Universidade Federal de Itajub

1
Universidade Federal de Itajubá

• Treinamento Baseado em Computador
• 
  Atualidades
• Treinamento Baseado em
  Computador
• 
  Aprendizado e Avaliação
• Alexandre C. B. Ramos

2
Atualidades

• O papel do computador na sociedade atual

3
Computador x Educação

• Mito
• Novas tecnologias vêm substituir o professor!
• gtJustifica-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

4
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.

5
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

6
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)

7
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.

8
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

9
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.

10
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.

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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).

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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.mago
web.com/blog/2010/04/10-dicas-sobre-usabilidade-em
-websites-e-algumas-diretrizes/ Usabilidade no
futuro http//www.mercedessanchez.com.br/pt-br/pu
blicacao_023.asp
13
Exercício 1

• Descreva quais ferramentas de software para
  auxilio ao processo de ensino - aprendizado que
  você já tenha utilizado.

14
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

15
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.

16
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.

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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.

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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.

19
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.

20
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.

21
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.

22
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.

23
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.

24
IX. Avaliação

• A norma ISO/IEC 91261991define 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.

25
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.

26
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.

27
Treinamento Baseado em Computador

• Ambientes de treinamento com o auxílio do
  computador

28
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.

29
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.)

30
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

31
Exercício 3

• Realize uma pesquisa na internet identificando
  tipos de
• CMI Computer Managed Instruction
• CSLR Computer Suported Learning Resources

32
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/Rel
  atorio/relatorio_final.htmlIntroducao

33
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 --gt Resposta

34
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 --gt Resposta --gt 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.

35
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.

36
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.

37
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).

38
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.

39
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.

40
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.

41
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.

42
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.

43
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.

44
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.

45
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.

46
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.

47
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
  vice-versa
• 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.

48
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.

49
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.

50
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.

51
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.

52
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).

53
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.

54
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.

55
DODESistemas 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.

56
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

57
DODEContribuição

• 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.

58
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.

59
Classificação do Software Educacional

• Funções

60
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.

61
Grau de iniciativa permitido

• O que é Interatividade?
• Como promover a interatividade em softwares
  educacionais?

62
Grau de iniciativa permitido

• Nível de interatividade
• Alta interatividade descoberta com exploração
  livre, imprevista.
• Média interatividade descoberta guiada.
• Baixa interatividade aprendizagem de recepção
  direcionada

63
Função dos materiais educativos

• 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.

64
Função dos materiais educativos

• 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.

65
Função dos materiais educativos

• 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.

66
Função dos materiais educativos

• 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.

67
Função dos materiais educativos

• 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

68
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

69
Função dos materiais educativos

• 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

70
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
• Professorpermite a criação de lições.
• Aluno execução de tarefas, usando as
  ferramentas.

71
Como escolher o tipo?

• Depende
• da abordagem pedagógica
• do contexto de uso do SW
• das diferentes necessidades do público alvo.

72
Aprendizado

• O processo de compreensão do assunto

73
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.

74
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.

75
Modelos de Aprendizado(http//nlx.di.fc.ul.pt/gu
elpeli/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.

76
Modelos de Aprendizado(http//nlx.di.fc.ul.pt/gu
elpeli/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.

77
Modelos de Aprendizado(http//nlx.di.fc.ul.pt/gu
elpeli/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.

78
Modelos de Aprendizado(http//nlx.di.fc.ul.pt/gu
elpeli/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.

79
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.

80
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).

81
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.

82
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.

83
Avaliação

• Como saber quantificar o que foi aprendido?

84
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.

85
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 pré-estabelecidos.
• 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.

86
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.
87
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

88
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.

89
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.

90
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 ensino-aprendizagem.
• 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.

91
Exemplo Prático

• Treinamento Baseado em Computador
• para Pilotos

92
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
  11.

93
Apresentação

• Tela inicial do Sistema de Treinamento Baseado em
  Computador toda a interface gráfica foi
  desenvolvida em MS-VisualBasic

94
Cadastro

• Cadastro inicial do gerente do sistema, bem como
  dos alunos.
• Todos os dados dos usuários são armazenados em
  banco de dados MS-Accesss.

95
Tutorial

• A interface gráfica dos tutoriais está programada
  em MS-VisualBasic.
• Todos os textos apresentados no tutorial estão
  programados em HTML e as
  
  animações
  
  desenvolvidas
  em Flash.

96
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.

97
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.