Modelo de diagnóstico de dificuldades de aprendizagem orientado a conceitos

The use of Virtual Learning Environments (VLE) in education has grown considerably in recent years, much due to the expansion of courses in distance mode. Such learning support spaces require you to think of new educational methods, particularly as regards the assessment of learning. Because of the large number of students in this type of education working in AVA, a large volume of data is generated. So to get yourself a good learning evaluation model, which offers the teacher possibilities for measuring student performance, it is necessary an analysis of such data. Moodle provides the teacher reports, charts and graphs that let you see the data for the actions of the students. Such actions represent from access to resources and materials, to participate in activities such as discussion forums and results of participation in questionnaires, for example. However, these Moodle native views do not take into account the real needs of teachers, especially in regard to effective monitoring of learning. Given the above, it is evident the need to have tools that help in this process. For this, there have to be a model permits, agile and flexible, storage and use of educational data of students to the application of techniques of Learning Analytics - measurement, collection, analysis and reporting of data on students and their contexts, for understanding and learning in order to optimize the environments in which they occur - with focus on diagnosis of learning disability situations in the context of the Distance Education. To evaluate this proposal, the ConcetpVis tool was implemented from the model proposed in this paper. Then, there was a case study in the Elementary Mathematics discipline of the Bachelor's Degree in Computer Education Unit Distance UFPB and finally presented a questionnaire to a group of teachers answered from his impressions.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO uso de Ambientes Virtuais de Aprendizagem (AVA) na educação tem crescido bastante nos últimos anos, muito em virtude da expansão dos cursos na modalidade à distância. Tais espaços de suporte a aprendizagem exigem que se pense em novos métodos educativos, sobretudo no que se refere à avaliação da aprendizagem. Em virtude da grande quantidade de alunos nessa modalidade de educação atuando no AVA, um grande volume de dados é gerado. Assim, para obter-se um bom modelo de avaliação de aprendizagem, que ofereça ao professor possibilidades de medir o desempenho dos alunos, faz-se necessário uma análise desses dados. O Moodle oferece ao professor relatórios, tabelas e gráficos que permitem visualizar os dados referentes às ações dos alunos. Tais ações representam desde o acesso a recursos e materiais didáticos, até a participação em atividades, como fóruns de discussão e resultados de participação em questionários, por exemplo. Contudo, essas visualizações nativas do Moodle não levam em consideração as reais necessidades dos docentes, sobretudo em relação a um acompanhamento efetivo da aprendizagem. Diante do exposto, fica evidente a necessidade de se ter ferramentas que auxiliem neste processo. Para isso, há de ter-se um Modelo que permita, de modo ágil e flexível, o armazenamento e a utilização dos dados educacionais dos alunos para a aplicação de técnicas de Learning Analytics – medição, coleta, análise e comunicação de dados sobre os alunos e seus contextos, para fins de compreensão e aprendizagem com fim de otimizar os ambientes em que ocorrem – com foco no diagnóstico de situações de dificuldade de aprendizagem no contexto da Educação a Distância. Para avaliar esta proposta, a ferramenta ConcetpVis foi implementada a partir do modelo proposto no presente trabalho. Em seguida, realizou-se um estudo de caso na disciplina Matemática Elementar do curso de Licenciatura em Computação da Unidade de Educação a Distância da UFPB e, por fim, apresentou-se um questionário para que um grupo de professores respondesse a partir de suas impressões

O Uso da Trajetória de Aprendizagem do Aluno em Ambientes Virtuais de Aprendizagem

Os Ambientes Virtuais de Aprendizagem produzem quantidades de dados significativas sobre a interação dos alunos com o ambiente. A trajetória da aprendizagem representa o caminho utilizado pelos alunos para alcançar os objetivos educacionais e pode ser obtida pela da análise desses dados. Através da análise da trajetória de aprendizagem, o professor pode retirar importantes informações sobre o comportamento dos alunos. O objetivo desse trabalho é realizar uma fundamentação da trajetória de aprendizagem, desde sua captura até a visualização, e descrever uma proposta de ferramenta para a análise da trajetória. Foram realizados levantamentos sobre as principais técnicas relacionadas à trajetória de aprendizagem e de trabalhos que realizaram esse tipo de análise. O resultado esperado é a criação de uma ferramenta para a captura e visualização de forma automática da trajetória que permita ao professor entender o comportamento de seus alunos

