadas por todos os interlocutores, sendo
sua aplicação pertinente, pois há uma certa regularidade nos objetivos das pessoas e no
modo como a linguagem pode ser usada para alcançá- los. Habitualmente, estas são
seguidas, mas quando não são, a própria violação comunica algo. Assim, partindo do
princípio de que o usuário (educador) sabe o que quer fazer (sinceridade), que tem um
motivo para fazê- lo (razoabilidade) e que conhece os requisitos básicos da língua para
fazer uma solicitação (adequabilidade), pode-se inferir as metas do usuário (educador)
em relação à solicitação que este pode formular para o protótipo EDUCA-AÇÃO.
Conhecendo a meta do usuário (educador), ou seja, sabendo qual a sua intenção, será
possível prestar- lhe auxílio.
106
Segundo Rodrigues (1998), um exemplo prático de quando uma das condições de
adequabilidade é violada, é o seguinte: O professor X pediu ao professor Y que
escrevesse sobre o aluno Z, obtendo como resposta “assíduo, obediente, amigo dos
colegas, paga suas mensalidades sempre em dia”. Se o professor Y descumpriu uma das
condições é porque ele queria informar algo de outra forma (“o aluno Z é uma pessoa
ótima, mas, como aluno...”). O usuário (educador) também deve ser visto assim: se a
interface do ambiente EDUCA-AÇÃO não conseguir entender sua solicitação, o
problema não é do educador, e sim da interface. O usuário (educador) está dizendo
sempre “exatamente” o que quer.
A composição dos casos ocorrerá, portanto, a partir das análises realizadas pelo
ambiente em casos anteriores (analogia de frames) e a partir das interações com o
educador, de forma que a solução para o problema proposto possa ser construída, tendose como resultado a associação problema-solução, que formará um novo caso.
Para viabilizar tanto a representação de casos em frames, como o processo de analogia
de frames, o EDUCA-AÇÃO possui um sistema de frames composto por Área,
Disciplina e Curso, cobrindo um currículo educacional.
Além disso, a solicitação inicial do usuário (educador), depois de tratada e
compreendida, é convertida em uma regra do tipo:
solic(Acao,Pal_Chave,Obj,Grupo,Area),
de forma a permitir a realização da analogia a partir da comparação dos atributos da
regra com o conteúdo do slot regra do sistema de frames, iniciando-se a busca pelos
frames de grupos e áreas similares.
O frame Área representa o conhecimento referente às áreas de educação. Ele é
composto pelo nome da Área e por sua descrição, tendo, por finalidade, facilitar a busca
na estrutura de frames que compõe o Espaço de Casos.
O frame Curso representa o conjunto de crenças necessário ao planejamento de qualquer
curso. Desse modo, contém o registro de informações referentes ao currículo de um
curso, conforme já descrito na seção anterior.
O frame Disciplina representa o conjunto de crenças referente ao planejamento de uma
disciplina, também de acordo com o descrito na seção anterior, tendo sido este
107
conhecimento definido com base nas diretrizes propostas pelo Ministério da Educação e
Cultura (MEC) para o planejamento de Unidades Curriculares.
O conjunto de crenças referente à didática está representado nos frames Curso e
Disciplina, tendo-se, desse modo, um sistema de frames que consiste na representação
computacional dos mapas conceituais e de hierarquia de aprendizagem descritos no
Capítulo 2, o que comprova a aplicação das teorias educacionais na construção do
modelo, na medida em que é gerado um sistema consistente, capaz de oferecer subsídios
para o auxílio ao educador.
O sistema de frames do EDUCA-AÇÃO está ilustrado a seguir (FIGURA 3.11,
FIGURA 3.12 e FIGURA 3.13):
Frame Área
Nome_area: <valor> = nome_da_área
Descrição: <valor> = descrição_da_área
FIGURA 3.11 – Estrutura Geral do Frame Área.
Frame Curso
Nome_curso: <valor> = nome_do_curso
Tipo_Curso: <valor> = grau_do_curso
Cod: <valor> = código_do_curso
CH: <valor> = carga_horária_do_curso
Comp: <valor> = competências_do_curso
Hab: <valor> = habilidades_do_curso
Certif: <valor> = certificação
Publ: <valor> = público_alvo
Obs: <valor> = observações
Regra: <valor> = regra_de_produção
Didática: <padrão> = estratégias_educacionais
FIGURA 3.12 – Estrutura Geral do Frame Curso.
Frame Disciplina
Nome_disciplina: <valor> = nome_da_disciplina
Cod: <valor> = código_da_disciplina
CH: <valor> = carga_horária_da_disciplina
Comp: <valor> = competências_da_disciplina
Hab: <valor> = habilidades_da_disciplina
Bases: <valor> = bases_tecnológicas
Req: <valor> = pré -requisitos
Certif: <valor> = certificação
Bibli_Bas: <valor> = bibliografia_básica
Bibli_Compl: <valor> = bibliografia_complementar
Obs: <valor> = observações
Didática: <valor> = estratégias_educacionais
FIGURA 3.13 – Estrutura Geral do Frame Disciplina.
108
A associação dos frames ocasiona o surgimento de uma árvore de conhecimentos que
vai sendo composta de forma gradativa no sistema. Além disso, com a utilização do
sistema vão surgindo novos casos, o que denota a expansão do conhecimento do
EDUCA-AÇÃO, caracterizando o seu aprendizado sobre os aspectos referentes ao seu
domínio de aplicação.
Em relação à aprendizagem, Costa (1999) afirma que uma característica muito
interessante dos sistemas RBC é a capacidade de aprendizagem, que pode ser
empregada no nível dos casos e da base de casos, a partir da atualização da sua base
após um problema ter sido resolvido. O conhecimento de um sistema RBC é
constantemente alterado em decorrência do surgimento de novas experiências que
geram novos casos (Soibelman e Peña-Mora, 2000). Segundo Aamodt e Plaza (1994), a
incorporação de informações úteis para a solução de um novo problema na base de
casos pode ser considerada como sendo um processo de aprendizagem em um sistema
RBC, disparado pelas tarefas de avaliação e adaptação de soluções. Para Kolodner e
Leake (1996), a efetivação do aprendizado também pode ocorrer como resultado da
atualização do raciocínio e, no sistema, os casos formam a base para que o raciocínio se
estabeleça. Portanto, se há um crescimento na base de casos, o que denota um processo
de aprendizado, o sistema torna-se mais robusto e apresenta maior segurança para a
realização do processo de raciocínio, baseado nas lembranças e analogias entre
situações passadas e atuais. Isso porque o mecanismo de raciocínio é mais eficiente
quando a entidade apresenta maior capacidade de lembrança, ou seja, está dotada de um
leque mais amplo de conhecimentos (conjunto de crenças), o que aumenta as chances de
sucesso no tratamento das situações com as quais se depara.
Por meio da lembrança, a entidade recupera soluções anteriores, realizando um processo
de analogia, que lhe dá subsídios para decidir se há alguma solução que poderá ser
adaptada para o novo caso. Conclui-se que a entidade passa a ser mais competente com
o incremento de seu conhecimento, pois ela passa a ter uma capacidade maior de derivar
soluções mais apropriadas, o que não ocorrerá se ela estiver desprovida de experiências
a respeito do caso que está tentando tratar. As ligações e a hierarquia do sistema de
frames são representadas pela FIGURA 3.14.
Em relação à árvore de conhecimentos, que é a estrutura de frames do sistema, ressaltase, novamente, que ela possui relação direta com os mapas conceituais e mapas de
109
hierarquia de aprendizagem descritos no Capítulo 2, uma vez que ela é capaz de
representar todo o conteúdo de um currículo educacional, ou seja, descreve tanto os
aspectos pedagógicos relacionados ao curso ou disciplina que se deseja planejar, como
os aspectos didáticos a eles associados. Desse modo, pode-se comprovar a aplicação das
teorias educacionais na construção do modelo, na medida em que é gerada uma
estrutura de frames consistente, capaz de representar os currículos e servir como base de
casos a ser consultada durante o processo de auxílio ao educador.
Frame Área
Nome_area: <valor> = nome_da_área
Descrição: <valor> = descrição_da_área
Frame Curso
Nome_curso: <valor> = nome_do_curso
Tipo_Curso: <padrão> = grau_do_curso
Cod: <valor> = código_do_curso
CH: <valor> = carga_horária_do_curso
Comp: <valor> = competências_do_curso
Hab: <valor> = habilidades_do_curso
Certif: <valor> = certificação
Publ: <valor> = público_alvo
Obs: <valor> = observações
Regra: <valor> = regra_de_produção
Didática: <valor> = estratégias_educacionais
Frame Disciplina
Nome_disciplina: <valor> = nome_da_disciplina
Cod: <valor> = código_da_disciplina
Tipo_Curso: <valor> = grau_do_curso
Req: <valor> = pré-requisitos
CH: <valor> = carga_horária_da_disciplina
Comp: <valor> = competências_da_disciplina
Hab: <valor> = habilidades_da_disciplina
Bases: <valor> = bases_tecnológicas
Certif: <valor> = certificação
Bibli_Bas: <valor> = bibliografia_básica
Bibli_Compl: <valor> = bibliografia_complementar
Obs: <valor> = observações
Didática: <valor> = estratégias_educacionais
FIGURA 3.14 – Hierarquia dos Frames.
A FIGURA 3.15 dá uma visão geral da estrutura de frames e a FIGURA 3.16
exemplifica um sistema de frames.
ÁREA
CURSO
[DIDÁTICA]
DISCIPLINA
[DIDÁTICA]
FIGURA 3.15 – Esquema da Estrutura de Frames.
110
Área
Nome_Área: Exatas
Curso
Nome_Curso: Computação Aplicada
Tipo_Curso: Mestrado/Doutorado
Cod:CAP
Didática: Aulas Teóricas
Aulas Práticas
Disciplina
Nome_Disciplina: Engenharia de
Cod:CAP -205
Tipo_Curso: Mestrado/Doutorado
Req:
Didática: Aulas Teóricas
Aulas Práticas
Software
Disciplina
Disciplina
Nome_Disciplina: Inteligência Artificial I
Cod:CAP -253
Tipo_Curso: Mestrado/ Doutorado
Req:
Didática: Aulas Teóricas
Aulas Práticas
Nome_Disciplina: Inteligência Artificial I I
Cod:CAP -309
Tipo_Curso: Mestrado/Doutorado
Req: CAP-253
Didática: Aulas Teóricas
Aulas Práticas
FIGURA 3.16 – Exemplo de um sistema de frames.
3.3 O Processo de Analogia de Frames
O processo de analogia de frames consiste no seguinte: o agente Gerenciador de Casos
(GC) recupera a solicitação do Espaço de Entrada (EE) e inicia uma busca no Espaço de
Casos (EC) a fim de verificar se existe algum caso semelhante conhecido pelo sistema.
O GC procura no EC (através de comparações entre a solicitação de entrada e os casos
já existentes) por algum caso anterior que possa ser utilizado para auxiliar a solução do
novo problema. Este processo, realizado pelo GC, ocorre a partir da comparação da
solicitação inicial do educador, já tratada pelo agente Dialógico e convertida em uma
regra do tipo solic(Acao,Pal_Chave,Obj,Grupo,Area), com o slot regra do frame curso.
A FIGURA 3.17 ilustra o processo de busca por um caso anterior que possa ser
utilizado para auxiliar a solução de um novo caso.
É importante ressaltar que o sistema de frames vai sendo formado durante o
desenvolvimento da solução de um problema, podendo ser expandido a qualquer tempo,
de acordo com as decisões do GC. Isso significa que quando um educador utilizar o
sistema, provendo para o EDUCA-AÇÃO novas crenças, essas crenças poderão ser
inseridas no sistema, caracterizando uma expansão do EC.
111
Nome: Computação
Nome: Inteligência Artificial
Solic
Nome: Meteorologia
Nome: Engenharia de Software
FIGURA 3.17 – O processo de busca na base de casos.
O processo de analogia de casos, através dos frames, realizado pelo agente GC, está,
sucintamente, descrito pelo conjunto de regras a seguir:
Regras iniciais
A regra “solic” é comparada ao slot regra do frame curso
Caso o conteúdo seja equivalente, o frame é recuperado;
Caso contrário, inicia busca por argumentos.
Lógica de busca por argumentos
busca_args (Solic)
obtem_grupo (Obj, Grupo)
obtem_área (Grupo, Area)
verifica_chave(Pal_chave, Solic).
compara_frame (Solic)
compara_area (Area, Slot_Frame_Área)
compara_grupo(Grupo, Slot_Frame_Grupo)
compara_pal_chave(Pal_Chave, Slot_Tipo_Frame)
compara_objeto(Obj, Slot_Nome_Frame)
verifica_ação(Acao, Tipo).
verifica_chave (Chave, Solic)
Caso Chave = “Curso”
associa(Grupo, $curso$)
recupera_area(Grupo, Area)
Caso Chave = “Disciplina”
recupera_grupo(Obj, Grupo)
112
recupera_area(Grupo, Area)
Caso Chave = “Didática”
recupera_grupo(Obj, Grupo)
recupera_area(Grupo, Area)
compara_frame(Solic, Resp)
Se Resp = “Sim”
comente (‘encontrada correspondência entre problema e solução’)
analogia_frame(Solic).
recupera_grupo(Obj, N_Grupo)
dic_grupo(Grupo, N_Grupo).
recupera_área(Grupo, Area)
dic_area(Area, N_Area).
compara_frame(Solic, Resp)
busca similaridade entre os argumentos de solic e os frames
Caso encontre inicia lógica de analogia
Caso contrário notifica no EE
Lógica de analogia resumida
analogia_frame(Solic)
recupera o conteúdo do frame (Ag. GC)
confirma a analogia // interage com usuário (docente) para confirmar correspondência
(Ag. Dialógico)
Se correspondência confirmada
noticia no espaço de entrada (Ag. Dialógico)
inicia composição do novo caso por analogia no espaço de desenvolvimento
(Agência)
preenche o frame
armazena o frame // insere o novo caso (Ag. GC) no EC
Senão
Falha na analogia
inicia composição do novo caso no espaço de desenvolvimento por interação
(Agência)
insere o novo caso no EC (Ag. GC)
fim.
113
Uma vez encontrado um frame com potencial para ser utilizado no auxílio da solução do
novo problema, é recuperado todo o sistema relacionado a este frame (característica de
herança do sistema de frames), sendo realizadas confirmações com os agentes
(artificiais e humano) sobre a possibilidade de reutilização do caso recuperado para
auxiliar e apoiar a formação do novo caso.
3.4 Características do Sistema Baseado em Casos
Conforme já descrito, um sistema baseado em casos tem a característica de trabalhar
com lembranças, ou seja, possibilitar que, a partir de soluções anteriores, obtenha-se
subsídios para traçar novas soluções para problemas iguais ou semelhantes. Dessa forma
um sistema baseado em casos requer um mecanismo de manipulação desses casos de
forma que dado um novo problema, ele seja capaz de buscar em sua base de casos um
problema anterior semelhante e, a partir do sucesso dessa busca, aproveite a solução
anterior para auxiliar na solução atual. No EDUCA-AÇÃO, este processo de analogia
de casos ocorre a partir dos frames, que representam os casos do sistema. Os frames
permitem a realização de comparações entre um problema novo (solicitação do
educador) e os casos da base de casos, de forma que, ao serem encontradas
similaridades e confirmada sua utilidade, o caso antigo é reutilizado na solução do novo
problema. O princípio da analogia não é novo na área de Inteligência Artificial (IA),
existindo alguns trabalhos com base nessas idéias (Winston, 1975; Winston, 1979;
Winston, 1977). No contexto deste trabalho o conceito de analogia está sendo aplicado
para modelar o processo de raciocínio baseado em casos apresentado pelo EDUCAAÇÃO, havendo uma fusão de conceitos oriundos de diversos ramos da IA para
embasar e dar suporte à modelagem das idéias aqui propostas.
A verificação de similaridade entre casos ocorre através da realização de analogias com
as informações contidas nos slots dos frames. Este procedimento pode ser ilustrado pela
seguinte situação: os mecanismos de inferência do sistema detectaram que um usuário
(educador) tem a intenção de obter auxílio para o planejamento da disciplina Geometria
Analítica. O agente Gerenciador de Casos entrará em ação verificando no Espaço de
Casos, do Espaço de Conhecimentos, se há algum caso semelhante ao colocado pelo
usuário (educador). Existindo similaridade, o caso anterior será recuperado, ficando em
estado de espera até que seja definido se ele será ou não utilizado para auxiliar na
114
solução do novo problema, obtendo-se, por conseguinte, um novo caso. O agente
dialógico continuará, então, interagindo com o usuário (educador) em busca de
subsídios que permitam a decisão sobre a reutilização do caso anterior na solução do
novo problema. Se durante as interações com o educador, o agente dialógico obtiver
respostas que confirmem a reutilização, ele noticiará esta informação no Espaço de
Conhecimentos, sendo então acionado o agente Formador de Casos (FC), responsável
pelo processo de construção da solução para o no vo problema. Uma vez gerado o novo
caso, ele será inserido no Espaço de Casos pelo agente Gerenciador de Casos (GC).
A representação dos casos na base de casos do sistema e o processo de associação de
um caso anterior com um atual, podem ser mais bem compreendidos através da
FIGURA 3.18. Na FIGURA 3.18, o novo caso está ligado ao caso anterior através de
um tracejado, para indicar o processo de analogia de frames.
EE
EC
EP
ED
A3
ES
A2
A1
FIGURA 3.18 – Analogia de Frames.
Na FIGURA 3.18, são representados os três espaços do Espaço de Conhecimentos (EE,
EC e ED) e alguns agentes, sendo que:
-
as formas geométricas que se encontram dentro do espaço de casos (EC)
representam os casos representados pelos frames, já conhecidos pelo sistema;
-
a forma geométrica irregular que se encontra no espaço de entrada (EE)
representa um caso novo apresentado para o sistema;
115
-
a ligação entre o objeto que se encontra no EE e o problema, representado no
espaço de problemas, por meio de uma seta pontilhada, indica que foi
encontrado um problema anterior semelhante ao atual;
-
a ligação entre o objeto que se encontra no EE e um problema do espaço de
problemas, por meio de uma seta continua, indica que o novo problema foi
armazenado no espaço de problemas, tendo sido realizada a associação deste
novo problema com o anterior (linha tracejada);
-
os objetos que se encontram no espaço de desenvolvimento (ED) representam as
soluções parciais para o problema, colocadas pelos agentes, e a composição da
solução global;
-
a seta pontilhada entre o espaço de soluções (ES) e o espaço de desenvolvimento
(ED) indica a utilização da solução referente ao problema anterior, encontrado
durante o processo de analogia, na construção da solução do novo caso;
-
a seta contínua entre o ED e o ES do EC representa a inserção da nova solução,
sendo realizada a associação desta nova solução com a anterior (linha tracejada);
-
as ligações contínuas entre o EP e o ES mostram a associação de cada problema
com a sua solução, representando os casos da base de casos.
Desse modo, quando um novo caso é colocado para o sistema é realizada a busca na
base de casos, sendo feitas comparações entre o novo caso e os casos anteriores.
Havendo correspondência entre os casos, o conjunto de crenças contido no frame do
caso anterior poderá ser utilizado para auxiliar na construção da solução para o novo
problema. Será, então, iniciado o processo de representação das informações do novo
caso em um frame, decorrente do processo de analogia de frames, através do qual
informações de um caso anterior são utilizadas para a composição de um novo caso.
O processo de comparação da analogia de frames está representado de forma resumida
pelo seguinte conjunto de regras:
Enquanto não for fim de estrutura ou analogia sem sucesso
compara(Caso1,Caso2):- verifica_atributos(Caso1,Caso2).
Verifica_atributos:- ( Atrib_Caso1 = Atrib_Caso2 & Seg > 0.5 ,
116
Recupera_caso(Caso).
Caso([C1],[C2],R:- compara([C1],[C2],Ret), bus ca.
busca :- ( verifica(frame([Lista]))
3.5 Interações no Educa-Ação
Existem dois tipos de comunicação implementados no EDUCA-AÇÃO: a comunicação
com o meio externo e a comunicação interna. A comunicação com o meio externo
consiste no diálogo entre o sistema e o usuário, no caso o educador interessado em obter
auxílio para o planejamento de seu curso ou disciplina. A comunicação interna é a
interação entre os agentes artificiais que compõem o sistema para a troca de
informações e a formação da solução para o problema proposto.
3.5.1 Interações com o Meio Externo
As interações com o meio externo, ou seja, com o educador (usuário do sistema) se dão
através de diálogos estabelecidos entre ele e o agente Dialógico. As comunicações
ocorrem tanto em linguagem natural (LN) como através de menus, sendo o agente
Dialógico a única entidade do sistema capaz de realizar esse procedimento.
Apesar dos recursos da LN facilitarem a interação homem- máquina (IHM), muitos
optam por não utilizá- los devido a muitos dos problemas inerentes à LN não terem sido
totalmente resolvidos, dificultando, deste modo, o desenvolvimento dos sistemas para
tratamento da LN. Tais problemas incluem a quantidade de conhecimento a ser
armazenada que é fundamental para a realização da IHM. Uma vez que o usuário
emprega sua linguagem habitual para realizar uma tarefa em computador dentro de um
domínio específico é necessário que a máquina compreenda sua solicitação e possua
conhecimento suficiente para efetuá-la (Rodrigues, 1998).
A Lingüística Computacional é a área que estuda o processamento da LN por
computador. Entretanto, para que isso seja possível, é necessário que exista uma base de
conhecimentos referente ao contexto a ser tratado pelo sistema. Isso porque se deseja
criar uma comunicação natural entre o homem e a máquina, semelhante a uma conversa
entre seres humanos e, “quando uma pessoa vê ou escuta uma sentença, ela utiliza seu
conhecimento e sua inteligência para compreendê-la. Isso inclui não apenas gramática,
117
mas seu conhecimento sobre palavras, o contexto da sentença e o mais importante, sua
compreensão do conteúdo” (Winograd, 1976). O processo de compreensão da língua
pode ser descrito como uma conversão de uma sentença falada ou escrita para uma
representação interna de significados. Para realizar este processo, um sistema que efetua
o processamento da LN deve conter um mecanismo de representação formal do
conhecimento e ser capaz de representar o “significado” de uma sentença neste
formalismo. O formalismo precisa ser estruturado de modo que o sistema possa utilizar
este conhecimento em conjunção com o processo de resolução de problemas para fazer
deduções, aceitar novas informações, responder solicitações e interpretar comandos
(Winograd, 1976). Sendo assim, o conhecimento referente ao domínio do problema
deve ser representado de modo que a IHM seja possível. Porém, novos conhecimentos
poderão ser adquiridos a partir do diálogo entre o homem e a máquina, havendo uma
expansão do conhecimento que deixará o sistema cada vez mais capaz de realizar as
tarefas pertencentes ao seu domínio de aplicação. Devido ao conhecimento mais amplo,
o número de interações homem- máquina será reduzido, diminuindo também o tempo
total despendido para realizar a tarefa (Rodrigues, 1998).
