[2010] avaliaçao e design de sw educativo
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Palestra que fiz hoje no Programa de Pós-graduação em Psicologia Cognitiva da UFPE sobre Avaliação e Design de Software Educativo. Descrevemos como a Teoria dos Campos Conceituais de Vergnaud foi utilizada em diversas etapas do processo.TRANSCRIPT
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Aplicação da teoria dos campos conceituais na avaliação e no design de interfaces educativas
NUPPEM . CFCH . UFPE
Maio, 2010
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Agenda
Teoria dos Campos Conceituais– Construtos e Abordagem instrumental
Avaliação de Software Educativo– Análise da tarefa estendida
Design de Software educativo– Interfaces inteligentes
Objetos de aprendizagem multiusuários– Amadeus: LMS de segunda geração– Micromundo Gérard
Redu: Rede Social Educativa– Objetos de aprendizagem em redes sociais
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Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Teoria dos Campos Conceituais
Construtos e Abordagem instrumental
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Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Ação com Instrumento
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Definição de Instrumento Mounoud (1970) Rabardel (1995)
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Definição de Esquema Vergnaud (1985)
Unidade de Análise Sub-unidade de AnáliseObjetivosRegras Ação
Tomada de I nformaçãoControleTeoremas em AtoI nvariantesConceitos em Ato
I nferências
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Definição de Conceito
Conceito = {I, S, S}, sendo– I , conjunto de Invariantes– S , conjunto de sistemas de representações– S , conjunto de Situações
Vergnaud (1990)
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Instrumento e Conhecimento Rabardel (1995)
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Níveis de Análise da Ação
NIVEL DE
ANALISETRANSFORMAÇÕES UNIDADES DE ANALISE SUB-UNIDADES DE ANALISE
Objetivo
Antecipação
RegrasOrganização Schème (Vergnaud)
Invariantes
Teoremas em AtoInvariantes
Conceitos em Ato
Ação
Tomada de Informação
Ação
Operações
Regras
Controle
Gomes (1999)
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Análise do Desenvolvimento
TIPOSUNIDADES DE
ANALISE
INDICADORES DE
DESENVOLVIMENTO
UNIDADES DE
ANALISE
Objetivo
Antecipação
RegasSchème(Vergnaud)
Instrumentação
Invariantes
Função
Regras
Instrumental
Artefato InstrumentalizaçãoTransformaçõesdos artefatos
Situação Adaptação Schème
Significante Uso e emergência Meios mediadores
Teoremas em ato
Conceitos em ato
Conceituel
Invariante Emergência
Argumento em ato
Gomes (1999)
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Análise da Ação Instrumental
I NSTRUMENTOSUJ EITO PROD COD
ORGANIZ. ARTEFATO
FUNÇÃO
ARTEFATOOBJ . T-EM-A REG.
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Aprendizagem Mediada
Aprender para FAZER
Aprender para APRENDER
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Análise instrumental
Tempo
Momento 1Esquema A
RegrasInvariantes
Representação
t1
t2
Momento 2Esquema B
RegrasInvariantes
Representação
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
ObjetivosPermitir a análise do campo conceitual que emerge da atividade com instrumentos e orientar o design de novas interfaces
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Referências
GOMES, A. S. . Referencial teórico construtivista para Avaliação de Software Educativo. Revista Brasileira de Informática na Educação, v. 16, p. 9-21, 2008.
QUEIROZ, A. E. M. ; GOMES, A. S. . Efeitos da manipulação direta reflexiva na resolução de problemas sobre estruturas aditivas. Revista Brasileira de Informática na Educação, v. 16, p. 1-15, 2008.
GOMES, A. S. ; VERGNAUD, Gérard . On the Learning of geometric concepts using Dynamic Geometry Software. RENOTE. Revista Novas Tecnologias na Educação, v. 2, p. 1-20, 2004.