O impacto da animação e da avaliação automática na motivação para o ensino da programação

Tese de Doutoramento em InformáticaA aprendizagem da programação é uma tarefa complexa que coloca desafios importantes. Nesta dissertação, propõem-se duas abordagens ao processo de ensino nas disciplinas de Programação que visam aumentar a motivação dos alunos e a sua auto-estima. As propostas apresentadas resultam de um estudo cuidado das dificuldades que os alunos sentem ao contactar com a programação de computadores, quer a nível do raciocínio lógico que é necessário para esquematizar a resolução de um qualquer problema, quer a nível da compreensão da linguagem de programação que terá de ser usada para exprimir essa resolução. Percebendo-se que a principal razão assenta na falta de motivação que resulta em parte da falta de confiança e quebra da autoestima necessárias para ultrapassar os impasses, procedeu-se também ao estudo dessa área da psicologia, conforme aqui se relata. Identificados os problemas inerentes à motivação humana e às caraterísticas do processo de resolução de problemas por computador, procuraram-se técnicas que tenham vindo a ser propostas para ajudar os alunos na aquisição de conhecimentos de Programação. Conforme se verifica ao longo do documento focou-se a atenção em duas estratégias: a capacidade do sistema visual humano para rapidamente apreender conceitos e sobretudo processos; a necessidade de os alunos receberem rápido feedback quando se aventuram a resolver sozinhos um problema. No primeiro caso investigaram-se os sistemas de Animação de Programas e no segundo caso os sistemas de Auto-avaliação de Programas. As duas abordagens propostas baseiam-se precisamente numa combinação destas duas estratégias. Dessas abordagens, uma foi alvo de experimentação em sala de aula para se poder aferir o seu real impacto. A outra serviu de base para a proposta de uma plataforma Web para suporte ao processo de ensino/aprendizagem da Programação; o sistema designado por PEP chegou a ser prototipado, conforme é descrito. Para se poder avaliar a qualidade do PEP e até guiar a implementação de uma versão final foram estudados sistemas de aferição de qualidade de software para o ensino, com especial destaque para a framework QEF. Por fim ainda se estudou a importância de incluir no sistema de apoio ao ensino elementos dos jogos que estimulam a motivação e ainda se propôs um enriquecimento do sistema PEP através da inclusão de técnicas de ludificação ou gamificação.Learning programming is a complex task that raises important challenges. In this dissertation, two approaches for teaching Programming courses are proposed aimed at increasing students' motivation and their self-confidence/self-regulation . The proposals presented came out after a deep study of the difficulties that students feel when they are beginning a computer programming course, either at the level of the logical reasoning that is necessary to sketch the resolution of a problem, or at the level of understanding the programming language that has to be used to code this resolution. Realizing that the main reason is based on the lack of motivation derived from the lack of confidence and self-regulation necessary to overcome the troubles, the area of psychology that studies motivation was also researched, as will be discussed in this dissertation. After identifying the problems inherent to human motivation and the characteristics of the computer problem solving process, techniques that have been proposed to help students on learning programming were surveyed. This study was focussed on two strategies: the power of human’s to quickly and easily grasp concepts from static or dynamic visualizations; the positive impact of feedback returned to the students when they write a program on their own. In the first case, Program Animation systems were investigated; and in the second case, Automatic Program Evaluators were studied. The two approaches that outcame from this Ph.D. work are precisely based on a combination of these two strategies. Experiments in the classroom were drawn and conducted to validate the first approach. The second approach inspired the design of a Web-based platform (PEP) to support the teaching / learning process of Programming. A prototype of PEP, based on those guidelines and requirements, was developed by a team of M.Sc. Students as will be described. In order to evaluate PEP’s quality, and to guide its final implementation, software quality assessment systems were studied, with special emphasis on QEF framework. The importance of including, in the educational support systems, elements traditionally used in the context of games to stimulate the motivation was studied and an enrichment of PEP tool through the inclusion of techniques of gamification was still proposed

Visualização de dados como suporte ao design instrucional.

