Universidade Federal de Itajubá
Treinamento Baseado em Computador
Atualidades
Treinamento Baseado em Computador
Aprendizado e Avaliação
Alexandre C. B. Ramos
Atualidades
O papel do computador na sociedade
atual
Computador x Educação
Mito:
Novas tecnologias vêm substituir o professor!
=>Justifica-se pela falta de informação e de
esclarecimento sobre o assunto.
Qualquer tecnologia com potencialidades e
características de comunicação e manipulação de
informações, é adequada as atividades ligadas à
Educação.
O ato de ensinar/aprender consiste em uma relação de
comunicação por excelência.
http://www.cinted.ufrgs.br/renote/fev2003/artigos/adriano_software.pdf
Informática e Sociedade
O processo de informatização da sociedade brasileira é
irreversível.
Se a escola também não se informatizar, correrá o risco de
não ser mais compreendida pelas novas gerações.
Os professores devem usar o computador como:
1. Ferramenta de auxílio as suas atividades didático pedagógicas.
2. Instrumento de planejamento e realização de projetos
interdisciplinares.
3. Elemento que motiva e ao mesmo tempo desafia o surgimento
de novas práticas pedagógicas.
Tornar o processo ensino-aprendizagem uma atividade
inovadora, dinâmica, participativa e interativa.
Software Educacional
Definição:
“Software educacional é todo aquele
programa que possa ser usado para algum
objetivo educacional, pedagogicamente
defensável, por professores e alunos, qualquer
que seja a natureza ou finalidade para o qual
tenha sido criado.”
Marisa Lucena
Utilização de SW Educacional
Para que um software seja utilizado com finalidade
educacional ou em atividades curriculares, é
necessário que:
1. Sua qualidade de interface e pertinência
pedagógica sejam previamente avaliadas de modo
a atender às áreas de aplicação a que se destina
e,
2. Satisfazer as necessidades dos usuários.
(M. Lucena)
Quem Desenvolve?
Quem melhor do que o professor, com sua vivência
diária com os alunos, conhecedor de suas
realidades e anseios, poderia desenvolver um
produto eficiente e pedagogicamente correto?
Segundo os técnicos, e uma grande maioria de
professores, afirmam que construir software
educacional é uma tarefa árdua, penosa e
economicamente inviável para profissionais que
não são da área da informática.
Como Desenvolver?
Não há necessidade de se construir uma estrutura
com grandes recursos tecnológicos e laboratórios
de última geração, tampouco é preciso formar
profissionais de alta competência tecnológica e
titulação para a construção de software.
Solução possível:
Ferramentas de autoria
MS PowerPoint
Flash
O Desafio
O desafio dos educadores atuais não é apenas o uso de
computadores na escola, mas o uso da educação
computacional e informática para mediar melhorias nas
relações sociais e de aprendizado nas escolas.
A introdução da informática no currículo pode auxiliar escolas
a mudar da maneira tradicional de ensino/aprendizagem
para um método que forneça aos estudantes um ambiente
mais cooperativo no processo de ensino/aprendizagem,
preparando-os para aprendizagens eternas, como
exploradores e integradores do aprendizado e da
experiência.
Com o objetivo de tornar os sistemas educacionais mais
atraentes ao aluno, passaram-se a utilizar os recursos
multimídia na produção dos materiais didáticos.
Uso do Computador Atualmente
O uso do computador em escolas mostra que o principal foco da
educação computacional tem sido as características do
computador, por exemplo:
1. Processamento de palavras, ou
2. Gerenciamento de informações.
Pouca atenção tem sido dada ao desenvolvimento de uma
pedagogia que integra o ensino das características do
computador com a compreensão da informática e seu papel na
sociedade.
Pouca ou nenhuma atenção tem sido dada ao que se chama de
Pedagogia da Informática que leva em consideração o processo
de ensino e aprendizagem, a organização do currículo e reflexão
no relacionamento homem/máquina no aprendizado e na grande
comunidade, além do desenvolvimento das habilidades de usar
computadores completamente.
Curiosidades - Professores

Os dados levantados em pesquisas recentes indicaram que os
recursos mais utilizados pelos professores são:
–
–
–
–
–

Power Point (78,6%),
E-mail (55,7%),
Indicação de sites para as disciplinas (51%),
Aulas realizadas no laboratório de informática (24,3%) e
Home pages das disciplinas (19%).
Os professores também indicaram os recursos que gostariam de
aprender, tendo destacado-se os seguintes:
– A construção de home pages para a disciplina (62,9%),
– Utilização do laboratório de informática para as aulas (45,7%),
– Indicação de sites com conteúdo da disciplina (40%).
Curiosidades - Usabilidade
A facilidade com que as pessoas podem empregar uma
ferramenta ou objeto a fim de realizar uma tarefa específica e
importante. A usabilidade pode também se referir aos métodos
de mensuração da usabilidade e ao estudo dos princípios por
trás da eficiência percebida de um objeto.
10 dicas de usabilidade em web sites:
http://www.magoweb.com/blog/2010/04/10-dicas-sobre-usabilidade-emwebsites-e-algumas-diretrizes/
Usabilidade no futuro:
http://www.mercedessanchez.com.br/pt-br/publicacao_023.asp
Exercício 1