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Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Avaliação de Software Educativo
Análise da tarefa estendida
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Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Construa um triangulo isósceles
04/10/23
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
04/10/23
Construa um triangulo isósceles
2a. tentativa
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
04/10/23
Construa um triangulo isósceles
3a. tentativa
Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
04/10/23
ARTEFACTS
FONCTION PROPRIETES COMPOSITIONREGLE T.-EN-A.
TENTATIVE
01Trouver la configuration dutriangle ABC
En approchant le point Cdu point B les deuxmesures s’approchentégalement jusqu’à présenterles mêmes mesures
Droite (AO) + Segment[BC]+[AB]+[AC] +MESURER
DD2P-01 (A)I2O-01 (A)
TI-01TG-12
TENTATIVE
02Trouver la configuration dutriangle ABC
En ajustant la position dupoint tracé entre le centredu cercle et l’intersectiondu cercle et de la droitehorizontale, on peut essayerde trouver uneconfiguration de triangleisocèle inscrit convenable
Droite (AO) DD2P-01 (A) TI-01TG-12
TENTATIVE
03Trouver le point C Si un cercle est centré sur
un deuxième cercle et si lerayon du premier et pluspetit que le diamètre dudeuxième, alors, ils sontsécants et les deux pointsavec le centre du premierdéfinissent un triangleisocèle inscrit au deuxième
Cercle centré en ‘o’passant par ‘a’ + Cerclecentré en ‘a’ passantpar ‘b’ + Intersection
CD2P-01 (A)I2O-01 (A)
CR-01CR-05TI-01TI-10
Instrumentalisação
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Análise da Instrumentação
COMPOSANTS DU SCHEME
ORGANISATION REGLE T.-EN-A.TENTATIVE
01On trace une droite passant par O etpar A. Puis, on trace deux segments([AB] et [AC]) et on les mesure. Enfin,on trace [BC]. Au moment que les deuxmesures sont égales nous avons trouvéun triangle isocèle inscrit
On déplace le point C sur ladroite (O, en A5) jusqu’àtrouver une configuration quisoit isocèle et inscrite dans lecercle
TI-01TG-12
TENTATIVE
02On trace une droite passant par O etpar A
TI-01TG-12
TENTATIVE
03On trace un cercle centré sur undeuxième cercle. Le rayon du premier etplus petit que le diamètre du deuxième.On cherche les points où ils sont desécants. Ces deux points avec le centredu premier définissent un triangleisocèle inscrit dans le deuxième
On trace un cercle centré en Apassant par B pour trouver C,équidistant de A. Les troispoints définissent un triangleisocèle inscrit dans le cercle
CR-01CR-05TI-01TI-10
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ARTEFACT FONCTIONS NBR.ETAPES
« Bon » « Faux »
Comparer deux longueurs 1 1 0
Enregistrer une distance équivalente 13 8 5
Reporter 17 15 2
Tracer 5 5 0
Trouver le milieu 3 3 0
Trouver des points équidistants 2 2 0
Trouver la symétrie axiale 2 2 0
Compas
Trouver la symétrie centrale 2 1 1
Comparer deux longueurs 1 0 1
Localiser des points équidistants 1 1 0
Mesurer 1 1 0
Compas RègleG.
Trouver la symétrie centrale 1 1 0
Comparer deux longueurs 8 5 3
Localiser la direction de la bissectrice 1 0 1
Mesurer 8 7 1
Trouver le milieu 5 3 2
Reporter 7 5 2
Tracer un segment 26 20 6
Trouver des points équidistants 2 2 0
Trouver le direction d’une symétriecentrale
3 0 3
Trouver la symétrie centrale 1 0 1
Règle G.
Total 125
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Design de Software educativo
Interfaces Inteligentes
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Scaffolding
•Scaffolding não focaliza na execução de uma tarefa específica.
•Scaffolding focaliza na mudança.
•A noção central do scaffolding é a descoberta do novo objetivo
•O novo objetivo é o processo central do desenvolvimento
•O adulto entendendo a estrutura dos objetivos e a sequência de atividades, pode inserir reforços adequados para construir o processo de desenvolvimento.