O uso de ambientes virtuais de aprendizagem está cada vez mais frequente, e muitas vezes os dados que são gerados nestes ambientes não são explorados adequadamente, o que dificulta a geração de indicadores da qualidade dos programas de formação. A qua- lidade do aprendizado em um ambiente virtual de aprendizagem é determinada por uma organização adequada do material e das formas de ensino. Para tal, deverá ser levado em consideração, entre outros fatores, o histórico de sucessos e insucessos de realizações anteriores das disciplinas a serem ofertadas e do perfil específico das novas turmas de alu- nos. O tratamento adequado destes dados pode evidenciar indicativos importantes sobre o desempenho de uma turma, tais como o nível de comprometimento e a motivação dos alunos, fatores que podem influenciar diretamente no processo de aprendizagem. Estes dadospodemserutilizadosporespecialistasaoseremexibidoscomoumresumoemforma de visualizações gráficas adequadas, possibilitando uma rápida interpretação e percepção de indicativos importantes dos cursos e seus alunos. As visualizações auxiliam na com- preensão e análise dos dados gerados, ampliam a cognição e facilitam a compreensão das informações apresentadas. Esta tese apresenta uma proposta para visualização de dados educacionais, com o objetivo de analisar como a visualização de dados pode ajudar o professor a identificar e adequar um Design Instrucional problemático, por meio de dados históricos, de cursos já realizados, assim como durante a realização de uma nova edição do curso, auxiliando-o na melhoria do DI de um curso/disciplina.The use of virtual learning environments is becoming more frequent, and often the data that are generated in these environments are not properly exploited, which makes it difficult to generate quality indicators of training programs. The quality of learning in these settings is determined by an appropriate organization of the material and forms of instruction. In order to do so, it should be taken into account, among other factors, the history of successes and failures of previous achievements of the disciplines to be offered and the specific profile of a new class of students. Adequate treatment of these data can show important indicators about a class’s performance, such as the level of commitment and motivation of the students, factors that can directly influence the learning process. These data can be used by specialists to be displayed as a summary in the form of ade- quate graphical visualizations, allowing a fast interpretation and perception of important indications of a course and its students. It helps to understand a set of data, facilitate the analysis of the generated data, to increase the cognition and the understanding of the presented information. This thesis presents a proposal for the visualization of educatio- nal data, in which the objective is to analyze how the visualization of data can help the teacher to identify and adapt a problematic Instructional Design, through historical data of courses already carried out, and during the realization of a new edition of the course, assisting the teacher in improving the Instructional Design of a course / discipline.Cape

Técnicas de visualização da informação para analisar o comportamento de alunos em um ambiente E-Learning

Este artigo descreve uma ferramenta de visualização da informação para representar os dados coletados por uma ferramenta web analytics em um ambiente e-learning. O objetivo desta ferramenta é possibilitar que o professor compreenda melhor o comportamento de seus alunos frente ao ambiente e dê suporte a tomada de decisões em relação ao conteúdo pedagógico adaptado as necessidades dos alunos

Atividades investigativas com o Geogebra: contribuições de uma proposta para o ensino de matemática

