Segundo Jonassen & Wang (1993), “a chave para um ensino personalizado e inteligente em um sistema tutorial é, sem dúvida, o conhecimento que o sistema deve ter de seu próprio usuário”. A dimensão mais significativa de um ITS é sua capacidade para modelar o conhecimento do estudante.
A modelagem do estudante é uma das áreas mais difíceis nas pesquisas de ITS, pois este módulo deveria incluir uma representação explícita de todos os aspectos do comportamento e conhecimentos do estudante que se relacionam ao aprendizado. A construção de um módulo como este é bastante complexa. Os meios de comunicação em um computador, quando comparados com a capacidade das pessoas em armazenar e combinar informações, se tornam bastante restritos quando se trata de armazenar informações envolvendo fatores emocionais.
Módulo Pedagógico
O objetivo principal do módulo é coordenar as informações sobre o domínio, módulo estudante e o módulo interface a fim de decidir sobre o gerenciamento instrucional. A adaptação da instrução implica em uma escolha didática, que pode ser em nível global ou lo cal (Wenger,1987). Isto inclui orientação no
desempenho de suas atividades, explicações dos fenômenos e processos e decisões sobre quais informações serão oferecidas com intuito de suprir a deficiência do estudante. Muitas vezes não é necessário retomar todo o assunto, mas sim é suficiente uma ajuda local, seja esta realizada através de ajuda, dicas e ou outras estratégias.
Existem diversas abordagem pedagógicas em vigência, mas a maioria dos sistemas tendem a implementar somente uma. Por isto, estes sistemas não oferecem um rico repertório de maneiras de expor um determinado assunto. Por exemplo, um professor não tem somente uma técnica de explicar um determinado assunto, ele expõe de várias maneiras para atrair o seu público e tornar a aula interessante. Esta deficiência nos sistemas, em parte, deve-se ao fato de que as pesquisas se concentram mais nos problemas de representação de conhecimento e diagnósticos, ao invés dos processos pedagógicos envolvidos no ato de ensinar.
Devemos salientar que o processo de aprendizagem depende de uma grande variedade de fatores. Segundo Wenger (1987) “as decisões pedagógicas que são tomadas no contexto de um ambiente educacional são responsáveis pelo grau de controle sobre a atividade e sobre a interação contemplados pelo sistema tutorial e pelo estudante”. A ordem e a maneira como o conteúdo de um determinado domínio é transmitido podem produzir experiências de aprendizagem diferenciadas de estudante para estudante. Decorre, então, a necessidade de contemplar o sistema não apenas com uma única abordagem pedagógica.
Módulo interface
Este módulo é responsável pela comunicação entre o sistema e o usuário. Na Engenharia de software, a interface do usuário tem sido uma preocupação importante dos projetistas quando estão discutindo a criação de um sistema, pois, conforme Hix & Hartson (1993) “para os usuários, a interface é o próprio sistema”.
M Muuiittoosspprriinnccííppiiooss bbaasseeaaddooss nnaass tteeoorriiaassccooggnniittiivvaass ttêêmmssiiddoopprrooppoossttoossppaarraa p prroojjeettoossddee iinntteerrffaacceess..DDeevveemmooss ssaalliieennttaarrqquueeaaiinntteerrffaacceennããooééssoommeenntteeiimmppoorrttaanntteeppaarraaaa e ennttrraaddaa ddee ddaaddooss ee ssaaííddaa ddee iinnffoorrmmaaççõõeess.. EEllaa ttaammbbéémm ccoommpplleemmeennttaa ddaaddooss iimmppoorrttaanntteess s soobbrree oo pprroocceessssoo ddaa aapprreennddiizzaaggeemm..NNeessttee pprroocceessssoo ooeessttuuddaanntteennããooaapprreennddeerráá ssoommeennttee oo c coonntteeúúddoo,, mmaassttaammbbéémm ddeevveerráá aapprreennddeerr ccoommoo uuttiilliizzaarroo ssiisstteemmaa..SSeegguunnddooSShhnneeiiddeerrmmaann ( (11999922)),, ““aa ffaacciilliiddaaddee ddee uussoo ddeevvee sseerr uummaa ddaassccoonnssiiddeerraaççõõeess pprriinncciippaaiissnnoo pprroojjeettoossddaass i inntteerrffaacceess,, ppooiiss,, uummaa iinntteerrffaaccee ccoonnssiisstteennttee,, aajjuuddaarráá aa rreedduuzziirr aa ccaarrggaa ccooggnniittiivvaa ssoobbrree oo e essttuuddaannttee””..