Um dos problemas mais difíceis de tratar computacionalmente é o da ambigüidade da
língua, ou seja, a possibilidade de interpretação de uma mesma sentença de várias
formas. Por vezes, esse problema pode ser resolvido analisando-se o contexto da própria
frase (análise semântico-pragmática). Mas, caso não seja possível conhecer a intenção
do usuário através da compreensão da sentença por ele fornecida, haverá a necessidade
de estabelecimento de um diálogo com o intuito de que ocorra a compreensão.
Além da ambigüidade da língua, exis tem ainda dois fenômenos lingüísticos que podem
ocorrer na construção de sentenças: a Elipse e a Anáfora. Elipse é a omissão de palavras
numa frase, as quais ficam subentendidas. Anáfora é a referência, usando pronomes, a
uma entidade já definida anteriormente. Ambos os fenômenos são muito comuns na
comunicação através da LN e para tratá- los deverão ser mantidas estruturas frasais que
constituam uma espécie de foco do texto ou diálogo, que escapam à Semântica, mas são
estudados pela Pragmática (Rodrigues, 1998).
Um aspecto de grande importância quando se utiliza uma comunicação em LN diz
respeito à modelagem do usuário. Para que a IHM seja eficiente é necessário que o
118
usuário seja modelado, o que facilitará a comunicação entre ele e o sistema e o
descobrimento de suas intenções. Ao se modelar o usuário são estabelecidos padrões
para o módulo de interface do sistema, formando-se perfis de pessoas que se espera que
utilizem o sistema. Dessa forma faz-se uma delimitação do problema, reduzindo a sua
complexidade.
3.5.1.1 Perfil do Usuário
O perfil do usuário esperado pelo EDUCA-AÇÃO considera aspectos como
alfabetização, habilidades computacionais, capacidades físicas e conhecimento do
sistema.
Em relação à alfabetização, para utilizar o EDUCA-AÇÃO é necessário que a pessoa
saiba ler e escrever e conheça a língua portuguesa. Ela precisa saber expressar-se com
frases construídas segundo a organização formal de coesão (quanto à construção) e
coerência, devido às restrições do motor de inferências que estarão present es no agente
Dialógico. Frases como: PARA PLANEJAR ARTES A DISCIPLINA, nem sempre
poderão ser reconhecidas. Porém, como o protótipo é destinado a educadores, acreditase não ter problemas desse tipo. Entretanto, a menção à alfabetização é importante pelo
ambiente apresentar interface em LN e ser imprescindível que certas normas sintáticas e
semânticas, modeladas no agente Dialógico, sejam cumpridas.
Em relação aos conhecimentos computacionais, são requeridas apenas habilidades de
utilização dos recursos de entrada de dados via teclado. O (usuário) educador que
utilizará o sistema, não precisa ser profundo conhecedor de computadores, uma vez que,
sabendo utilizar os recursos disponíveis no teclado do computador, será orientado pelo
EDUCA-AÇÃO a informar os dados necessários à execução de uma tarefa (caso seja
conveniente).
Em relação às capacidades físicas do educador, infelizmente, pessoas portadoras de
deficiências visuais graves (que impeçam a visualização das mensagens) não poderão
utilizar, diretamente, o EDUCA-AÇÃO, pois ele apresenta uma comunicação baseada
na língua escrita, não dispondo de nenhum recurso sonoro, nem do Sistema Braille.
119
Quanto aos conhecimentos inerentes ao funcionamento do protótipo, é recomendável
que, o educador, para maior agilidade do EDUCA-AÇÃO, saiba como a linguagem de
comunicação com o sistema pode ser usada. Sem este conhecimento, serão necessárias
muito mais interações para que a sua intenção possa ser descoberta.
3.5.1.2 O Processo de Comunicação
As comunicações em LN estão embasadas nas idéias de Jakobson (1969), que isola seis
fatores intervenientes no ato da comunicação, a saber: “Um remetente (emissor ou
destinador de signos) envia uma mensagem a um destinatário (ouvinte, receptor de
signos), através de um canal. Esta mensagem construída com um código parcialmente
comum ao remetente e ao destinatário refere-se a um contexto”.
As primeiras interações entre o educador e o sistema são em LN. Nesse momento, o
educador deve informar ao ambiente (agente Dialógico) o que ele deseja, enviando uma
mensagem com o seguinte formato: verbo, palavra-chave e objeto, em que o verbo
define a ação a ser realizada, a palavra-chave delimita a sua intenção de planejar um
curso ou uma disciplina e o objeto refere-se ao curso ou à disciplina em questão. Sendo
assim, uma solicitação do usuário (educador) seria semelhante às exemplificadas a
seguir: criar um curso de letras, criar a disciplina geografia etc.
Ao receber a mensagem, que é uma solicitação na forma de uma sentença escrita em
LN, o agente Dialógico inicia o processo de análise dessa sentença. Caso ele não
consiga inferir as intenções do usuário (educador) ele prossegue com o diálogo
solicitando mais informações capazes de definir melhor o que o educador deseja do
sistema. Caso ele tenha conseguido inferir de imediato a intenção do educador, ele
coloca a informação no espaço de desenvolvimento à disposição dos outros agentes. O
agente dialógico mantém um diálogo constante com o usuário (educador) para auxiliar a
realização da tarefa desejada, por exemplo, a construção do currículo de um curso. Caso
a solicitação do usuário (educador) seja vazia, ou o agente não consiga inferir a sua
intenção, ou ainda perceba que o usuário (educador) não sabe como utilizar o ambiente,
telas interativas poderão ser exibidas com o intuito de orientar o educador em como
interagir com o EDUCA-AÇÃO. A FIGURA 3.19 ilustra o processo de comunicação
entre o educador (usuário do sistema) e o agente dialógico.
120
Agente
Dialógico
USUÁRIO
C1 -> M1
Remetente/
Destinatário
Destinatário/
Remetente
C2 -> M2
LEGENDA
Fluxos de Dados sobre a Responsabilidade do agente
C
Canal de Comunicação
M
Mensagem
FIGURA 3.19 – O processo de comunicação.
O princípio básico que norteia o processo de comunicação entre o agente dialógico e o
educador é o mesmo descrito em Oliveira (1990), onde se encontra que a linguagem
humana permeia, senão todos, quase todos os campos do conhecimento humano, haja
vista a maior parte do acervo cultural da humanidade estar vazado em LN, mais
especificamente na sua modalidade escrita. Dessa forma, a comunicação será mais
natural se ocorrer na língua materna, neste caso específico, na modalidade escrita. Nesse
momento, é importante frisar que a “interpretação” de uma dada sentença não deve vir
acrescida de nenhum outro conhecimento, senão o que foi ou vier a ser fornecido pelo
usuário, conservando-se assim a “neutralidade” do resultado e permitindo a ele, se assim
lhe for conveniente, reinterpretar a frase segundo seu conhecimento de mundo,
reelaborando a interpretação inicial (Oliveira, 1990).
O EDUCA-AÇÃO não rejeitará frases do usuário (educador), mesmo que elas não
façam sentido ou não se adaptem ao domínio do problema. Porém, isso poderá
ocasionar a não compreensão da intenção do educador, pois uma ou mais condições
definidas pelos postulados conversacionais, expostos na seção 3.2.1.1, que
fundamentam o processo de comunicação, podem ter sido violadas.
3.5.2 Interações Internas
Além da comunicação externa, o sistema implementa também um processo de
comunicação interna entre os agentes artificiais. Esse processo de interação interna
121
permite a troca de conhecimentos e a colaboração e cooperação dos agentes no sentido
de solucionar um problema que lhes foi proposto.
A comunicação interna é iniciada sempre após uma comunicação externa, ou seja, a
partir do momento em que o agente Dialógico recebe uma solicitação do agente
humano, compreende essa solicitação e a disponib iliza no Espaço de Entrada (EE) do
Espaço de Conhecimentos. A partir daí, o agente de controle acionará os agentes
responsáveis pelo tratamento dessa informação, que colaborarão entre si e iniciarão o
processo de construção da solução para o problema.
A comunicação entre os agentes ocorre através de um sistema indireto de troca de
mensagens (mecanismo de agenda), implementado com base nos conceitos de
blackboard. Para isso o modelo de agentes foi construído em torno de uma área,
denominada Espaço de Conhecimentos, que assume as funções de permitir a
comunicação entre os agentes artificiais e o armazenamento dos casos.
A troca de mensagens ocorre através do Espaço de Conhecimentos, sendo que as
mensagens são disponibilizadas no espaço de desenvolvimento (ED), contribuindo para
a solução do problema. Esse espaço consiste em uma área destinada à comunicação dos
agentes, na forma de mensagens indiretas e à construção da solução para o problema.
Seu funcionamento é semelhante ao de um mural, onde as informações são
disponibilizadas estando disponíveis para todos que tiverem acesso ao local onde se
encontra o mural. Desse modo, toda a informação é armazenada em um espaço único
podendo ser observada e trabalhada por todos os agentes. O mecanismo de comunicação
implementado pelo modelo é simples, mas suficiente e satisfatório para o propósito do
trabalho, cuja ênfase não é o sistema de comunicação entre os agentes e sim a
metodologia para a construção de currículos implícita no modelo de agentes proposto. O
ED é gerenc iado pelo agente de controle, responsável pela atribuição das tarefas aos
demais agentes. A arquitetura do sistema, tal qual foi construída, representa um sistema
de resolução distribuída de problemas (RDP), pois ela atende aos requisitos de um
sistema RDP, expostos na Seção 3.1 deste capítulo.
122
3.6 A Composição do Caso
Uma vez construída a solução para o problema, com auxílio do processo de analogia de
frames e das interações com o usuário (educador), é realizado o preenchimento do novo
frame, sendo feita a associação do problema com a sua solução. Além disso, são
realizadas as devidas ligações no sistema de frames e finalmente, o novo caso é
representado, por meio de um frame, no Espaço de Casos (EC).
Com a composição de cada novo caso, o EC, local destinado ao armazenamento dos
casos, vai sendo expandido, o que caracteriza o crescimento do sistema em relação a sua
base crenças9 , aumentando sua capacidade de auxiliar o usuário (educador), uma vez
que há aquisição de maior perícia sobre a construção de currículos educacionais, o que
beneficia as sessões de auxílio.
A composição de um novo caso segue as normas já descritas neste capítulo, que
estabelecem os mecanismos de detecção de um novo problema; comparação de casos,
através de um processo de analogia de frames; interação com o usuário (educador);
construção e armazenamento do caso.
3.7 Habilidades dos Agentes do Modelo
Os agentes do
modelo apresentam quatro habilidades básicas que permitem o
funcionamento do sistema, sendo elas: habilidade de captação, habilidade de
comunicação, habilidade de ação e habilidade de colaboração.
Através da habilidade de captação, o agente é capaz de capturar dados do Espaço de
Conhecimentos. Para isso, ele deverá ter sido noticiado pelo agente de controle sobre a
existência de tarefas de sua responsabilidade a serem realizadas.
A habilidade de comunicação dá ao agente a capacidade de comunicar-se com o
ambiente, disponibilizando informações no Espaço de Conhecimentos. Isso ocorre
sempre que ele tiver algum dado representando uma parte da solução do problema, ou
9
Neste trabalho crenças e conhecimentos estão sendo utilizadas com o mesmo sentido,
conforme exposto na seção 3.2.
123
quando necessitar divulgar um conhecimento de sua competência que julgue
conveniente.
A habilidade de ação consiste na característica principal do agente, inclusive por definir
o seu nome. Essa habilidade permite que o agente seja capaz de executar uma ação
sobre o ambiente, por exemplo, agir sobre o Espaço de Desenvolvimento, o que
permitirá a composição da solução de um problema. A ação define a especialidade do
agente, representando o que ele está apto para fazer. A ação é regida por um conjunto de
regras de acordo com a especialidade do agente, que permitem que ele execute seu
trabalho adequadamente.
A habilidade de colaboração define que o agente está ciente de que a construção da
solução final também depende do auxílio dos demais agentes. Assim, ele encontra-se
preparado para realizar suas atividades, sabendo que consiste em um colaborador para a
construção da solução de problemas. Essa habilidade dá ao agente a capacidade de
trabalhar em equipe, deixando claro que ele não detém todo o conhecimento para a
solução de um problema, o que torna a colaboração dos demais agentes do modelo
imprescindível para o alcance do objetivo final. A FIGURA 3.20 ilustra as habilidades
de um agente do modelo.
Captação
Comunicação
Colaboração
Ação
FIGURA 3.20 – Estrutura interna de um agente do modelo – definição das habilidades.
As habilidades dos agentes do modelo, descritas acima, correspondem à arquitetura dos
agentes do sistema. Elas determinam o comportamento dos agentes e viabilizam o
funcionamento do sistema, permitindo a comunicação interna e com o meio externo,
comunicação esta que, segundo Russel e Norvig (1994), consiste na troca intencional de
informação ocasionada pela produção e percepção de sinais oriundos de um sistema
compartilhado de signos convencionais. Esta definição está detalhada no início deste
capítulo, na seção 3.1.
124
3.8 O Protótipo Educa-Ação
A partir das considerações expostas pelo modelo computacional comentado neste
capítulo, foi desenvolvido um protótipo, denominado EDUCA-AÇÃO, com o objetivo
de analisar e validar os estudos realizados sobre a utilização das técnicas de inteligência
artificial (RBC, blackboard, agentes e processamento da LN) na construção de um
sistema destinado a auxiliar educadores no planejamento educacional. O protótipo está
implementado em linguagem Prolog.
O protótipo EDUCA-AÇÃO consegue analisar algumas construções simples em LN,
pertencentes ao domínio do problema, e interpretá- las, gerando como resposta uma
regra inicial, cujo conteúdo representa o problema proposto, a ser tratado pelo sistema.
Identificado o problema, ele é capaz de prestar auxílio ao usuário (educador) na
elaboração de seu currículo educacional. Uma breve descrição do funcionamento do
EDUCA-AÇÃO é feita na seção subseqüente.
3.8.1 Resumo do Funcioname nto do Ambiente Educa-Ação
A seguir é colocado um exemplo de interação para ilustrar o funcionamento do
ambiente EDUCA-AÇÃO.
Considerando que o usuário (educador) escreveu a seguinte sentença em LN: Criar
curso de Letras.
O Agente Dialógico analisará a sentença e, podendo compreendê- la, terá como saída a
seguinte lista: (criar, curso, letras, _, _), sendo sempre o primeiro elemento da lista um
verbo, o segundo uma palavra-chave e o terceiro um objeto. O verbo denota a ação,
indicando o que o usuário (educador) quer realizar. A palavra-chave faz uma filtragem,
determinando para que o educador deseja ajuda: para a elaboração de um curso ou de
uma disciplina, ou ainda, auxílio para definir a didática para a educação. O objeto define
o que o usuário (educador) deseja, ou seja, representa o nome do curso ou da disciplina.
Sendo assim, após a análise e compreensão de uma sentença em LN, ela é transformada
de acordo com o descrito acima, podendo ser resumida em uma lista de variáveis do tipo
(V,P,O,_,_). Conforme já comentado, após a formação desta lista, ocorre a captura dos
membros “grupo” e “área”, obtendo-se, como resultado, uma lista do tipo (V,P,O,G,A).
125
A FIGURA 3.21 mostra o processo de interação com o usuário (educador), ilustrando a
transformação da sentenç a em LN em uma lista de palavras na forma (V,P,O,_,_). Feito
isso, são recuperadas as informações “grupo” e “área”, através de pesquisas nos
dicionários “dic_grupo” e “dic_area”, e a lista é inserida no EE do Espaço de
conhecimentos, na forma (V,P,O,G,A). Tendo sido concluída esta etapa, a matériaprima para disparar o funcionamento do sistema está pronta, ocorrendo então a
colaboração dos agentes para a construção da solução para o problema.
Agente Dialógico
Processamento da LN
sentença
Usuário
(educador)
Sentença
em LN
Interface
Analisador
Sintático
Dicionário
Estático e
dinâmico
Estrutura
sintática
Lista de
palavras
(V,P,O,G,A)
EE
EC
ED
Analis ador
Semântico
Ação, Chave, Obj,
Grupo, Área
(lista classificada)
(ação conhecida)
FIGURA 3.21 – Visão geral do processamento inicial - ação do Agente Dialógico.
Conforme pode ser observado pela FIGURA 3.21, o agente Dialógico é responsável por
realizar as análises sintática e semântica da solicitação. Ele não realiza uma análise
morfológica profunda, o que é justificável pelo fato de o domínio da aplicação ser
restrito. No EDUCA-AÇÃO, um dicionário fechado (estático) é suficiente para
armazenar as palavras (lexias) e os gramemas, e um dicionário dinâmico (conjunto de
sinônimos para componentes do dicionário fechado) atua como colaborador no processo
de inferências do sistema. Os dicionários são carregados sempre que o sistema é
iniciado.
A análise dos níveis sintático e semântico tem como base o conjunto de Postulados
Conversacionais (Grice, 1975), já descritos na seção 3.2.1.1, o modelo do usuário
(educador que utilizará o sistema) e a sintaxe básica do sistema, sendo importante
ressaltar que:
-
o domínio do problema comporta um vocabulário limitado;
126
-
embora o EDUCA-AÇÃO utilize uma sintaxe simples para a formulação da
solicitação elaborada pelo educador, não é possível prever todas as
possibilidades de construções sintáticas.
A análise sintática é essencial para o tratamento semântico por definir quais regras serão
aplicadas e em que ordem. As categorias sintáticas correspondem aos não terminais das
linguagens formais. Nas gramáticas de linguagens naturais, as categorias sintáticas são
definidas procurando trechos de orações com significados coesos, de acordo com a
intuição dos gramáticos. Tais trechos são chamados sintagmas (Savadovsky, 1988). É
importante realizar as análises sintática e semântica da sentença para que a frase não
apenas se enquadre nas regras de construção sintática, mas também possua coerência e
coesão. A FIGURA 3.22 (Grishman, 1986) ilustra o processo de tratamento de uma
solicitação, incluindo a análise sintática, que é o primeiro estágio deste tratamento e
consiste na determinação da estrutura da sentença; passando-se depois para a análise
semântica, que visa à obtenção do resultado.
Linguagem Natural
análise da língua
análise da
sentença
análise
sintática
geração da língua
discurso e diálogo
estruturado
análise
semântica
FIGURA 3.22 - Linguagem Natural - Análise da Língua.
Uma gramática consiste de um conjunto de regras e de elementos que manipulam estas
regras. A ferramenta utilizada na modelagem do nível sintático será a gramática livre de
contexto, que é muito usada em LN. Embora ela não seja capaz de capturar toda a
gramática em LN, permite a captura de estruturas gramaticais que estejam fora do
alcance das gramáticas regulares, sendo suficiente dentro do domínio da aplicação. A
127
aplicação da gramática livre de contexto será dada utilizando-se a notação chamada
Backus-Naur Form (BNF), sendo representados os sintagmas verbal e nominal. O
sintagma nominal refere-se ao trecho da oração que define uma entidade ou grupo de
entidades do mundo falante. O sintagma verbal consiste da parte da oração que afirma
algo sobre o sintagma nominal. Pode conter um ou mais verbos, sendo eles classificados
como verbo auxiliar e verbo principal, entretanto, o agente Dialógico necessita apenas
de um verbo principal, que define a ação desejada pelo usuário (educador). Os símbolos
não terminais são colocados entre “ < > ” e o símbolo “ :: = ” é usado no lugar de →. O
símbolo “ / ” é usado para separar duas produções de um único não-terminal.
Na FIGURA 3.23 tem-se a descrição da gramática do sistema, em que:
-
“S” representa o estado inicial;
-
“SOLIC” representa a solicitação do usuário (educador), formulada em LN;
-
“VERB” representa os verbos primitivos do sistema;
-
“PAL-CHAV” representa a palavra-chave da solicitação, que permitirá a
aferição do tipo de currículo que se deseja planejar;
-
“OBJETO” representa o nome do curso ou da disciplina para a qual se deseja
construir o currículo educacional;
-
“GRUPO” consiste no nome de um curso. Permite a classificação da disciplina
dentro dos cursos;
-
“AREA” consiste no nome de uma área. Permite a classificação dos cursos
dentro das áreas;
-
“Λ” indica que o componente gramatical pode ser vazio, embora muitas vezes
seja necessário para a correta interpretação da sentença. Neste caso, serão feitas
inferências até que se consiga recuperá- lo;
-
“*” indica que o componente gramatical não é imprescindível à sentença,
podendo ser nulo;
128
-
as palavras maiúsculas representam os símbolos não-terminais e as minúsculas
os terminais.
<S> :: = <SOLIC>
<SOLIC> :: = <SN>* <SV>
<SN> ::= Λ / eu / me / ...
<SV> :: = <VERB-AUX>* <VERB> <COMPLE>
<COMPLE> :: = <COMPLE1> / <COMPLE2>
<COMPLE1> :: = <CHAVE> <OBJETO>
<COMPLE2> :: = <GRUPO>Λ <AREA>Λ
<VERB> :: = Λ / construir / criar / definir / planejar / ...
<CHAVE> :: = <ARTIGO>* <PAL-CHAV> <PREP>*
<PAL-CHAV> :: = Λ / curso / disciplina / didatica / ...
<ARTIGO> :: = Λ / o / a / um / uma / ...
<PREP> :: = Λ / de / do / sobre / ...
<OBJETO> :: = [ nome do curso ou disciplina (string)]
<GRUPO> :: = [ classificação do curso (string)]
<AREA> ::= [ classificação da área (string)]
<VERB-AUX> :: = Λ / quero / desejo / ...
FIGURA 3.23 – Estrutura Gramatical do EDUCA-AÇÃO.
A seguir é feita uma representação em árvore da gramática do sistema (FIGURA 3.24),
apenas com o intuito de facilitar a visualização dos compone ntes sintáticos e de sua
hierarquia.
S
SOLIC
SV
SN
VERB-AUX
COMPLE
VERB
COMPLE1
CHAVE
OBJETO
ARTIGO PAL-CHAV
COMPLE2
GRUPO
AREA
PREP
FIGURA 3.24 – Árvore representativa da gramática do sistema.
129
A FIGURA 3.25 consiste em um diagrama de transição de estados (ATN - Augmented
Transition Networks), utilizado para ilustrar o processo de análise sintática.
S
SN
solic
q1
SV
SV
q10 pal-chav
q4
q2
verb-aux
artigo
verb
q9
q3
verb
comple
q5
comple
q6
comple 1
chave
objeto
q7
objeto
pal-chav
q11
prep
prep
q12
q8
objeto
objeto
FIGURA 3.25 – Diagrama de transição de estados.
A representação do conhecimento, vocabulário do sistema, é ilustrada pela FIGURA
3.26, que ilustra a análise realizada pelo agente Dialógico, que compreende o processo
de classificação das palavras. Sendo assim, tem-se que “valor-classe” pode assumir os
seguintes valores:
-
verbo - verbos primitivos do sistema;
-
artigo - artigos definidos e indefinidos
-
prepos - preposição
-
pessoa - indicativo de pessoa
-
verbo-auxiliar – verbos auxiliares
-
chave - palavra-chave
-
grupo – classe de curso
-
area – classe de área
-
ajuda - help do sistema
O “valor-sinônimo” relacionará as palavras a seus sinônimos e o “valor-plural” indicará
o plural da palavra
130
Os verbos são armazenados no vocabulário nos modos infinitivo e terceira pessoa do
singular do presente do subjuntivo.
classe
Valor-Classe
PALAVRAS
instância
plural
Valor-Instância
Valor-Pural
sinônimo
Valor-Sinônimo
FIGURA 3.26 - Representação do vocabulário do EDUCA-AÇÃO.