Carneiro, Gabriele Silva. C288 Atividades investigativas com o Geogebra: contribuições de uma proposta para o ensino de matemática/Gabriele Silva Carneiro.- Jequié, 2013. 149 f: il.; 30cm. (Anexos) Dissertação (Mestrado) Programa de pós-graduação em Educação Científica e Formação de Professores) - Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, 2013. Orientador: Prof. Dr. Claudinei de Camargo Sant’Ana. 1. Matemática – Planejamento e desenvolvimento de prática investigativas trabalhadas nas aulas 2. Matemática – Atividades desenvolvidas por docentes durante o processo de ensino/aprendizagem 3. Ensino de matemática – Atividades investigativas com o Geogebra 4. Ensino de matemática – Formação de professores I. Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia II. Título. CDD – 372.7A presente pesquisa teve por objetivo analisar como um grupo de professores planeja e desenvolve práticas investigativas para serem trabalhadas nas aulas de Matemática, utilizando como recurso um software de Geometria Dinâmica. Pretendeu-se, também, investigar o papel das atividades desenvolvidas pelos docentes durante o processo de ensino e aprendizagem. Os sujeitos dessa investigação foram docentes da rede pública de ensino de sete municípios no interior do Estado da Bahia, que participaram de um curso de extensão, cuja proposta era a elaboração de estratégias pedagógicas para o ensino de Matemática. Optou-se, como meta principal, responder a seguinte questão norteadora: “Quais contribuições uma proposta de ensino investigativo, auxiliada pelo ambiente informatizado, pode oferecer para a compreensão dos conteúdos nas aulas de Matemática?” Para alcançar os objetivos do estudo, tomou-se por base os aportes teóricos sobre ensino investigativo. A análise qualitativa foi desenvolvida baseada no recorte do material produzido pelos docentes, sendo que os dados da investigação foram coletados por meio de observação em campo, questionários e gravações de áudio. A avaliação das atividades ajudou-nos a entender como a prática investigativa, associada a uma ferramenta tecnológica, contribui para um aprendizado, proporcionando um ensino com maior interação e exploração dos conteúdos

O GeoGebra como ferramenta de apoio à aprendizagem significativa das Transformações Geométricas Isométricas

A problemática do insucesso escolar a matemática e as mais-valias que se tem vindo a reconhecer às tecnologias informáticas no contexto educativo levaram a que o Governo de Cabo Verde implementasse o Programa “Mundu Novu”. Procurando tirar partido de tal programa e, ao mesmo tempo, avançar com uma nova abordagem às transformações geométricas isométricas, desenvolveu-se uma investigação essencialmente qualitativa, cuja finalidade é avaliar a influência de uma ação de Formação Contínua, centrada na abordagem daquele tópico matemático com recurso a um ambiente dinâmico de geometria dinâmica, no desenvolvimento de competências Curriculares, Didáticas, Matemáticas e Tecnológicas de professores e/ou dos seus respetivos alunos. Inserido nessa investigação mais lata, este texto foca-se, em particular, na ressonância da utilização do GeoGebra por alunos do 8º ano de escolaridade, de uma instituição de Cabo Verde. E conclui-se pelo desenvolvimento de uma visão mais abrangente, correta e positiva das ferramentas informáticas na aprendizagem da matemática, bem como pelo impacto do seu uso ao nível da destreza tecnológica e de uma mais sólida e significativa aprendizagem dos conceitos geométricos em causa.The problem of failure at school in mathematics and any gains that has been recognize to the computer technology in the educational context led the Cape O GeoGebra como ferramenta de apoio à aprendizagem significativa das Transformações Geométricas Isométricas CIDTFF - Indagatio Didactica - Universidade de Aveiro Tecnologias da Informação em Educação Verdean Government to implement the programme “Mundu Novu”. Seeking to take advantage of such a programme and, at the same time, come up with a new approach to Geometric Isometric Transformations, an essentially qualitative research was developed, whose purpose is to evaluate the influence of a Continuous training, focusing on the approach of that mathematical topic using a dynamic environment of dynamic geometry, in developing Curriculum, Teaching, Mathematics and Technology skills of teachers and/or their respective students. Inserted in this broader research, this text focuses, in particular, on resonance of the use of GeoGebra by the 8th grade students, of an institution in Cape Verde. And it concludes by developing a more comprehensive, accurate and positive view of the computing tools in learning mathematics, as well as by the impact of their use to the level of technological prowess and a more solid and meaningful learning of geometrical concepts in discussion.La problématique de l’échec scolaire en mathématiques et les plus-values que l’on accorde aux nouvelles technologies informatiques dans le contexte éducatif, ont amené le Gouvernement du Cap-Vert à mettre en place le programme «Mundu Novu» [Nouveau Monde]. Cherchant à la fois à tirer profit d’un tel programme et en même temps avancer avec une nouvelle approche aux transformations géométriques isométriques, une recherche essentiellement qualitative a été développée. Sa finalité est d’évaluer l’influence d’une action de Formation Continue, centrée sur l’approche de ce point de mathématique, ayant recours à en environnement dynamique de Géométrie dynamique, sur le développement de compétences Curriculaires, Didactiques, Mathématiques et Technologiques des enseignants et/ou de leurs élèves respectifs. Inséré dans cette recherche plus vaste, ce texte met particulièrement l’accent sur la résonnance de l’utilisation do GeoGebra par les élèves de la 8ème année de scolarité d’une institution du Cap- Vert et finit par le développement d’une vision plus large, correcte et positive des outils informatiques dans l’apprentissage des mathématiques, ainsi que l’impact de leur utilisation au niveau de leur habilités technologiques et d’un apprentissage plus solide et significatif des concepts géométriques en étude