Descrevendo os módulos podemos perceber que construir protótipos de modelos informáticos com
uma arquitetura similar aos ITS não é uma tarefa simples. No entanto, esta não é uma visão
pessimista, pois a arte de ensinar é uma tarefa difícil e o fato de projetar um ITS requer uma grande
tecnologia inserida no âmbito educacional, percebemos que no decorrer do tempo a preocupação
dos pesquisadores é a aprendizagem dos alunos. Infelizmente o processo nem sempre é rápido e
barato, muitas vezes envolve anos de pesquisas que nem sempre surtem o efeito esperado. Existem
ainda vários problemas relacionados ao desenvolvimento dos ITS. Podemos citar como exemplos, a
falta de um paradigma estabelecido para descrever o processo de aquisição de conhecimento, a
incapacidade de um sistema gerar um raciocínio pedagógico inteiramente autônomo, os altos custos
entre outros.
Cabe a nós educadores aproveitar as pesquisas já realizadas e fundamentadas e adaptá-las ao nosso cotidiano, com intuito de utilizar modelos informáticos que possam contribuir na aprendizagem do aluno.
4.6.1. Exemplos de Programas de Ensino Usando Inteligência Artificial
Atualmente existe uma quantidade significativa de programas de ensino com computador, alguns usando em maior ou menor grau, técnicas de IA. Aqui citaremos apenas alguns exemplos:
• EXCHECK, foi desenvolvido em 1967, na área de Lógica e Teoria de Conjuntos.
Foi percursor da modelação qualitativa. Possui um ambiente reativo com aviso- reage a resposta do aluno com uma mensagem instrucional. (Suppes, 1967 Apud Pozzo,1996).
• QUADRATIC, desenvolvido em 1978, na área de subtração aritmética.
Apresentava como características a construção de um modelo do estudante que incluía conceitos errôneos comuns aos aprendizes. Possui um ambiente reativo com aviso (Brown & Burton, 1978 apud Pozzo, 1996). A principal contribuição deste trabalho foi a de conter a possibilidade de imitar um professor que melhore com o tempo. Isto é feito por técnicas exploratórias que permitem ao sistema mudar sua estratégia pedagógica e adotar aquela que parece dar os melhores resultados.
• APLUSIX , desenvolvido em 1988, na área de manipulação algébrica. É um
interface ergonômica. Utiliza regras para representação do conhecimento (Nicaud & Vivet, 1988 apud Pozo,1996).
• WEST - 1979
O domínio escolhido para este propósito foi o jogo educacional para computador chamado “How the WEST was won”, desenvolvido para o projeto PLATO Elementary Mathematics Project. O propósito do jogo é exercitar técnicas de aritmética. Para acompanhar todas as necessidades do programa: determinar o que o estudante conhece, quando interromper, e o que dizer, Burton e Brown adicionaram um componente ao sistema e o denominaram “Coach”, porque ele agia como um “treinador”, observando e auxiliando o jogador a melhorar (Wenger, 1987).
• INTEGRATION foi desenvolvido como uma tese de doutorado de Kimball em 1973 (apud Barreto, 1997). A principal contribuição deste trabalho foi a integração
do conhecimento a ser tranmitido com um modelo do estudante de modo a dirigir a sequência do que vai ser ensinado: integração simbólica. O programa contém uma sequencia de exemplos formando uma base de problemas. Assi m, o programa escolhe a sequencia que acredita adequada em função das respostas dos estudantes.
• PLATO foi desenvolvido pela Universidade de Illinois nos anos 70. A idéia básica é
a de oferecer um ambiente interativo para criar e executar lições no domínio das ciências exatas incluindo experiências simuladas (Barreto,1997).