Nível Atual de Desenvolvimento: Determinado pelo resolução de problema de maneira independente.
Nível potencial de desenvolvimento:Determinado pela capacidade de resolução de um problema com a ajuda de um guia, ou em colaboração
Scaffolding
Direcionando os objetivos
Definindo os objetivos
Objetivo
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Queiroz, 2006
Design Interativo de agentes Inteligentes de interface para Software Educativo de Matemática – Objetivo Geral de Design
• O objetivo geral desse trabalho é o design de agentes de interface para uma aplicação educativa que visa o ensino de estruturas aditivas.
– Objetivos específicos• Gerar requisitos para construção de uma interface e de uma sociedade de agentes de interface com uma proposta de mecanismo de Scaffolding a partir de técnicas de prototipagem rápida de baixa fidelidade.
• Identificar as necessidades dos usuários da interface com relação aos tipos de retornos feedback que melhorem a usabilidade geral do sistema (tipos de erro de utilização e aprendizagem de conceitos matemáticos sobre estruturas aditivas).
• Construir de modelos de usuário a partir da análise dos dados da pesquisa qualitativa para apoio à tomada de decisão.
• Definir das arquiteturas da sociedade de agentes.
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Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Protótipos de baixa fidelidade
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Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
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Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Protótipos
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Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Protocolos verbais
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Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Coleta de dados
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Gráfico
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Análise de dados
Base Bruta– Entender o domínio– Estratégias de tratamento– Tratamento da base bruta– Seleção de atributos– Custo de predições incorretas– Escolha de classificadores– Extração de regras e validação das regras
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Seleção de atributos
Considerando o domínio estudado e os resultados que se deseja obter
Estimar a aprendizagem mediada por instrumento e os conceitos matemáticos utilizados durante o processo de aprendizagem
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Extração da regras
Funcao = Tracer AND Artefato = Compas AND Teorema = TI: Bon (135.0/2.0)
Essa regra informa que o uso do compasso para resolver problemas relacionados com o triângulo isóceles produz uma grande quantidade de acertos.
Há aspectos dessa interface, que favorecem o acerto em problemas envolvendo o conceito de triângulo isóscele.
Em, Gomes (1999), havia a hipótese de uma interface cria em torno de seu uso, um ‘campo de aplicação’
Aqui temos uma primeira comprovação quantitativa que corrobora com a confirmação da hipótese de existência de tais campos conceituais.
Regra = EQ-02_(A): Bon (20.0).
Essa regra nos informa que o uso do esquadro implica em sucesso.
Podemos replicar o raciocínio anteriormente feito para o compasso e concluir que há determinadas características na interface esquadro que levam ao sucesso e muito provavelmente a uma boa aprendizagem.
Quais são os aspectos da interface desses dois instrumento que tornam o trabalho com ambos tão produtivo quanto a aprendizagem de conceitos?.
Interfaces educativas deveriam ser concebidas a partir deste aspectos.
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Requisitos
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Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Objetos de aprendizagem multiusuários
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Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
Alves (2006)Mecanismos de Percepção para apoiar a interação síncrona em Ambientes Colaborativos de Aprendizagem
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Protótipo
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Amadeus
CCTE-Cin-UFPE 43
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Prototipação
44
Presentes
ausentes
controle
Satisfação
disponibilidade
Tarefa
Papel
Grupofeedback
LocalizaçãoAção
intenção
Alex
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Interfaces Síncronas
CCTE-Cin-UFPE 45
MicroMundos
New didactical situations for teaching at a distance
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Best Master Degree Award @ SBC’ SBIE 2007
CCTE-Cin-UFPE 46
MicroMundos
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Referência
ALVES, Socorro Vânia Lourenço ; ALVES, Enoque Calvino Melo ; GOMES, A. S. . Percepção em Groupware Educacionais Síncronos. Revista Brasileira de Informática na Educação, v. 16, p. 1-15, 2008.
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Ciências Cognitivas e Tecnologia Educacional
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