Metodologia do Oscar CITS

Oscar CITS ´e um CITS que pode responder quest˜oes e fornecer dicas e assistˆencia aos alunos atrav´es do di´alogo, adaptando-se em tempo real `a caracter´ısticas de cada estudante, principalmente seus estilos de aprendizagem [72].

Esse processo autom´atico de identifica¸c˜ao de estilos de aprendizagem ´e importante pois permite a substitui¸c˜ao da aplica¸c˜ao tradicional de question´arios, que podem tomar muito tempo ou mesmo n˜ao serem preenchidos com a devida aten¸c˜ao pelos alunos. Entretanto, essa identifica¸c˜ao dinˆamica possui tamb´em pontos que merecem aten¸c˜ao, como eventuais demoras no processo de adapta¸c˜ao sendo necess´ario o uso de v´arios m´odulos do sistema para a correta avalia¸c˜ao do aluno e tamb´em a n˜ao incorpora¸c˜ao de eventuais mudan¸cas nos estilos de aprendizagem dos alunos que podem ocorrer ao longo do tempo ou mesmo com a mudan¸ca de t´opicos [72]

Resumidamente, a primeira etapa da metodologia proposta por Latham et al. [72] ´e a seguinte:

1. Sele¸c˜ao do modelo de estilos de aprendizagem: O modelo selecionado foi o de Felder & Silverman (1988) [50], por sua aplicabilidade focada em alunos de universit´arios do curso de engenharia.

Entretanto, o question´ario de identifica¸c˜ao dos estilos de aprendizagem, proposto por Felder & Soloman possui um n´umero elevado de itens (44 quest˜oes), o que torna dispendiosa sua aplica¸c˜ao num ambiente real de ensino. Assim, Latham et. al (2009) desenvolveram num estudo anterior um question´ario simplificado, constitu´ıdo por um subconjunto do question´ario original e que cont´em apenas 17 quest˜oes.

Esse question´ario, mais simples e efetivo para ser aplicado, foi selecionado para ser a base da estrat´egia, identifica¸c˜ao e valida¸c˜ao da metodologia de predi¸c˜ao de estilos de aprendizagem proposto pelo Oscar CITS.

2. Defini¸c˜ao do comportamento associado a cada estilo de aprendizado: O modelo de Felder & Silverman (1988) [50] descreve de um modo geral caracter´ısticas compor- tamentais associadas a cada estilo de aprendizado. Assim, visando a objetividade e facilidade de an´alise, nessa etapa Latham et al [72] extra´ıram do modelo ILS ca- racter´ısticas de comportamento objetivas a cada dimens˜ao do estilo de aprendizado, construindo uma tabela com esses dados.

Por exemplo, para a dimens˜ao Visual, a tabela indica ”Lembrar do que foi visuali- zado”, enquanto para a dimens˜ao Verbal, ”Lembrar do que foi dito ou ouvido”.

3. Mapeamento do comportamento dos usu´arios: Cada caracter´ıstica de comporta- mento extra´ıda na etapa anterior foi avaliada e classificada de acordo com os seguin- tes crit´erios: a) ´E poss´ıvel mapear o comportamento para o modelo conversacional? b) Como o comportamento mapeado pode ser utilizado para predizer os estilos de aprendizagem?

Por exemplo, para a dimens˜ao Visual, o elemento ”Lembrar do que foi visualizado”foi mapeado para Desempenho superior em quest˜oes que envolvem diagramas, figuras e filmes. J´a no caso da dimens˜ao Verbal, o elemento ”Lembrar do que foi dito ou ouvido”foi mapeado para Desempenho superior em quest˜oes que envolvem filmes e videoclipes.

Assim, nessa etapa de sua metodologia Latham et al [72] inferem que existe uma correla¸c˜ao direta entre o estilo de aprendizado preferencial de cada aluno e seu desempenho na resolu¸c˜ao de quest˜oes onde esse estilo ´e de alguma forma abordado.

4. Defini¸c˜ao de eventos comportamentais 17 _{A partir da an´alise dos dados obtidos}

na etapa 3, foram definidos eventos comportamentais, que podem ser capturados atrav´es do monitoramento dos usu´arios na utiliza¸c˜ao do tutor conversacional. Con- forme explicam Latham et al [72], cada evento relaciona um comportamento a um conjunto de dimens˜oes de estilos de aprendizagem que ela ajuda a medir.

Exemplos de eventos comportamentais s˜ao o sucesso do aluno em responder uma quest˜ao ap´os ser tutorado em determinado estilo de aprendizado, a falta de aten¸c˜ao

17_{A tradu¸c˜ao literal do termo originalmente proposto por Latham et. al. (2012) [72] ´e ”sugest˜oes de}

comportamento”(do inglˆes ”behavior cues”). Entretanto, optou-se pela tradu¸c˜ao para o termo ”evento comportamental”, j´a que seu emprego deixa mais clara a proposta original do autor, que ´e mapear poss´ıveis a¸c˜oes executadas ou sofridas pelos usu´arios e associadas aos estilos de aprendizagem do modelo de Felder & Silverman (1988) [50].

2.5. Trabalho Relacionado: Oscar CITS 49

a detalhes no processo de resolu¸c˜ao de quest˜oes, a escolha do aluno ser guiado pelo processo de tutoria, o sucesso do aluno ao responder uma quest˜ao associada a determinados estilos (no caso, Te´orico e Pr´atico) e o tempo de leitura utilizado.

5. An´alise de termos de linguagem: Sendo o Oscar CITS fundamentado na intera¸c˜ao conversacional, Latham et al [72] prop˜oe nesta etapa de sua metodologia a an´alise do modelo de Felder & Sullivan (1988) [50] para mapear palavras, fases ou express˜oes que poderiam ser indicativos dos estilos de aprendizagem dos estudantes.