Descreva quais ferramentas de software
para auxilio ao processo de ensino aprendizado que você já tenha utilizado.
Desenvolvimento de TBC
Recomendações
Extraido de: DEZ ETAPAS PARA O DESENVOLVIMENTO DE
SOFTWARE EDUCACIONAL DO TIPO HIPERMÍDIA
Fernanda Campos Gilda Campos Ana Regina Rocha - COPPE
Considerações
Hoje, temos que lidar com métodos, procedimentos e
ferramentas para aumentar a produtividade e
qualidade dos produtos.
Projetos de desenvolvimento de software educacional,
envolvem em seu desenvolvimento uma equipe
multidisciplinar.
Além disso, os produtos de software devem refletir os
objetivos educacionais propostos e o ambiente de
aprendizagem almejado, criando situações que
estimulem o desenvolvimento das habilidades
desejadas.
A seguir são apresentadas 10 recomendações.
I. Definição do ambiente de
aprendizagem
O desenvolvimento do software educacional possui
características específicas e a especificação dos requisitos
de qualidade inclui o modelo de ensino/aprendizagem
selecionado, isto é, a filosofia de aprendizagem por traz do
software.
A experiência tem mostrado que o processo de
desenvolvimento de software adequado à hipermídia
educacional deve ser composto do modelo de ciclo de vida
de prototipagem evolutiva, acrescido da etapa inicial da
escolha do ambiente educacional e avaliação por parte de
professores e alunos, para que novos requisitos sejam
incorporados ao hiperdocumento.
II. Análise de viabilidade
Os projetos podem variar em função do objetivo pelo qual o
sistema é constituído, do hardware sobre o qual pode ser
implantado e também em função da filosofia de
desenvolvimento.
Para que o projeto da hipermídia seja realizado é necessário a
definição de algumas estimativas entre elas recursos,
custos e cronogramas.
Deve-se fornecer dados sobre os usuários, restrições
externas, limitações do produto e outros fatores relevantes.
A estimativa dos recursos necessários para o esforço de
desenvolvimento inclui: recursos de hardware, software e
recursos humanos.
É necessário avaliar a possibilidade do reuso de componentes
e identificar, acompanhar e eliminar itens de risco antes que
eles possam comprometer o sucesso do projeto ou que se
tornem a principal fonte de trabalhos refeitos.
III. Seleção do tipo de documento
Na prática das escolas o que se tem verificado é a utilização
dos sistemas de hipermídia para o desenvolvimento de
hiperdocumentos por dois grupos distintos de usuários
autores:


Professores e
Alunos.
Os hiperdocumentos desenvolvidos por estes dois grupos
citados acima também podem ser analisados sob outros
dois prismas:


De um lado, temos os hiperdocumentos para serem utilizados por
diversos usuários, que trazem em si uma base de conhecimentos
sólida e consistente e que deverão ter uma vida útil, duradoura e
incremental, devendo refletir um ambiente educacional rico e coeso
com a prática pedagógica;
de outro lado, existem produtos que não têm nenhum compromisso
didático pedagógico, apenas exploratório.
IV. Seleção do método para
autoria
Há necessidade da adoção de um enfoque metodológico
que discipline e guie o processo de
desenvolvimento de uma aplicação hipermídia.
Os métodos de autoria, de um modo geral,
estão divididos em duas classes:


Os métodos embutidos em alguma ferramenta de autoria
e
Os métodos que possibilitam a análise e projeto
independente da ferramenta a ser utilizada na
implementação.
Existem diversos métodos propostos para modelagem de
aplicações hipertexto/hipermídia tanto para aplicações
gerais quanto para a educação.
V. Planejamento da interface
A interface do usuário é o mecanismo através do qual o diálogo entre o
software e o ser humano é estabelecido.
Os fatores humanos devem ser levados em consideração para que o
diálogo seja ameno.
Como o homem percebe o mundo através do sistema sensorial, o
planejamento de uma interface deve considerar os sentidos visual, táctil
e auditivo.
É importante notar os níveis de habilidades pessoais e as diferenças
individuais entre os usuários.
Modelo de ciclo de vida de
prototipagem evolutiva.
VI. Planejamento do documento
O material que irá compor a multimídia deve
ser pesquisado, organizado, assimilado,
escrito e produzido um script que, como uma
peça de teatro, orquestra a aparência e a
ativação dos diversos componentes e mídias
no momento desejado.
VII. Seleção do sistema de autoria
e das ferramentas
Para desenvolver o trabalho de autoria de um programa de hipermídia são
necessários ao menos um sistema de autoria, destinado ao desenvolvimento do
programa propriamente dito e sistemas de apoio a autoria: pintura, desenho,
ilustração, animação, titulação, diagramação, tratamento de figuras, etc.
O desenvolvimento de um software de qualidade requer a verificação da presença
ou ausência de critérios de qualidade. Selecionar um sistema de autoria é uma
etapa importante porque é neste momento que o usuário contemplará os
requisitos e expectativas escolhendo a ferramenta correta para a aplicação.
Uma característica importante nos sistemas de autoria é a interatividade. É ela que
coloca o usuário no controle do sistema, manipulando as diversas mídias nos
diferentes modos de interação.
Também a interatividade que permite o trabalho cooperativo de múltiplos autores.
Existem vários critérios de seleção de sistemas de autoria levando-se em
consideração, por exemplo, a empresa que vende os sistemas, em termos de:





Expência de uso do sistema,
Consultoria,
Manutenção,
Cursos de treinamento,
Suporte técnico e upgrade.
VIII. Implementação
A autoria de sofisticadas apresentações multimídia conta hoje
com pelo menos cinqüenta ferramentas profissionais, mas
são mais difíceis de usar que os sistemas prévios de textos
e menus por diversas razões:

Quanto mais poderoso o ambiente de autoria, mais tempo de
aprendizagem é requerido, e