Concluída a análise sintática da sentença digitada pelo educador, é realizada a análise
semântica. A semântica de uma linguagem é o estudo da atribuição de significado para
as frases e palavras. O significado do todo é uma função do significado de suas partes e
de seu modo de combinação.
Uma sentença é composta de um conjunto de palavras estruturadas sintaticamente em
árvore. As palavras correspondem aos nós desta árvore e são criadas a partir de
aplicações de regras sintáticas às sentenças. Cada regra sintática deverá ter uma regra
semântica correspondente que calcule o valor semântico da entidade sintática produzida.
O valor semântico obtido para o símbolo inicial (nó raiz da árvore) será o significado da
sentença.
Quando se está trabalhando com LN em computador, a idéia é que este seja capaz de
interpretar uma solicitação do usuário do sistema e fornecer- lhe resultados. Para isso, a
entrada em LN deverá ser traduzida para alguma linguagem formal conhecida pelo
sistema. Estas linguagens formais deverão incorporar as seguintes propriedades:
-
não ser ambígua;
-
ter regras simples de interpretação e inferência;
-
ter uma estrutura lógica determinada pela forma da sentença.
131
O analisador semântico deverá inferir, a partir da lista de componentes resultante da
análise sintática da solicitação inicial do usuário, a ação que o educador deseja realizar,
o tipo de currículo educacional pretendido (representado pela classe chave), o objeto em
questão (nome do curso ou disciplina), a classificação do curso (que elenca as
disciplinas aos cursos), a área (que agrupa os cursos), definindo se a ação é conhecida
pelo sistema. Sendo conhecida, a solicitação inicial do usuário (educador) é convertida
em uma regra do tipo “solic(Acao,Pal_Chave,Obj,Grupo,Area)”, capaz de viabilizar o
processo de analogia de casos, pela comparação dos atributos da regra com o conteúdo
do slot regra do sistema de frames.
O tratamento da solicitação inicial do usuário (educador) é representado pela regra a
seguir:
interpreta_solicitacao(Lista_de_componentes, Acao, Chave, Objeto, Grupo, Area,
Acao_conhecida).
Uma vez inferidos os valores da solicitação inicial do usuário (educador), através da
análise semântica, será obtida a regra “solic”. O conjunto de regras a seguir representa
as ações referentes à formação da regra “solic”.
preenche_solic(Acao,Chave,Objeto,Grupo,Area) :recebe(Acao,<valor_acao>),
recebe(Chave,<valor_chave>),
recebe(Objeto,<valor_objeto>),
recebe(Grupo,<valor_grupo>),
recebe(Area,<valor_area>).
Finalizada a análise da solicitação inicial do usuário (educador) pelo agente Dialógico,
de modo que o problema proposto possa ter sido compreendido, ele é inserido no EE
para ser trabalhado pelos outros agentes. A FIGURA 3.27 é um esquema ilustrativo da
inserção do problema no EE, na forma (V,P,O,G,A) para ser trabalhado pelos agentes e
gerar um novo caso, a ser inserido pelo GC no EC. Na FIGURA 3.27, “agentes”
representa os demais agentes artificiais que compõem o modelo.
132
Ag. Dialógico
(V,P,O,G,A)
EE
EC
Caso
Ag. Gerenciador de
Casos
ED
Ag. de Controle
agentes
FIGURA 3.27 – Esquema resumido da entrada e saída de dados.
Após a disponibilização da solicitação do educador no EE, o agente de controle
verificará o conteúdo do EE e notificará o agente responsável pela realização da
próxima tarefa. No caso do exemplo que está sendo tratado, seriam noticiados os
agentes Pedagógico e Gerenciador de Casos, que fariam a recuperação do conhecimento
de modo que o agente GC pudesse iniciar o processo de analogia de frames comparando
os dados de entrada com casos passados e o agente Pedagógico pudesse elaborar o
conteúdo pedagógico com base no conhecimento tratado pelos agentes dialógico e GC.
O esquema seguinte, FIGURA 3.28, ilustra o processo de elaboração do conteúdo
pedagógico, mostrando a transição do conhecimento até o usuário (educador) e seu
retorno para o agente pedagógico. Após recebido o aval do usuário (educador), o agente
Pedagógico inicia o processo de auxílio à elaboração da estrutura curricular (plano) do
curso. O próximo passo seria, então, a elaboração das estratégias educacionais a serem
aplicadas durante a realização do curso. As ações do agente Pedagógico podem ser
descritas pelo seguinte conjunto de regras:
recebe frame com conhecimento pedagógico
recupera conhecimento pedagógico
trata conhecimento pedagógico
disponibiliza conhecimento pedagógico no blackboard para ser mostrado ao educador
monta frame pedagógico
133
Agente de
Controle
Espaço de Conhecimentos
Agente Pedagógico
Frame
Frame pedagógico
Frame pedagógico
Agente Dialógico
Casos
(V,P,O,G,A)
Frame Caso
Transformação do
frame para ser
visualizado pelo
usuário.
Interface
Agente GC
Usuário
FIGURA 3.28 – Processo de elaboração do conteúdo pedagógico.
Em relação às estratégias educacionais, sabe-se que elas são a tarefa principal do agente
Didático, cujas ações podem ser descritas pelo seguinte conjunto de regras:
recebe conhecimento pedagógico
recebe conteúdos didáticos associados ao conhecimento pedagógico
formula regras para interação com o usuário (educador)
recebe resposta sobre interação
verifica aplicação do conteúdo didático na construção da didática para o novo problema
(analogia de frames)
monta slots didático (com base nos mapas de hierarquia de aprendizagem)
Já o agente Formador de Casos (FC) tem a função de compor o currículo educacional
unificando o conteúdo que comporá o caso. Suas tarefas são descritas pelo seguinte
conjunto de regras:
recupera conteúdo do ED
compõe o frame “caso”
134
Uma vez gerado o frame “caso” pelo FC, ele é inserido no Espaço de Casos pelo
Gerenciador de Casos (GC), sendo realizadas todas as ligações entre frames pertinentes.
A FIGURA 3.29 contém um esquema que ilustra o trabalho dos agentes Gerenciador de
Casos, Didático e Dialógico, resumindo o processo de composição do conteúdo
didático.
Agente de
Controle
Regras de entrada
(V,P,O,G,A)
Agente Dialógico
Casos
Agente GC
Espaço de Conhecimentos
crenças
Conteúdo didático
Agente Didático
Regras de retorno
Interface
Regras com
conteúdo
didático
Usuário
FIGURA 3.29 - Processo de elaboração do conteúdo didático.
A FIGURA 3.30 ilustra o processo de formação e armazenamento do caso.
Frame Caso
crenças
Agente Formador
de Casos
Casos
Agente GC
caso
Espaço de Conhecimentos
caso
Agente de
Controle
FIGURA 3.30 – Formação e armazenamento do caso.
Uma vez gerado o sistema de frames correspondente a um caso, é fornecida uma saída
ao educador na forma de sugestões relativas a procedimentos a serem adotados na
elaboração de seu conteúdo a ser ministrado com o auxílio do computador. Estas
sugestões são expostas na forma de um diálogo estabelecido com o educador, de modo
135
que o sistema, a partir do caso solucionado, tecerá considerações sobre a execução do
planejamento educacional junto ao educador. Desse modo, o sistema, de acordo com o
resultado obtido pelo mecanismo de inferência, exporá o caso ao educador, na tentativa
de auxiliá-lo em seu planejamento educacional.
3.8.1.1 Telas Interativas
O protótipo EDUCA-AÇÃO possui alguns tipos de telas interativas, como a tela de
boas vindas (FIGURA 3.31), a tela de uso do sistema (FIGURA 3.32) e a tela de
definições (FIGURA 3.33), sendo a exibição de todas as telas controladas pelo agente
Dialógico.
A tela de boas vindas permite o primeiro contato do educador com o EDUCA-AÇÃO.
A tela de uso do sistema contém informações sobre a forma de utilização do ambiente,
contendo exemplos referentes ao tipo de solicitação que o usuário (educador) deverá
fazer em LN para o sistema, estando sua elaboração vinculada aos princípios definidos
no capítulo 2. A tela de definições foi projetada para mostrar ao usuário (educador)
algumas definições importantes do ambiente EDUCA-AÇÃO, que podem gerar
dúvidas, como a definição de curso, de disciplina etc. Sua finalidade é tirar dúvidas do
educador quanto a esses conceitos, para que as interações possam ocorrer com
naturalidade, havendo compreensão de ambos os lados.
Bem vindo ao sistema EDUCA-AÇÃO:
um sistema de apoio à construção de currículos de cursos e disciplinas,
que também auxilia na definição da didática para a educação.
Deseja saber como utilizar o sistema?
1 - SIM
2 – NÃO
FIGURA 3.31 – Tela de Boas Vindas do EDUCA-AÇÃO.
136
A seguir serão dados alguns exemplos de como solicitar algo ao sistema.
1 - Para criar algum currículo, digite algo semelhante a "criar curso..." ou
"construir curso..." ou "criar disciplina..." ou "fazer disciplina..."
2 - Para definir a didática, digite algo semelhante a "definir didática para...."
3 - Para recuperar algum projeto seu já armazenado e continuar, digite algo
como "recuperar curso de....."
FIGURA 3.32 – Tela Uso do Sistema.
Algumas definições importantes:
a) CURSO ------ > conjunto de disciplinas integradas; objetivos gerais e
específicos (estes, de cada disciplina);
carga horária (soma de todas as disciplinas); ...
b) DISCIPLINA --> conjunto de assuntos (conteúdo programático); ementa;
bibliografia básica; objetivo geral da disciplina, critérios de avaliação; ....
FIGURA 3.33 – Tela de Definições.
3.8.1.2 Metas do Usuário
As metas do usuário referem-se à intenção do educador perante o sistema,
representando, dessa forma, o que ele deseja realizar e qual objetivo vislumbra alcançar.
Porém, é fato que existem diferentes tipos de usuários de sistemas computacionais, entre
eles usuários que realmente querem utilizar o sistema para a execução de uma
determinada tarefa e usuários que estão apenas interessados em “brincar” com o
sistema. Em decorrência disso, para a utilização do sistema EDUCA-AÇÃO, parte-se do
princípio de que o usuário (educador), ao interagir com o agente dialógico, o fará de
forma séria, porque, realmente, deseja obter auxílio para o seu planejamento
educacional. Com base nesta premissa, inferida dos postulados conversacionais (Grice,
1975) tratados na seção 3.2.1.1, são definidas as metas do usuário (educador) perante o
sistema, as quais estão detalhadas nesta subseção.
Para a descrição do comportamento do sistema de acordo com as metas do usuário
(educador), são realizadas algumas suposições, as quais estão descritas nos tópicos
seguintes:
137
- Suposição 1 - o educador deseja saber para que serve o ambiente - neste caso, ele
obterá a resposta com o pressionamento da tecla ENTER ou a digitação de alguma
palavra relacionada com socorro (HELP, SOCORRO, AJUDA, ? ...). O agente
Dialógico deverá responder exibindo uma tela com informações básicas sobre seus
objetivos e um auxílio mostrando seus comandos de forma resumida. Informará
também ao educador que este poderá iniciar uma sessão de consultas digitando uma
solicitação (FIGURA 3.31 e FIGURA 3.32).
- Suposição 2 - o educador deseja receber auxílio para a elaboração de um currículo
educacional - neste caso existem algumas situações que poderão ocorrer, as quais
estão descritas a seguir:
- O educador escreve a solicitação de forma correta (sintaxe correta) - neste
caso o agente Dialógico transformará a solicitação em uma regra do tipo
solic(Acao,Pal_Chave,Obj,Grupo,Area), a ser inserida no Espaço de
Desenvolvimento (ED) do ambiente. Na regra, “Acao” consiste em um verbo
no infinitivo; “Pal_Chave” define a intenção do usuário (educador) em
relação ao planejamento do currículo educacional para um curso ou
disciplina, ou ainda caracteriza o desejo de auxílio para a definição da
didática educacional; “Obj” representa a matéria ou nome do curso; “Grupo”
direciona para a categoria curso, permitindo a associação do conjunto de
disciplinas ao curso; e “Area” contém o nome da área, permitindo a
associação do conjunto de cursos à área. Além disso, como em geral o
educador omitirá a área, o ambiente está programado para a realização de um
processo de correspondência a partir da palavra-chave, a fim de obter a
informação “área”. Uma vez recuperada esta informação, é feita uma
confirmação com o educador para a certificação da analogia efetuada. A
busca da disciplina segue um processo semelhante.
Educador: > criar disciplina calculo numerico
Agente Dialógico: solic ($criar$,$disciplina$,$calculo numerico$,$ $,$ $)
- O educador omite o verbo correspondente à ação desejada – neste caso, se o
educador não souber responder às perguntas do agente dialógico, será
assumido como padrão o verbo CRIAR. A FIGURA 3.34 exemplifica este
procedimento. Caso o educador, usuário do sistema, opte pela ação de
138
cancelar a consulta, o Agente Dialógico retornará ao prompt. Caso ele
informe que não sabe, novamente será exibida a tela ilustrada pela FIGURA
3.32. Caso não seja possível identificar a intenção do usuário (educador), o
Agente Dialógico exibirá a mensagem ilustrada pela FIGURA 3.35.
> disciplina matematica
Não consegui compreender completamente sua solicitação.
Por favor, que ação você deseja realizar sobre a disciplina matemática?
1 - criar algum currículo para a disciplina
2 - definir a didática da disciplina
3 - recuperar algum projeto seu já armazenado sobre a disciplina
4 - Não Sei
5 - Cancelar interação
Por favor, digite a opção correspondente:
>_
FIGURA 3.34 - Omissão da ação.
Me desculpe, mas não estou conseguindo compreender sua solicitação.
Por favor, tente reformulá-la.
Por exemplo, para obter auxílio para a criação de um currículo educacional, digite
algo do tipo:
CRIAR DISCIPLINA ARTES
CRIAR CURSO COM PUTAÇÃO
Para auxílio à didática, digite algo do tipo:
DEFINIR DIDATICA MATEMATICA
Espero tê-lo ajudado!
>_
FIGURA 3.35 - Solicitação não compreendida.
- O educador omite o espaço entre as palavras da solicitação - neste caso o
agente Dialógico considerará que toda a solicitação representa o nome do
curso ou disciplina para o qual se deseja gerar o currículo e emitirá a
mensagem ilustrada pela FIGURA 3.36. Caso a resposta do usuário
(educador) seja “S”, o Agente Dialógico o questionará sobre a ação desejada
e o tipo de currículo que o docente deseja criar. Caso continue sem interpretar
a sentença após um certo número de interações, ou a resposta do usuário
(educador) tenha sido “N”, o sistema exibirá a mensagem ilustrada na
FIGURA 3.35.
139
Não consegui compreender totalmente a sua solicitação.
Não foi possível recuperar todas as informações necessárias à prestação de auxílio.
Entendi que toda a sua solicitação refere-se ao nome de um curso ou disciplina.
Está correto (S/N)?
>_
FIGURA 3.36 - Omissão de espaços em branco.
- O educador utiliza um verbo que não pertence ao léxico do sistema – o agente
Dialógico solicitará o significado do verbo e o anexará ao léxico do sistema,
como mostrado na FIGURA 3.37. Se o usuário (educador) disser que não
sabe o significado do verbo, a interface emitirá uma mensagem semelhante à
ilustrada na FIGURA 3.38. Neste momento é importante ressaltar que o verbo
associado não será anexado ao léxico principal do sistema. Se o usuário disser
que não concorda com a escolha do Agente Dialógico, novamente será
exibida a tela ilustrada na FIGURA 3.37, por um número limitado de vezes
até que o usuário (educador) se decida. Se, mesmo assim, a intenção do
educador não puder ser descoberta, o Agente Dialógico exibirá a tela ilustrada
na FIGURA 3.35.
> modelar disciplina geografia
Não consegui compreender totalmente a sua solicitação.
Por favor, qual o significado de MODELAR?
1 – Criar
2 – Definir
3 – Recuperar
4 – Não sei
5 – Cancelar interação
Por favor, digite a opção correspondente:
>_
FIGURA 3.37 - Verbo não pertencente ao domínio.
Assumirei que você deseja CRIAR um currículo educacional para a
disciplina geografia. Você concorda (S/N)?
>_
FIGURA 3.38 – Associação de ação.
- o educador não define a palavra-chave – neste caso, o Agente Dialógico
tentará encontrar na frase do usuário (educador) uma palavra-chave que possa
indicar que tipo de currículo educacional o educador deseja criar. No caso de
140
omissão, o agente dialógico, em princípio, entenderá como padrão, a palavrachave “disciplina”, e estabelecerá diálogo com o educador para confirmar. As
palavras-chave utilizadas pelo EDUCA-AÇÃO são disciplina, curso e
didática. A FIGURA 3.39 ilustra esta interação. Se a resposta do professor for
N, o Agente Dialógico estabelecerá o diálogo descrito na FIGURA 3.40. Se o
professor disser que não sabe, o Agente Dialógico, novamente, exibirá a tela
ilustrada pela FIGURA 3.35.
> criar matematica
Assumirei que você deseja criar a DISCIPLINA matemática.
Estou correto (S/N)?
>_
FIGURA 3.39 - Omissão de palavra-chave.
> criar matematica
Desculpe-me, não consegui compreender totalmente a sua solicitação.
O que matemática representa?
1 - disciplina
2 - curso
3 - didática
4 - Não Sei
5 - Cancelar interação
Por favor, digite a opção correspondente:
>_
FIGURA 3.40 – Associação de palavra-chave.
A seção 3.8.1 demonstra o funcionamento do protótipo EDUCA-AÇÃO, através da
descrição de um exemplo, que abrange a interação entre um agente humano (educador)
e o agente dialógico, o trabalho dos demais agentes artificiais, o processo de solução do
problema e o fornecimento do resultado obtido para o educador.
3.8.2 Demonstração de Funcionamento do Educa- Ação
Conforme descrito nas seções anteriores, o protótipo EDUCA-AÇÃO tem como função
principal orientar educadores em seu planejamento educacional para EMC. Com o
intuito de exemplificar a realização dessa orientação, nesta seção é descrito o processo
de solução de um caso, por meio de um exemplo, que consiste em uma interação entre
um agente humano (educador) e o protótipo EDUCA-AÇÃO, através da qual o primeiro
141
solicita o auxílio do segundo (parceiro mais competente) para a elaboração de seu
currículo para EMC.
Sendo assim, o agente humano (educador) escreve sua solicitação utilizando, para isso,
a língua portuguesa na forma escrita, respeitando as normas sintáticas e semânticas do
EDUCA-AÇÃO, o que o permitirá requisitar que o ambiente o oriente na realização de
seu planejamento educacional. A interação, conforme já descrita, ocorre através de
diálogos com o agente dialógico, que é a entidade responsável pelo processamento da
LN.
Uma vez compreendida pelo agente dialógico, a sentença fornecida pelo educador será
convertida em uma regra a ser disponibilizada para tratamento pelos demais agentes.
Em paralelo a este processo, continuarão ocorrendo interações com o educador que
permitam a captura de informações complementares, as quais viabilizarão a construção
de um currículo educacional que atenda aos objetivos desejados.
O exemplo aqui colocado ilustra a interação entre o educador e o ambiente EDUCAAÇÃO e enfatiza o processo de construção do conhecimento que vai ocorrendo de
forma gradativa com a participação e colaboração dos agentes do modelo. A arquitetura
do EDUCA-AÇÃO permite, portanto, a compreensão de uma solicitação proveniente de
uma entidade externa (educador), a instituição de um sistema colaborativo através do
qual especialistas trabalham em prol de um objetivo comum e a obtenção de uma
solução apropriada a um problema proposto.
No exemplo tratado, o educador solicita ao EDUCA-AÇÃO auxílio para elaborar o
currículo da disciplina “Introdução à Programação”. Para isso, ele realiza uma
solicitação ao sistema, na forma escrita, utilizando-se de sua própria língua, porém
respeitando as normas sintáticas e semânticas do EDUCA-AÇÃO.
O ambiente é iniciado com a digitação da palavra EDUCA-ACAO, sendo exibida a tela
de “Boas Vindas” (FIGURA 3.41), destinada a cumprimentar o usuário e instituir o
processo de interação. Essa tela contém uma pergunta destinada a detectar se o usuário
conhece o sistema ou se ele gostaria de saber como proceder para utilizar o EDUCAAÇÃO. Nesse momento, os agentes atuantes são o humano (educador) e dialógico,
responsável pelo processo de interação e pelo tratamento das solicitações do usuário.
142
> EDUCA-ACAO. ↵
Bem vindo ao sistema EDUCA-AÇÃO:
um sistema de apoio à construção de currículos de cursos e disciplinas,
que também auxilia na definição da didática para a educação.
Deseja saber como utilizar o sistema?
1 - SIM
2 – NÃO
2
FIGURA 3.41 – Ativação do EDUCA-AÇÃO e interação inicial.
No exemplo tratado (FIGURA 3.41), o educador informou não necessitar saber como
utilizar o sistema, respondendo com a opção 2. Desse modo, o processo interativo terá
continuidade com o aparecimento do prompt do sistema, que estará esperando pela
escrita da solicitação, conforme ilustrado na FIGURA 3.42.
> criar disciplina introducao a programacao. ↵
FIGURA 4.42 – Solicitação inicial.
Nesta fase, continuam atuando os agentes humano (educador) e dialógico, porém como
o educador já proveu alguma informação para o sistema, demonstrando sua intenção,
através da digitação da sentença “criar disciplina introducao a programacao”, o agente
dialógico, receptor dessa informação, passará a tratá-la, tentando interpretá- la, de forma
que possa compreender a solicitação do agente humano e atendê- lo.
No exemplo ilustrado pela FIGURA 4.42, o agente humano obedeceu às normas
sintáticas do sistema, o que viabilizou, de imediato, a interpretação e compreensão da
sua solicitação pelo agente dialógico, permitindo, que este último gerasse uma regra do
tipo (V,P,O,G,A), composta pelos termos: (criar,curso,introducao a programacao, _, _).
143
Esta regra é, então, disponibilizada no Espaço de Desenvolvimento (ED) do Espaço de
Conhecimentos, para ser tratada pelos demais agentes.