Desta forma, por exemplo a palavra-chave ”Show”indicaria o estilo de aprendizado Visual, enquanto a palavra-chave ”Tell”seria um ind´ıcio para o estilo de aprendizado Verbal

6. Defini¸c˜ao de regras l´ogicas para predi¸c˜ao de estilos de aprendizagem: Esta etapa da metodologia consiste na elabora¸c˜ao, a partir dos dados obtidos nas etapas 4 e 5, de regras l´ogicas que formalmente definem e implementam o modelo de predi¸c˜ao de estilos de aprendizagem. Assim, o objetivo da aplica¸c˜ao dessas regras ´e dinami- camente incrementar o valor (relevˆancia) dos estilos de aprendizagem conforme o usu´ario utiliza o sistema [72].

Por exemplo, a seguir ´e ilustrado como o comportamento ”Marcou a resposta certa ap´os visualizar uma imagem”, associado com o estilo Visual, ´e representado na forma de regra l´ogica:

IF student shown image/diagram AND student gives correct answer THEN in- crease VISUAL;

Assim, se o aluno n˜ao sabe inicialmente a resposta correta, ´e exibida uma imagem explicativa e novamente solicitada a resolu¸c˜ao do exerc´ıcio. Se ap´os isso o aluno respondeu corretamente, ent˜ao essa representa¸c˜ao visual foi um elemento positivo nesse processo. Desta forma, nesse caso o estilo de aprendizado Visual associado a este aluno ´e incrementado.

Ressalta-se, por´em, que nem todas as situa¸c˜oes (eventos comportamentais), s˜ao gerenciados por regras l´ogicas. Por exemplo, isso ocorre no procedimento de predi¸c˜ao do estilo de aprendizado atrav´es da an´alise da quantidade de respostas corretas para quest˜oes dos tipos Pr´atico e Te´orico (onde uma conta matem´atica ´e realizada) e tamb´em para o evento associado ao tempo de leitura, onde o tempo gasto por cada aluno ´e comparado com a m´edia dos demais.

J´a a segunda etapa da metodologia de desenvolvimento do sistema Oscar CITS [72], envolve a determina¸c˜ao do conte´udo das quest˜oes, sua associa¸c˜ao a templates - onde elementos de aux´ılio s˜ao exibidos caso os alunos n˜ao saibam a resposta e a associa¸c˜ao de gatilhos para as regras l´ogicas nas etapas desses templates.

As etapas dessa fase da metodologia s˜ao descritas nos itens abaixo: 1. Defini¸c˜ao das quest˜oes e conte´udo que devem fazer parte do tutorial.

2. Determina¸c˜ao da estrutura conversacional, elaborada a partir dos elementos b´asicos dos ITSs: feedback em rela¸c˜ao a quest˜oes erradas ou incompletas (an´alise inteligente da solu¸c˜ao); explica¸c˜ao do t´opico utilizando diferentes m´etodos, caso necess´ario (se- quenciamento de curr´ıculo) e aux´ılio aos alunos para resolu¸c˜ao das quest˜oes (suporte `

a resolu¸c˜ao de problemas).

3. Associa¸c˜ao das quest˜oes do question´ario e comportamentos dos usu´arios em templa- tes: No caso por exemplo da hip´otese 1, o template ´e constru´ıdo a partir da premissa de que o sucesso do aluno em responder uma quest˜ao ap´os ser tutorado em um de- terminado estilo de aprendizado ´e um indicador de que o aluno tem preferˆencia por esse estilo de aprendizado.

A Figura 2.13 ilustra o templates associado a essa situa¸c˜ao:

Assim, no exemplo de template mostrado na Figura 2.9, inicialmente uma quest˜ao ´e proposta ao aluno (etapa 1). Caso ele n˜ao seja capaz de respondˆe-la corretamente, a mesma quest˜ao ´e proposta, mas com ˆenfase em sua abordagem conceitual (etapa 3), associada ao estilo de aprendizado Intuitivo. Seguindo-se o fluxo, processo seme- lhante ocorre na etapa 4, onde um exemplo ´e exibido, representando sua associa¸c˜ao com o estilo de aprendizado Sensorial. J´a na etapa 5, um filme ´e exibido, represen- tando a associa¸c˜ao com os estilos de aprendizagem Visual, Verbal e Ativo). Por sua vez, na etapa 6 uma imagem ´e mostrada, associada ao estilo de aprendizado Visual.

4. Desenvolvimento do m´odulo de linguagem natural, focado em scripts de conversa¸c˜ao e na ado¸c˜ao de uma plataforma que permita o uso e associa¸c˜ao de vari´aveis durante o processo.

5. Associa¸c˜ao das regras l´ogicas definidas na etapa 6 aos scripts conversacionais e tem- plates: Toda vez que o gatilho proposto em determinada regra l´ogica for acionado, o comportamento do usu´ario ´e analisado de acordo com o definido na regra, o que influencia a vari´avel (ou as vari´aveis) associadas `a predi¸c˜ao do ou dos respectivos estilos de aprendizagem.

Desta forma, se uma imagem for exibida ao usu´ario - por exemplo, no passo 6 da Figura 2.13 - a respectiva regra ´e acionada, e o comportamento do usu´ario em

2.5. Trabalho Relacionado: Oscar CITS 51

Figura 2.13: Exemplo de template com a modelagem de uma quest˜ao no Oscar CITS (Latham et al, 2012)[72]. Figura extra´ıda de (Latham et al, 2012) [72]

.

rela¸c˜ao `a resolu¸c˜ao da quest˜ao monitorado. Nesse caso, se a resposta submetida for a correta, o estilo de aprendizado visual associado a esse usu´ario ´e incrementado.