A criação e integração de animação, vídeo e audio é um processo
mais elaborado e menos familiar aos autores que a composição
texto e gráfico.
Esta etapa, na maioria das vezes, vai exigir a participação de
profissionais de informática para que a qualidade do
produto final não fique comprometida com tarefas não
necessariamente pertinentes ao trabalho do professor.
IX. Avaliação
A norma ISO/IEC 9126:1991define avaliação como a ação de aplicar critérios
de avaliação especificamente documentados para um módulo de software
específico, pacote ou produto com o propósito de determinar a sua
aceitação ou liberação.
Esta norma definiu seis características que descrevem a qualidade do
software, base para posterior refinamento e descrição da qualidade, e,
apresentou diretrizes a fim de descrever o uso das características para a
avaliação da qualidade.
A garantia de que um software é de boa qualidade dependerá de um
planejamento de todas as atividades realizadas ao longo do seu ciclo de
vida.
Para a melhoria dos produtos de software e para que estes venham a ser
integrados no currículo regular das escolas, é preciso não só o
envolvimento do professor em seu desenvolvimento, como também o
estabelecimento de critérios avaliativos. Ao desenvolver um software
educacional temos que privilegiar:



Os objetivos educacionais pré-estabelecidos,
Clientelas pré determinadas e
O contexto educacional em que se desenvolve o trabalho.
X. Validação
Quando se completa o desenvolvimento de um produto de software, teoricamente
ele não tem defeitos de desenvolvimento, porém os usuários são os únicos que
podem realmente decidir se um software está bem desenvolvido ou não.
A validação de um software educacional é uma etapa de fundamental importância
para que seja assegurado que os objetivos e metas propostos foram realmente
alcançados e que o software soluciona o problema de ensino aprendizagem que
motivou seu desenvolvimento.
A validação do software visa responder a uma pergunta difícil: Como sabemos que
atingimos os objetivos?
Esta resposta, muitas vezes, exige coleta de dados por um certo período de tempo e
avaliação contínua.
Nesta fase podemos trabalhar com grupos representativos da população alvo do
software e a validação poderá ser feita basicamente de duas maneiras:


Observação direta da interação usuário/hipermídia e
Resposta do usuário a um questionário.
Em ambos os casos é fundamental que a navegação se faça por todos os nós
constantes da rede e que os mesmos sejam visitados em sequências diferentes.
Exercício 2

Considerando o tutorial sobre a troca de
pneus descreva, resumidamente, os
parâmentros que o nortearam no
planejamento da interface e no planejamento
do documento.
Treinamento Baseado em
Computador
Ambientes de treinamento com o
auxílio do computador
Educação e Computação


Ao se integrar a educação com as
tecnologias interativas proporcionadas pelo
uso do computador, ocorreu o surgimento
dos Sistemas de Treinamento Baseado em
Computador – TBC.
Possibilitando atividades educacionais
assíncronas, sem a exigência de presenças
físicas e simultâneas de professor e alunos,
transformando a sala de aula em um espaço
virtual.
Treinamento Baseado em
Computador

Sistema que utiliza o computador para facilitar o
aprendizado, normalmente é composto por três partes:
– CAI – Computer Aided Instruction, que interage
diretamente com o aluno para apresentar o
conteúdo da lição correspondendo a um meio de
instrução tal como um: tutorial, jogo, modelo,
solução de problemas, simulação.
– CMI – Computer Managed Instruction, realiza os
testes, grava os resultados e informa o
desempenho.
– CSLR – Computer Suported Learning Resources,
contém os recursos utilizados pelo TBC (banco de
dados, figuras, filmes etc.)
Tipos de CAI
1. Softwares de exercício e prática
–
estudante adquire habilidades específicas
– criticados por especialistas
– desenvolvem memorização
– permitem estudo no próprio ritmo
2. Softwares tutoriais
– disponibilizam caminhos alternativos
– possuem níveis de complexidade
– úteis na revisão de um tópico
3. Softwares baseados em simulação
– oferecem maior interatividade
– auxiliam o professor
– estudantes constróem seu próprio conhecimento
Exercício 3
•Realize uma pesquisa na internet identificando
tipos de:
–
–
CMI – Computer Managed Instruction
CSLR – Computer Suported Learning Resources
Análise das Tecnologias
CAI – Computer-Assisted Instruction
ITS – Intelligent Tutoring System
DODE – Domain-Oriented Design Environment
Extraído de:
http://www.dspcom.fee.unicamp.br/cristia/ia368/Relatorio/relatorio_final.html#Introducao
CAI




A modalidade de ensino denominada CAI - Instrução
Assistida pelo Computador tem sua origem na década de
1960, sendo um resultado da teoria Psicológica
Comportamentalista.
Na teoria Comportamentalista, modela-se o comportamento
dos indivíduos considerando-o um condicionamento aos
vários estímulos recebidos do ambiente.
O aprendizado é encarado como uma absorção do mundo
existente ao redor do aprendiz.
A fórmula básica, proposta por Skinner (o maior expoente
desta linha), que descreve esta teoria é a seguinte:
Estímulo --> Resposta
CAI


A um estímulo está associada uma resposta. Além disso,
como se comprovava em testes com animais (os famosos
testes com ratos, ou com cães), estas respostas poderiam
ser aumentadas ou diminuídas, conforme existisse,
associado a elas, um outro estímulo.
Desta forma, a fórmula usual dos comportamentalistas tem
uma terceira componente:
Estimulo1 --> Resposta --> Estimulo2

Esta terceira componente, o Estimulo2, age diretamente
sobre a resposta e pode ser um estímulo aversivo ou
apetitivo, conforme se queira, respectivamente, diminuir ou
aumentar a ocorrência da resposta.
CAI





Na Educação o comportamentalismo se verificou na
proposta de instruções, repetições, cópias,... .
Não há espaço para construção, mas simplesmente
cópia.
Não há espaço para individualização, nem
contextualização dos conteúdos ministrados.
E é este paradigma o seguido pelas Instruções
Assistidas pelo Computador.
Esta linha é muito facilmente informatizada, uma vez
que, em não havendo promoção de discussões, nem
considerações acerca das características próprias do
aprendizado individual, um computador pode muito
facilmente substituir um professor que siga esta linha.
CAI

A estrutura básica de uma CAI é a seguinte :