Uma vez descoberta a intenção inicial do educador e tendo sido ela divulgada para os
demais agentes através de sua colocação no ED, o próximo agente a entrar em ação é o
Gerenciador de Casos. Devido às suas competências, o trabalho desse agente tem
grande potencial para minimizar os esforços envolvidos no processo de solução do
problema proposto, em decorrência da possibilidade de se encontrar um caso anterior,
igual ou semelhante, que possa ser utilizado para auxiliar a solução do novo caso. A
busca inicia-se pela realização de comparações entre a regra (criar,curso,introducao a
programacao, _, _) e os slots regra dos frames “curso” da base de casos. Esse processo,
designado por “analogia de frames” ou “analogia de casos”, quando finalizado e
resultando em sucesso, permitirá a construção da solução para o novo problema a partir
da utilização de experiências anteriores, capazes de suavizar e facilitar o processo de
elaboração da nova solução. Isso porque foi aproveitado o conteúdo da solução anterior
para a obtenção da nova solução, o que poderá, inclusive, torná- la mais consistente, uma
vez que está sendo utilizado um caso já tratado e conhecido para embasar a composição
do novo caso. A FIGURA 3.43 ilustra a recuperação de um caso do Espaço de Casos
pelo agente gerenciador de Casos, sua disponibilização no ED também pelo agente
Gerenciador de Casos e a ativação do agente Dialógico pelo agente de Controle,
despertando-o para entrar em contato com o educador (agente humano), a fim de
confirmar a possibilidade de utilização do caso passado na solução do novo caso.
Ag. de Controle
Caso
EE
EC
Conteúdo
ED
Ag. Gerenciador de Casos
Conteúdo do caso
Ag. Humano
Conteúdo
resposta
Conteúdo
Ag. Dialógico
Agentes
FIGURA 3.43 – Recuperação de um caso passado e confirmação com o educador.
Pela análise da FIGURA 3.43 é possível constatar que, após o agente dialógico ter
realizado a confirmação referente à utilização do caso passado para auxiliar a solução
144
do novo caso, obteve-se uma resposta positiva, pois foram acionados os demais agentes
responsáveis pela continuidade da solução do problema. Dessa forma, tem-se início a
composição do novo caso pelo trabalho conjunto dos agentes, que uma vez finalizado, é
armazenado no Espaço de Casos pelo agente Gerenciador de Casos. A proposta de
mostrar um caso passado para o educador está ilustrada na FIGURA 3.44.
Durante a fase de composição do caso, entram em ação os agentes Pedagógico e
Didático, sendo o primeiro responsável pela orientação referente à formação do
conteúdo pedagógico e o segundo, pelo conteúdo didático. No decorrer de seus
trabalhos, esses agentes capturam o conhecimento de seu interesse do ED, referente ao
caso recuperado do Espaço de Casos pelo agente Gerenciador de Casos, tratam esse
conhecimento e, caso julguem apropriada a sua utilização, disponibilizam uma
mensagem no ED que deverá disparar um novo diálo go entre o agente Dialógico e o
humano para confirmar a propriedade do aproveitamento desse conhecimento. Essa
confirmação é realizada pelo estabelecimento de diversos diálogos com o educador,
semelhantes aos ilustrados nas FIGURA 3.44, 3.45 e 3.46.
EDUCA-ACAO > já existe uma disciplina sobre introducao a programacao. Quer ver?
EDUCA-ACAO> sim.
FIGURA 3.44 – Diálogo para a exibição de um caso.
Como o educador respondeu afirmativamente à consulta realizada pelo agente
Dialógico, conforme ilustrado na FIGURA 3.44, o caso encontrado será exibido, sendo
também verificada a possibilidade de sua reutilização na composição do novo caso. A
FIGURA 3.45 mostra o estabelecimento de um novo diálogo com o educador para
verificar se ele deseja ver o caso completo ou apenas uma parte do caso. Uma vez
selecionada a opção, novos diálogos são estabelecidos com o agente humano (educador)
para capturar mais informações capazes de permitir que o EDUCA-AÇÃO preste uma
orientação que realmente atenda às necessidades do educador. Tais diálogos incluem
perguntas sobre o interesse do educador em conhecer mais sobre o caso recuperado.
Neste momento, ele inclusive poderá optar por verificar aspectos mais subjetivos
referentes ao currículo educacional, como: perfis de educandos, estratégias educacionais
empregadas, tipo de ensino( presencial, EMC, educação a distância etc.), entre outros,
conforme ilustrado pela FIGURA 3.47.
145
Você deseja ver o caso completo ou apenas uma parte dele? Por favor, escolha sua opção.
1- Caso Completo
2- Apenas Competências e Habilidades
3- Apenas Objetivos
4- Apenas Ementa
5- Apenas Conteúdo Programático
6- Apenas Bibliografia
Educador> 5
FIGURA 3.45 – Confirmação para a exibição de um caso.
A FIGURA 3.46 ilustra a exibição de um caso para o educador.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO DA DISCIPLINA INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
INTRODUÇÃO À PROGRAMAÇÃO ESTRUTURADA
1.1 O processo de desenvolvimento de programas.
1.2 Metodologia para desenvolvimento de programas.
1.3 Objetivos da linguagem de programação como uma ferramenta para o desenvolvimento de sistemas.
A LÓGICA NA PROGRAMAÇÃO DE SISTEMAS
2.1 Conceituação de lógica e Representação da lógica.
INTRODUÇÃO À ESPECIFICAÇÃO DE ALGORITMOS
1.1. Conceito de Algoritmos
1.2. Projeto de algoritmos
CONSTRUÇÃO DE ALGORITMOS ESTRUTURADOS
4.1 Tipos Primitivos
4.2 Constantes e Variáveis
4.3 Expressões Aritméticas e Expressões Lógicas
4.4 Comandos de Atribuição
4.5 Comandos de Entrada e Saída
4.6 Estruturas de Controle: Estrutura Seqüencial, Estruturas Condicionais e Estruturas de Repetição
4.9. Desenvolvimento de Algoritmos Estruturados
CONSTRUÇÃO DE PROGRAMAS ESTRUTURADOS
5.1 Introdução à linguagem de programação PASCAL
5.2 Características de um programa PASCAL
5.3 Tipos de dados e declarações em PASCAL
5.4 Comandos da Linguagem PASCAL
5.4.1
Comando de Atribuição
5.4.2
Comandos de Entrada e Saída
5.4.3
Comandos em geral
5.5 Estruturas de Programação em PASCAL
5.5.1
Estrutura Seqüencial
5.5.2
Estruturas Condicionais
5.5.3
Estruturas de Repetição
5.6 Desenvolvimento de programas estruturados em PASCAL
ESTRUTURAS DE DADOS
6.1 Variáveis Compostas Homogêneas e Heterogêneas
MODULARIZAÇÃO
7.1 Procedimentos e Funções
FIGURA 3.46 – Exibição de Caso: Conteúdo Programático de Disciplina
146
Você deseja mais informações sobre o caso recuperado? Por favor, escolha sua opção.
7- Sim
8- Não
Educador> 1
FIGURA 3.47 – Diálogo para a verificação da necessidade de mais informações.
Como na FIGURA 3.47 o educador respondeu afirmativamente, o agente Dialógico
estabelecerá novo contato para verificar o tipo de informação desejada. A FIGURA 3.48
ilustra esse processo.
Por favor, indique o tipo de informação que gostaria de receber sobre o caso:
9- Verificar aspectos pedagógicos
10- Verificar aspectos Didáticos
11- Outras (a serem definidas pelo educador)
Educador> 2
FIGURA 3.48 – Diálogo para a obtenção de mais informações.
Conforme pode ser observado, pelo exemplo ilustrado na FIGURA 3.48, o educador
optou por obter informações sobre verificar aspectos didáticos referentes ao caso. O
agente Dialógico, então, disponibilizará esse conhecimento no ED, constantemente
observado pelo agente de Controle, o que ocasionará o acionamento do agente Didático,
entidade especialista nesse assunto. Uma vez acionado, o agente Didático verifica o
conteúdo didático do caso recuperado, propõe diálogos de confirmação com o educador,
a serem estabelecidos pelo agente Dialógico, e mediante inferências, tem condições de
sugerir estratégias de atuação para o educador, considerando: público alvo, perfis de
educandos, faixa etária, ambiente educacional a ser utilizado (presencial, EMC, EAD
etc.), além de outros fatores que possam ser julgados adequados para a condução de um
planejamento educacional adequado. Dessa forma, vão sendo estabelecidos diálogos até
que os agentes artificiais e humanos envolvidos no processo de solução do problema
julguem ter conhecimento apropriado para o finalizar a composição do caso.
A seguir são ilustrados alguns exemplos de interação entre o agente Dialógico e o
humano, que objetivam a aquisição de informações capazes de tornar o currículo
educacional mais adequado à forma de educação selecionada. A FIGURA 3.49
representa um diálogo entre o sistema (agente Dialógico) e o educador, estabelecido
para a captura dessas informações. Nesse momento é importante ressaltar que,
independente do agente Dialógico ser o único detentor de habilidades capazes de
permitir o estabelecimento de comunicação com o usuário externo, a construção do caso
147
se dá de forma incremental e colaborativa. Sendo assim, os demais agentes do modelo
também estarão trabalhando com o objetivo de solucionar o caso. A atividade desses
agentes dependerá, exclusivamente, do estado da solução do caso e das necessidades
averiguadas junto ao educador.
EDUCA-ACAO> Qual o público-alvo? Caso haja alguma dúvida, escreva “não sei”!
> nao sei.
Prezado educador: conhecer o público-alvo é importante para o estabelecimento de um
processo educacional eficiente. Por favor, tente responder se você dará aulas para:
1- crianças
2- adultos
3- não sei
>2
EDUCA-ACAO> Que tipo de formação será dada a seus alunos adultos?
> não sei.
Por favor, a disciplina Introdução à Programação pertence a um curso de graduação?
4- Sim
5- Não
>1
EDUCA-ACAO> A qual curso ela pertence?
> Ciências da Computação.
EDUCA-ACAO> Quais os objetivos da disciplina?
> não sei.
EDUCA-ACAO> Gostaruia de ver os objetivos definidos para a disciplina Introdução a
Programação que já conhecemos?
> Sim.
Objetivos da disciplina Introdução à Programação
Introduzir a programação como arte ou técnica de construir algoritmos, de
forma estruturada e sistemática. Como veículo para ilustração destes conceitos
será ensinada e usada a linguagem Pascal.
EDUCA-ACAO> O objetivo apresentado lhe é útil?
> Sim.
EDUCA-ACAO> Confirma a sua utilização para a composição do novo caso?
> Sim.
FIGURA 3.49 – Interação entre o age nte Dialógico e o humano.
A FIGURA 3.49 procura ilustrar o processo interativo entre o educador e o sistema,
dando a ênfase de como ocorre esse “bate-papo”. Sempre o agente que efetua a
comunicação com o meio externo é o dialógico, porém, de acordo com as respostas
obtidas vão sendo acionados os demais agentes capazes de colaborar com o
desenvolvimento da solução.
Em relação ao exemplo descrito na FIGURA 3.49, além dos agentes dialógico e
humano, estarão ativos, também, os agentes Gerenciador de Casos (que verificará os
148
objetivos referentes à disciplina Introdução à Computação já existente), Pedagógico e
Didático. O agente Pedagógico é a entidade com condições de avaliar, junto com o
educador (por intermédio do agente Dialógico) a aplicabilidade ou não de um
conhecimento na formação de um caso, e o Didático é aquele capaz de prestar auxílio
para o estabelecimento das estratégias educacionais a serem aplicadas para viabilizar o
processo educacional. Por exemplo, após saber que o público é adulto, que são alunos
de graduação, de um curso de Ciências da Computação, e que cursarão a disciplina
Introdução a Programação, o agente Didático já possui algum conhecimento capaz de
norteá- lo na orientação prestada ao educador. Esse conhecimento ainda não é suficiente
para o estabelecimento de um planejamento apropriado, porém as carências podem ser
supridas a partir de novas interações com o educador. Informações sobre a faixa etária
da turma, série, forma de educação empregada (presencial, EMC, EDMC etc.) também
são de grande relevância para embasar a formação do currículo educacional pretendido.
Atentando para esses fatores, certamente, educadores e sistema EDUCA-AÇÃO,
trabalhando em conjunto, de forma colaborativa, segundo a idéia de parceiro mais
competente, terão condições de fechar suas atividades com a obtenção de um currículo
educacional adequado a todos os propósitos desejados (meio educacional, educandos,
etc.).
149
150
CAPÍTULO 4
RESULTADOS E PERSPECTIVAS
Este capítulo expõe e comenta alguns resultados obtidos com o desenvolvimento desta
tese, além de trazer perspectivas para a realização de trabalhos futuros, que poderão ser
conduzidos a partir das informações aqui relatadas. Como já especificado, a pesquisa
caracterizou-se por ser interdisciplinar, integrando conceitos, técnicas e ferramentas da
Psicologia, da Educação e da Computação. Esta integração possibilitou a elaboração de
uma metodologia destinada a auxiliar educadores na realização do planejamento
educacional, com enfoque na EMC, que consiste em um conjunto de estratégias
educacionais, com aplicação no desenvolvimento de um ambiente computacional
destinado a auxiliar a autoria de currículos de cursos e disciplinas. São também
apresentadas considerações sobre o protótipo do ambiente EDUCA-AÇÃO, construído
com o objetivo de permitir a análise da aplicação e a validação das idéias.
Nas seções seguintes são descritos resultados relacionados às áreas estudadas e são
colocadas algumas dificuldades encontradas durante o desenvolvimento desta tese.
4.1 Quanto ao Processamento da Linguagem Natural
O protótipo EDUCA-AÇÃO possui uma interface em LN, através da qual o usuário
(educador) interage com o sistema, escrevendo uma sentença capaz de expressar suas
intenções. O domínio do EDUCA-AÇÃO é restrito, existindo algumas normas que
devem ser respeitadas pelo educador durante as interações, as quais, se violadas, podem
implicar a incompreensão de sua intenção, o que impossibilita a comunicação e
conseqüentemente a prestação de auxílio. O tratamento da linguagem natural é realizado
pelo agente Dialógico, cuja tarefa consiste em analisar a solicitação inicial do usuário
(educador), tendo como parâmetros alguns conhecimentos prévios, armazenados em
dicionários, que compõem o vocabulário do sistema. Os dicionários são carregados
quando o EDUCA-AÇÃO é iniciado, sendo consultados pelo agente Dialógico sempre
que necessário. Os dicionários são formados por palavras da língua portuguesa como
verbos e substantivos, associados a suas respectivas classificações, respeitando o
domínio e os objetivos do sistema. Além das palavras e suas respectivas classes,
existem também dicionários de sinônimos no sistema.
151
O vocabulário do sistema não é estático, podendo ser expandido com as interações com
o usuário (educador). Assim, o protótipo EDUCA-AÇÃO é capaz de apreender com o
educador. Entende-se por apreender a capacidade do sistema em expandir seus
conhecimentos dentro de seu domínio, tornando seu vocabulário mais diversificado, o
que aumentará a quantidade de palavras reconhecidas pelo sistema. Isso significa que o
protótipo EDUCA-AÇÃO, ao analisar uma sentença, pode encontrar uma palavra que
não pertence ao seu léxico e ser capaz de associá-la a um sinônimo. Feito isso, será
realizada uma confirmação com o usuário (educador), que determinará se a associação
feita pelo sistema, mais especificamente, pelo agente dialógico, está correta. Aqui cabe
a observação de que neste momento o usuário (educador) torna-se “parceiro mais
competente” do sistema, pois o está ajudando na compreensão da sentença em LN.
A expansão do conhecimento ocorre toda vez que o protótipo EDUCA-AÇÃO recebe
uma resposta positiva em relação a uma confirmação de associação por ele solicitada. A
inclusão implica o crescimento do vocabulário e, por corolário, o aprimoramento das
análises sintática e semântica realizadas pelo sistema, que acontecem com base nas
consultas aos dicionários. O processo de análise sintática e semântica e o vocabulário do
sistema foram descritos no Capítulo 3.
O agente Dialógico, que faz a interface entre o usuário (educador) e o sistema, age
como orientador e assistente do educador. Isso porque o agente Dialógico é capaz de
guiar o usuário (educador) novato, mostrando- lhe como interagir com o sistema. Ele
pode também adquirir conhecimentos provenientes do usuário (educador), conforme
descrito no parágrafo anterior e agir como assistente, na medida em que trabalha como
uma ferramenta de suporte cognitivo fornecendo auxílio ao educador.
Em relação ao processamento da linguagem natural, o vocabulário do sistema é bastante
restrito, mas suficiente; sendo o objetivo principal do uso da LN, a construção de uma
interface simples e interativa para o usuário (educador). As abordagens referentes ao
processamento da LN realizadas nesta tese podem contribuir para a realização de
futuros trabalhos na área de lingüística computacional e mostram a viabilidade de
utilização de uma interface deste tipo em aplicações com fins educacionais.
Seria ideal a construção de uma interface em LN que realizasse tanto o processamento
de sentenças escritas, como o processamento de sentenças faladas. Entretanto, o
152
tratamento da língua falada implica a observância de aspectos relacionados ao
processamento e reconhecimento de sinais de voz, que não foram abordados nesta tese,
sendo, portanto, uma sugestão de realização de uma pesquisa que inclua a construção de
um agente inteligente para interpretar sentenças faladas pelo usuário (educador) em sua
língua oficial e de uso e conhecimento do sistema.
Uma interface deste tipo contribui para a área educacional, uma vez que apresenta
recursos que facilitam seu uso, além de expandir o grupo de usuários habilitados a
utilizá- la.
4.2 Quanto à Utilização de Raciocínio Baseado em Casos e o Processo de Analogia
de Frames ou Casos
O uso de técnicas de RBC na modelagem do EDUCA-AÇÃO permitiu a reutilização de
situações anteriores no tratamento de novas situações. Isso significa que o EDUCAAÇÃO, através do agente Gerenciador de Casos (GC), consegue realizar um processo
de correspondência, averiguando a existência de similaridades entre o problema novo e
os casos anteriores já tratados pelo sistema. Essa característica contempla as definições
de RBC, de que um novo caso é comparado com todos os casos da base de casos, a fim
de que se possa determinar o tipo ou classe do caso. A solução da melhor
correspondência entre o caso e a classe é, então, reusada (Watson, 1997).
O processo de correspondência de casos no EDUCA-AÇÃO é viabilizado através da
utilização de frames e regras de produção. Desse modo, os casos são mantidos no
sistema, obtendo-se frames, que atendem as características de um sistema RBC,
descritas acima.
O processo de correspondência, aqui designado por “analogia de frames” ou “analogia
de casos”, conforme já descrito no capítulo 3, consiste em um mecanismo através do
qual é possível efetuar comparações entre uma solicitação inicial, proposta pelo usuário
(educador) em LN, tratada pelo agente Dialógico e devidamente convertida para um
formalismo aceito pelo sistema, e os casos constantes na base de casos representados em
sistemas de frames. A analogia realizada pelo agente Gerenciador de Casos (GC)
consiste em um processo simples de comparações entre a entrada formalizada em uma
regra e o conteúdo do slot “regra” dos frames, que estão estruturados, de forma
153
hierárquica, na base de casos. Havendo correspondência, o conteúdo do frame é
recuperado, disponibilizado no ED pelo agente GC, de modo que possa ser trabalhado
pelos demais agentes e estabelecidas novas interações com o educador para a
confirmação da aplicabilidade do antigo caso na solução do problema atual. Sendo
aplicável o caso é reutilizado na formação do caso novo, sendo geradas novas ligações
no sistema de frames.
Em decorrência da estrutura dos frames e de suas características, como herança, a
construção de um novo frame é feita a partir de informações já existentes. Isso significa
que, caso seja encontrado um frame que compartilhe boa parte de seus slots com os
dados a serem representados em um novo frame, não será necessário realizar o processo
de construção do frame inteiramente, posto que as informações análogas serão
reutilizadas, passando de um frame para outro.
Este processo, que já foi explicado no Capítulo 3, é realizado de forma top-down e pode
ser, brevemente, resumido pelos seguintes passos:
1- Encontrar um frame com a maior quantidade de terminais em comum possível;
2- Confirmar com o usuário (educador) a aplicação do conteúdo do frame
encontrado na composição do novo caso;
3- Caso a aplicabilidade seja confirmada
a. Construir o novo frame com as propriedades a ele referentes
(preenchendo adequadamente os seus slots);
b. Inserir o novo frame no sistema de frames.
4- Caso Contrário, “conversar” com o usuário para obter mais informações e
recomeçar o processo.
Desse modo, tem-se que o ambiente EDUCA-AÇÃO é restrito ao auxílio à elaboração
de currículos educacionais, tendo uma base de conhecimentos ou crenças limitada às
exigências para atingir este objetivo. Entretanto, o aperfeiçoamento do ambiente, no
sentido de torná-lo capaz de auxiliar o educador na elaboração ou autoria de uma
disciplina ou curso para EMC, consiste em trabalho de relevância para a comunidade
154
educacional. Um sistema com estas características atende a necessidades de formação e
aperfeiçoamento inerentes à educação, pois na medida em que se disponibiliza um
software de auxílio à construção de currículos de cursos e/ou disciplinas para EMC, seja
ela local, seja a distância, se está oferecendo aos educadores, também, a oportunidade
de ingressarem em programas de EAD, que são altamente significativos para que a
educação alcance as regiões mais carentes, atingindo um maior número de pessoas,
formando educadores, enfim, contribuindo para o crescimento humano, o que é muito
importante, principalmente em países em desenvolvimento como o Brasil.
4.3 Quanto à Utilização de Mapas Conceituais e sua Relação com Frames
A utilização de mapas conceituais, na fase de modelagem do sistema, para estruturar os
currículos educacionais, mostrou-se adequada principalmente pelo fato de o sistema
utilizar frames para representar os casos. Os frames são capazes de representar o
conteúdo dos mapas conceituais com eficiência, além de viabilizarem a realização de
um processo de analogia, altamente necessário em se tratando de um sistema que utiliza
técnicas de raciocínio baseado em casos.
Os mapas conceituais permitem a hierarquização do conteúdo e também o
estabelecimento de relações entre os tópicos do domínio, ou seja, entre as partes
integrantes de um currículo educacional, o que propicia a coesão ao conteúdo. Tanto a
hierarquização como as relações estabelecidas podem ser implementadas através da
formação de sistemas de frames.
A saída fornecida pelo EDUCA-AÇÃO ao usuário (educador) consiste em um conjunto
de sugestões sobre como o mesmo deve proceder ao elaborar seu currículo educacional.
Estas sugestões são formuladas a partir das informações fornecidas pelo próprio
educador ao sistema e com base nos casos conhecidos pelo EDUCA-AÇÃO. As
sugestões são transmitidas ao educador por meio de diálogos estabelecidos entre ele e o
agente dialógico. Atualmente, a saída não ocorre na forma de um relatório emitido ao
final do processo de comunicação e sim através de um diálogo com o educador.
Entretanto, a elaboração e emissão de um relatório têm sua importância, podendo ser
realizada em um aperfeiçoamento do protótipo. Um relatório constituiria uma memória
para o educador, pois consistiria em um documento onde estariam registradas
155
informações como: a solicitação do educador, parâmetros referentes à composição do
currículo, indagações realizadas etc., tudo isso obtido durante a interação entre o
sistema EDUCA-AÇÃO e o usuário (educador).
Além disso, poderiam ser formados mapas conceituais e mapas de hierarquia de
aprendizagem capazes de ilustrar graficamente os aspectos envolvidos na elaboração do
currículo educacional. Os mapas, além de permitirem a visualização da estrutura
curricular na forma de um desenho, possibilitariam a formação de uma estrutura
hierárquica que facilita a análise a ser realizada pelo educador antes deste decidir pela
efetivação do currículo educacional que tem em mãos.