Digital Graphic Representation for Design by Virtual Learning Environments

A área de representação gráfica exige abordagens e conteúdos educacionais que tratem de maneira integrada conceitos e procedimentos advindos tanto de técnicas tradicionais quanto de tecnologias digitais. Este artigo trata de uma pesquisa-ação na disciplina de Representação Gráfica e Digital, em que o processo de ensino-aprendizagem de sala de aula foi complementado pelas práticas de orientação à distância e de construção de conteúdo educacional digital no ambiente virtual de aprendizagem. A metodologia utilizada visa dar autonomia aos alunos no processo de aprendizagem, buscando avanços na interação entre os meios tradicionais e digitais de representação. Os resultados demonstram o caráter colaborativo que o ambiente despertou, aprimorando conhecimentos, otimizando os trabalhos práticos e agilizando o processo de ensino e aprendizagem

Monitoramento navegacional do aluno para descoberta de padrões de preferências de aprendizagem no Moodle

A análise de padrões de comportamento na Web tem por objetivo a descoberta automática ou semi-automática de padrões de acesso gerados por usuários de sites Web de tal forma que esta informação possa ser utilizada em sistemas de recomendação ou sistemas voltados à personalização de ensino ou de acesso a conteúdos.  No caso da personalização, a adaptação é realizada relacionando-se informações sobre o domínio da aplicação com informações sobre o perfil de navegação dos usuários. Neste contexto, o presente trabalho descreve uma arquitetura para a aquisição automática de perfis de classes de usuários, a partir da captura de eventos gerados por ações de alunos no ambiente virtual de aprendizagem Moodle. Ao final, apresenta-se a metodologia para adaptação do estilo navegacional às preferências do aluno, desde a preparação dos objetos de aprendizagem até a detecção e monitoramento dinâmico dos eventos configurados no ambiente

AProSIMA - Ambientes de Resolucao Cooperativa de Problemas Baseado em SimulacaoMultiagente

Nos últimos anos o estudo de sistemas complexos tem atraído a atenção de pesquisadores em várias áreas do conhecimento, devido ao crescente interesse na forma de organização dos sistemas. Exemplos de sistemas complexos estão presentes numa variedade de situações que vivenciamos e têm sido amplamente estudados através da modelagem de simulação multiagente. Entretanto, existe uma lacuna entre os ambientes para estudo de sistemas complexos e os usuários que deles fazem uso. Esta tese apresenta a proposta de um ambiente, denominado AProSiMA, que possibilita a usuários leigos em programação construir seus próprios modelos de simulação multiagente. O ambiente tem ainda como proposta geral propiciar o processo de resolução cooperativa de problemas. Para tanto disponibiliza aos usuários: acesso à recuperação de informação e mecanismos para localizar especialistas que podem estar geograficamente distribuídos e convidá-los para trabalhar de modo cooperativo na busca de solução para o problema; espaço compartilhado para a discussão e formalização das estratégias de resolução de problemas; mecanismos de direcionamento de perguntas e respostas aos especialistas, formação de grupos cooperados e mecanismos de comunicação que suportem o trabalho cooperativo