Existe um currículo que deve ser seguido e ensinado aos alunos.
A este currículo estão associados problemas que, ao fim do
módulo, o aluno deverá ser capaz de resolver. Estes problemas
são, então, os estímulos do tipo E1 que serão dados aos alunos.
A estes estímulos, o aluno dará respostas. Estas, deverão ser
comparadas com as respostas corretas que o computador
possui.
Se a resposta dada pelo aluno é igual à dada pelo computador,
ele recebe uma recompensa (estímulo apetitivo) e passa para o
próximo problema; se a resposta dada pelo aluno é diferente
(mas não necessariamente incorreta) da do computador, ele
recebe uma remediação, que poderá ser um reforço naquele
conteúdo que não conseguiu fixar. Quando este conteúdo é
fixado corretamente, o aluno passa, então, para o próximo ponto
da instrução.
CAI


Problema:
Mais do que o fato de se dar estímulos aversivos e
apetitivos para condicionar as respostas dos alunos, o
que é mais questionado neste tipo de ensino é a total
desconsideração das características cognitivas
individuais, e o caráter completamente passivo
atribuído ao aprendizado (que é uma mera cópia de um
conteúdo já previamente estabelecido).
Exercício 4

Realize uma pesquisa na internet
identificando uma ferramenta que utiliza a
tecnologia CAI. Faça um resumo de uma
página das características desta ferramenta.
ITS



ITS - Intelligent Tutoring System, tem origem em uma outra
linha teórica acerca do aprendizado, que é a Teoria
Cognitivista.
Para a linha cognitivista, o aprendizado não é uma mera
cópia de conteúdos ministrados, mas uma construção
interna, individual e ativa, deles.
Um ITS seria, então, um software que envolve:
 Um computador que codifica domínios pedagógicos e
conhecimento de professores humanos (trainer) como
um bom mecanismo para comunicá-los a outros
humanos;
 Um aprendiz humano (trainee) que interage com o
computador para adquirir algumas habilidades neste
domínio.
ITS


A estrutura básica de um ITS é a seguinte:
Percebe-se, então, que um ITS clássico é composto de
cinco blocos: modelo de aluno, base de domínio,
estratégias de ensino, controle e interface.
ITS

Modelo do Aluno



A finalidade deste módulo é, através da análise da interação e
das intervenções do aluno, determinar o nível dele, e propor a
melhor estratégia pedagógica possível para este perfil levantado.
O modelo de aluno seria o especialista em técnicas de ensino,
que seleciona conceitos, fixa os níveis de dificuldade do ensino e
controla o processo de aprendizagem.
Contém as informações relevantes, do ponto de vista do tutor, a
respeito do aluno. É a presença deste modelo que permite ao
sistema tutor adaptar-se a cada estudante, individualizando a
instrução.
ITS

Modelo do Aluno



Representa o conhecimento e as habilidades cognitivas do
aluno em um dado momento. É constituído por dados
estáticos e dados dinâmicos que serão de fundamental
importância para o tutor poder comprovar hipóteses a respeito
do aluno.
Apesar de complexo, este módulo não garante que todos os
pontos relevantes neste processo estão sendo considerados
neste caso.
O levantamento de um perfil cognitivo, por exemplo, não é
algo trivial e nem sempre somente as respostas dos alunos
serão suficientes para tal. Uma vez que se desconsideram o
comportamento dos indivíduos e a motivação deles neste
processo, o perfil levantado jamais será completo, e erros
significativos poderão ocorrer.
ITS

Base de Domínio




Este módulo seria o responsável pelo material instrucional,
por uma sistemática geração de exemplos, pela formulação
de diagnósticos e pelos processos de simulação.
Contém o conhecimento sobre o domínio que se deseja
ensinar ao estudante.
Em outras palavras, este módulo seria o responsável pelo
currículo a ser seguido pelo aluno.
Este módulo seria o responsável pela estratégia
pedagógica adotada para se ministrar o conteúdo
requerido.
ITS


Base de Domínio
Esta estratégia está intimamente relacionada à linha pedagógica que
se deseja seguir. Assim, uma vez que se tenha as informações de
diagnóstico, monitoração e análise do aluno, deve-se ser capaz de
responder às seguintes questões:



Quando interromper? Que razões justificam interromper o curso
de raciocínio ou aprendizagem do aluno?
O que dizer? Esta questão desdobra-se em:
 Seleção do(s) tópico(s) a ser(em) apresentado(s);
 Ordenação dos tópicos, se houver mais de um.
Como dizer? Esta é, provavelmente, a questão mais difícil. Não
há soluções gerais concretas, e muitos autores apontam aqui a
falta de teorias pedagógicas suficientemente detalhadas.
ITS



Base de Domínio
Este módulo, assim como o do aluno, por ser de decisões muito subjetivas e
cognitivamente complexas, é de difícil implementação computacional.
Pergunta: O professor pode ser substituído pela máquina?



Em técnicas de aprendizagem colaborativa este problema se dilui um
pouco, uma vez que boa parte da interação passa a ser entre seres
humanos.
No entanto, técnicas pedagógicas e de tipos de intervenção adotadas por
professores diferentes, mesmo seguindo a mesma linha pedagógica,
normalmente não conduz a práticas idênticas.
Cada professor age de maneira muito particular e individual, e
normalmente leva em consideração (mesmo sem se dar conta) uma
multiplicidade e uma complexidade de fatores tão grande, que um
computador não seria capaz de considerar, seja por limitação de
processamento/análise, seja por estar impossibilitado de aferir as
relações humanas de uma maneira verdadeiramente humana.
ITS


Módulo de Controle
Este módulo é o que gerencia o funcionamento do ITS. O ciclo de
execução do módulo de controle é o seguinte :
– Selecionar uma estratégia de ensino do banco de estratégias;
– Com base na estratégia de ensino, selecionar um material
instrucional da base de conhecimento do domínio;
– Apresentar o material para o estudante através do módulo de
interface (que pode incluir apresentação de exercícios e
solução dos exercícios propostos);
– A partir das respostas dos estudantes, diagnosticar seu
comportamento e monitorar seu progresso, lendo/atualizando
o modelo do aluno e reiniciando o ciclo.
ITS