4.4 Quanto ao Uso de Agentes para Compor o Modelo
O sistema é composto por seis agentes artificiais e por, pelo menos, um agente humano,
conforme descrito no capítulo 3, cada qual desempenhando um papel específico e bem
definido dentro do domínio do problema.
Quando diversos agentes trabalham de forma cooperativa na solução de um problema, é
necessário definir uma estratégia a ser utilizada no processo de solução do problema. A
definição da estratégia, ilustrada pela FIGURA 4.1, se dá em três etapas: a divisão do
problema em subproblemas, a solução dos subproblemas e a combinação das soluções
(Silveira, 2001).
FIGURA 4.1 – Distribuição da Resolução de um Problema.
FONTE: Silveira (2001).
156
No EDUCA-AÇÃO a definição da estratégia é realizada pelo agente de controle, que é
o responsável pelo gerenciamento do funcionamento do sistema. Desse modo, a partir
das entradas registradas no Espaço de Conhecimentos, o agente de controle é capaz de
dividir o problema e encaminhar cada parte para o agente responsável. Tem-se, então,
início ao processo de solução dos subproblemas, sendo os resultados parciais
disponibilizados no Espaço de Conhecimentos para que o agente de controle os observe,
analise e determine a composição do caso, acionando o agente responsável pela
combinação das soluções, que no modelo proposto é o agente Formador de Casos.
A utilização de agentes no sistema reduziu a complexidade, uma vez que o problema foi
decomposto de acordo com os objetivos que se desejava atingir. O uso de agentes
permitiu criar um sistema que privilegia o trabalho em equipe, a colaboração e a
cooperação.
Desse modo, a partir da colocação de uma solicitação em LN realizada por um agente
humano, em geral, um educador interessado em elaborar um currículo educacional para
EMC, tem-se início ao tratamento desta solicitação, abstraindo o seu significado e
convertendo-o em um formalismo aceito pelo sistema. Feito isso, há o acionamento dos
agentes responsáveis pela execução das tarefas subseqüentes, que, uma vez concluídas,
possivelmente, farão parte da solução para o problema proposto.
Como descrito nesta seção e no Capítulo 3, todos os agentes são acionados por um
agente de controle que observa o Espaço de Conhecimentos, formulado com base nos
conceitos de blackboard e RBC, e executa as providências pertinentes a cada momento
em que o problema está sendo tratado. O sistema, tal como foi estruturado, apresenta
uma arquitetura de resolução distribuída de problemas (RDP), que, conforme (Decker,
1987), tem como objetivo criar uma equipe de agentes cooperativos que agem juntos
para resolver uma tarefa em comum. Isso porque se um problema pode ser dividido em
partes independentes, a solução pode ser encontrada mais rapidamente pelas partes
envolvidas em seu tratamento. Outra motivação para a modelagem por meio de RDP
relaciona-se a um ponto de vista da ciência cognitiva, visto que, de acordo com HayesRoth (1980), todos os sistemas reais são distribuídos. Além disso, segundo Nilsson
(1980), a resolução distribuída de problemas pode ser crucial para a compreensão da
inteligência artificial. Sistemas inteligentes podem manipular um grande volume de
conhecimento, o que pode implicar a necessidade de decomposição e distribuição de
157
tarefas para múltiplos agentes para que o tratamento do problema e o alcance de sua
solução sejam factíveis.
As arquiteturas RDP enfocam tanto a distribuição do controle pelos agentes, como a
comunicação entre eles (Decker, 1987). Sendo assim, a seguir são comentadas algumas
constatações referentes à comunicação e ao controle obtidas com o desenvolvimento do
EDUCA-AÇÃO.
De acordo com Decker (1987), o controle de um sistema RDP pode variar entre três
aspectos que estão intimamente relacionados: cooperação entre agentes, organização
dos agentes e quão coerente é a cooperação. O sistema EDUCA-AÇÃO foi modelado de
forma que cada agente é detentor de um conhecimento específico sobre o domínio do
problema, o que torna o intercâmbio de experiências entre os participantes do sistema
(cooperação) imprescindível para o alcance do objetivo final. Smith e Davis (1981)
discutem a cooperação como necessária em sistemas nos quais cada agente tem um
diferente conhecimento. Sistemas com estas características são compostos por
especialistas que cooperam para a solução de um problema, sendo a cooperação
altamente desejável, pois cada especialista tem o conhecimento de seu domínio
particular. Entretanto, a cooperação implica a necessidade de comunicação entre os
especialistas do sistema, que, em se tratando de sistemas de resolução distribuída de
problemas, pode ocorrer por meio de uma memória global compartilhada, através de
passagem de mensagens ou de ambas as formas. Estes métodos têm vantagens e
desvantagens e muitos sistemas utilizam os dois paradigmas de comunicação, ou seja,
memória compartilhada para comunicação entre processos (agentes) que trabalham
localmente (ou trabalham como uma equipe na solução de um problema) e passagem de
mensagens para comunicação entre processos ou equipes de agentes.
Em relação à memória compartilhada, que constituiu a opção para a comunicação entre
os agentes do EDUCA-AÇÃO, utilizou-se um modelo baseado na arquitetura
blackboard, que consiste em uma área compartilhada, na qual são escritas mensagens e
registrados os resultados parciais e as informações obtidas. Em geral o blackboard é
dividido em níveis que são utilizados para diferentes representações ou níveis de
abstração do problema em questão.
158
Em um sistema com estrutura blackboard, um especialista do modelo não necessita
saber para quem enviar a mensagem, ele a disponibiliza no blackboard, sendo
incumbência do agente de controle encaminhá- la ao destinatário correto.
Desse modo, no sistema RDP em questão existe uma área denominada Espaço de
Conhecimentos, construída com base nos conceitos de blackboard e RBC. Isso porque
em um sistema com arquitetura do tipo blackboard há a necessidade de um agente
centralizador para exercer controle, o que não ocorre em um sistema que utiliza
comunicação direta entre agentes, no qual os agentes são independentes. Sendo assim,
os agentes do EDUCA-AÇÃO são auto-suficientes dentro de seus domínios específicos,
necessitando da presença de um agente capaz de coordená- los na realização do processo
de resolução do problema, tendo esse modelo se mostrado satisfatório no EDUCAAÇÃO.
Um futuro trabalho poderia aproveitar as idéias expostas nesta tese para implementar
um sistema de comunicação direta entre agentes, utilizando uma linguagem específica,
como a KQML (Knowledge Query Manipulation Language), que consiste em uma
linguagem e um protocolo para a comunicação entre agentes, desenvolvida pelo
Knowledge-Sharing Effort Consortium (KSE) (Marietto, 2000; Bica, 2000; Hübner,
1995), entre outras, uma vez que uma linguagem para comunicação entre agentes
(LCA), capacita os agentes a trocarem informações e conhecimento (Albuquerque et. al,
2001).
É interessante colocar que a linguagem em uma mensagem KQML não é restrita ao KIF
(Knowledge Interchange Format), que consiste em uma sintaxe formal para a
representação do conhecimento amplamente baseada em cálculo de predicados de
primeira ordem; outras linguagens tais como PROLOG, LISP, SQL, ou qualquer outra
linguagem de comunicação de agente definida pode ser utilizada (Huhns e Stephens,
1999).
Todavia, para que isso seja possível, será necessária a realização de algumas mudanças
na arquitetura geral dos agentes, uma vez que, para implementar a passagem direta de
mensagens, eles necessitarão ter algum conhecimento sobre o domínio como um todo e
sobre o trabalho dos outros agentes, para que possam direcionar a mensagem para o
destino correto. A estruturação dos agentes segundo o conceito de “classe” da
159
orientação a objetos facilita a definição desse conhecimento, pois, dessa forma, os
agentes necessitariam “saber” somente a respeito de uma determinada classe e não sobre
um agente específico (instância desta classe). A FIGURA 4.2 (Cuena e Ossowski, 1999)
ilustra, respectivamente, uma arquitetura de agentes com controle centralizado e uma
arquitetura de agentes com controle descentralizado.
comunicação
Coordenador
Área do problema
Agente
Agente
Agente
Agente
Agente
Agente
Agente
Agente
Área do problema
Área do problema
Área do
problema
Área do
problema
Área do problema
Área do problema
Área do
problema
Área do
problema
FIGURA 4.2 – Arquitetura multiagentes com controle centralizado e descentralizado.
FONTE: Cuena e Ossowski (1999).
Assim, a FIGURA 4.2 mostra que em um sistema multiagentes, o intercâmbio entre
agentes pode ocorrer através de um agente coordenador ou por meio de uma
comunicação direta (face a face) entre os agentes. Analisando a FIGURA 4.2, pode-se
concluir que a opção pelo controle centralizado em um sistema de agentes, de fato, é
pertinente, o que justifica, também, a utilização dos conceitos de blackboard no
desenvolvimento do Espaço de Conhecimentos.
A FIGURA 4.3 (Huhns e Stephens, 1999) ilustra o protocolo KQML para o intercâmbio
de informações e conhecimentos.
160
FIGURA 4.3 – KQML é um protocolo para comunicações entre agentes e programas de
aplicação.
FONTE: Huhns e Stephens (1999).
No caso de uma possível opção pelo uso de comunicação direta entre os agentes, em um
futuro trabalho, já foi comentada a necessidade de reestruturação ou remodelagem dos
agentes, pois eles necessitariam ter conhecimentos distintos dos que têm atualmente.
Em relação à remodelagem dos agentes, uma opção poderia ser a utilização do modelo
BDI (believe, desire and intentions) que modela um conjunto de crenças, desejos e
intenções nos agentes cognitivos de um sistema multiagentes. Maiores detalhes sobre a
arquitetura BDI podem ser encontrados em trabalhos como o de Giraffa (1999) e o de
Rao e Georgeff (1995).
O trabalho dos agentes do EDUCA-AÇÃO está ilustrado a seguir (FIGURA 4.4 e
FIGURA 4.5). A ilustração está realizada por meio de duas figuras, apenas para facilitar
a compreensão das mesmas.
A FIGURA 4.4 enfoca o trabalho dos agentes Dialógico, Didático e Pedagógico no
sistema, mostrando as comunicações entre eles (que ocorre por meio do Espaço de
Conhecimentos, tendo sido detalhados na figura o EE e o ED); as interações com o
educador (realizada através de uma interface em LN e por menus); e as cons ultas aos
dicionários (realizadas pelo agente dialógico, quando este está em fase de
processamento da LN).
161
Agente
Didático
Auxílio
Didático
(ED)
US
Interface
(em LN e menus)
Dicionário 2
Auxílio
Pedagógico
(ED)
Dicionário 1
Agente
Dialógico
(ED)
Agente de
Controle
(EE)
Agente
Pedagógico
FIGURA 4.4 – Esquema resumido – Agentes: Dialógico, Pedagógico e Didático.
A FIGURA 4.5 ilustra o trabalho dos agentes Gerenciador de Casos (GC) e Formador
de Casos (FC), dando uma visão geral das interações entre eles, que ocorrem através do
Espaço de Conhecimentos; e da realização de suas tarefas, sendo o GC responsável pela
manipulação (armazenamento e busca) de casos no Espaço de Casos e o FC
responsável pela junção das partes de solução que compõem a solução final para o
problema.
Espaço de Casos
Agente
Gerenciador
de Casos
Agente de
Controle
Espaço de
Desenvolvimento (ED)
Agente
Formador
de Casos
FIGURA 4.5 – Esquema resumido – Agentes: Gerenciador de Casos e Formador Casos.
162
Em FIGURA 4.4 e FIGURA 4.5, as setas direcionadas representam o fluxo de
informações entre os componentes do sistema e a linha tracejada representa a
observação realizada pelo agente de controle no Espaço de Conhecimentos (explodido
em EE e ED).
Quando um agente é acionado, ele muda seu estado de ocioso para ocupado, uma vez
que inicia a produção de uma parte da solução para um problema. Além de coordenar as
atividades realizadas por meio da observância do Espaço de Conhecimentos, o agente
de controle “sabe” quais agentes estão ocupados e quais estão livres. No EDUCAAÇÃO os dados referentes ao estado dos agentes estão disponíveis no mecanismo de
agenda do blackboard.
4.5 Quanto ao Potencial da Metodologia para Auxiliar os Educadores no
Planejamento dos Currículos Educacionais
Conforme já definido na Introdução deste trabalho, o termo currículo está sendo
utilizado para agrupar os aspectos pedagógicos e didáticos relativos a um planejamento
educacional. Isso porque um currículo consiste na seleção e no estabelecimento de uma
seqüência adequada para o conhecimento inerente a seu conteúdo, de modo que sejam
alcançados os objetivos instrucionais apropriados para o estudante que está sendo
tutorado (McCalla, 1992).
Em se tratando de uma educação que utilize o computador como ferramenta auxiliar,
principalmente em casos de educação a distância, em que o educador encontra-se,
muitas vezes, afastado no espaço e/ou no tempo, o planejamento curricular requer novas
necessidades, pois existem inúmeras diferenças no novo processo educacional a ser
estabelecido que precisam ser consideradas para o bom andamento da educação.
Com a pesquisa realizada para o desenvolvimento da tese, que incluiu interações com
educadores, verificou-se que muitos professores ainda encontram dificuldades em
utilizar o computador, principalmente para auxiliá- los na educação. Muitos se sentem
intimidados em propor a seus estudantes atividades educacionais que utilizem o
computador pelo medo de não dominarem a tecnologia.
163
Além disso, ficou evidente a existência de dificuldades para a realização de um
planejamento pedagógico e didático para a nova mídia. Muitos educadores não sabem
por onde começar quando se interessam pela EMC.
A partir de diálogos 10 estabelecidos com docentes do ensino fundamental, médio e
superior, pôde-se aferir o seguinte:
-
um sistema computacional destinado a auxiliar o planejamento educacional
mostrou-se bem vindo;
-
foi possível verificar uma empolgação e curiosidade nos docentes quando lhes
foi comentado sobre o desenvolvimento do protótipo EDUCA-AÇÃO;
-
a existência de uma interface em linguagem natural no EDUCA-AÇÃO agradou
os professores, principalmente por ela flexibilizar o diálogo;
-
em geral os docentes das escolas públicas têm menos contato com a máquina e
menos oportunidade de utilizá- la para incrementar a educação;
-
muitos professores desconhecem os procedimentos necessários para o
estabelecimento da EMC, principalmente em sua modalidade a distância;
-
a maior parte dos professores mostrou-se muito interessada no sistema, porém
alguns professores temem a EMC em razão de uma possível substituição do
material humano pela máquina;
-
alguns professores já haviam participado de programas de educação a distância
para formação e atualização;
-
em geral, os professores de instituições de nível superior, e escolas particulares
de ensino fundamental e médio, têm mais facilidade e conhecimento para utilizar
a máquina.
10
Maiores detalhes sobre o diálogo realizado com os docentes podem ser encontrados
na Conclusão deste trabalho.
164
A partir daí foi possível ter a certeza de que a metodologia apresenta potencial para
auxiliar no planejamento educacional, pois está embasada em teorias educacionais
fortes e adequadas para a realização de um planejamento educacional orientado a EMC.
O planejamento educacional para EMC, assim como qualquer outro planejamento para a
educação, deve estar fundado em bases sólidas. O conteúdo do programa para EMC
deve ser elaborado de modo que as informações sejam adquiridas pelo educando em
etapas e de forma progressiva, o que facilita a assimilação e minimiza o risco do
educando sentir-se perdido e intimidado por um grande volume de conhecimentos que
lhe é fornecido.
No decorrer de um programa educ acional com mediação por computador, uma
estratégia que poderia ser utilizada refere-se à retirada progressiva dos auxílios
prestados ao educando, de modo que ele consiga se sentir cada vez mais apto e capaz de
conduzir o processo sozinho. Isso não quer dizer abandonar o estudante ou dar- lhe total
liberdade, e sim fazê- lo perceber que ele tem um grande poder construtivo e que é capaz
de conduzir seu estudo de forma mais independente, deixando sempre claro que o
educador estará lá disposto a orientá-lo, sempre que necessário. Dessa forma, ele sentirse-á confiante, pois saberá da existência do educador para auxiliá- lo em eventuais
problemas, ao mesmo tempo em que estará seguro pela valorização da sua capacidade
de aprender por si próprio. Essa afirmação mostra que a EMC auxilia, e não substitui o
educador.
Os possíveis erros cometidos pelo educando, de forma alguma, prejudicam o
aprendizado. Uma resposta incorreta deve conduzir a uma ativação do processo de
aprendizagem e é uma ocasião para proporcionar a ele explicações adicionais que o
ajudem a encontrar por si mesmo a resposta certa. É melhor corrigir as faltas do que
evitá- las (Ramírez G., 1975).
Seguindo a metodologia exposta no Capítulo 2, o educador será cativado a interessar-se
por cada educando, verificando suas dificuldades, seu ritmo de trabalho, auxiliando os
que mais necessitam, principalmente os mais lentos, os mais atrasados, aqueles que
encontram maiores dificuldades para acompanhar o programa. Deve levar em conta que
justamente aqueles educandos que mais precisam são os que menos pedem ajuda,
porque estão acostumados e resignados com a idéia do fracasso. Por isso, o educador
165
deve tomar a iniciativa, perguntando com freqüência se precisam de seu auxílio
(Ramírez G., 1975). A missão de um educador que utiliza um material desse tipo pode
ser resumida no seguinte:
-
observar, pelas interações e respostas dos educandos, quais são os pontos em que
eles encontram maiores dificuldades;
-
ajudá-los a superar as eventuais dificuldades encontradas;
-
proporcionar alento e estímulo a cada um dos educandos com a maior freqüência
possível, a fim de manter vivo o interesse e aumentar neles o gosto pelo que
estão aprendendo;
-
resolver as dificuldades individuais de cada educando no acompanhamento do
programa;
-
procurar conhecer e resolver os problemas de aprendizado de cada educando;
-
avaliar a capacitação que cada educando vai adquirindo;
-
suprir as deficiências da auto- instrução, promovendo atividades apropriadas;
-
harmonizar o aprendizado a partir do material disponibilizado via computador
com diálogos e atividades em grupo, para evitar os inconvenientes do
individualismo e do isolamento que a EMC, principalmente na modalidade a
distância, impõe ao educando.
Outro aspecto importante a ser considerado, é que a metodologia va loriza a
motivação, ou seja, sua utilização implica um momento em que o educador deve
refletir sobre a condução do processo educacional. De acordo com Barros (1995),
“motivação da aprendizagem” significa causar ou produzir a aprendizagem,
estimular o educando, despertar interesse ou entusiasmo pela aprendizagem. A
palavra “motivação” deriva de “motivo”, que na linguagem comum, tem sentido de
causa.
Nos adultos, pode-se destacar quatro desejos fundamentais (Barros, 1995):
166
-
desejo de segurança – motivo que leva a atender as necessidades físicas: tratar
da saúde, adquirir propriedades etc.;
-
desejo de correspondência ou resposta – por este “motivo” o ser humano procura
contatos sociais. Tem necessidade de se relacionar com pessoas cujos
sentimentos, ideais, modo de pensar etc. tenham afinidade com o seu.
-
desejo de reconhecimento, prestígio ou aprovação – é o que leva as pessoas a
praticarem atos que sejam aprovados pelo seu grupo social e a evitar as ações
reprovadas;
-
desejo de novas experiências – por este “motivo” as rotinas são quebradas, as
pessoas sentem prazer na aventura, procuram variar as experiências e fugir à
monotonia.
As pessoas normais, de nossa cultura, apresentam os quatro motivos, embora raramente
com a mesma intensidade. A força dos motivos depende, em grande parte, do sexo e da
idade da pessoa. Desse modo, esta tese mostra-se bastante importante, pois abre a
possibilidade de o educador refletir sobre as diferenças de seus estudantes, pensar em
aspectos como criatividade e motivação, para os quais muitas vezes não é dada a devida
importância. Atentando para estes motivos, que causam a vontade de agir nas pessoas e
planejando uma educação capaz de realçá- los e valorizá- los, o educador estará traçando
um caminho que tem grandes chances de resultar em sucesso.
Ainda em relação à motivação, a opção por seguir a linha “cognitivista” no
desenvolvimento desta tese deve-se ao fato de os cognitivistas enfatizarem a
importância da motivação intrínseca. De forma diferente fazem os “behavioristas” que
defendem que a aprendizagem depende de certos estímulos, de condições externas ao
organismo. Para os psicólogos desta linha, a motivação só pode ser extrínseca:
recompensas ou reforços são essenciais à aprendizagem, que eles definem como
aquisição de novas respostas ou modificação do comportamento.
Por outro lado, os cognitivistas acreditam que há, dentro do indivíduo, desde o
nascimento, forças poderosas que o levam a aprendizagem, como a curiosidade, o
desejo de adquirir competência e o desejo de trabalhar cooperativamente com outras
pessoas (reciprocidade). Porém eles não negam o valor do reforço, da recompensa
167
externa. Acham- na útil, embora afirmem que seus efeitos são transitórios. Eles
defendem que, em seres humanos adultos, o comportamento não pode ser explicado
como sendo tão influenciado por recompensas externas, principalmente quando elas
satisfazem apenas necessidades fisiológicas. O ser humano não se limita a procurar o
prazer e a evitar o desprazer, mas procura realizar alguma coisa. Existe, no ser humano,
uma motivação para a realização, isto é, o desejo de sair-se bem, de obter sucesso, de
competir com padrões de excelência, em diversas situações como: obter notas altas na
escola, conquistar um título no esporte, alcançar o sucesso profissional etc. (Barros,
1995).
O ambiente EDUCA-AÇÃO tem o propósito de fazer estes levantamentos, e sua
utilização no meio educacional resulta em um momento de reflexão do educador,
fazendo-o pensar sobre a forma como vem conduzindo o processo educacional e como
vem planejando seus currículos. A metodologia enfatiza, em todo momento, as grandes
diferenças entre a educação presencial tradicional e a EMC, mostrando a real
necessidade de um planejamento e uma maior atenção, principalmente em se tratando
desta última, que ainda pode ser considerada uma novidade para muitos professores.
Conforme já demonstrado, o processo interativo proporcionado pelo computador difere,
e muito, do existente na educação presencial tradicional. Apenas para ilustrar, quando
uma pessoa lê a partir de um texto impresso (livro, artigo de revista etc.), o contato com
o todo (conteúdo global) não é perdido. A mídia impressa proporciona uma maior
segurança ao leitor, pois ele sabe, mesmo que inconscientemente, que todo o material
está ali, disponível para o estudo, basta apenas que ele “folheie” o documento. Então,
tomando como base o material impresso, o estudante terá apenas que iniciar a leitura e
envolver-se com o conteúdo estudado.
De forma diferente ocorre com a tela do monitor de vídeo de um computador, que se
mostra uma mídia inapropriada para a leitura de textos longos. Isso porque o espaço
físico da tela não comporta a quantidade total de informações, sendo necessário que o
estudante alterne entre as diversas páginas que compõem o documento. Porém, com esta
alternação de páginas, o controle do todo é perdido, visto que uma página sobrepõe a
outra e dependendo do tamanho do documento que está sendo estudado, um retrocesso
pode tornar-se uma tarefa chata e complicada.