Interface
É na interação que o sistema tutor exerce duas de suas principais funções:
– Apresentação do material instrucional, e a
– Monitoração do progresso do estudante através da recepção da
resposta do aluno.
Dessas duas funções, pode-se derivar alguns objetivos a serem buscados
pelo módulo de interface:




É necessário evitar que o estudante não se entedie, ou seja, é preciso
riqueza de recursos na apresentação do material instrucional;
É desejável que haja facilidade para troca da iniciativa do diálogo: o
estudante deve poder intervir facilmente no discurso do tutor e viceversa;
O tempo de resposta deve permanecer dentro de limites aceitáveis;
A monitoração deve ser realizada o máximo possível em background,
para não onerar o estudante com questionários excessivos, mas
respeitando também a barreira do tempo de resposta.
Exercício 5

Realize uma pesquisa na internet
identificando uma ferramenta que utiliza a
tecnologia ITS. Faça um resumo de uma
página das características desta ferramenta.
DODE

Ambientes de Projeto Orientados a Domínio - DODE, são ambientes
que modelam domínios, e não tarefas individuais dentro do
domínio.


Procuram entender (pelo menos) parcialmente a atividade em
que o aprendiz está engajado.
Uma estrutura para a solução de problemas dentro de um
domínio é feita no período de design, e os aprendizes criam
ferramentas que quiserem de uma forma auto-dirigida
(estendendo a estrutura do domínio) quando fazem uso destes
domínios. Fontes que são usadas para prover uma assistência
específica do domínio incluem:
–
–
–
–
O foco no domínio,
A construção parcial de uma ferramenta,
A especificação parcial fornecida por um aprendiz, e
Os espaços de informação visitados.
DODE



São sistemas abertos, onde oportunidades para mudanças
estão embutidas como uma parte central do sistema.
Por fornecer componentes que evoluem continuamente,
estes ambientes permitem um constante fluxo de entradas
(flow of inputs) dos projetistas e usuários, fazendo uma
ponte entre o período do projeto, e o período de uso pelos
usuários.
Esta evolução de processa de três formas:
– Semente,
– Crescimento evolutivo,
– Ressemeadura.
DODE

Semente

Criada através de um projeto em que tomam parte os
desenvolvedores do ambiente e os projetistas do
domínio.

Uma semente não é um sistema totalmente pronto, mas,
pelo contrário, uma entidade suficientemente expressiva
que pode ser usada para tratar alguns problemas
específicos do mundo real.

Uma semente não é o produto final, mas um objetivo a
ser alcançado.
DODE

Crescimento Evolutivo

Acontece quando indivíduos usam um ambiente semeado
para fazer projetos específicos.

Durante estes esforços de projeto, novas necessidades
podem vir à tona, novos componentes podem surgir, e
conhecimentos adicionais de projeto, não contidos na
semente, podem ser articulados.

Durante a fase de crescimento evolutivo, os desenvolvedores
do ambiente não estão presentes, o que torna as
modificações implementadas pelo usuário final uma
necessidade ao invés de um luxo.

A programação feita pelo usuário final tanto ajuda o
aprendizado (pois lida com a criação de novas ferramentas
computacionais), como requer aprendizado (no sentido de se
tornar capaz de criar novas ferramentas).
DODE

Ressemeadura

Um esforço deliberado de revisão e coordenação de informação
e funcionalidade, traz de volta os desenvolvedores do ambiente,
para colaborarem com os projetistas do domínio, de modo a
organizar, formalizar e generalizar o conhecimento adicionado
durante as fases de crescimento evolutivo.

Informações sobre como o sistema evoluiu são essenciais para
se determinar como o sistema deve ser reconceitualizado.

Olhando a evolução do sistema é possível postular quais
extensões criadas para específicos projetos devem ser
incorporadas às futuras versões do ambiente de projeto genérico.

Mudanças drásticas e de larga escala ocorrem durante a fase da
ressemeadura.
DODE

Os ambientes DODE são uma outra concepção de
ambientes de ensino individual. Para entendê-la é preciso
situá-la entre as duas concepções que lhe influenciam:
– Sistemas Tutoriais Inteligentes, e
2. Ambientes de Aprendizagem Interativa.
DODE
Sistemas Tutoriais Inteligentes
Ambientes que substituem um professor, e onde o
aprendizado se dá pela solução de problemas ou tarefas
definidas no design time.
São tradicionalmente desenvolvidos como "sistemas
fechados", onde se assume que o domínio pode ser
completamente modelado, colocando-se juntos os
experts no assunto e os programadores.
Considerando que os conhecimentos relevantes dos primeiros
podem ser total e eficientemente programados pelos
segundos, esta abordagem falha por dois motivos:
•
•
Muito dos conhecimentos são tácitos e são apenas
"pincelados" em situações de problemas específicos; e
O mundo muda, e os sistemas inteligentes que modelam
este mundo devem mudar adequadamente.
DODE
Ambientes de Aprendizagem Interativa
Como o ambiente Logo (da famosa tartaruga TAT, proposto
por Papert).
São ambientes que provêem programação poderosa,
permitindo aos aprendizes lidarem com problemas
complexos. No entanto, estes ambientes provêem:
1. Pouco suporte aos alunos quando eles têm algum
problema,
2. Oferecem um retorno restrito com relação às ferramentas
criadas, e
3. Têm acesso restrito ao espaço de informação relacionado
a estas ferramentas (como o catálogo de soluções
relacionadas às ferramentas).
Deste tipo ambiente, os ambientes DODE herdaram a
abertura e a liberdade dadas ao aprendiz durante a sua
atividade
DODE
Contribuição




A proposta das três fases, desde a semente até a ressemeadura, onde
não só os projetistas tomam parte, mas também os usuários finais.
A prática de "chamar" o usuário para participar ativamente do projeto
do software tem se mostrado bastante proveitosa.
Forte tendência no desenvolvimento de programas (mesmo os que
não tem finalidade educativa por excelência, como o caso do Linux), e
vai ao encontro de algumas iniciativas teóricas, como a Teoria da
Atividade, para as quais, no desenvolvimento de quaisquer
ferramentas, não deve ser desconsiderada a motivação do usuário
final para utilizá-la.
Muitas vezes, motivações distintas daquelas "pensadas" a priori pelos
projetistas podem levar a um serviço insuficiente que esta ferramenta
pode prestar ao usuário final. Por isso, sempre que o usuário final é
envolvido, o produto final tende a ser muito mais eficiente do que o
contrário.
Exercício 6

Realize uma pesquisa na internet
identificando uma ferramenta que utiliza a
tecnologia DODE. Faça um resumo de uma
página das características desta ferramenta.
Classificação do Software
Educacional
Funções
Classificação do SE
Existem várias classificações para softwares
educacionais:
 Grau de iniciativa permitido ao aluno –
Interatividade
 Função dos materiais educativos
 Enfoque Algorítmico x Enfoque Heurístico –
Considera a atividade do aprendiz.
Grau de iniciativa permitido


O que é Interatividade?
Como promover a interatividade em
softwares educacionais?
Grau de iniciativa permitido
Nível de interatividade:
 Alta interatividade: descoberta com
exploração livre, imprevista.
 Média interatividade: descoberta guiada.
 Baixa interatividade: aprendizagem de
recepção direcionada
Função dos materiais
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Exercício e prática
 tem como objetivo exercitar conteúdos já
conhecidos pelo aluno, mas não inteiramente
dominados por ele;
 ênfase na transmissão de informações;
 comprovação da compreensão = respostas
corretas;
 objetivo: fixação e memorização de
informações;
 é fácil de desenvolver e usar.
Função dos materiais
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Tutorial
 é responsável pela apresentação de conteúdos,
utilizando animações, sons, facilitando o processo
de administração e recuperação de informações.
 é a forma de fornecer ao aluno um tutor individual
paciente – parece um substituto do professor;
 computador fornece informações e faz uma série
de perguntas possíveis;
 dependendo das respostas o computador fornece
mais informações e outras questões;
 reprodução do que acontece em sala de aula;
 não se preocupa em desenvolver o espírito crítico,
só analisa o comportamento do aluno.
Função dos materiais
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Sistema Tutor Inteligente
 tem como objetivo considerar o conhecimento e
habilidades prévias dos aprendizes para escolher
estratégias de ensino aprendizagem mais
apropriadas para cada um dos aprendizes;
 Problemas (Behar 2002): desenvolvimento do
sistema em relação ao processo educacional.
Recursos muito altos, não chegam às escolas.
 Mercado: tutores inteligentes de má qualidade,
sem técnicas pedagógicas.
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Simulação e Modelagem
 tem como objetivo representar ou modelar partes
do mundo real como objetos,sistemas ou eventos;
 envolve
a criação de modelos dinâmicos e
simplificados do mundo real;
 permitem a exploração de situações com risco do
mundo real;
 permite ao aluno desenvolver hipóteses, testá-las,
analisar resultados;
 é interessante para o trabalho em grupo – tomada
de decisões.
 Mercado:
não há muitas simulações de boa
qualidade.
Função dos materiais
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Jogo Educativo
 tem como objetivo proporcionar uma fonte de
recreação com vistas à aquisição de um
determinado tipo de aprendizagem;
 dependendo do jogo: aprender fatos, testar
hipóteses, antecipar resultados, planejar
estratégias alternativas;
 explorar a fantasia, desafio, curiosidade e o
controle;
 podem oferecer: desenvolvimento lógico, raciocínio
e habilidades de organização;
 exercícios de solução de problemas com aplicação
de regras;
Função dos materiais
educativos
Jogo Educativo
 Segundo Behar (2002), a aplicação de um jogo
bem sucedido:
1) motivação
2) habilidades de comunicação
3) consciência dos valores pessoais
4) tomada de atitudes
5) interpretação do desafio para resolvê-lo
Função dos materiais
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Informativo
 tem como objetivo apresentar informações
na forma de textos, gráficos ou tabelas.
Enquadram-se nesta categoria livros
eletrônicos, enciclopédias interativas e
programas que buscam apresentar
informações específicas;
Função dos materiais
educativos
Sistemas de Autoria
 ambiente é criado pelo professor;
 sistemas
estabelecem a estrutura dos
materiais a serem produzidos;
 sistemas oferecem ferramentas para auxiliar
o aprendizado, comunicação, mecanismos
de avaliação e feedback para o aluno.
 Contém dois módulos principais:


Professor:permite a criação de lições.
Aluno: execução de tarefas, usando
ferramentas.
as
Como escolher o tipo?