168
Verifica-se, pois, que esta mídia (a tela do monitor de vídeo de um computador) não é
apropriada para a leitura de textos longos, pois há uma perda da continuidade do
documento, o que não ocorre na caso da leitura em mídia impressa. Esta constatação
reforça a importância e a necessidade de uma reflexão, e de um planejamento adequado
à educação realizada através do computador.
4.6 Em Relação à Educação Mediada por Computador
A utilização do computador para incrementar a educação está crescendo, tanto de forma
local quanto remota. Em decorrência disso, a preocupação com a realização de um
planejamento educacional direcionado para a EMC é de suma importância. Conforme
tratado no capítulo 2 e descrito na seção 4.5, muitos professores encontram dificuldades
para efetuar seu planejamento educacio nal, ainda mais em se tratando de elaborar um
curso ou disciplina para ser dado com o auxílio do computador.
Em relação a EMC, quando realizada a distância (EDMC), em virtude de características
como alto alcance, eficiência e custo, ela tem sido alvo de grande interesse para
incrementar programas de ensino. Isso porque a EDMC permite que o aluno participe
ativamente do processo de aprendizagem, e também pelo fato de o crescimento da
internet ter facilitado o desenvolvimento da área (Prisco da Cunha et. al, 2001). Na
educação a distância, a elaboração dos materiais educacionais ocupa um lugar central,
pois eles são o principal instrumento que o educando possui para o seu estudo
independente (Pascual et. al, 2000)
Nas salas de aula convencionais que caracterizam o cenário do ensino presencial, o
educador consegue conduzir o processo de aprendizado, observando os perfis de seus
educandos, uma vez que há o convívio direto que possibilita a troca de experiências e a
realização de observações, que podem levar a constatações importantes referentes à
condução do processo de ensino-aprendizagem. Por outro lado, sistemas de aprendizado
baseados na EMC podem ser utilizados fora da sala de aula, em situações em que
nenhum educador estará diretamente disponível para ajudar durante o aprendizado e
para adaptar o número e a natureza de novos conceitos apresentados ao estado atual de
conhecimento do educando. Então, o sistema tem que executar o papel do professor,
tanto quanto possível (Weber e Spetch, 1997). Além disso, aspectos referentes ao meio
utilizado para implementar a educação devem ser considerados, conforme já tratado no
169
capítulo 2. Em relação a isso, o sistema EDUCA-AÇÃO representa uma ferramenta de
auxílio ao educador interessado na EMC, uma vez que sua função principal é auxiliar o
educador no planejamento educacional para esta nova mídia. O sistema, portanto,
representa um incentivo à utilização do computador como ferramenta auxiliar do
processo educativo.
Durante o desenvolvimento desta tese, observou-se que a grande maioria dos trabalhos
na área está focando o aluno, existindo poucos com enfoque sobre o professor e como
este deve desempenhar o seu papel e preparar um curso a ser ministrado com o auxílio
do computador. O EDUCA-AÇÃO tem a função de obter subsídios suficientes para
prestar auxílio à elaboração de currículos educacionais, mediante o estabelecimento de
um processo interativo com o usuário (educador), fazendo questionamentos, sugerindo
caminhos a serem seguidos, enfim, levando o educador a refletir sobre como deve
proceder e quais aspectos devem ser considerados em seu planejamento educacional. O
sistema, portanto, exerce o papel de “orientador” do educador no processo de formação
da estrutura curricular. Ele não interfere nas convicções do educador e nem tem a
função de cerceá-lo na condução do processo educacional. Sua função restringe-se a
auxiliar o educador no planejamento educacional, através da colocação de sugestões e
idéias adequadas ao cenário de educação a ser implantado.
Haja vista o exposto anteriormente, a metodologia proposta nesta tese é importante para
incrementar a EMC, por trazer o levantamento de questões que se encontram
adormecidas no atual desenrolar do processo educativo tradicional.
170
CAPÍTULO 5
CONCLUSÃO
Este Capítulo relata as conclusões resultantes da elaboração desta tese, abordando
observações constatadas a respeito das técnicas computacionais utilizadas para o seu
desenvolvimento e sobre os aspectos educacionais relacionados à educação mediada por
computador. Além disso, são deixadas propostas de continuidade de pesquisa, abrindo
idéias para a realização de novos trabalhos.
5.1 Considerações Preliminares
A metodologia exposta nesta tese objetiva apoiar professores interessados em efetuar
um planejamento educacional para EMC, seja ela local, seja a distância. As estratégias
didáticas e pedagógicas formuladas para auxiliar no planejamento educacional, com
base nas teorias do construtivismo e da aprendizagem como um processo social,
respectivamente de Piaget e de Vygotsky, possibilitaram a modelagem de um ambiente
computacional sólido, fundado em duas teorias fortes da Psicologia Cognitiva, cujos
conceitos foram expostos no Capítulo 2 desta tese e que apresentam pontos de
relacionamento. Em relação à Psicologia Cognitiva, tem-se que ela compõe uma ciência
multidisciplinar, denominada Ciência Cognitiva, que, além da Psicologia, inclui a
Inteligência Artificial (Computação), a Filosofia, a Lingüística, a Antropologia e a
Neurociência (Gardner, 1985).
Além disso, a utilização de mapas conceituais para a representação do conteúdo
pedagógico inerente aos currículos educacionais foi bastante adequada, pois eles
permitem a estruturação do material de forma ordenada e hierárquica. Entretanto, como
mostrado, os mapas conceituais não são capazes de representar de forma satisfatória
todo o domínio de um currículo educacional. Eles capturaram de forma adequada o
conteúdo pedagógico, mas não o conteúdo didático. Em razão disso, verificou-se a
necessidade de utilizar outro recurso para efetivar a representação do conteúdo didático,
a fim de que a representação do currículo educacional fosse completa. Sendo assim,
conforme demonstrado no Capítulo 2, o conteúdo didático, que se refere às estratégias
educacionais a serem aplicadas durante o processo instrucional, foi representado através
da utilização de mapas de hierarquia de aprendizagem. Isso porque estes mapas são
171
capazes de representar as estratégias a serem empregadas na educação, estabelecendo
prioridades e seqüência entre elas, além de ser possível realizar uma associação entre
um mapa de hierarquia de aprendizagem e um nó de um mapa conceitual (Sá Leite,
1999).
Verificou-se também que o tipo de representação escolhida para a estruturação dos
currículos educacionais: mapas conceituais e de hierarquia de aprendizagem, tem
relação direta com frames, estruturas utilizadas para a representação do conhecimento
no EDUCA-AÇÃO. Isso porque os mapas podem ser facilmente convertidos em
estruturas de frames, o que evidencia o relacionamento entre os mapas e os frames.
Desse modo, é mostrada a relação entre estes dois recursos disponíveis para a
representação do conhecimento: os mapas, utilizados na fase de modelagem, e os
frames, utilizados na fase de implementação.
Em relação às teorias da psicologia cognitiva, descritas no início desta conclusão e no
Capítulo 2 desta tese, tem-se que o ambiente EDUCA-AÇÃO funciona com base nestas
teorias. Isso porque ele viabiliza o estabelecimento de uma “interação social”, realizada
entre os agentes humano e dialógico, o que caracteriza a existência de um “parceiro
mais competente 11 ”, no caso o sistema, que é habilitado para oferecer auxílio ao
educador. A idéia de “parceiro mais competente” é também utilizada, de forma indireta,
em relação ao educando, durante a formulação do currículo educacional. Isso acontece
durante as interações com o educador (referentes ao auxílio prestado pelo sistema para a
elaboração do currículo educacional), momento no qual ele é lembrado que existem
educandos mais experientes e menos experientes, sendo valorizado que os mais
experientes podem ser capazes de auxiliar/orientar a aprendizagem daqueles menos
experientes em alguns pontos. Tal idéia incentiva a colaboração entre os educandos, que
é de grande importância no processo de aprendizado.
Além disso, a aplicação da metodologia no desenvolvimento do ambiente EDUCAAÇÃO fez com que este, ao orientar o educador, alerte-o sobre a necessidade de se
verificar o meio no qual ocorrerá a educação, pois conforme mostrado no Capítulo 2,
existe diferença dos papéis exercidos pelos componentes do processo educacional
11
Conceito definido no Capítulo 2 desta tese.
172
(aluno, professor etc.) em relação ao meio utilizado. No ensino presencial tradicional,
por exemplo, tem-se o professor como “autoridade máxima”, detentora do
conhecimento; e o aluno como um ser dependente e passivo. Porém, estas características
têm sido muito questionadas, defendendo-se a necessidade de criar um ambiente
interativo e construtivo, no qual o professor exerça o papel de orientador, de facilitador
ou mediador do processo educacional; e o aluno torne-se um participante ativo deste
processo. Isso fará com que o professor deixe de ser a “autoridade máxima” do processo
educacional e passe a ser um “parceiro mais competente” do aluno, ou seja, figure como
aquele que já vivenciou as experiências e em razão disso, adquiriu habilidade e
capacidade para auxiliar o aluno em sua formação, reduzindo a trajetória deste último
para a aquisição do conhecimento.
Outra constatação é que o computador também pode exercer o papel de “parceiro mais
competente”, tanto do aluno, como do professor, no processo educacional. O ambiente
EDUCA-AÇÃO assume o papel de “parceiro mais competente” do educador, na medida
em que o auxilia na formulação de seu planejamento educacional. Por outro lado, um
sistema computacional destinado à educação, com enfoque sobre o aprendizado do
estudante, pode exercer a função de “parceiro mais competente” do educando, na
medida em que o auxilia e o orienta em sua formação, facilitando e encurtando o
caminho que o levará ao aprendizado.
Retomando a questão da postura do professor e do estudante no processo educacional,
tem-se que fica evidente a necessidade de uma revisão nos papéis até então
desempenhados. O aluno necessita ter consciência da necessidade de sua ação para que
a aprendizagem se concretize e o professor precisa estar ciente de seu papel de educador
e facilitador do processo de aprendizado, incentivando sempre a tomada dessa postura
ativa por parte do aluno. Esta conclusão está em concordância com o pensamento de
Ramírez G. (1975) que diz que para o aluno aprender é mister modificar e reduzir sua
dependência em relação ao professor; é preciso abandonar algumas das satisfações que a
proteção do professor lhe proporciona e expor-se a riscos desconhecidos. Para o
professor ensinar é mister, antes de tudo, aceitar que o aluno aprenda por si mesmo,
facilitar- lhe o desenvolvimento e de certo modo perdê- lo. Uma das primeiras tarefas da
pedagogia deveria ser ajudar os professores a conhecer-se mais a fundo, a aceitar-se a si
mesmos e a tomar consciência de suas verdadeiras atitudes na situação educativa
(Ramírez G., 1975). Apenas para ilustrar o que foi explanado neste parágrafo, tem-se
173
abaixo a FIGURA 5.1, elaborada com base em Vygotsky (1978), que mostra o
relacionamento entre o educador, o educando e o objeto de estudo, colocando o
educador como o mediador do processo de aprendizagem do sujeito (educando) em
relação a um determinado objeto (domínio do conhecimento, alvo da aprendizagem).
Mediador
Sujeito
Objeto
FIGURA 5.1 – Relacionamentos na educação.
Outro aspecto que merece atenção, ainda em relação à metodologia que embasou o
desenvolvimento do EDUCA-AÇÃO, refere-se à observância das divergências
existentes entre os indivíduos em relação à sua faixa etária, à sua capacidade de
aprendizado, aos seus conhecimentos pré-existentes; enfim, nos diálogos estabelecidos
com o educador, o protótipo, por intermédio do agente dialógico, procura enfatizar a
importância de se considerarem essas diferenças durante o planejamento educacional.
O sistema tem a finalidade de auxiliar o educador durante a realização de um
planejamento educacional a ser efetivado através da mídia computador. Entretanto,
conforme mostrado no Capítulo 2, em uma situação como esta, se tem um meio
educacional diferente do tradiciona l, pois, neste caso, o educando, necessariamente,
deve assumir uma postura ativa, capaz de viabilizar o seu aprendizado. Sendo assim,
enquanto o educando estivar agindo em busca da educação, ele, gradativamente, estará
provocando a construção de seu aprend izado. Fica clara, pois, mais uma vez, a
existência de uma grande ligação entre a teoria do Construtivismo e o processo em que
se dá o aprendizado por intermédio do computador, verificando-se que ela é apropriada
para ser utilizada como suporte ao planejamento educacional para cursos e disciplinas a
serem ministrados através do computador.
Em relação à abordagem realizada pelo EDUCA-AÇÃO sobre o perfil do educando,
tem-se que esta visa alertar o educador sobre a importância de se considerar o educando
durante a elaboração das estratégias educacionais. Esse aspecto está diretamente
relacionado à elaboração do material instrucional, e, por este motivo, o ambiente
EDUCA-AÇÃO apresenta sugestões relativas à elaboração dos currículos educacionais,
que consideram sempre o perfil dos educandos e a mídia a ser utilizada. Dessa forma, o
174
ambiente EDUCA-AÇÃO desempenha o seu papel de auxiliar o educador na definição
das estratégias didáticas e pedagógicas a serem aplicadas durante o processo
educacional, cumprindo o objetivo para o qual foi projetado.
Com a pesquisa realizada para a elaboração desta tese, ficou clara a carência de
ambientes computacionais destinados a apoiar educadores em seu planejamento
educacional. Foi possível constatar que a grande maioria dos sistemas desenvolvidos e
em desenvolvimento focam o estudante, estando as pesquisas mais relacionadas à
adaptabilidade baseada nos estilos cognitivos do aluno (Souto et. al, 2002), à área de
tutoria, ou seja, a preocupação maior tem sido sobre como interagir com o aprendiz,
como disponibilizar- lhe o material instrucional, como detectar o seu progresso (o que
pode ser realizado através do monitoramento de suas interações), como conduzir o
processo de ensino-aprendizagem, sem se ter, entretanto, a preocupação com o
professor; esquecendo-se que, muitas vezes, este não está preparado para elaborar um
planejamento educacional de um curso ou disciplina a ser oferecido através da mídia
computador, o que compromete a eficácia do processo de aprendizagem do estudante,
por envolver aspectos como motivação, auto- instrução, independência, características
estas que, em geral, permanecem “adormecidas” quando se trata da educação presencial
tradicional.
No caso da utilização de novas mídias, como, por exemplo, o computador e a Internet,
uma análise mais aprofundada e a existência de uma metodologia para orientar o
planejamento educacional são de grande importância. Isso principalmente devido às
diferenças apresentadas pelos componentes do ensino presencial tradicional e da
educação a distância, a saber: o educador; o educando; o processo de comunicação entre
eles; e o ambiente de ensino e aprendizagem, e conforme já mencionado, pela
constatação de que, em geral, os professores não estão preparados para considerar estas
diferenças no planejamento educacional.
Sendo assim, o protótipo EDUCA-AÇÃO permitiu a constatação de que um sistema
destinado a auxiliar o planejamento educacional é de grande utilidade e representa um
projeto de relevância para o meio acadêmico. Isso porque um sistema como o protótipo
EDUCA-AÇÃO consiste em uma ferramenta de apoio, que está sempre “lembrando” o
professor de considerar a mídia utilizada para a educação, o tipo de aluno que se tem, a
faixa etária, o nível de conhecimento, o conteúdo a ser ensinado, a forma a ser utilizada
175
para a instrução (definição de estratégias educacionais), contribuindo para que, ao final
da interação com o sistema, o educador tenha subsídios suficientes para a elaboração de
seu planejamento educacional. Sendo assim, devido a seu caráter interativo, aos
métodos utilizados em sua elaboração e também em decorrência da mescla de técnicas
de IA utilizadas em sua modelagem e implementação, conclui-se que, o protótipo
EDUCA-AÇÃO apresenta grande relevância para o meio acadêmico, principalmente em
se tratando de EMC. Ele desempenha o papel de assistente do professor na tarefa de
produzir o seu planejamento educacional.
5.2 Aspectos Computacionais
As técnicas de IA utilizadas para o desenvolvimento do EDUCA-AÇÃO mostraram-se
muito importantes por reduzirem a complexidade referente ao tratamento do problema,
por possibilitarem uma interação mais amigável com o usuário e por minimizarem o
processamento efetuado para a solução das tarefas.
A utilização de agentes e de uma arquitetura blackboard no EDUCA-AÇÃO permitiu a
decomposição do problema e a sua distribuição para entidades inteligentes capazes de
solucioná- lo de forma incremental. Desse modo, o ambiente EDUCA-AÇÃO consiste
em um sistema de resolução distribuída de problemas, no qual existem diversos
especialistas trabalhando para o alcance de um objetivo comum. Ele reproduz o
ambiente real de cooperação existente nos meios de trabalho.
A divisão do trabalho entre os agentes reduziu a complexidade do problema, devido à
sua decomposição em partes menores a serem tratadas por agentes especializados,
modelados especialmente para solucionar determinadas tarefas. Ademais, a utilização
de agentes facilita a reutilização do sistema em outras aplicações, uma vez que a
modularidade torna a compreensão do sistema mais simples, além de permitir a
utilização de somente alguns módulos em novos sistemas.
A interação amigável foi obtida com a utilização da LN para o estabelecimento dos
diálogos entre o educador e o protótipo EDUCA-AÇÃO. Isso porque a LN dá ao
educador a liberdade de interagir com o agente dialógico por meio de pequenos textos
digitados, aumentando a flexibilidade dos diálogos e dando ao sistema características
que o tornam mais próximo do homem.
176
Associada à interação em LN, o protótipo EDUCA-AÇÃO também apresenta interação
por meio de menus de opções, pois eles causam uma redução do processamento
necessário para o tratamento da LN (análise e interpretação dos textos digitados), o que
torna o processo interativo mais ágil, visto que minimiza a existência de alguns
problemas inerentes à LN, como a ambigüidade da língua.
Ademais, os menus, em certo ponto, podem até ser mais adequados para a comunicação
com o usuário, por eles permitirem o direcionamento do processo de orientação e
consistirem em um meio mais rápido de interação, pois há a supressão da necessidade
de digitação. Eles permitem o estabelecimento de diálogos pré- moldados com o
educador, nos quais não há a possibilidade da dissertação.
A utilização de raciocínio baseado em casos (RBC) na concepção do sistema acarretou
em benefícios de desempenho e de eficiência, uma vez que eliminou a execução de
tarefas repetitivas. Com isso, obteve-se uma redução do trabalho necessário para a
solução das tarefas.
A base de casos do sistema, denominada “Espaço de Casos”, composta pelo “Espaço de
Problemas” e pelo “Espaço de Soluções”, organizada na forma de uma estrutura de
frames, permite a recuperação de problemas anteriores que podem ser utilizados na
solução de novos problemas. Isso faz com que a realização de tarefas desnecessárias
seja minimizada, ganhando-se também em relação à representação do conhecimento. Os
frames permitem o estabelecimento de relacionamentos de herança, o que suprime a
necessidade de se representar o conhecimento em duplicidade. Além disso, são
estruturas capazes de representar adequadamente o domínio do problema e permitem a
realização do processo de analogia de casos. O raciocínio baseado em casos suaviza o
processo de resolução do problema, uma vez que há a possibilidade da observância de
casos anteriores cujas soluções possam ser aplicáveis à solução de novos problemas.
Esta tese, além de oferecer contribuições para as pesquisas científicas nas áreas
Educacional e Computacional, enfatizou a possibilidade e os benefícios que podem ser
obtidos com a associação de diversas teorias e tecnologias no projeto de um sistema
computacional. Ela foi capaz de mostrar que combinando teorias e técnicas provenientes
de diversas áreas do conhecimento é possível se obter o projeto de um sistema robusto
destinado à solução de problemas reais. Ao se mostrar a arquitetura do ambiente
177
EDUCA-AÇÃO e apresentar sua descrição, ficou evidente que em sua concepção foram
utilizadas técnicas e teorias de forma conjunta, as quais até então vinham sendo
utilizadas em pesquisas similares, porém de forma individualizada. Conclui-se,
portanto, que o trabalho valorizou a importância do relacionamento entre as diversas
áreas, mostrando que, através da junção das teorias, pode-se obter uma solução
consistente para um determinado problema.
Para fazer uma alusão entre o ambiente EDUCA-AÇÃO e as conclusões expostas nesta
seção, a fim de permitir uma melhor compreensão do que foi observado com o sistema,
encontra-se, a seguir, uma descrição sucinta do funcionamento do ambiente.
O ambiente EDUCA-AÇÃO tendo recebido uma sentença do usuário (educador) em
LN, procede ao tratamento desta sentença, de modo que o resultado seja a sua
compreensão. Aqui se tem a aplicação do processamento da LN no desenvolvimento do
sistema.
Esta tarefa é realizada pelo agente Dialógico, cuja habilidade de “ação”
consiste em processar sentenças em LN enviadas pelo usuário (educador)12 . Para definir
a ação do agente, foram construídas regras de produção que constituem o motor de
inferências do agente, que, uma vez acionado, provoca o seu comportamento. O
acionamento deste motor se dá a partir do envio de um estímulo por parte do agente de
controle, cuja atribuição é gerenciar o funcionamento do sistema, mantendo sempre a
coerência e a integridade do processo. Este estímulo é enviado por meio de uma
mensagem, disponibilizada no Espaço de Conhecimentos, elaborado com base nos
conceitos de blackboard e RBC.
Feito isso, os agentes, através de sua habilidade de “captação”, são capazes de recuperar
as informações registradas no Espaço de Conhecimentos e proceder ao seu tratamento.
Uma vez tratada a informação e tendo sido gerado um resultado referente a este
tratamento, o agente disponibiliza, através de sua capacidade de “comunicação”, a
resposta no Espaço de Conhecimentos, para que possa ser observada pelo agente de
controle, o qual poderá acionar outro agente, a quem compita a realização da próxima
tarefa. Essa característica do sistema demonstra a habilidade de “cooperação” dos
12
Este processo está descrito no Capítulo 3.
178
agentes, que os faz “conscientes” de que suas ações não geram uma solução completa
para o problema e sim o “pedaço” de uma solução.
Desse modo, tem-se que o problema vai sendo solucionado de forma incremental, até
que a solução completa seja alcançada. Até o momento já é possível perceber que o
protótipo EDUCA-AÇÃO, além do processamento da LN, está utilizando, em sua
concepção, outras técnicas da área de IA, neste caso, o uso de agentes em um sistema de
resolução distribuída de problemas, de uma arquitetura blackboard e de RBC.
Dando continuidade, tem-se que, até o momento, foi explanado apenas o mecanismo
utilizado pelo sistema para gerar a solução de um problema. Entretanto, onde está a
fonte de conhecimentos a ser utilizada como “inspiração” para a solução do problema?
Sabe-se que qualquer sistema computacional trabalha com dados e que há a necessidade
de se representar estes dados, para que se tenha informação suficiente que possibilite a
solução de problemas reais com auxílio do computador. Verifica-se, pois, a necessidade
de o sistema ter algum “conhecimento” para que ele possa ter a capacidade de
compreender e auxiliar na solução dos problemas.