Depende:



da abordagem pedagógica;
do contexto de uso do SW;
das diferentes necessidades do público alvo.
Aprendizado
O processo de compreensão do
assunto
Definições


O aprendizado é uma atividade complexa que envolve
a recepção de estímulos, o armazenamento destes na
memória, seu reconhecimento e a geração de uma
resposta a estes estímulos.
Os psicólogos cognitivistas vem estudando o
aprendizado há muitos anos, conseguindo identificar
várias informações a respeito de como os estímulos
interferem no processo de aprendizagem.
Condições de Aprendizado

São fatores (internos e/ou externos) que influenciam o
aprendizado fazendo com que ele ocorra:




Externo, o grau de ênfase dada a uma parte de um desenho.
Interno, informações já conhecidas “aprendidas” pelo aluno.
Um TBC deve controlar os fatores externos para maximizar seu
efeito no aprendizado.
Um TBC deve “modelar” ou “descobrir” os fatores internos de
cada aluno e controlar seu aprendizado de acordo com suas
condições internas.
Modelos de Aprendizado
(http://nlx.di.fc.ul.pt/~guelpeli/Arquivos/Dissertacao.pdf)
1. Modelo Overlay: o conhecimento do aprendiz é representado como um
subconjunto da base de conhecimento do sistema tutor, por meio de
uma lista de habilidades e/ou conceitos que se acredita conhecidos
pelo aprendiz. Isso significa que as representações de conhecimento,
utilizadas tanto no modelo do aprendiz quanto na base de
conhecimento do módulo do domínio, tem que ser compatíveis.
Modelos de Aprendizado
(http://nlx.di.fc.ul.pt/~guelpeli/Arquivos/Dissertacao.pdf)
2. Modelo de Perturbação: tem a mesma abordagem de representação do
modelo Overlay. Contudo, o modelo do aprendiz não é representado
apenas como um subconjunto da base de conhecimento, mas também
pode conter listas de bugs específicos, de seqüências errôneas de
ações, ou ainda, uma lista de regras ligeiramente modificadas
(perturbadas), tudo isso incluído numa biblioteca de erros.
O conteúdo desta biblioteca é determinado pelo tipo de conhecimento
representado no módulo do domínio.
Modelos de Aprendizado
(http://nlx.di.fc.ul.pt/~guelpeli/Arquivos/Dissertacao.pdf)
3. Modelo Procedimental: técnicas especiais podem ser construídas no
domínio do especialista para fazê-lo imitar o modo como o aprendiz
soluciona seus problemas.
Neste modelo, os passos utilizados pelo aprendiz na resolução de problemas
é que alimentarão o modelo do aprendiz.
Modelos de Aprendizado
(http://nlx.di.fc.ul.pt/~guelpeli/Arquivos/Dissertacao.pdf)
4. Modelo Diferencial: faz uso de comparação entre as respostas que um
especialista no domínio daria e a resposta que o aprendiz dá, quando
resolvendo um problema.
Baseado na análise das diferenças entre essas respostas é que o modelo do
aprendiz, através do uso de técnicas especiais, é construído.
O conhecimento esperado do aprendiz possui dois aspectos: 1. o que se
espera que o aprendiz saiba e 2. o que não se espera que ele saiba.
Modelos de Aprendizado
5. Modelo de Estereótipo: o perfil do aprendiz é capturado através de
estereótipos que definem classes de aprendiz. Um estereótipo é uma
coleção de atributos que possui um indivíduo. A atualização do
estereótipo é conseguido através do cambio de valores de seus
atributos.
6. Modelo Bayesiano: Modela o conhecimento do aprendiz acerca de
diferentes tópicos e dependências de treinamento entre estes tópicos,
faz inferências para estimar a convicção do sistema acerca do
conhecimento dos aprendizes destes tópicos.
Modelo Híbrido
O modelo híbrido de aprendizado engloba várias características
importantes dos modelos anteriores, tais como:
– Lista de habilidades e conceitos que se acredita que o aprendiz
possui, inclusive a respeito de erros cometidos (overlay e
perturbação);
2. Regras, definidas pelo especialista, que mapeiam a forma esperada
de solução de problemas pelo aprendiz (procedimental e
diferencial);
3. Comparação das respostas do aprendiz em função das respostas
dos diversos aprendizes e da resposta que o especialista definiu
como ideal (diferencial e overlay); e
4. Adaptação do modelo a estereótipos dos aprendizes que utilizaram
o sistema (overlay).
Características – TBCs do LMI
1. Todas as interações do aprendiz com o sistema são armazenadas em
banco de dados.
2. O tempo gasto pelo aprendiz para solucionar problemas é contabilizado.
Para medir os acertos, existe um padrão inicial de interações definido pelo
especialista.
3. O aprendiz é avaliado de acordo com a média dos tempos gastos pelos
aprendizes anteriores mais a média do especialista.
4. Interações indevidas são classificadas em 2 tipos:
Errado, que podem dificultar ainda mais a solução do problema e;
Inútil, que não interferem na solução a menos do tempo gasto.
5. As interações indevidas são contabilizadas em uma lista a parte, cujo
tempo “perdido” também será comparado com o dos aprendizes
anteriores.
6. Os resultados são apresentados tanto em gráficos de barras
comparativos, quanto em relatório individual.
Exercício 7

Realize uma pesquisa na internet
identificando ferramentas que utilizam os
modelos de aprendizado vistos
anteriormente. Faça um resumo de uma
página das características de cada
ferramenta.
Avaliação
Como saber quantificar o que foi
aprendido?
Avaliação


A confirmação do êxito ou fracasso do processo
ensino-aprendizado, classificando o aluno segundo
padrões conhecidos e pré-estabelecidos.
A avaliação deve assumir uma dimensão
orientadora, pois permite:

Ao aluno, tomar consciência de seus avanços e
dificuldades, para continuar progredindo na construção
do conhecimento.

Ao professor, compreender a eficácia do processo
ensino/aprendizado de modo a poder reorientar os
objetivos educacionais.
Formas de Avaliação

A educação utiliza-se da avaliação com diferentes enfoques,
por exemplo:
–
–
–
–
Enfoque Tradicional, utiliza verificações de curto prazo e prazo mais
longo; punição (reprovação, notas baixas) e reforço (aprovação, bons
conceitos).
Enfoque Tecnicista, avalia comportamentos observáveis e
mensuráveis; controle de comportamento face a objetivos préestabelecidos.
Enfoque Libertador, a verificação direta da aprendizagem é
desnecessária; avaliação prática vivenciada entre educador/educando;
auto-avaliação em termos de compromisso assumido com a prática
social.
Enfoque Progressista, a avaliação é realizada a qualquer momento,
pois sua preocupação é diagnosticar falhas; observação do
desempenho; valorização de outros instrumentos que não a “prova”.
Papéis da Avaliação

Segundo B. S. Bloom, dentro do campo educacional, a
avaliação assume os seguintes papéis:

Formativa, ocorre durante o processo de instrução, fornece feedback:


Ao aluno, do que aprendeu e do que precisa aprender e;
Ao professor, identificando falhas e possíveis modificações na forma de
instrução.

Somativa, ocorre no final da instrução e verifica o que o aluno
efetivamente aprendeu; visa a atribuição de notas e serve para comparar
os resultados obtidos com diferentes alunos.

Diagnóstica, ocorre antes e durante o processo de instrução, ou seja:


Antes, verifica se o aluno possui determinadas habilidades básicas, que
objetivos do curso já foram dominados pelo aluno etc.
Depois, identifica causas não pedagógicas dos repetidos fracassos de
aprendizagem, promovendo o encaminhamento do aluno a outros especialistas
(psicólogos, orientadores educacionais etc.)
B. S. Bloom e J.T. Hastings Handbook on formative and summative evaluation of student learning. McGraw Hill. New York. 1971.
Algumas conclusões
Várias análises tem sido realizadas visando conhecer
os aspectos da utilização de computadores para
apoio à instrução e ao treinamento.
A seguir serão descritas algumas vantagens e
desvantagens da utilização de TBC bem como uma
avaliação da relação professor aluno nesse contexto.
Extraído de: http://www.ricesu.com.br/colabora/n3/artigos/n_3/id02a.htm
Vantagens
1. Enriquecimento/Ampliação/Diversificação: quando se refere ao uso de novas
tecnologias para enriquecer as aulas, possibilitar uma diversificação na
metodologia.
2. Aprendizagem: quando faz referência à aprendizagem do aluno, professor e
aluno construindo conhecimento, aluno participando do processo.
3. Atualização: respostas que se referem ao fato de que as novas tecnologias dão
maiores possibilidades de acesso a informações, contato com notícias recentes.
4. Facilidade/rapidez: engloba respostas que se referem às facilidades do uso de
novas tecnologias, citando a rapidez, a praticidade, etc.
5. Motivação: quando se refere ao uso de novas tecnologias como uma forma de
motivar mais o aluno para as aulas ou até mesmo o professor, despertar o
interesse.
Desvantagens
1. Falta de Tempo: o uso de novas tecnologias exigem muito tempo, necessita de
tempo para preparar as aulas, tempo para aprender a usar, etc.
2. Falta de Suporte: se referem à falta de estrutura física e de apoio para comportar
a utilização de novas tecnologias, necessidade de investimentos na estrutura e
em equipamentos.
3. Uso Inadequado: quando faz referência ao uso de novas tecnologias de forma
inadequada, utilizada como "enfeite", sem haver critérios de seleção das
informações.
4. Altera a Relação Professor/Aluno: quando se refere que a tecnologia provoca uma
distância entre professor aluno, que a tecnologia substitui o professor.
5. Falta de Treinamento: quando se refere ao fato de não saber usar as tecnologias,
não ter preparo ou treinamento para o uso de novas tecnologias.
6. Passividade e Desinteresse dos Alunos: quando se refere que a tecnologia leva o
aluno a uma maior passividade, que o aluno recebe tudo pronto.
Relação Professor-Aluno
1. Há alterações no sentido positivo: a tecnologia possibilita uma maior
aproximação entre professor-aluno, melhora a relação.
2. As novas tecnologias não interferem na relação professor-aluno: o
professor continua como figura de referência do processo ensinoaprendizagem.
3. Alterações na relação professor-aluno dependem de como o trabalho é
conduzido, depende de como as novas tecnologias são utilizadas em
sala de aula.
4. Há alterações positivas no sentido de possibilitar uma maior produção
de conhecimento, permitindo uma posição mais ativa e participativa do
aluno.
5. Há alterações no sentido negativo: a tecnologia substitui o professor,
distancia o aluno, gera stress no professor ao ter que lidar com o
desconhecido.
Exemplo Prático
Treinamento Baseado em Computador
para Pilotos
Aplicação Prática
O modelo híbrido tem sido desenvolvido e aplicado em um Sistema de
Treinamento Baseado em Computador para Treinamento de Pilotos, este
sistema é composto pelos seguintes módulos:
– Cadastro, onde tanto os dados do gerente do sistema quanto dos
aprendizes são declarados.
– Tutoriais, sobre diversos sistemas e subsistemas da aeronave que
podem ser escolhidos para estudo pelos aprendizes, sendo a escolha
dos sistemas aleatória e a dos subsistemas seqüencial.
– Exercícios, no final dos tutoriais, onde os aprendizes sofrem uma
pequena avaliação.
– Simulações, de procedimentos operacionais tanto de rotina quanto de
emergências.
– Interações com um simulador da cabine em escala 1:1.
Apresentação

Tela inicial do Sistema de Treinamento Baseado em Computador
toda a interface gráfica foi desenvolvida em MS-VisualBasic
Cadastro


Cadastro inicial do gerente do sistema, bem como dos alunos.
Todos os dados dos usuários são armazenados em banco de
dados MS-Accesss.
Tutorial


A interface gráfica dos tutoriais está programada em MSVisualBasic.
Todos os textos apresentados no tutorial estão programados em
HTML e as
animações
desenvolvidas
em Flash.
Testes

Os exercícios estão programados em Flash, sendo que os valores
das variáveis (erros e acertos das questões) são gravados no banco
de dados a partir de escript em PHP.
Modelo de Interação

Além dos exercícios, com questões de diversos tipos são
apresentados aos alunos simulações de situações onde ele
deverá interagir com a interface gráfica no sentido de eliminar um
problema.