Para efetivar este processo, no ambiente EDUCA-AÇÃO foi utilizada a técnica de
“raciocínio baseado em casos” (RBC), já mencionada nesta conclusão, cuja idéia
principal é a de se ter uma base de casos conhecidos pelo ambiente que servirão como
apoio para a geração de novas soluções. Estes casos são consultados pelo sistema
favorecendo assim o processo interativo entre o ambiente computacional e o usuário
(neste caso específico, o educador), pois se constituem em subsídios importantes para a
obtenção de novas soluções para problemas. Assim, tem-se a utilização de mais um
recurso de IA, no desenvolvimento do EDUCA-AÇÃO: o raciocínio baseado em casos.
Verifica-se, pois, que o ambiente EDUCA-AÇÃO consiste em um sistema que engloba
em sua concepção a utilização de paradigmas diferentes, cuja combinação gera um
comportamento condizente com o propósito para o qual foi projetado: ser um assistente
do
educador
durante
o
planejamento
educacional,
proporcionando- lhe
uma
comunicação simples e amigável, e fornecendo- lhe subsídios úteis para a elaboração do
currículo de seu curso ou disciplina. Além disso, a construção do protótipo EDUCAAÇÃO possibilitou a demonstração da correlação entre as várias teorias da área
educacional utilizadas para a elaboração da metodologia que embasou o seu
179
desenvolvimento, fundindo, então, os aspectos teóricos da área educacional com as
tecnologias disponíveis para implementá- los na área computacional.
5.3 Aspectos Educacionais
Em relação aos aspectos educacionais, o protótipo EDUCA-AÇÃO é uma ferramenta
capaz de minimizar as dificuldades verificadas junto aos professores, no que diz
respeito à utilização da tecnologia para o incremento da educação. Tais dificuldades,
entre elas, a falta de domínio de muitos professores na utilização de computadores; a
falta de conhecimento sobre aspectos relativos à tecnologia (recursos, layout de
documentos etc.); dificuldades na definição do currículo educacional destinado a EMC;
dificuldades na elaboração de material pedagógico apropriado para EMC; dificuldades
em selecionar técnicas didáticas adequadas à nova mídia; insistência em conduzir a
EMC de forma idêntica ao ensino tradicional; a não percepção da postura ativa do aluno
quanto integrante da EMC; levam à produção de materiais inadequados para a
educação.
Outro fato constatado é que a carência de conhecimento em informática, muitas vezes,
consiste em um empecilho para a utilização da EMC, seja ela local, seja a distância, ou
mesmo inibe a opção dos professores pelo uso da tecnologia para complementar suas
atividades docentes. O protótipo EDUCA-AÇÃO, devido a seu contexto de utilização,
atenua essa ocorrência, por consistir em um ambiente de apoio e orientação ao
educador, desenvolvido com enfoque para a EMC, ou seja, para a elaboração de
currículos educacionais destinados à mídia computador. Desse modo, com a sua
utilização, é possível obter um currículo que atenda às características da educação por
computador, pois o ambiente está fundamentado em teorias educacionais aplicáveis à
EMC, seja ela local, seja a distância, e oferece subsídios ao educador referentes à
realização do planejamento educacional, alertando-o sobre o fato de que o educando
deve estar motivado a buscar o conhecimento disponibilizado através da máquina; o
conteúdo tem que ser estruturado de forma coesa, respeitando a dependência e a
hierarquia entre os seus diferentes tópicos; da necessidade de elaboração de um material
dinâmico, capaz de motivar e prender a atenção do aprendiz; e que no caso da educação
a distância mediada por computador (EDMC), normalmente, o educador não está ao
lado do educando.
180
Além disso, foi possível perceber a preocupação de alguns professores com a
desvalorização do ser humano em decorrência de uma possível substituição pelo
computador. Ficou claro que eles gostariam que a máquina fosse mais utilizada no
meio educacional e que eles acreditam que ela tem um grande potencial para ajudá- los
na preparação de suas tarefas educativas, embora muitos desconheçam as
características da EMC, principalmente em se tratando de EDMC. Porém, ficou,
também, evidenciada a necessidade de uma maior preocupação com a qualidade do
material educacional produzido pelos professores para EMC, pois grande parte deles
desconhece as características da educação por computador e se comportam na EMC
com uma postura idêntica à que apresentam na educação convencional. Desse modo, o
EDUCA-AÇÃO tem potencial para auxiliar os professores em seu planejamento
educacional, pois está desenvolvido com base em uma metodologia fundada em
conceitos da área educacional e da psicologia cognitiva, e permite o estabelecimento de
um diálogo com o professor cujo objetivo é orientá-lo na elaboração dos currículos de
seus cursos e disciplinas. Durante a comunicação professor-sistema, são feitas
colocações para o professor que o façam refletir sobre o seu planejamento educacional,
de modo que, ao final do processo interativo, o professor tenha um conjunto de idéias
sólidas sobre como elaborar seu plano educacional para a aprendizagem mediada por
computador.
Sendo assim, esta tese permitiu que se verificasse a necessidade de uma reflexão quando
da intenção de se instituir um programa de EMC, pois é notório que a preparação de um
conteúdo para ser estudado através do computador, principalmente na modalidade a
distância, deve ser diferente da preparação deste mesmo conteúdo para ser ministrado
de forma convencional. Esse fato altera o papel do professor que decide utilizar os
recursos tecnológicos para implementar a educação, e este deve estar ciente disso, o que
não ocorre na totalidade. Muitos professores ainda não estão interados desse fato e por
esse motivo, ignoram aspectos importantes, que devem ser considerados em um
planejamento educacional cuja mídia utilizada será o computador.
Portanto, conclui-se que uma metodologia destinada a orientar o professor em seu
planejamento educacional, auxiliando-o na construção dos currículos de seus cursos e
disciplinas a serem oferecidos através do computador, é de relevância para a área
educacional e computacional, pois traz à tona aspectos que se tornam esquecidos
quando um professor decide pela EMC, entre eles, a mudança de seu papel como
181
educador. A metodologia aqui apresentada tem características que visam a motivação do
professor na busca de novas formas de conduzir a educação, além de ter sido
desenvolvida para orientá- lo diante da realização desse processo. Ela considera o
comportamento do educador e do educando, que são os participantes mais importantes
do processo educacional. Dessa forma, ao utilizá- la para a construção de currículos
educacionais, o professor obterá, como resultado, informações que o nortearão no
planejamento de sua disciplina e/ou de seu curso. Certamente, a observância dos
aspectos da Ciência Cognitiva e da Educação para embasar o desenvolvimento da
metodologia foi fundamental para a sua eficiência.
5.4 Uma Proposta de Arquitetura para EDMC
O ambiente EDUCA-AÇÃO, apresentado neste trabalho, não consiste em um sistema
completo de apoio a EMC. Ele restringe-se à orientação ao professor durante o seu
planejamento educacional. Entretanto, conforme já mencionado, o sistema educacional
é bastante rico e abrangente, estando o EDUCA-AÇÃO voltado apenas para o professor.
Desse modo, ele pode ser visto como um componente de um sistema maior destinado à
EMC.
Apesar de, neste trabalho, o objetivo ter sido elaborar uma metodologia para orientar o
planejamento educacional destinado à mídia computador, verificou-se a importância de
inserir esta pesquisa em um contexto mais amplo. Por isso, esta seção ilustra um sistema
computacional de apoio a EDMC, que permite a conexão do estudo aqui realizado com
outros trabalhos das áreas educacional e computacional.
A FIGURA 5.2 ilustra, de forma bem resumida, os participantes do processo de EDMC.
Alunos
SISTEMA
Professor
Rede
FIGURA 5.2 – Cenário da EDMC.
182
A FIGURA 5.2 permite a visualização da relação aluno-professor existente em um
sistema de EDMC. Um sistema destinado à EDMC necessita de um conjunto de
ferramentas que permitam que o professor planeje, elabore e implemente seu curso ou
disciplina, interaja com os estudantes e tenha condições de avaliar a aprendizagem dos
alunos. Desse modo, ele deve ser composto por ferramentas com enfoque para o
professor e por ferramentas com enfoque para o estudante, sendo que estas últimas
devem apoiar os alunos no desenvolvimento das atividades que os levarão ao
aprendizado, devendo conter um módulo capaz de traçar o perfil dos estudantes, que
seria um “modelo do estudante”. Dessa forma será possível prover elementos que estão
relacionados ao desempenho individual e ao estilo de aprendizado do estudante
(Atolagbe e Hlupic,1997). Assim, será dada ao sistema a possibilidade de conhecer
diferentes tipos de usuários e saber como trabalhar com cada um deles.
Em relação ao aprendizado, em um sistema de EDMC, ele pode ser muito bem
explorado. Isso porque as características interativas da EDMC implicam o
desenvolvimento de atividades dinâmicas, na construção gradativa do conhecimento por
parte do aluno e permitem a comunicação de forma rápida entre os participantes
(colaboração). Sendo assim, verifica-se que na EDMC as teorias de Piaget
(Construtivismo) e de Vygotsky (Interacionismo) estão amplamente presentes, pois a
aprendizagem pode ocorrer através da cooperação (Interacionismo) e/ou da construção
(Construtivismo). No primeiro caso, a aprendizagem se dá a partir das interações do
estudante com seus colegas e com o professor. Esta é uma característica muito rica que
pode ser facilmente implementada em sistemas para EDMC baseados na web.
Entretanto, o educando pode optar por seguir sozinho pelo sistema, “navegando” e
acessando o conteúdo lá disponibilizado, de acordo com seu ritmo individual de
aprendizagem. Ao escolher este caminho, ele estará interagindo apenas com o sistema e
não com outras pessoas (educandos e educadores), que inclusive, poderiam estar
utilizando o sistema naquele exato momento. Nesta situação, a abordagem utilizada é o
Construtivismo, pois o estudante vai construindo o conhecimento de forma gradual,
respeitando o seu desenvolvimento individual.
Um sistema que atenda a estes requisitos tem que conter funcionalidades de apoio ao
educando e de apoio ao educador. As funcionalidades de apoio ao educando consistem
nas ferramentas que apóiam a aprendizagem através do sistema disponível para EDMC,
enquanto as de apoio ao educador podem ser descritas como as ferramentas destinadas a
183
auxiliar a autoria de cursos ou disciplinas, acompanhar o progresso dos educandos
durante seu estudo e avaliar a aprendizagem e o desempenho dos mesmos. Apenas para
ilustrar, a seguir são expostas algumas funcionalidades de suporte ao educando e de
suporte ao educador.
Funcionalidades destinadas ao educando:
-
Recursos que permitam tornar as interações entre o educando e o sistema ricas e
estimulantes, sendo estes recursos selecionados com base em averiguações sobre
o perfil do grupo, o conteúdo, a mídia etc.;
-
Recursos que permitam e incentivem a realização de pesquisa na web;
-
Recursos que possibilitem a comunicação e a cooperação síncrona e assíncrona;
-
Recursos que permitam aos participantes se conhecerem, através de descrição,
divulgação de fotos etc.
-
Recursos que possibilitem o conhecimento das ações dos outros participantes
perante o sistema;
-
Recursos que auxiliem a tomada de decisões;
-
Recursos que incentivem e auxiliem a realização de trabalhos em grupo;
-
Recursos que permitam a realização de auto-avaliação;
-
Recursos que possibilitem a realização de estudo dirigido, de acordo com os
interesses e as necessidades individuais do educando.
Funcionalidades de apoio ao educador:
-
Auxílio na composição do currículo educacional, ou seja, no planejamento do
curso ou disciplina, com ênfase aos aspectos pedagógicos e didáticos inerentes
ao processo educacional;
-
Suporte para a autoria do curso, tanto no que diz respeito à elaboração do
conteúdo pedagógico, como da formulação das estratégias didáticas a serem
empregadas durante o processo educacional;
184
-
Auxílio sobre como proceder quanto à apresentação do curso aos educandos, à
definição dos objetivos e ao fornecimento de informações gerais etc.
-
Suporte ao acompanhamento e gerenciamento do curso;
-
Facilidades na reestruturação do curso;
-
Possibilidade de realização de avaliação dos educandos;
-
Interação com os outros usuários (educadores e educandos);
-
Ferramentas de apoio, como murais, listas, chats etc., que permitem a interação
entre os usuários (educadores e educandos) do sistema.
Além das funcionalidades diretamente relacionadas aos educadores e aos educandos, o
ambiente para EDMC deve conter também funcionalidades de caráter administrativo,
como serviço de cadastro de usuários do sistema, autorização de acesso e garantir a
segurança das informações.
A FIGURA 5.3 ilustra o processo de interações em um sistema para EDMC.
Educandos
Educador
Ferramentas de
apoio ao professor:
Ferramentas
de Apoio
Planejamento
Elaboração
Gerenciamento
Avaliação
Curso
Estruturado
FIGURA 5.3 – Interações no sistema para EDMC.
A FIGURA 5.4 ilustra algumas ferramentas de apoio ao educando, disponíveis em um
sistema para EDMC.
185
Chat
Correio
eletrônico
Pesquisa
‚œ ‚
‚
‚
‚‚
Ferramentas de
apoio ao educando
‚
‚• ‚
Listas de
discussão
FIGURA 5.4 – Ferramentas de apoio ao educando em um sistema para EDMC.
Em relação à modelagem da arquitetura apresentada nesta seção, acredita-se que o uso
de agentes daria robustez ao modelo. Uma opção eficiente seria a utilização da
abordagem BDI (believe, desire, intentions) na modelagem dos agentes, pois ela
permite que seja feita a descrição do estado interno de um componente (agente do
sistema) através de um conjunto de estados mentais. As crenças definem o estado de
informação do agente sobre si mesmo, sobre o ambiente e sobre os demais agentes. O
desejo está relacionado com o estado motivacional, especificando preferências com
relação a estados futuros do mundo ou seqüências de ações. Nas intenções há uma
medida associada de “comprometimento” que direciona as ações. Uma intenção leva a
uma ação (Marietto, 2000).
Quanto ao planejamento educacional, pode-se dizer que ele é definido em função da
intencionalidade e da funcionalidade do curso ou disciplina e de seu público-alvo. Sua
elaboração pode ser embasada nas teorias que suportaram o desenvolvimento da
metodologia exposta nesta tese, podendo, também, ser aplicado o modelo de
competências de Perrenoud (1999), que define competência como a capacidade de
articular um conjunto de esquemas, sendo que ela se encontra além dos conhecimentos e
permite mobilizá- los na situação e no momento certo, com discernimento. Desse modo,
para que sejam desenvolvidas as “competências” dos educandos, é imprescindível que
haja estímulo diretamente relacionado à habilidade que se quer desenvolver. Para tanto,
o educador necessita estar preparado, devendo ser dinâmico, capaz de incentivar e
motivar o grupo e elaborar e utilizar estratégias adequadas à situação instrucional.
186
Quanto às práticas utilizadas para a instrução, incluindo neste contexto todos os
componentes do cenário educacional, tem-se que elas diferem, e muito, mesmo em se
tratando de um mesmo curso ou disciplina ou de uma mesma instituição de ensino.
Porém, atualmente, há uma grande preocupação com o aprender a aprender, a
raciocinar, a comunicar. De acordo com Perrenoud (2000), as práticas têm cada vez
mais freqüentemente a tarefa de construir as competências, de se estar ansioso por
conhecimento. Elas recorrem das vantagens dos métodos ativos e dos princípios da nova
escola, as pedagogias fundamentadas sobre o projeto, o contrato, a cooperação e exigem
uma disciplina menos rígida, deixando a vantagem da liberdade aos educandos. Além
disso, elas manifestam um grande respeito ao educando, à sua lógica, ao seu ritmo, às
suas necessidades, aos seus direitos, prendendo-se mais à vantagem de desenvolver a
pessoa e menos à sua adaptação à sociedade. Elas se concentram na vantagem do
educando e do ensino conceituado acima de tudo na organização de situações de
aprendizado. Elas estão cada vez mais conectadas com outros interventores e uma
equipe pedagógica, inscritas em uma cooperação, tendo também uma planificação
didática mais flexível e negociável. Elas dão lugar às tarefas abertas e às situaçõesproblema. Elas caminham no sentido de uma avaliação menos normativa, mais
formativa. Elas tornam-se mais dependentes das tecnologias audiovisuais e
informatizadas. Elas dão lugar à manipulação de conteúdos, à observação e à
experimentação e tendem a utilizar mais largamente a pesquisa. Elas são a favor da
profissionalização e se baseiam nas competências adquiridas na formação inicial e
contínua.
Segundo Perrenoud (1999), o conceito de competência não deve interpretado como
aplicado apenas às tarefas nobres, pois as competências adquiridas para a vida cotidiana
não são desprezíveis, pelo contrário, são muito importantes. Afinal, de que adianta
escolarizar um indivíduo durante 10 a 15 anos de sua vida se ele continua despreparado
diante de um contrato de seguro ou de uma bula farmacêutica? Para Perrenoud (1999),
as competênc ias elementares evocadas não deixam de ter relação com os programas
escolares e com os saberes disciplinares: elas exigem noções e conhecimentos de
matemática, geografia, biologia, física, economia, psicologia; supõem um domínio da
língua e das operações matemáticas básicas; apelam para uma forma de cultura geral
que também se adquire na escola. Mesmo quando a escolaridade não é organizada para
desenvolver tais competências, ela permite a apropriação de alguns dos conhecimentos
187
necessários. Uma parte das competências que se desenvolve fora da escola apela para
saberes escolares básicos (a noção de mapa, de moeda, de ângulo, de juro, de jornal, de
roteiro etc.) e para as habilidades fundamentais (ler, escrever, contar). Não há, portanto,
contradição obrigatória entre os programas escolares e as competências mais simples. A
noção de competências remete a situações nas quais é preciso tomar decisões e resolver
problemas. Por que limitaríamos as decisões e os problemas, ou à esfera profissional, ou
à vida cotidia na? As competências são necessárias para escolher a melhor tradução de
um texto em latim, levantar e resolver um problema com o auxílio de um sistema de
equações com várias incógnitas, verificar o princípio de Arquimedes, cultivar uma
bactéria, identificar as premissas de uma revolução ou calcular a data do próximo
eclipse solar. Por isso, acredita-se que a utilização deste conceito na formulação do
planejamento educacional acrescentará qualidade ao resultado final, que é a
aprendizagem do ser humano.
Por outro lado, é importante compreender que possuir conhecimentos ou capacidades
não significa ser competente. De acordo com Le Bortef (1995), a competência não é um
estado ou um conhecimento adquirido. Segundo ele, ter conhecimentos ou capacidades
não se traduz em ser competente, pois pessoas que detêm o conhecimento não
necessariamente sabem aplicá- lo de forma pertinente e no momento oportuno em
situações de trabalho. A competência, pois, se define pela “competência em atuação”,
ou seja, pela capacidade de ut ilização ou de mobilização dos recursos e se desenvolve
dentro de um contexto específico e é contingente a este contexto. Trata-se da capacidade
de analisar e resolver problemas dentro de um ambiente particular e supõe a capacidade
de aprender e de se adaptar a diferentes situações. Sendo assim, a passagem do saber à
ação é uma reconstrução, é um processo de agregação de valor (Le Bortef, 1995).
Afinal, pode-se conhecer muito bem “cálculo”, mas não saber como aplicá- lo no
momento oportuno.
A partir dessa premissa, pode-se concluir que o computador consiste em uma
ferramenta de grande utilidade para auxiliar o indivíduo no desenvolvimento de
competências, uma vez que proporciona um ambiente onde impera a interatividade e
onde é requerida a ação. Além disso, por suas características técnicas, o computador
permite a realização de simulações que possibilitam a aplicação de conhecimentos
adquiridos em problemas do mundo real, de forma que a pessoa possa visualizar a
utilização do conhecimento aprendido e verificar a sua utilidade.
188
A afirmação acima condiz com a colocação de Perrenoud (1999), que defende que,
geralmente, uma situação similar à exposta a seguir é decorrente de uma má
transferência de conhecimentos. Por exemplo, determinado estudante, que dominava
uma teoria na prova, revela-se incapaz de utilizá- la na prática, porque jamais foi
treinado para fazê- lo. Isso acontece, pois a transferência de conhecimentos não é
automática.
O conhecimento é adquirido por meio do exercício e de uma prática reflexiva, em
situações que possibilitam mobilizar saberes, transpô- los, combiná- los, inventar uma
estratégia original a partir de recursos que não a contêm e não a ditam. A mobilização
exerce-se em situações complexas, que obrigam a estabelecer o problema antes de
resolvê- lo, a determinar os conhecimentos pertinentes, a reorganizá-los em função da
situação, a extrapolar ou preencher as lacunas. Entre conhecer a noção de juros e
compreender a evolução da taxa hipotecária, há uma grande diferença.
Os exercícios escolares clássicos permitem a consolidação da noção e dos algoritmos de
cálculo. Eles não trabalham a transferência. Para ir nesse sentido, seria necessário
colocar-se em situações complexas como obrigações, hipotecas, empréstimo, leasing.
Não adianta colocar essas palavras nos dados de um problema de matemática para que
essas noções sejam compreendidas, ainda menos para que a mobilização dos
conhecimentos seja exercida. Entre saber o que é um vírus e proteger-se
conscientemente das doenças virais, a diferença não é menor. O mesmo acontece com
conhecer as leis da física e construir uma barca, fazer um modelo reduzido voar, isolar
uma casa ou instalar corretamente um interruptor (Perrenoud, 1999).
Ainda de acordo com Perrenoud (1999), a transferência é igualmente falha quando se
trata de enfrentar situações em que importa compreender a problemática de um voto
(por exemplo, sobre a engenharia genética, a questão nuclear, o déficit orçamentário ou
as normas de poluição), ou de uma decisão financeira ou jurídica (por exemplo, em
matéria de naturalização, regime matrimonial, fiscalização, poupança, herança, aumento
de aluguel, acesso à propriedade etc.). Às vezes, faltam os conhecimentos básicos,
principalmente no campo do direito ou da economia. Freqüentemente, as noções
fundamentais foram estudadas na escola, mas fora de qualquer contexto. Permanecem
então “letras mortas”, tais como capitais imobilizados por não se saber investir neles
conscientemente.
189
Por esse motivo, é importante o desenvolvimento de competências a partir da escola, ou
seja, mostrar a relação entre os saberes (conhecimento) e sua operacionalização em
situações complexas. Isso vale tanto para cada disciplina quanto para sua inter-relação.
Isso evitaria que os conhecimentos acumulados na escola permanecessem inúteis na
vida cotidiana, pelo fato de os alunos não saberem utilizá- los em situações concretas.
A escola sempre almejou que seus ensinamentos fossem úteis, mas freqüentemente
acontece- lhe de perder de vista essa ambição global, de se deixar levar por uma lógica
de adição de saberes, levantando a hipótese otimista de que elas acabarão servindo para
alguma coisa. Desenvolver competências desde a escola não é uma moda nova, mas um
retorno às origens, às razões de ser da instituição escolar (Perrenoud, 1999). E, mais
uma vez, afirma-se que o computador tem grande potencial para auxiliar nessa tarefa.
190
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Aamodt, A. e Plaza, E. Case-based reasoning : foundational issues, methodological
variations, and systems approaches. Artificial Intelligence Communications, v. 7, n. 1,
1994.
Albuquerque, R. L., Hübner, J. F., De Paula, G. E., Sichman, J. S., Ramalho, G. L.
KSACI: a handheld device infrastructure for agents communication. In: Workshop on
Agent Theories, Architectures and Languages (ATAL 2001), 2001, Boston.
Proceedings… Boston, USA, 2001.
Alicea, J. M. L’efficacité de l’éducation à distance comme méthodologie du
développement de la pensée. Revue de l’enseignement à distance, v. 7, n. 3, p. 37-46,
1992.
Almeida, M. A. F., Barreto, J. M., Pozzebon, E. Uma aplicação do modelo hipertômato
no desenvolvimento de um ambiente de ensino-aprendizagem de neurofisiologia. In:
Simpósio Brasileiro de Informática na Educação (SBIE), 13., 2002, Porto Alegre.
Anais... Porto Alegre: UNISINOS, 2002.
Araribóia, G. Inteligência artificial: um curso prático. Rio de Janeiro: Livros Técnicos
e Científicos Editora Ltda, 1988.
Atolagbe, T, A., Hlupic, V. Intelligent multimedia tutoring for simulation modelling
education. In: European Simulation Multiconference, 11., 1997. Proceedings... San
Diego: SCS, Ali Riza Kaylan ; Axel Lehmann e(ed), 1997. p. 280-284.
Barros, C. S. G. Pontos de Psicologia Escolar. São Paulo, SP: Editora Ática, 1995.
Bednar, A. K., Cunningham, D. J., Duffy, T. M. and Perry, D. Theory into practice: how
do we link? In T. M. Duffy and D. H. Jonassen Eds. Constructivism and the
technology of instruction: A Conversation. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum, 1992.
Bello, J. P., Sandler, M. Blackboard system and top-down processing for the
transcription of simple polyphonic music. In: COST G-6 Conference on Digital Audio
Effects (DAFX-00), 2000, Verona. Proceedings… Verona, Italy, 2000.
191
Bica, F. Eletrotutor III – uma abordagem multiagentes para o ensino a distância. 2000.
Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação)-Universidade Federal do Rio
Grande do Sul, Porto Alegre, 2000.
Bolanos-Mora, G., Alvarado-Blanco, J., D’Agostino-Santoro, G. et Segura-Loaiza, M.
Modèle pour contrôler la qualité académique des textes de l’instruction a distance.
Revue de l’enseignement à distance, v. 7, n. 3, p. 101-120, 1992.
Bolzan, R. F. F. A. O conhecimento tecnológico e o paradigma educacional. 1998.
Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção)-Universidade Federal de Santa
Catarina, Florianópolis, 1998.
Brusilovsky, P., Schwarz, E., and Weber, G. A tool for developing adaptive electronic
textbooks on WWW. In: World Conference of the Web Society (WebNet’96), 1996,
San Francisco. Proceedings … San Francisco-CA: AACE, 1996. p. 64-69.
Burke, R. ; Kass, A. Retrieving stories for case-based teaching. In: D. Leake, ed. Casebased reasoning: experiences, lessons, & future directions Menlo Park, CA: AAAI
Press, 1996. p. 93-109.
Cardoso, A. Em torno dos conceitos de currículo e de desenvolvimento curricular.
Revista Portuguesa de Pedagogia, v 21, p. 220-232, 1987.
Carro, R. M., Pulido, E., and Rodríguez, P. An adaptive driving course based on html
dynamic generation. In: World Conference on the WWW and Internet (Webnet’99),
1999, Honolulu. Proceedings… Honolulu, Hawai: WWW, 1999.
Chen, C., Occeña, L. G. Knowledge decomposition for a product design blackboard
expert system. Artificial Intelligence in Engineering. n. 14, p. 71-82, 2000.
Costa, M. T. C. Uma arquitetura baseada em agentes para suporte ao ensino à
distância. 1999. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção)-Universidade Federal
de Santa Catarina, Florianópolis, 1999.
Cuena, J., Ossowski, S. Distributed models for decision support. Multiagent systems : a
modern approach to distributed artificial intelligence. Cambrige-Ma: Mit Press, 1999.
192
Cunha, R. M. M. Criatividade e processos cognitivos. Petrópolis: Editora Vozes,
1977.
Cunningham, D. J., Duffy, T. M. ; Knuth, R. A. The textbook of the future. Hypertext :
a psychological perspective. C. McKnight, A. Dillon & J. Richardson (ed). New York :
Ellis Horwood, 1993.
De la Taille, Y., Oliveira, M. K., Dantas, H. Teorias psicogenéticas em discussão. São
Paulo: Summus Editorial, 1992.
Decker, K. S. Distributed problem-solving techniques: a survey. IEEE Transactions
on Systems, Man and Cybernetics. v.17, n. 5, p. 729-740, Sept/Oct. 1987.
Deschênes, A. J. Autonomie et enseignement à distance. Revue Canadienne Pour
l’étude de l’éducation des Adultes, v. 5, n. 1, p. 32-54, 1991.
Deschênes, A. J. Psychologie cognitive et formation à distance. Revue Québécoise de
Psychologie, v. 13 n. 3, p. 29-47, 1992.
Deschênes, A. J., Bilodeau, H., Bourdages, L., Dionne, M., Gagné, P., Lebel, C. and
Rada-Donath, A. Construtivismo e formação à distância. Traduzido por Roger Bédard.
Tecnologia Educacional, v. 26, n. 140, jan/fev/mar 1998.
Duffy, T. M. and Jonassen, D. H. Constructivism: new implications for instructional
technology. Constructivism and the Technology of Instruction: a conversation.
Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum, 1992.
Durfee, E. H. Distributed problem solving and planning. Multiagent Systems : A
Modern Approach to Distributed Artificial Intelligence. Cambrige-Ma: Mit Press, 1999.
Durfee, E. H. Coordination of distributed problem solvers . Boston: Kluwer, 1988.
Erman, L. D., et al. The HEARSAY-II speech understanding system: integrating
knowledge to resolve uncertainty. Cg Surveys, v. 12, n. 2, p. 213-253, 1980.
Fergunson, W., Bareiss, R., Birnbaum, L. ; Osgood, R. ASK systems: an approach to
the realization of story -based teachers . Nashville: Institute for the Learning Sciences,
1992. Technical Report, n. 22
193
Ford, K.M., Stahl, H., Adams-Webber, J., Cañas, A.J., Jones, J. C., Novak J.
ICONKAT: An integrated constructivist knowledge acquisition tool. Knowledge
Acquisition Journal, n. 3, p. 215-236, 1991.
Fosnot, C. Constructing constructivism. Constructivism and the technology of
instruction: a conversation. Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum, 1992.
Furth, H. G. Piaget na sala de aula. 3. ed. Rio de Janeiro: Editora Forense
Universitária, 1976.
Gagné, R. M., Briggs, L.J., Wager, W. Principles of instructional design. 4. ed.,
Harcourt Brace: College Publishers, 1992.
Gagné, R.M. Foundations in Learning Research. In: GagnÈ, R.M. (ed.) Instructional
technology: foundations, Hillsdale: Lawrence Erlbaum, 1986, p. 49-84
García Aretio, L. G. Educación a distacia hoy. Madrid: UEP, 1994. Coleción de
Educacion Permanente
García Aretio, L. G. Eficacia de la UNED en extremadura. Badajoz: UNED, 1987.
Gardner, H. The mind's new science: a history of the cognitive revolution. New York:
Basic Books, 1985.
Garrison, D. R. A cognitive constructivism view of distance education: an analysis of
teaching- learning assumptions. Distance Education, v. 14, n. 2, p. 199-211, 1993.
Gentner, D. Structure mapping: a theoretical framework for analogy. Cognitive
Science, v. 7, n. 2, p. 155-170, 1983.
Giraffa, L. M. M. Uma arquitetura de tutor utilizando estados mentais. 1999. Tese
(Doutorado em Ciência da Computação)-Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
Porto Alegre, 1999.
Greimas, A. J., Courtés, J. Dicionário de semiótica. São Paulo: Cultrix, 1975.
Grice, H. P. Logic and conversation. New York. Academic Press, 1975.
194
Guaranys, L. R., Castro, C. M. O ensino por correspondência: uma estratégia de
desenvolvimento educacional no Brasil. Brasília: IPEA, 1979.
Guerra, J. H. L. Utilização do computador no processo de ensino-aprendizagem:
uma aplicação em planejamento e controle da produção. 2000. Dissertação (Mestrado
em Engenharia)-Universidade de São Paulo, São Carlos, 2000.
Hanna, E. D., Glowacki-Dudka, M., Conceição-Runlee, S. Practical tips for teaching
online groups . Madison, WI: Atwood Pub. 2000 (LB1044.87 .H35 2000).
Hayes-Roth, F. Towards a framework for distributed AI. SIGART Newsletter, Oct., p.
51-52, 1980.
Heinze-Fry, J. A., Crovello, T. J. and Novak, J. D. Integration of ausubelian learning
theory and educationa l computing. The american biology teacher, v. 46, n. 3, mar.
1984.
Henri, F. Formation à distance, matériel pédagogoque et théorie de l’éducation: la
coherénce du changement. Revue de l’éducation à distance, v. 8, n. 1, p. 85-108, 1993.
Hübner, J. F. Migração de agentes em sistemas multi-agentes abertos. 1995.
Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação)-Universidade Federal do Rio
Grande do Sul, Porto Alegre, 1995.
Huhns, M. N., Stephens, L. M. Multiagent systems and societies of agents. Multiagent
systems: a modern approach to distributed artificial intelligence. Massachusetts: The
Mit Press Cambridge, 1999.
Jakobson, R. Lingüística e comunicação. São Paulo: Cultrix, 1969.
Jeffrey, S. R., Zlotkin, G. Designing conventions for automated negotiation. AI
Magazine , p. 29-46, 1994.
Jonassen, D. H., Davidson, M., Collins, M., Campbell, J. ; Haag, B. B. Constructivism
and computer-mediated communication in distance education. The American journal
of distance education, v. 9, n. 2, p. 7-26, 1995.
Keegan, D. Foundations of distance education. 2. ed. London: Routledge, 1991.
195
Keller, A. When machines teach: designing computer courseware . New York:
Harper&Row, 1987.
Kenski, V. M. Novas tecnologias na educação presencial e a distância. Educação a
distância. São Paulo: Ed. Futura, 2003.
King, J. A. Intelligent agents: bringing good things to life. AI Expert, p. 17-19,
February, 1995.
Knapik M., Johnson, J. Developing intelligent agents. New York: MCGraw-Hill, 1998.
Kolodner, J. Case-based reasoning. San Mateo: Morgan Kaufmann, 1993.
Kolodner, J., Leake, D. A tutorial introduction to case-based reasoning. Case-based
reasoning : experiences, lessons, & future directions. San Francisco: AAAI Press, 1996.
Komosinski, L. J. Um novo sentido para a educação tecnológica fundamentado na
informática como artefato mediador da aprendizagem. 2000. Tese (Doutorado em
Engenharia de Produção)-Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2000.
Landim, C. M. M. P. F. Educação a distância: algumas considerações. Rio de Janeiro:
[s.n], 1997.
Le Bortef, G. De la competénce. Paris: [s.n], 1995. Edition d’ organizations
Leake, D. B. Case-based reasoning : experiences, lessons, & future directions. Menlo
Park, CA: AAAI Press, 1996.
Lessa Filho, I. Recursos computacionais e de mídia na educação ambiental de
adultos. 2002. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção)-Universidade
Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2002.
Lin, S. P.,Albermani, F. Lattice-dome design using a knowledge-based system
approach. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, n. 16, p. 268-286,
2001.
Lohr, L. L. Designing the instructional interface. Computers in Human Behavior, v.
16, p. 161-182, 2000.
196
Lopes, M. I. V. Pesquisa em comunicação: formulação de um modelo metodológico.
São Paulo: Edições Loyola, 1994.
Lucena, C. J. P., Fuks, H., Blois, M., Choren, R., Assis, R. L., Robichez, G. Tecnologia
de informação aplicada à educação: um (meta) curso no ambiente Aulanet.
Monografias em Ciência da Computação, n. 17/00. Rio de Janeiro: Pontifícia
Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUCRJ), 2000.(ISSN 0103-9741).
Lucena, C. J. P., Fuks, H. Milidiú, R., Laufer, C., Blois, M., Choren, R., Torres, V.,
Ferraz, F., Carvalho, G. R., Daflon, L. O AulaNet e as novas tecnologias de informação
aplicadas à educação baseada na web. Revista Brasileira de Educação a Distância,
ano 6, n. 36, 1999.
Marietto, M. G. B. Definição dinâmica de estratégias instrucionais em sistemas de
tutoria inteligente : uma abordagem multiagentes na WWW. 2000. Tese (Doutorado em
Engenharia Eletrônica e Computação)-Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), São
José dos Campos, 2000.
McCalla, G. (1992). The search for adaptability, flexibility, and individualization:
Approaches to curriculum in intelligent tutoring systems. In Jones M, ; Winne, P. (eds.)
Adaptive learning environments: foundations and frontiers. Berlin: Springer-Verlag.
p. 91-122.
Mejía, W. Manual del tutor. Bogotá, Colombia: ICFES, 1984.
Mendes, M. E. X., Hall, W. Hyper-authoring for education: a qualitative evaluation.
Computers and Education, n. 32, p. 51-64, 1999.
Minsky, M. A framework for representing knowledge. In: Winston, P. ed. The
Psychology of Computer Vision. New York: McGraw-Hill, p. 211-277, 1975.
Murray, W. R. Knowledge-based guidance. In: World Conference on Artificial
Intelligence in Education, 1997, Kobe. Proceedings… Kobe, Japan: AI-ED 97, 1997.
Nii, H. P. Blackboard systems . Stanford: Stanford University, 1986. Report No.
STAN-CS-86-1123 (also numbered KSL-86-18). Department of Computer Science.
197
Nilsson, N. J. Two heads are better than one. SIGART Newsletter, v. 73, n. 43, Oct.,
1980.
Nkambou, R., Frasson, G., Gauthier, G. A new approach to ITS-curriculum and course
authoring: the authoring environment. Computers and Education, n. 31, p. 105-130,
1998.
Nova, C. e Alves, L. Educação a distância: limites e possibilidades. Educação a
Distância. São Paulo: Ed. Futura, 2003.
Novak, J. D. A theory of education. Ithaca, N. Y.: Cornel University Press, 1977.
Novak, J. D. Concept maps and Vee diagrams : two metacognitive tools to facilitate
meaningful learning. Instructional Science, v. 19, p. 29-52, 1990a.
Novak, J. D. Concept mapping: a useful tool for science education. Journal of research
in science teaching. v. 27, n. 10, p. 937-949, 1990b.
Oliveira, C. A. IDEAL - uma interface dialógica em linguagem natural para sistemas
especialistas. 1990. Tese (Doutorado em Computação Aplicada)-Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, 1990.
Oliveira, C. A. Considerações primeiras sobre o ensino da língua portuguesa por
máquina . texto e ensino. Taubaté, SP: Cabral Editora e Livraria Universitária., 2002.
Oliveira, M. K. Vygotsky – aprendizado e desenvolvimento: um processo sóciohistórico. São Paulo, Editora Scipione, 1993.
Owen, M. Paradigms for curriculum design: the design of reflexive, situated,
collaborative professional development supported by virtual learning environments.
European Journal of Open and Distance Learning (EURODL), 2000.
Palangana, I. C. Desenvolvimento e aprendizagem em Piaget e Vygotsky: a
relevância do social. São Paulo: Plexus, 2001.
Parunak, H. V. D., Odell, J. Representing social structures in uml. In : International
conference on autonomous agents. 5., 2001, Montreal, Canada. Proceedings...
Montreal: ACM, 2001.
198
Pascual, L., Murriello, A., Suarez, M. A. Teaching and learning at a distance: opinions
of tutors and students. European Journal of Open and Distance Learning
(EURODL), 2000.
Passerini, K., Granger, M. J. A developmental model for distance learning using
internet. Computers and Education, n. 34, p. 1-15, 2000.
Perrenoud, P. Les pratiques pédagogiques changent-elles et dans quel sens? Na Pour,
Paris, n. 65, p. 14, mai. 2000.
Perrenoud, P. Construir competências é virar as costas aos saberes? Revista
pedagógica, Porto Alegre, n. 11, p. 15-19, nov. 1999.
Piaget, J. Biologia e conhecimento: ensaio sobre as regulações orgânicas e os processos
cognoscitivos. Petrópolis, RJ, Editora Vozes, 1973.
Pilkington, R. M., Parker-Jones, C. H. Interacting with computer based simulation: the
role of dialogue. Computers and Education, London, v. 27, n. 1, 1996.
Pozzebon, E., Barreto, J. M. Ambiente de aprendizagem adaptável conforme as
preferências do aprendiz. In: International Conference on Engineering and Computer
Education, 3., 2003, São Paulo. Proceedings... São Paulo, COPEC, 2003.
Pozzebon, E., Ballmann, S., Almeida, M. A. F., Barreto, J. M. Hipermídia aplicada ao
ensino na área médica. In: Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica
(CBEB’2002), 18., 2002, São José dos Campos. Anais... São José dos Campos:
UNIVAP, 2002.
Prisco da Cunha, F. B. R., Kienbaum, G. S., Oliveira, C. A. O aprendizado a distância
através de um ambiente computacional inteligente para educação na web. In: Simpósio
Brasileiro de Informática na Educação (SBIE). 12., 2001, Vitória. Anais... Vitória:
Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), 2001. p. 461-468.
Ramírez G., M. S. Métodos de educação de adultos. São Paulo, SP, Edições Loyola,
1975.
199
Rao, A. S., Georgeff, M. P. BDI Agents: from theory to practice. In: International
Conference on Multiagent Systems (ICMAS), 1995, San Francisco. Proceedings… San
Francisco, AAAI Press, 1995. p. 312-319.
Ambientes
de
aprendizagem.
Disponível
em:
http://www.redeescolarlivre.rs.gov.br/EAD_Amb_Aprend.html . Acesso em: 02 dez
2003.
Rich, E.; Knight, K. Inteligência artificial. 2. ed. São Paulo: Makron Books, 1993.
Riesbeck, C. K.; Schank, R. Inside case-based reasoning. Nothvale, NJ: Lawrence
Erlbaum Associates, 1989.
Rodrigues, F. B. V. Insirius - interface inteligente em linguagem natural para o
sistema sirius. 1998. Dissertação (Mestrado em Computação Aplicada)-Instituto
Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, 1998.
Rodrigues, P. A avaliação curricular. In Estrela.A ; Nóvoa. ª (Eds.), Avaliações em
educação: novas perspectivas. Porto: Porto Editora. 1993, p. 15-76.
Romani, L. A., S., Rocha, H., Silva, C. G. Ambientes para educação a distância
baseados na web: onde estão as pessoas? In: Workshop sobre Fatores Humanos em
Sistemas Computacionais, 3., 2000, Gramado. Anais... Porto Alegre: UFRGS, 2000.
Russel, S. and Norvig, P. Artificial intelligence : a modern approach. Englewood
Cliffs,: Prentice-Hall, , 1994.
Sá Leite, A. Um modelo de sistema educativo cognitivista baseado em tutoria
inteligente adaptativa via aderência conceitual. 1999. Tese (Doutorado em
Engenharia Eletrônica e Computação). )-Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA),
São José dos Campos, 1999.
Savadovsky, P. Introdução ao projeto de interfaces em linguagem natural. São
Paulo: SID Informática, 1988.
Schubert, W. T. Experimental curriculum. International Encyclopedia of Education.
Oxford: Pergamon Press, 1985.
200
Schank, R., Kass, A., Riesbeck, C. Inside case-based explanation. Mahwah, NJ:
Lawrence Erlbaum Associates/Institute for the Learning Sciences, 1994.
Silveira, R. A. Inteligência artificial em educação: um modelo de sistema tutorial
inteligente para microcomputadores. 1992. Dissertação (Mestrado em Educação)Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1992.
Silveira, R. A. Eletrotutor II: um tutor na web. Porto Alegre, RS. Universidade Federal
do Rio Grande do Sul, 1996. Trabalho individual no. 580 (TI-580).
Silveira, R. A. Modelagem orientada a agentes aplicada a ambientes inteligentes
distribuídos de ensino : JADE jade agent framework for distance learning
environments. 2001. Tese (Doutorado em Ciência da Computação)-Universidade
Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2001.
Smith, R. G., Davis, R. Frameworks for cooperation in distributed problem solving.
IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics. v. SMC-11, n. 1., p. 61-70,
jan. 1981.
Soibelman, L., Peña-Mora, F. Distributed multi- reasoning mechanism to support
conceptual structural design. Journal of Structural Engineering, ASCE. v. 126, n. 6
p. 733-742, jun. 2000.
Souto, M. A. M., Verdin, R., Wainer, R., Madeira, M., Warpechowski1, M., Beschoren,
K., Zanella, R., Correa, J. S., Vicari, R. M., Oliveira, J. P. M. Towards an adaptive web
training environment based on cognitive style of learning: an empirical approach. In:
International Conference on Adaptive Hypermedia and Adaptive Web-Based Systems,
2., 2002, Malaga. Proceedings... Malaga, Spain, 2002. p. 338-347.
Struchiner, M., Rezende, F. Ricciardi, R. M. V. e Carvalho, M. A. P. Elementos
fundamentais para o desenvolvimento de ambientes construtivistas de aprendizagem à
distância. Tecnologia Educacional, v. 26, n. 142, jul/ago/set 1998.
Stuart, S. A radical notion of embeddedness a lo gically necessary precondition for
agency and self-awareness. Metaphilosophy, v. 33, n. 1/2, USA, 2002.
201
Vygotsky, L. S. Mind in society: the development of higher psychological process.
Cambridge, Massachusets: Havard University Press, 1978.
Vygotsky, L. S. A formação social da mente : o desenvolvimento dos processos
psicológicos superiores. São Paulo: Martins Fontes Editora, 1991.
Watson, I. Applying case-based reasoning : techniques for enterprise systems. San
Francisco, CA: Morgan Kaufmann Publishers, 1997.
Weber, G., Spetch, M. User modeling and adaptive navigation support in www-based
tutoring systems. In: User Modeling’97, 1997, Cagliari. Proceedings… Cagliari, Italy:
[s.n], 1997. p. 289-300.
Wilson, B. G. Metaphors for instruction: why we talk about learning environments.
Educational Technology, v. 35, n. 5, p. 25-30, sep/oct 1995.
Winograd, T. Understanding natural language. New York: Academic Press, 1976.
Winston, P. H. Learning by creating and justifying transfer frames. In: Winston. P.;
Brown. P. Artificial Intelligence: an MIT perspective. Massachusetts: MIT, 1979.
Winston, P. H. Recognizing analogies and learning simple concepts. Artificial
Intelligence. Massachusetts: Addison-Wesley Publishing, 1977.
Winston, P. H. Learning structural descriptions from examples. Winston. P. The
psychology of computer vision. New York: McGraw-Hill, 1975.
Wooldridge, M. Intelligent agents. Multiagent Systems : a modern approach to
distributed artificial intelligence. Massachusetts: Mit Press Cambridge, 1999.
Zentgraf, M. C. The positions of specialists on distance education and on higher
education supervision in relation to specialization and upgrading distance education
courses. Revue de l’enseignement à distance, v. 7, n. 3, p. 65-80, 1992.
202